用空气源热泵调节二楼房间
我们正在寻找用空气源热泵取代我们现有的燃气炉，并遇到了一些老房子二楼加热/冷却的常见问题:它被分成三间小卧室和一间浴室;现有的管道系统非常有限(少量供应，无回报)。
我们的房子是马萨诸塞州20世纪20年代的四方建筑(5A区，供暖设计温度为0华氏度)。约1600平方英尺的空调空间。无条件地下室，R-0墙和石板。墙壁是2×4与R-11吹入纤维素。带R-60的通风阁楼。阁楼和地下室有一定的气密性。双层玻璃窗户。现附上一份楼层平面图，上面有现有的供应及回收登记册的大致位置。走廊里的楼梯是开着的。
我根据我们观察到的燃气消耗计算了隐含的加热负荷，如本文所述(//m.etiketa4.com/article/out-with-the-old-in-with-the-new)．根据月份的不同，我获得的峰值热负荷为33-35k BTU/小时。使用ASHRAE 1.4倍尺寸因子，这使我在45k范围内(这与当前炉的尺寸相匹配)。我还运行了CoolCalc Manual J计算，得到了40k的加热负荷和25k的冷却负荷(假设是管道解决方案)。
两家公司提出在每间房子的每个房间都安装一个无管道的迷你分流头，价格非常高。根据本文的建议(//m.etiketa4.com/article/getting-the-right-minisplit)，我不打算走这条路。
C公司提出了用空气处理机取代现有炉的中央热泵。他们计划密封现有的管道(我们肯定会这么做)，并增加靠近楼梯底部的回收站的尺寸。他们认为，在降温的几个月里，这足以把二楼的空气拉下来。
他们提出这个系统(https://ashp.neep.org/ !/产品/ 25536)，并配有备用加热元件。
我的问题:
1.C公司提出的换箱方法是否可行，即使用现有的管道系统进行少量修改?根据我们的管道布局，如平面图所示，并考虑到二楼没有回风管道，只有少量供应?
2.C公司提出的系统有意义吗?我觉得有点小。本文(//m.etiketa4.com/article/ducted-air-source-heat-pumps-from-american-manufacturers)认为，美国的管道热泵不如日本的机组，特别是在像我们这样的寒冷气候下。考虑到它们更便宜的价格，它们足够好吗?
3.有没有更好的选择，而不是在每个房间都放一个迷你脑袋?我读过一些关于可以放在二楼天花板上的管道迷你裂缝的文章，但房间只有7英尺8英寸高，而且我交谈过的公司都对这个想法不感兴趣。
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回复
嗨,一个,
至于你问的方法C是否有效——我们在新英格兰北部的房子里也有类似的设置(楼上的卧室里没有回收站，原始的管道系统)，热泵改造在大部分情况下工作得很好。安装人员确实找到了一种方法，通过在房子里的两层壁橱中增加一条新的管道，在楼上的走廊上增加了一个回廊。
在我们的情况下，热泵的长运行时间导致在一个均匀加热的大部分家庭。当我们在卧室里使用煤气炉时，情况会变得更糟
在15华氏度左右开启(在接近0华氏度时再次改善)。均匀冷却是一个更大的挑战，但我们正在努力解决这个问题。
显然，每个家庭都是非常不同的，只是引用一个例子，它可以工作。
——埃文
谢谢你的回复，埃文。
很高兴知道与现有的管道在实践中是可能的。不幸的是，我们没有两层的壁橱来容纳一个新的回流管道。我们有一个没用过的砖烟囱，但大概是拆除它并将空间用作回风管道太昂贵/破坏。
诺伊
确保金融系统在创纪录的低点仍能充分运转。一些热泵会关闭或拒绝启动，如果没有大量的备用热量，这可能是一个令人不快的意外。
例如，对于一个规格为“本设备设计用于在室外环境温度从…从-10华氏度到66华氏度"当温度低于-10华氏度?
