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能源书呆子的更多思考
在美国销售的大多数空调和热泵——包括大多数分体式空调和无管道微型分体式空调——都是空对空热泵。在冬天，这些电器从室外空气中提取热量，并通过管道或小型风机盘管将温暖的空气输送到房屋中。在夏天，这些电器将凉爽的空气输送到房子里，并将不必要的热量排放到室外空气中。
另一种类型的热泵，an空气-水热泵，产生热水(或冷冻水)。当用于空调时，空气-水热泵被称为冷水机组。几乎所有的空调都是通过将空气吹过铜线圈来冷却气流。在传统的分体式空调系统(称为DX(或“直接膨胀”)系统)中，铜线圈中的流体是一种制冷剂。然而，在以冷水机组为基础的系统中，铜线圈中的流体是水(或在某些情况下，是水和防冻剂的溶液)。
当用于空间加热时，空气转水热泵填补了通常由锅炉所扮演的角色;它需要一个水循环(水基)分配系统。热泵产生热水;热水可以通过翅片管底板单元、地板内PEX管或风扇盘管单元泵送。(具有这种风机盘管的系统称为水力-空气系统。)风机盘管可以是一个小型壁挂式单元，看起来像无管道微型裂缝系统的室内单元，也可以是一个大型风机盘管连接到传统的强制风管系统。
水循环系统有优点也有缺点
美国家庭通常使用管道来分配热量的主要原因是大多数美国人需要空调。在不需要空调的气候条件下，例如北欧，空间供暖系统通常是水循环的。
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21日的评论
冷冻水评论
很棒的专栏，马丁!在我的评论中——当然，当我们谈论供暖季节时，对冷冻水和DX(铜管中的制冷剂)的担忧是无关紧要的。
为了给其他观众澄清一下情况，这是一个基于质量的热容系数。随着密度的不同，差异变得巨大。我还引用了Siegenthaler的例子，他的幻灯片20很好地展示了两者的区别。
http://www.duluthenergydesign.com/Content/Documents/GeneralInfo/PresentationMaterials/2013/Day1/hydronics-siegenthaler.pdf
回应Kohta Ueno
Kohta,
感谢John Siegenthaler的演讲链接。我正在复制下面的相关图像。
我很欣赏关于澄清质量/体积问题的建议。我已经编辑了那句话以反映你的建议。
．
Sanden Specs错误。
嗨,马丁,
祝你新年快乐!
你从哪弄来的桑登眼镜?这里有一些错误:
-室外机只会在149F时将水送回水箱。没有温度范围。
-只有饮用水通过室外机。没有混合。
-室外机额定温度为-15F。在这一点上，它仍然提供149F的水。它的COP很低，只有1.2左右。
-系统额定容量为18.5kbtu/hr
仅供参考:我的家是华盛顿州立大学和我们地区电力公用事业公司:博纳维尔电力管理局的COMBI供暖+DHW的试验。这项研究中有很多好的数据。从本质上讲，它的问题是:在低负荷家庭中，我们还能用这些DHW装置做什么，因为它们的DHW工作得这么好，然后在24小时的周期中闲置18小时。
我们的公司Small Planet Supply将在3月底分发这些系统，所以这是我密切关注的一个话题。
对Albert Rooks的回应
艾伯特,
谢谢你提供桑登号的信息。
我已经修改了文章，以反映你报告的BTU/h等级，并反映连接Sanden空气-水热泵室外机与室内设备或水箱的管道不得含有任何防冻剂。当然，这限制了Sanden的使用气候，因为结冰的危险增加了(特别是在停电期间)。
当我研究桑登的时候我2015年2月的文章在美国，我发现了关于“山登”号可运行的最低室外温度的各种相互矛盾的报告。在那篇文章中，我写道，“该设备在低外部温度下工作-各种报道为-4°F或-14°F。”
现在，我不确定我的声明的来源，制造商建议机组的操作仅限于室外温度高于-5华氏度。
寒冷天气行动的一个来源是《三登高强热泵热水器实验室的实验室评估》Ecotope公司的本·拉尔森在那份文件中，拉尔森写道:“制造商报告的操作温度至少为零下4华氏度。”
Sanden的澳大利亚经销商告诉购买者，该设备“配有内置防冻装置，适用于所有气候(-10ºC至+43ºC)”。这个范围的低端(-10ºC)相当于14°F。
无论如何，我不知道该设备的额定性能为-15°F;谢谢你提供的信息。
我们同意该装置生产149°F的水。
制冷剂的释放
优秀的文章。谢谢你的研究和报道。
空气换水装置的另一个优点是，它比等效的分体式系统使用更少的制冷剂，并且它有更少的地方制冷剂泄漏。这意味着平均而言，释放到大气中的制冷剂应该更少，这是一个令人担忧的问题，因为r410a对全球变暖的影响很大。
在供暖为主的气候中，也需要或受益于一些A/C，我建议使用一些风机盘管，并辅以仅用于供暖的面板散热器。这使得风扇盘管风扇设置非常低，所以他们是非常安静的，并得到热量分布广泛和均匀，因为你喜欢。
南方人嫉妒新英格兰地区的水循环技术，而北方人则希望安装简单，他们注意到，习惯使用水循环加热的水管工很难理解冷冻水系统所需的精细绝缘水平。你最好选择一个正在学习新知识的安装人员。
防冻剂
我没有直接的知识，但一般来说，任何温度低于32度的东西都不可能有白开水。
我会联系制造商澄清。
水系统中最具腐蚀性的东西是水，水和水中的氧气。防冻剂可以保护所有的金属，如铝、黄铜、铜、铁、钢，防止锈蚀。到底是什么材料如此挑剔，以至于它不能忍受防冻剂，但又如此坚固，可以使用10多年而不腐蚀?
