图片来源:南山公司
能源书呆子的更多思考
如果你设计了一个“相当不错的房子”，有R-20的地下室墙，R-31的上层墙，R-49的天花板，三层玻璃的窗户，一个小裂缝热泵和HRV，接下来你应该做什么来减少你的能源账单?或许可以以被动屋标准为目标?
根据马克·罗森鲍姆的说法，这没有任何意义——部分原因是这种类型的房子用于家庭热水和各种电力负荷(灯、电器和插头负荷)的能源比用于空间供暖和制冷的能源要多。“也许可以安装一个热泵热水器或太阳能热水器，”罗森鲍姆建议最近在缅因州波特兰召开的被动式房屋会议．“这就是你需要做的。但不要让它成为一个被动的房子。看看所有的能源消耗，而不是在平板下面放12英寸的泡沫。”
监测数据来自12个家庭
罗森鲍姆的会议被称为“实现净零”。他在演讲开始时解释了他的目标:设计由微型裂热泵加热的零净全电动住宅。(罗森鲍姆将“净零”房屋定义为每年产生的光伏电量与其使用量相等的房屋。换句话说，这是一个场地能量计算;它与能源无关。)
罗森鲍姆是马萨诸塞州玛莎葡萄园岛南山公司的工程总监。他帮助在新英格兰的12个全电动超级绝缘家庭安装了监测设备，并在波特兰会议上展示了这些家庭的监测数据。
这些房子的面积从1200平方英尺到1600平方英尺不等;每栋房子都住着2到4个人。
这些房子不符合被动屋的标准
监测时间最长的房屋是玛莎葡萄园岛一个名为Eliakim 's Way的小型开发项目的8栋房屋。(绿色建筑顾问报告…
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。
53个评论
才华横溢的
Marc，谢谢你所做的非常重要的监控和工程。还有马丁，感谢他帮助传播这个和其他的发现。
进一步思考
马丁的文章可能会让人们认为我蔑视被动屋运动，这是不准确的。我已经批评了一些主要的缺点——一个标准适用于所有气候的方法，小房子的惩罚，不能计算一些(但不是全部)PV输出与一次能源。我已经建议，所有的标准都需要从规定每层楼面面积的性能，最终转变为设定人均一次能源的限制——制定一个工作预算，并接受资源公平的概念。一个建于2012年IECC的1400平方英尺的牧场可能比5000平方英尺的PH值使用更少的能源，当然也使用更少的具体能源。
我参加了波特兰的会议，而不是在旧金山的PHIUS会议，因为我认真对待自己的碳影响——飞往旧金山相当于我开车一年。然而，波特兰会议是与PHI结盟的“忠诚派”会议，正如马丁关于他对Feist的采访的文章所表明的那样，PHI并不打算处理这些缺陷。PHIUS正在进行这项工作，因此我对美国PH运动的未来感到兴奋。
对Marc Rosenbaum的回应
马克,
谢谢你的意见。我很感谢你澄清你对被动式房屋运动的看法，因为我当然不想歪曲它们。
和Dan Kolbert一样，我非常感谢你分享了你积累的监测数据，以及你对能源问题的敏锐分析。
非常有趣的…
马克，你能帮我澄清几点吗?
葡萄园的房子已经使用LED/CFL照明了吗?
2-你会对这些受监控房屋的住户在插头使用方面进行能源评估吗?
3-移动到高压水轮机的净能量收益是多少?有这方面的信息吗?
4-你能否详细说明为什么你认为以人均能源补贴为标准会更合适?
我们可能比你想象的要等着看PHIUS修改的结果，
看看它如何影响当地的可能性……
我已经使用cree的CR6和一些较老的LR6型号好几年了，
很难再回到icand lighting…
仅仅使用节能灯泡所节省的能源就比一般人想象的要多。
我刚买了100台新爱迪生9W 2700K型夜光灯…
在魁北克当地水电公司的激励下，每人支付1.20美元
(我不同意，中产阶级纳税人的钱又流向了大公司和经销商…但这一次，我要把我的份额)
即使是在一个偏远的地方，它也能在1-2年内收回成本:)
9061千瓦时/年& PV。
几乎在美国任何一个地方，你都可以用8kw或更少的光伏发电产生9016kwh/年。
2014年，该系统在德国的非补贴安装成本约为1.5 - 1.6万美元，而在美国约为30美元，但正在迅速下降。
行业分析师和投资银行家似乎都认为，在监管机构的温和政策支持下，到2020年，美国的这一数字将降至1万至1.2万美元。
即使需要50-100%的光伏才能在冬天的黑暗中直接向家庭提供每天/每周的能源，但在2030年之前，这将是可以负担得起的，因为电池和光伏的成本将沿着各自20或40年的成本下降“学习曲线”趋势继续下去，即使净计量交易被严重削减(可能会在一些地方发生)。特斯拉目前向松下支付的锂离子电池价格不到200美元/千瓦时，随着他们内华达州大型工厂的扩建，价格将迅速下滑至100美元/千瓦时(这是他们的成本——而不是你的安装价格)。
一个使用9061kwh/年的房子可能需要~20kwh的电池来度过一段阴天或积雪覆盖的光伏，但即使是10kwh的电池也足以满足90%的时间(更多，对于那些愿意在阴天减少插头负荷的人来说)。如果到2025年电池系统的安装成本达到200美元/千瓦时，就像一些人预测的那样，这显然将太阳能的价值扩展到所有者，并大幅减少从电网中获取的电量，即使是8kw的光伏阵列。
在这一点上，从电网断开成为一个选择，但希望这不会是如何发挥作用。如果保持与电网的连接仍然很便宜(甚至有利可图，向电网出售现货市场的电力)，大多数人仍然会选择保持连接，这对于保持电网稳定和保持非太阳能客户的低费率有很大的好处，因为光伏输出的边际成本实际上为零。公用事业公司和监管机构如何应对这种新的竞争关系到所有纳税人和公用事业公司股东。
这是很好的食物
这很值得思考。即使是一个老旧的小房子，有标准的“风化”类型的改进和有效的热泵或燃气加热，照明/插头负载很容易成为能源使用的大部分。我个人估计大约是53%。不幸的是，这一点很难消除。我已经权衡了电磁炉的经济回报，它就是没有意义。我的灯都是节能灯，led只是一个微小的改进，所以我不会升级，直到我的节能灯供应用完。我们的照明也相当少，不用的时候大部分都把灯关了。我的冰箱和洗碗机已经很好用了。洗衣机不用那么多能源。烘干机使用很多，但热泵型号还没有出现，当它们出现时，我担心价格会使它们在回收期方面与诱导相似。 I've gone around the house with a Kill-a-watt and found no egregious plug/phantom loads. I feel stuck. Granted it's only about $65/mo spent on these things, but I'd like to reduce it and can't really find any good opportunities.
