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社区和问答

加热和潮湿策略

罗伯·舒曼|上传能源效益及耐用性

我有一些关于如何进行家庭供暖解决方案和处理湿度问题的问题。2015年的房子包括以下内容:

·656平方英尺的地下室,使用ICFs浇筑,板下2英寸泡沫,2×8 (R-30 roxul)框架在部分裸露的墙壁上;

·656 ft2一楼,2×6框架(R-23 roxul);

·二楼576 ft2, 2×6框架(R-23 roxul);

·在阁楼用玻璃纤维吹制(~R-50)。

鼓风机门测试估计ACH50约为1.4。该房屋位于Lubec, ME(04652)。

房子配备了一台NTI 151C丙烷锅炉,分为三个采暖区(每层一个)。一般来说,房子只有一楼是主动供暖的。地下室在没有额外供暖的情况下保持在60华氏度左右,二楼两间卧室的门大部分时间都是关闭的。根据从互联网上收集到的信息,包括Dana在其他论坛上的输入,锅炉的加热能力似乎非常大,达到了74 MBH。当暖气打开时,机组似乎是连续运行的(即,即使有循环,也很少循环),这并没有帮助,因为可能有太少的底板(一楼约19英尺)来传递产生的热量。

由于缺少正式的Manual J计算,您是否同意该系统是超大的?如果我增加一楼踢脚板的数量,系统的效率是否会提高?锅炉提供的水是170+度,根据互联网上的信息,换算成每线性英尺的踢脚板约500 MBH。一楼的供暖负荷约为16000 MBH(根据我在互联网上找到的工具进行的粗略估计),30英尺长的踢脚板似乎更符合需求。我怀疑锅炉仍然不能像它应该的那样有效运行即使有适当数量的踢脚板,对吧?

自从我搬进房子以来,我也一直在经历潮湿的问题。冬季室内RHs一般在50℃以下至50℃以上;我有时会用除湿机把东西弄干一点。我倾向于认为低自然通风率是主要原因,因为居民的生活方式在产生水分方面并不过度(两种植物,淋浴时宗教式地使用排气扇,没有已知的泄漏,相对很少做饭(尽管有煤气炉/烤箱)等)。房子里没有主动通风,我正在考虑安装一个或多个穿墙装置,如Lunos e2, Zehnder Comfortair 70等)。

采用一个或多个无管道的迷你裂缝是否能帮助我更有效地为我的房子供暖,同时帮助我处理水分问题?据推测,迷你裂缝可以适当大小,这样它就可以有效地加热一楼,我听说过/读过一些关于迷你裂缝除湿的能力。我在2013年的一次讨论中发现,达纳提到大金四位一体系列有一个除湿器控制,可以在加热模式下除湿。我不知道从那时起其他制造商是否也有类似的功能。

如果有人能就上述加热和湿度问题提供任何确认/指示,我们将不胜感激。

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回复

  1. 专家成员
    Dana多赛特||# 1

    在加热模式下,微型裂缝不会降低湿度。现场报告表明,四位一体也没有,尽管它可以除湿而不显着显冷。该系列也不适合寒冷气候的使用,既没有效率,也没有能力让它值得使用。

    为了应对冬季湿度过高,增加通风频率。根据经验,我可以说Lunos e2是一个相当简单的改造,但其他人也可以。

    我不确定你对锅炉的分析是完全正确的,但是是的,它对你的房子来说是超大的,但是Tx 151C组合锅炉能够抑制到20,000 BTU/小时以下。它仍然会在一个19'区的170F输出循环-只是因为它不断地“运行”并不意味着它不断地燃烧。为了掌握热负荷,你可以进行燃料使用负荷计算,但你看到的是在-5华氏度每层楼低于10,000 BTU/小时。一楼采用合理的开放式平面图,容量更大的3/4吨寒冷气候迷你分体式富士通-9RLS3H可能会完全覆盖一楼的负荷,进入负两位数的温度,二楼的大部分区域也设有开放式的门和楼梯井。(三菱FH09NA可能也会,但没有9RLS3H那么大的容量。)

    值得做一个房间的IBR类型的热负荷计算,以球公园。你必须计算非标准的墙框架上的u因子,但它是有可能得到相当接近,而不做完整的手动j。

  2. Stephen Sheehy||#2

    密闭的房子绝对需要机械通风。把你的燃气烤箱/灶台换成电/电磁炉也会有帮助,因为燃烧丙烷会产生大量的水蒸气。它也会改善室内空气质量,因为燃烧气体也会产生二氧化碳,而且经常会产生一些CO。

