地面资源系统的定价
你好,
我正在为我在缅因州布伦瑞克附近建造的新房子研究机械，我刚刚引用了一个我认为是天文数字的地源热泵系统。我想做的是一个辐射地板/墙壁采暖/冷却系统，附加ERV +除湿系统和一些品牌的智能控制器来调节所有这些，以防止冷凝冷却(Messana可能吗?(不确定是否可用)其他选择是地源热泵到管道空气系统，这将涵盖所有4个问题。最后一个选择就是像这里很多人做的那样，采用空气源热泵/小型分房，但我担心在寒冷的冬天它们的效率。我不喜欢头部的样子，所以我会用管道，但我希望所有的卧室都加热，所以这也会很昂贵。我们会有一个好的木材燃烧壁炉插入备用在任何情况下。我不是热风加热的狂热爱好者，所以我希望辐射是可行的，我希望不使用化石燃料。房子将是4 br，大约3200平方英尺，在一个潮汐湾，1.5层，10英尺高的天花板+很多大教堂区域，很多窗户，但我将使用三层玻璃高效率。太阳能与电池备份的净零。一些太阳能增益，但大多数朝南的窗户将在有盖的甲板下。 Should be super air tight SIP or metal ISP panel construction with R somewhere between 28-36. Super insulated slab from GO Logic (passive building co). Not sure on roof yet but will do the best I can with all cathedral ceilings.
我刚刚被告知一个大概的估计，我可能需要一个6吨(!)的系统，她说，只是辐射将是8万美元。我说4吨呢，也就是6万美元。她后来说，这还不包括热泵和水井。GS到空气热泵管道的选项是每吨1.2万美元，包括2个区域的6.6万美元。(一个闭环钻机的报价已经达到了2万美元。)
这不可能是对的，对吗?在地板上铺设pex油管不可能花费6万美元。为了那笔钱，我愿意自己做。我是个渔夫，不是有钱的度假者。这是我梦想中的房子——我一直想建造一座节能的房子，我发现了一块价格低廉的土地，并试图实现它，但这些数字是疯狂的!
有人有意见吗??谢谢! !
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回复
Minisplits。
马丁,
你第二选择的供暖系统是什么?我讨厌超短裙的一点是你每个月都要清洗过滤器。据我所知，那是不可能发生的，哈哈。尤其是当它们不止一个的时候。是的，我很懒，哈哈。它驱使我在这个房子上做出了很多决定(比如我永远不需要油漆的壁板!)，以尽可能低的维护成本和廉价的供暖和运行。更有可能的是，几个月过去了，我都不知道它已经有多久没被我清理过了。特别是如果我必须经过额外的麻烦，拿一个阶梯凳去够它!哈哈。
chiltrix空气水马力看起来不错，但它只能工作到零下4华氏度，这让我很紧张。当你最需要它的时候，它却不工作??所以我才开始调查吉奥。
你可以有一个缓冲水箱，当它太冷，热泵不能再做它的工作(例如生态极端)。
采用管道空气源热泵，将你的一些储蓄用于改善信封的绝缘和空气密封(例如底板和周边绝缘)，你将减少前期投入，并拥有更好的舒适性。如果你真的想要舒适的地板，那就挥霍一下，在有淋浴的浴室里安装一些电地暖。
恕我直言，拥有一些设计良好的管道系统是在真正寒冷的气候中舒适的关键。点源加热可以完成这项工作，但舒适度较低。
真的吗，即使它们不如gshp高效?这里的冬天有时会很冷。我期待着海岸能比缅因州内陆暖和一点。管道系统的噪声有多大?我是在强迫的热风中长大的，我从来都不喜欢它，除了收银台上的任何地方都很冷，对着你吹，炉子和鼓风机很吵，还有灰尘。我知道从那以后事情发生了很大的变化，但是。天花板太高，我担心热空气会飞上去。我读过导管超薄管有非常小的管道，它可能不适合大面积。怎么把erv整合进去呢?谢谢
我住在怀特菲尔德ME，离你大约20英里，我们的房子用两件无导管的超短裙保持温暖舒适。开放式，13英尺高的天花板，1650平方英尺的空调空间。
舒适的关键是一个好的建筑围护结构。
这里的大多数人都不建议地板上有暖气，因为有了一个很好的信封，你的地板不需要足够暖和，就能让你的脚趾像你想象的那样暖和。
在我所在的地区(MA中心，设计温度为低个位数)，使用管道空气(非辐射)的地源热泵价格约为9-12K/吨。我在SE MA提供咨询的一个项目已经进行，将一个4吨的地源热泵解决方案改造到现有的管道上。房主告诉我它是“……在ly $5K more than the mini-split proposals, with a seemingly more competent contractor..." . If you like I'll ask them, not that it's particularly relevant given that it's air output, not hydronic, and there isn't going to be a new radiant floor installed there, which is a fairly significant upcharge.
