图片来源:佛罗里达太阳能研究
能源书呆子的更多思考
如果你一直在关注节能专家和绿色建筑网站，你可能就会知道适当调整暖通空调设备的尺寸是很重要的。大多数消息来源都重复了同样的建议:超大的炉子和空调成本太高，浪费能源，有时还会降低舒适度。
为了避免这些问题，第一步是坚持让你的暖通空调承包商执行手动J计算，以确定在峰值(最坏情况)条件下，你房子里每个房间的热损失和热获得。然后你的承包商可以指定符合手册J要求的设备。
如果你正在建造一个新房子，你的承包商应该使用Manual D设计你的管道系统(Manual D取决于Manual J计算提供的每个房间的热量损失和热量增加数字)。
听起来很简单，对吧?其实不是。在全国大部分地区，很难找到一个愿意进行手动J和手动D计算的住宅暖通空调承包商。
来自贵国政府的有益建议
根据美国能源部能源效率和可再生能源办公室“房主应该坚持让承包商在签订合同之前使用正确的尺寸计算。尽职尽责的供暖和空调承包商通常以很少或免费的价格为房主提供这项服务。”是的,对的。
政府网站继续建议:“当承包商完成工作时，要一份他们的计算、假设和电脑打印结果或完成的工作表。”这很简单你说。但是，看看鲍勃的“正确的暖通空调服务”安装完你的新空调后，从他那里拿到这份文件是多么容易。
八年级学生都能做到-快，给我找个八年级学生
手动J和…
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30的评论
佛罗里达“研究”
马丁,
我看不出你怎么能从测试典型的劣质佛罗里达住宅的空调中得出任何结论，这些住宅的车库和阁楼都有空气处理器，低r值的墙壁和像瑞士奶酪的天花板。
我认为，随着我们改善我们的外壳，正确的尺寸将有更多的好处，而不仅仅是节省设备上的钱。
先是J，然后是S T D
伟大的文章，一如既往，马丁。当然，你总有更多的东西可以写，但你必须防止你的文章变成书，所以让我再提几个上面没有提到的观点。
首先，手册J和D并不是孤立的。一旦你得到负荷(手动J)，你必须选择设备(手动S)，并在设计风管系统(手动D)之前解决一些气流分配问题(手动T)。要正确地做这一切，你必须了解气流-静压，摩擦率，净自由面积……正如你所指出的，大多数暖通空调承包商甚至不懂J，更不用说S、T或D了。
其次，你没有提到的一个关于短周期的问题是设备寿命的降低。它的启动和关闭造成了大部分的磨损，所以短的自行车装备可能不会持续那么长时间。不过，我还没见过这方面的研究，所以如果你知道的话，请告诉我。
第三，我在GBA的问答部分从你那里了解到另一项FSEC研究表明适当大小的冷却系统有时会使房子里的相对湿度更高．当然，这来自于只看系统的一部分——设备尺寸——而不考虑管道的影响。
现在，让我给你一个正确调整的错误的例子。这是一个喷雾泡沫隔热的房子，设备是根据手册J负荷安装的，但承包商在管道设计上没有做任何与平时不同的事情。然而，冷却系统在夏天无法跟上，在机组连续运行的情况下，温度勉强低于80华氏度。我用流量罩测量了空气流量，7吨的设备容量是移动5吨的空气- 2000立方英尺米而不是2800立方英尺米。
与这个领域的其他事情一样，你必须采取系统的观点，而不是专注于一个细节。
对约翰的回应
约翰,
你写道，“我不明白你怎么能从引用的FSEC研究中得出任何结论”。
作为回应，让我说，我得出了佛罗里达数据支持的确切结论:用一个新的合适尺寸的空调替换现有的超大空调可能不会节省能源或提高乘员的舒适度，除非管道位置、管道泄漏和管道绝缘问题同时得到解决。
我们都应该感谢研究人员。他们的数据对建筑科学的发展至关重要。不要把孩子和洗澡水一起倒掉。阅读这项研究，找出它的含义。
我非常尊重和钦佩FSEC
马丁,
对我的新建筑“隧道视野”感到抱歉
我会更仔细地阅读研究报告。
我没有意识到这篇文章和“底线”严格来说是关于更换现有设备的。
暖通空调大小
我非常同意贝尔斯博士的所有4个手册。令人惊讶的是，当你要求所有4本手册时，大多数暖通空调承包商甚至不知道你在说什么。更严重的问题是，大多数手动Js都是在错误的设计温度下运行的，错误的乘数，等等。
对Allison的回应
你布置的场景和我在暖通空调承包商身上看到的一模一样。他运行手动S和J，但这是他将走的最远。我得到的态度是，管道工作将提供正确的空气量，无论它如何运行。
