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社区与问答

Rheem Gen 5 HPWH - COP 4.0!

兰斯•彼得斯|发布了能源效率和耐久性

Rheem现在有一款第五代热泵热水器,现称为Proterra:

https://www.rheem.com/innovations/innovation_residential/hybridsavings/

它现在的COP高达4.0,而且看起来像时间调度。

是否有任何其他HPWH比较?我知道桑德很好地认为,但它非常昂贵。当然,我假设这种新的Reem将花费与当前模型相同。

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答复

  1. 罗杰·贝瑞||#1

    同样的问题,不同的扭曲。
    我已经提出质疑,只有有用的HPWH可能在当地环境中。这里在西南,湿度通常比全国大部分更低。这么低,“沼泽冷却器”是在这里凉爽的家园的常客。由于沼泽冷却器与A / C-HPWHS的相反确切,我决定尝试尝试,并且在该国的较低湿度部分中可以获得哪些能量。

    一开始,我迷失在图表和公式中,这些图表和公式似乎与HPWHs不太相关,HPWHs是简单的空调,一个线圈卡在水箱里。关于冷凝水和将空气湿度返回水所需的btu的房屋空调参考似乎提供了一个更相关的起点。我可能大错特错,但还是要这样。

    空调参考数据表明,你需要从一磅水蒸气中去除1060英热单位(BTU),以使其在52华氏度(52F)下恢复为液态水。这比使1磅212F的水变成蒸汽并回流所需的970 btu要高,而且由于某种原因,这个值与物理实验中212F的水下降的额外160F不符。但是我在下面的想法中使用了1060 BTU的数字。

    空气中可得的感热与湿度中的潜热相比似乎微不足道。物理书上说完全干燥的空气是每磅1/4英热每华氏度。可能与现实世界无关。每磅水蒸气的潜热是很大的,可以从每磅凝结的水的1060 BTU值看出。在一定体积的空气中,水的总重量似乎不是很大。西南地区典型住宅内的空气,以及湿度平衡的低ACH北方住宅内的空气。

    与家用空调装置一样,通过HPWH的空气只会释放其部分感能或潜能,因此,我正在查看固定体积空气中提取的水的重量,以帮助判断可用能量。我所给出的数字表明,我完全误解了所涉及的物理原理,或者HPWH COP在低湿度环境中会非常差。

    正确地阅读图表(总是有可能我没有),那么在70华氏度和50%湿度的空气中,水的重量是0.0079磅。每磅空气或大约八分之一盎司。一磅14立方英尺空气湿度图,所以收集1磅的水将128 * 1/8盎司1磅。这意味着128 x 14 = 1792立方英尺的空气控股1磅。和英镑的水只有如果你能dessicate完全干燥的空气。不是很实用。

    一个1800 SF在8'天花板上的住宅拥有〜14,400 Cu Ft的卷。对于实验目的,没有泄漏。这只是持有1磅水的8倍,所以如果一个整个房子,并且收获了8磅水的能量,那么你只有8480 btus。足以通过90f升高约11加仑的水。甚至在恢复的能量中抛出了双倍的能量并不完全弥补将您的家变成阿塔卡马沙漠。

    看来,从无限外部源通过高压水压气机排出的暖湿空气是一个更可行的选择。我认为在佛罗里达车库这样的地方,HPWHs的COP将大大超过我的位置,这种想法对吗?在一个700立方英尺的房间里,所有神奇的热量在哪里?整个房子的比热值就是秘方吗?居民的体温?

