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社区和问答

MultiSpeed逆变器驱动的GSHP的理想负载?

Cummings.|发布工业制品

在一个计划中的“相当不错的房子”在混合潮湿,北方气候区4,我打算使用一个45 EER地源热泵与3个变频器(循环泵,压缩机和风扇),冷却能力范围从9000 - 24,000 Btu。我希望有最低的峰值冷却负荷,利用设备最有效,同时提供除湿和保持短周期到最低。理论上的峰值冷却负荷大概应该是多少?
泰德

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  1. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#1

    泰德,
    从你提供的信息无法猜测你的冷负荷。您需要进行手动J计算来确定您的冷却负荷。有关计算冷负荷的更多信息,请参见计算冷负荷

    问:“我希望拥有最低的峰值冷却负荷。”

    答:如果这就是你想要的,你可以采取很多步骤:让你的窗户小;最大限度地减少或减少面向西部和东部窗户的大小;选择具有低太阳能热增益系数的玻璃窗的窗户;用门廊遮挡你的窗户;注意空气密封热封;包括大量天花板绝缘;并选择节能设备和照明以减少内部负荷。

  2. 查理沙利文||#2

    泰德,

    我不确定我是否正确理解了你的问题,但我的最佳猜测与马丁的解释不同。我的猜测是,你已经选择了暖通空调设备,现在你正在设计信封,你想确保信封的负载能够有效地运行你的暖通空调设备。你要确保你的信封不太好,你的暖通空调设备过大,因为它会运行效率低,不能有效地除湿,并会频繁地循环。

    从通常的建议后向后:首先使信封尽可能良好,然后选择设备以匹配结果负载。可以说,最好在一起工作,因为例如,如果您可以花费200美元,就让阁楼绝缘更厚,您可能能够改变为不同的HVAC系统,并通过这样做节省10,000美元。也许这实际上是你在做什么。

    您列出了超大设备的三个缺点,并要求我们将其视为更好的信封(我认为)的缺点。其中,我认为两个是来自该角度的红鲱鱼。循环通常会降低效率,磨损设备,降低除湿。通过逆变器系统,循环引起的磨损应该是最小的,并且已经单独考虑效率和除湿。因此,留下效率和除湿需要考虑。为效率,即使设备在将其移动到境界的境界变得越来越有效,也将始终降低能量消耗。这意味着您对改善信封的投资回报减少,但更好的信封不会损害任何东西。

    最后是除湿问题。我认为这才是真正值得关注的问题。事实上,我认为在温暖潮湿的气候中使用优秀的信封是一个被低估的问题。如果信封不让太多的热量,空调的主要工作是除湿,而不是冷却。即使是尺寸合适的设备,为了除湿,你也可能需要冷却到至少浪费能源,如果不让它不舒服的话。

    最后一个问题可以通过使用更少的信封来解决。至少在夏天,这比商业建筑的普通解决方案要好,商业建筑的再热系统会主动增加所需的热量,防止过度冷却。但更好的解决方案是运行高效的除湿机,在不过度冷却的情况下提供除湿。

  3. Cummings.||#3

    谢谢你们的意见。在简洁起见,我缺乏清晰度。我想沙利文先生抓住了我的漂移。最初我开始与信封开始,并寻找该计划的最佳设备。现在我想以另一种方式工作,看看我能找到最佳装备的最佳负荷的选项。
    在这个3200平方英尺的单层、平板住宅中,房间布局受视野、地块朝向和ADA可达性的限制;中央开放式的平面布局,但其他房间在更远处的两侧。该计划要求0.1ACH50(临时施工压雾测试)。
    我的初步方法要求CZ-5的高性能家庭建议的保温水平(尽管我在CZ-4A北部)。Alpen Windows。广泛的悬垂。手册J负载计算给了我总峰冷却负荷,其中约10,000 BTU / HR会计,以及其他事情,用于太阳能热量增益,辐射时间序列和对流时间序列。计划Zehnder ERV / HRV。
    一个无管道/管道迷你分裂似乎是显而易见的解决方案。然而,房子会有点铺开;卧室的门在晚上通常是关着的;夏天的夜晚,我们希望卧室凉爽一些;外部设备不太理想,等等。分区或多个小裂缝进一步降低了效率,并增加了成本。小型分离器的效率比45 EER的地源热泵低(我知道这没有把循环泵考虑在内)。管道版本会遇到效率下降的问题,所有这一切最终都会被屋顶上额外的光伏电池板所抵消。简而言之,我不喜欢走Mini-Split路线,尽管我还没有完全放弃。我以后可能会再讲。
    目前,我想使用45 eer,5.1警察,3逆逆变器GSHP进行其他方法(其中包括一个热水器,在5的COP处绕过我的水日')。这是一个更高的初始成本,但具有卓越的效率,没有额外的热水设备,30%的折扣,较低的光伏成本,没有外部设备,并且在折扣后几乎竞争或多个单一迷你分割系统。
    所以,知道这种方法有点落后.....对我来说是下来的:(作为参数的一个给定,以上,上面的GSHP。)“我剥掉了多少绝缘我目前的层数,可能超过绝缘房屋计划,以达到将匹配设备的峰值冷却负荷。

