图片来源:能源先锋
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2009年，我在公寓里安装了一台新空调。前一个是一个25岁的老人，步履蹒跚。天气不太凉爽，夏天的电费也涨了。
所以，我对我们的公寓进行了手动J负荷计算，以确定我们应该更换多大的公寓。我想安装一个不会太大的，这样它可以有很长的运行时间，保持我们的地方凉爽干燥。这个夏天，我用了一个新的数据记录器，看看我是否成功了。下面这张(经过修改的)照片不我们的公寓，也许能让你知道我做得有多好。
大热天空调运行
一旦你安装了空调，就不难判断它是否超大。你所需要做的就是计算它在大热天运行的时间。如果它经常跑步，还能保持凉爽，那你的身材很好。如果它一次只运行几分钟，而且大部分时间都是关机的，那么你的空调就太大了。
在空调的世界里，“热天”有一个特定的定义。有一种东西叫夏天设计温度，也就是你所在位置的温度只有1%高于这个温度。在一年的8760小时中，夏季的设计温度平均只超过了87.6小时。
你的空调应该在设计温度下几乎连续运行。这就是Manual J制热和制冷负荷计算背后的思想，这是由美国空调承包商(ACCA)。但它有一些松弛，所以当温度比设计温度高几度时，你不必担心会很热。如果你在接近设计温度的情况下每小时运行45分钟或更长时间，你的空调可能做得很好。
我们需要多少容量?
正如我提到的，在我买新空调之前，我对我们的公寓进行了负荷计算，结果是我们需要大约1.6吨的空调容量。正如我在之前的一篇关于如何判断你的空调是否超大的文章中所写的那样，我本想使用1.5吨的空调，但我胆怯了，改用了2吨的空调。
我们的房子大约1500平方英尺，所以每吨750平方英尺。这里许多承包商仍在使用的标准经验法则是，为每500-600平方英尺的空调面积安装一吨的交流容量。自我们的房子又旧又漏(是的，是的，鞋匠的孩子们等等)，750平方英尺每吨是相当不错的。但是，它够好吗?
测量我们的空调运行时间
今年夏天，我终于在我们的空调上安装了一个数据记录器，看看它到底有多大。我之前写过用秒表确定我们的空调太大了因为月经周期不长。在我得到新空调后不久，我在一个炎热的下午测量了最多9-10分钟。我在最近的实验中使用的数据记录器是Hobo UX90-004来自Onset．
你所要做的就是把它贴在电机上(它被磁铁固定在那里)，它就会告诉你电机什么时候开着，什么时候关着。我打开炉子，把它粘在鼓风机电机上，如下图所示。显示器显示了在部署记录器时电机总共运行了多少小时和分钟，但在下载数据时可以获得更多详细信息。
让我看看数据!
在整理了几个月的数据后，我选择了一天，这一天似乎完美地说明了我们的空调有多好。那一天是上周五的8月29日，我查看了从午夜到午夜的24小时。
我还确保保持室内温度恒定。恒温器几乎一整天都在75华氏度。唯一一次不是在清晨，我把温度降到了74华氏度。
你可以看到下面的数据。第一个图表显示了一天中每个小时的平均温度(绿色)，每个小时内空调关闭的时间(红色)，以及每个小时内空调打开的时间(蓝色)。温度数据来自地下气象．)
我们在亚特兰大的设计温度是92华氏度。上周五，我们度过了5个小时，温度保持在91-92华氏度左右。我们又在89°F以上呆了几个小时，所以很适合看看我们的空调是否超大。
首先要注意的是，一天中只有一个小时空调开着的时间比关着的时间多。从下午6点到7点，空调开了31分钟，关了29分钟。
请注意，第一个图表并没有显示实际的开/关周期。我对数据进行了分类，以便每个红色列显示AC在一小时内不运行的分钟数，每个蓝色列显示AC在一小时内开着的分钟数。下午天气热的时候，大约每小时有三次循环。
在整个24小时内，空调经历了35次循环，如图2所示。一天开始时关机，一天结束时关机，中间播放了35次。(开头和结尾的红色列不显示整个关闭期。第一个显示53分钟中只有29分钟关机，最后一个显示63分钟中只有4分钟关机。)
一些有趣的数字
我研究这些数据已经有一段时间了，这里有很多值得注意的地方。以下是一些让我印象深刻的数字:
- 最大准点率:14.8分钟
- 最低准点率:7.2分钟
- 最大停机时间:64分钟
- 总准点率:1440分钟内315次(22%)
- 平均每小时准点率:13.1分钟
- 平均每轮准点时间:9.0分钟
的外卖
我们可以从这些数据中学到的一些主要经验是:
- 我使用1.5吨重的空调不会有任何问题。
- 室外最热的时候和室内冷负荷最高的时候是有时间差的。
- 最长和最短的关闭时段(54分钟)之间有很大的差异，但与打开时段(7.6分钟)之间没有太大的差异。
- 即使是老旧的、漏水的共管公寓，按每吨500-600平方英尺的面积计算，空调的尺寸也会大得多。
- 我没把手册J写好。
- 每循环9分钟，我们的空调在除湿方面做得不够好。(我也得到了一些关于湿度的非常有趣的数据。请继续关注!)