几乎没有“正常”大小的房子需要6吨地源热泵，大多数新房子甚至不需要4吨，除非它相当大，有很多窗户。我建议的那栋房子的4吨系统被指定为避免使用所有辅助加热条，3吨的系统会更合适。该地区经常停电，3吨以上的热量使房子的总电力预算超出了现有的丙烷备用发电机所能承受的范围(?)我没有直接参与那个决定。这是一个1960年左右的2x4框架2200' Cape类型的房子，有一个车库，一端有很多地基暴露在外面，设计温度为+6F，只比布伦瑞克的+2F设计温度高4F:
https://farm-energy.extension.org/wp-content/uploads/2019/04/7.-Outdoor_Design_Conditions_508.pdf
我希望建造一个2x4/R13 + R10 c.i.类型的性能房屋(目前IRC代码为第6区min，这是你的气候区)，R15 c.i.基础绝缘(也是代码-min)可以用2吨地源热泵，带一点热量来弥补极地涡漩流扰动期间的不足。
性能更高的3200'的房子(比改造大50%)，三层玻璃窗户和高于代码-min R更可能需要2-3吨(+ strip heat)，而不是更多。
“管道系统的噪声有多大?”我是在强迫的热风中长大的，我从来都不喜欢它，除了收银台上的任何地方都很冷，对着你吹，炉子和鼓风机很吵，还有灰尘。”
调制“合适大小”的空气源热泵或地源热泵系统并不像上述描述。大多数使用化石燃料的热风炉安装在那里，它们的速度都是单一的，对于设计热负荷来说，它们的尺寸是原来的3倍，带来的是嘈杂的热闪，然后是延长的冷却时间。一个合适尺寸的调制系统将在冷的时候以接近100%的占空比运行，但在一个更温和的cfm几乎没有噪音。即使是一个两个阶段的适当大小的煤气炉是相当安静和舒适。最大的问题是住宅暖通空调行业的习惯，总超大!