对尼克·韦尔奇的回应
Nich,
对于你这种情况的人来说，下一步可能是安装PV系统。
对尼克的回应
在规划新房子时，解决这些问题要容易得多。如果有人把现有的烘干机、灶台或更好的东西扔掉，那肯定是疯了。但我正准备为新房子买电器和照明设备。入职的好处主要不是省钱。我可以避免丙烷罐，避免需要处理燃烧空气和燃烧副产物，从而获得更好的性能。我喜欢做饭，所以电磁炉是一个很好的选择，尽管它比较贵。
惠而浦刚刚推出了一款热泵烘干机。这样会花费更多，但运行起来更便宜。最大的卖点是我不需要在信封上开一个大洞来封住它。不再有热空气离开和冷空气进来。
LED照明现在已经足够便宜了。
“以减少能源的使用
“为了减少这些房屋的能源消耗，下一步可能是安装一个热泵热水器。”
我不同意。太阳能热水供暖最初的问题是使系统长期可靠所需的复杂性。当使用热泵热水器时，这个问题再次出现。此外，除非我弄错了，否则仍然会有生锈的问题，除非它是不锈钢或玻璃纤维罐。最后，还有一个问题:它能泵出冷空气，并能冷却它所在的任何房间的空气。这些都不是小问题，更换一个非常昂贵的热泵热水器的成本可以很容易地超过所节省的电力。
我的赌注是买一个玻璃纤维热水器，就像马拉松一样，大约1000美元。如果他们的文学作品是可信的，它应该持续主人的一生。因为它是电的，你可以使用太阳能光伏发电，就像任何电热水器一样。但你不需要像传统的玻璃内衬热水器那样每10年更换一次。
如果你真的想在水暖上省钱，那就和你的家人一起商定一个24小时内洗澡、洗衣服和洗碗的固定时间。如果你这样做了，那么你可以在一个定时器上操作你的热水器，它可以在一天的许多小时里关闭加热元件。我想也许这样做真的可以减少电费。这需要一种生活方式的改变，所以很多人会不高兴。
热泵热水器
为了回应你的一些批评，埃里克…
HPWHs在原则上像冰箱一样复杂/可靠。似乎没有人太担心冰箱。
便宜的电池仍然会生锈，但通过勤奋的冲洗和阳极棒监测/更换，你可以让一个电池使用超过10年。在波特兰，我们很幸运有很软的水，所以热水器通常可以使用20多年。通常也有激励措施使高高压whs具有价格竞争力。在这里你可以免费得到一个GeoSpring，尽管我知道这不是常态。
在寒冷的气候中，冷空气可能是一个缺点，但在地下室，除湿通常是受欢迎的，所以它也不全是坏事。在温暖的气候中，这就更有意义了。使用无管道热泵，即使在冬季，即使你认为它是在“偷”热，HPWH通常仍然以超过1.0的COP运行。
如果我们假设典型的带电阻的水加热成本是30美元/月，而你将其降低到15美元/月，那么如果你购买一个大约1000-1500美元的HPWH，只需要几年的时间就能收回成本。
此外，一个像样的热水器的待机能耗相当低，大约5%。所以关掉热水器没有什么意义，尤其是考虑到麻烦。
马拉松的待机时间较低……
热水器定时器只能给你买少量的水，如果你把水箱调到较低的温度，直到你再次需要热水之前的一个小时左右。
但这种方法也会让它每天在军团菌的温度区停留数小时，在那里它们就像只吃睾酮和伟哥的细菌一样繁殖。不值得冒这个险。
目前许多热泵热水器的可靠性还有待提高。它应该像冰箱一样可靠，但初次上市的经验似乎表明情况并非如此。它们将在高成本电力领域获得良好的“回报”，但随着光伏发电变得超级便宜，热泵热水器也需要变得便宜(而且更可靠)。我持谨慎乐观态度。
如果像Eco-Cute这样的迷你分体式全分体式热水器能够登陆美国，我们有理由相信，它们的性能和寿命将超过水箱式热水器，但初始价格可能会更高一些。EcoCute机组使用CO2而不是R410A作为制冷剂，使其更加环保。(不过它们不会给你的地下室除湿。)
嗯，我不太确定
嗯，我不太确定你的数字在全国范围内的平均值。人们很容易(甚至我也这样做!)根据自己的地区影响(包括经济和气候)得出并不广泛适用的结论。在我住的地方，传统热水器的使用寿命从来没有超过十年。考虑到GeoSpring的价格，我敢肯定它是按常规生产的，在大多数地区10年内就会生锈。我不认为普通人，包括我自己，有足够的责任心定期更换阳极。如果你是这样的人，那么向你致敬。
我是那种喜欢可靠的东西的人。我付的钱越多，它就越可靠。与之相抵消的是你为更可靠的物品节省的电费。如果是清洗，我认为大多数热水器都是使用传统的水箱和热泵，那么我选择简单和安心。我讨厌热情地洗冷水澡。当旧热水器坏了，我不想再这样做的时候，我已经做得够多了。我宁愿有非常可靠的长寿命热水器，随着时间不可阻挡地向前发展，它可以使用越来越便宜和更高效的太阳能光伏电池板。
“此外，一台像样的热水器的待机能耗相当低，约为5%。”
你有推荐信吗?