里克·奇伍德最喜欢的策略
几周前，我收到了里克·奇伍德(Rick Chitwood)的一封电子邮件，他在邮件中提到了他是如何喜欢做空调尺寸和安装的。以下是他所写的:
- 使用手册J估计所需AC的尺寸;
- 使用HOBO 's来监控运行时间(在设计温度下)和室内温度-这样您就知道手动J是否正确。
当然，如果您像我一样弄错了Manual J，使用数据记录器并不能改变这一点。不过，它确实能帮助你弄清楚如何正确计算负载，并确保你在下一份工作中做得更好。
你知道了。数据不会说谎。如果你想知道你的空调有多大，只要拿出你的秒表。如果你想更好地了解正在发生的事情，给自己找一个数据记录器。
Allison贝尔斯迪凯特，格鲁吉亚，是一个演讲者，作家，能源顾问，resnet认证培训师，和作者能源先锋博客．看看他的深度课程，掌握建筑科学并在推特上关注他@EnergyVanguard．
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13个评论
对Allison Bailes的回应
艾莉森,
谢谢你(勇敢地)分享你的数据。在美国，在一年中最热的日子里全速运转的空调数量非常少。
你有没有考虑过安装一个无管道的迷你裂缝?
Mini-splits
马丁，是的，我考虑过，但是决定不买了，因为这对我们来说是一项困难的改造，而且比简单地把旧的空调换成另一台同类型的要贵得多。虽然卡特·斯科特可以在马萨诸塞州建造两层楼的房子，只需要两个没有管道的头，但这对我们来说行不通。我们的围栏不是很好(尽管它的性能比我想象的要好得多!)，在混合潮湿的气候中，整个房子的空气流动是至关重要的。
其他暖通设备也一样吗?
伟大的文章。我很好奇你的结论是否适用于其他暖通空调设备。炉?迷你裂呢?他们能够监控负载并相应地调整输出，但我认为超大的单元仍然会带来能量损失。在另一端，如果一个小尺寸的微裂缝连续运行，而没有达到设定值，情况是否也是如此?
我也很好奇你的Manual J计算是如何与现实生活不符的。我们房主应该对这个工具(以及使用它的人)有多大的信心?
有硬数据与制造商的声明和设计软件进行比较是很好的。
分担热负荷可以促进上浆
我知道一般的经验法则往往是根据冷却负荷来调整设备的大小，但如果对热泵进行类似的交换，我最近了解到，对于一些家庭来说，设备的大小更多地是由加热负荷而不是冷却驱动的。例如，我那栋很旧、没有隔热、带阁楼的房子就是这样一种资产。大约6-7吨用于冷却，但8-10吨用于加热，使用热泵。
供暖系统尺寸过大也有类似的说法吗?
同样的论点是否适用于供暖系统?使用鼓风机电机的天然气炉?如果炉子的大小合适，我应该看到它在冬天最冷的时候大部分时间都是开着的吗?
