水循环辐射热设计
PaulNeumann|发布一般的问题在
我知道这个问题以前曾被争论过，也知道人们对SANCO2 HPWH有很多不同的意见，但我想再次讨论这个话题。我知道维护COP需要大量的提升，需要一些计划或“科学项目”来使其工作，但我们是一群工程专业的学生设计634 SF住宅。它最终将被居住，但业主正在推动一个辐射系统，即使它没有ROI。
话虽如此，为什么我们不能用更短的循环，更大的中心间距，使用更高的温度。目前，通过我们设计和建模的包络，我们的热损失峰值约为8000btuh。大概是12.6 Btu/SF。是的，小，但当DHW负荷匹配，如果没有超过热负荷，似乎有意义的组合系统。
我对水循环辐射设计是新手(除了基本原理和方程)，但一直在阅读现代水循环加热和其他一些资源。欢迎其他建议。
我希望有人给我一些建议，或者在正确的方向上帮助我。例如，SANCO2可以提供18.5加仑/小时的升力，升力为95华氏度。所以∆T =(145 - 50)。假设我们为地板提供100华氏度的水，并希望将空间保持在75华氏度，那么流速将是0.64 GPM。从技术上(电子邮件保护)只能提供0.31 GPM，如果有必要的话，我们需要匹配热水器的流速或改变循环/运行的长度。因为你总能从这些方面解决问题，对吧?回路间距/运行、电源温度和流速?
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地板水温的限制因素是最高温度，当脚底温度超过华氏85度左右时，就会感到不舒服，有报道称，在更低的温度下，人们的脚会出现循环问题。为了提高热量输出需要平均温度很高，如果峰值温度被限制了那就意味着平均温度必须接近峰值温度。这是一个漫长的方式说，你的油管需要紧密地在一起。
平均热输出为12.6 BTU/sf是相当高的。你可能会发现，由于像浴缸和厨房柜台这样的东西，只有大约一半的地板面积是用来加热的。一般来说，房子越小，这个比率越低。所以在有油管的地方，你需要得到更多的25btu /sf，这将使你面临舒适极限。
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我现在明白你的意思了，谢谢。没有意识到这一点。肯定开始改变辐射系统的设计因为我现在明白了为什么我们会有高温。
例如，SANCO2可以提供18.5加仑/小时的升力，升力达到95华氏度。所以∆T =(145 - 50)。假设我们为地板提供100华氏度的水，并希望将空间保持在75华氏度，那么流速将是0.64 GPM。从技术上(电子邮件保护)只能提供0.31 GPM，如果有必要的话，我们需要匹配热水器的流速或改变循环/运行的长度。因为你总能从这些方面解决问题，对吧?回路间距/运行、供应温度和流速?”
你的外部设计温度是多少?这应该在你的热负荷计算中你必须在计算中使用它。真不敢相信有50华氏度。假设是20F。所以95华氏度的升力给出了设计当天的水温。热泵能在那个温度下提供所需的BTU吗?如果没有，游戏就结束了。在8000 BTU/hr和0.31 GPM时，热泵需要看到52华氏度的温度下降。水在115华氏度流出意味着水在63华氏度进入。这对空间供暖是行不通的，尽管它听起来对DHW是合适的。 Are you sure that 0.31 GPM rating is for space heating?
