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社区和问答

通风/热回收/能效

TJ老|发布绿色建筑技术

这是一个关于通风和能源效率的思考过程,10步:

1.根据Ashrae 62.2,一个拥有1,500人占用面积的房屋,两个人需要30碳气通风空气(每人7.5 CFM加上每100 SF的1 CFM)。这是每小时1,800℃,每小时新鲜空气,每天43,200℃。在逻辑上,有时可能没有人有时候和其他两个人其他时间,但让我们考虑这款小家庭每天需要的平均通风量。

2.为了最佳能量效率,通风风量不应超过每天所需的43,200cf。当室内户外空气绕过时,空间调理能量有罚款,绕过热外壳。

3.让我们假设通风风量可以是零星的(而不是稳定的、连续的30 CFM),而不会产生不良影响。这很有帮助,因为现场通风(按需)在有限的时间内将超过30 CFM,例如浴缸风扇的运行速度为50-70 CFM。为避免过度通风,局部通风将有助于整体通风风量。

4.让我们想象一下理论上最佳的排气装置:浴室风扇的需求利用和编程的风扇循环,总计靠近每天43,200 CF。(更多在稍后。)现在让我们忽略厨房的范围通风口。有一个冷凝的干衣机,没有其他排气装置。

5.理论上完美的HRV的热回收核心将减少进出空气之间的Δ-t至零。如果室外空气为35°F,室内为65°F,则δ T为30°F。通过核心的空气将在50华氏度双向离开。因此,完美的HRV节省了通风空气损失的一半。

6.Venmar EKO 1.5是一种高效的HRV,最低运行速度约为60 CFM,即86,400 CF /天。在这种大小的房子里,如果持续使用,可以为六个人提供足够的通风。

7.在四个排气寄存器中有60个CFM分裂,每个CFM将移动15个CFM。在浴室里的需求排气并不多。

8.在浴室中可以提供控制,将Venmar按需提升至最大风量,约120 CFM。助推被触发的浴室是30 CFM,其他三个排气位置也是一样。如果HRV每天在增压状态下运行一个小时,那么总通气量(现在是90000 CF)将增加3600 CF。

9.机械通风设备需要电力。这是影响能源效率的另一个因素,因为有些设备比其他设备使用更多的电力。一个高效的排气风扇(如WhisperGreen系列)移动约10 CFM每瓦,而Venmar HRV高效移动约2.5 CFM每瓦。

如果它基于点#5,即使在空间加热能量上也会打破完美的HRV。在该示例中,Venmar移动了两倍的空气量,并使用每单位空气量的电力5倍。也就是说,HRV使用10倍的电力作为在操作中的排气系统。

现在,除非我错过了一些重要的东西,否则HRV似乎不太可能提前出现在能效。但是,有可能以高速需求进行编程,并留下大部分时间,就像仅限于排气系统一样。我想猜测Venmar的最低速度为60 CFM而不是降低(例如30 CFM)是将其作为浴缸更换更易用。但即使在高速高速上,它在斑点通风时略微无效,每个通风口30碳水化合物(假设四个排气位)。

以下是我对排气管系统的设想:在三间浴室中,每个浴室都有一个风扇,风扇的转速设置为60 CFM,配有运动传感器和60分钟的延时计时器。三台风机每天需要运行12小时(组合运行时间)才能达到风量目标。使用厨房炉灶通风口(低设置为100 CFM)可以降低这一目标。在一天繁忙的时候,三个洗浴爱好者可能会同时运行(移动180 CFM),而在安静的时候,他们会保持静止。通风对活动有反应,没有必要开/关风扇,它们应该保持在几乎察觉不到的状态(0.3 sonones)。

化妆空气的计划是分支到四个电源寄存器的单个6“直径管道(如HRV摄入量)。进气通过过滤器和坚固的闸阀。可以关闭该阀门,用于鼓风机门测试的目的,这可能是也可能不是作弊。为了相同的目的,排气管可以采用冗余的回流阻尼器(墙上的一个靠近墙壁附近)。

评论是受欢迎的。

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答案

  1. GBA编辑器
    马丁Holladay||#1

    托马斯,
    您的分析大多是正确的。通风空气流量非常低,并且很难证明一个小型家庭的成本和电气能量使用。松下哨子粉丝(和Delta Breez粉丝)在使用很少的电力时在移动空气时奇妙地高效。(他们只是缺乏热量回收。)

