最便宜的方式来建立净零房?
用户- 6877304|张贴绿色建筑技术在…上
你好我有一些关于建造一个负担得起的净零能耗房屋的问题。我将提出我的计划的基本大纲,然后问一些问题。此外,我欢迎对计划中可能需要调整的任何部分提出任何意见。
注意:我不是专业人士,我只知道浏览这些网站和其他网站所知甚少。
计划:俄亥俄州东北部。30'x50'外部。板坯基础与板块下方R-10刚性泡沫。ICF杆墙吗?纤维素中的R-40双螺柱墙。R-60屋顶与高跟鞋屋顶桁架。简单的山墙金属屋顶。太阳能板。基本内饰饰面:没有什么自定义。
问题:
哪种更划算:
1.无管道微裂vs.更多的太阳能和电加热?
2.HRV还是ERV还是更多的太阳能?我能喝一两杯"悄悄话安慰"吗?
3.三层玻璃与更多太阳能?如果是三重窗格,哪个公司是最便宜的?Intus吗?
4.与窗户保持一下,尺寸最便宜吗?有没有人祝你致电公司获得定制产品,这些产品没有卖出便宜(ISH),然后在这些尺寸周围设计?
5.我不想让烘干机通风。你知道最实惠的冷凝干燥机吗?
6.排水热恢复有价值吗?如果您在需求水加热器上使用,您可以使用排水热量恢复吗?正在按需水加热器更具成本效益?
7.只有一扇外门可以吗?什么是最划算的门?
谢谢你的考虑!
回复
参见本文档表2中的区域4和5行:
https://buildingscience.com/sites/default/files/migrate/pdf/BA-1005_High%20R-Value_Walls_Case_Study.pdf
你带5,但那是写7 - 8年前,当更好类热泵的HSPF 10而不是12或更高,和典型的更高一级屋顶光伏效率是15%,而不是今天的~ 20%,所以你可能可以带4个数字如果你优化它。
注意,这些是“整个装配R”而不是中心腔的R值,考虑到所有的热桥。一个R25墙可以是一个2x6/R20墙与2“外部polyiso泡沫。R30的外墙需要3英寸的泡沫。双螺柱壁与一英尺纤维素也在35年代中期出现,尽管中心腔R40+。
请参阅本文档中的案例4,它是R30全壁,带有9.5英寸纤维素的双螺柱壁。
https://buildingscience.com/sites/default/files/migrate/pdf/BA-0903_High-R_Value_Walls_Case_Study_rev_2014.pdf
如果尺寸合适的话,在寒冷气候下的迷你劈板将利用大约3:1的加热功率,比用脚板加热所需的三倍PV的数量要便宜得多,而且它也将提供高效率的冷却。如果用电阻电加热,甚至可能没有足够的屋顶空间可用。
U0.25双层玻璃可能是你的气候中净零的最佳选择,即使在最冷的日子里,三层玻璃在最冷的时候会更舒适。避免朝西的窗户,以限制峰值冷负荷,并用屋顶悬挑遮住朝南的窗户,以减少夏季中午的收益。为了优化所有这些成本和性能,值得使用BeOpt对其进行建模,BeOpt是美国D.O.E.提供的免费下载:
https://beopt.nrel.gov/downloadBEopt2
排水热回收需要淋浴器下游至少4英尺的垂直排水,所以它并不适用于单层地板,但对于两层就可以了,前提是淋浴器在楼上。它可以与任何类型的热水器一起使用,如果它可以在不改变你的房子设计的情况下实现,那是值得的(可能不会)。
电按需式热水器滥用了电网,需要超大规模的电网基础设施来提供间歇性负荷。如果“需求费”适用于你当地的收费结构,你最不想要的就是一个无水箱的电热水器,因为15分钟的淋浴可能会在你的账单上增加几十美元。这并不是纯粹的理论——在太阳能市场渗透率高的地区,以及几乎零净电力客户正诉诸于要求收费,以弥补他们沉没的基础设施成本。一个普通的旧电水箱足以装满你最大的浴缸可能是你最好的选择,尽管热泵热水器有一些优势,如果有一个地方放置它,没有噪音的问题,而且房间足够大,可以支持它。(你不能把它们塞进壁橱里。)