如果你做一个燃料开关，要明白这需要一些调整，因为旧的炉子很可能吹130°的空气来温暖房子，当管道指向你最喜欢的椅子时，感觉很好，但热泵可能是89°的空气，移动更多的空气。将正确尺寸的管道安装在正确的位置对热泵的舒适性有很大的影响。当你不改变温度设置时，热泵工作得最好，这样就可以24-7地调整到相同的温度。
我的传统热泵将我的房子加热到6°F，电阻被锁住了。
我必须有一个现代热泵的羽毛清单是。
1 .变速压缩机。
2 .变速ECM室内风机电机
3 2个电子膨胀阀。
4 .同一厂家的恒温器通信。
我的是RHEEM的，我认为每个品牌都有一个模型，它会有所有4个羽毛。
我得出的结论是，回风管道系统远没有我们大多数人想象的那么重要，将近2年后，我发现我的回风系统的部分部件没有安装，所以我的机组从地下室获得所有的回风。据我所知，安装缺失的部分并测试返回是否正常工作，对舒适度或运营成本没有影响。我们倾向于把大多数室内的门留在外面，其他人可能不会。
我喜欢移除未使用的烟囱的想法，大量的空气可能会从你家泄漏到这个未使用的烟囱周围。雇人拆除外部部件，修补屋顶，剩下的是简单的体力劳动，从顶部开始向下工作。
Walta
沃尔特，谢谢你这份有用的清单。
我们在二楼改装了一个没有回流的管道热泵，而且我们基本上没有空调。在西雅图最近的热浪中，你上楼梯的每一步都能感觉到温度在上升。(安装人员很清楚情况会是这样，我对他们没有意见。)暖气根本不是问题。尽管如此，在热浪袭人的时候，我丈夫还是继续睡在楼上，并说这并不糟糕(他的耐热性比我强;在这段时间里，我搬到了楼下)，无论如何也没有达到危险的温度。
我同意拆除一个不用的烟囱还有其他好处。
我不会从你的燃料负荷计算中夸大热泵，而是添加额外的阻力热条来覆盖任何极地涡旋天。
安装人员建议的装置还不错，但在寒冷的天气中会释放蒸汽，这意味着运行电阻的热量相当高。
如果在你所在的地区，价格合理，大多数超热机组(三菱，大金，LG Red，美的)都有一个多位置空气处理器(这些看起来像一个标准炉)，将提供100%的额定容量至5华氏度，有些甚至到0华氏度。设备成本方面，这些设备只是比国内同类高端设备贵了很多，但安装成本可能更高，因为一些人认为它们是“溢价”。
如果你的燃料计算数字是正确的，像这样的东西可以让你的房子没有暖气带:
https://ashp.neep.org/ !/产品/ 34582
如果你不介意自己动手，这些都是超值的:
https://mrcool.com/mrcool-universal-series-dc-inverter-heat-pump-air-conditioner-split-system/
热泵需要比燃料燃烧器更大的管道。如果管道的尺寸适合大型燃料燃烧器，现有的管道可以工作。
二楼的回廊对冷却性能更为重要。为了获得良好的冷却，你需要接近天花板的较大回报。如果你不需要大量的冷却，你可以跳过这个，因为单一的主层返回将用于加热。
Akos，谢谢你的建议。
我部分担心的是管道的尺寸。我不太确定这是如何表达的，但供应管道有一个大约30-35平方英寸的横截面表面。管道里有很多肘和叉。这些管道尺寸是否适用于热泵?
不幸的是，真的没有办法把回风管道安装到二楼，除非把它放在通风的阁楼上(我听说应该避免)，或者拆掉我们的烟囱。
如果二楼的冷却系统更有限，我们可能可以接受。楼上的CoolCalc冷却负荷为每个房间1000-1500 BTU/小时(整个房子为24k)。
编辑:我试图了解CoolCalc生产的CFM数字(每个楼上房间大约50个)与我们管道的大小(如果我没有弄错的话，允许100-125 CFM)以及空气处理机中的鼓风机电机将被收税的程度之间的关系。是否存在这样的风险，即鼓风机将不得不如此努力地工作，以抵消从切换到热泵解决方案所获得的所有效率收益?