    我的问题是:BTU / HR中,在BTU / HR中的峰值冷却负荷很可能诱导多速变频器驱动的GSHP,在它的最低容量为9,000 btu / hr(范围= 9,000-24,000)中的“漂亮”好房子“,以最大的效率提供整个冷却季节的最大舒适度;这将有效允许设备冷却,除湿和最小化短循环?

  4. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#4

    泰德,
    我必须同意查理。你正在向后接近这个。

    我被你的一个说法打动了——地源热泵将导致“更低的光伏成本”。严格地说,这是事实——但地源热泵的成本如此之高,以至于你的成本论点被削弱了。

    许多工程师和建筑商比较了以下两种方法:

    1.一个地源热泵和一个光伏阵列,以处理供热和制冷负荷;和

    2.无管道小裂缝加上一个PV阵列大小,以处理加热和冷却负荷。

    选择2总是非常便宜。

  5. 查理沙利文||# 5

    马丁肯定是对的,选择2几乎肯定更便宜。但我能理解你除了考虑成本外,还想提高舒适度和效率。您可能还会考虑这样一个事实,即净结果对电网峰值负载的贡献将会更小,这可能在某一天会成为消费者不得不以某种方式支付的东西。

    您证实了我的怀疑,即您的计划是故意降低绝缘,以使您的空调运行更多,从而提供必要的除湿。如果GSHP的COP结果很好,这可能会起作用,但可能不会像听起来那样是效率灾难。理想情况下,你会希望有隔热板,你可以在夏天取下,然后在冬天重新安装。然而,我真的怀疑它会比使用一个好的除湿机更有效,结合运行地源热泵只需要冷却。

    如果您对GSHP的主要兴趣在Miniplits上能够进行分区并且能够单独为小型分散室提供服务时,需要考虑的另一件事将是Chiltrix系统:
    http://www.chiltrix.com/small-chiller-home.html

    它的性能类似于微分裂,但有能力有更多的小头,因为它分配的热量流体,而不是制冷剂。它使用的制冷剂也明显更少,泄漏制冷剂的可能性也更小,我喜欢这一点,因为泄漏的制冷剂对全球变暖的影响很大。

    如果您的主要兴趣是GSHP是拥有切削刃令人满意的令人满意的低能量消耗设备,请考虑获得太阳灭干燥剂除湿器,而不是去除绝缘,以解决超大的GSHP可能拥有的除湿挑战。
    //m.etiketa4.com/product-guide/prod/novelaire-comfortdry-250-dehumidifiers

  6. Cummings.||#6

    再次感谢你们的回答。我已经快速浏览了关于Chiltrix和Novelaire的信息,我将进一步调查它们。不过,在一个被认为是节能死水的地方,找到一个人来销售、安装和维护那种设备,可能是个圈套。

    回到我之前的调查——我意识到减少绝缘的想法与每个阅读这个网站的人的想法背道而驰,对我也是如此。然而,我正在考虑尽可能多的选择的优点和缺点,以确定哪一个是最好的,在特定的情况下,从经济,效率,舒适,生态等立场。我甚至理解别人可能会保护我不受自己的伤害,劝阻我不要追求这条静脉的愿望。但是,在这个阶段,我并不是在构建,只是遵循一系列的调查,从众多的选择中选择一个。我正在考虑从建造一个适合北部气候区的高性能住宅,到为这个CZ建造一个高性能住宅或“相当不错的房子”的选择,这是这个网站经常支持的。