ERV核心在你的气候中很容易被冻伤。对于一个相对开放的1500英尺的房子,你可能只需要一对无管道的Lunos HRV和一个松下WhisperGreen浴缸风扇就可以了,这个风扇带有可选的湿度/冷凝传感器用于通风。
顺便说一下:使用2”或更厚的回收EPS从回收和回收设备的次板泡沫是比R10 XPS便宜得多,也更环保。R10 XPS与高全球变暖的氢氟碳化物一起吹制,随着时间的推移,发泡剂的流失,其性能降至~R8.4,与相同密度的EPS相同。
对于回收的物品,2英寸的XPS或EPS都是好的,但不要在平板下或与土壤接触的地方使用聚异氰脲酸酯,因为它具有吸湿性,随着时间的推移会带走水分。但是在一堵2x6/R20的墙壁上使用3英寸回收的屋顶聚iso也差不多是R30,而且可能比密集填充那么多的纤维素更便宜。
在东北邦至少有一些处理再生泡沫的机构,如果craigslist上的列表有任何迹象:
https://cleveland.craigslist.org/search/sss?query=rigid+insulation
再生绝缘材料不使用新的聚合物和发泡剂,它只会扩大成本效益的一部分。
我对唯一的外门投了反对票。在火灾中,你需要两条出路。从前门走到后院,第一周就会变老。
我们有一个无排气的惠而浦热泵干燥机,工作得非常好。
我们有Intus窗户。每个窗户都是定制的,所以我们根据自己的需要调整了尺寸。它们或多或少被安装在我们的双柱墙中间。
正如Dana指出的那样,一定要在更多的光伏和踢脚板上做微分割。他对再生泡沫的看法也是正确的。
最便宜的净零方法?标准结构+太阳能电池板。这些交易(即使是非法交易)也无法与中国自动化太阳能工厂的效率竞争。
我从阅读了许多PGH线程的印象是,三层窗格对大多数房子来说是过度的。选择好的双层玻璃窗户,尽可能使用固定的和可操作的。花更多的时间和注意力在你的密封细节上,以获得更多的利益。如你所示,一个简单的屋顶有很多好处,便宜是其中之一。确保你有足够的悬垂物……不,你需要更多,四面都需要。:)
ANON3,你可能不知道什么是俄亥俄州的“标准建筑”。我们陈旧的州建筑法规在许多地方没有得到执行,承包商也没有自行采取任何能源改进措施。需要很多太阳能电池板才能把这样的建筑调零。OP,尽快找到一个了解你想要什么,并愿意与你一起朝着你的目标努力的承包商。许多早期的设计决策将对最终成本(以及你需要的太阳能电池板的数量)产生重大影响。
如果你节省了2万美元的标准建设,你可以安装一个20千瓦的太阳能电池板,这是很大的电力。我见过有人在标准建筑上花了20万美元,他们都疯了。
在俄亥俄州的什么地方,你能以一美元一瓦的价格安装太阳能光伏?
不管怎样,我是在中西部长大的,如果没有空调,我绝对不可能再住在那里了,这意味着迷你隔板(或带窗式空调的护壁板加热器,但在这种情况下,你最好还是不要费心去建造高级建筑)。
标准尺寸的窗户可能比定制尺寸便宜,但并不总是如此。U-0.25双层玻璃确实是最佳选择。还好,而且不太贵。
如果你真的想用干衣机省钱省力,跳过它,用晾衣绳。你的衣服也会谢谢你的。在冬天阳光不太好的时候,把一个便携式干燥架放在通风口或迷你分体式喷头下面。这将增加空气中的水分,这将是非常值得赞赏的,如果您选择不走这条路线,并减少没有ERV的处罚。
用户-6877304(请告诉我们您的姓名)
1.有关排水热回收装置的更多信息,请参阅本文:排水热回收会降低你的HERS分数.
2.在他的第一个回应中,Dana Dorsett写道,“Erv核心易于冻结气候损坏。”Dana Dorsett很少错了,但在这一点上,他错了。有关此问题的更多信息,请参阅HRV还是ERV ?
Stephen Sheehy说得对,你需要两扇外门。虽然我不确定在建筑规范中哪里有这个要求,但我相当肯定的是,单户住宅的建筑规范要求有两个外部门。(在这一点上我可能是错的。即使代码没有要求,两扇门也是一个非常好的主意。)
如果您真的想优化您的热包络为净零,您可能应该下载一个免费的软件,称为BEopt。学习它需要一点时间,但它是你面对任务时所需要的软件。这里是链接:BEopt软件.