    我对Vernmar Eko 1.5规格的阅读表明,在低速下,这个单位移动速度是49 cfm,而不是60 cfm——这个小点不会改变你的基本结论。

    您没有地址的一个点:设计有效的通风系统不仅仅是在24小时内移动x立方英尺。它也是关于将新鲜空气交给家庭的居住者,何时以及他们需要它的地方。显然,当你家里的每个人洗澡时,你不希望你的所有日常空气交换发生 - 然后在23个小时内没有通风,直到它是另一轮淋浴的时候了。

  2. 迪克罗素||#2

    你的观点5说:
    “5。一个理论上完美的HRV热回收核心可以将进出空气之间的delta-T降低到零。如果室外空气为35°F,室内为65°F,则δ T为30°F。通过核心的空气将在50华氏度双向离开。因此,完美的HRV可以节省一半的通风能量损失。”

    理论上完美的HRV,具有非常大面积的真正逆流热交换器,并且进出相等的质量流动,在接近零的一个或两端具有温差。没有留空的任何冷凝,效率为100%,而不是50%。由于各种原因,许多或大多数HRV似乎具有横流式热交换器表面单元。虽然这种配置没有真正的逆流交换机的效率,但制造商报告的效率通常在70%或更高的邻域中。一些HRV串联有一对横流交换器,这给出了真正的逆流的接近。

    例如,我查询了两个模型的LifeBreath HRV,以获得最高效率。他们的200max型号具有单一核心,最高可达74%的评级。他们的195cm有一个双核,最长88%的评级

  3. 丹尼尔·恩斯特||#3

    有趣的帖子托马斯。这是一多年的问题之一。

    似乎您正在交易降低资本成本,以获得更高的长期运营成本。很明显,HRV / ERV单元不能符合Whispergreen和Delta Breez粉丝的电气效率,但也是如此,它需要更多的能量来热量空气。所以你必须在那个惩罚中找到。

    节省下来的热量回收是否会支付更高的HRV成本?这是一个相当棘手的计算。也许吧,但在西雅图地区可能要花很长时间。

    如果你从更大的角度来看,平衡的通风系统应该有一些质量上的好处——比如有一个温和的空气供应,更好的分配控制。这些怎么算进这个方程?

    此外,HRV的控制可以更加复杂——就像可编程恒温器一样。当你出城的时候,关掉这个装置。将其编程为每小时运行一定的分钟数。设定它在你外出工作时停止运行。洗澡的时候加快速度。当你开派对,家里有15个人的时候,加快速度。当你在洗澡,或者有15个人参加派对时,加快速度。;-)

    有些人认为简单更好。有些像精致一样。

    我有几个关于您提出的问题:

    你说三个浴室,但这真的是2个1/2浴室吗?

    半浴不会产生多种水分。如果您正在寻找气味控制(1/2浴缸中的屁扇),那么您可以随时尝试:http://www.courtesyflush.com.

    另外,如果你只用废气,为什么要打扰化妆空气管道?只要您测试粉丝,以确保它们正在拉出正确的CFM,那么有益的是什么?您将在墙壁上打一个大洞,密封并使管道隔离,然后测试并平衡每个管道分支中的小气流。听起来很复杂。在寒冷的天气中抑制建筑物的情况并不是一个问题。

