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社区和问答

使用地板辐射采暖补充热量的需要

杰森Volstad|发布一般的问题

提前感谢您的时间和考虑。

我们正在气候7a区建造一个定制住宅。这栋住宅面积3000平方英尺(约合人民币354平方米),有空调,有大量玻璃(三层玻璃倾斜和翻转),大部分朝向西南。它是2×6建筑,在外墙上有1到2英寸的隔热层(取决于外部材料)。屋顶是一个非通风组件,将大约R35。

根据手册J热负荷计算(由专业工程师完成),我们房子的总负荷约为。85000 Btu。我们用的是平地板上面嵌有一个循环系统。

负责循环布局的公司(也进行了热负荷计算,得出了相同的数字)报告称,“一些房间可能需要补充热量供应,以满足设计负荷”。

有人听说过这种情况吗?为什么辐射热不能满足供暖需求?

谢谢,这里的每个人都帮了大忙。

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回复

  1. 乔恩·R||# 1

    系统是否将每个房间视为一个单独的区域?

    1. 杰森Volstad||# 3

      谢谢你的回复。

      是的,有好几个区域。主卧、套间浴室、主生活区、客卧“厢房”。条目和洗衣。

      1. 乔恩·R||# 5

        如果没有每个房间的分区,房间之间的比例就不会是完美的或恒定的,导致区域内的一个房间要么太热要么太冷。每个房间自带恒温器的补充热量可以解决这个问题。

        如果出现问题,这也可能是一个样板借口。

  2. 专家成员
    阿尔卑斯山脉||#2

    阅读这篇文章会很好:

    //m.etiketa4.com/question/heat-pump-hvac-systems-in-zone7-new-house-and-what-heat-system-for-backup

    听起来你的隔热水平并不高,但绝对高到你的房子几乎不可能有85000英热单位的热负荷,除非有人忘记安装几扇窗户。

    你必须检查设计细节,找出错误所在。

    听起来你也试图设计一个被动式太阳能类型设置与地板供暖。这听起来像是一种应该有效的方法,但在实践中却很难做到,大多数地方在晴天都会出现严重的过热问题。再加上地板热量往往反应较慢,你要求的是一个总是太热或太冷的地方。

    坚持合理的玻璃,让这个朝向给你最好的光线和视野。根据需要进行外部遮阳设计。

    在密封良好、绝缘良好的房屋中,即使是在第7区,地暖通常也不会给大多数人带来预期的好处(温暖的脚趾)。这是一笔巨大的成本,却没有多少收益。我很喜欢地暖,只要使用得当就行了。安装3000平方英尺的全辐射板是浪费钱。

    1. 杰森Volstad||# 4

      谢谢你的回复。

      我们不指望任何被动式太阳能。我们有无管道的小裂口用来冷却。所有的玻璃都有明显的悬垂(平均4英尺)。我们已经由专业工程师进行了3种不同的手工J计算,以及能量建模,它们都是85K,所以它很有可能是正确的。

      我大部分时间都生活在辐射地板中,所以我对控制问题很熟悉。我们这里一年有300多天在加热。

      仔细观察后,计算结果显示通过“渗透”损失了17K的热量,但我不知道这个数字是怎么来的。我们的目标是0.5 ACH 50通过建设技术正在使用特技飞机,所以我将有他们做使用的改变。

      再次感谢

      1. 专家成员
        阿尔卑斯山脉||# 7

        如果您可以发布包含输入部分的建模报告,我们可以快速浏览并找到问题所在。0.5ACH房屋的入渗17k为第一。

        桌子也失去了与通风有关的热量损失,这是你不能忽视的一个封闭的房子。

        你的板子损耗看起来很高,你可能需要在板子下面添加更多的绝缘材料。

        1. 乔恩·R||# 8

          >与通风有关的热损失

          + 1。仅200立方英尺的厨房废气有时就会超过17K btu/小时的供暖。你应该有更多的CFM。由于烹饪的热量从排气口流出,它对远处的房间没有任何作用,因为那里正在诱导渗透。平衡的厨房补风将大大降低峰值热负荷。

          多风的日子也使渗透率远远超过平均水平。

          如果你正在使用modcon锅炉,那么证明一个较低的负荷(可能)可能只对发射器尺寸重要。

        2. 删除||# 10

          删除

        3. 杰森Volstad||# 11

          谢谢你!

          文件格式 文件格式 文件格式
          1. 专家成员
            阿尔卑斯山脉||# 18

            他们都有问题。我认为最简单的是修复一个,最容易的是来自Acacia的Wrightsoft。

            你能把他们的详细报告贴出来吗?