Q。HRV还是ERV还是更多的太阳能?
答:在你的气候区,“更多的太阳能”+一个简单的通风系统将是比HRV或ERV更好的投资。(当然,你更喜欢HRV或ERV的原因可能与成本无关。)
John Semmelhack做了计算。下面是讨论这个问题的文章的链接:hrv划算吗?(请注意,自从John Semmelhack执行了那篇文章中讨论的计算后,PV的成本已经下降了,单从成本节约的角度来证明HRV或ERV的合理性就变得更加困难了。)
即使在瓦特PV下,它通常需要更多的面板区域,而不是在屋顶区域的零点零,如果基于电阻加热,可以加热。(俄亥俄州在IRC 2009下 - 你在5A区:https://energycode.pnl.gov/EnergyCodeReqs/?state=Ohio)把它建在院子里或太阳能车棚里可能会有足够的无遮荫面积,但利用热泵仍然比较便宜。
但是PV还不是一美元一瓦,短期内也不会。在美国,小型屋顶光伏发电的全国平均成本约为3美元/瓦。https://openpv.nrel.gov/在澳大利亚,它更接近2美元/瓦特。如果你可以再等15到20年,但它可能达到1美元/ w。
HRV / ERV VS的基本原理仅限于仅节省能源成本,但在紧凑的房屋中,任何通风系统都需要具有已知的进气来源,而不是单独依赖随机泄漏点。此外,在一些地区减压房屋增加了氡水平。无论您采取的方法,仔细思考所需通风空气的位置,通风空气来自哪里。
也许并非所有ERV磁芯都会受到霜冻损坏,但松下在东北OH位置安装时,其FV-04迷你ERV的霜冻损坏保修无效。参见手册第7页的地图:
http://s3.supplyhouse.com/manuals/1282144874966/37200_PROD_FILE.pdf
达纳写道:“在某些地区,给房子减压会增加氡的含量。”
正如我在评论#9所写的那样,Dana Dorsett很少是错误的。他一定是糟糕的一周。
排气通风系统不会增加氡水平。有关更多信息,请参阅仅排气通风系统和氡.
丹娜,
你是对的,“Panasonic在他们的FV-04迷你ERV上禁止保修时,在NE OH位置安装时霜冻损坏。”我应该写的是,根据制造商的安装说明安装和操作的ERV不会被霜冻损坏。
我同意松下ERV不适合寒冷的气候,作为粗略阅读安装说明揭示。
结合WhisperComfort切换到仅排气模式和Lstiburek的“仅排气通风不起作用”的事实,让我相信这不是一个好的选择。
我要说的是,没有三层玻璃窗只是在最冷的日子里把暖气调大,不需要忍受较低的舒适度。也就是说,这一问题可以被视为一个纯粹的经济问题(窗户升级的成本与增加能源使用的成本)。
看看有霜冻保护的浅地基和干墙。对于没有热源的房间,双层室内门可能有助于减少t的变化。
光伏太阳能少于一个降价
https://www.wholesalesolar.com/solar-panels
实际上约60美分。它甚至更便宜的批发。
你不仅会得到净零,你还会通过标准结构赚到钱并将所有节省下来的钱投入到PV中。
你似乎把面板的零售价和整个系统的安装价格搞混了。该网站以3.1万美元的价格销售一套完整的20千瓦系统,而不是你所报价的2万美元。无论如何,零售或批发价格(面板或整个系统)完全与讨论无关,除非OP计划自己安装光伏阵列。
回复Jon R。
拥有更好的U评级的窗户不仅能节约能源。对于在寒冷的日子里坐在窗边的人来说,绝对有一种舒适的感觉。室内玻璃层越温暖,越舒适。当然,更好的窗户是否值得花额外的钱是相当主观的。
不管面板价格是多少,PV的安装价格仍然是~ 3美元。在美国有些地方,价格有时是2美元,但没有一个地方是OH。
读着镜子上的口红数学…
一个严格的IRC 2009代码-最低1500'房屋在东北OH,将使用8000- 10000 BTU或2.3- 2.9 kwh每硬盘-称之为2.5kwh/硬盘。那里的气候运行着6000个硬盘,所以你看到的是每年15,000千瓦时的空间供暖。
