假设的每日成本比较(微分裂与电阻)
我正试图帮助一位同事转向热泵，因为他的旧设备需要更换，我正试图确定一些假设的比较数字。没有做热损失的计算，但这不是这个比较的重点，因为这是一个固定的数字，具体到他的房子，而不是供暖设备。热损失可能是20,000或100,000btu，但我在这个例子中使用30,000。他目前用木材和电阻备份加热…(但这不是下面的要点)
假设:
-不考虑太阳热增益、内部热增益、环境温度的每日波动(全天固定)、管道损失等。这是非常高水平的比较
-30000 btu /人力资源设计负荷
-15,000英热单位/小时的平均日负荷为典型的冬季/寒冷的秋季
-交付电费0.26美元/千瓦/小时，含税(平均，不包括使用时间因素)
例1:10KW电动中心炉(34,121btu)
例2:3x 12KBTU寒冷气候无管道小型车(36,000btu，每个输入最大功率为1000W -使用富士通数字)3KW总功率
例#1A:设计条件下的电阻
对于1小时的热量，炉子将以10KW运行87.9%的时间(30000 / 34121 × 10)，消耗8.79kw/hr， @ $0.26/kw/hr × 24 = $54.86/天。
例#1B:平均冬季条件下的电阻
对于1小时的热量，炉子将以10KW运行43.9%的时间(15000 / 34121 × 10)，消耗4.39千瓦/小时，@$0.26/千瓦/小时× 24 = $27.43/天
例#2A:设计条件下的三个无导管小裂片
对于1小时的热量，迷你将调整到83%的全容量(30000 / 36000 × 3)，消耗2.5千瓦/小时，@ $0.26/千瓦/小时× 24 = $15.60/天[COP=3.5]
例#2B:三个无管道的小裂缝用于平均冬季条件
对于1小时的热量，迷你车将调整到满负荷的41.7% (15000 / 36000 × 3)消耗1.25千瓦/小时，@$0.26千瓦/小时× 24= $7.80/天[COP=3.5]
这是一个恰当的比较吗?以模糊地确定每天节省的美元。我尽量为他简化这个比较。
谢谢,
回复
瑞安,
我还没有验证你的数学，但我不知道我为什么要验证。如果你不知道房子的实际设计热损失，也没有实际的水电账单或燃料使用记录，那你就是瞎飞。
你可以这么说:一个平均COP为3的空气源热泵所消耗的电能是电阻热的1/3。这对简单的数学来说怎么样?
谢谢马丁，由于某些原因，我无法说服他在1/3的方法，我尝试做模糊的假设，并将其分摊到4-5个月的供暖季节，但事后看来，电阻和迷你之间的关系是相当线性的，当考虑到季节/平均cop。如果他使用的是没有木材的全电，那将花费他X/年，如果他使用的是迷你，那将花费0.33X/年。也许只是删除这个帖子，因为这里真的没有任何建设性的东西。
在数学中似乎有一些能量和力量的混合，使它读起来很痛苦。Kw不是kwh小时，而且Kw和BTU之间没有转换。
在什么外部设计温度下，负荷被假定为30000 BTU/hr?
推测中冬季室外的平均温度是多少?
