了解暖通空调和加热/冷却区域
几周前，我发布了一个关于辐射地板与强制空气结合的问题:
//m.etiketa4.com/question/hydronic-radiant-floor-heat-loads-when-combined-with-forced-air-system
根据这个建议，我将不再采用辐射地板的概念，而是采用强制空气或小型分离设置。
Dana在那个帖子上的一条评论要求我澄清更多，我希望读者能帮助我理解。丹娜说:
在手动j完成之前设计机械系统和决定分区是一种严重的浪费精力!
我现在拿回了我的Manual J，我不明白为什么根据预期用途来规划区域是一种浪费。当我写这个线程时，我已经根据以下用途规划分区:
1区-房子南侧是客房、浴室和洗衣区。这通常会比房子的主要部分使用得少，所以我预计在供暖季节将温度控制在60华氏度左右，在制冷季节将温度控制在80华氏度左右。当客人入住时，他们可以选择适合自己的温度。
区域2 -大房间，厨房。这是一个大的体量，通常我们希望它比我们的主卧室在冷暖季节稍微温暖一些。在供暖季节，我们通常会把生活区的温度调到65华氏度左右，我以前从来没有使用过空调，但我想在制冷季节应该是75华氏度左右。
区域3 -主卧室，浴室，衣柜和办公室。通常情况下，我们的主人会比房子里的其他人更酷。我们通常会(在我们漏水的老房子里)把温度调到55华氏度，但我预计在供暖季节把温度调到60华氏度左右，在制冷季节调到70华氏度左右。
当我查看我刚刚收到的手册J并合计我所计划的每个区域的加热/冷却负荷时，我得到了以下内容:
1区-加热- 11600英磅重，冷却- 6200英磅重
第2区-加热- 32,300 Btuh，冷却- 22,300 Btuh
第3区-加热- 25,300 Btuh，冷却- 11,100 Btuh
你能帮我理解为什么根据使用情况来设计区域不是一个好主意，以及如何根据手册J来设计区域?
史蒂夫
GBA细节图书馆
一个由气候和房屋部分组织的1000个建筑细节的集合
回复
人们经常误解分区的意义。它的大意似乎是为了保持房间里不同的温度。虽然它可以用于此目的，但分区的主要目的是确保不同负荷的房间(比如有100扇窗户的大房间，而浴室只有一个小窗户)保持舒适的温度。你不希望空调冲进浴室，冻住你裸露的宝贝，因为大房间正努力保持在75华氏度。所以你是根据房间的负荷来分组的，而不是使用情况。有时你可以让两者重合，但负荷更重要。因为在现实中，连接的区域无论如何都很难保持非常不同的温度，因为热/冷从条件反射区域流向条件反射较少的区域。如果您试图根据使用情况对它们进行分组，那么您可能会将负载要求非常不同的房间组合在一起，从而否定了分区系统的最佳特性之一。此外，分组使用倾向于微区强制空气或甚至无管道迷你分裂系统。例如，如果你有一个两级2吨的空调设备，它可能会下降到约60%的第一级。 That's still 14,400 btu/h, 230% of your Zone 1 load, on the hottest day of the year! This can cause severe short cycling. Also, if you have a tiny zone, you still have to move the required airflow. So you either have to oversize that zone's ducts to handle 480 cfm, which can create balancing, space, and cost issues, or you have to bleed that excess airflow and with it capacity into another zone, making temperature differentials even harder to obtain. For various reasons, don't do a bypass duct. And obviously you'll need an even bigger a/c than 2 tons, so the problems are just further compounded.
希望这有助于……
在这个论坛上讨论的大多数家庭都没有一个3900'的房子有69200 BTU/小时的供暖负荷。这几乎是每平方英尺18 BTU/hr，这意味着一个代码分钟(或更糟)的建筑围护结构。(这大概是我在零下10华氏度户外的2x4框架子代码古董的负载/平方英尺比率。你可能有更多的窗口区域推动负载数字。)
但现在至少你知道了整个房屋负荷和区域负荷的大小，这让你做出更明智和明智的选择。你将能够计算出有多少热量可以通过辐射地板传递(可能是全部，也可能不是)，而不是过大的辅助热量来弥补不足，等等。在不知道负载数字的情况下随意地使用多个系统，容易导致效率较低、前期费用较高、舒适度较低的总体过大。
用热空气支持地板辐射采暖的承包商对水循环设计师没多大信心，对吧?:-)做得好，循环系统非常可靠，超级舒适。