假设15%的容量系数(对于交流输出来说可能有点高),那将是大约1.3千瓦时/年每瓦特面板,所以它将需要11- 12000瓦特面板来覆盖供热能源的使用。10瓦每平方英尺左右你看1200平方英尺覆盖加热能源使用,和一个1500的房子可能充其量只有1000平方英尺的南面临屋面坡度(除非是一个大的单坡屋顶,而不是一个山墙东西向山脊线。)
大多数家庭每年要消耗4000-5000千瓦时或更多的电,包括一些空调和通风,如果用一个普通的旧电水箱加热水,另一个4000-5000千瓦时的水加热。把所有的钱都花在节能设备上,比如低流量的淋浴喷头,户外晾晒衣服等等,这些可能会有效地降低到每年7000千瓦时的成本,这将需要大约5400瓦的面板,或540平方英尺的面板。
把它们加在一起,它有1740平方英尺的面板——比房子的占地面积还大,但在理论上是可以做到的,如果它只是一个大的悬挑屋顶,或者你愿意建造一个太阳能车库或地面安装太阳能。
用迷你分配加热下降,空间加热400-600平方英尺所需的面板的1200',所以用其他用途的540',它可能会被排序到最佳俯仰的南方对称山地的球场上,但是并不真地。
但在3美元/瓦的光伏节省18000美元以上购买了足够的迷你分割,即使假设迷你分割在15年被替换,在简单的30年分析中仍然是积极的现金。(在净现值分析中,这绝对是显而易见的。)
将热负荷切换在码钟之下的第三个半到一半(在第4区或表2中的第5区指南之后,BA-1005文件链接到第一个响应开始时)使其成为升天批次更容易将阵列适合在屋顶上。高级建筑信封的生命周期比PV的生命周期长,房屋更舒适,热泵可以更小(和更安静),在机械上至少节省了一美元。
非常感谢大家!
总结一下我目前所听到的……
针对我提出的问题:
1.与电阻加热相比,无管道小裂缝绝对值得。
2.仅排气通风系统可以完成工作,但可能会导致空气质量下降。关于是否需要被动进气口存在一些争论。另一个问题:如果我走这条路线,所有的门都被削价,是否有助于改善空气质量?这样做的主要缺点是什么?
3.在我这里的气候里,好的双层玻璃窗似乎足够了,尽管在最冷的日子里,它们可能有点不舒服。
4.也许买一些“标准尺寸”的窗户更便宜。我的想法是,如果我打电话给周围的人,我可能会找到一个大小奇怪的好多余的窗户?我可能得试试这个,看看……
5.晾衣绳!我怎么没想到呢?当然是一种更有弹性的技术……
6.排水热回收是不可行的,给平板,这是我想要的。按需式热水器在短时间内会产生大量需求,应避免使用。
7.从安全角度来看,可能值得买两扇外门。可能是密码。
其他我没有询问但得到良好反馈的建议:
一种。购买欠下的回收泡沫,并可能外墙,绝缘。@danadorsett:你完全提出的墙组装是什么?2x6螺柱,空腔充满了(纤维素?玻璃纤维?),以及2英寸的外部回收聚四族?
b.使用BEopt建模!非常酷的资源,我不知道。
我喜欢ANON3关于安装我自己的太阳能电池板的建议。我会调查这有多困难。然而,Dana的分析似乎很有说服力,建筑规范最小+光伏负荷可能不是实现净零的最具成本效益的方法。无论如何,我确实想要一个“相当好的房子”,我认为一个着眼于空气密封细节的房子,可能会比一个标准的房子寿命长。太阳能电池板需要更换,但我希望房子的“骨架”是好的。
其他问题:
这所房子将坐落在一个5英亩的永久种植坚果和水果农场,我正在开始(树木种植,灌溉系统,目前没有太多其他)。我的部分目标是将这座房子作为我、我妻子和一群同样对再生农业感兴趣的室友的成人宿舍。我想我将会有4间卧室,每一间都是单人或双人居住。我们估计一下房子里有6个成年人。根据ASHRAE,我明白我应该努力达到6*7.5 +1*15 = 60 cfm的目标。这么多人在这么小的空间里呼吸,我很担心湿度。还有,这么多人的体温会不会调整预期的供暖/制冷需求呢?