关于效率的假设也可能非常错误，因为它们高度依赖于室外温度，而不仅仅是调制速率。即使在相当温和的天气下，以83%的最大容量运行的微型分路系统也不太可能看到COP为3.5，但它可能是2.5甚至3，比如在+10C时，即使是83%的调制。如果你让它与负载一起调节，它会在低负载中温时期达到4。
但在-25℃，83%的调制，它的COP将略低于2，这还不包括融霜周期或平底加热器的容量和能量冲击。
在整个赛季的位置与外部设计临时-13 c如果你调整负载的无管可能会打破季节平均2.5甚至3的警察,但它不太可能季节性平均会触及3.5的气候凉爽,这也是不太可能的季节一般会小于2。
有了准确的木材使用和电力使用数字，就可以根据燃料使用情况进行合理的负荷计算，但这是不可靠的——在他的木材燃烧器的效率和木材的BTU含量上的误差棒都很大。
无管迷你劈叉与木头燃烧器“玩得很好”，当他们有一个高的turn down ratio，并不是可笑的超大，因为他们调整平稳，随着木材燃烧器冷却，在更高的效率，如果他们携带整个负荷(没有木材燃烧器)。但在零下15度或更低的温度下，最小调制和最大调制之间的效率差异并不大，远没有零下5度或更高温度时大。请参见本文档的表5(在附录中)和图5(在文本中)，它们非常类似于Fujitsu 12RLS3H的行为，只是略有不同
http://www.nrel.gov/docs/fy11osti/52175.pdf
嗨,黛娜,
对于电炉，我随机选择了一个10KW的额定34,120btu off谷歌。
对于小型车，我使用了富士通的技术数据表，上面说输入功率为1.01KW…但在看了你上面提供的表格后，似乎12rls3将拉北2KW时，它得到了提升。
http://www.fujitsugeneral.com/us/resources/pdf/support/downloads/submittal-sheets/12RLS3.pdf
你好像查了渥太华地区的设计条件。他的房子有30年的历史，2 × 6，玻璃纤维和双窗格，单层1600-1800平方英尺，地下室已完工。他说阁楼是R40，地下室墙壁是R12，没有隔热板。可能漏了。是的，我推荐了能源审计。
他从来没有监控过自己的用电情况，但我也许能说服他在这个供暖季节剩下的时间里监控用电情况。他在中央的木火炉(没有火炉/壁炉)中燃烧6根绳子/季节。他会在冬天的几个月里越来越多地旅行，所以在接下来的几年里，木头火炉很可能会被闲置，那时它将是最受欢迎的。
我试图说服他考虑一下，但可能不会再进一步了。谢谢你的两分意见。
我也会确保你们看一下数字。我在检查三菱的机组时发现了一台室外压缩机上面有五个制冷端口连接五个区域。这是他们的非NAHZ模型，只是NA2。这看起来像一个伟大的想法，节省了近1100美元的分支盒和压缩机，直到我意识到它只额定24k加热在17华氏度。这是一个巨大的冲击，从42k在47华氏度。
我不知道地点，也没有查渥太华的设计条件。我将离开最低的温度在寒冷的气候迷你分裂有一个指定的输出。RLS3H的温度是-26℃，你在那个温度下使用了它最大容量的83%的调制，因此我假设设计温度是-25℃左右。
但这是不正确的。
渥太华机场的第99个百分位温度仓大约是-8华氏度/-22摄氏度，在这个温度下，寒冷的气候小分裂至少比-25摄氏度的容量要大一点。
http://articles.extension.org/sites/default/files/7.%20Outdoor_Design_Conditions_508.pdf
https://www.captiveaire.com/catalogcontent/fans/sup_mpu/doc/winter_summer_design_temps_us.pdf
渥太华典型一月的小时平均气温约为-9摄氏度，而不是-13摄氏度，你可以从这张图上看到:
https://weatherspark.com/averages/28316/Ottawa-Ontario-Canada