我最近一直在尝试把我所有的管道工作在条件条件下。我们建立在爬行空间上，所以在2层的房子里，一楼的管道从密封的爬行中升起，二楼的管道在地板桁架的洞之间。
我们在二楼看到了舒适的问题。即使长时间开着空调，也感觉很潮湿。我们使用1.5吨14 SEER热泵约1340平方英尺。手册J说冷却负荷约为0.8吨。根据我的承包商，1.5吨的单元是最小的。
我会怀疑我正在失去空气流动，因为管道工作的方式是通过桁架运行。弯曲管道的弯曲和分支工作没有计划。如果这个单元真的是超大的，我不认为湿度会是一个问题。我还需要考虑Manual J中有不正确的输入。
这个家的测试是3 ACH，我得到的HERS评级为60。我使用了隔热材料，房屋保鲜膜，填充物或填充物来填充穿透隔热层的洞和裂缝。
你需要一些证书来运行这些手动计算吗?我在一个点上，我想做我自己的一块头脑，我的承包商是一样的。最后，如果机器不能正常运转，那将是我的问题。
回复Robert Latvala
罗伯特,
1.手动J和手动D计算需要代码。
2.这些计算是必要的，因为它们为您提供了CFM中每个房间的设计气流。
3.每个暖通空调系统都需要进行调试。调试包括测量线圈处的气流，以及每个房间中每个寄存器处的气流，以验证交付的cfm与设计cfm是否匹配。
4.如果你的暖通空调承包商跳过了其中的一些步骤，就无法知道你的系统出了什么问题。
5.如果你的HVAC承包商不能完成任务，你就必须雇佣一个家庭性能承包商、能源顾问或工程师来完成必要的设计工作、验证测试和设备调试。
威斯康辛州的研究
马丁-
你可能对威斯康辛州能源中心最近的一项研究感兴趣，他们把一台空调换成了另一台大小不同的空调，在能源消耗上没有发现差异。这是一份总结空调研究工作的报告的一部分，其中有很多其他有趣的东西。你可以从他们的网站上下载http://www.ecw.org．一个直接链接是http://www.ecw.org/ecwresults/241-1.pdf
很少有数据表明“适当尺寸”的设备可以节省大量能源。较小的设备有一定的成本优势，但它最大的好处可能是，当你安装较小的设备时，以前尺寸较小的管道系统就不会那么小了。在所有的ACCA手册中，我最关心的是D的舒适性，可能还有能源效率。
我对人们能找到的任何显示设备寿命影响的数据都感兴趣，因为我以前听说过这种说法，但从未见过任何支持它的数据。
罗伯特Latvala
我不得不插话说明一下解决这些问题的系统方法。一个由良好的空气屏障、热障和建筑围护结构内的所有HVAC组成的系统是实现人工计算完全正确的适当条件的唯一方法。如果通风良好，这将是一座完美的建筑。
首先，承包商对空气屏障一无所知，他们认为阁楼不应该密封，玻璃纤维隔热层是自切片面包以来最伟大的东西。
在这个国家，没有一个暖通空调承包商可以克服建造者的所有这些缺点。
在东南沿海潮湿的地方，你不可能指望一个55度的线圈在一个140度的阁楼上不大量凝结。暖通空调承包商知道，在这种建筑条件下，如果他听从manuel J，他会在夏天接到电话说太热，在冬天接到电话说太冷。对他来说，最简单的就是超大号，这样他就接不到这些电话了。这就是每天发生的事情。
如果遵循一个“系统”，每个人都为“系统”的成功做出贡献，而不是试图将其他人的缺点归咎于一个分包商(HVAC)。联合起来，我们就能建立起一个可行的体系，分裂起来，我们就能建立起今天常见的体系。
哦，是的，罗伯特，我想说的是你暴露的爬行空间是一个主要的湿度来源。一个封装的地板和管道系统，或一个封装的爬行空间将作为混凝土板下的蒸汽屏障。它们都控制蒸发效应(湿度)，防止进入建筑物下面
将所有暖通空调设备和管道系统置于有条件的空间中，不仅可以延长设备的使用寿命，而且维护和节能也不容小觑。说到打喷嚏，建筑围护结构内的暖通空调系统具有良好的空气和热障，并且通风良好，不会让你打喷嚏。
谁负责计算热负荷
我可以理解，人们会期望暖通空调承包商在改装炉子/空调时进行手动J计算。但我不认为他们应该决定新建筑的热负荷。
难道新住宅/建筑的设计不应该从一开始就考虑到热负荷吗?有点像被动式房屋!建筑师/设计师/建造者设计的一个工件是热负荷。上帝禁止我们仍然认为设计师能够在不知道热负荷的情况下完成建筑的设计过程是可以接受的，当他们从迭代设计过程的另一端出来时?