花一些钱让一名注册的专业工程师或有能力的建筑师对此进行积极的(根据手册的说明)manual - j热负荷分析是值得的。不要把它留给暖通空调承包商。几乎所有的承包商都会犯错误，因为他们害怕在一年中最寒冷的夜晚，从一个愤怒的颤抖的客户那里接到凌晨5点的电话，但这种担心是没有根据的。即使在使用Manual-J计算工具时，承包商通常也会在规模上加大砝码，这并不能优化舒适度(或成本)。
ASHRAE建议在99%的外部设计温度下，负载不超过1.4倍的超大尺寸。对于单级系统，当外部温度为+2F(布伦瑞克99%的设计温度)时，系统将运行1/1.4= 71%的占空比。在超过2/3的时间里，这就产生了“温暖缓慢的夏季微风”效应，而停机周期不到开机周期的一半。有了调制设备，它将在比+2F高得多的温度下(假设它的大小合适)运行近100%的占空比。
我几年前咨询过一所房子，它是20世纪60年代早期的4000栋现代建筑，之前使用20万BTU/小时输出的锅炉加热，使用辐射天花板(所有原始设备)。在用u0.3 - 30左右的玻璃替换了大片的单扇窗户，并在裸露的绝缘平屋顶上建造了一个非常低的R36连续绝缘山墙后，在微高的阁楼上安装了一个2级~60KBTU-in(不到5吨产量)的冷凝燃气炉，以及一个3或4吨的交流线圈。(在那个阁楼里，我甚至不能坐直，只能在山脊的正下方)。这栋房子的外部设计温度为+5华氏度。暖通空调安装一年多后，我在冬季假期和这家人共进晚餐，当时室外温度只有十几华氏度。这是惊人的舒适，只有在没有人说话的时候才可能听到炉子运行的声音。这相当于厨房里的冰箱从开着的门听到的声音。
我怀疑你的房子需要4吨，一个大小合适、风管设计合适的调压空气系统(根据需要，还可以用部分柔性风管进行隔振)应该会很舒服，尽管光脚走路不如辐射地板舒服。
谢谢你详尽的答复。我觉得6吨听起来很荒谬。2吨，每吨1.2万美元听起来更合理，尽管这个讨论让我认为我可能不想使用这家公司为我的系统设计!有没有什么诚实聪明的公司可以为你做设计，你可以把它交给你雇佣的安装人员?我想要得到空气和地源热泵系统以及管道和辐射系统的真实成本估计，加上每一个的电力成本，因为我需要用PV来抵消这些成本。我确实打算买一个高端的壁炉插口，它可以通到暖气管道，在非常寒冷的夜晚，它可以成为我的备用电源。我的理由是它是可再生的，不依赖电力，而且我想要一个壁炉来营造氛围。我喜欢循环加热/冷却的想法，但我还需要一些管道为ERV/除湿机，所以它可能太昂贵了。如果我自己铺设管道，虽然我不知道它将如何比一个完整的管道系统，整个房子。我觉得液压系统比管道更少出错/泄漏的空间和更少的灰尘。 But then i will lose some efficiency by using hardwood flooring.
我的看法是，当承包商在计划中看到地板辐射供暖时，很明显，这是钱不是问题，让这个项目的利润翻倍，但等着，当他们看到地热项目变成镀金项目时，情况就更糟了，让我们再次推高价格。再说被动这个词也没用。
我讨厌经验法则，但你的sqf/ ton =533这个数字对于一个没有隔热的车库和你能想象到的最便宜的窗户来说是合适的。
因为这个项目仍然只是一个计划，重新考虑你的目标。被动房屋听起来确实不错，但它是一个没有包含美元符号的数学公式。花在绝缘上的钱永远不会节省足够的能源来支付它的成本。在我看来，这一点都不环保。
看看PGH相当不错的房子标准。
用BEopt为你的房子建模，它将帮助你了解根据当地的天气、利率和每平方英尺的成本，什么投资有最好的回报。
我还没有看到BEopt模型中地热是赢家。
https://beopt.nrel.gov/home
Walta
谢谢，从你们的发言听起来她确实看到了钱的迹象。现在有很多州的富人在沿海地区购买海滨土地，建造价值数百万美元的豪宅，以摆脱covid。听起来我被归到那一类了，哈哈。我并不是在设计被动房，我的目标是“相当不错的房子”标准。我的目标是R-30或更少，但其中一个面板的co的我正在考虑使他们的面板在R-36，所以它会很容易去更高。FPSF绝缘板我们仍在研究，但GO Logic制造了一个很好的产品，所以我考虑使用它。一位PGH的建筑师告诉我，在屋顶和板上采用高隔热，因为这比墙体的热量损失更重要。我将检查一下BEopt模型。谢谢!
