地热报价问题
今年春天我正在建造一个新家,我计划使用地面地热。我收到了我所在地区一个承包商的报价。他的计划是建造一个6吨的水平环形场地和一个4吨的热泵。他声称一个超大的slinky循环场性能最好,然而我听说过关于slinky循环的不好的事情,而slinky是他们唯一的一种循环。
过度建设油田似乎既不高效也不划算,因为这是一项主要成本。有人有这方面的经验吗?
我还得到了直线水平循环和垂直闭环的另一个报价。我担心的是垂直方向,因为我所在的地区有很多页岩,我不确定油井能钻多深。
谢谢
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乔丹。你可能会发现有些人会质疑你选择的GSHP而不是一个不同的系统。知道你的位置和热负荷是什么是很有用的。没有准确的热负荷计算,试图设计一个供暖系统是毫无意义的。
我位于纽约IECC 5和6气候区的边缘。热负荷计算结果是4吨。我只是想听听有地源热泵经验的人对过度建设循环场的看法。
我选择地源热泵的原因是我更喜欢全电力的建设,最终将是零净。
乔丹,我为我的新房子选了地源热泵系统,五年前就安装好了。我喜欢它,这个系统给我夏天的空调和一年中其他时间的暖气,到目前为止,维护包括不时更换空气过滤器。我仍然觉得它是我房子的正确选择,但那是因为房子是超级绝缘的,而且这个装置有两吨重,稍微有点大,所以两级装置从来没有抢过第一个。此外,房子需要钻一口井来供应生活用水,这里的地下水足够用于立柱井(SCW)设计。井的深度不必超过净抽水量的需要,这样热泵就没有额外的钻井成本。这口井实际上可以支撑一个三吨重的热泵。
如果你的房子需要一个四吨重的装置,而它不能使用一个钻井用于生活用水,那么地源热泵将是一个更难销售的产品,你可能会更好的安装成本较低的小型蒸汽源热泵。无论你安装地源热泵还是其他类型的供暖系统,你真的应该在外壳的设计上投入更多的规划努力。四吨的房子说明房子是按规范建造的。如果我的房子接近4000平方英尺。一个两吨重的装置在第一级运行,加热良好,你也许可以减少一半的热量损失,最后得到一个更舒适的房子,需要一个小得多的供暖系统。把你的第一笔钱花在外壳设计上,而不是试图找一个便宜的热源倾倒进去。
我也在PA的5和6气候区的边缘,是一个地理所有者。我们有足够的土地和机器来做弹簧飞行,所以我前阵子研究了一下。从那以后,多亏了一口无用的水井,我们最终得到了一个500英尺深的双环地质系统。
据我所知,随着冬天的继续,一些灵活的系统表现不佳。你的弹簧(或我的井)周围的地面变得越来越冷,在2月底左右,地质单位工作越来越努力。我甚至听说过系统在一个特别寒冷的冬天后完全停止工作的故事。令人惊讶的是,地面并不总是像营销文献所暗示的那样宜人的50度。寻找关于您的系统预期的“季节性性能因素”的讨论,作为理解这一点的关键。从“4吨弹簧”增大到“6吨弹簧”可能是你的承包商希望避免这个问题的一种方式。
另一件要理解的事情是系统是否会有额外的热量。有时,当地质系统在井或弹簧上有一点变化时,辅助电加热被用来弥补差额。
你说你有页岩,所以我们非常相似。这里的大部分页岩岩石都相对较软,所以我想知道这是否真的会成为一个使用更大钻机的正常水井钻井人员的障碍。另一方面,如果它靠近地表,它可能会增加挖掘和回填的难度。
我们正在往信封里投钱。我们将有r29墙(2x6墙,带纤维棒&和R10刚性泡沫在外部胶带上紧密包裹。还有地基周围和下面的泡沫,阁楼上有18英寸的吹制纤维素。我在想可能是给我的热负荷计算过高了。该住宅面积为2500平方英尺,有空调空间(带有装修好的地下室)。
查看geoexchangeforum。他们可能会提供一些额外的帮助,而且只专注于地热。我们为我们的新建筑住宅选择了一个细长的循环系统,主要是因为它更便宜,而且土地已经被“破坏”了。他们在一天之内铺好了平整的田地,并对土地进行了粗定级。我不确定超大的油田会增加多少成本。几年前我们选择了这个系统当时丙烷和石油价格都很高。
一个比标准好2500英尺的房子不会有接近4吨的供暖负荷。我打赌接近2吨。我20世纪20年代的2x4古董,2400英尺的空调空间和1500英尺的绝缘空调地下室,直到零下15华氏度,才有4吨的负荷。你的负荷显然会比我的低一点,即使你有2500英尺的地下室(这是1层楼吗?)计算出的热负荷完全是垃圾-即使是最小的代码大小的房子也不会有4吨负荷在零下5华氏度或任何你的外部设计温度。
“…我们将拥有……”,这表明房子还没有建成,甚至还没有完全指定?
