冷却思想实验
我的房子这样的工作,百年的老气球被诬陷绝缘的家。我已经计算出各学位使用大约5kWh的能量,5kW将房屋加热1摄氏度,天然气炉和每度的5kW的能量,中央空气。我已经完成了这些实验,尽我所能能够控制加热和冷却建筑物质量的时间滞后,并考虑到效率和产出。因此,对于这个思想的实验,让我们认为是正确的。如果它不是幅度会改变但不是概念。
我还发现,室外温度35ºC的热浪每天会使室内温度增加约5-6ºC,或约25-30kWh的热量。这大致是线性的,温度越低,每天增加的热量就越少,甚至在室外温度和室内温度相同的日子里,也会增加一些热量,因为太阳通过窗户、墙壁和天花板获得了热量。显然,我可以通过更好的隔热来减少热量的增加,另一个问题是关于我的阁楼隔热问题,所以我不想在这里解决房子的缺点。
另外晚上我目前做的是排气风扇运行时低于室内温度冷却下来的目标22ºC,让房子临时白天上升到25日至27日ºC和第二天晚上重复,但使用中央空调在晚上当它冷却房子外面明显不够酷。这样我可以减少50-75%的中央空气使用量。
假设目标是舒适的23ºC,但一些振荡是可以接受的,比如2ºC,所以21-25ºC是可以接受的。
中央空气将在当天保持房屋凉爽,以高能量成本。然后在晚上,温度通常低于室内温度。
夜间,室外温度通常高达15-20摄氏度。当然不总是这样。
如果有一个热质量可以吸收30千瓦时的热量然后在晚上把它扔到户外,它能行吗?比如说,在地下室的一块混凝土块上有水或空气管道穿过它,所以白天内部的收益被倒入热质量中,晚上室外的冷空气给它“充电”,使它变冷?
在夜间不在室内温度下方没有充电,中央空气不得不冷却房子并等到一夜,当它足够充电而且地球也可以为质量提供一些很好的冷却。可能最好将这种质量与房子一起分开,因为在冬天它将吸出家庭的热量。说泡沫的泡沫r20面对在室内。
想法吗?
回复
我无法给出更详细的技术要点,但我将链接:
//m.etiketa4.com/article/All-about-thermal-mass.
(以及相关文章)
而且我会补充一下,你的实验听起来有趣,但如果你的目标只是降低能源使用量,就是不切实际的。在采购热质量之间,绝缘(?),并通过它运行管道工作或管道,感觉很好,虽然简单的绝缘和空气密封会给你带来很多大惊小怪。这主要是一种感觉。
考虑到我们正在管理的热量,而不是“寒冷”可能也有帮助。土豆/土豆或许 - 但请记住,热量是能量,寒冷是没有热量,而能量是将在该系统中储存和移动的能量。
我不打算用这个改装我的房子,成本将是巨大的。如果数字有意义,我的意思是在新构建上进行实验的想法。
热质量是建筑结构的一个自然组成部分,它可以抵消每天的温度波动,并且可以补充甚至消除在某些季节和白天波动较大的地区对热量和/或空调的需求。然而,与保温和空气密封相比,增加热质量很少具有成本效益。此外,热质量并没有解决潜热存储为空气和建筑材料中的水分(和热质量)的问题。日温差变化大的地区也往往是非常干燥的地区,潜热不是什么大问题。
如果你的室外温度在晚上只比室温低一点点,把它开放给外面的空气通常是不节能的,因为那里的空气也非常潮湿。室内的建筑材料吸收了湿气,当室内温度上升,空调打开时,空调系统必须处理所有储存的湿气,储存的热量,以及从外部烘烤进来的热量。使用这种方法可能会减少开启空调的时间,但实际上会增加空调运行时间。或者,你可能最终会得到一个凉爽但潮湿的房子,因为储存的内部水分。
“然而,与保温和空气密封的替代方案相比,增加热质量很少具有成本效益。”
没有参数
“如果您的外部温度在晚上只能低于室温,通常不会节能,以便将其打开到外部空气,因为空气也非常潮湿。湿度被内部的建筑材料浸透,当向上加热并打开A / C,A / C系统必须处理所有存储的水分以及存储的热量加上外部的热量烘烤。您可能会减少A / C打开的小时数通过这种方法,但实际上增加了A / C的运行时。或者,您可能最终有一个很酷的房子,但由于储存的内部水分而感到凉爽。“
我已经手动这么做了几年了,除了找到高cfm风扇是困难的,所以我现在使用了很多风扇,它还可以工作。如前所述,我已经削减了我的AC使用可能50-75%。
我想你会发现减少空调的使用并不会影响到一个高效的家庭。你的房子效率很低,舒适度也很低。一个高效的房子已经比你的房子少用了50-75%的空调来达到同样或更好的舒适,所以你现在正在收集的低挂水果是不可能得到的。
但额外的AC减少50-75%,使其更容易获得50-75%的热质量:D
你没有完全解释热量是如何进入和从混凝土块中提取出来的。你说的是空气管或水管,但这些管道是如何a)在白天收集来自房子的热量b)在晚上将热量发送到外面的?为了有效地从房子中收集热量,需要一系列精心设计的热交换器,在水的情况下,通过pex管道连接,在空气的情况下,需要许多寄存器和管道,以及一个巨大的中央风扇。在这两种情况下,你都需要在室外安装热交换器。不要忘记混凝土块本身,在这两种情况下,在制造和安装过程中都需要投入大量的能源和资本成本,并需要大量的电能来进行转移(相对于仅仅在晚上打开窗户所能获得的收益而言)。