一定要找到并观看BEopt培训视频。我猜你会花超过20个小时在训练和一个好的模型上。我认为为我的房子付出的努力是值得的。
Walta
“我想做的是一个辐射地板/墙壁采暖/冷却系统，附加ERV +除湿系统，以及一些品牌的智能控制器来调节所有这些，以防止冷凝冷却(Messana可能吗?不确定是否可用)。”
请评论一下，因为我也经历过类似的思考过程。
你唯一想使用除湿机的时候就是你没有降温的时候。除湿机和空调的工作原理完全相同——将空气冷却到凝结的程度——但除湿后，它不像一台好的空调那样将热量释放到室外，而是将热量释放回室内。你刚才花钱从空气中除去的热量?它的背上。
在商业建筑中，循环冷却是常见的，冷却水通过一个有冷凝滴盘的风扇机组运行。它们的大小和外观类似于迷你的分裂头。与传统的空调相比，这些空调的显热比(SHR)更低——它们擅长消除湿度。有策略地放置一些可以起到除湿的作用。如果你需要更合理的冷却——比如太阳炙烤的时候——那么你可以考虑让冷水通过辐射管。
我的经验是，做住宅暖通空调的人非常不愿意走出他们的舒适区。我敢打赌，如果你去调查他们，你会听到一些可怕的故事。
“只有在没有降温的时候，你才会想要使用除湿机。”
这与气候有关。我的经历几乎正好相反。只有开启空调时，除湿机才能运行。在夏季的几个月里，超薄超薄内衣在干燥模式下运行，甚至无法去除足够的水分来维持相对湿度，更不用说降低相对湿度了。是的，它在去除湿气，但温度下降得更多，所以相对湿度实际上会上升。
我想我应该把我的说法限定为一个系统不应该被设计成运行除湿器。
你们系统的SHR太高了，不能满足你们气候的要求。这是糟糕的系统设计。解决这个问题的方法可能是使用除湿机，但这比合理设计的效率要低。
循环风机的一个优点是SHR可以通过调节水温来设定，就像你在冷水机上设定的那样。对于传统的暖通空调，你可以尝试调整气流，但你的调节范围是有限的。
我读到的所有关于循环冷却的东西都是，如果你的温度低于露点，你的地板或墙壁会凝结，所以你必须去除空气中的水分，以获得你想要的设定值温度。这里夏天潮湿，冬天非常干燥(至少在内陆，我也希望在冬天的时候在海岸上不会有干裂的皮肤，手指交叉!)这就是为什么我想要ERV，在冬天保持我的室内湿度水平，在夏天不要带来更多的湿度，因为我将不得不再次拆除它。Messana公司制作了HRV或ERV +除湿系统，与辐射加热+冷却板配合使用，外加一个控制系统，可以感知温度和湿度，并告诉设备如何保持温度不低于露点。不过我不知道这个系统怎么样。我读过一些老旧的帖子，人们说他们等不及这样的系统被发明出来，而且似乎它已经被发明出来了。关于循环风扇装置很有趣。**我刚和梅萨纳通完电话，他们推荐一种空气水HP加上他们的控制，然后将与水循环风机盘管或辐射或两者一起工作，控制将调节所有系统之间的气候。听起来很好。
Tekmar 406控制器可能是一个比Messana面板更便宜的选择(他们是相当昂贵的上次我检查)。
是的，你必须有潜在的冷却——去除湿度——除了有意识的冷却——降低空气温度。我想说的是除湿机是一种非常低效的潜热冷却方式如果你也在做潜热冷却的话，因为你把从空气中带走的潜热加到潜热负荷中，加上运行除湿机所需的电力产生的热量。
