热泵在电墙设计中的应用
除了计算典型的照明和插座负载之外,我在确定住宅电气需求方面的技能相当薄弱。
我正在玛莎葡萄园设计一个3600平方英尺的高端住宅,将全年居住。这就是我得到的人们现在称之为PGH的东西。业主们肯定希望安装太阳能电池板,并正在研究特斯拉Powerwall备用电池的储能功能,主要是在几个小时内,偶尔在公共设施因暴风雨断电的几天内作为备用电池(代替丙烷发电机)。
我们想用小裂片和/或多裂片可能还会用到管道来给房子供暖和制冷。业主还表示希望安装一个丙烷备份系统,可能采用辐射循环系统,可能采用带有小裂缝的公共管道系统。他这样做的原因是,他认为对于备用电池来说,微分裂的功率消耗将非常大,以维持所需的数小时或数天。我宁愿让他把钱投资在额外的电池容量上,而不是一个重复的加热系统。因此,至少在初始阶段,我需要对微分路的功率需求有一定的了解,也许是每吨系统消耗的KW/hr的经验法则。我是否应该假设抽吸是连续的,还是除了在极端低温下,它还会调整?
我想我在寻找足够的信息,看看只使用电池是否合理。一旦我们做出这个决定,我们就可以更详细地了解特斯拉或任何提供电池的公司。我的理解是,特斯拉的电池容量为13.5kw,最大功率为7kw,这种大小的房子会有2 - 3节电池。
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在这一点上,用热泵备用几天的电池是不实际的。
我们有一个相似大小的房子(虽然不是很好的规格)。我们用热泵加热其中的一半(用天然气锅炉驱动的水力盘管作为备用),另一半用天然气强制通风炉。热泵加热侧也有一个蒸汽加湿器,这是一个相当重要的负荷。
我们拥有的三菱热泵(MXZ-8C48NAHZ)的规格峰值为5250瓦。
对我们来说,一个典型的冬天大约是120-130kWh。
Powerwall 2的额定功率为13.5kWh (https://www.tesla.com/sites/default/files/pdfs/powerwall/Powerwall%202_AC_Datasheet_en_northamerica.pdf)也就是说,我们需要10台无电运行24小时。
我要找一个丙烷发生器它的尺寸要适合这个负荷。
最糟糕的一个月(在2个供暖季节之后)我有690 kwh,或23 kwh/天,所以我需要2个powerwall 2的1天。这是一个2200平方英尺,在CO的阳光下,使用美国标准热泵。我不确定这在玛莎葡萄园是否合理,但你真的需要看看房子的细节,位置和居住者。
气候区是什么?典型的冬季气温是多少?
按县算是6B,但按天数算接近5b。典型的白天40多岁,晚上十几岁,偶尔零下,晴天
>暖季持续3.3个月,从6月9日到9月20日,平均每日高温超过71华氏度。。。寒冷季节持续3.3个月,从12月10日到3月20日,平均每日高温低于46°F。
我不知道这是玛莎葡萄园岛是不是意味着我们对价格不敏感,但是…
这对于这种加热主导地位的气候中的一年中,这将是污垢廉价水热储存解决方案的伟大应用。在大量的PV面板上花费几乎所有的钱。得到或打造一个大型绝缘罐,用水 - 乙二醇填充它。在罐中放置廉价的电阻加热器(热泵是昂贵的)。将热交换器放入罐中进行水力,或用于热水器预热。水 - 乙二醇不会在任何地方泵送。
这个家伙让它看起来非常简单,但仍然是一个自定义设置:
https://www.youtube.com/watch?v=ryJmtItfaXQ
和构建:
https://www.youtube.com/playlist?list=PLVe7nJBrjHReCvpEjC_M_rBGiT74JpTxV
他在一个定制的250加仑的储水箱上花费300美元,就可以获得大约30kWH的储热,这比电池储能便宜93%。把一个5000加仑的水箱埋在一个粗糙的天井下,天井上有一个检修口,有足够的保温材料,这样你就可以经受数周或数月的考验。只要注意确保它的额定温度。
由NEEP发布的下表显示了三菱MUZ-FH12NAH无管道微型分体在各种负载条件和运行温度下的功率消耗。
至于备用热源,你的客户会考虑一个或多个丙烷壁炉作为替代吗?(一体化风机消耗的功率相对较小。)
是的……我看过这个表,但不知道如何计算真实世界条件下的实际功率千瓦时。例如,在47度时,21,000英热单位/小时的功率为2.3千瓦时。如果47度时的实际负载仅为21,ooo but/hr的三分之一,这是否意味着通过调制和/或循环,电力消耗将约为2.3 kWh的三分之一?
