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社区和问答

关于热质量,空调和窗户风扇的漫谈

Alan B|发布能源效率和耐久性

这不是一个具体的问题,所以随意提供随机的想法

我住在一个世纪的老房子(700平方英尺),有大量的热质量(乙烯基壁板,木壁板,真实的2×4, 1.5-2英寸厚的谷仓板,石膏,板条,更多的石膏),传统的阁楼,很少绝缘(没有地下室,松散填充纤维素和阁楼椽的单棉絮),窗户是双层玻璃~7年旧的乙烯基,但我不知道他们是否有低SHGC涂层或R值(给公司发电子邮件没有帮助,他们不能告诉我),房子有很多空气渗入(~15ACH50,大部分来自半地下室/半爬行空间)。我在资金和能力允许的情况下升级。

我尽量不使用中央空调,因为它是一个十年前1.4-5(?)吨10SEER单位,但被附近的安大略省多伦多市,我们有一个热浪在过去几个星期。所以我尝试做的是冷静下来,晚上,因为我们的电力接近20℃/千瓦时,即使非高峰。我已经注意到的是,它需要大约一个小时1-1.25通过1C(2F),这也降低了湿度5-10%,以减少温度。它似乎永远不会低于50%的湿度,即使后4小时的A / C的。所以我假设1C拥有20000个英热单位或约6kWh(粗略计算)。同意吗?

根据全户电能表,空调机组运行时耗电约1.8kW,其中ECM炉风机耗电0.4kW(全速运行,低火加热0.1kW,高火加热0.2kW,交流加热0.4kW)

如果从最热的一天25摄氏度开始,室外温度约为35摄氏度,一天结束时温度将上升到30摄氏度左右。32C,我们有很多天24-25C到29C
如果6kWh/ºC是正确的,这表明房子在非常炎热的日子里获得了大约30kWh的热量

我发现窗扇的性能很差,但CFM似乎也很低。差5度,2-3小时,会降低1度。他们没有额定的CFM,我希望我的~ 10000 cf的房子可以用一个足够强大的风扇来冷却,但要匹配1C和小时我需要多少空气流量?

如果有一天我得到了一个HRV,它能以某种方式减少夏季温度吗?因为在晚上,我想要很多cfm进来,在没有热量交换的情况下冷却房子

你的想法?

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回复

  1. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 1

    艾伦,
    Q。“如果有一天我有了一个HRV,它能在某种程度上减少夏季气温吗?”(因为在晚上,我希望有很多cfm进来,在没有热交换的情况下为房子降温。)”

    答:不。HRV不是用来降低室内温度的。它有一个低cfm额定的风扇,其目的是为居住者提供一点新鲜空气。有关此问题的更多信息,请参见误解关于HRVS和ERVs

    如果您想要一个带有“大量CFM”的粉丝,请在晚上帮助凉爽,您需要一些叫做全所房子的风扇。有关全房粉丝的更多信息,请参阅阁楼上的粉丝:他们有帮助还是有伤害?

    你家的主要问题,以及你的尝试保持凉爽,就是你的房子有一个糟糕的热封。它泄漏且绝缘不佳。如果您可以逐步改进您的家庭的热封,您最终会发现房子更容易凉爽。

  2. dorsett.||#2

    如所描述的建筑结构是一个相当低的热质量的房子。

    低SGHC窗户通常必须是特别订制在加拿大。它们可以是或可以不是低-E,但是如果它具有低E镀膜岂不等于可能的氧化铟锡,其是更为大约保留热量比拒绝太阳能增益。

    无法相对湿度下降到低于50%@ 25℃很可能是高渗透速度的指示。(醚是,或者你在炉子上所有的夜晚沸腾的东西,而在锅的盖子。;-))你是如何测量RH?

    当在高湿度下(60%以上)开始冷却循环的冷却负荷的大部分是从空气中被除去的水的蒸发热。这就是为什么要花很长时间才能将温度降低1摄氏度的部分原因。水的相变行为有点像一个大的热质量。如果有更多的湿度被不断地在通过室外空气渗透带来的,它进一步减缓时的温度可以下降的速率。

    那么,全维度2x4墙上没有绝缘材料?

