更多的客人的博客
十年前,主流观点认为,全电动建筑提出了很多挑战:他们被肮脏的煤炭供应,而不是更清洁的天然气,他们难以达到温度设定值在寒冷的气候区,大大增加了水电费。
那么,为什么这个大推动电气化吗?简而言之,电气化是一个重要的战略实现积极的气候目标中提出美国的承诺在气候行动计划实施的全国主要城市。和电气化正在引发越来越多的清洁可再生能源,这是比天然气更便宜(在大多数情况下),是迄今为止更安全、更健康。
然而,全电动的神话建筑不满足需求在寒冷气候仍在继续。落基山研究所(RMI)寒冷气候附录对我们的零能耗住宅经济学:单一家庭的见解报告是最新的一系列打破神话的报告显示这些假设中有多少是过时了。我们的分析展示了深结合光伏(PV)板效率可以大大提高电气化的经济学,让我们的家更安全、更舒适。
为什么使充电?
减少温室气体(GHG)排放80%以上需要本质上消除建筑物产生的温室气体——这是唯一可能的大规模全电动建筑绑定到一个干净的电网。电气化也是至关重要的,提高我们的住宅的安全。
七千万美国家庭和企业燃烧天然气,石油,或现场丙烷加热空间和水和烹饪食物,产生5.6亿吨二氧化碳当量(CO2e)每年排放-十分之一的美国公司2排放。在房屋天然气也可以创建健康和安全问题。例如,泄漏会导致一氧化碳中毒,导致400人死亡,20000去急诊室,和在美国每年4000人住院,疾病控制和预防中心。
简而言之,建筑负责每年十亿吨以上的有限公司2e -因为我们燃烧排放高度爆炸性气体炉,热水加热器,烘干机,炉灶,壁炉。
美国取得重大进展,用清洁能源代替煤炭,煤炭总体使用从超过50%的发电下降到30%以下,在不到十年的时间。虽然图1(下图)表明,网格已经清洁在过去的十年中减少煤炭和增加风能、太阳能等可再生能源的电力,还有很长的路要走我们的电网变得无碳。
RMI的经济学的建筑报告清楚地表明,今天的建筑物将导致碳减排在大多数美国,口袋里的国家,煤炭电力仍然是一个重要的部分,我们希望这些燃煤电厂将关闭在可预见的未来。
(图片来源:美国能源信息管理局]
在寒冷气候电气化是可能的吗?
就像网格提高了在过去的十年里,建筑技术也一样。寒冷气候热泵能有效热房子即使室外温度达到-12°F,当真正需要补充热电阻作为备份。在我们的分析中,补充热量利用率只有3%的时间在勃兹曼,蒙大拿(代表气候区6),和10%的时间在德卢斯,明尼苏达州代表气候区(7)。
热泵热水器(HPWHs)也利用电阻热备份的时候,热泵技术无法满足水温选点,是否由于一位个头矮小的系统或环境温度过低。在寒冷的气候区,HPWHs应放置在室内,所以他们不利用电阻加热过度。
放置在室内HPWHs消除了热电阻要求备份,但增加所需的空间加热。好消息是,在寒冷气候地区研究,热泵能够保持空间和热水在所需的温度。
全电动零能耗住宅经济有多大?
尽管电气化技术上是可行的,只有8%的成屋是由电加热空间在寒冷的气候区,并由热泵不到1%。这可能是由于电气化导致更高的水电费时没有实现作为一个高效的一部分,综合设计策略。
我们建模的全电动基线和气候区天然气基线5,6,7,与基线会议IECC 2009年能源代码标准。我们发现,虽然全电动的前期成本往往是低基线,能源费用明显高于在寒冷的气候。
有趣的是,你可以通过经济障碍,隧道追求更深层次的效率和增加光伏。表1中,我们比较电动代码基线,电动零耗能(泽)家里,和电动零耗能(z)天然气基线家使用净现值的预先成本和节约能源法案(超过12年典型的时间业主计划呆在家中)和30年(典型的抵押贷款长度)。我们定义一个泽是一个家,产生尽可能多的可再生能源,它使用在过去的一年和一个z作为家泽家一样有效,但没有可再生能源。
我们发现,在每一个实例,寻求z家庭经济比只是code-compliant设备的空间加热设备,以及在寒冷的气候下它实际上改变了电气化的经济学从痛苦的房主是有益的。
泽家庭对经济更有趣的故事。转售时间表,他们在一个非常相似的方式进行经济简单的代码基线设备的加热设备,除了气候区7,泽家园更经济。使用30年期抵押贷款时间,泽家庭比z和更经济的电动基线的家园。值得注意的是,虽然这分析包括联邦太阳能投资税收抵免,它不包括当地的激励和储蓄从消除气体鬼混,这将有助于泽家庭收支平衡与天然气房屋甚至更快。
展望未来
电气化是必要的策略实现我们的气候行动和公共卫生目标。而深的效率水平可以使电气化在新建房屋经济今天,建筑商可能需要推动政策制定者和公用事业感到舒适的改变他们的设计从常态天然气在这些寒冷气候的位置。
政策制定者和公用事业应该停止激励新的天然气鬼混,电器。此外,公用事业公司应该停止社交天然气基础设施扩展的成本通过他们的基地。相反,他们应该开始提供激励房主和建筑商使触电,包括提供加速电动设备,允许更多的财政刺激,劳动力的技术援助和培训。
好消息是许多城市了解电气化的重要性和发展政策,促进它,这将导致脱碳和更安全的建筑物。