热水器决策
这个问题并不明确。有一个强有力的论点是，一个电阻马拉松加上一些额外的光伏板(而不是当前一代的热泵热水器)。
因为我有一个34年的光伏电池板，仍然表现良好，我相当有信心，光伏电池板是长寿命和无故障的。
对达纳的回应
丹娜,
我怀疑你对美国住宅光伏安装价格的估计有点落后。在弗吉尼亚州中部(与其他地方相比，该州/当地很少/没有激励措施，安装人员之间也没有太多竞争或经验)，我们通过批量购买协议支付的价格仅为3美元/瓦(http://solarizecville.org/注:在短短3个月内，我们的城市/县的住宅光伏装机容量大约翻了一番!
我猜的是美国的平均水平。(对约翰的回答)
这是一个不断变化的目标，但2014年美国小型太阳能的平均价格可能是每瓦3.75- 4美元左右。我知道现在德克萨斯州有一些热点地区的价格在2美元左右，但许多地方的价格仍然在4美元甚至5美元左右。我不想在低端上夸大，但可能高估了高端。
2014年第二季度，在马萨诸塞州，我看到安装容易拾取的屋顶的报价在3.75美元到4.25美元之间，但有一个项目的价格超过了每瓦5美元。后者是一幢2层的房子，屋顶线条很难看，没有大的宽带，只能在一个大矩形中铺瓷砖，而且无法使用起重机来吊装硬件。(尽管有这些因素，但这感觉像是一种欺骗——我怀疑承包商不想浪费时间，因为这是一个热门市场，你可以在相同的时间内完成3份工作。)4.25美元左右的报价都是20%效率的面板，3.75美元左右的报价是1级中国面板，转换效率为15-16%。
我还没有被要求在第四季度审查任何报价。GTM将在1月份发布2014年季度平均成本和安装以及年度数据，如果第四季度的平均成本在3美元左右，我也不会感到惊讶。
但可以肯定的是，在2020年之前，美国大部分地区的油价将在2美元或更低。30美元的所得税抵免将于2016年12月31日到期(退回到10%)，但届时无补贴成本将足够低，几乎无关紧要。2016年第三季度至第四季度，对于那些试图在补贴上领先的企业来说，安装率可能会上升，随后2017年第一季度至第二季度的安装率将相对较低，但届时补贴较少的成本将低于目前的补贴成本。
当价格快速通缩时，人们有理由推迟购买光伏，但在电力成本高的地方，等待也有成本。但是成本效益的界限每天都在被这些东西无情地侵犯。无论你的电价有多便宜，光伏发电的生命周期成本很快就会超过它，如果它还没有。使用不同的财务成本假设实现平价的$/watt地图是正确的:
http://www.usaee.org/usaee2014/submissions/Presentations/Hagerman_IAEE_Poster.pdf
请注意，SolarCity将在2015年在少数几个州提供30年期4.5%的融资(这甚至比“乐观”的地图场景还要好)。以实际的2美元/瓦(无论是净补贴成本，还是无补贴成本)，光伏太阳能对美国几乎所有人来说都是NPV+，利息为5%(除了西华州Cascades以西的几个廉价电力雾露地区)。如果你支付的是低于3美元的费用，那么在获得税收补贴后，你的净成本在2美元左右。
DHW上的一些数字
我家只有两个成年人和一条狗，我们每天使用14-15加仑的DHW——相当低。我在以前的房子里有一辆马拉松车，在这房子里有一辆斯蒂贝尔·埃尔创HPWH。IIRC马拉松使用约4千瓦时/天。2 - 9月，斯蒂贝尔使用1.5千瓦时/天。这将节省912千瓦时/年。在MV上，这大约值200美元/年。Stiebel是最昂贵的HPWH，您可以以更低的成本从其他HPWH获得类似的性能。所以我怀疑，在没有任何回扣的情况下，一场马拉松比赛的边际成本不会超过600美元。如果这个单位持续下去，这是一个不错的回报。(顺便说一下，马拉松比赛用的是聚丁烯，不是玻璃纤维。) And to provide that energy with PV would take 700-800W of PV in New England, so the PV + electric water heating isn't there yet.
