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社区及问答

原木热损失

兰迪·威廉姆斯|发布于工业制品

我目前正在做一个项目,房主要求我帮助大小一个替代炉的原木房屋。目前,这所房子是用室外的木火炉取暖的,去年用了15根电线。室外炉加热水,水移动到LP气体强制空气炉中的水-空气交换器。这种气体只用作应急热源。我打算做个风机门测试。(我上一次进行的原木吹风机门测试是19 ACH50!)有一些屋顶修理需要完成,应该能算出当时屋顶的r值。我相信屋顶是用4英寸厚的80年代的聚乙烯绝缘的。我的理解是,随着时间的推移,老的息肉会失去它的r值。墙壁是10″到16″手写日志。

问题在于计算质量壁的r值。我应该用平均对数直径还是有其他方法来计算对数r值?

家位于7区。房主希望在非用电高峰期使用储能电炉,但该电炉只能存储80万BTU。我有一种感觉,这对这个家来说是不够的。可建议采用冷天气热泵配调LP燃气强制风炉。没有天然气可用。

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回复

  1. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 1

    兰迪,
    我给房主的建议是:“尽快卖掉房子,然后买另一套房子。”

    经验丰富的硬木的燃料价值为2100万至2600万btu /cord。如果我们称之为2100万,那么15绳= 3.15亿BTU。

    如果我们假设室外燃木锅炉的效率为50%,这相当于在效率为75%的炉子或锅炉中燃烧了1,512加仑燃油。

    Q。“在计算质量壁的r值时,我应该使用平均对数直径还是有其他方法来计算对数r值?”

    答:使用基于平均测井直径的r值是一种很好的方法。如果平均直径为13英寸,则r值约为R-16。但正如你已经知道的,这种类型的家庭的热量损失主要是空气泄漏。

  2. 专家成员
    Dana多赛特||# 2

    暖通空调术语:如果用木头加热水,那就是木锅炉,而不是木炉子。同样,如果用煤气或电加热水,那就是煤气或电锅炉,而不是炉子。如果它是用废气到空气热交换器直接加热管道空气(而不是通过空气处理器中的水力线圈),它就是一个熔炉。

    在不知道这个位置的实际数字的情况下,让我们假设99%的室外设计温度是-15华氏度,或者比假定的65华氏度加热/冷却平衡点低80华氏度),并且季节是10,000加热度天(基础65华氏度)。Martin计算出315,000,000 BTU / 10,000 HDD,那么每个HDD就是31,500 BTU。

    在24小时的一天中,它变成了31,500 BTU/24= 1,312 BTU每度小时。

    与平衡点的设计温差为80F,在室外-15F时,隐含负载为80F x 1,312= ~105,000 BTU/hr。因此,800,000 BTU储存在电加热的缓冲罐/锅炉中,可以让你度过近8小时的零下15华氏度的天气,可能足够了。

    ASHRAE建议不超过1.4倍的超大尺寸,因此需要一个输出在105- 147,000 BTU/hr之间的炉子或锅炉。

    估计75%的燃烧效率也可能比使用时的系统效率高很多,因为锅炉在空调空间之外。室外木材锅炉的系统效率不太可能高达75%,大多数不会低于50%(这意味着75%燃烧效率的锅炉会造成33%的备用和分配损失)。真实的数字在中间。如果假设在备用和配电损失后系统效率为50%,则负载将更接近70,000 BTU/hr,而不是105K,并且备用炉不超过100,000 BTU/hr。

    在degreedays.net上查找实际99%的室外设计温度,并使用附近气象站的数据来确定15根电线燃烧的实际供暖季节硬盘,并对更好的数字进行相同的餐巾计算,但使用75%和50%的效率来支撑可能的负载。有了这些桩,你就可以对任何其他计算方法进行安全检查。

    对于其他线索,现有丙烷气炉的BTU输出是多少?

    在180F或140F(或两者都有)下,空气处理机中的水力线圈在几gpm下的BTU额定值是多少?

    20世纪80年代用消耗臭氧的氯氟烃吹制的老式聚乙烯醇不会像氢氟碳化物或戊烷吹制的泡沫那样随着时间或温度而失去r值。在R6-R7/英寸,但在某些情况下,它可以比这更好。

    r值并不能代表一切,特别是考虑到10-16英寸测井的大量热质量时。具体情况因物种而异,但在原木中甚至存在相变的“表观热质量”,它可以比重原木结构中更简单的热质量计算增加一倍以上,并使其峰值负载性能大大优于稳态R值所隐含的性能。虽然在7区气候下,热质量效应不会对平均能源使用产生太大影响,但它可以大大减少炉子或锅炉必须覆盖的峰值负荷。使用简单的r值会夸大传导壁损耗。

  3. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 3

    丹娜,
    3.15亿BTU是燃烧的燃料量,而不是传递的热量。

    我猜测木材锅炉系统的系统效率为50%,但它可能更高。

    传递的热量可能在1.57亿到1.89亿BTU之间。

    你误解了我的效率假设。我假设室外燃木锅炉的系统效率为50%,而假设的燃油锅炉(为了比较而引入)的系统效率可能为75%。

  4. 乔恩·R||# 4

    对于水力系统,考虑使用Chiltrix热泵来处理部分或大部分负荷。你可以用水箱增加储热装置。

  5. 专家成员
    Dana多赛特||# 5

    哎!马丁,没错,这是燃料热源。(我应该更小心!)

