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BS* +啤酒

BS* +啤酒展:液体加热和冷却

空气转水热泵在水循环空间调节系统中的作用的技术丰富的概述

这集BS* +啤酒秀的主角是工程师约翰Siegenthaler特别嘉宾主持人,凯尔Macht.John分享了一个关于不同方面和考虑因素的演讲液体循环加热的系统.他提供了概述并指出空气转水热泵的进展(AWHPs)用于加热和冷却,包括不同的单体系统类型。讨论的其他议题包括AWHPs的供热能力;配电系统和管道配置;将旧锅炉与新的热泵相结合;管道将空间和水加热融为一体;AWHPs特有的可能性;以及新系统和改造系统安装之间的成本比较,以及其他虫洞。

BS* +啤酒秀时间表

剧集在每月的第一个星期四。下一集《成长自己的讨论组》开始了2022年12月15日,美国东部时间晚上6-7:30.在美国、加拿大和澳大利亚,看到当地BS* +啤酒集团的出现是令人兴奋的。这是一个分享和学习建立科学话题的好方法,建立一个本地网络,并有一些老式的,面对面的乐趣。如果你附近还没有一个小组,你应该建立自己的小组!这很容易做到,有几个不同的模型。加入我们的讨论,开始你自己的本地小组。嘉宾将包括一些开始并成功运营当地团体的人,包括,丹·科尔伯特他是缅因州波特兰市Performance Building Supply的原始建筑科学讨论组的创始主持人。

使用此链接注册BS* +啤酒展

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Kiley Jacques是《绿色建筑顾问》的高级编辑。照片由安娜·罗宾逊提供良好的住宅建筑杂志。

26日的评论

  1. mtsolar||# 1

    伟大的演讲。真希望能有两个小时的时间来深入挖掘。作为一名承包商,约翰的技术知识在多年来对我的水循环、太阳能热设计以及最近的A2W热泵设计有很大帮助。我对A2W热泵的各种应用印象深刻,包括讨论的住宅应用和公寓规模的热水生产。一个没有解决的问题(时间可能不够长)是使用墙壁(或天花板)水循环风机盘管。虽然不像面板散热器那么简单,但它们确实可以从同一个发射器加热和冷却,这是一个相当大的优势。另一个有趣的转换主题是在干燥的西部气候中,我们发现露点问题/冷凝不是一个大问题。

  2. boxfactory||#2

    也许我错过了这一点,但与无管道微型裂缝相比,运行空气到水热泵有什么优势吗?也许更具体一点,当空气转水热泵可以在较低的工作温度下完成相同的工作时,是否会有效率优势或更低的电费?

    我相信这个问题可以更好地措辞,我只是不懂暖通空调。

    精彩的演示值得观看。很有趣。

    1. Danan_S||# 3

      空气转水热泵的好处是它可以储存热量(就像水箱里的热水一样),这让你在能源更便宜(希望更清洁)的时候加热水,无论是从电网还是光伏阵列,都可以在不同的时间使用。

      我的热泵家用热水热水器只有800w的热量来运行它的热泵,而且它是在晚上或白天的非高峰时段运行的,而我的光伏系统是在发电的。

      一些型号可以同时提供生活热水和水循环加热功能。

    2. paul_wiedefeld||# 5

      有一些优势,但很多都是微不足道的。从空气到水可以很好地划分区域——如果需要,你可以在每个房间都安装一个恒温器。无管热泵也可以做到这一点,但不太成功。水是一种很好的热量输送方式,所以与空气输送的热量相比,你可以用更小的泵送能量来运行整个房子。也有机会利用空气转水来提供生活热水。能源费用的节省和效率的提高要么没有,要么微乎其微,而且还依赖于存储。储存通常是热的(不像美国家庭时期有很多这样的系统),这可能比储存电力更便宜,而电力与空对空系统更好地搭配在一起。
      空气转水系统的规模扩大得非常好——一栋公寓楼或附属住宅街区可以开始实现许多优势。这样做的必然结果是,它们不能很好地缩小规模——硬件成本非常高,如果你使用管道系统进行冷却,与空对空系统相比,完全是多余的。

    3. charlie_sullivan||# 8

      除了其他人提到的:

      *制冷剂只装在一个盒子里,在一个工厂密封的回路里,这意味着你不需要制冷技术来安装。

      *这也意味着降低了破坏气候的制冷剂泄漏的可能性。

      *它促进了新型低GWP制冷剂的使用,每种制冷剂都有不同的特殊问题,在工厂密封装置中由于各种原因更容易解决。

      *无管道的迷你裂缝总是遇到问题,最小的单元太大了,不能在每个房间都放一个。你不需要每个房间都有一个,但有时很难找到一个好办法来确定所有工作都很好,或者有时很难让所有人都接受没有热源的房间的想法。你可以得到微小的水循环发射器,在风扇线圈或面板散热器的形式。

  3. boxfactory||# 4

    当建筑有太阳能的时候,我当然会很感激。这很有道理。

    你有没有可能大概知道利用夜间时间可以节省多少钱?我猜人们必须平衡便宜电力的百分比,与从寒冷的夜间空气中获得热量的效率降低相比。

    谢谢!

