负载计算与实际燃料使用
我自己也做了相当深入的热负荷计算，随着时间的推移，随着我了解的更多，调整和重新思考某些方面，我的结果是10,800 BTU/hr。
今天我决定分析一下我的电费账单，以调和理论与现实之间的矛盾。我发现，尽管我非常注重准确性，但我觉得我的尺寸还是太大了。我的热负荷似乎只有大约5800 BTU/hr。
先说一些细节:我在4c区。房子大约900平方英尺，建于1950年，单层，用三菱FE18NA供暖。在我分析的这段时间里，地下室没有自己的暖气。(我们最近刚刚在那里放了另一个迷你分裂。)阁楼是空气密封的R-50纤维素，墙壁是2×4建筑与密集填充纤维素。地下室没有绝缘，但在这一点上空气密封得相当好。
以下是我的过程:
- 翻阅我的用电量记录，我发现有一个非常温和的夏天，我们几乎不用取暖或制冷。这一周我们用了12.57到17.31千瓦时/天。基于此，我大致猜测我的基线负荷(即一天没有供暖/制冷)约为12千瓦时/天。
- 我发现这是冬天最难熬的一天。这一天我们用了58.52千瓦时。那天是平安夜，大量的烹饪显然增加了这个数字，但并不是很大。
- 我用58.52减去12，算出那天仅用于取暖的能源大概有多少。
- 我找到了那天的加热度日。
- 我将用于取暖的千瓦时除以硬盘，以计算在最糟糕的一天每个硬盘花了多少千瓦时的热量。
- 我将最后一个数字乘以HDD在设计日的预期(即25华氏度)，看看我在设计日的千瓦时是多少。
- 我将其转换为BTU，然后除以24，得到我在设计日所需的BTU/hr。
这是一种合理的计算方法吗?5800英热单位/小时仍然可能有点高，考虑到我们在最糟糕的一天做了那么多菜。但它似乎低得惊人。现在我的地下室有暖气了，楼上的负荷会更小。所以我楼上的热泵可能是3倍甚至4倍大。多尴尬啊!
马丁:如果你正在寻找文章的想法，执行这种计算的指南可能是你的热损失计算系列的一个很好的伙伴。
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我忘了热泵的输入和输出是不同的。所以输入是5800btu /hr但是输出是乘以COP。假设COP是3，那就是17400。所以，也许我的体型是合适的——或者最坏的情况，只是稍微大了点。
尼克,
有了你对COP的修正，我认为你的计算方法是正确的。
正如您所指出的，这种方法中包含了一些假设——最重要的是关于基负载数的不确定性。
您可以通过消除所有对高温天数的引用来简化此方法。因此:
1.在一年中最冷的一天，你用了58.5千瓦时，其中12千瓦时是基线使用量。因此，根据这些假设，你的供暖燃料消耗是每天46.5千瓦时。
2.让我们假设一年中最冷的一天与您的设计热负荷相对应。在那一天，你用了158,704 BTU，相当于(如果我们除以24)6,613 BTU/h。
3.假设COP为3.0——注意，根据你所在的气候区，你可能想假设更高或更低的COP，但3.0可能是有意义的——你的设计热负荷是19839 BTU/h。
这里有很多假设，但这是一个很好的方法来看看Manual J是否通过了气味测试。你可能会想知道2017年的平安夜(或任何时候)是否真的像你的设计温度所保证的那样冷——我知道我的简化消除了你的硬盘计算，这是为了澄清这一点——但你总是可以查看气象数据，找出那天的低温，看看它是否看起来，实际上，对你的地区来说，是一个“真正冷的一天”。
如果你的烤箱在平安夜用了8个小时来烤馅饼和烤火鸡，而且你的烤箱是电的，那么你在平安夜的一些热量产生的COP是1.0。如果您在平安夜做了大量的烘焙工作，并且您的烤箱使用天然气作为燃料，那么这里描述的设计加热负荷计算方法低估了您的实际负荷。正如我所说，这是一种粗糙的方法。
使用一天的电力使用充满了潜在的错误，从其他电力使用到太阳能增益(通过窗户带来额外的btu)，和热水使用(大多数btu流入下水道)等等。
更准确的做法是在冬季至少30天(全电计费期)，超过50天就更好了。