我住在NH的房子里，Nerdwood的系统在25年后变得强大，但它是定制的，完全是被动的，没有防冻剂。我们在MV上安装了相当多的太阳能DHW系统，到目前为止，根据我们的经验，它们肯定不如HPWHs可靠。
最后，还有一件小事——马拉松的绝缘性能很好，但所有的连接都在顶部，这使得它很容易受到热虹吸损失的影响。我努力地把管道上下移动，在它们上升之前制造一个陷阱，并很好地绝缘管道，但它仍然在管道中损失热量。斯蒂贝尔有侧面连接，我相信油箱里有一个向上的内部管道，似乎在管道中损失更少(主观的，FWIW)。在没有占用的日子里，我看到我们正在监测的两台stiebel在待机状态下使用大约1/2千瓦时，所以猜测待机损耗为每天1-1/2 - 1-3/4千瓦时。
对Eric的回应
“你有什么推荐信吗?”
看看任意一台电热水器的能量因子(EF)就知道了。大约在0.92到0.95之间。由于我们知道电阻加热的效率是100%，这意味着待机损耗约为5%至8%。
再确认一下…
一个5英尺高，半径10英寸的水箱有30.5平方英尺的表面积。如果它有1.5英寸的聚氨酯绝缘，是R-9 (U-0.111)，运行温度为120华氏度，而周围的空间是70华氏度(因此，50华氏度δ T)，那么它是(30.5 * 50 * 0.111)，即169.44 BTU/小时，或50瓦。50瓦24/7运行一个月，0.12美元/千瓦时，每月4美元，是30美元“典型”月成本的13%，这意味着EF为0.87。所以，这个数学运算很快，也很复杂，但它在正确的范围内。
军团菌
查了一下关于细菌的资料:http://www.treehugger.com/green-food/is-it-safe-to-turn-down-your-water-heater-temperature.html
如果热水器的水温低于131F，感染这种细菌的风险似乎很大。任何高于这个温度的东西都会随着温度的上升以越来越快的速度杀死它们。即使在华氏140度的高温下，也要花半个小时才能杀死这些虫子。所以关掉热水器可能不是个好主意。话说回来，把温度调到145华氏度左右，完全关闭电源至少12到16个小时，这可能是一个有趣的实验。然后打开它，看看需要多长时间才能重新获得145度的温度(包括水箱底部的140度)。大概需要多长时间会有季节差异。然后打开它，让它在水箱底部舒适地保持在140度以上一个多小时。
这更像是一个思想实验，而不是一定值得做的事情。也就是说，考虑到所涉及的不可否认的小效率……
更多的感谢
这种类型的研究是无价的。我非常感谢马克在这里发表这篇文章。
我想现在我们将看到被动屋是科学还是基于意识形态。
简写的
顺便说一句，FWIW IIRC不像其他一些AFAIK那样广泛使用。: o)
这个帖子是我在很长一段时间里看到的最有用的帖子之一。许多技术在成本和性能上似乎是相当的，所以细微差别更重要——感谢所有做出贡献的人。
对彼得·黑斯廷斯的回应
彼得,
我同意你对缩写的反应。要跟上建筑行业的同行，就很难不加入年轻人发短信时使用的俚语。IIRC是建筑规范，还是别的什么?
总之，据我所知，这是GBA读者需要知道的。
顺便说一下;宝马=来自德国的汽车品牌。
FWIW =它的价值。
IIRC =如果我没记错;国际住宅代码。
据我所知。
Steibel Eltron对Marathon
Steibel Eltron对Marathon:让我们再算一遍。
假设每天使用44加仑热水(北美家庭的平均用水量)。
假设将一加仑50华氏度的水的温度提高到120华氏度需要0.0855千瓦时。
使用电阻加热器，你需要1373千瓦时/年，每天制造44加仑的热水。
假设COP为2.0，热泵热水器每年只需要687千瓦时，每天可以生产44加仑热水。
Stiebel Eltron
施泰贝尔电子热泵热水器采购价格:2400美元。
足够满足新英格兰Steibel Eltron的需求:0.555千瓦，成本为2,220美元。
收购Stiebel Eltron的价格加上PV = 4,620美元
马拉松
马森耐电热水器采购价格:1100美元。
足以满足新英格兰马拉松赛的光伏需求:1.11千瓦，成本4440美元。
Marathon的购买价格+ PV = $ 5540。
比较
走马拉松路线而不是Stiebel Eltron路线的增量成本= 920美元。
如果马拉松热水器的寿命比施泰贝尔Eltron长几年，马拉松看起来就开始值得考虑了。此外，马拉松热水器可能有更少的服务电话，它不会窃取任何空间热量从你的家在冬天。
让我们用数据来计算:-)
马丁，如果你能把一加仑水加热到0.0855千瓦时，那一定是一加仑公制水!
