地热 - 浆纱问题 - 4吨5吨？
我住在俄亥俄州辛辛那提市，我正准备为我5800 SF(空调)的家买一个地热热泵。我的家是全电的，目前是由一个使用了8年的4吨空气源热泵和15Kw电力备份。我的问题是，我联系的两家地热公司对我家的供暖负荷意见不一致。这两家公司都进行了Manual J计算，但得出的数字不同。一家公司的热负荷为55k BTU，表示4吨是可行的。另一家公司有68k BTU的热负荷，说用5吨的单位。所有的计算都是基于室外6℃和室内设定点68℃。
我想弄清楚我家的大小最合适。目前的气源装置性能良好。在过去的几年里，我一直在密切监测它的性能，它似乎是这个单元的平衡点，在这个点上，它开始需要电力备份的帮助，是28 - 30度。在这个室外温度，在晚上，没有太阳能增益;该单位将持续运行，永远不会关闭，但它不参与电力备份。根据当前设备的TDS，在外部空气温度为30℃时，该设备输出32500 btu。我对我目前系统的性能分析非常有信心。是否有可能使用上述有关当前单位业绩的信息来帮助决定哪个公司的规模是正确的?
根据我自己的计算，在30度时，热负荷是855 BTU/deg。32,500/38(设定值68度与外界空气的差值)。基于此，在地热公司使用的室外空气温度6度的情况下，我家的热负荷是53000英热单位。这使尺寸正好为4吨。
通过最大的问题是我的上浆方法 - 它使用当前系统性能建立每度BTU负荷工作。
谢谢你的帮助GBA朋友，
珀赖因乔尔
回复
乔尔,
热损失公式用于确定通过地板，屋顶的传输损耗，和墙壁是Q = A•Ú•ΔT。换句话说，热流通过建筑物组件（以Btu /小时）的速率等于所述组件（在方呎）倍的U系数的面积（以Btu /平方英尺•小时•F°）的组件的倍ΔT（在F°）。
当室外温度为30°F时，你的ΔT是38°F。
当室外温度为6°F时，你的ΔT是62°F。
当你的ΔT增加63％，因为它在本例中（38分之62= 1.63）的话，那么您的热损失（忽略浸润）将增加63％ - 从32500到53000 BTU /小时。所以，你的数学是正确的。
然而，有一个小问题:当ΔT增加时，堆叠效应会更强，所以你的渗透率会在寒冷的室外温度下增加。这是一个小细节还是值得计算，取决于你的房子有多漏水。
空气源热泵的效率非线性变化与室外温度，它也与系统/导管的设计，这使得难以直接评估的热负荷作为电源使用的测量每加热程度天，这将会变化结果以线性近似模型。
在地热的成本是值得聘请能量书呆子在其上运行了一个积极进取ACCA手册-J负荷计算，因为HVAC承包商没有动力下它的大小。的68,000 BTU /小时@ + 6F已经拥有上规模拇指，因为辛辛那提的第99百分位数温度区间为+ 12F（http://www.energystar.gov/ia/partners/bldrs_lenders_raters/downloads/Outdoor_Design_Conditions_508.pdf）的，似乎偏高了5800的房子，除非它是旧的2x4的建设或泄漏相当多的空气，或许这是一个庞大的1层的牧场（？）。没有告诉什么其他的“垃圾”走进了“垃圾进，垃圾出”负荷计算。
68K calc的负载/调节空间面积约为每平方英尺12BTU/hr。对于一幢1层或1.5层的2x6建筑房屋来说，这个比例大概是合适的。热损失并不会随着条件空间的大小线性增长——它会随着外墙和屋顶(&门窗)组件及其构造的大小而变化。更大的房子通常是更有效的形状(如2层或更多层)，具有固有的较低的外表面/空调地板面积比，导致风机BTU/小时-英尺^2比。
