地板辐射采暖，锅炉和空气转水热泵
嗨，第一次海报，但在我的项目期间从这个网站得到了一些很好的建议。我最终注册了，并决定发布关于如何加热我的辐射地板的问题，因为我们正在推进我的家庭建设。首先介绍一下我的项目背景。
我们的房子是一个2300平方英尺的3床/ 2.5浴室，单层住宅，位于Parkdale OR，看起来是5区气候。我们通常会看到几个月的温度在30度左右，几周会下降到十几度或个位数，这取决于温度。
我们的房屋建造尝试平衡成本效率和任何能源升级，我们可以负担得起整合，并在某种程度上遵循了“相当好的房子”模式。采暖将完全在地板辐射地板混凝土板采暖，我们用2″的polyiso包覆所有墙壁。窗户是乙烯基双层玻璃low-e(现在不记得确切的U值)，带有太阳能防御涂层。房屋的主体部分是一个24×48 '的两层空间，带有阁楼和大教堂天花板(8/12上索，4/12下索剪桁架，配有12″能量鞋跟)，卧室侧翼是一个14×52 '的单室，整体采用4/12大教堂天花板。大部分主要起居空间的天花板绝缘材料为R-49，卧室侧翼的天花板绝缘材料为R-38。底板上有R-15的XPS泡沫在底板周边有2″的泡沫。整座房子都经过了精心设计，以控制空气渗入，但显然达不到被动屋的标准....只是试着超越基本的建筑规范，比普通的规范住宅更高效一点。
我的问题是关于我刚刚从设计我们辐射系统和执行热负荷计算等的公司收到的报价。他们最初为这个项目指定了一台Argo电锅炉，但刚刚通知我，再花3300美元，我们就可以换成一种(尚未指明品牌的)空气转水热泵，该公司声称这将大大降低我们辐射系统的运行成本。目前，该系统分为三个区域(主生活区、主卧、客房)，我认为该公司在设计系统时，根据他们所有的热负荷预测计算，考虑到了锅炉/热泵的规模。
在这一点上，我想听听空气转水热泵和电锅炉的优缺点，因为我花了很长时间找到了很多关于空气转水安装的信息，因为它们在美国似乎还处于起步阶段。我们正在自己建造房子，在这个阶段，预算中额外增加的3300美元可能会非常可观，但如果我们能看到热泵的长期成本节约，这是可行的。我们还将分包安装我们的最终辐射控制，并需要在预算中考虑安装成本的任何变化。
我很感激你们对这件事的任何信息或想法，谢谢你们的时间。
尼克
GBA细节图书馆
根据气候和房屋部分，收集了1000个建筑细节
回复
我猜那个神秘的系统不是大金奥特玛系统，就是桑登生态可爱系统。无论哪种方式，与电加热相比，你都能大幅节省:大约是能源成本的1/3，甚至更好，而且你还能在热水和暖气上省下这笔钱。3300美元听起来很划算。如果你让人做热负荷计算，他们应该能够很容易地预测出你在这两种情况下的年热成本。或者如果他们不能，给我们看计算结果，我们可以转换成年成本。另一方面，如果它们不能，那么正确执行负载计算的机会就非常渺茫。
大金是一个非常好的系统。我唯一不喜欢的是R410-A制冷剂，它对全球变暖的影响是等量二氧化碳的1000倍。但采用“单块”配置，机组是工厂密封的，泄漏的几率比分体式安装的系统要小。
桑登更好，效率更高，对环境的影响更低，因为制冷剂只是二氧化碳，而不是大金使用的R-410A。我所知道的唯一缺点是，这是一个新系统，你可能很难找到知道如何在最终需要时修复它的技术人员。但考虑到我在找一个能正确安装我前门的木匠时遇到的麻烦，我无法想象这比努力把其他事情做好更糟糕。另外，与R410A系统不同的是，如果技术人员搞砸了工作，让制冷剂泄漏，也不会对气候产生重大影响。
如果3300美元的成本看起来太多了，你可以考虑一个迷你系统，它将提供大约3倍的能源成本节省，可能会与电锅炉+水循环分配系统的成本相同，甚至更低。
你的建设正在进行中吗?如果是，你已经完成了多少?
低成本加法器和“……“空气-水热泵”让我产生了怀疑。dakin Altherma将至少是一个8k - 12000美元的成本加器。市面上还有一些其他的，但没有那么便宜。
也就是说，在帕克代尔1月平均温度约35华氏度的情况下，不需要特别的热泵就能将COP达到2.5或更高，这将使供暖成本减少一半。
你的热负荷是多少，99%的外部设计温度，以及满足99%的热负荷所需的预期水温?