我觉得这里有些误会。热泵内部是一个铜或铝的热交换器;泵可能是塑料的，可能有不锈钢叶轮，可能有一个或多个螺线管，同样是塑料和不锈钢。我还以为没有别的东西能沾到水呢。
许多常规系统在止回阀后都含有丙二醇
虽然不需要空调人员来安装很好，但如果你设置了防冻系统，将氟利昂输送到建筑物内的热交换器，不是更有意义吗?
价格方面，它是在同一个球场的高端石油安装。
水循环更好，因为它可以储存热量，对我来说，149度的水可以用这个系统产生热水，尽管149度的水回收会很慢。我的油系统最高有165华氏度，如果你试一下，热水可以用完。
非常小的错别字
(按质量计算，水的热容量是空气的四倍。按体积计算，水是水的3500比1。)
对马尔科姆·泰勒的回应
马尔科姆,
小但重要。谢谢你的指正Malcolm我很感激。
不错的概述，马丁。我们
不错的概述，马丁。我们已经在缅因州北部的气候7区研究了一段时间，在那里，水力学起着主导作用，这是正确的。Siggy有一些关于这个(和其他水循环)应用的很棒的文本。
一些平行的想法
使用辐射冷却时，一定要注意冷却表面的温度(天花板、地板、墙壁等)，保持在空间露点以上。考虑使用带冷却盘管的DOAS和/或ERV来解决潜在负载。简单的控制可以保持表面皮肤高于露点和干燥。
- Jaga做了一个漂亮的LWT面板rad，有一个DBE(动态增强效果)风扇，你可以得到它与冷凝排水-漂亮的单位。Runtal等其他公司也有类似的产品。史密斯制造了一个LWT鳍管
Siggy还提出了一个很好的观点，在适当的温度下设计系统，可以让你的系统在未来的未来得到验证，可以在他的专栏中阅读更多深入的内容
我们期待更多关于空气转水热泵应用的对话，以及我们如何最好地应用它们。再接再厉。谢谢-安迪
对Andy McPartland的回应
安迪,
谢谢你的意见。
我不得不查找DOAS——如果其他GBA读者也在挠头，它代表“专用室外空气系统”。
当然，你是对的，任何液态水冷却系统都必须(a)保持液态水的温度高于室内空气的露点，或(b)降低室内相对湿度以确保不可能发生冷凝，或(c)包括收集冷凝并将其引向排水管的分布方法。
简而言之，设计水循环冷却系统并不适合初学者。搞砸事情的方法有很多。再次感谢。
Jaga vs. Chiltrix
在了解Chiltrix之前，我买了一台Jaga风机盘管。这是我能找到的唯一一个能够处理冷却和低功耗ECM风扇的设备。Chiltrix的风机盘管具有相同的功能，价格只有它的1/5。Jaga看起来肯定更好，但我本可以买一些漂亮的手工家具，看起来比这个价格差更好。
关于未来证明的观点很好。
更换燃油锅炉?
在一座旧建筑里，已经有来自油锅炉的热水的铜分布，这些热水可以被换入并流入现有的寄存器吗?