亲切的问候,
史蒂文
ps:对不起,我的用户名,我觉得有些奇怪,当我试图注册我的免费试用…
“1。与电阻加热相比,无管道微裂绝对是值得的。”
或导管mini-splits。
带增压桁架(参见://m.etiketa4.com/blogs/dept/building-science/use-plenum-trusses -keep-ducts-out-your-ytic.这是相当容易的管道加热/冷却到每个房间,以解决分配问题的门关闭的房间,一个具有简单形状的1500'高r的房子通常在一个1.5吨富士通-18RLFCD薄型管道迷你分裂的容量范围内,在您的+ 5f -大约99%的外部设计温度下,甚至可能比用几个没有管道的头更便宜和更有效率。
这里有一些需要权衡的地方,但在你做了一些BeOpt调整并获得了合理准确的负载数之前,不要将其排除在外。但是,对于四扇门的卧室,你可能需要去那些卧室中最小的合法出口大小的三层窗格,以便能够在公共区域使用无导管头关门的情况下充分加热它们。每间卧室的无管道压头尺寸过大,循环开/关效率低,而适合整个房间负荷的管道解决方案可以高效连续运行。
”4。也许买一些“标准尺寸”的窗户更便宜。我的想法是,如果我打电话给周围的人,我可能会找到一个大小奇怪的好多余的窗户?我可能得试试这个,看看……”
在U0.28下找到标准大小的剩余窗口将是非常困难的,您可能需要这种窗口性能。
@DanaDorsett:你到底想要什么样的墙组件?2x6螺柱,空腔充满了(纤维素?玻璃纤维?),以及2英寸的外部回收聚四族?"
差不多就是这样。构建2x6框架24英寸的中心,并利用至少一些先进的框架技术是很容易做到在一个简单的矩形脚印。24“o.c.螺柱间距一个单一而不是双层顶板是允许的,如果安装桁架24”o.c.直接在螺柱之上。窗和门的间距优化可以减少更窄的随机宽度螺柱的额外框架。填缝的螺柱到鞘内的每个螺柱海湾,并使用一个EPDM窗台垫片在底板下。关于什么是优化价值/高级框架的想法是这样的:
https://buildingscience.com/documents/insights/bsi-030-advanced-framing
具有气密的护套和非常规则的螺柱槽和最小的框架分数R23岩棉棉纱很容易安装到近乎完美,与代码最小2x6/R20与16”o.c.间距相比,具有可测量的改进。湿喷纤维素或密集包装玻璃纤维也可以,但可能比R23岩石棉更贵,并将略有降低性能。
为先进的框架设计减少了总材料成本,包括大量减少废料堆,并与本线程的标题保持一致。
在回收泡沫的价格,它是值得更厚的2英寸的外部泡沫。你会为泡沫和较长的木螺丝多花一些钱,但3英寸或3.5英寸的屋顶聚iso仍然很容易找到,而且仍然很容易组装。5英寸以上就更尴尬了,也不一定值得。
我喜欢ANON3关于安装我自己的太阳能电池板的建议。我会调查这有多困难。"
非常仔细地踩到这里 - 有很多监管篮球跳过,它们因当地代码而异,并通过当地实用程序而变化。经验丰富的本地安装人员将出演该电影,更有可能从当地监管和公用事业官员那里立即批准。即使您完美地完成(并假设它甚至是DIY网格附加的太阳能而无需必要的许可证和凭证),您将获得比承包商更仔细审查,并且可能等待允许持续的队列。
而且,并不是所有的光伏板、逆变器和货架都是一样的,一些完全合法的产品也是完美的垃圾,不可能走得太远。如果你真的搜寻和研究当地的监管景观,你可能会得到你的总材料,许可和连接成本下降到1.50美元/瓦与体面的质量组件。但是您将负责系统的设计、构造和性能。这不仅仅是另一个设备安装工作。一个太阳能承包商购买的数量要高得多,而且能以比你购买一次性房屋更好的价格买到高质量的产品,而且设计/安装通常都有保修单。在我的领域,这是一个竞争激烈的行业,你可以通过建议书,看看他们实际上要安装什么,并对组件供应商的质量和声誉做自己的研究。
这是可行的,但要努力学习,并在投入之前考虑清楚。
对于在寒冷的日子里坐在窗边的人来说,绝对有一种舒适的感觉。
在合理的范围内,可以通过转动热量来补偿。也许是整个建筑物,具有更高的U形窗口的地点,比具有较低的U因子(在较低温度下)变得更加舒适。
在零下的日子里,我通常会坐在别的地方,而不是紧挨着窗户,来解决舒适度问题。:-)
一个u0.25左右的窗户与绝缘玻璃单元低e涂层表面2和4(如卡迪纳的LoE-i89玻璃)仍然可以很舒服地站在它旁边,直到点上的冷凝开始形成的表面,提高表面4的发射率。尽管它的表面温度比第3层低,但感觉更好,因为它将身体热量(和室内热量)反射回人类排放者。在较冷的气候中,凝结事件将是频繁的,但在东北OH中,它将是足够罕见的,它将是刚刚好。它不会在窗台上留下水坑,也不会像在更寒冷的气候中那样,在窗户上不断地布满薄雾。
更多关于表面2和4双窗格玻璃的信息:http://www.cardinalcorp.com/products/coated-glass/loe-i89/
那些窗户看起来确实很整洁。你知道价格/平方英尺吗?