重新阅读你写的内容，18.5 GPH @ 95F电梯听起来像热水器规格，电梯的进水温度。计算出来是14.5K BTU/小时，这应该是很多了。你需要弄清楚的是，在空间加热模式下，你能获得怎样的提升来克服室外温度。
抱歉，我想我应该在第一次发布之前再喝一杯咖啡，因为它没有太大的意义。
这不是我们所做的手册J -但请参阅附件中的快速建筑围护结构负荷计算和设计温度。所有这些加起来大约超过8000 BTUH的峰值加热，但我一直在等待重新做手动J，直到我们的框架/信封系统完全决定。
所以室外设计温度= 0°F。T
是的，18.5 GPH是热水器规格(额定15400 btuh)。也就是说，我对所有不同的热水器评级因素有点混淆。UEF vs EF vs FHR vs UHFR。我一直在试图确定千瓦时/加仑，以了解辐射系统，因为我试图确定峰值负荷，被水循环辐射系统消耗。最坏的情况(一年中最冷的一天，没有太阳，大量的淋浴/热水被使用)是什么峰值负荷。
举个例子，我的看法是如果我们可以使用FHR或者HPWH的18.6 GPH，简单地波动温度，保持低流速，那么电力负荷就会显著降低。如果COP是4，那么等级是15400 ......=15400/4 = 3850 btuh和3850/3412 = 1.128kW来加热18.6加仑的水。当我们考虑到泵的功率时那就会得到总电力负荷，对吗?
我搞混的地方是平板和房间之间的热传递。我理解冷却/加热盘管的HX和使用“通用HX方程”所需的GPM/CFM，但让我们说，我们想要维持8000btu/h一个小时。我真的可以假设它只是基于这个方程即使对于辐射系统也是如此吗?我的意思是，我猜会有一些热量损失取决于隔热板，但我仍然认为我不能做出这样的假设。
在水循环系统中，把热和热水结合起来是很常见的。通常的做法是“优先分区”，如果需要热水，则关闭加热盘管。他们的想法是，对热水的需求是零星的和强烈的，关掉暖气几分钟不会有坏处。
通常在无坦克系统中进行优先级分区。现在，你看到的热泵甚至没有足够的能力来运行一个淋浴，一个中等的淋浴在50华氏度上升1加仑每小时大约是25K BTU/小时。所以你要做的就是有一个水箱。那么热水箱消耗多少BTU'/hr的问题就取决于你了——你可以有一个可以容纳24小时热水的水箱，并将区域大小调整到24小时内均匀加热。你只需要算出你其他的供暖需求需要多少容量，然后把剩下的用于热水，然后再算出你用了多大的水箱。
这样想很有帮助，谢谢!没有考虑过淋浴的流量会有多高，但这样想会有帮助，尤其是对水箱的大小。把一箱衣服的加仑数作为使用的假设是一个好的假设吗(我知道它会非常基于热或冷循环)，同样的洗碗机也基于120华氏度，然后混合?
还在学习羽毛方面的一切，但试图学习快!
水箱热水器的额定容量是按首小时容量计算的。这是它一小时能输送的热水量，从装满一箱热水开始。它是水箱的容量加上加热器的加热能力。
假设你有一个40加仑的水箱，用6000 BTU/小时来加热水。如果你的水需要加热到50华氏度，也就是每小时15加仑。第一个小时的容量是40+15=55加仑。
然后你要算出你的热水使用高峰时间是多少。通常这只是假设所有的居住者在同一小时内洗澡，你计算每个居住者淋浴用20加仑。所以40加仑的油箱可能适合两个人。
注意，如果你使用55加仑的热水，你的热泵每小时只提供15加仑的热水，所以它将需要几乎四个小时来补充水箱。所以你不想做优先分区因为那需要很长时间才能关掉暖气。
这不仅仅是辐射地板的投资回报率，也是低地板温度使它与高效建筑不匹配。
关于T的问题，我建议阅读Caleffi Idronics系列。混合温度是你要做的。你可以在温度供应较低的地板上使用小的增量T，在热泵侧使用大的增量T。
考虑到这最终的成本，我认为探索使用电锅炉/水箱，跳过桑登，以支持更好的绝缘和/或太阳能光伏将是令人信服的。
如果你要用电阻热，我不认为锅炉有任何意义。把暖气装置放在房间里就行了。
当然，这取决于他们有多想要一个光彩照人的地板。
即使是嵌入地板的电阻热也比锅炉和管道更便宜和简单。
嘿，保罗，非常感谢你的评论和建议，我会去Caleffi，
我是一个建筑工程的学生(即将接受FE)，专注于建筑的机械方面，但仍在学习。你能详细解释一下为什么地板温度太低不合适吗，因为很明显我漏掉了什么?就像传递热量/波动温度所花费的时间还是?在我看来，即使地板温度较低，你仍然可以获得比任何形式的强制空气/周边供暖更好的捷运，因此更有效，因为你可以用更少的热量获得更好的舒适水平。
所以也许我的想法是错误的，但这个家是一个小的“马车房”，所以634 SF上面的小2辆车“有点”绝缘车库。我们的部分想法是，我们可以减少热量流失到车库的辐射系统，而不是强迫空气/对流，如踢脚板电阻加热器。我们甚至还探索了水循环踢脚板加热器，但由于需要更高的温度，很快就放弃了(除非我被误导了)。
那么理想的地面温度是多少才会有效呢?我想这就是我搞混的地方。因为我的意思是我们能不能改变水的流速/温度就像你提到的混合来获得更大的∆T或者只是根据平板的体积和密度来计算它?