设计师/建筑师可能仍然没有使用笔和纸来设计建筑物。
如果设计师能够使用软件设计建筑物，他们也应该能够解决建筑物的热负荷。
似乎每个人都太轻易放过了大楼的设计者。
安德鲁
安德鲁re:设计师/建筑师
安德鲁，很高兴听到有人这么说。我是一名建筑师，最近获得了HERS评级员的认证，现在正在学习HVAC“手册”软件。我同意“房子即系统”的设计方法，并打算继续采用这种方法....不把任何东西留给分包商，因为我可能无法控制选择。
和往常一样，很好的讨论。
设备尺寸
虽然2级炉涵盖了广泛的加热负荷，交流尺寸更重要。尺寸合适的冷却装置在循环之间的运行时间更长，比超大的冷却装置能排出更多的室内湿度。冷却设定值可以更高，因为较低的室内湿度水平会让人感觉舒适。
我赞同这种看法
供暖系统的设计，包括热负荷的确定和分配系统的设计，最好是在设计房屋的热围护结构和房间布局时完成的。正如Hunter所说，一些建筑师/设计师已经承担起了这一责任，我已经看到一些大学的建筑课程中融入了示意图方法。
当我们在办公室设计定制房屋时，我们使用CAD软件创建虚拟3D模型。可以很方便地提取计算所需的数量。此外，还可以叠加不同的系统(结构、电气、机械等)，以可视化冲突和效率。
我的理解是手册J，手册D和HERS系统是基于ASHRAE热负荷计算。ASHRAE热负荷计算被简化为不考虑太阳能或内部热增益(尽管我认为ASHRAE冷却计算做)。
对美国设计师来说，最好的软件工具是什么?我认为她的不够严谨。的
被动屋PHPP是德国进口的，我不能100%理解它，因为它引用了德国标准，没有翻译成英语。我不知道PHIUS(美国被动屋研究所)是否有能力提供必要的支持，使PHPP在美国市场上持续使用。当你可以使用欧洲部件(窗户、通风设备)时，PHPP工作得很好，这些部件都经过了被动屋研究所的认证。当使用国内设备时，它有点近似。
我们需要一个完全发展和支持的美国PHPP。哪个机构将负责这项工作?草根PHIUS是PHI的大使馆?我认为这应该落在ASHRAE的大腿上，但这变成了建筑师和HVAC承包商之间的地盘之争。
手册和暖通空调设计
在我设计的几乎所有工作中，我们都有一个机械工程师参与所有的手册，并以正确的方式设计HVAC。一般来说，我从不让暖通空调承包商做这项工作。ME是一个独立的第三方设计师，他不偏向于过大的系统，通过他的设计，我的客户得到了更好的报价。
在设计高性能住宅的12年以上的时间里，有能力/愿意进行正确计算和设计的暖通空调承包商屈指可数。
阿曼多，你是否启用ME
Armado，你是在住宅项目还是商业项目上雇佣ME ?我发现很难把另一名工程师的费用纳入到住宅项目中。如果我的客户同意的话，我认为这是可行的办法。
我同意J chestnut的观点，我们需要更好的能量/包络建模软件。Remrate很好，但它没有充分考虑到房屋的实际几何形状。我希望在这个模型上看到更严格的太阳研究，以确定热量的增加。
ME和手册
猎人,
我在所有住宅项目上都使用ME。你可能得货比三家;当我们刚开始时，价格相当高(1.00美元/平方英尺+)，但在过去10年左右下降了。现在市场不景气，价格下跌得更厉害了。现在每平方英尺大约0.5美元。在德克萨斯州，我确实找到了一个暖通空调承包商使用他的ME，但它花了四次计算和重新设计，并举行了一次“来到耶稣”会议，让他们同意正确地做这件事。在建造者/客户做出最终决定之前，我会审查所有工作。
供求关系将推动价格走低。根据我的经验，我得到了更小的设备，更好的管道设计(4个手册)，由ME检查的更高质量的安装，以及系统的最终调试和平衡。
在高度需要加湿和除湿的气候条件下，如果您使用热泵，则应运行手动P.如果您使用液压，则应运行手动GAMA H22。如果你正在分区，手动RS。
稻草人?