    因此,最高可能的隐含负荷示例(75%燃烧效率的木材燃烧器)将是0.75 x 105,000(源燃料BTU/hr) = ~79 KBTU/hr。

    …和…

    ….在低端(50%系统效率)0.50 x 105,000 = ~53 KBTU/hr

    我使用75%的燃烧效率的木材锅炉可能令人困惑,因为它是相同的数字马丁使用的油燃烧器的系统效率。

    使用木材锅炉的原始燃烧效率(我估计约为75%,尽管制造商声称的东西略高)建立了一个相当牢固的上限-即使木材锅炉安装在有条件的空间内,系统也不可能比这更有效。

    使用50%的系统效率作为下限有点不太现实。在最坏的情况下,它的性能可能比这差得多,但如果在安装时稍加考虑,我预计大多数系统都能超过这一点。安装在空调空间之外的燃油或燃气高温铸铁锅炉的IBR容量规格意味着只有~15%的系统和分配损耗,而不是33%的损耗,这将使系统效率低至50%。许多因素会影响木材锅炉(或铸铁化石燃烧器)的系统损耗数字,但33%的备用和配电损耗似乎比大多数损失都要大。

    假设使用50%的效率并将此操作放大1.4倍,可能会导致炉的尺寸减小,因为隐含的负载更低。(如果放大1.4倍,风险很小,但如果放大1.2倍,风险是真的)

    使用75%的隐含负荷,并将其放大1.4倍,可能会使炉子的尺寸增加2倍(如果木材燃烧器的系统效率低于50%,则会增加更多)。但是对于热空气炉,如果备用的真的是一个炉,那就不会像高质量锅炉那样是个灾难。术语“……”储能电炉……”让我觉得这是别的东西。

    计算了这两个数字,为确定热损失的范围提供了一些基础,但是如果“……储存电炉…”将安装在有条件的空间之外,需要进行一些尺寸调整。(这里可能会有一些方言差异,让人更加困惑。)

  6. 兰迪·威廉姆斯||# 6

    好了,我回到原木屋做了一些测试,收集了更多的信息。该住宅面积为1767平方英尺(约合467平方米),外加一间带步行通道的完整地下室。8/12拱形屋顶。风机门试验结果为4.39 ACH50, 1.24 CFM50/ft2。到目前为止我做过的最好的原木吹风机门测试。我敢肯定,在冬天,风机门的号码会更糟,我们已经有几个月的湿度,使原木有点膨胀。步行式地下室有一个非绝缘的7 × 7木车库门(需要更换)。这扇门周围漏了很多空气。房子里还有一座砖石壁炉,风门是关闭的,但仍有空气从烟囱里排出。边缘托梁是不绝缘的,建议在这个空间使用闭孔喷雾泡沫。 The roof insulation is not as good as I was hoping. From the inside to the out, 1 1/2 inch T & G paneling, tar paper attached to the bottom of the 2 x 6 roof framing, (I can see the tar paper from an outside vent I removed. Not sure how far the tar paper extends into the home. Common for the ceiling to be polyed in my area.) 2 inch poly iso and R-11 fiberglass. No air vent chutes present. There are 4 gable ends in the roof with about 20 feet of vented eave. Very poor air movement, if any through most of the roof. No water damage present in ceiling. (Either the ceiling is well sealed or that tar paper is helping move liquid moisture out the eaves.) Plywood and asphalt shingles finish the roof. Window are mostly 1980's double pane casements with some fixed glass. Probably U-.32 at best.

    现有的LP燃气强制风炉额定功率为110,500 BTU,效率为95%。不确定评级是天然气还是LP。我还发现去年冬天烧掉的大约15捆木柴是塔玛拉克的。我只能找到西部落叶松(塔玛拉克)的BTU列表,2870万BTU / cord。室外木质锅炉是2013年生产的中央锅炉经典CL-6048。我找不到这个装置的效率等级,但估计效率在60%左右。

    我的热损失软件计算出103,000 BTU的热损失。设计温度是-21度,加热天经常超过10000度/年,去年我们确实有186个冷却天!

    Dana-业主想要一个Steffes(在北达科他州制造)的蓄电强迫空气炉。通常,这些装置由当地的农村电力合作社控制,只在夜间“充电”几个小时。目前的电费是$。每千瓦时0.49美元。800,000 BTU需要持续18到20个小时。这些单元没有水,热量储存在单元内的砖中,炉子安装在隔热层内。

    我正在考虑引导她转向一个带有冷天气空气源热泵的调制LP气体强制空气系统,该系统带有智能控制,可以远程调节温度。房子常常一空就是几个星期。还有其他建议吗?

  7. 乔恩·R||# 7

    我会计算每个选项的前期成本和运营成本。包括Steffes炉所需的250A进料。

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