的53K / 5.8K的比率” @ + 6F是约9 BTU /小时 - 英尺^ 2。这是一个5800' 2x6的2-2.5故事码民窗户和合理的气密性可靠的数字。
使用+6F而不是+12F会增加10%的总负载。考虑到地源热泵的成本，许多设计师将其设计为只有第95个百分位的温度库，而不是第99个百分位，因为在整个系统的生命周期中，覆盖其余部分的辅助加热的边际成本比一个更大的地质系统要低。如果他们已经开始设计99.7百分位的温度仓(+6F的外部设计温度)，他们在他们的系统尺寸上根本不是非常激进的-如果有什么的话，他们是填充它。如果一家工程师或能源审计公司只销售他们的数学准确性，那么他们就值得雇佣，因为他们需要进行完整性检查，并有一些东西可以进行反击。即使在低成本的地热市场，它的成本也远不及“额外”一吨地热的成本。
有什么4吨的报价和5吨报价之间的边际前期成本差异？有多少屋顶光伏太阳能将是买什么？（如果您不知道PV本地话费，使用$ 3.50 /瓦，×0.7 ,,或约$ 2.50 /瓦，假设你就应该把30％的税收抵免。）
它很可能（甚至很可能）应用的差异成本屋顶光伏将超过弥补由深致冷过程中所涉及的区别在辅助加热条使用功率的任何差异，应在4吨系统没有完全跟上。
一个称职的能源审计师也许还可以指向高性价比的东西进行升级，并告诉你“之后”升级加热/制冷负荷会是什么。
马丁和黛娜,
非常感谢您抽出时间来回答我的问题。这似乎是在回答我的问题是少一点简单的比我可能想象。因此，我将提供关于我的一些共识，围护结构，以希望为零更多细节。
***之前帖子的补充- 5吨公司计算68,000 BTU/小时在70度恒温器设置-刚刚发现，所以作为一个比较，我将打电话给他们的号码66,000 BTU/小时调整为较低的恒温器设置。
住宅风格= 1层的牧场，2900英尺高的楼上，2900英尺高的地下室。
年龄= 34岁
以上等级壁=杉木墙板超过1/2" 多异，经1/2胶合板，用2x4的壁与棉絮绝缘
以下等级的墙壁=混凝土-将增加2英寸XPS到墙壁和边缘龙骨，加上必要的空气密封
窗户=安德森平窗，注意到没有漏气，我相信他们是紧密的
没有冰坝，也没有重大的空气泄漏
总的来说，我认为家是不是很泄漏。有需要解决一些可以灯和密封边龙骨/窗台需要。也有来使用一些关注，以及几门。但是，我们并没有在家里任何安慰的问题。
将热负荷固定在66000 Btuh的公司在他们的J手册报告中列出了这个关于家庭的渗透率。这只是他们的意见，没有风机门进行。
冬季渗透规定:0.430 AC/hr (318 CFM)，施工:半松散
夏季渗透规定:0.230 AC/hr (170 CFM)，施工:半松散
通过结构的热损失= 45000 Btuh，21000 Btuh添加用于浸润
是我上面描述的家庭的数量，这些指示？有没有可能有一个吹风机门上家进行和比较，他们为验证他们的最终数量的方式进入上面的数字？
这两个尺寸之间的成本差异$ 5K - 时需要考虑到的税收抵免是明显减少。成本在$ 5K左右/吨，未来在这个领域。
以下是我的担忧:
1.一个5吨的单位可能太大的交流方面。目前的4吨机组没有问题保持。基于运行时间和舒适度，尺寸似乎是完美的。
2.在机械改造的同时增加热泵热水器——这会在冬季增加多少额外的热负荷?
3.同意找个外部顾问可能是我的下一步行动。戴娜说，在这种情况下，“称职”是一个关键词，我担心我找不到合适的人选。有人能推荐辛辛那提地区的吗?