在北卡罗莱纳州中部，我们几十年来一直在宣传合适的机械设备，我从来没有听说过这种说法，即合适的方法的目的是节约能源。佛罗里达的研究与这里的真正问题无关，这个问题是通过适当的除湿和减少凝结和霉菌生长的机会来保持室内空气质量。这项研究是在最终影响热/湿外壳的房屋上进行的。作为一个警示故事，为什么你不应该期望从构思糟糕的零碎升级中获得奇迹般的结果，它有一定的价值，但我不愿意看到它被引用为不将最佳实践工程应用于正确建造的房屋的机械系统的理由。
另一个难题是热泵
在热泵领域(如弗吉尼亚州)，“正确尺寸”的热泵可能会导致能源使用的整体增加。热泵系统的大小与冷负荷有关。如果设计热负荷大于热泵在设计温度下的容量，则在系统中添加电阻加热器组件以弥补差额。我看到很多情况下，“合适尺寸”的热泵对于加热负荷来说是相当小的尺寸，从而导致低效电阻加热器的使用增加。
看看最近的一个例子，我评定了一个“能源之星”的房子，它的热泵“大小合适”，可以匹配冷却负荷，但在设计加热条件下，只能满足25%的负荷。其余75%的负荷由电阻加热处理。这不是一个节约能源的好方法。
AC的大小
图片较小的压缩机组，原来的一个站说很少。现在最高效的交流电机组都有一个很大的散热片表面，与老式的、效率较低的型号相比，设备真的很大。
手动验证J
我相信承包商不提供高质量的手册J有很多原因。我估计80%的住宅暖通空调更换市场是不允许的。如果这是真的，那么不难理解为什么很多人不这么做。手册J做得不好通常是由于缺乏培训和/或审查。受过教育的房主和承包商应该坚持在给押金之前拿到一份手册。我建议你复习一些基础知识，这并不难，也不浪费时间。我提供了ACCA网站的链接，可以帮助任何人查看手册的准确性。
手动J检定(检验员适用)
http://www.acca.org/Files/?id=68
手动D验证(适用于检验员)
http://www.acca.org/Files/?id=66
手册验证(适用于检验员)
http://www.acca.org/Files/?id=67
理解和使用HVAC设计评审表格
https://www.acca.org/Files/?id=358
举例一
https://www.acca.org/Files/?id=359
举例二
https://www.acca.org/Files/?id=360
我每天看到的一些基本问题都被错误地报道在手册J中;设计温度，面积和体积，管道系统位置，绝缘值，窗户面积，朝向，通风系统，渗透率。通过快速回顾，大多数都很容易发现。我们期望这个行业变得更好的唯一方法就是提高标准。如果你不坚持要一个合适的手动J，你可能不会。
承包商想要多收几千美元来做一个Manual D，这让我笑了。如果承包商已经投资软件来进行计算，那么只需点击几下鼠标。这只能证明他对技术一无所知。
丰富的钾
被动的房子
j,亨特:
我同意建筑师应该更多地参与计算热负荷和冷负荷，作为系统设计过程的一部分。被动房屋规划包(PHPP)允许建筑师通过一些培训来做到这一点。我认为没有必要有一个单独的美国版本。有一些调整可以让我们在美国更容易。例如，允许直接输入窗口的NFRC数据。
美国能源部评估建筑能源建模软件，并对PHPP说:
PHPP计算建筑物的能源需求。它与国际规范(ISO 13790)兼容，并通过动态仿真工具和测量数据进行了验证。它特别适用于高性能建筑，可用于证明被动式房屋的要求。规划包包括许多专门用于高性能建筑设计的工具。
被动式房屋规划(设计)套件(PHPP)包括:
能量计算(包括R或u值)
窗口规格的设计