            快速浏览一下摘要:
            -设计温度是关闭的(马鹿应该是-20华氏度),内部应该是70华氏度。
            -血压3.6,远高于你的目标
            -没有通风负荷,这需要添加到您的HVAC计划中

            看来给车库供暖的负荷很大啊。这是你想一直做还是偶尔做的事情?全天候给车库加热是一项巨大的能源消耗,即使是最好的车库门也会漏气。

            Rehau报告显示R10在板下。我会把它提高到至少R15, R20更好的加热板。你希望石板上的热量用来给房子加热,而不是用来给土壤加热。

        4. 杰森Volstad||# 19

          谢谢你的回复。Acacia的那篇是完整的,只有那4页。我们计划在车库的地板上加热,因为这似乎是有意义的,数字应该被设计在10摄氏度左右。我们肯定会考虑添加更多的次板绝缘材料。我还会考虑为车库安装一个单元加热器或其他东西,但这并不会真正影响当前的问题。我想知道“可能需要补充热量”的问题是否可以通过降低渗透率和增加板子保温来解决。再次感谢你的建议,我真的很感激。

          1. 专家成员
            阿尔卑斯山脉||# 21

            简单地说,根据建筑物的描述,你的任何房间都不可能需要补充暖气。

            Acacia报告是总结。他们应该能够提供一份完整的详细报告,应该在15到20页左右。这里列出了所有组件的细节,如墙壁、屋顶和窗户的R值。

            你确实想要得到这些数字正确,没有必要安装更大的锅炉,泵或额外紧密的管道间距。

            地暖是非常慢的,你不会想要一个只会间歇性加热的空间。如果你想在那里工作,你需要一个更大的单元式加热器,它可以让车库迅速升温。

          2. DCContrarian||# 22

            地暖的反应速度天生就不是很慢,但嵌入混凝土的供暖系统反应很慢。使用铝制的地板系统往往反应更快,提供了更好的舒适度。混凝土是住宅用的劣质地板。此外,它的生产过程对环境有害。
            如果我要设计一个豪华住宅,混凝土地板是我最不想要的。隔热良好的木框架地板与铝传热板将提供更好的舒适性。

        5. 杰森Volstad||# 23

          谢谢你!Acacia使用了来自能源模型的价值,我想我附上了,它有来自供应商和建筑设计师的所有装配和窗户的价值。我将再次附上。至于车库,它只是一个存放车辆和仓库的地方,一般不会用作工作间。再次感谢你的意见,我真的很感激。

          文件格式
          1. 杰森Volstad||# 24

            谢谢你的建议。我女儿的轮椅破坏了木地板,所以他们不是一个选择。对我们来说,抛光板是最好和最经济的选择,我们正在做一个工程冻护整体板,以减少混凝土的数量。

          2. 专家成员
            阿尔卑斯山脉||# 26

            我已经有一段时间没有查看HOT2000输入了,这不是最容易的。

            设计的热负荷输出是38000BTU,所以这是在一个大致范围内。其他的热量计算显示7000btu +是错误的。

            有几个项目可以进一步减少负载。看起来计算用的是2.5ACH。您的EIFS墙的R值似乎很低。2英寸的eif超过2x6螺栓和R20球棒约为R27 (RSI为4.8),而不是3.26。

            看看总结,你的大部分损失都是通过你的平板,提高它会有很大的不同。

            我还打算在金属覆层的外墙下增加一些刚性。一个大的表面积建造一个低R值的组件。

            在70%的高效HRV下,通风约占年热损失的8%。在像你这样寒冷的气候下,投资一个效率更高的装置可能是值得的。

            另外,你的天花板到底是怎么建造的?HOT2000总结显示2x4 6英寸ccSPF + 2英寸刚性。有些事说不通。

          3. 杰森Volstad||# 30

            谢了,好像有什么东西搞混了。外部是2英寸EIFS或Zip R6(1.5英寸)下金属包层..天花板是开放的网桁架与喷雾泡沫下面,3/4英寸胶合板和倾斜的EPS包。有效R值在一定程度上是根据倾斜EPS包的平均深度和喷雾泡沫的估计深度估算出来的。如果可以的话,我们会在泡沫上走得更深一些(我知道它不是绿色的)。我们决定对屋顶进行保守的投入。我们还不确定桁架将消耗多少空间。
            根据这里的建议,我们肯定会去R20下的slab,这是之前的建议,但我试图节省成本。我现在想起来真蠢。

            我们现在正在考虑给HRV增加热量,可能还会在一些墙壁上加入水合系统,这取决于所有这些如何发挥作用。

            再次感谢你的帮助。

  3. 威廉Hullsiek||# 6

    他们在不同的温度下对每个房间进行了分类吗?通过补充热量,他们是否表明了额外的热源?还是说他们需要增加管汇的容量?我会问他们在模型中每平方英尺使用了多少BTUh ?对于暖板,我使用15到20英热单位每小时每平方英尺。水温在83华氏度到103华氏度之间。这样我就能对微区进行热平衡。

    使用了哪个软件包?Ms-excel, wrightsoft,循环cad?