Sanden的主要原因是使用了GWP为1的制冷剂。是的，我知道，通过明智的做法，正确的安装和负责任的制冷剂回收，它可以缓解，但仍然像二氧化碳作为制冷剂提供的较高升力和较低的操作温度，以及较低的全球升温潜能值。
我们正在寻找一个离网存储选项，特别是必要的负载，因此试图远离电锅炉/无坦克，即使有光伏，由于更高的峰值拉力。
地板温度更像是一种期望。12英热单位/平方英尺最高的楼层将比室温高约6度，一年中的1%。最终的业主将不得不决定，到底是花这么多钱，还是花更多的地板隔热层。
至于地板的有效温度，越低越好。但限制是，地板环的增量T通常保持在10度，所以Sanden的更高增量T必须是不同的环，这不是什么大问题。在空间供暖时，山登的温度是否降到0度?
网格完全?电阻空间加热峰值只有2.34千瓦，DHW可以定量分配，但如果你使用电池脱离电网，经济会发生巨大变化，可能更有利于Sanden，但可能更有利于更好的绝缘。
目前的意图是100%脱离电网(如果我们能使其成为可能和合乎逻辑)。因此，我不太担心白天的情况，因为一个通过被动策略和ERV和高内部增益，但在晚上，在科罗拉多州，昼夜温度的波动是显著的，试图限制峰值负载，即使在晚上2.32千瓦将是理想的。不需要担心所需的存储量，如果这是合理的，更多的是限制峰值电力负载。所以这是一个最大的推动组合系统是一个超大的热水器，我们可以把它作为一个小型的“热”银行在晚上，只提供泵的动力。是的，它需要再生但是如果我们保持辐射系统的流速来匹配SANCO2的FHR的流速18.5 GPH或。31 GPM这是有意义的，对吧?