  4. O ' meara凯文||#4

    托马斯。
    虽然ASHRAE 62.2可能规定了什么通风要求的代码,以确保足够的新鲜空气的房子的居住者,你可以考虑实施一个系统,根据测量的二氧化碳调节通风。这种方法有几个优点。
    在我们四口之家,再加上一条中等大小的狗,我们白天出去工作或上学,晚上回家。周末的时候,他们倾向于呆在家里,甚至邀请客人来家里玩。显然,通风要求会随着居住者的数量而变化,因此,提高或关闭HRV的能力可以节省电力和热量的损失。
    然后,我将HRV放在定时器上,让它们在白天运行,在发生空气交换时利用更高的日间温度,因此再次降低热量损失。我有一个编程的覆盖,因此如果CO2级别过高,则HRV无论如何都会打开。我有一个用于CO2的数据记录器和房屋的不同房间的温度,并在添加这些调整之前和之后,将房屋进行了比较。最重要的是,二氧化碳水平从未超过900ppm以上,即使我们在房子里有15人,一个晚上也是如此。另一个优势也变得明显。由于我们的房子有点杂交实施Passivhaus施工结合被动太阳能设计,因此我们的房子可以在阳光明媚的冬日进行温暖。在改变之前,它可以接近房子里面的80f ....必须承认它在外面-22f时感到真正的好!现在,从HRV到大约2F的进入的冷却器空气中调节日间峰值温度,并且我们在房子内部的早晨低于2F。
    最后,我们注意到了一个相当不可预见的优势,让二氧化碳水平在晚上有点高,我们的房屋植物正在增长更快!凯文

  5. 丹尼尔·恩斯特||#5

    天空,

    你的答案确实很简单,但前提是你戴着一副被动节能眼镜。我不认为托马斯会提出一个排气通风系统,如果他正在努力达到PH标准。同意吗?

    因此,假设Ach50值不太严格,比如1.5 - 2.0,在化妆空气外部提供无可渗透的分支管道系统的益处是什么?

    除了对大气燃烧装置的明显关注外,在寒冷的气候中建筑降压还有什么问题?

  6. TJ老||#6

    化妆空气的平面图包括四个记录器,两间卧室各有一个。用导管补充空气既可以处理新鲜空气,也可以处理负压。我相信联合排气扇会产生危险的高负压(280 CFM包括厨房炉灶)。冬季空气的绝对湿度确实很低,但在西北偏北地区的气候中,有很多液体湿气可能会被拉到墙壁上。

  7. TJ老||#7

    我想澄清一下PH标准/效率:我最近开始思考这个项目实际上可以满足PH标准,只要它足够密封。请注意,我并没有说只有排气系统是一种削减成本的策略。我的分析表明,HRV会消耗更多的能源。

    但也许我已经误解了HRV的热交换机制。如果室内环境温度的传出空气首先通过几乎一路进入的空气,那么在该部分的空气路径中,Delta-T非常小,而不是我的示例中的30度。那是因为进入空气与户外环境不一样冷,它更接近室内环境。由于外出的空气通过核心深入,它变得更冷。它遇到的进入空气的温度也变冷了。空气将核心朝向户外侧向户外,几乎是户外环境的冷,它通过最冷的进入空气擦洗热量。同样地向室内航空朝向室内应该像室内环境一样温暖。

    如果这更接近于热交换器的工作方式,那么理论上的效率将接近100%。

  8. TJ老||#8

    为了回应Martin关于你从Venmar EKO得到多少气流的评论:手册给出了一个取决于静压的范围。这与WhisperGreen风扇中的发动机不同,后者在面对更大的流动阻力时运行得更快。有40-80 CFM的范围(在最低速度设置),我只是选择了中间的范围。

    如果Venmar HRV实际上从废气中回收了74%的热量,那么它每单位风量只浪费26%的热量,而不是100%的废气。因此,即使移动3.85倍的风量,而不是第10点的2倍风量,它也应该在空间加热能量上达到平衡。在室外35°F,室内65°F的例子中,流出的空气应该是43°F,进入的空气应该是57°F。

  9. Skylar Swinford.||#9

    托马斯,

    我在波特兰的气候下做了一个PH项目,只增加了排气通风,输送量为0.1 w/cfm(见附件)。我认为每年115%的热需求增长是相当可观的。

    当你在处理一个低能耗的建筑时,通风成为热负荷预算的主要部分。显然,没有热回收的通风会破坏银行…也就是说,如果你试图满足PH值的热量需求。

    值得注意的是,在PH值下,热负荷不是建筑的总能量预算。在这种情况下,整体能源需求仅增加10%左右,仅使用排气通风。虽然没有那么极端,但仍然相当可观。

    不要忘记改善控制,舒适和空气质量的非能源效益,使您将获得平衡的热恢复通风系统。

    我希望这对你有所帮助。

  10. Skylar Swinford.||#10

    托马斯,

    可视化仅排气通风与热回收通风的能源影响的一个简单方法是在PHPP中建模您的项目,看看这些选项如何影响您的年度热需求。如果你有一个极低能耗的建筑,你会发现你的主要热量需求将是通风,即使在一个温和的气候。不做计算,你是在瞎猜。此外,平衡的热回收通风系统比简单地减少能耗有更多的好处。