  3. Alan B||# 3

    @马丁
    谢谢你的链接到整个房子的粉丝,虽然我一直觉得冷空气吹进屋里就可以做得更好(理论上无论如何不应该有区别,但在一个窗口风扇我发现减压不工作,我可以解释为什么)。我想在其他窗户开着的时候,在一两个窗户上安装一台大功率风扇,这样就不会涉及阁楼,但15ACH非常有趣。我需要一个2500cfm的风扇才能完成。
    我完全同意房子有一个“糟糕的热外壳”,我称之为不可缓解的能源效率灾难。我只是半开玩笑。

    @达纳
    我大部分的空气渗透来自地下室/爬行空间,那里有一个抽湿机,设置为60%,24/7运行。
    解决这个问题是一项艰巨的工作:(
    从地下室到楼上的门是关着的,虽然不是密不透风的。
    我对你的说话是一个低热质量的房子,墙壁几乎是厚厚的!
    如果低SHGC窗口必须特别订购,那么我不可能有他们,我希望制造商更有帮助。也许我可以再联系他们,希望我能得到更多的信息。

    整个晚上都没有东西在沸腾,夏天我尽量少做饭,因为室内的热量,烧烤肯定不在室内,否则一氧化碳会杀死很多脑细胞:P
    也没有其他水源,没有死水,没有蒸汽浴或类似的东西。
    Rh用冰箱上卡在冰箱上的便宜仪表测量,是3美元的Home Depot设备。

    “当在高湿度(60%或以上)下开始冷却循环时,很大一部分冷却负荷是空气中水分蒸发的热量。这就是为什么要花很长时间才能将温度降低1摄氏度的部分原因。水的相变行为有点像一个大的热质量。如果更多的湿度通过室外空气的渗透而持续进来,它会进一步减缓温度下降的速度。”

    我想知道这一点,是有多少,这是造成一个方便计算?
    将整个房屋与1.85L / kWh除湿机除外是否更便宜?
    我似乎从湿度约75-80%开始,下降到60%,我是平均2-3小时的中央空气(以成本平衡TEMP)
    有在墙壁松散填充纤维素

  4. dorsett.||#4

    一英尺厚并不会给墙壁带来热质量。材料类型和质量很重要。用于构建谷仓木护套的典型软木材品种的密度约为0.5-0.6 BTU/lb / F度,密度为25-40lbs /立方英尺(2- 3.5 lbs / board-foot)。与目前的做法相比,你的房子中“额外”的木材数量是可观的,但仍然不到2倍,远不及一英尺厚的原木墙的热质量。你的大概相当于一堵3英寸厚的实木墙。每板英尺3磅的热质量为3" x 3磅x 0.6 BTU/磅每F度= 1.8 BTU每F度每平方英尺。

    混凝土的密度约为0.18 BTU/lb / F,但密度要高得多,约为150磅/立方英尺,或12.5磅/板英尺。4英寸混凝土墙的长度为4英寸x12.5英寸。磅x 0.18 BTU/磅= 9 BTU每华氏度每平方英尺,大约是你房子的餐巾数学估算的热量的5倍。

    这就是为什么混凝土和砖石房屋被认为是“高热质量”建筑,而所有木结构的木护套房屋被认为是“低热质量”的相对原因。厚的实木结构有很大的热质量,但仍然没有典型的混凝土高。&卡耐基-梅隆的墙壁。

    心理测量图表具有在右边缘的单位质量的干燥空气质量的质量。你家的数量。在25℃下,在70%RH下空气中的水分大约1.5倍,因为有50%,但你必须估计你房子里空气的音量和密度(密度随海拔地区)提出被除去的总质量。要将其转换为BTU,蒸发的潜热是970.4 BTU / LB的水 - 它增加了。随着空气处理程序驱动的室外空气渗透,当室外露点高于14℃时,室外空气中的水分在室外空气中存在额外的潜热(= 50%RH的25C空气的露点)

    http://www.residentialenergydynamics.com/portals/0/Resources/Moisture_Metrics/Psychrometric_Chart_BSI023.jpg

