图片来源:Mark Teskey
能源书呆子的更多思考
电阻加热系统名声不好。虽然所需的设备很便宜(有时看起来很便宜)，但有电供暖的家庭以高昂的燃料费而闻名。
然而，一些住宅设计师开始重新思考对电阻加热系统的旧偏见。毕竟，如果一个房子有一个非常紧密，非常好的绝缘外壳，加热负荷可以很低，水电费也可以很低——即使使用昂贵的燃料，如电力。此外，全电动住宅不需要烟囱，避免天然气的最低公用事业费用，也不用担心燃料储存、燃料烟雾或反抽。电阻加热器的维护问题比燃烧汽油或汽油的电器少得多。
最后，如果房主想在他们的屋顶上安装太阳能电池板，一个全电动家庭的用电量最终可以通过光伏阵列来平衡。
集成设计工作良好
节能全电力住宅的一个很好的例子是由雷切尔·瓦格纳设计的Wagner Zaun建筑明尼苏达州埃斯科的盖尔·奥尔森和埃里克·彼得森。盖尔·奥尔森(Gail Olson)是她家族中第四代居住在这个占地65英亩的农场的人，新农舍就建在这里。该住宅于2009年完工。
采用综合设计方法，瓦格纳组建了一个团队，其中包括房主、建筑商史蒂夫·约翰逊(Steve Johnson)和能源顾问迈克尔·勒博(Michael LeBeau)保护技术)．Wagner回忆道:“我为综合设计过程的顺利进行感到自豪，从场地评估，到采访客户，了解他们的需求、愿望和目标，再到将它们编织在一起。它产生的结果是令人愉悦的、功能性的和真正耐用的。”
房主对他们的房子很满意。奥尔森说:“我感到非常幸运，能有一位设计低能耗房屋的设计师和建筑商……
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24日评论
超级的房子!
这个房子的性能数字是神话般的，每平方英尺每硬盘约0.75 Btu。在寒冷的气候下，12月、1月和2月的黑暗和寒冷月份占了超级隔热家庭供暖使用的大部分。作为比较，新MN代码建造的房屋平均约3.5 Btu/sf/hdd。
太阳能的贡献比人们想象的要大。我发现它会将我的Btu/sf/hdd从一个很少或没有朝南玻璃的房子的1.35降低到一个有良好太阳朝向的房子的0.9。高太阳能增益玻璃可能会提高房屋的最佳性能。
的电热部分
电费中的电热部分确实很低，但瓦格纳似乎对电热的使用比预期的要高表示担忧。这些数字没有显示的是，如果没有柴炉，电费账单的那部分可能是多少。在这样的房子里，即使是一个小柴炉在使用时也会自己给房子加热(地下室除外)。
尽管业主说:“我的感觉是空气源热泵在我们的气候下效率不高，”任何空气源热泵的COP总是大于1。虽然COP会随着外部温度的下降而大幅下降，但电力使用仍然会被大量利用。这似乎是一种浪费电力不使用它拖一些外部的热量与它。
我也很好奇，显然没有一个外部空气组件(OAK)的柴炉。没错，一个小木火炉可能只吸40-50立方厘米的空气，这仍然比一个密闭的房子自然泄漏的空气要多。虽然通过烟囱管道的气流将保持炉子的正常通风，但气流可能会使HRV处于不平衡状态，以弥补差异，这种不平衡导致HRV的效率较低。我想知道为什么没有使用OAK。
计算BTU /平方英尺/硬盘
我计算了一下房子的数字，也许是想看看道格是怎么计算的。对于面积，我使用了3150(1950+1200)平方英尺。对于加热天数，我使用9818 (http://www.clrsearch.com/Esko_Demographics/MN/Weather-Forecast-Temperature-Precipitation)．对于热负荷，我使用表号(3777千瓦时)加上1.5线的Aspen，以1470万BTU/线的70%效率(http://www.hearth.com/econtent/index.php/articles/heating_value_wood)．所以我的数学是:
(3777 * 3412 + 1.5 * 14.7E6 * 0.7)/(3150 * 9818) = 0.92 BTU/sqft/HDD，柴炉提供了总数的54%。使用第一年的电热使用(3276千瓦时)，总热负荷为0.86 BTU/平方英尺/硬盘，其中柴炉提供了58%的总热负荷(假设硬盘和木材使用相同)。
对迪克·拉塞尔的回应
迪克,
谢谢你做的数学计算，非常有用的计算。