    丹尼尔,

    “还有,如果你只带排气装置,为什么还要装通风管道呢?”如果我们把一个2000SF、8英尺高的天花板和符合Passivhaus标准的空气密封的房子带回家,简单的数学告诉我们,160cfm的排气将使房子降压到50帕斯卡。这就是你需要补充空气的原因。很简单。不,建造一个漏水的房子,依靠通过建筑围护结构的缺陷随机泄漏不是一个更好的解决方案。

  11. 基斯Gustafson||#11

    不要太逆转,但我是唯一一个思考,也许是ashrae数字是坚果?

    我看到70年代早期类似的数据(略有不同),所以我不认为这是一个最近的技术想法。

    我是不是疯了,认为建一个最好的信封,然后让窗户24小时开着是愚蠢的?

    我不认为二氧化碳水平或缺乏O2进入它

    我想也许在能力通风和授权通风。

    在沐浴和烹饪粉丝的考虑后,应该消除大部分真正的危险,水分,我认为其余的应该是更多的乘员控制。

    我们处于某种危险的想法,如果我们没有将我们宝贵的加热空气从0度夜间吹入0夜间,请将我视为荒谬。

    我认为一旦一所房子建了“x”个月,它的大部分气体排放就完成了,任何真正的“危险”都消失了。

    请注意,我并不是在反对任何形式的中央通风的概念,只是“好吧,工程师告诉我把它设置在这里,天哪,这就是它应该的。”

    我个人希望让我的房子紧张需要一个HRV,但你可以打赌我不会在指示的水平或冬天整夜运行它。

    我相信ASHRAE的数字在一个大型多单元建筑中可能很重要,那里的窗户很可能无法操作,而且门可能离你睡觉的地方有几百英尺远。这是通风能力和通风任务结合的地方。我不认为一个家庭的房子有这种必要。

  12. GBA编辑器
    马丁Holladay||#12

    基思,
    Ashrae 62.2告诉工程师和建筑商如何设计住宅通风系统。它没有说居民如何操作系统。

    对于建筑商来说,安装正确的设备是很谨慎的。但如果住户选择关闭开关,建造者不承担任何责任。

  13. 丹尼Vanderbyl||#13.

    O ' meara凯文,

    谢谢你的帖子。您是否购买了基于CO2的系统或您自己设计了吗?
    我有兴趣为我们的改造项目购买这样一个控件:
    http://adreamhome.wordpress.com/

    我在http://nlcpr.com/ondemandventilation.php.关于基于CO2的HRV激活。我与作者发表了谈话,他说:

    “除了我自己做的,我不确定它们是否存在于任何地方
    销售。我将在今年晚些时候制作印刷电路板(
    目前我已经用手工焊接使用了perf-board
    显示屏被插入一个由一块2x4边角料雕刻而成的盒子里
    云杉)。当这种情况发生时,我可以很容易地制造出一堆
    任何想要的人。我目前正在收集数据,可能会使用
    它作为工程硕士学位项目,为数学制定了
    最优控制算法。
    问候,
    彼得。”

    干杯,
    丹尼

  14. TJ老||#14

    天空,

    在您的示例PHPP模型中,排气系统移动有多少CF的通风空气?要对我的原始思想过程提供信息,这应该不仅仅是Ashrae 62.2所要求的。

  15. Skylar Swinford.||#15

    托马斯,

    在PHPP模型中,排气和ERV移动等量的空气(见附图)。用php对项目建模是最有意义的。这将为您提供关于设计做出明智决策所需的数据。

    关于Ashrae 62.2,重要的是记住它假设一个相当漏的建筑壳(至少与pH相比)。John Semmelhack的一篇文章回到了'09关于Ashrae的假设渗透率,这一点非常好,“... 0.02CFM / FT2假设渗透为大约3.0ACH50,无源中所需的空气密封水平五倍房子。在实际的被动房屋空气中,变化率不超过0.60,应将假定的渗透变为0.004cfm / ft2。因此,对于理论为2,000ft2被动房屋,Ashrae 62.2通风率是:(0.03-0.004)* 2000 + 7.5 * 4 = 82cfm“