    虽然HPWH在北方地区的许多地方似乎工作得令人满意,但将其放置在何处的持续问题似乎与物理学无关。即使从湿衣服中收集到每盎司的水蒸气,在洗衣房中发现的水分的BTU值似乎也很有限。有点像吃了一块饼干,然后又吃了梅尔巴吐司。在低ACH结构范围内对HPWH进行通风会产生一系列问题。即使在好的月份尝试在室外通风也可能有问题。

    搜索HPWHs的管道几乎没有可量化的信息。Rheem提供从5英寸到8英寸的管道适配器,但没有明确的CFM或W.C.信息。很难想象,在这样安静的单元中,CFM会非常高,对它们也没有太大的推动作用。考虑到从任何来源输送空气的固有损失,我仍然怀疑将HPWH输送超过几英尺。

    是否有人有硬数字来量化HPWHs成功捕获的有用和可用BTU?电能表对它们有用吗?我怀疑测量凝析油产量只能揭示部分能量捕获,但我没有看到制造商声称的效率提高来源的良好物理描述。

    我在哪里错过了BTU的大丰收?

    PS:我想我闻到了一股Sanden的味道

    1. 乔恩·R||#4

      罗杰,重新做你的分析要知道高温高压会很好,有一个合理的COP即使它没有从空气中凝结任何水分。

      同时也要考虑到,当热水浴室运行时,热量会流入室内(从室外或从加热器)。

    2. 兰斯•彼得斯||#6

      罗杰,既然最高效率是理想的结果,我打赌这些HPWH会倾向于敏感/潜在分裂的敏感面,除非你的房子相当潮湿,否则不会从空气中吸收大量水分。

      我迅速搜索了测试标准,得出了这个结论:

      http://waterheatertimer.org/pdf/Labratory-evaluation-of-heat-pump-water-heaters.pdf

      这是一份2011年的旧文件,其中的加热器模型可能已经不存在了,但它们在生成一些COP与温度曲线方面做得不错。额外的好处:他们也测试减少/限制气流。

      测试条件似乎相当合理(77F @ 40% RH是一个点)。我不认为很多人的家会比这更干燥。

      至于新款Rheem,我不确定hpwhh的COP为4.0与空调的SEER评级相比如何,但它们都在做同样的事情。从整体系统效率的角度来看,在以冷却为主的气候下,我可以看到Rheem这样的包含单元比Sanden更令人满意。

  2. 沃尔特·阿尔格里姆||#2

    兰斯
    我不能告诉你太多关于这个单位,但不要对使用时间安排感到兴奋,除非你的使用时间成本不同于你的效用或你将离开几天。我的猜测是,您可以期待一个hp在每次使用后有一个较长的恢复时间。

    罗杰
    我学制冷已经有一段时间了但据我所知,明智和潜在对于蒸发器很重要从舒适的角度来看但是BTU就是BTU。一旦热量被吸收,制冷剂就会沸腾成气体,这与来自压缩机或冷凝器的物质无关。是的,当你从干燥的空气中获取热量时,温度的变化会比潮湿的空气大,但我不认为它会改变COP,除非房间温度变化很大。

    我确实认为在37°和137°时的COP是不同的

    Walta

    1. 兰斯•彼得斯||#3

      沃尔特,同意了。如果运行在热泵模式下,恢复时间将足够长,使机组将运行一天的大部分时间,以恢复三或四次淋浴。如果你打算用它来为房子降温/除湿,这是理想的。

      1. 乔恩·R||#5

        每15加仑的淋浴时间是2.6小时。这样就有很多时间不降温或除湿(即使在跑步时也不多)。

        1. 兰斯•彼得斯||# 7

          乔恩,这就是我想的,这个装置每天大概运行9-10个小时。60加仑x 80F=40000 BTU/4200 BTU/hr=9.5小时,或刚刚超过3吨的几乎游离的空调(在冷却季节)。

          1. 乔恩·R||#8

            我认为在2.6到10个小时内是0.35吨剩下的时间是零吨。这和3吨很不一样。

          2. 兰斯•彼得斯||#11

            回复帖子#8

            我可怜的/令人费解的措辞。你是正确的。

            在我的设想中,hpwhh就像每天运行1吨的空调3.3小时。总共约0.14吨交流电,1吨等于288kBTU。谢谢你指出这点。

  3. 罗杰·贝瑞||#9

    所有,

    这还不能完全解决BTU从哪里来的问题。

    根据Lance提供的链接中非常冗长的分析,COP是衡量热泵输送BTU能力效率的指标。如果你愿意的话,这台机器的质量。如果你用400瓦的电能移动1600瓦或5459 BTU的能量,你的COP为4。仍然没有告诉你BTU是从哪里来的。