干得好，各位。
“更好的建筑，更少的技术”——现在有一个概念。真不敢相信那个锅炉这么小这么简单。
计算
迪克,
你比我读得好，我用了1/2线而不是1又1/2线。德卢斯的硬盘是9742块，但这是1970年到2000年的平均值，现在可能少了300块左右。一个更准确的计算方法是在监测期间使用实际硬盘，我猜这两年平均8500个硬盘。我重新计算了一下，这个房子大约1 Btu/sf'/hdd，使用70%的木材燃烧效率。白杨是一种劣质的柴火，除非它经过适当的加热，否则每根绳索的英热单位可能略低于1470万。
硬盘换德卢斯
根据地下天气的统计，德卢斯，MN在5-3-09到5-4-10期间的hdd为8715,5-4-10到5-3-11期间的hdd为9381。根据Dick's的木材热量计算，这两个监测年份的平均值为9,048 hdd，用于供暖的平均能量为27,467,418。我的第三次也是最后一次尝试，.9737 Btu/sf/hdd。
这是一个非常高效的房子，点40 ACH50令人印象深刻。想了解机械通气速率和HRV效率，以便进一步分析。我们有时会让非常密闭的房子过度通风，加热通风空气成为加热负荷的主要部分。据我对瑞秋和迈克的了解，他们在通风设备上从不吝啬，我完全出于安全考虑。
将真正的硬盘请站起来。
发帖后，我在谷歌上搜索了HDD信息的来源。一个网站显示HDD(中央NH)超过14000，几乎高了2倍!即使是Esko MN，我也看到了很多变化。硬盘数据的“黄金标准”是什么?
Cloquet vs Duluth hdd
如果我在Weather Underground搜索中输入Esko, MN，就会出现Cloquet。Cloquet可能更接近Esko和更准确的硬盘参考。对于5-3-09到5-4-10期间，hdd为9,215,5-4-10到5-3-11期间hdd为9,435。这使得该房子的Btu/sf/hdd为.935
德卢斯就在苏必利尔湖旁边，我认为德卢斯市有湖泊效应，也有一些热岛。
NH 14000硬盘
迪克,
NH的14,000 hdd是华盛顿山，6288英尺，一个非常寒冷的地方。超绝缘材料将是一个很好的选择。
写得不错。多亏了
写得不错。感谢每个人分享一些细节和成本。没听说过达克斯顿窗。同样让人惊讶的是，使用poly作为空气密封层的房子测试的紧密程度。
好奇在理论上HRV(或系统中的旁路)是否可以被操纵来提供额外的燃烧供气，而柴火正在燃烧。
为什么有这么大的热水箱?未来的太阳能热计划还是辅助电锅炉?
对J Chesnut的回应
Jm,
Q。“为什么有这么大的热水箱?”未来的太阳能热计划还是辅助电锅炉?”
A.不，它不辅助电锅炉。你第一个猜对了。
木材热
当我再次查看这所房子的规格时，我认为木材的热量贡献被高估了。我有在类似气候下监测类似房屋的经验，我看到埃斯科的房子比我建造的双壁房屋有很多热改进。地基隔热性能很好，窗户也非常好，ACH 50大约是我测试读数的1/3。与20世纪80年代相比，HRV可能更有效，控制更好。设计非常干净，具有良好的表面与体积比。
在一个月的电费结算期放弃木材热量，看看实际的加热负荷，这将是有趣的。这是一个漂亮的房子，对所有人来说都是一个伟大的成就。我赞赏业主利用木材资源来降低化石燃料的使用。
关于计算百分比
当有人计算时(例如)“木火炉提供了54%的空间热量”，人们需要问一个问题:还有什么在考虑之中?
包括内部载荷吗?如果有，内部荷载的贡献率是多少?
你把通过窗户获得的太阳能也算进去了吗?如果是，太阳能增益的贡献百分比是多少?
基本用法
夏季用电量提供了电费账单中非供暖部分的数据。从这个夏天开始，每月的使用量就可以估算出各种内部收益。内部收益不像以前的紧凑型荧光灯和更高效率的电器那样，不幸的是，这经常被满屋子的电子设备所抵消。
埃斯科的房子是高效的，不是很PH，但非常接近。
房屋建造和电热
我正在为我的避暑别墅设计一个扩建项目，将来它将成为我的永久住所。
我与const的想法是一致的。与上面的房子，但有几个想法是不同的。
1)我会在外面使用隔热板，而不是使用双层墙体。
2)我选择地板辐射采暖代替电力系统。
3)对我来说，为炉子补充室外空气是必须的。
4)将在gargae屋顶上安装光伏板。
评论?