室内空气质量通风系统设计
加热负荷的大小
冷却负荷的大小
夏季舒适天气预报
供暖和生活热水系统的尺寸
辅助用电、一次能源需求计算:
(循环泵等)，以及二氧化碳排放的预测
KfW和EnEV(欧洲)计算证明验证
气候数据表:气候区域可从全国200多个地点中选择
欧洲和北美。用户定义的数据也可以使用。
在被动式房屋设计中有很多有用的工具，例如计算
确定内部热负荷的工具，一次能量因素的数据表
一本全面的手册，不仅介绍了PHPP的使用，而且
强调了被动式房屋设计中需要考虑的关键问题。
的优势
高性能建筑的能源设计和热舒适，特别是被动式房屋
弱点
多区域动态建筑模拟，适用于具有大玻璃面积(太阳能增益)和/或高控制需求的建筑物
只见树木不见森林，设备不见管道
我总觉得，越来越多的研究表明，体型过大并不重要，这种说法过于简单化了。在你的下一篇博客中，你评论了使用更小的鼓风机可以节省能源，我们在讨论冷凝装置尺寸时是否忽略了这一点?我们讨论的是正确安装的系统还是正确安装的系统?如果是这样，那么超大的系统将需要更大的管道，这将更难通过桁架系统或追逐。在我看来，正确的大小明显更容易和更有效。我的公司是加州的一家小型家庭表演公司，我们在所有的工作岗位上都裁员。我们的平均系统计算出大约1000平方英尺每吨，我们能够保证甚至舒适和低运营成本。所有这些都是可能的，部分原因是更小的设备允许我们建造管道系统，我们可以安装在房子里。你更愿意安装12英寸的管道还是20英寸的管道?
同意Dan Perunko的观点
极好的外壳
更小的系统，更小的管道
这样我们才能把暖通空调怪物从阁楼里赶出来。
LOW-CAL或Passivhaus或类似Passivhaus
我不同意佛罗里达州流行的策略，也不同意南方“R-10墙可能很多”的说法。
对Dan Perunko的回应
丹•Perunko
如果我的立场有任何不确定的地方:
1.我坚信正确的Manual J和D计算的重要性，我坚信正确调整而不是过度调整的重要性。做对了会有很多好处。
2.我提醒建筑商不要过度承诺。我们应该警惕由于合适的尺寸而承诺的节能。然而，正确的尺寸显然是正确的。
尺寸对熔炉来说也很重要
研究已经证实，超大的炉子并不比正常大小的炉子消耗更多的能源。
那得看情况。除非炉膛和风管系统位于外壳内，否则每次系统循环时，系统质量所吸收的热量将损失到非条件空间。由于较高的温差，这是一个更大的问题，炉比空调和热泵。
正如你在博客中指出的，超大的设备也会导致舒适问题。在高性能住宅中，这种情况尤其明显，在这些住宅中，严重的超大尺寸并不罕见。如果一个熔炉在设计日只运行20分钟，在恒温器“看到”负荷之前，周边区域将经历显著的温度下降(关闭周期越长，下降越明显)。在部分负荷条件下，炉膛的最小运行时间逻辑会导致相反的问题——超调。
在温暖的气候条件下，热泵是高性能住宅的理想选择，因为它们在高负荷下连续运行，不太可能导致部分负荷的超调。关键是要设计外壳，使补充热量最小化。在隔热性能差、不存在空气屏障和阁楼管道泄漏的家庭中，热泵可能不是最好的选择。
此外，较新的调制或双速炉在部分负荷条件下有效运行，解决了任何可能的炉膛尺寸过大的问题。
但价格有很大的溢价。大小合适的单级炉在部分负荷时不会超调。顺便说一下，如果最小的可用炉可以承受的冷却负荷超过设计负荷的150%，那么燃气循环线圈可能是最好的选择，假设天然气是可用的。
选择合适大小的设备的主要原因是避免花太多钱买你不需要的设备。
你说了这么多好话，却扔下这个炸弹?尽管你8月22日发表了评论，但这个结论还是抢了你文章的风头。
