更多嘉宾博客
[编者注:罗杰和林恩·诺曼德正在缅因州建造被动式住宅[/no-glossary]。这是本系列文章的第19篇，将跟踪他们的项目从规划到建设。
既然Edgewaterhaus将是一个全电动住宅，我们是否应该为它配备备用电源?如果是这样，我们应该把备用电源的规定作为总体计划的一部分，无论我们决定现在还是以后实施。
后备力量就像保险:如果在保单有效期间你没有得到好处，那么你所有的保险付款都完全是在浪费钱。相反，如果你获得了可观的收益，你可以为自己做出这样有先见之明的投资而沾光。
在决定是否购买备用电源时，有两个问题需要考虑:我们停电的可能性有多大，无论是几小时还是几天?在经济损失或生活方式调整方面有什么影响?
停电是罕见的
邻居告诉我们，停电超过几个小时是很罕见的。大多数这种情况是由于暴风雨期间树木倒在电线上造成的。用户可以通过电子邮件或电话通知缅因州中央电力公司停电。CMP最近实施了一个光滑基于网络的停电地图．您可以放大到多个级别的详细信息，从服务总面积到本地街道级别，并提供有关受影响客户数量的汇总信息。这是让人安心。
虽然这一地区很少有短暂的电力中断，但由于冬季冰暴，总有大范围和扩大的电力损失的风险。许多缅因州社区已经连续数周没有电力供应。
管道可能结冰
即使停电很少发生，万一发生了会有什么影响呢?如果发生在冬天，会有很大的影响。除非你用柴炉加热，否则你需要电力来驱动燃油或燃气锅炉上的电动机，或热风系统上的风扇，甚至是颗粒炉上的叶轮。所以，在等待电力恢复的这段时间里，你可能会感到毛骨悚然。
更重要的是防止房子里的水管结冰。当气温回升时，水管破裂会对家具甚至房屋结构造成巨大的破坏，特别是如果它发生在隐蔽的墙壁上。这对我们来说是一个特别的担忧，因为我们可能会成为“雪鸟”，在深冬的痛苦中前往温暖的气候。
幸运的是，由于被动屋建筑坚固的围护结构，Edgewaterhaus的管道结冰是不太可能发生的事件。我们曾听到马萨诸塞州北部的一位Passihaus业主说，他在冬天离开了一个星期，当时大部分时间气温都降至零度以下，但根据他安装的监测建筑性能的数据记录仪，房子内部的温度一直保持在50多华氏度。
我们没有重要的商业或医疗用电需求。所以我们的风险实际上是生活方式的影响，以及夏天潜在的食物损失。这意味着一种没有或低成本的电力备份方法。
在停电时使用光伏阵列
对于低成本备份系统，我们有哪些选择?
我们参观了附近的一户人家，那里有安装在屋顶上的光伏系统和一系列复杂而昂贵的深循环电池，以及保持电池充满电的控制器，以及一种当你使用电池时安全断开房屋与电网连接的方法。我们会有一个光伏系统，但我不喜欢这种备份系统的高成本，也不喜欢在家里储存和维护电池的想法。在停电期间，你还必须希望有晴天来补充电池。
汽油或丙烷动力发电机
我们考虑过一种小型便携式或固定式丙烷发生器。但这样的发电机对居住者和邻居来说都是令人讨厌的噪音，需要一个燃料储存罐，必须每月进行测试，需要定期维护，而且容量更大的价格也很高。
这一切似乎都是一次过度的花费，加上我们不需要的每月家务。
你的普锐斯可以提供应急电力
因此，我对3月份在波士顿参加2012年建筑能源研讨会时看到的一种创新方法很感兴趣。Converdant使“插拔”套件丰田普锐斯可以作为家庭备用发电机!多么有趣的概念。
当我们可以暂时使用2010年普锐斯的高效发电机、复杂的电子管理系统、电池蓄水池和在发动机运行时为电池充电时的超安静运行时，为什么要买一个单独的发电机呢?无需每月单独测试;每次驾驶汽车时都会进行系统测试。不需要单独的丙烷储存罐;普锐斯有一个11加仑的油箱，可以在任何加油站轻松加油。的收敛插拔成本2千瓦的套件800美元，3千瓦的套件1300美元，4千瓦的套件1800美元，另外在普锐斯上安装一个电气连接，以及连接到你想要激活的电路的方法，估计需要100美元。
我只能想到一些缺点和一个担忧。缺点是:每次需要备用电源时，你必须手动将普锐斯连接到Converdant设备上;你要么把普锐斯停在外面，要么把废气排到车库外面。它不具备一些专用备用发电机所提供的即时接通开关能力。会有一段时间停电。这对我们来说不是什么大事。
