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随着各州追求脱碳目标，房主认识到远离化石燃料的环境、健康和经济效益，寒冷气候热泵的安装正在迅速增加。寒冷气候热泵提供了巨大程度的设计灵活性;室内机的选择包括高、低壁挂式无管道头、吊顶盒和低调的“紧凑管道”机组。有一种设计尤其具有巨大的规模化潜力:它就是许多制造商所说的“多位置空气处理器”或“垂直空气处理器”。这些装置(本文其余部分称为空气处理装置)的外形(或硬件设计)类似于传统的天然气炉或丙烷炉。它们可以安装在上行、下行和水平配置中。
根据EIA数据从2015年开始，美国约有5380万套住房采用了以天然气、丙烷或燃油油为主要供暖来源的强制空气系统。这约占使用化石燃料的住房单元的79%，约占所有住房单元的46%。将这些炉子转换为热泵空气处理器，为我们的大部分房屋提供了一条可行的道路。
空气处理机优于无管道微型裂缝的优点
对于有现有管道系统的家庭，空气处理机通常是最好的选择。与在多个房间中放置无管道头的策略相比，空气处理器具有以下几个优点，包括:
将冷热空气输送到每个房间的能力。对于无管道系统，在房子里的每个房间安装一个喷头通常是昂贵的。这也是一种糟糕的设计策略，因为即使是最小的无管道头也可能在小房间里变得过大。典型的无管道设计会使一些房间没有自己的热源和…
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31日评论
谢谢你，Jon，我期待着后续的文章。
重新维护:
听起来你建议每年清洗一次无管道的室内头部。我知道这个建议在行业中很常见。但据我所知，在大多数情况下(厨房区域除外)，鼓风机轮和室内线圈可以使用3-5年，才可能需要服务电话。这是三菱设备，我了解有控制功能，以尽量减少粉尘负荷的鼓风机轮。我不知道这个功能是不是其他车型的标配。
对于室外机，我也不建议客户每年进行一次清洁，这是基于几年前GBA的一篇文章:
//www.elsporta.com/article/can-skip-chore
我很感激你的想法。你是如何建议客户的?我采取极简主义的方法错了吗?
嗨,诺曼,
我同意在许多情况下，线圈/鼓风机在一年或两年之后没有太多的堆积。这似乎在很大程度上取决于家里的灰尘负荷和人们使用空调的程度。我确实认为年度服务是一个很好的通用建议。在墨西哥湾沿岸这样的高湿度地区，一些公司每年推行两次清洁。室外的线圈通常看起来也很干净，尽管我看到一些被棉白杨绒毛严重堵塞。
除了清洁，每年的访问是一个机会，检查排水盘和管道堵塞，浪涌保护器，delta T(加热)和delta H(冷却)，以确保设备正常运行。尽管与年度服务相关的成本很大，但我认为保持系统在峰值水平运行是值得的，减少紧急情况的机会，并确保保证将得到履行。
谢谢乔恩，谢谢你的建议。
FWIW我们有可怕的麻烦保持灰尘从风机车轮上的三菱单向天花板磁带。它们需要经常清洗，比如每6个月清洗一次，否则轮子就会失衡，发出各种噪音。在讨论中，似乎其他单向盒式磁带也有类似的问题，从上方密封不清楚(灰尘飞扬的阁楼)，难以将盖子安装在水平天花板上(水平，而不是平的)，导致绕过过滤器。
最终，我们把它们都换成了多位置空气处理器和带有4英寸过滤器盒的管道，从那时起就没有一个问题了。换过滤器时我能看到风机轮，很干净。
这只是一个趣闻，它表明在高墙上的单元和灰尘的经验可能不会延续到天花板上的磁带。
从经验来看:我们拆除了旧的煤气炉、更旧的空调和所有的管道，在我们的凸起的牧场房子(建于1954年)上安装了两个小裂缝。我们的旧管道系统被老鼠粪便和其他肮脏的东西污染了——我们把它们都拆了，再也没有回头。没有办法清理那堆乱七八糟的东西。微孔头实际上允许更好地控制空气运动比旧的“洞在天花板或地板”手动寄存器。确实，当我们尝试风扇速度和温度设置时，有一个学习时期，但这并不难:)
我会发现这是有帮助的回顾SEER之间的导管空气处理器和无导管单位作为比较的一部分。对我来说，从天然气转换到天然气的很大一部分都与气候有关，为此，追求最有效的解决方案(在舒适方面有一定的成本)是很重要的。
嗨，Daniel，我将在后面的文章中谈到设备选择时讨论SEER和HSPF。我的观点是:要大幅减少排放，就必须摆脱化石燃料的现场燃烧，选择可用的最低碳电力，并解决成本效益问题。一旦我们做了这些事情，18 SEER管道和21 SEER无管道之间的排放差异将会非常小。
同样重要的是，要考虑到SEER和HSPF评级是基于标准测试条件的，而实际性能将根据当地气候和设计、安装和操作的具体情况而有所不同。例如，Steven Winter Associates (https://www.energy.gov/sites/prod/files/2015/09/f26/ba-case-study-inverter-driven-heat-pumps-cold.pdf)发现，评级相似的设备在现实世界的效率相差近三倍。我的方法是从neep批准的清单中挑选寒冷气候设备(https://neep.org/heating-electrification/ccashp-specification-product-list)，然后专注于最佳实践，以尽可能接近评定的表现。