可以测量现有系统中的静压进行检查。网上市场有一个便宜的数字压力计，你可以买到。检查回风过滤器前的压力，看看回风管道和交流线圈后的供应管道的压力。
你现有熔炉的数据表将有空气处理机的流速，给你大致通过管道的空气流量。
因此，例如，如果您的炉子约为1000CFM，测量0.8“WG，在SVZ-KP30NA所需的900CFM下，相同的管道将为0.7”。
您也可以增加回风过滤器的尺寸，如果您正在更换空气处理机，这很简单。选择一个4英寸的过滤器框架比1英寸的过滤器减少了大约一半的压降，这是值得的，因为它们使用寿命更长。
一般来说，卧室需要的空气流量很少，老式管道系统面临的挑战是如何将空气输送到卧室。很多时候这些没有密封，会有很多弯曲，这意味着即使管道可以达到100CFM，你可能只有30。很多时候，你可以把地下室的部分管道密封起来，然后在供气管道上做一些平衡，为楼上提供更多的空气。有点麻烦，但为了舒适值得。
另一种绕过尺寸过小的管道的方法是减少房屋的热负荷。绝缘地下室可以降低15%到20%的总加热负荷，这意味着一个更小(更便宜)的热泵，更低的运行成本，更重要的是一个更舒适的主地板，因为地下室会更温暖。
我只是想确保你们明白一旦你从人工J计算中得到了每个房间的热负荷数据就会用在人工D计算中来确定进入每个房间的管道的尺寸。
一般来说，每吨设备大约需要400 CFM。风管中的风速越低，系统就会越安静。900 FPM通常被认为是可接受的最高速度。更大的管道是更好的管道，但他们成本更高，占用更多的空间。CFM = FPM x管道横截面积。
同样，要求看到这些计算结果也不会让你在投标承包商中赢得任何朋友。大多数情况下，他们只是连接到他们找到的任何东西，并称之为好东西，而且大多数情况下都是有效的。
Walta
谢谢二位。我将测量现有系统中的压强。我从你的回复中收集到，结果通常是足够好的，并且可以做出边际调整(密封管道;绝缘地下室;增加过滤器尺寸)，而不拆除管道或放弃它们，以支持完全无管道的解决方案。
“否定所有从转换到热泵解决方案的效率增益?”
根据你当地的价格一般形成一美元和美分的观点，城市燃气几乎总是有较低的运营成本。如果你能省去煤气表和每月的服务费，你就可能赚到钱。
Walta
不，选择3会很好(我也做过同样的事情)-你可能没有完美的两层楼之间的温度平衡，但你可能之前也没有。从管道热泵安装商获得多个报价-三菱钻石评级的将是一个很好的开始。我很惊讶你的R-60，双层玻璃窗户和一些墙体隔热材料的燃料使用热损失会这么高——你能分享一份燃气使用数据的电子表格吗?
保罗，非常感谢你的回复。如果您能看一下我的计算结果，我将不胜感激。我已经使用统计软件R来运行它们，所以我附上了一个PDF -如果它缺少重要信息，请告诉我。
我还添加了一个页面，在这里我重复计算，但删除了夏季几个月的平均温度消耗，以反映热水器和洗衣机的使用情况。
2021年冬季的隐含供暖负荷有点高，因为我们想让新生儿更加舒适。
看起来不错!称之为11500 Btu/HDD，给你~ 29000 Btu/小时的热量损失之前任何超大调整。如果你愿意，你可以尝试运行一个回归，但我认为你已经在附近了。有一个问题:你每月都有暖气，你的水电费账单总是在每月的第一天吗?还是你从日常生活中总结出来的?