人们关注的是对丰田保修的影响。丰田对普锐斯混合动力系统的保修期限为96个月或10万英里。包括像Converdant插件设备这样的售后产品会使丰田的保修失效吗?不，根据常见问题页面该声明称，马格努森-莫斯保修法案将要求丰田证明是Converdant设备导致了混合动力系统故障。我想知道这种情况在现实生活中是否有过考验。
指定带有转换开关的面板
目前，我们会对冲我们的赌注。在典型电气面板成本的基础上再增加不到100美元，我们将指定一个带有集成转换开关的发电机就绪电气面板:面板上部的总线仅为电网供电电路供电;低层的总线从电网或备用发电机为电路供电。
在正常情况下，所有电路都通过电网供电。但是手动把转换开关扔到面板中间，所有的上层电路都被切断，所有的下层电路都由备用发电机供电。
使用普锐斯作为备用发电机听起来很有趣。我们还计划包括一个电路到车库，以便为未来的插电式混合动力汽车或全电动汽车充电。
本系列的第一篇文章是在被动屋项目上踢轮胎．罗杰·诺曼德的建筑博客叫做EdgewaterHaus．
每周时事通讯
在您的收件箱中获得建筑科学和能源效率建议，以及特别优惠。
14日的评论
车
当我听说这个安排时，我也很激动——我相信亚历克斯·威尔逊也在用这种方式布置他的房子。我认为这是一个好主意，我正在和一些现有的客户讨论包括这种安排——罗杰，如果你在这个问题上有任何了解，请随时通知我们。
我不知道……
我认为普锐斯的噱头很有潜力，但我不太喜欢冒着3万美元汽车保修的风险去完成一辆1千美元的发电机可能也能做到的事情。
我多年来一直有一台本田EU2000便携式发电机。它重量轻，安静，容易启动，吸气。事实上，我经常把它装进手推车里，然后把它推到离电源插座50-100英尺远的地方，而不是用多根延长线……它就是这么容易使用。
在我的脑海中，我想知道普锐斯的冷却系统是否设计为汽油发动机提供足够的冷却，以便在汽车不运动时提供足够的动力来运行Converdant动力起飞……换句话说，没有“冲压”空气被汽车的运动推过散热器。在缅因州的冰风暴中，这可能不是问题，但我不确定我是否会在温暖的天气里冒险。
至于马格努森·莫斯，丰田可能无法证明Converdant mod导致了失败，但如果他们拒绝报道，这将是一场艰苦的战斗，在法庭上追求索赔。普锐斯并不是作为固定发电机使用的，这样使用可能会构成滥用，或者被认为超出了“适销性”或“适合特定用途”的范围。
马格努森-莫斯保证法案
在这种情况下，马格努森-莫斯保修法案可能不适用，因为车辆是在预期用途之外使用的。但我不是律师，也不熟悉丰田的保修条款。我不会推荐100美元的Coverdant设备，它不包括对普锐斯的必要修改，以允许它作为发电机正常工作。这些将包括一个更大的散热器，一个油冷却器，和热屏蔽。乘用车的设计不适合长时间静止不动，即使在低于冰点的温度下，在长时间空转期间也很容易过热。所有这些都表明，如果你每次使用的用例少于一个小时，我会毫不犹豫地使用Coverdant系统，我会密切关注引擎温度。
因为电动汽车的效率非常低，实际上不管用例是什么，汽车的效率都非常低……此外，在长期停电，停电将影响一个非常大的区域，在这些时间燃料将不容易获得。我建议你买一台发电机，它能给你的冰箱和冰柜供电，能给几盏灯供电，还能给你的手机充电。做饭和取暖应使用替代燃料。一个20磅的丙烷罐可以持续很长一段时间(用燃烧器而不是烧烤架)。从房子的主要楼层平面图来看，你似乎还会有一个烧木头的炉子，可以为房子供暖、做饭和温水海绵浴……
内部临时工
一个严密的、隔热良好的房子，即使几天不供暖，温度也不会低于54或55华氏度。我建造过许多节能住宅，没有一个低于这个温度。我自己的房子，1977年的规格牧场房子，我升级了隔热层，做得更紧，当我离开城镇时，不管天气预报如何，我都会关掉暖气。从未有过低于54度的记录。信封里的管子不会结冰。
对埃德·邓恩的回应
艾德,
你的方法在阿拉斯加费尔班克斯行不通。一切都与位置有关。
这在圣地亚哥很容易做到。
费尔班克斯和圣地亚哥之间，看情况。
有多少PV ?