谢谢你们的回复。为了回答关于热负荷计算的问题，辐射公司从来没有给我们发送过这些细节(可能是因为大多数业主建筑商都不要求这些)，但他非常细致地询问了我最初的设计问题，他被该地区的几个绿色住宅建筑商聘请。到目前为止，他们寄来的粗糙包装真的很好，设计原理图也很好。我会给他发邮件询问更多关于热负荷计算和预计年度成本的问题。
我刚刚收到来自辐射公司的回复，其中有一些关于我的一些问题的答案，关于单位的品牌和安装。在寻找良好的安装/服务方面，该系统的新特性确实让我有点担心，但它听起来确实像热泵与锅炉包的年度成本节省。
“所有好的问题。热泵机组是由“Multi-Aqua”公司生产的“Unico”。它有一个好看的细长线柜。所有的制冷工作都在工厂完成，并与一个泵集成在机柜中。只要把它放在建筑物旁边的一块垫子上，再把两条绝缘水管通到机械室就行了。你可以使用铝芯pex管代替铜的线路。这些管线将被绝缘，并含有一些防冻剂。
以下是除我们的套餐外您还需要的东西:
1.设备垫。你可以倒一小块，使用露台砖，或使用我们可以提供的预制垫。
2.户外隔离开关。我们可以提供这个，或者你们的电工可以
3.标准50加仑电热水器。随便拿一个来当缓冲罐。线路和元件将不会被使用。
4.一些防冻剂。
5.一般安装用品，油管，配件，夹子，管道绝缘，电线等
由于使用缓冲罐，安装劳动和材料比仅仅一个锅炉要多一点。
是的，这个装置反向用于冷冻水冷却。你可以做一些地板冷却，但它更好地隐藏一个小空气处理器，从上面做。(你可以随时添加)
这些系统比标准的空对空热泵强制空气系统更有效。本设计采用缓冲槽平滑压缩机的运行。在冰冻条件下，它的除霜周期更短、频率更低，而且没有额外的带状热量来保持室内空气温暖。一个天气响应温度控制将改变缓冲罐温度取决于外面有多冷。与电阻电相比，这些系统将减少1/2的取暖费。唯一更有效的系统是地回路热泵。
如果你需要进一步的信息，请告诉我。”
此外，回答查理最初的问题，房子基本上已经准备好了管道/电气，然后是干墙和绝缘。外部墙板/绝缘材料已经完全完成，楼板显然已经浇筑完成，已经嵌入了辐射环…
Unico已经存在了一段时间，Multiaqua也是如此。
我认为Multiaqua生产的最小单位是3吨的单速无调，这对于大多数优于标准2300'的房屋来说是多余的。您的设计热负荷可能在20,000 BTU/hr的量级上，而使用辐射板时，您在设计日可能只有95F EWT。你的外部设计温度可能在15-20华氏度之间，取决于海拔高度，你可能有超过35000 BTU/小时的输出3吨压缩机在这些条件下。
但如果没有负荷和辐射的真实设计数字，以及热泵的真实规格，谁知道呢?
快速的在线搜索结果是这样的:
http://www.multiaqua.com/pdf09/Multiaqua09_MAC_036,048,060.pdf
http://www.multiaqua.com/pdf09/Multiaqua09_Catalog_Hydronics.pdf
关于室外温度和入水温度的加热能力信息不多。
如果承包商认为他可以围绕这个问题进行设计，并且愿意支持这个设计，如果这只是一个3300美元的成本加器，那么它可能是值得的。一定要把室外机安装在冬季大风暴后不会被屋顶雪崩砸坏的地方。
有必要了解一下该公司安装了多少这样的软件，并获得一些参考资料。液体循环热泵不仅仅是电锅炉的临时替代品，它对短循环的容忍度远不如电锅炉。
所以我从我的天才设计师那里得到了更多的信息。他没有重新计算我的热负荷/损失，因为在他最初根据标准的R-21作业计算完之后，我们增加了2英寸的外部泡沫绝缘材料。我还忘记在我最初的帖子中提到，我们购买了一个用了4年的佛蒙特州铸造木火炉(为了“你不买它是愚蠢的交易”)作为备用的热量，以防停电和气氛，但不打算使用它定期加热。
以下是他对热泵型号#和规格的回复。
“这是一个私人标签Mach-060单元，可选低环境控制。技术描述为“反向循环冷水机”。这是非常可取的，这一单位，以减少或消除任何备份热量。缓冲罐的大小应与压缩机相适应，以防止短循环。热泵不会直接看到房屋的加热负荷，它的目标只会是缓冲罐。这在分区的水循环系统中尤为重要。”