我不确定我解释得好不好，但我就是这么想的。
说到绝缘，我希望我们能忘掉机械系统，多加一些。不幸的是，由于挫折，我们受限于墙的大小，不能使634 SF更小，因为它是一个非常小的家开始。此外，低碳材料很难找到(至少低成本)高R/英寸，所以我们正在努力寻找一个甜蜜点。我们正在考虑使用大麻混凝土，如果我们能获得合适的成本，特别是它的防火性能。
我刚刚检查了SANCO2规格(见下文)。它的额定温度不会降到0°F，所以谢谢你提出来。我的意思是，在某种意义上，这是因为热水系统可以产生15,400 btu/hr的DHW温度降到-25°F，但对于最大的8000 btu/hr的空间加热，它不是。此外，我们的意图是在车库内放置分离系统，由于门是朝南的，使用了开窗门，以受益于混凝土基础上的太阳能增益，因为是的，如果它保持在那里，我们将为车库降温。理想情况下，虽然车库永远不会低于27华氏度，但这可能不是一个好的假设，并显示做一些负载计算。
当时的想法是可能有一个夏季旁路阻尼器，从分离系统中受益，用于冷却，但这可能会增加太多的复杂性。
目前，我们的峰值负荷约为8000BTU(空间供暖的最大sanco2额定值)，但理想情况下，我们会降低一点，以帮助使用该系统。这就是我有点混淆的地方，一个83加仑的水箱似乎足够供应1小时的峰值加热和40加仑的DHW使用，但我也可能做了一些计算错误。
完全脱离电网是一个很重的任务。研究它的实用性将是很好的工程作业。基本上来说，储存能量是非常昂贵的，无论是在电池中还是在某种容器中作为热量。捕获、储存和获取能源的成本是其他能源成本的许多倍。此外，你必须为100%脱离电网(为任何突发事件做好准备)而存储的容量是巨大的，而且大部分容量从未被使用过。
例如，假设您查看了天气记录，并决定为过去100年中最糟糕的一天进行设计。你将建立一个有36,500天的过剩能力36,499天的系统。
没有理由相信任何特定的供暖系统通过地板会有更高的损失。如果有的话，辐射地板可能会有更高的损失，因为穿过绝缘的温度梯度更高，因为热源在地板中。
没有理由脚板散热器或对流器不能在105华氏度的水范围内工作，你只需要使它们比你在180华氏度的水更大。但它比地板式要便宜和简单得多。
目标将是某种程度上脱离电网的能力，但仍然与电网连接的那些真正罕见的日子。所以，是的，仍然能够与电网连接，但大部分的电力产生和储存用于日常使用。是的，只是净零和适当调整pv系统以满足负载是最好的磅对磅。但你每晚仍然要从化石燃料中获取一半的能量。我们的目标是“离网能力”，这样我们就不会通过电网拉或送太多的电力。
例如，在加州，太阳能的数量和新提议的净计量限额。我们关心的不是能源的美元“成本”，而是碳“成本”。话虽如此，我并不是锂离子电池存储的强烈支持者，因为它们的生命周期体现了成本。
我要做一个概而言之的声明，任何形式的现场能源储存都是不切实际的。在宏观层面上，这不是我们能源输送基础设施的脱碳方式。事实上，就在这些页面上，关于屋顶太阳能是否利大于弊的争论非常激烈，甚至有一些人对社区层面的太阳能持怀疑态度。
说实话，我很欣赏相反的观点。我是一个充满激情和好奇心的年轻工程师，经常忽略一些事情。我是GBA的新手，但我希望我能更早了解它，因为我已经改变了对一些事情的看法。
我去看看一些线索。我同意你的观点，但我认为在某种程度上，如果太阳能已经存在(或通过代码强制执行)，那么在产生电力的地方储存电力而不是将其发送到电网是有益的。我指的是撇开技术和开发损失不谈，野火的问题，给电网上的所有东西通电并通过线路输送更多的电力，公用事业公司安装新变压器或更新服务入口的成本，等等。
从这个意义上说，我认为仍然在现场创造能量而不移动它是有益的。尽管如此，我还是很乐意听到任何反对意见，并将在GBA上阅读更多有关这些讨论的内容。
目前还没有性价比高的家用储能技术。就这一点而言，它们也并不真正大规模存在。最有前途的两种方法是水库储存——利用剩余电力将水泵回水力发电设施的水库——和熔盐。这两样东西你都不能装在地下室的杂物间里。
我推荐彼得·福克斯-彭纳(Peter Fox-Penner)的《碳后的力量》(Power After Carbon)。他在过去是GBA的贡献者，他真的知道他的东西。他相信我们可以在2050年实现经济的脱碳。这意味着我们将更加依赖电网，因为我们现在个人使用化石燃料的一切——汽车、家庭取暖、小型发动机——都将被电力取代。他对屋顶太阳能持怀疑态度，对特斯拉(Tesla) PowerWall之类的东西更是不屑一顾。
绝对是好观点，脱碳可能不会便宜。不能说目前没有一种成本效益高的电力能源解决方案，也许我太天真了，但在某种程度上，即使它不具有成本效益，也可以节省一些碳成本，这在我看来是有益的。
我很感激你的推荐，我一定会读的，因为我对此很感兴趣。我目前正在学习一门具体化的碳课程，并在做生命周期分析。我在这个网站上花的时间越多，我就越珍惜分享的知识，所以谢谢你。我自己讨厌特斯拉电源墙和所有的锂离子电池，所以我已经想读这篇文章了。
好奇的是你们对家用热储存系统有什么看法吗?