期待这篇文章，谢谢回复
谢谢你的文章。我期待你的下一个。我支持用热泵来促进社会脱碳和提高效率。我刚刚把我的NG炉(管道房屋系统)换成了空气处理器和ccASHP系统。在你即将发表的文章中，这里有一些值得考虑的事情，以确定从NG炉到空气处理器的“盒子交换”的有效性，包括:(1)一定要确定你的“变速空气处理器”有多少速度。我的似乎只有3个速度(有些有5个或更多)，在最低速度，有更多的噪音在现有的金属管道比我更喜欢。存在哪些降噪措施?(2)专有热泵的大脑是否与AI恒温器兼容(并且不需要额外的成本/设备)?我的新界面不支持调度，所以我需要升级它。乍一看，将恒温器升级到更好的专有型号需要高达800美元(CAD)，而人工智能设备只需350美元。 My proprietary brand is not yet compatible with some AI thermostats like NEST, but is apparently compatible with ECOBEE. However, if I want to get an AI thermostat, I will need to buy a $600 proprietary commincation adaptor tool. (3) My unit is pretty quiet in the cooling phase, but it is located outside my bedroom and the noise in the winter is not unbearable, but is more then I like. What effective noise mitigation exists? Mass Loaded Vinyl and/or 5/8 drywall on resilience strips sound like options. Are there people with successful and simple noise mitigation DIY solutions? Also, we should understand STC numbers (see wiki) coming off these outdoor heat pumps so we know if our standard wall designs will hide the noise. Recommended distance from bedrooms? (4) The final one is how easy is it for a homeowner to get technical support? I called the tech support (with regards to the technical features of my thermostat, and they will only talk to my HVAC consultant (not homeowners), so homeowners have limited support to help operate these units. I feel having the capacity to incorporate an AI-based thermostat interface is critical. Again, I am a proponent of my ccASHP system and it throws great heat in cold temperatures and good cool air in the summer, but these are questions to get ahead on so we can be successful. Thanks!
谢谢你！这些都是很棒的想法。最近，专有控制器的问题一直萦绕在我的脑海中。人们确实想要Nest和Ecobee等恒温器的调度、界面和人工智能功能，但连接这些第三方恒温器会增加费用，而且往往会失去功能。
降噪可能值得专门写一篇文章。我不知道关于卧室距离的任何正式指导，但遵循制造商的规格最小线路设置长度，避免墙壁支架，支持地面安装(至少在木墙上)，避免放置在卧室外面，这些都是我建议的。
很高兴这些观点被证明是有用的。这里可能有一些文章!我同意人工智能恒温器似乎是优化家庭供暖/制冷调度的方法。它们似乎也比专有期权便宜。如前所述，允许风扇转速调节和风管静压监测/控制的热泵可能有助于降低风管和寄存器噪声。