在设计负荷小于70K的情况下，85-100K的调制式冷凝锅炉是合适的。如果峰值水温永远不需要高于130华氏度(TBD)，你可以用80K的modcon实现它。最小区域的设计负荷低于12KBTU/hr，理想情况下，你会找到一个锅炉，调节到10K或更少，以最大限度地减少在平季循环。一个100K的锅炉，温度10:1就可以达到这个目标。大多数120K锅炉不会。但是有了负荷数字，你不需要超过100K的任何东西，即使在非冷凝温度下，100K的锅炉也能提供超过80000 BTU/小时的热量
任何一个暖通空调承包商都会抛出一个150KBTU/hr的冷凝炉，即使有辐射地板。当然，它会让房间暖和起来，但不会像合适的尺寸那么舒适。舒适不仅仅是温度计上的数字。
1区完全可以用3/4吨的冷气候小裂口来加热和冷却，但如果在最冷的几周加热更便宜，当小裂口的COP低于2时，辐射地板也可以工作。用中央系统的区域阻尼风管冷却相对较小的负荷，也就是冷却区1和2也可以做到，但这是有问题的，因为区域负荷的差异非常大。(2区冷负荷大于1区冷负荷的3.5倍)
第2区可能无法用辐射地板覆盖全部供暖负荷，而又不灼伤你的脚，这是寒冷气候中有很多窗户面积的高大房间的常见问题。运行这些数字，计算出设计日地板温度需要达到多少才能覆盖整个负荷。如果温度在80华氏度或更高，你可能想要在第二阶段添加足够的散热器，以覆盖更舒适的地面温度。当室外气温低于零度时，高房间里高窗户下的一些平板天线也能抵消层叠的气流。
第三区可以单独用辐射地板供暖，用3/4吨或1吨的小型分体式制冷。
与迷你分裂冷却区1和3，更简单的1.5-2吨单或2阶段的交流2区将工作。如果它是一个热泵或(交流与10千瓦电阻热条，佛罗里达风格)，而不是严格的交流，它可能是你的冻结保护，当锅炉故障，即使它不能保持在70华氏度，没有一些热条。
没有更多的信息，我们不可能预测出这里的“理想”解决方案，但有了这些数字，你就有了一个更好的东西，一个WAG和一个“万福玛丽”6吨空调和150K热风炉的“解决方案”，以解决多个设计约束。
Yupster,
谢谢，这有助于我理解大局和整体逻辑。我们没有计划搭桥，因为我读过这种方法的缺点。
如果我基于负载创建三个区域，我将拥有:
第1区:洗衣房，洗手间x2，衣柜，浴室，化妆间，所有在一个区域，每个接近1000 Btuh负荷。
第2区:，厨房，楼梯，食品储藏室，主浴室，卧室，办公室在第2区-每个房间在5000到8000 Btuh之间
第三区:大房间，餐厅，主卧室，每间9000到12000不等。
这造成的问题是，每个区域内的房间都从房子的一侧延伸到另一侧。我会有一个意大利面一样的管道系统可能有多个交叉点和返回点。这似乎是行不通的。这真的是人们在家里使用管道的方式吗?还是大多数人都比我聪明，他们根据热负荷而不是功能来划分房间?
丹娜,
就像我提到的，我将不再使用地板辐射供暖，而是使用后备的强制空气。如果我要对地板进行辐射处理，那就只能对地下室进行辐射处理，而只能对楼上进行强制通风处理，但这还有待决定。
我们在6a气候区。使用的设计点有:
加热-室内70F, 30RH，室外- 7f, 15英里每小时的风
冷却-室内75F, 50RH，室外93F, 7.5英里每小时的风
加热玻璃占荷载的29%，墙占21%，天花板占6%
用于冷却的玻璃占54%，墙壁和天花板分别占3.5%和3.2%
这些数字表明我应该多花些钱在玻璃上少花些钱在墙壁上但是从0.31 - 0.33U评级要花很多钱。
视窗我想我选温莎U在。31到。33之间。他们的报价比Alpen的双层玻璃和内层薄膜(U系数约为0.19)便宜约3万美元(价格的一半)。要是能在阿尔彭和温莎之间找个地方就好了。
墙的以上等级，我正在做2.5“polyiso与2x6螺柱腔填充BIBS玻璃纤维。
低于等级的墙，我正在做1.5英寸的polyiso和填充BIBS玻璃纤维的2x4螺柱腔。
在我们的无通风的大教堂天花板上，我计划用5.5英寸的闭孔喷雾泡沫和8.5英寸的BIBS填充椽腔的剩余部分。
根据我们的ResCheck，我们比代码好17%。
我的暖通空调顾问提出的推荐设备是一个105000 Btuh输出lennox模型炉型号EL296UH110XV48C和用于冷却47000 Btuh lennox XC16-048-230-04冷凝器和CX34-62C线圈。
我还没有从我的暖通空调顾问那里得到关于使用微型空调的建议，但我计划花更多的时间来了解它们。
史蒂夫
你在你的下等墙上提到了多肽。那是在里面还是外面?你不会想在外面用低于等级的polyiso。装在里面也不是个好主意，因为会吸湿，尽管在里面用箔纸可能没问题。
彼得,
是的，那是在地下室墙壁的内部而且它确实计划是箔面。我计划在polyiso底部留出1/2到1”的空隙，以防止水分吸收和密封到混凝土地板与胶带。
史蒂夫
在加热负荷和冷却负荷中均以玻璃为主，这表明玻璃占高负荷的比例较大。
一平方英尺的U0.30玻璃移动的热量是一平方英尺的最小码墙的7倍，可能是你的最小码墙的8倍多。缩小窗户总面积是一种既能降低负荷又不会浪费窗户预算的方法。(BeOpt对于找到正确的平衡很有用。)
在ASHRAE推荐的1.4倍中，70K的热负荷需要98K输出的设备，所以一个105K-in的冷凝燃气炉就差不多了。将不同负荷的煤气炉分区仍然是一个重要的设计问题。
举个例子，这是我最近做的一个三区系统的房子。主卧室的负荷有点小，但我们通过让大型主区域的阻尼器始终打开30%来解决这个问题，让多余的气流进入该区域。因为它获得的热量比主卧室大得多，所以不太可能让那个区域过度冷却。显然，由于您刚刚发现的约束，在对房间进行分组时必须使用某种意义。