我们通过监测一台Stiebel Eltron和两辆marathon(50加仑单位，容量更小，因此可能备用损耗更少，但请参阅我之前关于这方面的文章)了解到，这三款车都是在家庭每天使用40加仑多一点的情况下使用的。都在玛莎葡萄园岛超级隔热房子的地下室里。Stiebel每加仑耗电量为1/3，约0.07千瓦时/加仑vs. 0.21千瓦时/加仑。如果有的话，斯蒂贝尔的设定值更高。因此，以44 gpd计算，斯蒂贝尔每年可节省2248千瓦时。如果马拉松比赛的增量成本是1300美元，这可能是一个不错的回报——在MV上是3年。
同时，请记住待机损耗——这些绝缘良好的电力单元可能在550-600千瓦时/年的范围内。对于我们家使用的少量DHW来说，两到三个瞬时电热水器可能只比施泰贝尔每天多使用1千瓦时。请注意，在运行时这些都是巨大的负荷——你需要一个15千瓦的淋浴机组，其中三个是200A的，在我们1300平方英尺的房子里有两个淋浴器和一个厨房(外加一个室外淋浴器，在MV中很常见)。
我认为，但不知道，斯蒂贝尔坦克非常耐用——这是斯蒂贝尔在德国的核心业务。它还有一个镁阳极棒。然而，检查这根杆是一项重要的工作。我打算这么做，因为我很好奇，但我知道大多数人不会这么做。
能量因子测试使用64 gpd IIRC，因此待机损耗占总损耗的百分比较小。我想我计算了一下我们监测的马拉松比赛的EF值在80分左右，而不是90分。我想，但不知道，能源部的测试小心地排除了现实生活中发生的管道损失，所以高估EF。
顺便说一句，AFAIK，如果你在农场里有一个热水器，IIRC会是一个EIEIO。
我喜欢缩写。
ICYGAS。
ICYGAS
1)在北极吃完豆子后内裤里会发生什么
2)缩略语——我知道为什么极客很愚蠢了
3)缩写词-很明显你们都____
以防你给
* * * *
回复Marc Rosenbaum(评论#23)
马克,
我同意数据比计算更好。
所以，用你的每加仑热水千瓦时的数字:
使用电阻加热器，你需要3373千瓦时/年，每天制造44加仑的热水。
使用热泵热水器，你需要1124千瓦时/年，每天制造44加仑热水。
Stiebel Eltron
施泰贝尔电子热泵热水器采购价格:2400美元。
足够满足新英格兰Steibel Eltron的需求:0.9千瓦，成本为3600美元。
Stiebel Eltron的收购价加上PV = 6000美元
马拉松
马森耐电热水器采购价格:1100美元。
足够满足新英格兰马拉松赛的光伏需求:2.7千瓦，成本10800美元。
Marathon的购买价格加上PV = $11,900。
比较
走马拉松路线而不是Stiebel Eltron路线的增量成本= 5900美元。
因此，马拉松加热器的使用时间必须是施泰贝尔·爱龙的三倍，才能使马拉松路线有意义(尽管马拉松加热器确实有一个额外的优势，即在冬天不会窃取空间热量)。
马克，你已经说服我了。谢谢。
窃取太空热量
在我的零能耗家庭在线课程中，我有一个章节是关于年度能源模型的，它计算了冬季供热系统需要为HPWH提供的额外能源，所以我确实跟踪了这类事情。
在我自己的房子里，我们使用的DHW非常少，以至于同样的千瓦时来回切换——HPWH使用1.5千瓦时/天，待机损耗也差不多。这些千瓦时不晕眩真是个奇迹!
另一种看待它的方式-从我们的冷柜和PV逆变器中获得的能量略高于HPWH从地下室获得的能量。
还有其他选择吗?
我喜欢数学和实地考察的结果。是HPWH的或马拉松式电阻加热器是唯一的成本效益的方式，以减少能源需求，只是简单地加热水?
高压污水处理厂会产生多少噪音?你会把它比作冰箱吗?