    1. Danan_S||# 6

      我猜人们必须平衡便宜电力的百分比/与从更冷的夜间空气中获得热量的降低效率相比。

      SanCO2在-12F/-24C时的COP仍然是1.7(或170%的“效率”)。在30F/-1C时,它上升到3.0/300%。最高效率为5.5/550%。

      不管天气状况如何,电阻加热器的最佳COP/效率为1.0/100%。

      因此,平均来说,使用热泵比使用电阻热水器便宜3倍。

      如果你将运行成本和效率与典型的天然气锅炉进行比较,那么天然气的最佳效率约为97%,价格不随时间而变化。天然气即使在今天上涨的价格下,仍然是每单位能源电力价格的1/2-1/3。所以运行成本相当于一个热泵。但是,将天然气锅炉与电力锅炉进行比较并不是一个苹果对苹果的比较。

    2. paul_wiedefeld||# 7

      这里没有真正的经验法则,但随着$/kwh增量的增加,效率差异的影响就会减小。你使用的能源越多,每年节省的能源就越多。在效率等级较低的一端,储蓄更高,这是一年中很小的一部分。

  4. (电子邮件保护)||# 9

    承诺的PDF文件在哪里?YouTube页面上没有,这里也没有。

    1. 专家成员
      迈克尔·玛蒂||# 11

      承诺了什么?我还没看重播呢。

    2. GBA编辑器
      Kiley雅克||# 14

      我只是添加了一个链接到约翰的演示文稿的pdf请求(见节目概述)。

  5. mtsolar||# 10

    我想根据链接的网络研讨会、上面的评论和个人经验,总结一些空气转水热泵的优点和缺点。如有需要,请随意评论:

    A2W热泵(一般指单体机组)优点:
    -寒冷气候温度:大多数工作在-10F和-15F左右。
    -效率:接近地源热泵COP。
    加热/冷却能力。热水在许多应用中也是如此。
    -制冷剂仅用于室外机(所有制冷配件出厂密封,室内无制冷剂管路)。
    简单的控制;更高级的可根据需要提供。
    -与A2A hp相比,易于维修(容易获得的组件,包括电子设备)。
    -与低温地板辐射板,预制辐射板配合良好;欧式面板散热器,壁挂式风机盘管,空气处理器。
    -非常有效地分配(低能耗)到液压发射器。
    -大多数品牌有多个尺寸(BTU输出);对于更高的负载,可以并行运行几个
    -非常翻新兼容旧的地板辐射地板系统。
    -与安装液力锅炉相比,A2W高压锅炉更容易安装(其中一些好处与缓冲罐有关):无气体,无排气,无主二级/管道,不担心短循环,更简单的调试。
    -兼容电或气备份(连接到缓冲油箱)。其实很简单。
    -各种各样的缓冲罐允许多种应用(简单的4端口罐;反向间接罐,热交换器罐,带备用元件的4端口罐/DHW预热盘管)。
    -扩展是非常可行的(多个hp并行;许多房间的水循环分配)。

    A2W热泵的缺点:
    -不熟悉安装/承包商。
    -不像A2A热泵那样即插即用(布局选项太多了?)
    管道批发商基本上不储备它们。
    -可能需要30至80加仑的防冻液(HP->缓冲罐->热/冷却回路)。
    -更贵,不像A2A hp那么简单。
    -与A2A HPs相比,强制空气系统的效率固有地较低/简单(例如空气->水->空气)。
    比如A2A热泵,在某些气候条件下可能需要备用热量。

  6. here_to_learn_more||# 12

    和dackdotcom一样。John Siegenthaler的PDF链接会很棒!