如果将漏风处收紧，一个典型的1800'框架、2x6/R19房屋、绝缘地下室和阁楼上的R40蓬松物将以大约25000 BTU/hr的速度进入，@室外-8C /室内+20C，但误差棒很大，取决于形状。可以低至20,000 BTU/hr，也可以高至30,000 BTU/hr。如果超过30000英热单位/小时，这意味着大量的空气泄漏，或非典型的大量窗户面积。
假设最坏情况下，源燃料BTU为25mmbtu(百万BTU) /cord，平均燃烧效率为80%，即向房屋提供的净热量为20mmbtu /cord。所以6线delvers 7120 MMBTU/年。分布在4000个HDD-C上，即30000 BTU/degree-day，或(/24=)1250 BTU/ degree-hour。在输出-8摄氏度的设计条件下，输入+20摄氏度，就是28C，隐含热负荷28C x 1250 BTU/°h = 35000 BTU/h，这是一个真正的上限。实际上，平均20 MMBTU//线，这将使隐含负荷(20/25)x 35,000= 28,000 BTU/hr，木材炉的真实燃烧效率很可能在70，而不是80%。如果在使用20mmbtu /cord燃料的情况下达到75%，则隐含负荷为(75/80)x 28,000= 26,250 BTU/hr，这“感觉”是正确的。
一对15RLS3s就能覆盖它，即使你假设35K的热负荷在-22℃时也能覆盖它，因为它在-22℃时的容量比在-26℃时的容量大一些，在-26℃时，它可以提供~15,000 BTU/hr。考虑到1月份的平均气温为-9摄氏度，而且大多数供暖季节都更温暖，在迷你劈叉失去显著优势的情况下，让现有的踢脚板踢下去仍然可以减少一半以上的电力消耗。
两个额外的点:
《Project Drawdown》提到制冷剂管理是全球变暖/气候变化的头号长期解决方案。我知道这可能与本文中列出的小规模成本因素无关，但对于GBA读者和任何对绿色建筑感兴趣的人来说，这可能是一个相关点。一个选择是研究二氧化碳热泵，比如桑登。但这需要一个循环分配系统。
电阻电热的一个主要优点是它可以很容易地(而且便宜地)分区。每个房间都可以有一个单独的控制器，这样房子就可以变得很冷，而卧室则保持温暖。因此，根据房子的大小，冬季供暖成本可以通过更有效地使用这种分区能力显著降低。
例如，我曾经在我拥有的一个小(~800)sf房子里查看更换我的电动踢脚板，并意识到我最好更换窗户，隔热阁楼，安装一个非常高效的木炉子，并有效地利用电阻区。
伊桑,
我在这附近设计或建造的大多数房子都使用木火炉作为主要的热源，脚板加热器作为备用。这种组合似乎效果很好。
我做了一个房子，我用辐射海湾加热器代替，但真的没有看到任何明显的优势，比踢脚板，考虑到多少更多的成本，不会再次说明他们。
马尔科姆，我开始觉得一个复杂的循环系统在纸上看起来不错，但如果我们希望一年中大部分时间都用木头加热，那就太过了。
我想有些人会说，这是不可持续的“长期”，因为下一个业主可能不想用木材供暖，但我认为我们必须停止为“下一个业主”设计和建造。
您是否发现，您为我们建造的房屋的居住者将木炉子作为主要热源，而不考虑这一事实，即不能对每个代码和/或能源模型进行解释?
伊桑,
是的，他们有，但我不确定他们在更大的人口中有多大代表性。我住在温哥华岛一个森林茂密的农村地区，那里最大的经济活动是伐木。在这里建房的人正在寻找那种“西海岸生活方式”。其中一部分是柴火——以及在我们频繁停电时柴火提供的安全热量。
另一方面，气候非常温和，不需要冷却，如果他们决定依赖电阻热，成本，至少目前是非常合理的。
马丁，如果你考虑到分区和智能控制，确保空房间没有供暖，你的简单计算可能会出错……给整栋房子供暖还是在晚上给三分之一的卧室供暖可能会搞砸你的简单数学…
伊桑,
房子的隔热性能越好，密封性越好，夜间温度调节所带来的好处就越少。
在一个漏水，隔热差的房子里，夜间的折返可以节省相当多的钱。而在被动式节能屋里，情况就不一样了。(一方面，被动式节能屋的外壳不会很快散热，所以室内温度变化非常缓慢。)
马丁，谢谢你的解释。我认为，对于我们这些从未真正生活在密封良好、隔热良好的房子里的人来说，要弄清楚哪些我们长期以来的假设被改进的建筑技术推翻是非常困难的。