辐射管可以做明智的冷却，但为了做潜在的冷却，你需要一个设备，收集和消除冷凝。所以你可以使用辐射管来冷却，但你也需要一个设备，在一个足够冷的表面吹空气，使水凝结出来。该设备可以是一个微型分流器，一个传统的交流，或一个循环风扇单元。
当你有一个手动J，它将包括潜热负荷和显热负荷。潜在负荷来自于居住者——他们的呼吸以及洗澡和做饭等活动——也来自潮湿的空气渗透。居住负荷是相对恒定的，但空气渗透负荷取决于房屋结构和当地气候。有了这些数字，你就可以计算出系统SHR——显热比——它是总冷却的百分比，显热比(相对于潜在)。在你的装备规格中，它会指定SHR，你需要做的就是匹配你装备的SHR和你房子的SHR。迷你的差别很大，但0.80似乎是典型的。一个装有45华氏度水的循环风扇装置可以达到0.60。辐射管为1.00(无潜伏冷却)。
我刚在建房子的时候经历了这些。房屋的SHR为0.90。总热负荷是24000英热单位，也就是2400英热单位的潜热和21600英热单位的显热。我现在使用的循环风机是0.60 SHR，所以要获得2400 BTU的潜伏，我需要总容量6000 BTU。那应该能提供足够的除湿功能让我能从辐射回路中取出剩下的一万八千英热单位。
出于实际的原因，我最后在每层楼都放了一个风扇，这样他们最终产生了50%的容量，而辐射回路产生了剩下的50%。
当你说你可以简单地设计出不需要除湿器的系统时，我认为你忽略了一些因素。首先，它假设这样的设备存在，具有所需的SHR，同时满足其他设计标准，同时在预算之内。听起来像是Chiltrix系统更擅长控制湿度。然而，如果这是除了迷你分离机和除湿机之外的唯一选择，我想大多数人会选择节省2万美元左右的保费，在几个月的时间里每天花一美元来运行除湿机。至于选择一个超短裙，他们中的大多数人甚至不报告SHR。我怀疑他们之间是否有很多不同。在一个以加热为主的气候，主要的设计考虑必须是低温性能。一旦你解决了这个问题，你剩下的满足SHR要求的选择就非常有限了。
其次，如果你用手工J来做这个决定，你必须记住那些值是极端的。假设你的手册J上说10kbtu敏感，2kbtu潜伏。这个合理的负荷实际上在大多数情况下会低很多很多。潜在负载可能不会有太大的变化，它不一定会与实际负载的变化同步。所以你可能很容易面临这样的情况:你有4kBTU的显负荷和2kBTU的潜在负荷，这意味着SHR为0.67。同时，如果你基于手动J“合理设计”，你的系统SHR为0.83。
在我的情况下，热/损失增益报告说10kBTU敏感，3.5kBTU潜伏，所以SHR为0.74。然而，实践与理论大不相同。根据我的能量监测，这里夏季更典型的SHR接近0.5。有时它实际上是零;不需要合理的冷却，但湿度是>70%。我不关心你有什么冷却系统，如果没有多余的室内冷却或补充除湿，它是无法处理这种情况的。
论坛软件限制了嵌套级别的数量，但我正在回复Trevor的评论。对于我所描述的系统，你还需要一个控制机制来测量湿度，并确定需要什么样的冷却，然后激活适当的系统。所以如果湿度很高，低shr的风机就会被激活。如果湿度较低，1.00 SHR辐射线圈被激活。
我理解这一点。当潜在负荷对于低SHR单位来说过高时会发生什么?我想在你的例子系统中你说过SHR低的风扇单位大概是0.6。负荷SHR为0.4时如何工作?
除热泵自身外，还有哪些系统参数会影响SHR?