  3. 专家成员
    彼得·恩格尔||# 3

    辐射量(底板长度)也会影响锅炉的效率。如果BB太少,锅炉水必须更热才能达到必要的制热能力。水越热,锅炉效率越低。使用更多的BB可以降低锅炉水的温度,延长燃烧周期和提高锅炉的整体效率。

    如果你现在没有空调,增加一个或两个微型裂缝将为你提供冷却或除湿模式下的除湿功能。它还可能比丙烷锅炉节省资金,至少在中等条件下是这样。一旦你知道了你的交叉点,你就可以在天气变得非常冷的时候关闭小裂缝,打开锅炉。由于该系统是补充性的,我将选择在中等温度(高于0华氏度或甚至更高一点)和低成本下具有最佳效率的微型裂缝,而不是在设计的最低温度下尝试最佳性能。

    不过,这还是很贵的。如果你真的不需要/不想要空调,你可能会像Dana上面建议的那样,在冬天使用只通风的解决方案,花更少的钱。

  4. 乔恩·R||# 4

    如果散热器设计成在大多数情况下室外复位温度低于170华氏度(进入冷凝范围),那么(相对于其他效果)效率会更高。如果没有过度的循环,你的负载显然太小了,不能加热-所以添加一个缓冲罐。

  5. 专家成员
    Dana多赛特||# 5

    在缅因州平均3美元的丙烷和22美分的电力市场,即使你做了所有必要的改变,让它进入冷凝区,从加热到小裂缝的转换从来没有运营成本优势。

    在95%的效率下,你从丙烷中得到大约87,000 BTU/加仑,在170华氏度下运行,它将更接近85%的效率和78,000 BTU/加仑。在冬季平均HSPF值为10的情况下,输送87,000 BTU“加仑”的热量需要8.7千瓦时,成本不到2美元。当气温低于零度时,一个更好的寒冷气候小型分离器可能只能提供6000 BTU/kwh (COP约为1.8),因此大约需要14.5千瓦时的冷凝加仑,按22美分计算是3.19美元,大约相当于冷凝锅炉的燃料成本,不包括电力或配电损失。

    当COP会场外零下15华氏度时,可能只有1.5华氏度左右,但在缅因州吕贝克,一年中没有那么冷的时间。吕贝克的室外温度与几英里外的伊斯特波特(Eastport)相当,那里即使在1月份最冷的一周,平均温度也超过+20华氏度:

    https://weatherspark.com/m/27853/1/Average-Weather-in-January-in-Eastport-Maine-United-States#Sections-Temperature

    富士通9RLS3H在+17F的任何调制水平下,COP都大于1.8 (6000 BTU/kwh),在AHRI额定输出下,COP在该温度下超过3(超过10,000 BTU/kwh), COP随着室外温度的升高而提高。

    最重要的是,在缅因州的大部分地区,钱最好花在寒冷气候的迷你裂缝上,而不是缓冲水箱和更多的辐射。

  6. 罗伯·舒曼||# 6

    谢谢你的回复。
    因此,应该使用Lunos e2或类似设备单独解决通风问题。

    丹娜,你把我的锅炉一直在运转和一直在燃烧区分开来了。我习惯了燃油锅炉,运行到达到预期的温度,关闭一段时间,然后重新开始。我的丙烷锅炉大部分时间似乎都在运行,这是“正常”吗?事实上,它运行了很多,部分原因是没有足够的底板来有效地分配产生的热量?换句话说,我是否因为有限的分布而“浪费”了锅炉的输出?

    我使用马丁几年前提出的IBR方法进行了热损失计算。我把我努力的结果与计算器给出的结果作了比较https://www.builditsolar.com/References/Calculators/HeatLoss/HeatLoss.htm.我是逐层计算的(而不是逐室计算),因为最感兴趣的楼层(一楼)除了一个小浴室外都很开阔。我使用了70华氏度和-1华氏度的室内和室外温度,后者是缅因州波特兰的97.5%的温度。

    我的结果显示,地下室、一楼和二楼的热量损失分别为7700、7000和6000。地下室的损失主要是通过平板的损失,计算时假设2”泡沫的R-10和上述的温度梯度。渐变无疑是错误的,但我不确定在这种情况下应该使用什么。上述损失不包括渗透损失。我估算了整个房子的温度梯度,通风率为60 cfm,系数为1.08。通风率是主动通风可能导致的假设,这个因素来自马丁的博客。渗入造成的损失估计为4500 BTU/h。

    我的计算结果与使用上面提供的计算器链接估计的结果比较有利。所以,如果不出意外的话,这就是一致性。

    在运营成本方面,我最后一次运送的丙烷是2.55美元/加仑,而我最后一次的电费账单显示每千瓦时19.23美分。根据我的计算,这些价格转化为0.0028美分/BTU的丙烷和0.0056美分/BTU的电力。假设锅炉的效率是100%,这意味着只要我的COP达到>2,我就能领先(对吧?)使用Dana引用的85%的效率(对于170度的水),计算出COP的截止值为1.7。听起来这些cop总体上是合理的。