    这些图表显示了根据排放到的水的温度直线下降的COP变化。这很像当外部线圈被放置在一个从阴凉处到阳光的位置时,家庭空调的整体效率发生了什么。太阳来了,线圈挣扎着放弃它的热量,COP下降。报告显示,COP也会根据提供的空气温度而变化,但下坡线仍然与水箱水的温度上升有关。只是在更窄的T上传递热量变得更困难了。

    描述湿度影响的图表显示,对COP及其与水箱水温的关系的影响非常小。由于机器的质量没有变化,这对我来说是有意义的。它仍然在有效地传输它能找到的任何BTU。但仍然没有关于BTU从何处传输的参考。

    该报告确实指出,制造商宣称的回收率和观察到的回收率之间存在很大差异。这可能意味着制造商使用了一个基于“谁知道什么”的理论推导。每台机器的COP看起来仍然不错,但问题可能出在每台被测试机器的真实容量上。在设计上有一些显著的差异。

    第60-61页的结论首先指出,虽然高功率whs在所有气候条件下都能工作,但较温暖的气候将从“空间冷却/除湿效应”中受益更多,这听起来有点像我说的。

    它们允许HPWHS比电阻水加热器更少的电力1/3至1/2。对于有用的季节性空气喂养的人来说,HPWH会效益。我怀疑有些人可能认为4个评级的警察将转化为标准电热水器的电气使用的1/4。该报告显示,这将不是这种情况。

    我仍然在想,在寒冷的气候中从家里开采热量,无论是通过收集感热还是潜热,都不具有能源意义。尤其是在像我这样干燥的气候里。我还有一个高度的问题,这影响了风扇的效率。这为迷你分割创造了降级效果。没有理由不申请惠普。

    在任何情况下,热量都必须通过某种方法和费用进入一个家庭。把它重新塞进水箱,不管效率如何(COP)似乎受制于我试图描述的变量。如果一个装置可以在一个小房间里降低15华氏度的空气温度,那么这个下降将需要以某种方式加以弥补。一品脱水的重量是1磅,所以这个量的冷凝水代表1060 btu。如果在hpwhh的日常运行过程中预计只有几品脱的凝析油,那么“免费”btu的净收益有那么大吗?

    正如我之前提到的,它在数学中证实了佛罗里达州的湿度和较高的温度中嵌入了大量的潜在能量。一个车库的位置就可以了,和电阻相比,电的使用量很容易低于普通加热器的1/2。

    我确实喜欢发现测试所需的大单元500cfm来实现其最佳操作。相当于风机。一个较小的一个跑为300cfm。唉,仍然没有关于W.C的数据。和管道效应。然而,“堵塞进气测试”显示出显着影响很小,因此也许导管问题是实验性的。

    我仍然想知道收获的BTU有多少,从哪里来,有多少来自冷凝值,有多少来自合理值。

    1. 乔恩·R||#10

      大多数btu来自周围的空气和水蒸气(比例取决于环境)。有些来自压缩机电机产生的热量。

    2. 兰斯•彼得斯||#12

      罗杰,事实上湿度似乎对这些高压whs的性能没有什么影响这表明它们不会把蒸发器开得很冷而且潜热回收也很少。微分裂通常以这种方式工作以获得超高的效率。当以“干燥”模式(除湿)运行时,它们在空间冷却方面的效率要低得多。

      如果HPWH的COP为4.0,则从流经蒸发器盘管的空气中获取3个单位的热量,从压缩机中获取1个单位的热量。压缩机位于蒸发器盘管的上游,由进气冷却。

      请记住,当这份报告在2011年撰写时,惠普的效率远不及现在。这款最新的Rheem几乎是这些旧型号的两倍效率。

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