一般规律是输出空气越冷，SHR越低。对于给定流量的制冷剂，流过线圈的空气越少，它将出口的温度越低。所以提高除湿效率的常用方法是放慢风机转速。
通常情况下，问题是相反的，如果你减慢空气下降太多线圈变得太冷和冰形成，阻碍气流。如果你不能让线圈冷却好，我就检查制冷剂的水平。
惩罚不像你做的那么大。将潜热转化为感热总是需要相同的能量。它是一个常数值。用空调或除湿机进行转换并不重要，除非两者的效率差异较大。
大多数时候，你的除湿机甩出的热量是一件好事，因为除湿机一般在肩并肩的季节运行，在寒冷的气候中需要一些加热。如果房间里有太多的热量，那就用空调来处理吧。使用两个设备而不是一个来处理湿度(两个压缩机运行而不是一个)有一个小的惩罚，但不是很大。
对于作者来说，拥有一个循环系统的最好方法是不花费太多的钱并且反应迅速的是空气-水热泵和辐射天花板但你必须自己做因为几乎没有住宅暖通空调承包商有这类系统的经验。它们在欧洲和亚洲很常见。
处罚不像你罚的那么重。将潜热转化为感热总是需要相同的能量。它是一个常数值。用空调或除湿机进行转换并不重要，除非两者的效率差异较大。
这是不对的。空调带走的潜热被释放到外面。由除湿器排出的潜热又被排回大楼。是的，两种方式的热量是一样的，但是使用除湿机，你就增加了建筑的负荷。你还增加了用于运行除湿器的电力产生的热量。
对于一个紧凑的建筑SHR可能是0.90，对于一个松散的建筑它可能是0.80。因此，依靠除湿机来去除潜热会使你的冷却成本增加10%到20%。如果你看看人们在这个网站上为了效率所做的努力，我想说大多数人会认为这很重要。
对于平季炎热有益的评论，在我评论的开始，我说，“你唯一想要运行除湿器的时候是你不降温的时候。”
使用除湿机，你基本上只是在交换潜热和感热。一旦它被转换成显热，微型分配器(或任何你的空调)会带走热量。除湿机所使用的电能是添加到系统中的唯一多余能量。我们不要忘记，当你在干模式下运行一个minissplit时，有效地降低了SHR，它的效率本质上是低的。因此，拥有一个SHR较低的单位不一定是免费的午餐。这可能只是意味着你一开始的效率较低。你必须比较每个系统的总能耗，以确定一个比另一个多花多少钱。
“只有在没有降温的时候，你才会想要使用除湿机。”
我不确定这种区别有什么价值。从0到1有一个连续的显热比。所以在0 SHR时，除湿机是可以的，但在0.1 SHR时，除湿机就不好了?我不同意。除非你有一个冷却系统SHR可以降到0.01。
关于地热，这是Chiltrix空气-水热泵在他们的网站上说的(https://www.chiltrix.com/documents/CX34-spec-sheet.pdf)：
地热性能
没有空气热泵到水热泵的能源之星项目。
然而，Chiltrix风冷式制冷机超过了能源
星级EER要求地热水对水
系统。
随你怎么想，我没有第一手的经验可以告诉你。但这里的普遍共识似乎是，虽然地源热泵有理论上的优势，但在现实世界中，空气源热泵由于更大的改进满足或超过性能。
这是有趣的。谢谢!
为了证实Dana所说的需要的吨位，我自己的房子大约是4000平方英尺。在NH (cz6)中心的两层空调空间，由一个两吨重的地源热泵系统很好地加热。该住宅属于PGH类别，双层框架外部与R40绝缘，R60阁楼，绝缘板和基础墙与R20，三窗格窗户，非常紧密。区域经销商和他们的两个安装人员都想安装一个5吨的系统，而我自己的热损失计算表格显示，2吨的系统就足够了。我订购了这台两吨重的机器，它的工作做得很好，在第一级温度降到我们设计的最低室外温度-3华氏度的情况下，就保持了房屋的70华氏度。
我认为部分问题在于暖通空调承包商不知道如何对超级绝热房屋进行详细的热量损失计算，或者他们不会花时间去做详细的计算，即使他们已经得到了所有的使用细节。他们走捷径，使用经验法则，做出毫无根据的假设。在我的例子中，一次负荷计算中有将近一吨的“壁炉”负荷，而实际上没有。我在楼下有一个小木火炉，但它有自己的室外风道直接连接。
所以我的建议是把你的第一笔钱放在外壳(PGH水平的效率)。无论你选择什么，供暖系统都要小得多，因此成本更低。这房子一年到头住起来会舒服得多。根据以往的经验，我不会回避管道空气输送系统。在我们的例子中，气流速度很低，我们听不到。管道的尺寸为3吨，因为当时还没有进行第一次鼓风机门测试。同时，仔细考虑窗户的面积，避免做得过火。即使是固定玻璃的三层窗玻璃，在其他高度绝缘的墙壁区域也是一个R6“洞”。