HPWH噪音
史蒂夫-我做了一点调查。看起来HPWH的噪音相当大，大约55分贝。你不会想要一个在你睡觉的地方。大多数人把它们放在地下室。我的新房子是在一个平板上，我们正在努力解决这个问题。热水器将放在卧室另一端的机械/杂物间里，但我们仍然担心噪音。我希望能在当地找到一个装置来亲自聆听。
据我所知，马拉松和Steibel Eltron是两个选择中的高端。你可以花大约1100美元买一台通用热泵WH，而更便宜的电阻加热器则不到它的一半。关于长寿的看法五花八门。
马克和马丁
你的分析在你所在的地区似乎是正确的，但肯定不是在所有地区都正确。在加利福尼亚州、亚利桑那州和新墨西哥州的大部分地区，更不用说夏威夷了，所需的太阳能电池板要少得多。使用您的定价结构，价格差异约为3000美元或稍多一点。因此，差额相当于更换一台施泰贝尔，包括安装费用和一般加重费用。
当然，如果你已经75岁或更老了，或者计划在你的施泰贝尔保险的寿命内搬家，那么即使你住在气候较温暖的地方，你也应该买施泰贝尔保险。听到了吗，费斯特博士?位置很重要。
注:实际上应该是65岁或以上，因为价格差异实际上包括至少更换一次施泰贝尔。但也许这种挑剔正在变成荒谬
还有其他选择吗
对于水加热是否有其他好的选择的问题，热泵加热系统上有减温器。在地源热泵上常见，但在空气源热泵上不常见。它们对我来说很有意义，我不确定为什么它们不更常见——如果压缩机位于室外，可能会出现冻结问题。
也有排水式热交换器，这并不能消除对加热器的需求，但它们有帮助。
在水箱与无水箱的讨论中，我乐观地认为，智能电网最终将不仅仅是一个流行词，还将涉及对热水器(带水箱的热水器)的一些控制，以帮助电网容纳更多的可再生能源。有了即热式电热水器，你就放弃了参与这个系统的可能性。
对Eric Habegger的回应(评论#31)
埃里克,
你写道:“你的分析在你所在的地区似乎是正确的，但肯定不是在所有地区都正确。在加州、亚利桑那州和新墨西哥州的大部分地区，更不用说夏威夷了，所需的太阳能电池板要少得多。”
很好。让我们做一些更乐观的假设。让我们假设房子位于阳光明媚的亚利桑那州，光伏系统的成本仅为3美元/瓦，而不是4美元/瓦。基于这些假设:
Stiebel Eltron
施泰贝尔电子热泵热水器采购价格:2400美元。
足够满足亚利桑那州Steibel Eltron的需求:0.7千瓦，成本为2100美元。
Stiebel Eltron的收购价格加上PV = 4500美元。
马拉松
马森耐电热水器采购价格:1100美元。
足够满足亚利桑那州马拉松赛的需求:2.1千瓦，6300美元。
Marathon的购买价+ PV = $ 7400。
比较
走马拉松路线而不是Stiebel Eltron路线的增量成本= 2,900美元。
所以，如果马拉松热水器的使用寿命是施泰贝尔爱创的两倍，那么选择马拉松热水器是有道理的。
回复Charlie Sullivan(评论#32)
查理,
在空调季节，减热器降低了水加热的成本。正如你所写的，它们在地源热泵中最常见。地源热泵的问题是，安装成本太高，对于住宅项目来说真的不划算。
在像佛罗里达这样以制冷为主的气候地区，考虑在标准的分体式空调上安装减温器可能是有意义的，但安装成本很高，这些系统对住宅应用没有多大意义。(当然，如果佛罗里达州的读者有与我的说法相矛盾的数据，我很乐意承认我错了。)
马拉松?
我很熟悉这款产品，以及它的超级绝缘塑料罐。除了每个人都认为马拉松会“永远”持续下去之外，有没有人有任何真实的数据证明它是这样的?保修期是什么样的?
塑料能否在高温下持续多年，取决于塑料中残留的催化剂等引起的缓慢反应。比如，他们做过加速老化测试吗?
回应约翰·克罗克
约翰,
这里有一个链接到马拉松保修信息页面，上面写着:“只要你拥有自己的房子，你的马拉松油箱就保证不漏水。”
回复马丁(第33位)
使用EF评级对CA, AZ, NM, HI等较温暖的地区进行评估，将严重高估热泵水热的能源使用，无论是安装在没有空调的车库还是空调房子里。
EF测试有以下指定的测试条件
进水温度58°F±2°F
出水温度135°F±5°F
环境空气温度67.5°F±2.5°F
环境空气温度(仅HPWHs) 67.5°F±1°F
这些温暖气候地区的来水温度平均比EF测试条件高5-20华氏度，所以不需要将温度提高到77华氏度(从58华氏度提高到135华氏度)，只需要将温度提高到57-72华氏度，这在最坏的情况下相差超过5%，并且可以立即降低25%。
如果装置在一个没有空调的车库中，环境温度平均将比EF测试条件高5-25华氏度。这降低了马拉松式或高压水处理厂的待机损失，但也极大地提高了高压水处理厂的效率，以对抗更低的δ - t。
如果在室内，温度将比测试规格高5-15华氏度，但HPWH也将减少房屋的空调负荷。在以冷却为主的气候中，热水器的“额外”PV量确实非常有限——在某些情况下，由于空调用电的有益减少，它可能接近于零。
由于天气变暖，马拉松仍然会看到使用时EF的提高，但备用会增加适度的冷负荷，增加空调的使用。但是运行它所需的PV量远远小于EF数的简单数学所暗示的量。
回复Dana Dorsett
丹娜,
我在计算中使用了两种不同的方法。这两种方法都不是基于热水器的EF等级。
我的第一个计算(在评论#22中)是基于将一加仑水的温度提高70华氏度所需的BTU数。计算忽略了备用和配电损耗。马克·罗森鲍姆(Marc Rosenbaum)随后(温和地)严厉批评了我，并提供了他的监测研究数据，这些数据可以用来提供更现实的计算。
在向马克脱帽致意后，我进行了新的计算(在评论#27和#33中)。这些计算是基于Marc的监测数据(显示实际家庭生产一加仑热水消耗多少千瓦时的数据)。
尽管我的任何假设或计算都没有使用EF评级作为基础，但您的大部分观点仍然是相关的。你是正确的，使用新英格兰的监测数据将导致高估亚利桑那州生产家用热水所需的能源。
不同的位置
Dana的评论让我对这里关于制作DHW的特定交流和我在Martin选择在博客上发表的演讲中提出的总体观点进行了澄清。我是一个地区学家，专门研究采暖气候，甚至是夏季潮湿的气候，而不是寒冷的沙漠气候。所以我的数据和建议可能适用于不同的气候，但我没有经验，我倾向于首先依靠经验，而不是分析，当我在建筑环境中处理一个问题时。我认为这是一生的工作，密切关注如何在一个生物区域建造好的建筑!