    所以,从操作上讲,进行小型拆分似乎是有意义的。购买和安装Dana建议的尺寸的单元要花多少钱?我在另一个论坛上看到Dana的估计(可能是日期),建议每吨3500- 4000美元(如果我没记错的话)。为简单起见,让我们假设安装成本为4000美元。在我住在家里的时间里(只有1.5年),我估计每年使用大约450加仑丙烷,约合1100美元。在平均COP为2.5的情况下,我可以节省33%的BTU成本,每年节省350-400美元。换句话说,大约需要10年的时间才能还清安装热泵的费用。考虑到假设的成本,丙烷锅炉和热泵的寿命(我对此一无所知),以及假设的COP,这是一个合理的结果吗?

    我并不关心设备的冷却能力。在我住的地方,非常炎热潮湿的天气是相对罕见的,我宁愿忍受一点,也不愿意花钱降温(本质上是个小气鬼)。

    我在GBA上读到关于热泵运行效率和室内机安装高度的问题。假设任何一种摆放方式在美学上都是可以接受的,那么选择地板单元有意义吗?

    再次感谢你的建议。

  7. 专家成员
    Dana多赛特||# 7

    “我习惯了燃油锅炉运行到达到预期的温度,关闭一段时间,然后重新开始。我的丙烷锅炉大部分时间似乎都在运行,这是“正常”吗?事实上,它运行了很多,部分原因是没有足够的底板来有效地分配产生的热量?换句话说,我是否因为分配有限而在某种程度上‘浪费’了锅炉的输出?”

    燃油锅炉也将打开/关闭燃烧器在延长呼叫热量时,当活动区域辐射过大。但是燃油锅炉有一定的热质量,燃烧周期会很长,可能长到足以满足恒温器的要求。使用低质量壁挂丙烷锅炉,区域辐射的2倍大,燃烧周期将会短得多。

    如果锅炉设置了室外温度传感器,加热系统将运行极长的周期,即使燃烧周期很短。但你是说它的输出温度固定在170华氏度?

    如果在这些长时间的加热过程中燃烧周期非常短(<>5),将会影响效率,因为在点火循环中烟道吹扫热量和燃料损失。如果燃烧周期每小时变长或变少,平均效率就会非常接近稳态燃烧效率。在170F=out时,大约是85%,在120F=out时,大约是90年代中期。

    由于有限的辐射,输出并没有被浪费,但如果大部分时间都是短循环,那么使用效率可能比稳态燃烧效率低10%,这对锅炉造成了一些磨损。

    太阳能负荷计算器真的是一堆垃圾,u系数非常不准确。(加里真的应该解决这个问题。)但如果你只使用450加仑/年,那么你的热负荷就很低了。如果你有那些年的供暖日数据,就有可能根据燃料的使用来估计热负荷。

    在过去的12个月里,Lubec ME的气象站经历了大约6000个HDD,基准60F(每个degreedays.net数据集)。也就是每个硬盘0.075加仑。如果它以85%的效率运行,则0.075 x 78,000BTU/加仑= 5850 BTU/度日,或(/24小时=)244 BTU每度小时低于假定的60F加热/冷却平衡点(度日基数)。

    因此,当它是- 5f外部负载将约60F - (- 5f)= 65加热度x 244= 15,860 BTU/小时,这是比9RLS3H在该温度下的最大输出多一点。由于其中一些燃料是用来烧热水的,所以你的实际负荷可能还没有那么多。

    在我的地区,一个3/4吨的寒冷气候迷你分裂大约3-3.5万美元,如果竞标的话,绝对不是4K美元。通过在网上购买设备的DIY安装,可以以大约2500美元的价格安装9RLS3H,这取决于当地制冷技术对最终制冷剂充注和调试测试的服务电话收费多少。

    如果你的热负荷在零下5华氏度的14-15K,你的实际平均COP将是3以上,而不是2.5。对于急性呼吸道感染IV区气候,HSPF是14。o,即平均COP为4.1。Lubec位于V区,但在高r的建筑围护结构中,加热时间与IV区位置大致相同。但由于它比大多数IV区地区略冷,它的年化COP平均值可能接近3.5。看到的:

    https://s3.amazonaws.com/greenbuildingadvisor.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2018/08/08081647/HSPF%20map%20-%20FSEC-700x511.jpg