你看，我住在一个1998年的联排别墅里，有一个原始的，很少维修的煤气炉和电气空调系统。我一直计划尽快用更高效的型号来替换它们。但现在我很想买一个数据记录仪，看看未来9-12个月会发生什么，看看它有多超大。
如果这是一个基本的问题，对不起。我只是一个幻想着成为建筑节能专家的电脑怪才。所以我还处在学习的早期阶段。现在看看我能找到关于这些数据记录器的什么，以及是否有可能从Linux中提取数据。因为我是那种电脑极客。: -)
这是对的(回应劳埃德#5)
加热设备也应该在99%的外部设计温度下以接近100%的占空比运行。
对于热风炉，尺寸过大不会对效率造成明显的影响，但由于温度过高，气流和噪音等，可能会对舒适度造成影响。对于超过1.5-2倍的水循环(泵送热水)系统，使用效率将走向短循环效率悬崖(特别是在多分区系统中)。
超大的加热
用变速鼓风机替代熔炉，鼓风机能量通常随着尺寸的增加而增加。实际上鼓风机的能量经常增加，即使尺寸保持不变。有很多PSC电机在300 cfm/吨左右，取代它们的VS鼓风机通常设置在>400 cfm/吨。
尺寸过大的炉子似乎比空调更常见，这确实说明了一些问题。我所在地区的大多数手动D型空调都使用冷却气流，因为这需要最大的风量。然而，大多数现实世界的炉-交流组合要求加热气流远远超过冷却，即使设置在最高允许温升。这有点奇怪。
变速?
数据记录器是否补偿变速系统?大约6个月前，我刚安装了一个新的热泵(Bryant Evolution Extreme)，我们设计它是为了冬天而不是夏天。但这是我的一般理解，过度尺寸现在是“ok”的变速压缩机技术。
即使变速，超大尺寸也不行
虽然Evolution Extreme或Carrier GreenSpeed等单位是可变速度的，但它们并没有无限的转弯比。如果转下比是3:1，你已经把它放大了3倍，它将永远不会有效地调制，并将循环开/关与大量待机空转电源使用。因此，即使它的效率运行在最小调制非常好，空转待机损失带走了平均效率。通过放大调制单元的一个大因素，你最终重新发明了1个速度单元(一个速度是“低”的)，但这是一个昂贵的1个速度。
理想情况下，您可以将其大小设置为在平均季节性负荷下处于调节范围中间的某个位置，并且在1%和99%的设计条件下仍有足够的容量来覆盖峰值负荷。峰值负载超过50%的超大尺寸通常会使设备在平均负载下循环。
实际负载通常会低于Manual-J中计算的负载，最好是在尺寸过小而不是过大的情况下出错。艾利森的案例就是一个很好的例子——计算结果为1.6吨，实际负载基于2吨单元的最大负载循环，表明峰值负载约为1.1吨。如果他选择了1.5吨的装置，就会有足够的备用容量，即使是1吨的装置也不会让他吃不了苦头。如果他使用了一个2吨的变速装置，它只会在最热的日子里调节，但在平季几乎没有。如果他选择了3-4吨的变速，那实际上就是一速了。
调制
戴娜:我完全同意你的观点，但我认为这只是冰山一角。Evo Extreme/GreenSpeed(同一单元)具有出色的调制-基本上无法匹配。高端设备大多为2级，一级占~60%-70%。此外，大多数这种设备只能以整吨的增量提供。我很想看到现场研究，但我愿意打赌，绝大多数拥有2级设备的人，如果使用单级设备的大小等于或小于他们的第一级设备，情况会更好。
在赞美绿色速度调制
该车型仅由两个不同的系统组成，一个配置为2吨和3吨，另一个配置为4吨和5吨。2和4是3和5的出厂失谐变体。换句话说，选择2或4并不会带来额外的降低;它们不会分别低于3和5。
对于Alison的情况，传统的分离系统的容量不能小于1.5吨，所以没有“1吨”选项。导管微型裂缝可在一吨的变种与4:1转弯，但他们的空气处理器是低静态;可能无法使用传统的(蹩脚的)管道系统。
空调，冷负荷，暖通空调超大
艾莉森,
海绵状的冷凝器箱(你的照片)