艾丽莎彼得森和迈克尔Gartman高级助手在落基山研究所的建筑团队。©2019落基山研究所。同意发表。最初发表在RMI出口。
每周时事通讯
建筑科学和能源效率的建议,加上特别优惠,在你的收件箱。
16条评论
我同意作者的结论,但与作者不同的是,我不认为这值得赞扬的地方落基山研究所“神话打破。”GBA has promoting all-electric homes heated and cooled by ductless minisplits至少有七年了。
也许当文章称这份报告是“打破神话的系列中最新的一个报告显示有多少这些假设是过时的,“包括你的2012篇文章的第一个系列。
RMI做了的文章数量在过去的8 -10年经济学热泵与其他空间加热选项,即使在寒冷的气候。大约六年前,他们发表了一份多汁的一些名为“热泵:另一种为东北石油热”,也不是第一次。
https://www.rmi.org/wp-content/uploads/2017/05/RMI_Document_Repository_Public-Reprts_2013-05_HeatPumps.pdf
能源研究与开发局已经都知道,它在潮流也至少是2014年以来:
https://www.nyserda.ny.gov/-/media/Files/EDPPP/Energy-Prices/Current-Outlook/Presentations/Heat-Pumps-Potential.pdf
(注意,他们引用2013年5月RMI在那块长串条学分最后,底部附近的p33 / p40 PDF分页)
RMI和能源研究与开发局分析都知道,它是参照改造热泵到代码或sub-code现有房屋,卡特斯科特的零相区别与几个mini-splits房子加热。这是一个重要的区别,以免人们的印象热泵只是high-R房屋。
需要多几个mini-splits加热50 - 100岁2 x4框架在一个寒冷的气候,但仍然可以比丙烷或2号油更经济,即使没有碳排放定价,甚至在主要的电力市场价格。
内特·亚当斯在得到这个词已经做得足够好了电气化的好处的机械系统在过去的十年或更长时间,一半扩大除了建筑信封升级:
http://www.natethehousewhisperer.com/blog/electrify一切——7 -实践-步骤- -使用- 100可再生能源
//www.slccoatings.com/article/how-an-efficiency-program-killed-my-business
//www.slccoatings.com/article/designing-a-one-knob-incentive-program
//www.slccoatings.com/article/hard-truths-of-home-performance
我不知道提供的图表。它似乎不能支持他们的结论,可以“穿透”的前期成本就越高。
杰,
我同意图表是混乱。在转售它显示“附加值”,所以正数是好的,和负数是坏的。12年后,在勃兹曼投资零耗能特性或德卢斯被证明是一个糟糕的投资(严格的基础上那些12年),而投资于zero-energy-ready特性在这些城市将被证明是一个很好的投资(相对而言)在同一12年。
如果你认为30年,零耗能特性以及zero-energy-ready特性都被证明是相对较好的投资,在所有位置进行了研究。
>“我不明白提供的图表。它似乎不能支持他们的结论,可以“穿透”的前期成本就越高。”
确定它。
在现值的基础上为所有三个地方电热零能源准备房子更有价值比基线电加热的版本在12年(租赁预期持续时间)和30年(抵押贷款和加热设备生命周期)。如果你期望有至少12年信封单独升级的成本将是“值得”尽管upcharge,但也许不是太阳。
30年电热全零能源的房子更强烈NPV比仅仅z +在所有三个位置,所以在生命周期的基础上完整的泽方法将超越的价值选择。如果它是你的“家”永远和你预期额外30年的寿命仍然是一个很好的投资,但也许不是如果你85岁的健康问题。
很难模型成本下降的太阳能和不断变化的监管环境,但建筑z水平隧道通过成本障碍很干净,如果PV得到便宜早于预期的选项来安装它不会消失。
我不真的相信电热制造意义——但现在Runtal电气面板是我的房子的计划康复柴炉热备份。图。
格雷格-除非你有很便宜的电加热与电动Runtal面板是非常昂贵的,护壁板使用相同数量的电便宜。“全电动基线”用在分析涉及热泵,不是电动面板散热器。
https://rmi.org/insight/the-economics-of-electrifying-buildings/
空气源热泵将使用约1/4到1/2的电力电气面板提供相同数量的热量(取决于气候和热泵模型。)所以全电动基线数字乘以3 x(左右)如果与电加热板。
丹娜,
这是我仍然试图用自己的方式完成。在使用木头的房子,因为它的主要热源,电动护壁板不仅提供了一个备份,但是一种均匀分配热量,区,或提供热量只有某些领域当居住者。mini-split或许是一个更好的备用源热如果炉子没有在使用,但并不像其他功能灵活。