我猜大概是600瓦左右。昨天,在平均室外环境空气温度为2摄氏度的情况下,两个中效无管道迷你分体(9.3 HSPF)中的一个,为我们这个拥有51年历史、2900平方英尺的酒店提供服务。科德角消耗了8.0千瓦时。它的吸力相当稳定地保持在300瓦,随着热泵热水器的运行,在04h00到06h00之间略有上升。但是请注意,当它从解冻周期中恢复时,会出现瞬时峰值。
丙烷偶尔使用+1,如果经常使用(如每日使用),则使用水储存。
花5万美元买电池,能储存大约8美元的电力,这太离谱了,还有一套完整的备用加热系统。
因为钱显然不是什么大问题(3600平方英尺的MV将花费至少150万美元,加上土地),在这个已经对地球不友好的项目中,花1万美元购买整个房子的备用发电机,其余的用于改善建筑围护结构。
我同意在电池上花很多钱显然不合逻辑,虽然可能是2.5万,而不是5万。
我们会仔细考虑建筑的围护结构,尽管你对“这个已经对地球不友好的项目”的尖刻评论,但鉴于房子的大小,我们会尽我们所能使它尽可能友好。
Eversource有一个相当可靠的电网,使用一个发电机(科勒)和保持看守旋转。典型的葡萄园设置。
休。
四年前,我在缅因州一辆Powerwall的报价是14000美元。MV成本将会更高。几十年前,我在MV上生活了好几年。一个这么大的房子,加上(更多的噪音)MV第二套房子常见的铃铛和哨子,仅用25千瓦时是无法度过一天的。
我当然不会责怪你给了客户他想要的东西。我只是讨厌钱对曾经是个不错的地方所做的一切。
都是疯了,斯蒂芬
但我们又不能回到比利·乔斯(Billy Joels)的downeaster alexa和鲁珀特·霍姆斯(Rupert Homes)的椰林飘香酒的时代。
如果它不再是你的家,就把它放在心里。
我同意使用电池进行长时间备份不是一个好的选择。在我设计的电信设施中,电池系统仅用于在公用设施故障与发电机启动和接收负载之间相对较短的时间内(通常在10到30秒左右)运行临界负载。长期备用电源最好由发电机来处理,而不是电池系统。
你可以试着用电池供电在夜间行驶,这样你就可以用太阳能供电,但这样你基本上就建立了一个离网型系统。
如果你有可用的天然气,我会让一台小型发电机运行,否则,如果你需要一台更大的发电机,可以选择丙烷和柴油,但情况可能并非如此。我个人会使用一个小科勒单位,这是更可靠的比更常见的品牌在盒子店。你需要将丙烷罐的尺寸定得足够大,以便在一年中最冷的时候,能够输送足够的气体来运行发电机,这可能意味着一个250加仑以上的罐。请注意,并网太阳能系统通常不喜欢使用发电机电源运行,因为它的频率不稳定,这使得太阳能逆变器很难保持同步。
关于电池容量大小,如果你有一个16kWh的电池,应该运行1kw的负载16小时。有时也有其他限制,如非线性放电曲线(例如,负载两倍只能运行1/3的时间),但具体取决于你使用的电池系统。还将考虑到其他损失。我预计两套16kWh的电池系统能让这样大小的典型家庭运行不到24小时,可能会少很多。多天运行时间在电池系统的正常应用中并不实际,这可以从离网用户必须应对的挑战中看出。
比尔
令人遗憾的是,蒸汽热已经被淘汰了——虽然从燃烧效率来看,蒸汽热不是最有效的,但除了24v ecobee,它基本上不需要任何电力来运行,如果需要的话,它可以靠电池供电的基本恒温器运行(停电时不需要管理员)。新建筑需要空调,我理解需要,但它是一个伟大的热源。
作为我2400平方英尺的家的备份,我有一个5000w的逆变发电机,联锁反馈,运行在25%安静模式下,因为我的整个房子可以在大多数时间下1250w的需求(没有微型,洗碗机,洗衣机/烘干机,迷你分裂器)。LED照明和能源之星电器有助于保持低负荷。
特斯拉Powerwall有发电机输入吗?如果没有的话,我会去找一个能充电的电池。
Sonnen就是一个例子。
的确,这些新电池在经济上没有意义,但这并不意味着人们不想购买它们。
作为一个太阳能安装和零能源重建者,我可以说,你不会想要运行能量墙那么多。如果你能让房子比Passiv的房子少。6个迷你劈叉将是有效的,只是不足以运行一整天的电池(如果你想他们使用超过几年)。蓝色离子电池要环保得多,也更耐用,但一个12kw的系统也要花费17000美元。
我也推荐丙烷发生器。它是更便宜(和更好的使用寿命)的丙烷罐,你已经计划支持一个小型发电机组。
直到几年前,我在佛蒙特州的房子还没有并网。我总是有一个发电机,我需要在冬季,当太阳几天不发光,但计划是运行发电机只需几个小时充电电池。现在我已经上了电网,所以我一直保持着同样的计划。如果停电不到一天,我就可以用完电池,用木炉取暖,而不是用小劈叉。如果停电持续时间超过一天,并且没有足够的阳光给电池充电,那么我运行发电机足够长的时间,以使电池电量达到合理水平。
我很高兴在停电期间,当我的电力需求不大时,不必不停地运行嘈杂的发电机。这样的混合系统很好地满足了我的需要。