    让我从不同的角度来到这个问题。
    假设我已经有一个不完整的框架,封闭,但绝缘的家。它有一个45 eer,5.1警察(注意,环路泵也是逆变器驱动的)GSHP,在一个COP的地面上产生热水(它在夏季时冷却家庭,但不冷却家庭在冬季)。它在所有外部温度下的那些效率下表演,永远不需要除霜,不能被深雪挡住等。房子将有一个温和的质量;足够的绝缘材料适合PGH;并长时间的辐射和对流时间序列。用雾的压力测试进入0.1ACH50。将子板和基础绝缘材料到位,我准备开始将绝缘应用于墙壁和未辩护的阁楼的屋顶。我知道我加入越低的绝缘材料是我的负载,但我不知道我应该补充多少。我姗姗来迟地来到迷雾山的贤哲,建议她的多功能(我认为这是7) - 速度,3变频器的设备的能力在9,000-24,000 btu / hr之间。

    圣人说......“我的两个电脑程序都告诉我,如果将OCSPF的X'金额添加到屋顶护套和”Y“的墙壁护套外侧,峰值冷却负荷,在您所在地区的设计温度将是__________ btu / hr。我建议您不要添加更多的绝缘,因为您已经处于相当良好的房屋负载水平;而且,如果添加更多的保温,则负载将较低虽然你的设备将继续冷却。它实际上将通过短暂的循环开始减少效率,并且会更好地除去效果。Yup,我说这是您的理想峰值冷却负荷,鉴于您的情况;那是您的工作最有效,最舒适地对大部分冷却季节......这将是一只鸡肉。

    作为受人尊敬的专家、顽固不化的解谜者和同为圣贤的人——圣贤建议的数字是多少?

  7. 查理沙利文||# 7

    我要试着回答你的问题,而不是试图转移你的注意力。即使您有20kbtu/h的峰值负载,也会有负载小于9kbtu/h的日子,所以您已经在那些日子里循环了。如果你改善了绝缘,你将减少不循环运行的天数,直到你降到9k负载,在这一点上唯一的控制选择是循环,它像一个没有调制能力的常规系统一样工作。这听起来像是一种损失,但骑行造成的损耗至少部分被9k效率的提高所抵消,而不是更高。因此,如果不深入研究特定单元的数据和使用气候数据进行模拟,我就会假设到那个点为止,没有值得担心的效率变化。

    现在考虑越来越多的绝缘。现在这只是一个超大伤害的问题。本报告表明,对于2X超大,它是大约15%的罚款。http://www.nrel.gov/docs/fy15osti/60801.pdf
    因此,如果您将信封良好并将负载放到4.5k,则电耗量将“仅”为42%,而不是您支付的50%。

    底线是:考虑到你在这里听到的关于超大尺寸的恶声恶语,这并不像你想象的那么重要。这不是停止改进信封的理由。

  8. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#8

    查理,
    谢谢你提供的有用的分析。

  9. Cummings.||#9

    查理,
    对了谢谢。并感谢您继续与我的谈话。我阅读了关于短暂循环的研究。我有点关注骑自行车短暂而效率损失,这篇文章正在放心。
    对我来说,除湿还有更大、更令人担忧的问题有待解决。我相信你理解我的追求,尽管你可能不同意。这只是一个选择,在其他选择中,我希望调查到底。这个装置的效率非常好,我仍然可以满足更大的冷负荷,并且比其他选择需要更少的电力。此外,它可以在整个采暖季节提供所有的热量和热水,COP远远高于大多数其他选项。
    在“旧时空”HVAC承包商中使用了LOUSY拇指规则,以预测设备泄漏良好的负荷,绝缘的房屋含量不足,具有较少的热质量。然后他们只能在吨的倍数中提供大型单速设备。在我的实例中正在处理一个负载,即我可以相对精确地定义,一个紧身房屋,温度的热质量,我的机器可以精确地匹配负载。肯定熟悉相当良好的家庭的HVAC人们具有合理的感觉,负载与设备的理想容量之间的比例。一个HVAC顾问可能会说:“如果你有”x“加载,那么你最理想的设备的容量将是”y“。必须有比例x:y。在我的情况下,我希望扭转这个问题。我知道什么“y”是,我希望使用该比率给我“x”。
    似乎不太可能有人对这段关系感觉不太好,或者没有人真的对这段关系感觉很好?
    我已经包括一个附件,显示我计算的负载[更适合适当适用于CZ-5],在93°F的24小时峰值设计日内。负载在6点至高度为9,948btu的载荷之间的低于5,342btu的载荷之间的变化。下午4点(24小时加权平均值约为5,850)。CTS表示针对导电时间序列调节的所有导电载荷,而RTS表示针对辐射时间序列调整的太阳能热量增益,用于光到中等的热质量。黄线CTS + RTS表示我的总负载。注意,太阳能热量增益代表了一半的负载。在阳光明媚的中午,这将在多云的设计温度日锻炼身体,负载下降到我的设备的最低容量的一半,9,000Btu。还是好的。但是从中暑离开,更特别地在肩部季节和载荷将是显着的,并且设备运行时间可以减少到每小时10到15分钟。这是我的印象,即冷却设备需要连续运行15至20分钟以除湿。我将重新设计我的绝缘,以至少符合更合适的CZ-4级,这将增加载荷。 I may as well know the best levels of insulation to use for this hypothetical question which of course depends on the result of that question: Ideally, What is the load to capacity ratio for a Pretty Good, Tight, Light-Moderate Thermal Mass House ??? What Peak Design Cooling Load makes that 9,000 Btu capacity GSHP provide the most comfort throughout the cooling season. ???
    我一直在考虑的另一种选择是使用3个无管道微裂管和一个热泵热水器,以提供上文第3节所述的所需特性。或者,可能是迷你分裂和一个可兼容的空气处理器。虽然我还没有定价,但我不确定,有了联邦信贷,成本会有很大的不同,我认为GSHP可能更合适。