我知道菲斯曼的Vitolator使用了一个独特的冰储存系统(虽然不知道价格)，但我觉得它非常有趣。
我对蓝色边疆也很好奇https://bluefrontierac.com
我也一直在修补和工作在一个设计和建立一个小型的热存储“电池”使用碳酸钙和太阳能集热器。
我对SunAmp正在做的事情也很感兴趣https://sunamp.com
还有TNO和他们的热电池。https://www.tno.nl/en/focus-areas/circular-economy-environment/roadmaps/sustainable-chemical-industry/heat-battery-for-the-home/
相变或某种化学反应的热力学比通过加热和冷却来储存热量要有利得多。也就是说，我不确定这些解决方案是否真的能以一个实际的价格点获得。
热储存的最大问题是你能储存多少?我从未见过一种适用于季节间存储的系统，大多数系统的容量只够在冬天阳光明媚的一天过后度过一个夜晚。但是太阳能是出了名的不可靠。如果你遇到了四天的暴风雪，你的太阳能收集器被阻塞了怎么办?如果紧随其后的是寒流呢?当你看到热储存有多么昂贵，电网电力或液态碳氢化合物有多么便宜时，就很难证明热储存是合理的。
还有一个哲学问题。每栋房子都应该有自己的水井、化粪池和垃圾填埋场吗?如果这些服务最好在集中设施中提供，那么能源又有什么不同呢?我相信最环保的生活方式是在少量的土地上高密度生活，而这只有在集中的水、能源和废物处理的情况下才可能实现。
非常感谢Caleffi资源，哇，这正是我在寻找的!希望能给我更多的背景知识
我能问一下为什么低表面温度要求会使某些东西成为一个糟糕的选择吗?
如果主人理解表面温度低，这是一个很好的选择。
如果业主不理解中性表面温度，有人没有做他们的工作或实际上不了解技术。地板还是会比其他供暖系统更温暖，对吧?
也许是的/不/ ?地板会变暖，我不能说某个特定的人是否会感觉到，如果他们能感觉到，是否足够频繁。
人们听到加热地板的声音，就会想到类似于加热垫的东西，接近体温。当他们意识到这里只比室温高6度时，几乎察觉不到，他们就会觉得被误导了。但在一个拥挤的房子里，这通常就够了。
该行业不应该使用暖地垃圾。虽然当辐射在这里刚刚起步的时候，温暖的地板并不是误导，因为房子一般都会吸
那么你觉得暖板和类似的铝嵌入产品怎么样?理想情况下，你想要的是能快速传导热量同时又有热质量的东西，对吧?
我们的辐射系统使用的是大麻板条箱板，大约2英寸。我的想法是把它嵌入板的顶部，并使用铝板来帮助热传导。我们的想法是让热量进入板坯，同时也将热量传导到木地板。
好奇你对此有何看法吗?