关于管道噪音的另一个想法是，可能需要新的空气处理机位置和管道安装协议，有利于房主的舒适性，而不是安装人员的便利性。例如，在我的1250平方英尺的牧场主房子里(在爬上)，空气处理器是在房子右边的爬上(也许是因为碰巧在这里安装它更容易)。房子右边的短管道在寄存器上有更大的空气噪声，相比之下，房子左边的寄存器有更长的管道(从空气处理器到寄存器)。所以我猜短一点的金属圈在收银时声音更大。因此，也许安装指南应该考虑将空气处理器放在一个集中的管道中，以创建更均匀的管道运行。
温哥华市政府(发展和建筑服务)大力支持低碳空间和水加热选择，如热泵，这里有一个热泵和噪音的邻里安装指南:https://vancouver.ca/files/cov/heat-pump-noise-guide.pdf．所以，如果你写了一篇关于有用的降噪策略的文章，也许可以联系他们来寻求降噪的想法。
“人们真的很想要Nest和Ecobee等恒温器的调度、界面和人工智能功能，但连接这些第三方恒温器会增加费用，而且往往会失去功能。”
乔恩，你认为在这个时间点上，传统和现代热泵暖通空调模型之间存在根本性的不匹配吗?在次优绝缘环境中，围绕廉价而丰富的能源消耗设计的传统系统，通常通过开关循环来调节环境温度的逐渐变化，而它们的恒温器(包括nest、Ecobees等)的设计与这种旧模型一致。
新的暖通空调模式不是循环，而是在气候控制的环境中支持非常渐进的调节，并且可以不断地啜饮而不是周期性地吞咽能量。在大多数气候区，在24小时内，它们几乎可以不知不觉地从加热到冷却，再从加热到加热。如果它需要更少的能源和成本来维持最佳气候，而不是需要安排运行周期，在大范围内提高/降低温度，以弥补暖通空调或整个建筑的缺点，那么很容易看出将方钉(为传统暖通空调设计的AI)安装到圆孔(现代暖通空调)可能具有挑战性。
在我看来，在一个经过适当设计和建造的住宅中，现代暖通空调的控制界面几乎不需要使用，甚至不需要咨询，因为气候控制的智能已经应用于整个环境(使用被动式房间可能是这一目标的最终成就)。作为一名居民，我唯一想要设置的是我醒着和睡觉时的最佳温度，并让建筑以最小的能源消耗、成本和维护来实现这些目标。
这一点很有趣;为传统系统设计的恒温器(即使是具有两级或三级操作的系统)依赖于开/关逻辑，而不是连续调制。它们通过温度挫折来提高效率，而基于逆变器的系统通过优化压缩机速度来提高效率，如果使用深度挫折，通常会失去效率。
嗨，乔恩，谢谢你的回复。热泵暖通空调的人告诉我，有附加接口产品可以连接nest等与富士通和三菱等惠普系统，但这样做就失去了调制功能，这是最好的惠普暖通空调解决方案存在的理由。我想知道有多少人对不适合自己的住宅进行了惠普(HP)改造，而且错误百出，还花了额外的钱，让他们的Nest或Ecobee恒温器与他们一起工作。
该国许多地区仍然严重依赖燃煤发电厂。在公用事业转换为更多的可再生能源之前使用电力是违背绿色目标的。也许有了太阳能电池板，你总是很好。
我想这曾经是事实;但在热泵效率的提高和电力行业脱碳的趋势之间，我相信热泵在所有电网地区都是有意义的。正如大卫·罗伯茨(David Roberts)在他的Vox文章《万物电气化》(Electrify Everything)中指出的那样，随着电网的改善，现在安装的热泵的年排放量将继续下降。塞拉俱乐部2020年的一项研究似乎证实了这一点:https://www.sierraclub.org/articles/2020/04/new-analysis-heat-pumps-slow-climate-change-every-corner-country
15年来，我的暖通空调供应商一直在告诉我，由于控制的复杂性，热泵的不可靠性。任何机组都可能出现问题，但是否出现了技术上的拐点，使新的热泵更加可靠?
嗨,吉姆,
我的印象是，质量控制非常高，尤其是对顶级制造商来说。我所见过的大多数失败都是由于设计、安装或维护方面的问题。我写热泵的很大一部分任务是试图防止这些问题，这些问题很容易导致热泵一直有不可靠的名声。此外，还有一些物流缺口需要填补，尤其是与零部件供应链相关的缺口，但新技术总是会出现这种情况。
也许是这样，但更大的现实是，老派制造商及其依赖的安装人员再也无法阻挡更好技术的潮流。
很棒的文章，乔恩。谢谢你！
伟大的文章。和其他人一样，我渴望找到一个碳友好和高效的加热和冷却系统来取代40年的电炉。ASHP很有意义。我的应用有点不寻常，房子里没有冷却，主层强制空气和上层电辐射热的组合。无其他机械通气。当我改善建筑围护结构时，我很关心通风和湿度管理。无管道系统具有一定的湿度管理能力，但当地法规现在要求ERV或HRV。看起来，将供暖、制冷、空气处理和湿度管理正确结合起来的挑战超出了承包商的专业知识范围。任何建议都将不胜感激!