坦白地说，我的工作是为高性能住宅提供第三方暖通空调设计服务。想要了解一个定性的，但详尽的超大尺寸，请参阅我2009年RESNET关于高性能住宅暖通空调的演讲:http://tinyurl.com/2a228gu
大卫·巴特勒
optimalbuilding.com
对大卫·巴特勒的回应
大卫,
1.我坚持我的说法，“研究已经证实，超大的炉子并不比正常大小的炉子消耗更多的能源。”如果你能引用一项研究，表明用一个新的合适大小的炉子取代现有的超大炉可以显著节省能源，我很想读它。
2.你假设的节省是基于炉子和风管系统位于热包络线之外的情况。当然，把炉子和管道系统从没有空调的阁楼或车库搬到家里有空调的空间里，可以节省大量费用。GBA网站一直强调这一事实的重要性。(对于我们这些住在东北部或中西部北部的人来说，想象有人会疯到在没有空调的阁楼上放炉子，总是令人惊讶的。)但不要把这些明显的节能归功于合理的规模;这些节省是由于遵守了将HVAC设备和管道系统定位到它们所属位置的重要原则。
3.我同意单级加热炉通常是最好的选择，而升级到两级加热炉并不总是如此(就节能而言)。
4.你引用了我的文章——“选择合适尺寸的设备的主要原因是避免花太多钱购买你不需要的设备”——然后附上了一条评论:“你提出了所有正确的论点，然后却抛出了这个炸弹?”这不是炸弹;这是真的。我是一个节能的坚定信徒，但我也相信，能源顾问在数据基础上提出建议是很重要的。如果有研究可以引用。
暖通空调承包商开始防御
前几天我会见了一个暖通空调承包商和我的建筑商。当我提出我的要求，在我对任何设备做出最终决定之前，我必须进行手动J和手动D计算，HVAC代表毫不含糊地告诉我，我可以“擦我的。(电子邮件保护)而且它并没有提供任何有用的现实世界信息。相反，两名暖通空调代表问我我家的面积，并说“那可能需要3-1/2吨的设备”。他们甚至对我的墙壁/屋顶结构、r值、窗户或整体节能方法一无所知。会议很令人失望。
回复Michael Schonlau
迈克尔,
你的故事是越来越多的轶事中的一个例子，这些轶事阐明了这个问题。尽管Manual J计算多年来一直是代码要求，但这个词显然还没有传到暖通空调承包商那里……
手动J vs BEOpt vs PHPP
好吧，我已经设计了一个隔热性能很好的房子(PGH)，我们将力争达到被动房屋级别的气密性……我有一个需要更新的PHPP，最近运行了一个新的BEOpt，它告诉我最大的加热负荷可以用9Kbtu的Minisplit或等效的来满足。我原以为我们要做一个经典的1或2头Minisplit系统，或者用minoair +电阻+木炉在寒冷法术中加热整个地方。
暖通空调承包商运行Manual J - RHVAC(谁知道他在绝缘和气密性方面输入了什么数据)，带回了2吨的开利绿色调速逆变热泵系统。
我引用:“负载约为25,350”
我假设是25350kbtu ?这里好像有点不对劲……
PS -过程注:这将是更好的作为自己的问答张贴?这似乎是相关的，但可能是一个独立的问题，而不是原来的主题。
回复Ethan T
伊桑,
我不认为暖通空调承包商指的是25350 kBtu。我认为承包商的意思可能是25,350 BTU/h。
您的BEopt计算显示设计热负荷为9,000 BTU/h，而承包商显然认为设计热负荷几乎是其3倍。显而易见的下一步是要求承包商向你展示他或她的工作表，这样你就可以看到输入是否正确。(他们不是)。
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