另一个问题:建两层楼是否会大大节省成本并减少占地面积?我的想法是将基础和屋顶的尺寸减半,但我认为这也会让建筑变得更加复杂。我不是太担心失去屋顶太阳能:我有足够的土地来放置许多地面安装单位,因为我需要。
谢谢,
史蒂夫
史蒂文,我自己也在研究排水热回收系统,据我所知,做两层楼的一个好处是,这个系统可以安装在楼上淋浴间的下面(如果你把洗衣机也安装在上面的话,还可以安装在洗衣房)。
在住宅洗衣房安装排水热交换器几乎没有任何价值。洗衣机和浴缸一样都是批量生产的。只有当热水/温水同时流入排水管时,才会发生热交换。因此,它适用于淋浴,但不适用于浴缸或洗衣机。
对于有几十台机器同时运行的大型商业洗衣店来说,有一定的好处,因为保证有一些机器在吸干,而另一些机器在填满。
两层楼减少了热负荷,因为每平方英尺空调空间的表面积更低,但楼梯减少了一点可用空间,更小的占地面积也减少了屋顶用于光伏发电的面积。使用先进的框架技术构建一个2层的框架也比1层的框架更复杂,它将需要至少两个加热/冷却区域(按楼层)来保持舒适。如果需要的话,一个简单的棚式屋顶或不对称的山墙通常可以弥补与山墙屋顶设计相比在屋顶区域失去的任何东西。
用PV覆盖院子增加了它自身的视觉混乱,但使它更易于维护或除雪(我个人更喜欢太阳能车库的方式,如果它不在房子上的话。YMMV。)
许多主要的窗户公司使用卡地纳的LoE-i89绝缘玻璃在各种气体填充选项,不同的低e选项的表面2涂层。(表面2涂层对SGHC有显著的影响,所以考虑它,在指定玻璃之前在BeOpt中建模。你可以选择不同的表面选项,这取决于它是房子的哪一面。)价格当然取决于窗户制造商和型号-我不确定玻璃单位本身的成本是多少。我可能会在接下来的一两年里找到答案。我有一些大型的Pella餐厅,在家庭娱乐室的扩建部分,有透明双层玻璃,我一直想用2和4面氩双层玻璃重新上釉,但它还不是我房子的首选。(房子永远不会真正完工——你知道的,对吧?:-)矿山自1923年以来一直在建设中。与其他公司一样,Pella在许多或大多数现有的窗户上提供了LoE-i89玻璃,并且应该能够交叉参考现有的玻璃单元。
根据许可证的要求和电工的参与,以及你有多善于讨价还价,安装你自己的光伏系统可能只需要1美元一瓦。今年早些时候,一位朋友就这样做了,他的成本包括雇一名电工和一辆电梯将太阳能板安装在屋顶上,还包括30%的联邦税收优惠。他的项目的描述和图片如下:http://300mpg.org/2017/02/09/garage-update-feb-9-2017/
我在家里安装了所有的pv和风力涡轮机,通过一位感兴趣的建筑检查员和多年来我在MREA上的课程,使一切变得更容易。