这一点已经被指出了,但我要重申一下,您还没有解决这个拟议系统的潜在热负荷。
一个更好的系统是不用混凝土块,而是在房子下面使用地热循环系统。然后你就有了一个稳定的15摄氏度左右的散热器,可以随时使用,而不是只在特定的夜晚使用。你可以在最需要它的白天运行它,当它真正重要的时候(露点>18℃),你会得到大量的潜热去除。如果夜晚气温下降,关上窗户。如果你有15摄氏度的地面温度,你可以很容易地每天16小时提取3000BTU/h的感热,加上一些潜热。我知道这一点是因为我用我的HRV的地热预调节回路做了测量。你还需要一个方法来重新分配房子周围的空气。注意,我并不提倡任何人这样做,即使这个系统也很可能不切实际。
“你没有完全解释热量是如何进入和从混凝土块中提取出来的。你说的是气管或水管。”
我没有说水管,这会很快变得昂贵。
“你说空气或水管,但是那些管a)在白天和b)在晚上从房子里收集热量,然后在晚上送热吗?有效地从房子里收集热量,需要一个非常精心的系列在水的情况下通过PEX管道连接的热交换器,以及在空气的情况下大量寄存器和管道和巨大的中央风扇。“
我宁愿避免所有这些复杂性。
我在热质量中考虑了管道,但像Pex / ABS / PVC等类似的导热系数差效效率低。
铜具有极好的导电性,但价格昂贵,而且可能腐蚀得很快。
风道可能是最好的选择
至于如何通过它们,强制空气系统已经被普遍使用,因为白天再分配有一个通道通过质量和使用recirc将是很好的工作。至于在晚上充电,一个单独的系统,将空气从外面通过群体(也进入房子)将是非常好的。
当概念仍处于概念阶段时,我尚未映射出来。
“在这两种情况下,您需要外面的热交换器。”
没办法,划伤
“不要忘记混凝土块本身,在这两种情况下,在制造和安装过程中都将投入大量的能源和资本成本。”
是的,增加额外的混凝土和放置将在施工阶段决定,改造可能是愚蠢的成本持久。
“以及大量的电能来进行传输(相对于只在晚上打开窗户,你将受益多少)。”
这还有待决定
只需在夜间打开窗户没有做这份工作,我用粉丝具有很大的强迫空气运动,大约500cfm,但如果我能找到合适的球迷,那么大约需要1500cfm,这不是非常昂贵的(我可能会在这个问题上开始一个问题)
“这一点已经被指出了,但我要重申一下,你们提出的这个系统并没有解决多少潜在的热负荷问题。”
你没有。
“一个更好的系统应该是不用混凝土块,而是在房子下面使用地热循环系统。然后你就有了一个稳定的15摄氏度左右的散热器,可以随时使用,而不是只在特定的夜晚使用。你可以在最需要它的白天运行它,当它真正重要的时候(露点>18℃),你会得到大量的潜热去除。如果夜晚气温下降,关上窗户。如果你有15摄氏度的地面温度,你可以很容易地每天16小时提取3000BTU/h的感热,加上一些潜热。我知道这一点是因为我用我的HRV的地热预调节回路做了测量。你还需要一个方法来重新分配房子周围的空气。注意,我并不提倡任何人这样做,即使这个系统也很可能不切实际。”
据我所知,地热并不划算。尽管谷歌等几家公司正在努力降低成本,而且它有一群狂热的追随者。
新墨西哥州的原始人已经尝试了1000多年的热质量,但最近的“普韦布洛风格”房屋无法正常工作以获得无数的原因。由于更好的建筑技术,今天的建筑商可以超越家居性能。
我们的知识比他们先进。这就是说,我不熟悉他们的技术,所以不能批评他们。
我想起了GBA的一篇文章,关于质量和玻璃与超级绝缘的研究直到20世纪70年代才完成。一千年的时间跟我们现在知道的完全不一样。
混凝土仅为0.3 Wh/kgC。因为为了舒适,你想要小的温度波动,加上从你需要的材料中获得热量,你将需要一个非常大的质量来存储足够的能量。这种质量的成本远远不止是使房子隔热。
混凝土不是一个伟大的绝缘体,但是当您使用小的温度差异时,即使是小的R值也是如此。这意味着您无法使用固体混凝土,需要通过它成为某种频道。你不能用水来移动热量,因为水到空中的水,加上太多的ΔT,所以你被困住了流动的房子空气。这意味着您的整个房屋空气都会通过一个可能靠近露点的多孔表面。麻烦。
最后有运营粉丝的成本。移动空气不是自由的,而不是AC,但你正在移动很多CFM,所以我不认为这会很低。
您的实验将在某些位置更好地工作。
舒适不仅仅是温度,你必须考虑湿度。
如果在沼泽地带的夜晚打开窗户,即使进入的空气比室内空气凉爽,室外空气也不会像夜间那样凉爽。很可能是空调开了,室内空气没那么潮湿。
当你在沙漠的夜晚打开窗户时,室外的空气在晚上会凉快得多,仍然可能是干燥的。
Walta