    这个计算是否用于锅炉或热泵的大小?热泵性能在零下7华氏度以下下降。

    1. 杰森Volstad||# 9

      我不相信手册J包含不同的温度,他们使用的最低温度是房子暴露在不到1%的时间里(在我的情况下-27摄氏度)。我不确定每个专业人员使用的是什么软件。这个计算将被用来计算热源的大小,但我们还没有到那一步。在我看来,他们是在说,在最高地板温度(85华氏度)下,辐射地板将无法跟上房屋损失的BTU,因此需要一个额外的(补充的)热源,以弥补地板无法提供的损失BTU。这部分我就不明白了。

      1. 威廉Hullsiek||# 27

        我在明尼苏达州6a区,设计日温度为零下13华氏度。我的热交换器设置室外复位从83f到103f,保持舒适。根据保温板的规格,地板采用R20绝缘,边缘托梁采用2英寸闭孔泡沫R13空气密封。大多数时候,锅炉的调温是20%你为隔热板设计了什么?此外,PE是否打破了DHW负载?Gary Klein有新的DHW使用指南,这可能会减少热需求。

        1. 杰森Volstad||# 31

          谢谢你!我们要把副板抬高到R2o,周长是EPS的4英寸。我会看看这些指导方针的,谢谢。

  4. 乔恩·R||# 12

    85000/3000 = 28 btu/平方英尺。这大约是在不过热的情况下,全覆盖辐射地板热量所能提供的极限。但有些房间可能需要更多,所以这个警告是有道理的。在这个输出下,你光脚会有温暖的脚趾,比穿正常鞋的最佳脚稍微温暖一点。较低的地板输出(可能)将产生舒适温暖的脚趾与正常的鞋子。

    风扇盘管是一种具有响应时间优势的补充加热选择。它们可以放在窗户下面,增加了舒适度。辐射墙或天花板也可以。

    1. 杰森Volstad||# 14

      谢谢你!

  5. DCContrarian||# 13

    3ooo平方英尺和85k的供暖负荷,你看到的是28但平均每平方英尺,这是很多的。有些房间会更贵一些。

    地板热量的设计极限是表面温度,超过华氏85度左右就会开始变得不舒服,并会对人的脚造成长期的问题。空气和地板之间每有一度的温差,你就会得到大约2 btu/SF,所以28 btu/SF意味着14度的温差,或者房间的最高温度是71华氏度,而地板的温度是85华氏度。

    这听起来还不错,但问题是这些都是平均值。在100%的地面下是不会有热量的。如果你的平均温度是华氏85度,你可能会遇到这样的情况,部分地板是华氏90度,部分是华氏80度。90F部分会热得让人无法接受。

    在现实世界中,你必须假设平均温度更接近80华氏度,你可能可以加热三分之二的地板。这就给出了10-15 btu/SF范围内的上限。

    1. 杰森Volstad||# 15

      谢谢你!

  6. 查理•沙利文||# 16

    我不知道你的7A区属于哪个司法管辖区,但我怀疑R35屋顶是否符合规范。如果这是一个自定义构建,我认为你可以选择做得更好。R70将是一个很好的目标,但至少满足代码。

    1. 杰森Volstad||# 17

      谢谢你!HRV无通风平屋顶组件的规范是R28.5。

      1. 查理•沙利文||# 28

        那可能是对代码的误解。你可能会看到表R806.5 (2012 IRC),它是关于屋顶组件的一些绝缘在甲板上面和下面。它列出了,对于那些组件,多少需要高于甲板。您仍然需要其余部分来满足完全绝缘的代码要求,如下所示。

        我不知道HRV和这有什么关系。

        1. 杰森Volstad||# 32

          该规范在某些情况下规定了不同的绝缘级别,无论您是否有HRV。为什么会出现这种情况,超出了我的职权范围。我们的屋顶总成实际上就是你所说的那样。谢谢你的回复。

  7. 专家成员
    迈克尔·玛蒂||# 20

    你住在一个有超过10,000个加热日,设计温度为-25华氏度的地方,你就能接受R-20的墙和R-28的屋顶吗?哇,我希望我有你的钱,每年都用来烧能源!R-30到R-40的墙和R-50到R-60的墙在5和6气候区很划算。如果您使用合理数量的绝缘材料,您将显著减少您的加热负荷(和相关成本)。即使是美国最南部的州也有更严格的信封要求。我不想冒犯你,但我只是很震惊竟然有人会用这么糟糕的信封盖新房子。