多谢谢
乔尔,
这几乎总是更便宜（尤其是从长期来看，考虑到潜在的节省燃料）进行鼓风机门导向空气密封 - 从而降低您的设计供暖和制冷负荷 - 这可以让你缩小你的暖通设备，而不仅仅是购买一个更大的热泵。
你当然应该支付鼓风机门试验。理想情况下，你会雇用承包商谁能够同时鼓风机门操作能够执行空气密封工作。
如果谁对您的手册Ĵ计算的人是正确的 - 和你的房子有一个“半松散的”信封 - 它的时候它收紧。
你纠正了内部设计温度的错误，但你仍然挂在99.7百分位温度箱+6F，而不是第99 (+12F)。称它为60K最大值，在这个计算中可能还有另一个拇指。
用铝箔面临的地下室聚异，而不是XPS。这是迄今为止更环保由于发泡剂的问题，更容易对空气密封，并谦虚地在此应用更高的性能。根据你到底有多少以上级基础上有，空气密封和绝缘的基础和带龙骨将削减约1-1.5万吨断热负荷。
空气密封住宅将显著降低热负荷，并略有降低冷负荷，主要在潜在负荷端。绝缘的效果要小得多。阁楼里的R30玻璃纤维是次级代码，玻璃纤维对红外辐射有点半透明。用3“的纤维素覆盖它将使它达到IRC 2006代码(但不是IRC 2012)，并将阻止IR从屋顶甲板上下来，以适度减少冷却负荷。
有没有办法升级后，你需要4吨以上的地源热泵，和3-3.5万吨是不是出了问题。五吨只会呼吁，如果你有非常高的尾盘涨幅太阳能，像一大堆的西向窗户的，你清楚如果4吨空气源热泵是保持了没有。
达纳
再次感谢你的帮助。难道公司在他们的手工Ĵ程序中列出的空气渗透值似乎很高？我没有这个相对于其他家庭情境化的方式。下面是他们说信封热损失的百分比：
30％-walls
32%,渗透
8％ - 脱颖而出
23%,玻璃
做这些数字似乎是正确相比，相对标准？
我会在地下室做大量的空气密封和隔热。很高兴知道，这应该会大大减少负载。
总的来说，我倾向于4吨系统。目前8年的空气源热泵(ASHP)在20℃左右的温度下表现良好，备份元件的影响很小。一个4吨的地源热泵有能力更像一个5吨以上的单位，因为它交换热量的介质-对吗?如果这是正确的，我同意4吨是足够大的。
我希望能获得一些“规模拇指”你称它可能淘汰的尺寸之一。它会显示您曾指出，4万吨级装置将是加热天超过99％绰绰有余在辛辛那提和额外的空气密封真的会在最寒冷的日子有助于最大限度地减少使用备份的元素。
谢谢
我同意Dana的观点，根据他所说的所有原因，我们有4吨或更小的信息是有意义的。我认为使用的渗透数量是合理的，但还是保守的，特别是考虑到你将在不久的将来进一步密封。做一个风机门直接空气密封练习将减少泄漏，并给你数据做一个更好的计算，如果你不介意等待。
注意，在上浆地源热泵，也有更多的选择不仅仅是一个数字代表尺寸：有参与浆纱对于一个给定大小热泵循环的一些受过教育的猜测，因为土壤类型等影响性能。添加一个安全余量，并在尺寸过大位循环是一个更好的东西比过大尺寸的整个制做。但是，你的两个报价可能已经在做的是一个适当的量。
另一个问题是，一些热水泵现在，而不是仅仅循环开启和关闭有不同程度的可变功率运行的可能。这种能力可以signiificantly提高其工作效率，而且可以减少甚至逆转的效率惩罚加大尺寸。
考虑到所有这些，如果你得到一个4吨的高端系统，你将是超大的，但没有效率或舒适惩罚的超大。
渗透损失占总损失的百分比表明，这是一个非常渗漏的房子，这可能可以减少2/3或更多的鼓风机门和IR直接空气密封。
壁损占总损失的百分比在典型范围内。玻璃的损失是典型的低，但作为总损失的一小部分，它会根据房子的形状、窗户/地板面积比、窗户类型等发生很大的变化。
注意:当你修复空气渗透问题时，它不会影响墙壁和窗户的损失，所以它们将增加(现在更低)的百分比。如果渗透损失减少到~总数的10%,墙上的损失可能会咬到高压侧pf平均总额的一小部分,和windows接近中间范围,表明你的窗口/面积比率可能是有点低于~ 15%新住宅的典型。但是范围很广——我不能说我做了一个关于分解的统计研究。这只是凭直觉，WAG。渗透损失是一个明显的异常值。它实际上可能是真实的，但如果是这种情况，可能是可以解决的。