-我还在笑。拥有物理学博士学位的艺人。令人愉快的。
．
控制仪表的作用
-听起来你们的恒温器和我们的一样。如果温度高于设定值1F，空调就会启动。
—控制器的灵敏度很重要。如果它更敏感，如果温度上升0.1华氏度，它就会启动。或者，如果不那么敏感，如果温度上升2华氏度，它就会出现。不管怎样，都会影响开/关循环的曲线。
-同样，可编程恒温器也可以起到作用，这取决于房主对变化的容忍度。以我们家为例，在炎热的夏天，房子的温度在华氏75度到79度之间。只要湿度低，晚上凉爽，我们就觉得舒服。
-我们现在使用可编程恒温器。这是久负盛名的霍尼韦尔计时表III。空调现在从凌晨3点到下午7点完全不工作。从晚上7点到凌晨2点，如果需要返回到76F过夜设置，空调将运行。大多数重要的工作都是在晚上10点到凌晨2点之间完成的，那时芝加哥地区的电费较低。运行时间大约是5 - 10分钟(估计)，除非我们引入手动输入，比如74 - 75F，因为明天可能特别炎热和潮湿。在这种情况下，空调运行时间更长但更短(估计15 - 20分钟)。
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你觉得你很胖??
-我们有一个2层的房子和两个空调单元。结果是628平方英尺/吨。这就是2001年的情况，舒适度没有问题，空调都能正常工作。
-然后我们养成了减少水电费的习惯。现在只有上层空调运行。下层单元只有在我强迫它运行时才能运行，以保持它的可行性。因此，我们现在是1257平方英尺/吨。这些都不包括基本完工的地下室。如果包括在内，这将使我们达到1886平方英尺/吨。一台空调处理负载很好，没有分配问题。我喜欢备胎，但是……
-所以我们在外面有两个洞穴式空调箱，只使用其中的一部分。脂肪。QED。
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夏季冷负荷
-季节负荷:温暖= 6月至8月(Ext + Int);温和= 4月，5月，9月，10月(仅限国内)
2001年:暖Mos = 11千瓦时/日，暖Mos = 2.8千瓦时/日，季节差= 8..2千瓦小时/ dd。
2013年温暖Mos = 3 kwh/dd，温和Mos = 2 kwh/dd，季节差异= 1 kwh/dd
-在温和的天气下，几乎所有的kwh使用都是内部的(电器等)。可能会出现高温日，但炉子和空调都不工作。我们的内部使用量减少了29%。
-同样，外部部分过去占夏季用电量的75%。现在是1/3。通过这些措施，外部制冷负荷降低了约88%。
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对能源效率的渴望
-当我读到空调的尺寸时，它似乎取决于a)手动J方法，b)实现均匀除湿，c)足够大，在最热的日子里稳定运行100%。
-我希望看到关于“d)”项的能源效率的说明。公开的，而不是隐藏的。
-当我看到长时间的运行以保持空调运行并顺利降低湿度时，我担心鼓风机运行过度，并没有真正的好处。虽然我们的鼓风机运行得很少，但它和自然气流让我们感到很舒服。
．
哪个更重要?…
-最近的一篇帖子考虑了密封和绝缘哪个更重要。(一个只有天使才会考虑的话题)。
-现在我想知道(夸张地说):哪个是最重要和最经济正确的?是正确地调整空调的大小并优化其SEER评分，还是最小化冷却负荷以实现最佳实践?
-我会说，回到上面的表格。这些数字发生在a/c硬件没有变化的情况下。
-如果没有，我们几乎肯定会指定并购买超大号空调。更多的脂肪。
-相关(修辞):被动式房屋的冷负荷与其他基准房屋相比如何?最佳实践?
-也许这是未来可能的主题?
谢谢-好建议
谢谢分享这些信息。
苏格兰狗
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