    1. 杰森Volstad||# 25

      壁组件将更接近R 30。屋顶将更接近R35。目前,管理费用和税收占任何能源账单的75%以上,因此减少实际使用的能源收益有限。

      此外,我们知道,增加绝缘超过一定的点有一个急剧下降的效益显示https://www.energyvanguard.com/blog/the-diminishing-returns-of-adding-more-insulation/

      随着建筑用品的成本现在去双螺柱等框架超深的屋顶组装根本没有任何意义。考虑到所有的因素,我觉得我们达成了一个皆大欢喜的结果。

      感谢您抽出时间回复我。

      1. 查理•沙利文||# 29

        如果你担心绝缘成本,从EPS +喷雾泡沫改为EPS +填充空洞蓬松绝缘将是更便宜的整体,并使你得到更高的r值。

        1. 杰森Volstad||# 33

          谢谢,我们会考虑的。

      2. DCContrarian||# 34

        使用10000个硬盘,70K负载在设计温度-20F,我得到18,666 Btu/硬盘。所以粗略的计算是每年1.9亿英热单位。我为每台暖气支付1.12美元,也就是10万英热单位,每年的取暖费略高于2000美元。所以,是的,花费数万美元的改进不会被笔划掉。但仍有改进的空间。

        这就是拥有一个能源模型真正有价值的地方,你可以输入一个变化,看看它如何影响你的年度能源账单。

        我会考虑两件事:第一,在楼板下面增加隔热层。第二是使车库“冷”,即在房子加热部分的外面。所以车库和房子之间的交叉点是完全密封和绝缘的。无论如何,这是一个好主意,以防止汽车的烟雾进入房子。如果你还将车库的外墙隔热,它将从房子获得一些热量,并在最冷的夜晚保持在一定程度上高于外部温度。

        1. 杰森Volstad||# 35

          谢谢,我们有能量模型附在上面。就能源使用而言,我们比目前这里的普通房屋节能27%。我们要上到R20楼板下。由于我们的车库是附属的,它将按照您的建议按照代码进行与房屋相同程度的绝缘和密封等。再说一次,车库不是我们的主要问题,问题是辐射热不能为某些房间提供足够的热量,这里的另一个人在这方面帮助很大。

          再次感谢您花时间回复。

  8. 专家成员
    阿尔卑斯山脉||# 36

    一旦您将Hot2000中的输入固定到与您的实际墙壁组件匹配,并更新板坯绝缘,您的热负荷将在30000BTU左右,即约10BTU/平方英尺。这意味着你的地暖装置将很容易携带房子,绝对不会需要补充需要。

    你会发现如果你用的是非常讨厌的平板,平板就永远不会变暖。即使在你的设计温度下,也只有75华氏度左右,这对赤脚踩混凝土来说太冷了。

    我会考虑优化布局,让大部分(如果不是全部)地暖集中在走廊、厨房、浴室等交通繁忙区域的下面,以及窗户/门下面。这将使这些区域在更高的温度下跑步,这将对脚更友好。

    如果你正在为HRV做循环加热,确保它是后加热(它加热房子的新鲜空气),而不是预热。你也可以设计出良好的寄存器布局(寄存器高,沿天花板吹,远离人)和更高的效率HRV的需求。

    1. DCContrarian||# 37

      阿科斯,我要补充的一点是你还是要逐房查看。如果你的房间有很多窗户而没有很多地板,那么这个房间可能就不够用了。

    2. 杰森Volstad||# 38

      谢谢。是的,如果我们走那条路,我们会做后期加热。我们不担心地板不暖,因为我女儿过敏,我们做的是发光地板(这是我喜欢的),我们抛光地板,因为它耐用,我不想花40K买木头或瓷砖。谢谢你的帮助。

    3. 杰森Volstad||# 48

      你(Akos)是正确的。通过与建造者和设计师的会议修正输入,并提供给另一名工程师,我们得到总热负荷为42K btu。

      谢谢大家的帮助。

      杰森

  9. 保罗Wiedefeld||# 39

    杰森,你决定用什么热源了吗?之前你提到了能源成本的降低,这对电力来说是真的吗?