对光伏的简短提及表明，“我们将拥有一个光伏系统”，但对系统的大小只字未提。后来，作者说:“在正常情况下，所有电路都是通过电网供电的。”光伏系统将如何集成到房子里?
虽然我能理解安装电池组只是为了处理罕见的停电的缺点，但我想知道光伏系统在停电期间是否为这所房子提供了任何有用的支持。在夏天的一天里，光伏系统可能会提供所需的所有电力，直到电网连接恢复。在冬季阴天的多日停电可能会使光伏输出降低到一个有用的阈值以下，但也许一天中有一些电力可能会产生有价值的差异，这取决于房子和生活方式。
对Derek Roff的回应
德里克,
美国绝大多数住宅光伏系统在电网停电期间无法为房主提供可用电力，即使在晴天的中午也是如此。
原因如下:光伏组件产生低压直流电。家用电器使用120伏交流电或240伏交流电，因此需要逆变器将直流电源转换为合适电压的交流电源。
当电网断电时，几乎所有并网光伏系统使用的逆变器都不能工作。如果没有逆变器，就无法使用光伏阵列产生的直流电。
因此，如果你想在电网停电期间有电力，你需要两件设备:(1)一个大的电池组，(2)一个适合离网光伏系统的特殊逆变器。这两件设备很贵。
缅因州的天气比费尔班克斯更接近圣地亚哥
马丁，说真的，费尔班克斯的冬季平均日气温比缅因州大部分地区的室外设计温度低99%，这是被动式房屋，不是20世纪70年代的牧场主。由于所有的管道都是从地下进入的(被动式建筑的标准方法)，在没有辅助电力的情况下冻结几天的可能性为零，即使是在寒流期间。
在日本，千瓦级的本田并网共发电机可以切换到隔离模式，并采用割草机式拉绳启动(自福岛事件以来，需求和产量都急剧上升)。但即使这个装置在美国也能买到，我更担心的是，如果在缅因州正常的冬季天气里，你也用完了丙烷，那么这只野兽上的热交换器会结冰。
即使在睡觉时，两个成年人也能提供约500BTU/小时的热量，这在被动式房屋中是足够的，如果在“相当好的房子”中没有那么多的话。举办一个有几十个客人的聚会可能会超过设计条件的热负荷。
假装缅因州在一个第一世界国家，那里的电网不会在几天内停机——在辅助电力上花任何钱都是愚蠢的。
在2008年的冰暴期间，我在马萨诸塞州中心的家停电了一个多星期，前三天夜间气温都在华氏10度左右，没有突破冰点。这是一个1923年的古董，绝缘上有已知的缝隙，由于遮阳因素，几乎没有太阳增益。我用电池控制的RH和温度监测器监测了几个房间的峰值和温度，虽然最冷的房间是(当时)几乎没有绝缘的楼上浴室，但那个房间的温度从未低于38华氏度。可以肯定的是，这并不是一个很大的空间，但同样，这不是一个被动式房屋，(甚至也不是一个填充式牧场)。
回复Dana Dorsett
丹娜,
你写道，“马丁，说真的——费尔班克斯冬季的平均日气温比缅因州大部分地区99%的室外设计温度要低。”
你的论点没有必要，因为我同意你的观点。我从来没有说过费尔班克斯的天气和缅因州的天气相似。我是在回复艾德·邓恩——我不是在讨论罗杰·诺曼德在缅因州的项目。
埃德·邓恩从未告诉我们他的气候区域，这使得他的内部温度数据无法评估。这就是我的观点。
新年快乐，戴娜。
用于PV的电池支持存储
铅酸电池是一种痛苦的管理，但有很多其他技术在不同的商业化阶段。我正在做一个大型隔离电网安装的案例研究。我一直在用一种较新的技术计算500kWh电池存储的成本。我惊喜地发现，在20年的寿命中，摊销成本/千瓦时。它大大增加了PV所能提供的需求的比例。更新的电池技术的维护成本也更低。
目前，这可能还不能很好地扩展到个人住宅存储设施，但当在社区规模上实施时，更大的存储可以用于供应个人住宅。
你说的PV电池备用系统的价格是多少?