  5. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 5

    艾伦,
    Dana Dorsett是正确的。更多信息:关于热质量

  6. Alan B||#6

    我在海拔650英尺的地方。我不太明白怎么看这张图但我明白你说的热质量。

    我现在很好奇,用多少能量用于除湿空气vs冷却,我可以收集并称重水一小时并计算腐败的热量。

    我也很好奇,如果我的房子是干墙/ 2×6 / roxul /护套/硬质泡沫(说R20的价值和1ACH50)它将如何更迅速冷静下来,有多少能量,如果在双方开始28ºC的发言权1000sqft将被保存。

    如果房子是密闭的,并且在75%的温度下开始工作,那么在中央空调操作2小时后,我应该期望最终的湿度是多少?如果我让它24/7运行,我期望它稳定在什么位置?不确定这是不是可替代的信息。

  7. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 7

    艾伦,
    Q。“我不太明白怎么看这张图表。”

    有关阅读湿度图表的更多信息,请参阅如何使用湿度计图表

    Q。“我现在很好奇,空气除湿和冷却消耗了多少能源。”

    A.在高峰条件下,典型的住宅空调提供其70%的制冷量作为显冷,30%作为潜冷。然而,在炎热潮湿的气候中,40%或50%的家庭制冷负荷可能是潜在负荷。有关此主题的更多信息,请参见空调基础知识

    Q。“如果房子是密封的,并且在75%的温度下开始工作,那么在中央空调工作了2个小时之后,最终的湿度应该是多少?”

    答:这个问题的答案取决于很多因素,根据你提供的信息是不可能给出答案的。你可能想读这篇文章:所有关于除湿ifiers.

  8. 詹姆斯•摩根||#8

    只是一个脚注到上面的所有好建议,而是一般点,只是为了让你诱惑,在任何情况下,你都应该在晚上打开窗户并在当天晚些时候运行A / C。是的,这是蒸发的潜热。每当湿度是您的冷却问题,仍然存在空气密封是关键。

  9. 专家成员
    Dana多赛特||#9

    詹姆斯摩根的评论+1!

    我通常看从几附近气象站室外露点读数(他们经常路要走,尤其是业余爱好者),然后才决定,如果是干足以让打开窗户值得的。如果室外露点是13C / 55F或它的以下罚款打开窗户。但是,当室外露点运行15C / 59F,如果你的目标是保持在50%RH @ 23-25C更高它成为一个真正的潜热负荷。

    根据Wunderground气象站的数据,多伦多目前的露点在20摄氏度/68华氏度范围内运行:

    https://www.wunderground.com/ca/on/toronto(试着用他们的“换站”拉下来检查几个站。)

    气温在一天中会发生变化,但如果气温不低于60华氏度,即使室外比室内凉爽,也要关闭窗户。

  10. Alan B||#10

    @马丁,感谢您的洞察力和链接,并已确认了其不可替代(不幸):(

    我不明白露点和这个有什么关系,我还得再读一些

    我检查了我的文件,它是一个10 SEER 1/2吨单位。这里有一些不科学的数据,是用3美元的湿度计测量的,恒温器设置为摄氏度(2F = ~1C),水在秤上称重

    室内
    7点
    29度
    72% humiidty
    户外
    30度,感觉像37度,露点19度,太阳/云
    52%湿度

    1小时
    65%湿度
    27度
    1620毫升水
    户外
    29度感觉像36度,露点19度——太阳/云
    55%的湿度

    2小时
    1570毫升
    27度
    62%的湿度
    户外
    27度,感觉像35度,露点20度云
    66%的湿度

    3个小时
    1450mL
    26度
    60%的湿度
    户外
    26度,感觉像34度,露点20度云
    70%的湿度

    4个小时
    1394毫升
    26度
    60%的湿度
    户外
    25度,感觉像33度,露点20度云
    74%的湿度

    4点40分开始下雨

    5个小时
    1377ml.
    26度
    60%的湿度
    户外
    20C,感觉像28,露点20C雷雨
    100%的湿度

    6个小时
    1399mL
    25摄氏度
    60%的湿度
    户外
    21度,感觉像28度,露点??小雨
    92%湿度

    通常我可以在4-5小时内把温度降到23摄氏度,但不是今天。墨菲定律认为几个月来的第一场真正的雨是在测试的那天。

    在测试之前一整天都不开空调,不产水(淋浴、做饭、洗碗、打开窗户等),地下室的除湿机设置为60%(60%满地下室,40%爬行空间),与室外的大部分缝隙都在爬行空间。在我放弃之前,交流电不间断地运行了6个小时(使用了大约10kW)