为什么纤维素?
在看了照片和文章之后，似乎在结构的某些部分使用松散填充隔热材料有点棘手?为什么要用松散的填充物，比如纤维素，而不是聚氨酯喷雾泡沫?
对帕特里克的回应
帕特里克,
原因不胜枚举……但我将从成本，隐含能源和环境影响开始。
欺骗性的标题
马丁,
令人震惊的是，标题和开头的讨论表明，你将建立一个案例，电阻加热作为一个主要的能源选择。我读了这篇文章，以为你这次完全失去理智了，更震惊的是，这是瑞秋的家之一。那时我就知道出事了。
在明尼苏达的绿色建筑运动中，没有人提倡，或者永远不会提倡使用电阻加热作为解决方案，除非它脱离电网并使用替代发电方法。该地区的主要发电来自煤炭，而锰的湖泊/溪流/鱼类的汞污染高得离谱。人们被建议一个月不要吃超过两条湖捕的鱼，因为含量太高了。(但这是一个环境问题，不是你喜欢讨论的问题)
在我看来，瓦格纳是在提倡她的燃木炉(我觉得这很荒谬，因为另一组原因)作为主要的，而她的电阻锅炉是次要的。在这里，你似乎也在挣扎着用炉子燃烧木材，但我在房子的设计中看不到任何东西，建筑师的意图(被误导或其他原因)，或者结果表明，电阻加热是一个应该考虑的选择。
事实上，马丁，这房子似乎很适合使用丙烷。
迈克尔
回复Michael Anschel
迈克尔,
在本页的文章中，我认为我准确地报道了导致房主和建筑师为这座房子选择电阻热的决策过程。本案例研究报告了一个项目;这不是一篇宣传文章。
显然，房主、建筑商和建筑师总是做出这样的决定，任何读者都可以自由地得出不同的结论。我只是在报道一个故事，以及一个特定设计团队的决定。
正如我所指出的，全电动住宅的优点之一是有机会平衡家庭用电与光伏阵列。全国各地的许多人都选择这样做;正如我在上面的文章中报道的那样，盖尔·奥尔森和埃里克·彼得森还没有购买PV阵列，但他们可以。
任何强烈认为丙烷是比电更合适的燃料的人都应该打电话给当地的丙烷经销商，忽略这里描述的房子的例子。
回复迪克·拉塞尔关于木材炉的OAK
迪克，我希望迟到总比不到好。我们纠结于是否为木炉安装专用的燃烧空气通道的问题。最后，建筑商、性能顾问和我都认为，家里应该有足够的燃烧空气来使用木炉子(事实也确实如此)。我认为不可能将HRV/机械通风系统“置于不平衡状态”，因为根据定义，该系统是平衡通风系统。在这个封闭系统中，送风量和回风量基本相等。现在，由于它是如此紧密，当烘干机或厨房排气扇运行时，房子可以处于负压下，因为这些电器每台排放大约150立方厘米。这就是柴炉可能存在问题的地方，因为火炉和烟囱可能是最容易被要求补充空气的路线。所以这就是为什么我们建议我们的房主在一个有柴炉和另一个排气设备的超级紧凑的房子里打开窗户。但是，我的理解是，柴火炉的燃烧进气口并不能解决柴火炉和柴火炉之间空气冲突的问题。希望这能有所帮助。
窗户
在阅读了关于高端窗户是浪费钱的博客后，你认为更便宜的窗户会如何影响这所房子的性能，它们能节省多少钱?
回复史蒂夫·汉森
史蒂夫,
好问题。为了找到答案，设计师需要使用能源建模软件以两种方式对房子建模(考虑两种类型的窗户)。
然后，就由客户来决定他们想要什么——以及每年节省的X美元能源是否值得额外的Y美元投资。
我个人的观点是:在寒冷的气候下，三层玻璃仅仅因为舒适的原因是一项很好的投资。
我认为真正的争论在于昂贵的德国passivhaus认证窗户是否合理;这种窗户比这栋房子上使用的加拿大达克斯顿窗户贵得多。
你知道建造类似这样的房子所需材料的价格范围吗?
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