你好,伊丽莎白,
在这个应用中要考虑的一个想法是混合系统:主楼层的空气处理机和上层的无管道系统。另一种选择是在阁楼上安装一个紧凑的管道空气处理器。
通风空气可以通过ERV、HRV或通风除湿机进入主楼风管系统。如果你想为楼上的房间通风，穿墙的房间通风器可能是一种可能。
更大的问题是找到一个可以为你设计和安装这个系统的团队。你的承包商可以通过他们的制造商代表获得一些技术支持;或者，也可以直接联系制造商(三菱、LG、三星、开利等)，看看他们是否可以推荐任何可以帮忙的当地工程师或承包商。
感谢乔恩。另一个要考虑的用例。目前，我们有HWB通过油燃烧器。我正在考虑用热泵取代我的中央空调，至少在大波士顿的平季使用!似乎是一个简单的选择，楼下的管道系统在地下室，但不确定在楼上的单位，管道系统只是部分埋在松散填充绝缘。
你好,帕特里克,
在一个没有空调的阁楼里，管道系统总是值得仔细检查，以避免能源损失和问题(冬季冰坝，夏季冷凝)。只要管道系统密封良好，完全绝缘(至少有几英寸的蒸汽不渗透材料，如闭孔喷雾泡沫)，它就可以工作。要使管道系统达到标准，可能需要部分拆除和重新安装松散的填充绝缘。
大约三年前，我们搬到了费城的一栋两层楼的房子里，那里的建筑面积非常有限。我们把一楼的一个杂物间换成了按需安装的热水器，用空气源热泵代替了笨重的煤气炉。我们在阁楼上调了空调，把热泵搬到了那里。房子有砖石墙，没有额外的绝缘材料，所以我们用玻璃纤维添加了螺柱墙，并有空间在新分区中重新布线管道系统。到目前为止，该系统在冬季和夏季都运行良好。我们在屋顶上安装了太阳能电池板，降低了电费。很高兴我们做出了改变。
嗨，乔恩，我们正在对一座古老的(1750年)Cape风格的房子进行全面翻新，以达到代码和绝缘标准。现在完全被拆除了，最初计划使用丙烷燃料的炉/交流管道系统。读了你的文章后，可能会重新考虑将化石燃料用于热泵系统。到目前为止，唯一安装的是一个500加仑的地面丙烷罐，但将使用一个煤气炉，可能还有一个独立式燃气炉作为备用热量，所以他们仍然需要这个罐。我们在东北海岸的北部和第5区。
大卫
@Jon哈罗德
你能评论一下“双燃料”热泵在备用热方面的设置吗?
我住在明尼苏达州北部，在那里我们肯定会有超过10华氏度或更低的日子。
我目前有一个传统的天然气炉+空调，在一个20世纪70年代建造的房子里，我已经尽了最大的努力来进行空气密封(例如，喷洒泡沫部分但不是全部的边缘搁栅)，并愿意更新为热泵，但我觉得不舒服，只有电阻热作为备用热源。我的担心是没有道理的吗?
如果没有，我已经做了相当多的关于高效“通信”双燃料系统的研究，包括天然气炉和空气源热泵，它们串联工作以决定哪个单元提供热量。我所读到的关于这些系统的大部分内容并没有让我感到乐观，因为它们对于设置和维护系统的通信大脑来说听起来相当繁琐。
我很好奇你对我这种情况下应该怎么做的看法。
如果能听到人们在寒冷气候下使用这些热泵的经验就太好了。我想用管道取代一个大房子里的旧丙烷炉……我想放一个热泵，但所有当地供应商都说这些东西在零下10摄氏度(14华氏度)以下都不能用。而说明书上说它们在零下4华氏度或更低的温度下很好。
他们的“真实世界”观点有些令人反感，因为我们这里确实有漫长的冬天……但我通常倾向于相信规范而不是意见。有什么推荐的低温全屋单元吗?
我还考虑过在我们的木炉烟囱周围运行一个制冷剂线圈，然后经过热泵，这样我们就可以在更接近的温度下加热它的区域……对这个概念有什么想法吗?
嗨,安迪,
来分享一下我自己的经历。我住在纽约州北部;我们当地的设计温度是0华氏度/-18摄氏度，我们有几个冬天的早晨比这个温度更低。我的三菱热泵在过去的两个冬天表现很好，没有备用电阻热。
我会远离使用制冷剂从烟囱中吸取热量的任何尝试。热泵和木炉在非常不同的温度下工作，这可能会对热泵系统造成严重破坏，更不用说使任何保修失效了。一个更好的策略是使用木炉作为一个独立的热源来补充热泵系统。
嘿，谢谢你的回复。你们有什么三菱的型号?
需要明确的是，木火炉是作为补充热源运行的——它是目前的主要热源……我的概念是，当炉子运行时，使用室外烟囱中的热量，因为烟囱与我放置室外热泵的位置相邻。从概念上讲，从烟囱中获取能量的热盘管可以将热泵周围的环境空气温度提高几度——而且是免费的。我认为这是一个非常聪明的概念，可以避免在超级寒冷的日子里出现问题，并允许热泵运行。
我有一台带有SVZ-KP18NA空气处理器的SUZ-KA18NAHZ室外机。到目前为止，这是一个可靠的、无故障的系统。
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