  16. 塔哈维||#16

    凯文·奥米拉让我在这里发表评论。我是他项目的工程师,我的公司日心说是他系统和控制的设计/安装。

    无论是基于ACH(Passivhaus方法)还是在ASHRAE 62.2(更复杂)上的数量就会相似。主要思想是:每平方英尺的通风率进行室内污染+每人通风率。

    也就是说,即使是95%的HRV和地面回路预热通风也总是会损失能量。因此,在任何中等效率的建筑中,以需求为导向的通风是至关重要的。有几种方法可以做到这一点:二氧化碳、湿度和VOC传感器。在实践中,合理的绿色家居不会有高VOCs的担忧,其他污染物就会成为更好的空气质量指标,其他污染物也会随着关注程度更高的关键指标得到通风。

    CO2是房屋中发生的呼吸的非常敏感的措施,以及任何特定时间内的人数。这是我们最重要的Ashrae变量的直接反馈:人密度。有很好的数据相关的室内空气质量和二氧化碳水平。

    当你建造任何不透气的房子,尤其是被动的房子,当你让一个人回家你会看到二氧化碳水平在几分钟内上升。开一个20人的派对,你想让HRV嗨起来,没人在家,别浪费精力。

    当我们进行Passivhaus紧凑型系统风格的HRV加热器时,我们的控制器在CO2水平之间管理HRV,以进行通风和温度,以进行热需求,取决于热需求状态。

    谢谢
    特洛伊哈维
    以太阳为中心的

  17. Skylar Swinford.||#17

    托马斯,

    I'm having a trouble with statement 5 in your initial post: "A theoretically perfect HRV’s heat recovery core would reduce the delta-T between incoming and outgoing air to zero. If outdoor air is 35°F and indoor is 65°F, delta T is 30°F. Air passing through the core would depart at 50°F both ways. Therefore the perfect HRV saves half the energy lost to ventilation air. "

    这不是一个准确的假设。我再次建议您利用PHPP充满信心地使能源相关的设计决策。

    热回收单元的温度传递效率可以表示为(带式的信用哑铃树胶):

    (t1 - t1) / (t3 - t1)

    在哪里
    μT=温度传递效率
    T1 =外部进气温度(热交换器前的温度范围内(°F))
    T2 =电源温度(热交换器(°F)之后的温度(新鲜)空气)
    t3 =房间温度(换热器前室内空气温度(°F))
    注意:t3 - t1是最大温度差

    在上面的例子中,HRV 100%有效时,供应温度为65°F,排气温度为35°F。

    我还附上了一个电子表格,允许您在不同的恢复效率下进行游戏。

    文件格式
  18. TJ老||#18

    斯凯拉,我在第8和第9篇文章里重新考虑了这个问题。也许我会为后代编辑最初的帖子。

  19. Skylar Swinford.||#19

    托马斯,

    的确,很遗憾我错过了,也许这些数字对其他在互联网上搜寻答案的人会有用。

    特洛伊,

    你说:“因此,在任何中等效率的建筑中,以需求为基础的通风是至关重要的。有几种方法可以做到这一点:二氧化碳、湿度和VOC传感器”。当你洗澡或接待客人时,按下定时的增压开关,从技术上讲,难道不是“按需”通风吗?简单是有道理的,到目前为止,这种方法已经在全球的被动式haus项目中被证明是非常有效的。

    基于需求的通风背后的想法是现货的,但我的可靠性问题与市场上的平均二氧化碳和湿度​​传感器以及将它们捆绑在一起的控制。您需要哪些步骤来调试并维护/校准基于“需求”的系统?如果您有一个优选的传感器,您已经成功了,我很乐意听到它。我通常不希望看到我的项目看起来像工程师的圣诞树,但这附加加载人很简单,我认为它是它的,特别是对于商业pH值。

  20. 凯文·迪克森MSME||#20

    霍尼韦尔多年来一直在制作这些:

    http://www.pexsupply.com/Honeywell-C7232B1006-Non-dispersive-Infrared-NDIR-Carbon-Dioxide-Sensor-w-LCD-Display-Duct-Mount

    但我从没见过在住宅应用中使用。

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