你好,
在过去的几年里，我一直在各种GBA论坛上阅读和评论，在佛蒙特州的$towe (Stowe)北部设计和建造一座超级节能的房子。最近，我一直在一家太阳能光伏，热，直接热空气和风力涡轮机的经销商工作。因为你没有提到PV系统的成本或容量，所以很难评论你提到的系统是否因为它的wrt备份需求过大而昂贵。您自己在文章的开头就指出，停电很少见，而且持续好几天也不常见。光伏电网与电池备份系统的连接不需要非常昂贵，并且有铅酸电池技术，如AGM或密封凝胶，在充电过程中不会产生气体(浸水铅酸电池的方式)，并且在住宅中非常安全稳定。
Wrt对备用发电机对PV让我们举几个最近的例子。几年前在新英格兰有一场冰暴。我的姐夫住在新罕布什尔州曼彻斯特市西部。他住的那条有编号的州公路上到处都是树木，他们花了5天时间才把两边的树木清理干净，这样他才能进出自己的房子。如果他一直依靠汽油发电机，他就不走运了，因为他很快就会耗尽燃料。最近发生在长岛的飓风和相关的燃料短缺是对燃料的依赖让人们陷入困境的另一个例子。
有一件事你总是可以指望的(即使在冬天的新英格兰)，那就是太阳迟早会出来的。
此外，当你设计一个备份系统时，大多数人不会让它运行整个房子。相反，你可以利用一个带有最基本电路的子面板，并且只运行那些电路。这就是我如何为我的VT房子设计网格连接电池备份系统。通常情况下，关键区域的灯、冰箱和加热电路都包括在内。
这是一个例子。如今，太阳能光伏板的价格约为每瓦0.89美元至1.25美元。如果你假设只有3小时的日照，在你的屋顶上安装2千瓦时的太阳能电池板，你将花费大约2000美元。一个高质量的预接线(即非常容易安装)的逆变器电源面板，可以与24或48伏系统工作，并处理3000至3600瓦每小时的负载，价格约为3500美元。包括电池充电控制器、系统控制器、断路器和安全开关等。单串48V AGM电池(不含浸铅酸)的电池容量可维持6KWH(考虑50%的放电深度)，约为2000美元。当你把安装硬件和其他成本(主要是电线)包括在内时，你可能会看到大约10,000美元。
我的一个朋友花了一万多美元安装了一个天然备用发电机来运行他的整个房子。同样的1万美元，当你安装一个电池备份电网连接太阳能光伏系统时，虽然你没有足够的容量来运行整个房子，但你肯定有足够的容量来运行它度过一个漫长的冬夜。不可否认，如果你有几天没有阳光，你要么必须保存能量，要么就没有能量。但当太阳升起时，你会给电池组充电。
还要考虑到发电机的发电能力被锁定，除非你添加一个电池组来配合它(就像我的许多客户一直在做的那样)，否则它必须不断运行以产生电力，并且通常在消耗化石燃料的同时产生超过你需要的电量。然而，使用基于PV的电池备份系统，您可以在预算允许的情况下，随着时间的推移添加额外的电池串。如果随着时间的推移，你将我上面提到的单个48V串升级到3串，你将能够存储18KWH的电力，并且通过明智的使用可以持续许多天。