渗透/通风是负荷的32%，对于一个超级绝缘的房子来说，这并不是完全不合适的，但这不是你的房子。
达纳
谢谢你帮我把渗透数字联系起来。我们的老房子是一个有80年历史的科德角——没有墙壁绝缘，砌块地基，几乎没有空气密封——我知道什么是漏水严重的房子——我现在的房子不是这样的。这证实了我的假设，即一个承包商用5吨系统对冲了太多的风险，并将它的总热量从热泵降低到负数(即一年5次)。我担心他没有充分考虑到当空气密封达到我们GBA读者所理解的水平时，负载将会减少。我并不反对承包商，我不认为大多数人知道如何考虑这样的事情。大多数人宁愿用机械装置来克服建筑物的缺陷，也不愿修复它的根源。
查理,
感谢您对张贴在一些地热系统的各个组成部分的大小错综复杂。是的，循环绝对是至关重要的，我会询问更多一点从承包商到施胶方法用在那里。
顺便提一下，有没有人认为地热系统的总体设计过于复杂而无法正确进行——如果系统设计不正确，就会导致糟糕的结果。我只使用Water Furnace GEOPRO级别的承包商——他们是辛辛那提地区最大的两家承包商——所以我认为这不会是个问题。我只是好奇，有没有人认为地源热泵比空气源热泵系统更难搞定。
乔尔,
问：“有没有人相信地热系统的整体设计过于复杂，难以得到正确的 - 这会导致不良的结果应该在系统设计不正确？”
答:是的。
Q。“我只是好奇，有没有人认为地源热泵系统比空气源热泵系统更难实现。”
答：他们做的。
更多信息请参阅这两篇文章:
便宜的地源热泵即将到来吗?
空气源热泵还是地源热泵?
摘自我的一篇文章住宅调试：
“以最大的机会住宅系统调试问题是地源热泵（地源热泵）这些系统通常需要五个六个不同的承包商有馅饼手指：谁设计的系统工程师，井钻机或铲operator, the GSHP contractor, the plumber, the duct installer, and the manufacturer’s rep. Considering the opportunities for screw-ups, it’s remarkable that any of these systems work at all.
弗农·麦克科恩(Vernon McKown)是俄克拉荷马州诺曼市Ideal Homes的业主。2005年，McKown建造了一个零能耗住宅，其中包括一个地源热泵。参与这个项目的顾问之一是马克·塞维尔(Mark Sevier)，他当时在建筑科学公司(Building Science Corporation)工作。当我在2005年就这个项目采访塞维尔时，他告诉我，“安装地源热泵不是一件简单的事情，除非安装人员对不同类型的安装有丰富的经验。我们必须委托地面回路，以确保回路中没有碎片。我们的箱子里有碎片。我建议任何人安装这样一个系统，他们找一个知道如何调试系统的人。整个系统的能量转移很大程度上取决于地面回路的工作。你必须从制造商的图表中选择水温。但是我怎么知道冬天这个洞里的水温是多少呢? As it turned out, the loops hadn’t been properly flushed and pressurized. This was a split system. The supplier didn’t have an air handler to match their outdoor unit. A significant problem that we experienced was matching the indoor unit with the outdoor unit. The coil size is substantially different for ground-source systems than air-source systems.”