  10. Cummings.||#10

    我把上面的附件搞砸了。希望这次它能成功:

  11. Cummings.||#11

    或者这个

    文件格式
  12. Cummings.||#12

    或者这个

  13. 查理沙利文||# 13

    除湿效果如何的一个重要因素是设备的循环开关是什么,当它循环关闭。一种方法是保持风机运行一会儿压缩机关闭后,基于这个理论,即蒸发器是冷的,你支付这冷所以你想提供条件空间通过运行风机一会儿。但是蒸发器也是湿的,当风扇升温时,保持风扇运转往往会使它变干,并将水分输送到有条件的空间。因此,当湿度成为问题时,最好立即停止风扇,让蒸发器保持寒冷和潮湿,并希望水分要么停留在表面或滴下来,而不是蒸发。

    因此,您可能会看看手册是否指定了该手册,或者如果未指定,请咨询公司。

    除此之外你的问题可能是这除湿选择每公升的水消耗更少的能源删除:高性能除湿机,GSHP消除加热了的空间,或GSHP运行一些额外的时间,过冷预防比您可能希望通过较弱的绝缘。没有数字,我的直觉是,如果你有一个可调热泄漏,这样你将运行热泵只够得到你想要的除湿,然后泄漏就足够的热量,使其舒适,比单独的除湿机将使用更少的能源。但是由于固定的绝缘性能很差,在炎热的天气里,你会有比你需要的更多的热量漏进来,当然在冬天热量也会漏出去。所以我的直觉是,从季节平均来看,你的情况会更糟,除非你有某种可移动的绝缘材料,当除湿的必要运行时间使室内太冷时,你可以使用它来获得热量。但我认为,按照原计划建立地源热泵,做好绝缘,并在需要时使用单独的除湿器,如果需要的话,也许使用太阳能干燥剂,会更容易,也不会更糟糕。

    你有机会看看Chilltrix系统吗?

  14. Cummings.||# 14

    查理,
    我查看了Chilltrix上的所有在线信息,以及在GBA中正在进行的一些线程。这个系统听起来令人印象深刻,对我来说可能是一个很好的解决方案。谢谢你的提醒。我想和公司联系一下,有很多问题要问。

  15. 鸡笼杂志||# 15

    Chilltrix似乎与Multi-Aqua拥有相同的技术,但我认为Multi-Aqua并没有Chilltrix那样高效。这让我很好奇。

  16. 维多||# 16

    Multi-Aqua是一种单速压缩机,Chilltrix采用直流逆变器驱动调制速度压缩机和鼓风机。调制时的部分负载效率远高于高固定速度。在部分负荷运行时,较低的压缩机转速和较低的鼓风机转速消耗的功率更少,换热器盘管相对于负荷“过大”,这些加起来平均效率要高得多。由于直流电机效率更高,即使在最高速度下运行,Chilltrix的效率仍可能高于Multi-Aqua,但差异并不像部分负载运行时那么大。

    更微妙的区别是,Multi-Aqua使用R407C制冷剂,而Chilltrix使用R410A制冷剂。这些是相似的,但不是完全相同的。

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