  11. 查理•沙利文||#11

    Alan,您的初始室内条件在晚上7点露出时间为23.4℃,而外部露点是19℃。这意味着您可以使用开放的窗户和/或全房风扇来完成初始工作前几个小时,然后对A / C做的工作少。达纳的建议,打开窗户的外部露点低于内部露点,效果很好地通过使用外部空气来最大限度地减少A / C上的负荷。了解为什么这项工作比做到更难,所以它可以理解它没有立即显而易见。

    要查找内部露点,您可以:

    *阅读图表
    *在智能手机上输入温度和湿度读入心理计数器应用程序(有一些免费的湿度读数,这很好)。
    *输入的温度和湿度读数到网络上的温湿calcuator
    *买一个更漂亮的室内气象站,直接显示露点读数。

    至于它的工作原理,露点也对应于有时称为“绝对湿度”的“湿度比”,以将其与相对湿度区分开来。23.4 c露点对应于每100kg干燥空气的1.8千克水蒸气,而19 c露点对应于每100kg干燥空气的1.4kg水蒸气。因此,用19个C露点空气刷掉23.4 C露点空气并将其更换为空气意味着您将从内部的空气中移除一些水分。然后,当A / C后来冷却时,它不需要尽可能多地进行。

    一个理解你能多快冷却和除湿的空间复杂的是,有在内部整饰材料在你的房子蓄水,并在家具,书籍等,他们的表面上。所以刚开始您的A / C是刚除湿空气。但随后开始的水分来的和关闭的在房子里的东西出来。这相当于水分热质量的 - 你的A / C也冷却所有的材料和对象,不只是冷却空气。但是,这可能是为什么它似乎是你的内部相对湿度下到60%和棍棒甚至有而你继续大幅除去水分每小时一部分。

    另一个因素是外部空气的渗透,甚至与车窗关闭,这将倾向于提高湿度在房子每当外部露点比内露点更高。

  12. GBA编辑器
    马丁Holladay||#12

    查理,
    谢谢你的精彩评论。

  13. Alan B||#13.

    我从未考虑过多少露点进入这一点,即使它的除湿器设定为60%及其较低的温度,我不确定60%是否来自“湿度装载”或从地下室。

    我想提一下的两个想法
    在南边的房子有两个房间,一个是约60%的南面临边(也东的60%),另一个是约40%(西方)的30%,40%的人保持几度冷却器,我试图决定因为屋顶较低的区域(南屋顶波峰n所以房间他们都得到南太阳一整天,西区,地基外稍微多了些热量,恶作剧鬼?

    我也注意到堆叠效应在夏天是没有帮助的,经常在晚上房子接近30摄氏度,外面是20摄氏度或有时15摄氏度,但房子只有1-2C最多没有许多窗户开着,窗户风扇或中央空气被使用。天花板气密性不好,阁楼椽子之间可能有R5隔热层。低叠加效应冷却是因为T值太低吗?

  14. GBA编辑器
    马丁Holladay||#14

    艾伦,
    到了晚上,你的内部负荷仍然存在——你的冰箱、电视、热水器和睡觉的人。

    除非你打开整栋房子的风扇或空调,否则房子在晚上不会很快冷却下来。

  15. 查理•沙利文||#15

    除了内部载荷外,还有结构的热质量和房屋的内容物。单独冷却空气比冷却所有热质量更容易。

  16. 专家成员
    Dana多赛特||#16

    (真的吗?椽子之间,只有)R5的峰值温度热质量的房子和它的内容比在一个绝缘高不少,加起来一个长冷却斜坡到22-25C从烟囱效应仅对流,即使外面15 c,即使在一个“低质量”的房子。(5乘以1/5热质量时的温度变化等于btu的数量。)由于椽子之间只有R5,我敢打赌,在阳光明媚的日子里,即使在室外温度没有达到30摄氏度的日子里,天花板的最高温度也会超过35摄氏度(甚至可能是40摄氏度)。有了更好的隔热材料,天花板的峰值温度将得到更好的调节。