"I also talked to Vernon McKown about the same project. He told me, “When Mark Sevier was here, he tested the temperature of the fluid in the lines coming in and going out, and we were way off of what the manufacturer’s specs targeted. So we asked why. They started digging into that. Checking these temperatures needs to be part of the commissioning process. I heard the contractor say, ‘We are changing the coil and maybe the fan.’ And I’m like, ‘What the hell is going on?’ Hell, they were replacing the whole son of a bitch. Here is the sad part about it: We build these test houses, and we’re looking at emerging technology. When we were building the models on paper, it looked like the big winner was going to be the ground-source heat pump. The models looked great. But now the performance piece is not working, and that is disappointing.”
乔尔,
这是能源专家和工程师马克·罗森鲍姆的观点：
“有一对件事我真的很喜欢的minisplits它们是如何包装系统从单一的供应商，并高度工程化的系统，因此非常可靠。GSHP [地源热泵]系统，至少在这里我都练过，通常谁都有责任，以确保系统上执行几个实体基本定制设计和安装。
“知道这将导致怒吼反之出现,我将说GSHPs最成问题的暖通空调技术我共事过,所以我选择日本空气源设备没有第二个想法在这一点上(我与GSHPs项目从zero-net-energy房屋建筑高达70000平方英尺)。”
马丁说的关于地源热泵很难做好的事都是真的。另一方面，建筑的许多其他方面也是如此。我要正确处理高密度纤维素比正确处理地源热泵要困难得多。听起来你有经验丰富的承包商，这对你很有帮助。这将是非常值得你花时间打电话给一些他们的参考资料，并在Angie的名单和任何其他地方，你可以找到关于他们的故事。
你真的是取决于安装地源热泵为获得最出它的设计技巧，和“典型”的表现远不及对系统效率的“最佳实践”。的最佳实践地源热泵在气候可能达到4.5-5季节性平均加热COP，但过泵/泵效率低下与不足地热交换系统可以勉强一半。希望永远是前者而不是后者，但典型的是在两者之间的某处。
事实上，他们似乎无法确定任何精确的热负荷计算，或似乎是填充尺寸“以防万一”，这对他们不利。许多有能力的地源热泵承包商在发现房屋有足够多的泄漏以产生66K的热负荷时，会建议在使用一个更大的系统之前，先剥离一吨或更多的负荷，并进行空气密封和现场绝缘升级。他们中的大多数人可能只提到了建筑外壳升级中最容易实现的目标——他们是机械的家伙，不是建筑效率的书呆子，但他们至少会指出廉价和明显的东西。我知道一位GSHP承包商在佛罗里达的只要坚持任何房子管道和空气处理程序在阁楼上-泡沫阁楼屋顶甲板和空气密封,验证气密性与舞台上的烟雾机之前让泡沫家伙离开,因为这是比额外的geo吨位便宜。对他来说，这最终是一个更小的系统——他在泡沫上没有利润，但回电和抱怨消失了，因为舒适水平和潜在负荷控制比在通风阁楼场景中的超大系统更高。不幸的是，他似乎是暖通空调行业的稀有物种。
有能力的独立审计员将能够给你之前和之后的升级装载数字使用手册j方法。即使额外的吨位成本低于建筑升级,重要的是要记住,建筑升级有一个生命周期2 -只要机械系统,和“额外”吨GSHP有关联的年度用电量,而大量的负载不会减少。
不太可能,你就能得到这个古董mini-split能力领土没有一个主要深能源改造,在5 k美元边际吨GSHP,补贴后它可能不是更贵比最佳调制4 - 5吨导管ASHP季节性警察约3.0。但是当你使用地源热泵时，除非设计者的系统已经被一个公正的第三方仔细地监控了性能，否则很难猜测使用的效率会在哪里。
马丁,
我完全同意，如果我正在建造新的或有一个更小的家，我重建一个迷你分裂是方法。我们目前有一个大房子的管道系统，所以我排除了无管道系统。谢谢你提供的文章。他们强调了我的一些担忧，因为我希望实现的节省将不会实现，因为糟糕的安装和设计。我真的在纠结这个决定。我们非常担心前期成本，即使有税收抵免，以及如果系统设计和安装不正确，可能带来的潜在负面影响，可能比它的价值更令人头疼。