    不要将ARI区域号与DOE区域号合并,尽管它们有时会重叠。ARI区域由年供暖小时数(在任何温度下)定义,而DOE区域编号基于基准65F加热和冷却度数。

  8. 乔恩·R||# 8

    如果冬季湿度大,尽量减少源头湿度。听起来好像这已经完成了,所以安装一个HRV(不是ERV)。

  9. 专家成员
    Dana多赛特||# 9

    注:缅因州将补贴寒冷气候热泵,但只有500美元/单位(独立大小),如果专业安装。

    https://www.efficiencymaine.com/heat-pumps/

    在MA(你不居住的地方),对于任何出现在NEEP寒冷气候热泵名单上的无管道机组,置换丙烷或油热有1600美元/吨的MassSave补贴:

    https://neep.org/node/3725/download/d4470144b29894e18ece9f2ff2eb3140

    https://neep.org/system/files/ColdClimateAir-SourceHeatPumpSpecificationProductListing-Updated1.2.19.xlsx

    在这位新上任的高管领导下,缅因州的股价最终可能会超过500美元,对此我并不感到意外。

  10. 罗伯·舒曼||# 10

    实际上,我有一个户外传感器。我关于170运行临时的评论是基于一个主观的(错误的)评估(即,偶尔瞥一眼),它似乎总是在做什么。今天早上稍微多观察一下锅炉面板,就会发现机组的循环温度在低150华氏度和低到170华氏度之间,水温在这个范围内上升了15-20秒,然后在大约相同的时间内回落,在这个时间点上循环重复。很抱歉给你误导性的信息。

    关于建筑太阳能计算器,我在软件中使用了我的u值。所以,我猜我只是在检查我的电子表格和计算器是否以相同的方式处理数字。所以,可能只是一个相对毫无价值的一致性检查。

    我从我的燃料使用数据中估计了热负荷,并得出了与您相似的数字,在-5华氏度时效率为85%(在60华氏度和65华氏度时效率分别为15.6K和13.9K BTU/h)。我发现关于富士通9RLS3H的信息只提供最小和最大的热量输出(3100和22000 BTU/h)。听起来你有一些东西可以提供更多的临时特定的结果,有链接吗?我怀疑基于燃料使用的结果容易受到小样本量(燃料使用和HDD)带来的不确定性的影响。但它们,以及我之前的计算,有助于达成共识。

    3-3.5万美元的定价很好,我要看看这对我有什么影响。这个价格区间加上500美元的返利,使得迷你拆分的经济效益显著提高。随着平均COP的增加,情况会变得更好。正如你所指出的,戴娜,新政府可能会带来更好的消息,但很难预测是否以及何时会发生。(我希望缅因州也可以考虑对太阳能装置提供退税,目前我们只有联邦退税可以期待)。

    Dana,我有一个(错误的?)印象,9RLS3H是一个老型号,已经被9RLS3Y所取代。前者的最低工作温度为-15F,而9RLS3Y的最低工作温度为-5F。你知道这一点吗?如果是真的,有理由考虑其他模型吗?

    最后(目前),您如何为我的应用程序“调整”单元?也就是说,你是否只是简单地查看输出与温度,并将其与~15 BTU/h热损失进行比较,将1.4因素计算到混合中,还是其他什么。我不是在质疑你的答案本身,只是想知道你是如何得出你的建议的。

    像往常一样,谢谢!!

  11. 专家成员
    Dana多赛特||# 11

    NEEP电子表格有9RLS3H在+47F、+17F、+5F和-15F时的最小/最大容量编号。

    它也有在所有方面相同的容量编号(除了没有用于清除除霜冰的平底加热器)9RLS3(无-H)在+47F, +17F, +5F和-5F。如果你比较两者在列出的所有温度下的容量数字,你会发现它们是相同的,所以-H版本在-5F下的容量推断几乎肯定是正确的。

    该电子表格可从本页的链接下载:

    https://neep.org/node/3725/download/d4470144b29894e18ece9f2ff2eb3140

    ASU-9RLS3Y是室内机,并且与AOU-9RLS3和AOU-9RLS3H室外机兼容,因为是旧设计(但仍然是当前的)ASU-9RLS3头部。容量数字是相同的,但ASU-9RLS3Y提供略高的效率。

    在零下温度下,12RLS3H和9RLS3H之间的容量差异非常小。在零下5华氏度时,仅增加1500 BTU/小时(约增加10%的热量),而在零下15华氏度时,仅增加500 BTU/小时(约增加5%的热量)。是否值得为1吨重的车支付额外费用取决于你。

    但是提升到15RLS3H是一个更大的跳跃,可以提供16000 BTU/小时@ -15F,相比之下,她的妹妹们的11-11.5K @ -15F。

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