HPWH噪音
我对GeoSpring的主观描述是，它听起来像一台有点吵的冰箱。声音不大，但比普通住宅冰箱的声音要大。它就在我们厨房下面的地下室里，尽管有管道和楼梯连接着两个房间，但我们在那里从来没有听到过它的声音。
回复Martin Holladay(评论#35)
马丁，是的，当制冷/热泵循环用于冷却时，减温器是最有利的。(在这种情况下，无论如何，热量都是废热，在冷凝器冷却之前释放一些热量甚至可以通过降低冷凝器温度来提高冷却的COP。)然而，减温器也可以用于热泵作为加热器运行，这样做是有意义的。你从减热器得到的热量确实从输出的热量中减去，但是你可以在加热系统运行时以大致相同的COP获得热量，甚至可以提供更高温度的水。这个COP很可能比你从主热泵(空气或地面)的同一来源运行热泵热水器的COP要高，因为所需的“升力”更少，而且它避免了需要泵两次相同的热量的问题，你从空调空间的空气中运行热泵热水器。
所以在我看来，这将是一个可行的方法，空气源热泵在许多不同的气候。但你提出的下一个问题是安装成本。我有一个地源热泵，减过热器的安装成本是最低的，但那是因为所有东西都在同一个房间里，热泵机组的设计就考虑到了这一点。我猜其他系统的高安装成本是压缩机位于室外的副作用。但即便如此，如果热泵是为它设计的，那么将压缩机安装在水箱墙的另一侧，这似乎是一个聪明的设计，应该会使它相当容易。
(如果你想知道为什么我把钱花在地源热泵上，而不是更划算的东西上，我在光伏便宜之前就把钱拿回来了，所以在相同的净电网使用量下，这样做比获得光伏+空气源热泵更便宜。今天情况不同了。)
HPWH和HP
我与一家公司有联系，该公司在线销售翻新的Nyletherm HPWH。
我们翻新它们，安装新的控制，并以365美元的价格在CONUS中出售。
我已经使用了独立的单元，这似乎有一些意义的所有在一个单元大约十年。我相信马克有一些关于间歇泉的数据，它是奈勒瑟姆的继承者。
作为翻新，这些数字使HPWHs更容易处理。
今年冬天，我们还在我们的车间里测试一个更大的空气到水的辐射热装置。它的额定功率为42k btus。我们将看到低端产品的表现如何。它的价格大约是Altherma的一半。
具有一定热缓冲的空气源热泵似乎是有道理的。
由于我预计HP将在某一时刻停止有效工作，我们正在研究一种批量给料颗粒锅炉，这将是一种廉价的备用系统，用于我们预计HP性能较差的14天左右。
颗粒装置是重力给料，低质量，需要一个缓冲罐。然后，似乎许多颗粒锅炉制造商正在使用一些缓冲，以尽量减少更传统的颗粒锅炉的短周期。
等天冷了再报告。
对不起，我似乎有点离题了。
汤姆
功耗和DHW
我们住在一个16 x 68的迷你房子里，去年我们总共使用了10071千瓦时。
我们有一个Mitsu 12,000 btu的迷你分离式热泵，它可以做大部分的加热和所有的冷却。底板支撑热泵。
下一个项目是尽量降低DHW成本。我的计划是安装一个新的电阻罐与预热罐安装在一个绝缘的外壳。新水箱的额定热损失为每小时57瓦。预热器罐将回收损失的热量，每年可节省499千瓦时。我会用一些木炭来控制外壳中的水分。应该很可靠。
每一点都很重要。
祝你有愉快的一天!
罗杰
瓦茨，不是“……”一小时瓦茨。”(回复Roger)
单位“瓦特”已经是一个能量率(焦耳每秒)。瓦特每小时是能源使用的加速速率，而不是能源使用率。(我认为这个东西有一个相当恒定的待机损耗，而不是加速损耗，嗯?: -))
57瓦的待机时间x 24小时/天x 365天/年，你会看到每年大约500千瓦时的待机时间损失。这是你报告的总耗电量的5% !
在新英格兰风格的日照水平下，你将需要大约350- 400瓦的PV来支持待机损耗，或大约两个典型尺寸的电池板。以3美元/瓦的安装成本计算，仅仅是为了支持待机损耗，额外的PV就超过了1000美元。
请注意，一半(或更多)的时间，备用设备是在减少您的迷你分离器的负荷，而1/4的时间是在增加冷却负荷，所以它是热泵功率的净减少。但是，由于与热水器中的电阻元件相比，迷你分裂的效率提高了3-4倍，因此迷你分裂节省的功率约为100kwh或更少。你仍然在谈论至少300瓦的额外PV来支持背景负载。
对于热泵热水器，你会看到不到1个完整的额外光伏板，因为超过一半的热量进入水中是有效地由平均约3:1的迷你分流提供的。
使用晾衣绳而不是烘干机
尼克·韦尔奇上面提到，他的干衣机消耗了大量的能源。我看过一份美国环保署的报告，大概是在2000年的时候，报告说晾衣服是美国居民用电量的一个重要部分。根据所附的图片，大规模分布，弹性，容错，低维护太阳能捕获设备可用于此应用。图中的单元是这些设备的高科技技术光谱的尖端，其他型号可用作为连接在两个底座之间的一条线。我们还有一种太阳能-木质生物质混合解决方案用于潮湿的天气，也就是木材加热器前面的衣服马。
我知道在美国的一些住宅区是禁止晾衣绳的。在冬季日照持续差的地区，或者在密闭的房子里晾衣服会导致不可接受的内部湿度增加，可能需要烘干机。
但非常适用于许多网站
大卫
PS:几年前在GBA上读过关于温暖气候下PH值的帖子的人可能会有兴趣知道照片左上方有臭名昭著的果香蕉。在右下角的花盆里有一个微型品种。
大卫
这是唾手可得的果实吗?