热质量每次都会咬你的屁股。质量应该在热源中。说实话，我更喜欢发光的天花板。你仍然需要隔热板，正如已经确定的那样，它不会感到温暖。如果需要，辐射天花板允许更高的表面温度，不会有家具或地毯在上面，工作类似于太阳。您可以使用一定比例的空间来节省一些前期成本，或者使用100%的空间，通过尽可能使用最低温度的供水来优化您正在使用的任何热源，从而实现大满贯。
我听说有人在倒酒时使用磨碎的铝，这比其他任何方式都传播得更广。跳过盘子，学习如何使用ODR和地板的质量，或不
我们把房子里所有的地板都换成了暖板，并对安装进行了微分区。保暖板放在淋浴和浴缸下面。该系统是通过我们的DHW加热器使用热交换器运行的，它是在室外温度从75度重置到95度。Warmboard发布了一组曲线，可以作为发射器设计的一部分。
我们把浴室的瓷砖地板设置为72层，木地板设置为70层。卧室在69层。
为了使暖板正常工作，你需要在地板下面安装R20绝缘材料。
辐射热史上最大的错误是采用了“热质量”是有益的概念。大多数早期的系统都是浇筑混凝土，安装它们的人混淆了混凝土的两种不同特性。混凝土的导热系数很高，这是你想要的辐射表面，因为它的导热系数越高，表面温度就越均匀，这使它工作得更好，避免热点。
然而，混凝土也有一定的热容——不像人们倾向于认为的那么多，但有些——早期的采用者不知怎的认为热容是一个好东西，它可以导致均匀加热。他们甚至为这种质量起了一个伪科学的名字，称之为“热质量”。事实是，你希望你的辐射表面有尽可能少的热容，尽可能对恒温器的响应。理想的散热器在恒温器打开时升温到加热温度，在恒温器关闭时冷却到室温。像WarmBoard这样的现代供暖系统以“高响应”为荣，这是任何供暖系统都想要的。暖板系统在地板下面有一层连续的铝，具有很高的导电性和很低的热容量。如果你的系统有很大的热容你会有滞后和超调。
上周有个人在这里发帖说他的混凝土地板辐射系统是在20世纪90年代安装的。当他第一次打开恒温器时，他发现要用一天多的时间才能让它满足要求，并怀疑这是否正常。我相信他还会发现，在春天第一个温暖的日子里，他的房子就是一个桑拿房，直到那块石板冷却了一天。
另外，为了提供更多的背景信息。该项目既是一个真正的项目，最终将生活在其中，也是竞争的一部分。除NZE外，其中一个主要目标是显著降低隐含碳总量。也就是说，我没有那么多的实际生活经验，所以非常感谢所有的建议和输入，因为作为一个学生，有时很容易混淆一个很酷的想法和实际的一面/维护问题/谁来修理它/等等。
我真的很喜欢这篇文章中概述的在现场施工中减少混凝土使用的技术:
//m.etiketa4.com/article/minimizing-concrete-in-a-slab-on-grade-home
太棒了，谢谢你!
考虑做辐射天花板。你可以使用更高的表面温度，使用任何40 - 70%的地板空间，你放在地板上的任何东西都不会减少散热器的尺寸或输出。
我喜欢辐射热，我最后的房子就是用它建的。我还用它勘测了这栋房子的楼下。这是一种给房子供暖的好方法，而且DIY也非常便宜。PEX，胶合板，大餐桌，中提琴，“暖板”
我从来没勾搭过楼下那个光彩照人
为什么?
一旦我把木地板放下来，地板就不冷了。
哦，还有另一件事，在花了一万四千美元买了一个冷凝锅炉来取代现有的水循环加热系统后
你需要空调吗?
这就是关键所在。我的房子离完全不需要“加热”系统就差一个头单元了。只是13年前我没有意识到。
如果我再买一台迷你威士忌，完全放弃热水，我就能省下一万二了
所以，所有这些复杂性，所有的计算，所有的钱，如果你要挂一个迷你灯，用它来加热
是的，我喜欢辐射热，在一个隔热良好的建筑里，所有的担心都是，恕我直言，胡言乱语。
但是为什么呢?
我再也不会用它了
如果你需要空调，你已经有一个供暖系统了，为什么还要再买一个呢?