如果你考虑的是R19 batts + R10 XPS = R29,那么R19 batts在2x6空腔中压缩到5.5英寸时的性能只有R18, R1.2/英寸木材的20-25%的框架率的热桥性能从平均水平或“全墙- r”中夺走了相当大的性能。你看到的只有R24.5全墙与R19球棒和2”XPS。用R23岩棉棒和R10连续护套的2x6壁的“整壁”R约为R26,仍然不是R29。如果采用完全先进的取景方法,取景率低于20%,它可能会达到R28以上,但仅此而已。
要想在5/6区域的房子上安装一个适合的阵列,就需要一个真正的R30-R35整面墙,这意味着外部有2.5-3英寸的polyiso,或者比目前的商品产品效率更高的光伏电池板。下载BA-1005的拷贝,并阅读至少第一章,注意表2,这是“整体装配”的R值,而不是中心腔框结构R。
http://buildingscience.com/documents/bareports/ba-1005-building-america-high-r-value-high-performance-residential-buildings-all-climate-zones/view
XPS是最不友好的绝缘产品之一,因为它是HFC134a基发泡剂。随着时间的推移,它失去了氢氟碳化物,最终R10 XPS也下降到8.4左右。用2英寸的聚酯纤维代替护墙板,可以获得更高的肩季性能,而且在冬季中期的性能相当,而且损伤小得多,因为它是用更温和的戊烷吹制的。但是你不能在地面以下的地方使用它。
2.5”+ 2.5”EPS绝缘混凝土形式(ICF)将比代码最小R15更好,也将更环保,因为它也是用戊烷吹。这也意味着你可以把次级板泡沫直接运行到墙体泡沫上,并有一个良好的热破墙混凝土热桥到地基。如果您选择这条路线,将基础的窗台停放在混凝土的边缘,半英寸的木鞘+ 2英寸的墙体泡沫共面,为基础顶部的无缝热中断。如果你要在泡沫和木护套之间用家膜“innie”安装窗户,在墙壁泡沫与基础泡沫相遇的地方使用三元乙丙橡胶胶布作为z -闪光。
在板下使用ii型或ix型EPS。它的厚度将比XPS溶液厚20%,但在使用50年后,它仍能在第1天的r值下运行。每个R通常也便宜15-20%。
乔丹,我再补充一下丹娜说的关于你所描述的房子和外壳设计的四吨热负荷计算似乎是不现实的。我自己为我的房子做了热损失计算,用电子表格把外部外壳所有部件的损失加起来,包括地下室板和预计最严重的漏风,并通过HRV校正机械通风。把热量损失的点点滴滴加起来其实就是一个现成的软件应用程序所做的全部工作,除了在我的电子表格中,我只知道所有“底层”的计算是什么,我做了什么假设,所以我知道所有的不确定因素在哪里。
在我指定和订购热泵之前,我把所有的尺寸信息、规格和窗口U值都给了热泵的地区分销商和他们的两个“批准安装人员”。他们都说热负荷会超过4.5吨推荐5吨的机组。只有一个人会告诉我支持这个规模的计算细节。在查阅我的电子表格时,我发现他们假设了壁炉的存在,漏气造成的损失为每小时10,000 BTU,或接近巨大总差额的1吨。我家没有壁炉,只有一个带室外空气装置的小柴炉。安装人员计算的其他漏气量反映的是所使用软件中从下拉列表中选择的漏气率。这两个漏气数字加起来达到了总差额的80%。其余部分是由于从下拉列表中选择的绝缘水平,大大低于我设计的房子和给安装人员的信息中描述的水平。