在这一点上，听起来这将是一个节省成本的操作系统，并可能为我在未来安装空调使用热泵(房子目前计划被动冷却，通过悬挑，太阳能防御玻璃，和窗户布局设计，以利用堆栈效应…在我们非常炎热的夏天，它已经很好地保持了相当凉爽的内部绝缘)。
缺点显然是初始成本，以及我能否将其纳入预算，以及增加的安装复杂性是否值得。在和我那光彩照人的家伙再次交谈之后，听起来他之所以能把这套公寓的低成本转嫁给我，是因为他买下了当地一家即将倒闭的暖通空调商店的存货。他表示，该设备的零部件可以从工厂获得，并将附带标准的工厂保修。
这是我找到的一个链接，看起来就像那个单位。
http://www.multiaqua.com/pdf11/2011_MACH_CATALOG.pdf
在符(p.10, pdf页)您将看到，在17F室外温度(接近您的设计温度)下，115F EWT的情况下，即使装载乙二醇，该设备也能输出超过3吨(1吨= 12000 BTU/hr)。这是26- 40000 BTU/hr来覆盖可能低于25000 BTU/hr的负载。
在更低的水温(和更高的室外温度)下，它的容量将会更高。
因为这个东西将是荒谬的超大，即使是整个房子的负荷和辐射，大小和控制缓冲罐是至关重要的，对设备的寿命和效率。
尼克,
我有一个25千瓦的阿尔戈装置，我可以告诉你，你最多只能得到1:1。当我尝试使用我的地暖时，我在一个月内轻松地花费了400多美元。我的情况确实不同，事实上建造者不知道什么是空气密封，完全忘记了绝缘板。
看起来太大了，但你买得很划算。与常规的强制空气系统不同的是，只要缓冲罐足够大，它就不会因尺寸过大而受到惩罚。听起来你的承包商明白这一点。一个大的水箱也是一个很好的投资，因为它能够让公用事业公司根据电网的需要来安排你的用电时间，一旦有了这样的系统和激励机制。
如果你运行的水温低于规定的115度，你就会得到更高的COP和更高的加热能力。理想情况下，应该有一个智能控制系统，可以根据需要自动调整这个设定值，但我还没有看到一个像这样的系统。但即使你把它保持在105年。比起电锅炉，你还是省了不少钱。
你在附近有邻居吗?你有足够的能力，可以向你的邻居提供绝缘管道，卖给他们一些热量。
谢谢大家的回复，这让我的决策过程变得容易多了。我和一个在该地区建造高端绿色住宅的朋友聊过，他说他实际上也在考虑开始使用空气热泵和水热泵。
有一件事似乎是机组的一个潜在的好处是，在未来3-5年，我们计划增加一个独立的车库/商店/ ADU，距离房子的一侧大约20英尺，压缩机将位于那里。我认为，鉴于它的工作是超大的，我可能能够运行辐射热到商店/ADU，而不是最大的单位容量，这是一个很好的方式，以未来的证明我的项目。
我怀疑建造一个足够大的缓冲罐来改变电力使用的时间是否有经济意义，即使考虑到使用的时间率，但缓冲罐的尺寸过小和使用周期过短将是一个问题。
我还在想承包商是怎么做到的只比一个电锅炉多3.3万美元。任何规模的缓冲罐本身都是相当昂贵的，而且我非常怀疑5吨的冷水机的成本是否低于船上交货价2K美元，分销商的装载码头，还有设计时间，额外的控制硬件，等等。
把蜡笔放在餐巾上(口红放在镜子上?)一个50加仑的缓冲桶里有大约400磅的水。如果控制从100华氏度摆动到125华氏度，25F δ需要25F x 400磅= 10,000 BTU。在5万英热单位/小时的情况下(大约该设备的容量，在1月中旬的平均温度~35-40华氏度和115F LWT下)，大约0.2小时循环= 12分钟。当温度达到45华氏度时，它会发出60K的辐射，这将循环缩短到大约10分钟，这是你想要的最短时间。如果控制在一个更窄的温度波动或与更少的热质量，它会招致一个效率惩罚。当在不到5分钟的时间里颠簸前进时，它开始看起来像是彻底的效率灾难。
它很难在超过25华氏度的波动下运行，而一个125华氏度的LWT已经是一个可疑的效率，所以你真的需要辐射的水温度要求低于100华氏度或一个大得多的缓冲(允许较小的缓冲温度波动)，以获得体面的效率。
问题是，你期望的最低热负荷是多少?只有这样，你才能开始适当调整缓冲区的大小，以消除HP的短周期。
最小发射速率-最小区域= BTU剩余
BTU剩余x期望的最小运行时间(通常为10分钟)=循环因子
循环系数/ T × 500 =罐容量。辐射地板的δ T值建议为10*