然而，有一件非常重要的事情是，1万美元的光伏电网与电池备份系统相结合，而发电机永远不会给你带来回报。每一天，只要电网接通，阳光普照，发电机就会在花了你一大笔钱后闲置在那里。但对于电网连接的太阳能光伏电池来说，每天电网启动，阳光明媚，你就可以通过生产电力并将其卖回电网来收回系统的成本，同时减少化石燃料的消耗和二氧化碳的产生。随着时间的推移，PV选项将为自己买单。发电机永远不会。
走哪条路是基于你的生活方式和在紧急情况下调整它的能力的个人选择。对我个人来说，这真的是别无选择，因为PV方法虽然不一定是完美的备份系统，但它包含了这个论坛存在的原因，以及每个阅读它或评论它的人都这样做的原因，那就是使用更少的能源。
欢呼,
杰伊•赫斯
Martin关于网格连接系统的致命弱点的评论
嗨,马丁,
作为一名光伏设备经销商，我听说在大多数人之前就有好东西上市了。生产电网连接系统的公司并没有意识到，在为电池板和逆变器支付了所有的钱之后，当电力下降时，客户无法利用他们在停电期间拥有的光伏发电能力。
解决这个问题的方法就是他们所说的交流耦合。正如你所提到的，电网连接系统的致命弱点是防孤岛安全功能，通过确保光伏电网连接系统在发生故障时与电网断开，防止线路工人受伤或死亡。交流耦合的工作方式是购买一个额外的盒子来与系统一起工作。这个盒子位于并网逆变器和主交流面板之间。然而，它也连接到紧急备用电力子面板和电池组。当电网故障时，盒子从备用电池中获取电力，盒子里有一个小的逆变器，足以产生电力，让并网逆变器误以为它还在电网上。与此同时，它实际上断开了并网逆变器与电网的连接，并将其产生的电力输送到备用应急子面板和电池组系统。如果没有太阳，那么它就不再试图欺骗并网逆变器，而是从电池组中提取电力，并将其路由到备用子面板。
从本质上讲，这是一个两全其美的方法，已经推出或即将推出的设备可以与现有的并网逆变器一起工作，并可以追溯安装。生产这些系统的人不是傻瓜。他们是非常聪明的人，虽然没有花太多时间认识到以前系统架构的缺点，但却花了一些时间来设计和测试可以解决这些缺点的硬件。幸运的是，我知道至少有两家供应商会有解决方案，在一两年内，大多数或全部可能会……
欢呼,
松鸦
回复Jay Hersh
松鸦
作为一个在过去33年里一直用蓄电池组生活的人，我预测很少有电网连接的美国人会想要购买铅酸电池，并从事必要的电池维护活动，这将需要运行你的设备——尤其是一旦他们发现价格和所涉及的麻烦。
这是对Jay Hersch的另一个回应
松鸦
我现在意识到你连续发了两条评论。我最后的评论是对你的评论#12的回应。这条评论是对你的评论#11的回应。
在这个10,000美元的例子中，您在几个方面扭曲了数字。
首先，将电池充满电量的50%放电是不负责任的行为。它缩短了电池的寿命。在50%的放电，电池电压将相当低，无论如何。大多数拥有光伏和电池结合系统的房主的目标是将电池放电到不超过满电的80%。
其次，谁需要1万美元的发电机?我的5千瓦本田发电机花了2000美元。它提供的电力足够我整个房子使用，而且很可能可以使用18年。是的，在冰暴来临之前储备汽油是个好主意。
你那微不足道的光伏和电池系统只能提供我本田汽车输出的一小部分。如果你认为每天冰暴过后还能有3小时的阳光，那你在做梦吧。我们在11月和12月有两周时间完全没有太阳。
登录或创建一个帐户发表评论。
报名 登录