我只能得出结论,安装程序的计算中使用了太多的假设和不正确的数字。也许这种方法可以很好地适用于老房子,甚至是刚刚建成的勉强符合规范的房子。我确信,一个高性能房屋的热损失计算必须非常详细,需要相当多的时间,可能超过一个承包商可以投入的报价,考虑到他可能得不到这份工作。他甚至可能不知道如何“手工”(通过电子表格)做一个,所以不得不依赖软件和它的假设,或者至少不知道当下拉选项太不准确时,他需要在哪里覆盖软件。此外,如果他安装的系统表现不佳,他当然不希望在以后得到回调,而且他还可以从更大的系统中获得更多利润。要指定一个正确大小的地源热泵需要对所做的计算有信心,我怀疑对于一个高性能的房子来说,一个典型的安装人员在没有他的浮子的情况下是很困难的。
最后,我指定了2吨的设备,而不是他们和两个安装人员推荐的5吨,经销商同意提供,但告诉我,如果尺寸太小,他们也帮不了忙。在设计的最低室外温度下,我的总热损失是22 KBTU/hr;我的最佳计算结果是接近19 KBTU/hr。缅因州的一位超级隔热房屋的建造者告诉我,根据他的经验,这种房屋的性能往往比计算结果要好一些。这是可以理解的。
迪克,
我也做了自己的电子表格。简单的数学。你有比“洛斯阿拉莫斯公式”更精确的方法来计算平板的热损失吗?
在这个问题上,GBA读者有比这更好的平板损失估计吗?
迪克,
我也做了自己的电子表格。简单的数学。你有比“洛斯阿拉莫斯公式”更精确的方法来计算平板的热损失吗?
在这个问题上,GBA读者有比这更好的平板损失估计吗?
泰德,我不知道那个公式是什么。我对地下室墙外和楼板下的土壤垂直温度剖面做了各种假设。在我看来,对土壤的热损失是模型中最不确定的。随着R20在墙上和板下,以及大约三分之一的低层周长墙完全用窗户框起来,通过混凝土墙或板的热量损失是整个房子的一小部分。一小部分的不确定性并不是很大,所以不管我的假设是什么,我都不需要更好的东西。
对于总荷载计算,粗略估计板坯损失是很好的。这对优化次板绝热厚度的选择作用不大,但超过所需厚度的损失是相当小的。
丹娜的信封建议很好。
目前地源热泵的经济效益不是很好,因为小型的拆分以低廉的价格提供最新的技术,而在地源热泵中,你要花很多钱才能获得类似的技术。如果你用的是老技术的地源热泵,它并不比迷你芯片好多少,或者如果你把一个糟糕的地源热泵设计和安装与一个好的迷你芯片安装进行比较,可能也不会好多少。尽管对GBA的评价和我注意到的问题很普遍,但我仍然看到了它们的价值。例如,在非常寒冷的夜晚,当空气源热泵处于最差状态时,它们有较低的峰值负荷。
我不喜欢弹簧圈。他们有更高的抽水功率要求每单位体积的土壤,他们从。这个问题可以通过使用高效的ECM泵来缓解;它也可以通过并联管道的多个部分来缓解,而不是串联。但在接受一个弹簧回路设计之前,我会要求查看泵功率计算的细节。
扩大循环比扩大热泵是一个更好的主意。热泵的尺寸过大会降低效率,但回路的尺寸过大会提高效率。如果他们习惯了热泵的超大尺寸,和热泵的循环匹配,而不是真正的负载,你可能实际上做得很好,有一个循环大小说3吨,即使你的负载只有2吨。
尽管如此,把钱装进信封和PV并使用迷你包可能更经济。