回复Ethan T
伊桑,
你问题的答案是，“也许吧，但也可能不是。”
大多数现有的配有锅炉的水循环加热系统都是为180°F的水设计的。如果你把锅炉换成能产生130华氏度水的空气转水热泵，分配系统将无法在一年中最冷的日子里提供足够的热量来保持房间温暖。
然而，也有例外。一些锅炉可能连接到设计用于130°F水的分配系统，所以如果你有这种锅炉，交换就可以工作。
也有可能是一些水循环系统设计得不太好——最后的分配系统在循环130°F的水时可以提供足够的热量(或多或少是偶然的)。要确定您是否有这种类型的水循环系统，请联系机械工程师。经验丰富的水循环安装人员或工程师应该能够评估您的配电系统并逐个房间进行热损失计算——这是回答您问题的必要步骤。
翅片管辐射制造商发布的表格可以帮助工程师回答你的问题。例如,这里有一个链接到热输出表的某个品牌的翅片管辐射显示他们的产品的一英尺在180°F的水，1gpm的情况下，每小时产生560btu，而在140°F的水，1gpm的情况下，每小时只有310btu。180°F时的输出热量仅为140°F时输出热量的55%——本文讨论的大多数空气-水热泵甚至不能产生140°F的水。
加州的空对空
好文章，马丁。很高兴听到全国各地的活动。我们监测了几款Althermas，它们曾经在加州获得批准。现在只有Aermec(热泵中的法拉利)和SpacePak在这里获得批准。由于干燥的气候，我们发现它们与发光的平板地板(地毯非常有限，没有木材或乙烯基)非常适合。我们在图森市使用Aqua Products热泵进行的一个项目表明，辐射地板可用于存储冷却，并将负荷完全转移到峰值，同时由于夜间温度较低而提高EER (http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/building_america/ns/eemtg082011_a20_radiant_cooling.pdf)．我们还测试了一个有两种类型天花板的房子，发现即使在这里，也可能需要某种形式的除湿，以使面板低于露点，因为房间需要大量的冷却能力。我们计划从这个项目中得出一些很好的天花板设计指南。
Dave施普林格dba Pepper Smith
它的工作方式
伊桑,
马丁提到，如果最初的设计放出的热量比实际需要的多，用温度较低的水取代180华氏度的水是可以的。另一个可能导致这种可能性的因素是在原始配电系统安装后发生的任何围护结构升级，包括空气密封、绝缘或窗户改进。在这两个因素之间，你可能接近但不能完全提供你所需要的热量，在这种情况下，增加几个散热器或风扇盘管可以让你达到目的。
正如马丁所说，弄清楚这一切并不简单，但可以做到——我的房子就是一个例子。
Jaga美元
我同意(一些)Jaga产品是昂贵的-特别是如果是零碎订购-我们已经走了这条路-然而-当我们做了一个超过10拉德的LWT项目时，我们得到的价格是显著的。我们采用了tempo，它比现有的典型面板rad (PNA, Buderus等)更便宜- tempo实际上只是一些涂漆的金属面板，围绕着一个漂亮的散热线圈，并且可以在以后安装DBE，如果客户决定他们想要超低的水温，但要求相同的btu/h输出，这是有意义的。
无论如何，我不是加加阵营的人。我一直在看runtal neo以及，但我没有要求任何定价下面链接
http://www.runtalnorthamerica.com/pdfs/Runtal_NEO_Brochure.pdf
我认为/希望未来我们会在这方面看到更多的产品
谢谢-安迪
空对空CA
胡椒,
辐射冷却和峰值转移的良好应用程序，感谢报告。我很好奇辐射冷却的乘员舒适度如何，假设它与辐射加热类似，它必须比强制空气冷却更令人愉快(舒适、声音、通风等)。很期待听到关于天花板的消息。
再次感谢-安迪
加州的空对空
我们没有听到加利福尼亚州奇科市的房主投诉。由于相对湿度高，图森的建筑商/房主在季风季节有一些不适。经验教训:当使用冷冻水风机盘管除湿时，确保系统可以提供较低的水温(~50F)，这样水分就会凝结在盘管上。两家的地板上都没有凝结的迹象。
我住在新罕布什尔州，是一个教会团体的成员，该团体正在寻找用空气转水热泵系统和光伏电池板阵列取代燃油液体循环加热系统，目标是成为一个8,368平方英尺的净零设施。很难找到合格的承包商来设计和安装这种类型的系统。我们得到的估计超过10万美元。这很难说服该集团。周边国家对这种努力给予了支持，但在新罕布什尔州似乎缺乏支持。我的问题是:我们是不是太不现实了?技术领先?我们已经签订了太阳能电池阵列的电力购买协议，并被允许建造它。我们需要知道我们的电力需要适当的大小，这仍然在等待我们的加热系统设计。
抱歉去年八月没人看到这个。你还在寻求帮助吗?10万美元只用于供暖系统，还是包括光伏系统?你需要多大的系统取决于建筑物的许多细节，但只是粗略的猜测，你可能需要8到16吨，这将是昂贵的，但并不是那么贵。一个问题是你是想保持一个恒定的温度还是根据空间的使用来调节温度。与保持恒温相比，能够快速加热一个大空间需要更高的电力系统，尽管它平均消耗的能源更少。
空气转水技术制造商名单上的新成员:Enertech Advantage。变速，单位从2.5吨到5吨。看起来不错，是由生产Hydron模块和Geocomfort水源热泵的同一家公司生产的。
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