完全可以肯定的是易如反掌的偏析与电动踢脚板,房子和微区一幢房子绝不可能无管,同时保留大部分的效率优势。
Mini-splits好备份对木材热即使在木材使用。的余烬平息mini-split可以接不同——他们一起“玩好”当相当大小的负载。
我对格雷格的回应:
“我不真的相信电热意义——但现在Runtal电动面板的计划……”
如果他们实际使用定期Runtal小组计划是一个很糟糕的计划。除非异常廉价的电力,电热板的形式拉德仍然没有多大意义。平均价格或高电力市场电动panel-rads减少转售价值,因为大多数购房者不感兴趣管理大部分木材空间取暖的燃料,也不希望支付~ 3倍的电为住宅供暖散热器或校正相比,热泵。
导管mini-splits在过去十年中取得了长足的进步效率和低温能力,被周围的分布问题,尽管导管仍然是一个重大cost-adder wall-coil类型,并有至少一些设计/实现无管没有风险。
美的的寒冷气候导管mini-splits使用东芝的蒸汽注入压缩机技术测试比较酷的临时容量和效率更好的类寒冷气候墙线圈类型十年前(和已被航空公司)
如:1.5吨40 mbdq18——3 + 38 maqb18r HSPF 10.5——3测试,这是一个头发比三菱的FE18墙圈式十年前:
https://dms.hvacpartners.com/docs/1009/Public/08/40MBDQ-18-3-01SB.pdf
https://dms.hvacpartners.com/docs/1009/public/0b/sub38mar - 18 - 3 - 01. - pdf(在管道中的部分列出HSPF)
…对…
http://meus1.mylinkdrive.com/files/MSZ-FE18NA_MUZ-FE18NA_Submittal.pdf
38 maqb18r——3
平心而论FE18的产能有20%在-15 c(21600英热单位/ 18000 BTU /人力资源和人力资源),但它是调制范围不如1.5吨导管美的。Capacity-wise导管美的更加接近当前FH15(从来没有一个FE15),但明显低效率:
http://meus1.mylinkdrive.com/files/MSZ-FH15NA_MUZ-FH15NA_Submittal.pdf
1.5吨富士通18 rlfcd仍然是一个妥协比美的/承运人只要你不t真的需要一个平底锅加热除霜冰管理它的略微更高的效率和更大的调制范围:
http://www.fujitsugeneral.com/us/resources/pdf/support/downloads/submittal-sheets/18RLFCD.pdf
谢谢丹娜,
也有点赌博假设未来的人会想继续使用柴炉作为主要的热量。房子我现在建筑有一个木制火炉和一个无管mini-split在主开放的生活区,护壁板阻力的浴室和卧室。有点希望的一切让相当多的有用的变化根据主人的喜好和行为。
我的大脑不再是有效的足够的理解这些表,但我知道我2 bfujitsu超级迷你裙热加热我的大多数普通绝缘方面做了许多工作。我使用一个能量动力学油锅炉也比其他人更有效。最终我想添加更多的迷你裙,热泵水热和光伏系统消除了锅炉和接近于零。微型计算机的问题是标记安装太高了。我将等到自己安装单位(例如蓝山)变得更有效率。当这种情况发生时你会看到迷你分割使用爆炸。现在太昂贵upnfront。
尼克:在任何效率既有效率&设备寿命风险DIY安装mini-split没有必要的设备和经验。即使是少量的水系统将缩短它的寿命,即使它工作得很好,当你第一次打开开关。如果你要DIY mini-split花时间学习所有你能,(在美国,获得必要的认证处理制冷剂——它不是超级困难,但它比阅读这个博客中的图表)和每一步都非常细致。
做一个“所有但制冷剂容量和调试”DIY安装可以采取的一些成本,如果你能找到一个合格的制冷剂技术的工具和经验得到部分。几百的服务调用通常是不到如何购买设备,并可以节省你在几年来取代它。甚至蓝山单位要求专业做干燥氮气线冲洗&泵波动等,在他们的安装视频显示:
https://youtu.be/DzVJiSQNbew
“删除”
简而言之,建筑负责年度二氧化碳排放量超过十亿吨,因为我们在熔炉燃烧高度爆炸性气体,热热水器,烘干机,炉灶,壁炉。”
伟大的文章,但上面的报价是有问题的。一些关于天然气导致一氧化碳中毒是一种误导,不是吗?任何燃料燃烧在一个封闭的空间,没有适当的通风(包括木)会导致一氧化碳中毒,所以选址为例的健康风险NG是错误的。
同样,只是有点危言耸听的使用术语“高度爆炸性气体”,即使这是真的。只是陈述显而易见的事实,不是吗?人们会触电,所以我们应该停止使用电,。
登录或创建一个帐户发布评论。
报名 登录