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问答聚光灯

德克萨斯州的辐射供暖和制冷

在炎热潮湿的气候下,该系统如何在由绝缘混凝土形式制成的房屋中工作?

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Xeven在德克萨斯州写道,他和他的妻子正在规划他们的新房子,由于木材价格高,他们正在考虑隔热混凝土形式,而不是传统的木棍框架。

“因此,我们也一直在研究辐射加热/冷却,而不是传统的强制空气系统,”Xeven写道这篇最近的问答文章。“与我交谈过的一些人一直说,由于混凝土的热质量,辐射供暖在德克萨斯州不是一个好主意,并说我们基本上会把自己烤出自己的房子。”

然而,Xeven怀疑ICF房屋将保持温度相对稳定。

至于辐射冷却,他认为最大的问题是冷凝的可能性,当潮湿的室内空气接触到露点以下的表面时,这是一种风险。但是,Xeven问,ICF的建设难道不是一个优势吗?

这就是本期重点报道问答节目的开始。

有更便宜的选择

Steve Knapp的建议是建立大湾区社区所称的《美好的房子》要么使用传统材料和技术,要么使用ICFs。这将使供暖和制冷负荷都保持在较低水平,但Xeven应该保持现实的期望。

“人们似乎经常需要辐射热来获得烤脚趾的感觉,”纳普说。“你不太可能在紧张的房子里得到这个,因为系统不会运行那么多(特别是在德克萨斯州)。使用辐射冷却时,你需要小心控制室内湿度水平。”

无论如何,Xeven可以在不牺牲舒适度的情况下,通过安装一个适当大小的空气加热和冷却系统来节省一大笔钱。

热质量重要吗?

ICF墙体由内外两层硬泡沫保温材料和一层…

8的评论

  1. charlie_sullivan||# 1

    现在看来,木材价格很快就会下降!

  2. billfrombirchwood||# 2

    辐射冷却板需要一个专用的室外空气系统(DOAS),类似于Build Equinox的CERV2。你需要通过露点控制来控制湿度。来自Caleffi的Idronics第13期更详细地描述了这一点,整个问题都是关于水力冷却的。根据宾夕法尼亚州立大学和伯克利大学的研究,这看起来是非常有效的。

  3. jameshowison||# 3

    有趣的讨论。我想知道我们是否真的可以自信地说热质量不会影响系统的大小。当然,手册J并没有要求你称你的房子的重量,但那是圆形的(手册J没有考虑到这一点,手册J是设备尺寸的方法,因此它一定无关紧要……)

    考虑到系统的大小是关于峰值负荷,而不是总负荷,我的印象是,这意味着高热质量的建筑“拉平了”调节需求的曲线,将它们分散在更长的时间内。这难道不意味着峰值需求会降低吗?

    当然,这可能并不重要,因为我想问题是,“需要多少热质量才能缩小设备的尺寸”?

    也许我误解了手册J报告的内容……它是试图模拟设计条件下的绝对峰值负荷(每小时,如btu/h所示),还是试图模拟设计条件下一天的平均负荷?

    我猜这些问题更多出现在炎热的气候中,那里的负载峰值在一天中可预测的时间和相对较短的时间内(即中午到下午晚些时候,而不是整夜)。

    感谢链接/参考资料:)

    1. charlie_sullivan||#4

      确实,根据气候的不同,热质量可以帮助缩小设备的规模,因为它不需要跟上下午三点左右的高峰,可以在晚上晚些时候恢复。但是你可以平均需求的时间取决于热质量和绝缘水平。所以你可以通过增加绝缘水平或者增加热质量来得到相同的负荷。通过增加绝缘来减少平均负荷和峰值负荷,而增加热质量只减少峰值,使平均值保持不变。因此,故意购买和安装热质量是很难证明的。

    2. 专家成员
      Dana多赛特||# 5

      “也许我误解了手册J报告的内容……它是试图模拟设计条件下的绝对峰值负荷(每小时,如btu/h所示),还是试图模拟设计条件下一天的平均负荷?”

      Manual-J计算的是每小时负载的第1和第99个百分位数,而不是一天的平均负载,也不是绝对峰值负载。平均每年约有1%的时间或87个小时的室外温度会超过1%的室外设计温度,每年有87个小时的室外温度会低于99%的室外设计温度。用于暖通空调负荷的天气数据集查看20-25年的温度箱,以得出这些设计温度,并定期在ASHRAE和ACCA表中更新。

      BTU/hr是瞬时速率,而不是小时平均值。在一个小时内(比如当太阳从云层中露出来的时候,或者当天气锋面经过的时候,等等),即时的BTH/hr速率在一个显著的范围内变化是很常见的。一辆车需要行驶一小时才能达到60英里/小时,还是平均20英里/小时?速率表达式中使用的时间单位并不是特别相关。60英里/小时的速率可以用英寸/秒来表示(算术将留给读者作为练习),而不改变它的意思,BTU/小时可以用焦耳/秒或桶/世纪来表示。(再说一遍——你自己算算——很简单的算术。)

      1. jameshowison||# 6

        谢谢达纳。对,是被丢弃的小时数(以及第99和第1百分位数)。明白了。谢谢你提醒我英热单位/小时的速率。

        实际上,我刚刚看了一下Manual J,负载单位是BTU,也就是在第99个百分位数的小时内使用的BTU数。

        因此,这个数字是一小时内所需的btu,这意味着为了满足该负载,设备需要以该速率(即输送btu/h)输送能量。我想半小时内可以加倍用力,但那样不舒服,而且太大了,对吧?即设计BTU然后被解释为设备需要提供的最大速率(BTU/h)。还是我搞错了?

        1. 专家成员
          Dana多赛特||# 7

          >“那么,这个数字是一小时内需要的btu…”

          但它并不是指在任何给定小时内所需的btu数。用BTU/小时(而不是焦耳/秒或百万吨TNT /世纪)来表示速率仍然是无关紧要的——重要的是瞬时速率。

          在任何给定的时间内,在任何给定的瞬时速率通常会变化,有时变化很大。在99%的室外温度下,在一个小时的部分时间内,瞬时速率可能略高于Manual-J的计算值10%以上,比如当天黑时,风速高于该地点的默认假设值,但在15-20分钟后,当太阳升起(热量从窗户流进来,使外表面温度高于环境温度),风减弱时,瞬时速率可能降至设计速率的75%。

          但只要设备能在大多数情况下提供计算出的速率,室内温度就不会下降太多,而且在下降时还会相当快地恢复。如果使用1.4倍的超大尺寸因子(ASHRAE的建议),它永远不会失去基础。

          使用每小时的空气温度数据只是为了方便,因为更精细的分辨率(分钟或秒)更高的温度精度不会增加有意义的信息。按结构类型估计的u因子的固有不准确性远远大于细粒度天气数据所提供的改进精度。事实上,即使每小时的温度数据也比负荷计算所需的数据更精确,但在气象站记录也足够容易,而无需生成庞大的数据集。

          1. charlie_sullivan||# 8

            我很确定Manual S列出的最大尺寸是140%,而不是推荐的尺寸。100到140之间是允许的。你可以更准确地说120%是推荐尺寸。

            这是常规供暖的数据,制冷的最大值是115%。对于以供暖为主的气候条件下的热泵,则为125%。

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