谢谢保罗。对不起，我不确定我是否理解了:你是否将2.9万英热单位/小时的数字作为整个供暖高峰月份的粗略平均值(基于热水器使用的调整)?我不确定这是否适用于32k(正如Akos上面推荐的那样)或38k范围的单位。
关于你的问题:我的公用事业账单报告了每月的使用量，但我在总结HDD数据时调整了不同的读取日(我在这里分享的打印输出中没有包括这部分)。
回归(Therms vs. HDD65)和总的Therms/HDD都或多或少地给出了结果(2,165 Therms/ 18,859 HDD = .1148 Therms/HDD)。所以.1148 * 100000 *。93*65/24 = 28,915。回归结果为~27,000 Btu。没有必要在尺寸上走极端，但逆变器热泵将在部分负载下更有效地运行。例如，三菱36k Btu超热管机组在0华氏度(约66%速度)下的额定COP为3.3(!!)。但在最高速度下，温度降至1.57。
和优秀的!只是确认一下硬盘和温控器是否正确匹配。你的公用设施有没有调整温度?有些人会根据气体的实际能量含量调整仪表读数。
我得到的数字和你得到的差不多(30到35取决于月份)。对于一个1600平方英尺的房子来说，这意味着你有一些严重的空气泄漏，而不仅仅是一个没有用过的烟囱。花点力气把房子封起来也许是值得的。
如果这个地方是气球框架的，并且是一层半的建筑，通常会有一些非常大的空气泄漏到墙上的洞里，并通过这些洞进入阁楼。找到这些，把它们封存起来。
以下是一些关于密封膝盖壁的信息:
https://www.finehomebuilding.com/2012/09/06/two-ways-to-insulate-attic-kneewalls
你通常在清晨达到室外设计条件，即使是稍微小一点的热泵也会在太阳出来后赶上，大多数房子都有足够的热质量，我怀疑如果没有备用加热器，你会损失超过几度。大多数机组采用的最小热条约为5kW (17000 BTU)，因此，在预期未来能源效率提高的情况下，通过缩小热泵的尺寸来携带房子是没有问题的。
谢谢阿尔卑斯山脉,
BTUH/平方英尺的合理目标是什么?
我想知道过多的漏水是从哪里来的。公用事业公司在阁楼和地下室做了一些空气密封。我们有一个普通的2层楼的房子，有一个直接通风的阁楼(没有膝盖墙)。冬天的时候，我们会给整个房间的风扇盖上泡沫盖。也许过多的漏水是由于地下室没有保温?因为潮湿问题，我们把天花板的绝缘材料拆掉了。
谢谢你保罗,
我同意你关于VRF热泵在部分负荷下的效率的观点。从我们的天然气公司下载历史温度比从交付的btu下载更容易。当使用btu时，我会再次检查结果。谢谢你指出来。
我有一个有百年历史的气球框架房子，在类似的气候条件下，大部分是2.5层的隔热层。那个地方是13 BTUh/平方英尺，但它确实有一个绝缘地下室。
通风的地下室绝对可以做到，尤其是如果这个地方是气球框架，没有底部或顶部板。
空气密封是用喷雾泡沫，硬泡沫还是乳脂?在开口中填塞球棒对限制空气流动起不到什么作用。
如果泡沫盖不紧，整个房子的风扇就会大漏风。没有空调的阳光房和泥房也可能是空气泄漏的主要来源。
最好的方法是聘请专人进行鼓风机门定向密封。这最好是在寒冷的天气里完成，因为这样更容易找到漏洞。你也可以自己动手，在窗户上安装一个盒子风扇，然后密封，再用FLIR摄像机来定位漏水的地方。
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Dana Dorsett的评论可能会有所帮助(我们没有使用1.4乘数热泵)://m.etiketa4.com/question/heat-runs-to-unfinished-basement-pacific-nw-area#comment-43155
谢谢你给我指出那个讨论线程，非常有帮助!有很多东西需要消化。
确保你了解基于耗油量估算和手动J之间的区别，以及为什么你需要提高前者的耗油量，而不是后者。
关于这一点，最初的文章并不清楚——ASHRAE标准建议最大尺寸为1.4X，而不是目标尺寸。推荐的范围是1.0到1.4。你可以说目标是1.2X。
选项C的概念很好，但他们所指定的特定系统是一个非常糟糕的选择，这表明他们不称职，而不是你想要的选择设备的人。如果你看容量与温度的关系图，你会发现它在低温下急剧下降。这意味着它不是一个具有特殊类型的“蒸汽喷射”压缩机的“寒冷气候热泵”，可以在低温下保持能力。一个保持低温能力的例子是:
https://ashp.neep.org/ !/产品/ 29479
那是开利，但还有很多选择。
我有一个类似于选项C的系统，但它是一个mistuishi过热机组。
它运行得非常好。整个冬天，即使在最冷的日子里，风也吹得温暖宜人。
它确实有一个几乎从不运行的备份系统。我知道这一点，因为它在第一年没有插上电源，那一年我们经历了一些零下30摄氏度的极涡天。