    有了更好的隔热层,如果在上午23摄氏度时开始,室内的温度不一定会达到30摄氏度,在这个点上,夜间的对流冷却可能在室外温度低于15摄氏度时也能很好地工作。但整栋房子的风扇可以输送更多的空气,而且在几乎没有绝缘的房子里仍然可以工作。

    夜间室外温度只有下降到20摄氏度,通常表明露点相当高(远高于15摄氏度),如果目标是50% RH,这是相当大的潜在负荷。

  17. Alan B||#17

    @Martin
    我试图减少夜间负荷,幻影加载在众议院接近于零,热水箱是在地下室接近15 c或更少无论如何,整晚的冰箱使用0.5千瓦或更少,我减少了人类的数量最低限度(不用于吸热但条条大路通罗马):P

    @达纳
    能源审计额定阁楼作为R8整机组装,但我从来没有想过要检查天花板的温度。它有一个钢制车顶,这样可能减少阁楼临时工了一点,但用红外线温度计过去的这个晚上,它读取29C,地板读书26C,HVAC温控器读取27C,28C户外。温度计未校准所以这些数字可能不太准确的IR,其最好的我已经得到了。

    昨晚我也用了中央空调,湿度是90%,3个小时后,房子的湿度下降到68%,少了2摄氏度。所以除湿确实是在吸干果汁。我想知道10SEER的除湿效率如何(作为比较,我的30品脱除湿机额定为1.85升/千瓦时,尽管在实践中没有实现这一点)

    如果你住在我住的地方,而我又有钱的话,我想让丹娜·多塞特对这所房子进行审计:)

  18. Alan B||#18

    约4小时其一直32C外,感觉就像39,49%湿度,下午5:15
    没有中央空调在过去两天26C运行,72%的湿度

    地下室上面有两个房间
    在东南部的房间,二楼写着26C,天花板28-28.5C,南壁29C,东墙28C
    西南房间地板读取24.5C,天花板28C南墙27C,西城墙

    东北厨房上方的爬行空间
    25.5层左右,东墙27C,北墙27,天花板28C
    冰箱运转,但今天没有做饭

    所附的图像是阁楼,它的其余部分看起来差不多的

    我不知道怎么计算空调和除湿机的除水效率或L/kWh,空调是10SEER,除湿机是额定1.85L/kW的能量星。在我上面描述的实验中,我用中央空气提取了大约1.5L/小时,但我不认为这将是一个有用的计算效率,因为冷却与除湿的比率是不可用的。我想唯一的办法就是把1.85L/kWh转换成COP,把10 SEER转换成COP,有人知道怎么计算吗?

    在我忘记之前,我想感谢在这个帖子上发表想法的每个人,我几乎决定不开始它,因为我预计我会得到一些回复,沿着你的房子隔热很差,在这里什么都看不到。

  19. GBA编辑器
    马丁Holladay||#19

    艾伦,
    你似乎很喜欢测量和记录温度,这很好。

    下一步是开始修理你的旧房子。你显然知道,你的房子有一个糟糕的隔热层和一台至少有十年历史的空调。你能一瘸一拐地走下去,这没关系。

    正如您所能负担得起的那样,您需要在通常的建议之后改进旧家庭的热封:密封空气泄漏。为您的阁楼添加更多的绝缘层。想想改善你的一些窗户。识别您最旧的设备,然后使用更高效的设备更换它们。

    你可能已经足够了解创建一个优先级列表。如果你不这样做,请一位能源评估员来评估你的房屋,并给你一份能源改造措施的优先次序清单。

    祝你好运。

  20. Alan B||# 20

    谢谢马丁

    作为最后一个想法,这是有意义的
    除湿机额定功率为1.85L/kWh
    1.85L x汽化热(2257kJ/Kg) = 4175.45 kJ从蒸汽转化为液体
    4175.45 kj = 1.1599千瓦
    警察= 1.1599千瓦/ 1千瓦
    = 1.1599
    被评为能源之星,但实际上很差

    COP 10SEER中央空气〜2.9

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