  7. 专家成员
    迈克尔·玛蒂||# 13

    以下是约翰的PDF格式幻灯片:

    文件格式
    1. vivian_girard||# 15

      谢谢,这些幻灯片和视频非常值得我一年的GBA订阅!约翰·西根塔勒拥有水循环的知识,并能向大众解释,他是国家的宝藏。

  8. boxfactory||# 16

    阅读约翰的文章

    https://www.pmmag.com/articles/103398-john-siegenthaler-unique-circumstances

    有人会问,如果一所房子只有一个加热区在混凝土板上,是否可以不使用缓冲罐?

    我意识到这样的设置会减少在寒冷事件发生前可以产生的储存热能,并用作热电池。另一方面,我可以看到一个简单得多的分期付款的吸引力。

    谢谢!

    1. Tim_O||# 17

      很棒的文章,我喜欢他们关于在温暖的月份提高缓冲罐温度以供应100%或接近100%的生活热水的观点。一个好的不锈钢缓冲罐也可能有一个元素,你可以用来存储几千瓦时的多余太阳能。

      关于你的问题,我觉得没什么不可以的。正如他们在节目中提到的,混凝土是一个巨大的散热器。到你可以在非高峰时段加热平板电脑,并在白天的更高时段收费。这样做的缺点是,你可能会在晚上加热,而室外温度可能会低20度或更低。但简单地说,混凝土板的热质量远远超过缓冲罐,所以我不明白你为什么会有问题。

  9. mtsolar||# 18

    需要缓冲罐来维持空气到水热泵的最小流量。输出较低的热泵可能需要5-6 GPM,较大的热泵可能需要10GPM。由于辐射地板油管的每个回路(假设1/2“pex)只能处理0.6 GPM,您将需要10个左右的回路来维持HP流量。所以理论上缓冲罐可以跳过,但通常最好有一个,因为在大多数情况下,甚至有两个区域的能力是可取的。另外,缓冲罐的热储好处也是一个因素,因为热泵不具有化石燃料锅炉的瞬时BTU输出。

    1. wastl||# 20

      对于这样的应用程序(一个区域),不需要缓冲区。如前所述,混凝土板比正常/合理大小的缓冲罐储存更多的能量/°F。对于热泵,你不希望流体温度过高,所以一个“热”缓冲罐是一个禁忌。
      如果你使用PEX循环,使用足够长的循环(最大250英尺,以限制循环器功率-更好-更少),使所需的流量发生,并结束一天。好吧,你可能需要一个有更多端口的歧管-但这是唯一增加的费用。
      使用室外复位,并与之配合。
      注意,这样的系统适合连续加热。如果你有一个车间,你想在短时间内加热,那么平板是防止快速加热。也许一些轻质量的天花板发射器会更适合(也是液体循环),如果你有一个开/关热泵,那么我会重新考虑缓冲罐。天花板发射器-类似于“PEX收集器”https://builditsolar.com/Experimental/PEXCollector/PEXCollector.htm
      在天花板上加一点绝缘材料(岩棉等)就可以了。

      问候

      1. boxfactory||# 21

        这是很好的东西。谢谢你的帮助。

    2. paul_wiedefeld||# 22

      您也可以使用一次/二次回路来满足热泵的最小流量要求。高GPM/低Delta- T通过热泵,低GPM通过高Delta T通过地板。

      1. wastl||# 23

        保罗,
        是的-如果你接受HP会因为你的GPM设置下缓冲罐所需的较高流体温度而导致COP松动。如果只有一个区域,我就不做缓冲罐了。你总是可以以非常低的额外硬件成本实现“更多循环”+节省循环器和各种硬件(缓冲罐需要宝贵的空间,必须购买)。

        1. paul_wiedefeld||# 24

          我指的是P/S而不是缓冲罐。

          1. wastl||# 25

            如果你指的是液压分离器,它不会改变图片,它有一个更小的足迹。你想要运行低流量的循环——>更高的扩展。所以HP必须创造更高的温度。

  10. boxfactory||# 19

    我很欣赏你关于是否拥有一个缓冲罐的合理论点。

    是0.6 GPM的流量通过1/2“pex,当管长到足以覆盖整个住宅板,而不是一个短的运行到水龙头或淋浴头?如果我的问题看起来真的很基本,那是因为我是从多年的木工工作和多年的管道工作经验中接触这个话题的。当我准备与明年春天将在构建中安装系统的人交谈时,这个讨论非常有帮助。

  11. 阿诸那||# 26

    听起来使用散热器降温并不流行,但我想我应该问一下,因为约翰确实把它作为一种选择。
    我住在潮湿的4区。我正在建造一个大质量的被动式太阳能房子,它有一个除湿器,可以让露点保持在65度或更低。我猜这个温度太高了,不能用辐射冷却。我很欣赏你的见解。

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