另一个难以估计的错误是FE18的使用COP，因为它明显超出了实际负载。这个迷你芯片的最小输出是47F下的7500 BTU/小时，在25F时，它的最小输出仍然是25F时负载的一半以上。即使在室外25华氏度的最小调制下的稳态COP很可能超过3，循环损耗和解冻循环在其中占了很小一部分。FE18的AHRI能力是21,600 BTU/hr @ +17F，所以对于您的实际热负荷来说，它是2倍的超重因素，对于您的冷负荷来说可能也是2倍的超重因素。
FE12 (13,600 BTU/小时@ +17F，最低输出3000 BTU/小时@ 47F)可能更适合，运行效率略高，但容量边际会有点小，除非你已经在预热和制冷负载方面有了更好的处理。
http://meus1.mylinkdrive.com/files/MSZ-FE18NA_MUZ-FE18NA_Submittal.pdf
https://nonul.mylinkdrive.com/files/MSZ-FE12NA-MUZ-FE12NA_Submittal.pdf
(我在WA (4C区)有一个亲戚，她的房子大小差不多，热负荷也用FE18供暖，但那是在她安装更好的窗户把热负荷降那么低之前。)
虽然那匹马早就离开谷仓了，但用第二笔迷你分割的钱把地下室的墙壁绝缘可能更有意义。(如果地下室已经是完工的居住空间，可能不会，因为拆除和重建的费用更高。)
更好的方法是在热泵上安装一个电能表，然后绘制一个月中每天的HDD与千瓦时的对比图。
有限的数据表明，你的热泵的大小是合适的，而不是超出实际负荷的2倍或3倍。
也可以在这里看到一些超大尺寸的好处:
https://www1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/building_america/variable-capacity-heatpumps-indoor-ductwork.pdf
Jon R:它肯定不是3倍大的，但很可能接近或超过2倍大。由于它没有被埋入地下，一些电力的使用不是用于空间供暖。
计算负载为10,800 BTU/hr @ 25F的两倍，即21,600 BTU/hr，这低于FE18在+17F时的最大(未额定)25,800 BTU/hr输出，这比Nick的99个百分点温度箱低8F。FE18在+17华氏度下的最小容量为4300 BTU/hr(根据NEEP数据)，将大大高于尼克在25华氏度设计温度下的容量，可能是他25华氏度设计负载的一半或更多。
假设计算至少有点接近，室内外温差每增加一度，负荷增加约240 BTU/小时。所以在+47F (23F比70F冷)时，负载大约是5500 BTU/hr，比FE18的最小输出少2000 BTU/hr。因此，每当室外温度超过42-43华氏度(大多数时候都是42-43华氏度)时，它就会循环，而不是调节，即使是在一月份，像夏洛特这样的地方(99%设计温度+23华氏度):
https://weatherspark.com/m/18893/1/Average-Weather-in-January-in-Charlotte-North-Carolina-United-States#Sections-Temperature
使用FE12和3000 BTU/小时最低@ +47，即使在+50华氏度北部，它也可以调制，但在全速下，它仍然可以提供~15K @ +17华氏度(当负载约为12700 BTU/小时)。在11K @ 25F的99%热负荷下，它仍然有1.5倍以上的超尺寸系数，比FE18更接近超尺寸的最佳点。对于1吨的人来说，在电费账单上的节省是很小的(但真实的)，而且它会提供更稳定的室温。
FE09甚至可以覆盖他的设计热负荷，甚至可以在~60华氏度调制。但在+17华氏度时，它将是边缘的，最大输出几乎完全匹配该温度下的负载。
另一个变量是体温。每人100瓦，2.4千瓦时/天/人是重要的，如果你在平安夜有公司。