    1. 杰森Volstad||# 40

      这是个锅炉,这里的煤气比电便宜多了。

      1. 保罗Wiedefeld||# 41

        你能告诉我这两个的价格吗?

        1. 杰森Volstad||# 42

          天然气为3.30 a GJ,电力为0.07 a kWh

          1. 查理•沙利文||# 44

            对于像我这样用老式单位思考的人来说,油价是35美分/热。两者都很便宜!

          2. 保罗Wiedefeld||# 45

            这么便宜!他们是否会收取固定费用?

          3. 专家成员
            Dana多赛特||# 49

            在95%的燃烧效率下,即95KBTU/therm或(100万/ 95000 =)10.5 therms/MMBTU(百万BTU),以35美分的价格约为3.5美元/MMBTU。

            在季节平均COP为3的情况下,空气源热泵将是3 × 3412 BTU/kwh= 10236 BTU/kwh,(100万/ 10235 =)~98 kwh/MMBTU,以7美分的价格为6.86美元/MMBTU,几乎是其两倍。

            使用热泵很难有经济上的理由,但在如此低的价格点上,如果假设阿尔伯塔/加拿大与2030年和2050年减少化石燃料消耗的国际目标一致,人们可能仍然会考虑为自己定价,目前天然气和煤炭开采和燃烧涉及的未定价的外部性与热泵中使用的电力和制冷剂的较低的净外部性。

            目前,阿尔伯塔省拥有加拿大最高碳排放的电力,但有了可用的风能和太阳能,它不必一直保持这种状态:

            https://www.cer-rec.gc.ca/en/data-analysis/energy-markets/provincial-territorial-energy-profiles/provincial-territorial-energy-profiles-alberta.html

            https://www.cer-rec.gc.ca/en/data-analysis/energy-commodities/electricity/report/2017-canadian-renewable-power/province/canadas-renewable-power-landscape-2017-energy-market-analysis-alberta.html

            阿尔伯塔省东南部拥有加拿大最好的风能和太阳能发电潜力,比美国大部分地区还要好:

            https://achemistinlangley.net/2020/01/02/albertas-renewable-energy-conundrum-in-charts-and-numbers-why-capacity-factors-matter/

            风能和太阳能已经很便宜了,而且还会越来越便宜。到2030年,这将比保持现有的燃煤和燃气设备运行更便宜,特别是当化石燃烧器由于可再生能源的边际成本为零而以降低的产能因子运行时。大多数分析中的水平成本假设都假设现有或新建的化石电厂具有不切实际的高产能因素,由于太阳能+风能+电池的学习曲线仍然很快,成本已经很低,所有这些电厂都注定在2050年(如果不是2030年)之前成为搁浅资产。在维持电网稳定方面,太阳能/风能+电池已经比快速爬坡峰值更便宜、更好,到2030年将比新的联合循环燃气电厂更便宜。

            看到的:https://www.rethinkx.com/energy

            https://www.youtube.com/watch?v=YJ-HlykM1LU

            https://www.youtube.com/watch?v=6zgwiQ6BoLA

            在99%的设计温度下,人们可能会认为在这种气候下,平均COP为3是不太可能的,但卡尔加里的平均冬至小时温度是相对温和的~+20华氏度,对于寒冷气候的空气源热泵和可逆制冷机来说是一个相当舒适的地方。有了足够低的水温要求,这并不是真的那么难,即使一个人必须计划在极涡扰动的几个小时的极端冷却的电锅炉备份。

        2. 杰森Volstad||# 46

          是的,一个固定的分销费用。

          1. 杰森Volstad||# 50

            非常感谢你的计算和观点。我们正在考虑家用热泵热水器,并正在为未来的屋顶太阳能电池板(平屋顶组件)运行追逐和布线。谢谢你的回复,非常感谢

  10. 理查德·麦格拉思||# 43

    听起来好像有人在数据录入方面出了问题。对于一个3000平方英尺的房子来说,85k的隔热层几乎是不可能的。

    你说有几个人做了负载计算,得出了类似的结果,这让你相信它是正确的。不要相信它是正确的,不管是不是专家,就在不久以前,事实上直到今天,工程师和承包商仍然经常夸大系统和设备,这个数字几乎肯定是错误的。

    找一家新公司来设计你的系统,这可能会花你一些钱,但免费的东西确实值你花的钱。我的观点是,任何做得正确或好的公司都不应该有关于这个房间可能要求的免责声明,它有或没有,期间,他们应该告诉你,而不是猜测。

    如果你想讨论,我的电子邮件是(电子邮件保护)我至少给大家做过一次免费演讲。

    1. 杰森Volstad||# 47

      谢谢你!

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