对马尔科姆·泰勒的回应
马尔科姆，你心不在焉。在那里是没有唾手可得的果实。
不幸的是，马丁是对的。我们
不幸的是，马丁是对的。我们在几株植物上长出了一捆捆的香蕉，长出了大量的小绿香蕉，但它们没能挺过冬天。与北半球高纬度地区相比，这里的冬天很温暖，但即使我们的气候凉爽，香蕉品种也无法应对几次霜冻。墨尔本有一个“边缘”植物种植社区，世界上许多地方都有，一些人成功地将香蕉果实。但它确实倾向于涉及捕热小气候或温室。然而，在我们的经验中，这些植物非常耐寒。我们的树在几乎不受关注的情况下，经历了霜冻和千年干旱的后半段。图片左边的巴巴科是一种耐寒的赤道植物，在我们这个纬度盛产果实。(~38S)图片中间的pepino咂嘴也在如此遥远的南方结出了很好的果实。它在我们的冬天结果。
可爱的博客和评论
大约5年前，我安装了一个马拉松，对此非常满意，但对我每月平均160千瓦时的热水不太满意。我也不为我必须在地下室里运行的除湿机所带来的非常可观的影响而感到兴奋，因为我必须把它保持在60%RH以下。
我最近才开始考虑用光伏来装饰我20年代的小房子的屋顶，因为我认为它可以通过升级到迷你分裂(目前是油炉)来接近零净。水加热目前是我家里最大的负荷，但除湿机是一个讨厌的细节，在能源消耗上可能接近冰箱。热泵热水器似乎最适合我的情况，杀死一只鸟，可能会把另一只从椋鸟变成山雀(对不起，当我写这篇文章时，它们正在尖叫)。
对于园丁和工匠来说，另一种可能是堆肥水(预热)加热器。我的新安装~450美元版本的结果非常早，但我很高兴到目前为止。使用的第一个月，我的热水器KWH减少了一半，尽管我已经注意到输出减少了。它为马拉松输送了100华氏度的水，但已经降至90华氏度。我希望整个冬天气温都能保持在70度以上，直到我换掉材料，收获堆肥热水器的副产品/主要目标:堆肥!
我会试着在不久的将来提供一个更详细的博客链接。
回复Marc Rosenbaum(评论28)
你的评论让我想起了我在自己家里安装了一个高压水电厂后发生的事情。一个重要的，但并不总是直观的，在供暖季节思考这些问题的方式是，如果你不使用任何热水，它实际上是在为家庭增加热量，因为每隔一段时间就会将相同的热量泵回水箱。空间供暖只需要弥补掉入下水道的部分。这就带来了排水热回收，我确定这是另一篇完整的博客文章，但我想看到一些真实的数据。
不客气
让我向您介绍全天候全天候热水发电的气候大师三部曲地热系统。它的EER为45,COP超过5，是市场上最高效的加热、冷却、热水发电产品。在春季和秋季，它脱离了地面回路，使用热水箱，基本上成为一个地热热水加热器，自由冷却/除湿是一个副产品。小型分离式热泵是一种难以维护和保养的产品，在大多数情况下可能只能使用10年。地热的预期寿命超过25年，所以我不同意作者关于地热系统不具有成本效益的评论。如果你看一下生命周期的平均成本，没有什么比地热系统更划算的了，气候大师能够一年365天以大约1200瓦的功率加热水，这个系统应该是净零建设的主要内容。我目前正在翻修一座1959年建造的房子，目标是净零排放，大约一个月后我会回来报告，但我很确定，有了地热、喷雾泡沫和5.5千瓦的光伏，我应该是零排放或更好。
[编者注:杰米·克拉克受雇于肯塔基州最大的地源热泵安装商Arronco。]
有废水热回收的经验吗?
http://www.homedepot.com/p/Power-Pipe-2-in-x-60-in-Drain-Water-Heat-Recovery-Unit-R2-60/203455947
这似乎是显而易见的……如果效率达到60%，我敢打赌它将至少减少三分之一的热水使用量。
回复内森·斯科特
内森,
GBA网站上有很多关于排水热回收装置的文章。
GBA百科全书中有一篇关于这个主题的文章:排水热回收．
Alex Wilson就这个话题写了一篇文章:排水热交换器．
在我的一篇文章中，我推荐使用它们:改善新家的十种方法．
我们写过关于他们的新闻文章:在安大略省，排水热回收得到了促进．
在GBA产品指南中列出了这些产品:
动力管道排水热回收
再热排水热交换器
ECO-GFX排水热回收装置
登录或成为会员发表评论。
报名 登录