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建筑科学

热泵和火炉:哪个更舒适?

这是分布的问题,而不是气温的问题

随着这些天对热泵的激励和电气化的讨论,你可能会考虑使用热泵。热泵既适用于新建住宅,也适用于现有住宅。但是你能接受热泵吗?如果你已经读了这篇博客一段时间,你就知道我的答案了。让我解释一下。

加热空气的温度

首先,我想说,空气温度并不是决定热舒适的主要因素。平均辐射温度更为重要。但在这篇文章中,我将只关注强制空气炉和热泵的作用:将温暖的空气吹进有条件的空间。

炉子燃烧燃料(气体或丙烷),并将大部分燃烧的热量传递给经过热交换器的空气。然后,这些空气被吹到家里的不同房间,让你在冬天保持温暖。从你家里的通风口出来的炉子加热的空气大约是125华氏度。(有一些变化,但这是典型的。)

热泵不将另一种形式的能量转化为热量。相反,它只是传递热量。在冬天,它把热量从室外空气转移到室内空气。是的,确实有足够给你整个房子供暖即使在寒冷的日子…假设系统已经正确设计和安装。然而,从热泵出来的空气温度只有95华氏度左右。

为什么温度越低越好

我们不需要125华氏度的空气来把我们的家加热到70华氏度。即使你把恒温器调得更高,比如75华氏度,你仍然可以用95华氏度的空气加热你的家。想想看。把95华氏度的空气加到70华氏度的空气。的热量从温暖的空气转移到较冷的空气让你保持温暖。

那么为什么低温空气更舒适呢?好吧,要从低温热泵空气中获得等量的热量,你需要更多的气流。额外的气流是舒适的关键。

在高温空气中,炉子用热风吹你一小段时间,然后熄灭。然后它会在一段时间后回来,再次轰炸你。随着时间的推移,温度会有明显的变化。室内空气和热空气之间的巨大温差也造成了房间的一部分到另一部分的温度变化。

热泵将温度较低的空气吹进房子,这样更舒适。
热泵将温度较低的空气吹进房子,这样更舒适。

相比之下,热泵增加了更大体积的低温空气。额外的气流和较低的温度意味着更均匀的温度。这意味着你不太可能注意到不同地方或不同时间的温度差异。

好的设计的重要性

现在,这里的一个大警告是,你需要一个适合房子加热负荷的热泵。你还需要一个能提供足够热量的系统即使室外温度很低.这意味着要有合适的热泵或者辅助热可以在寒冷的日子里使用。

然后是分配系统(管道加上供应寄存器和返回格栅)。管道和配件需要选择和大小,以将适量的空调空气分配到房间。管道系统需要将空气分配到正确的地方。

其中最重要的一个风管系统设计规则就是不能对人吹气。你想要把供气寄存器放在这样的地方,他们会把空气吹进房间,让空气在进入占领区之前和房间的空气充分混合。

最后一点是暖通专业人士所说的“冷风”的答案。是的,热泵空气比熔炉空气冷。如果你对着房间里的一个人吹,他们可能会感觉到一股气流。不过,问题不在于热泵。这是分配系统。(ACCA手册T提供有关选择、定位和调整寄存器和格栅的指导。它很少被使用。)

实际情况是,适当设计的热泵可以提供比炉子更舒适的加热。

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Allison A. Bailes III,博士是一个演讲者作者、建筑科学顾问、乔治亚州迪凯特能源先锋(Energy Vanguard)的创始人。他有物理学博士学位能源先锋博客.他还写过一本关于建筑科学的书.你可以在推特上关注他@EnergyVanguard图片由作者提供。

11日评论

  1. 用户- 723121||# 1

    带有ECM电机的2级和调制强制空气燃气炉在空气运动中非常安静和微妙。从2007年开始,我经历了2个阶段,非常棒。这个炉子取代了一个旧的GE 150k耗油量大的炉子,我会把我的2级炉子与ECM风扇相比,以获得舒适感。

    道格

  2. paul_wiedefeld||# 2

    调制和正确的尺寸是关键。少数几个>1级的熔炉仍然太大了,他们需要更多的产品来满足美国人的需求。

    1. charlie_sullivan||# 3

      是的,有很多两级熔炉,即使只有第一级运行,也超大,从来没有点燃过第二级。

  3. charlie_sullivan||# 4

    我不相信我们应该总是把均匀的温度等同于舒适。理想的温度取决于你在做什么(运动的活跃程度),也可能因家庭成员而异。在房子中间放一个木火炉的旧场景并不总是舒适,但它确实可以让你在看书时把椅子拉到火炉附近,感到非常舒适温暖,而你可能在一个更远的房间里做一些更积极的事情,仍然很舒服。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 11

      查理:说得好。尽管如此,我还是宁愿有一个供暖系统,它能提供更均匀的加热,而不是每隔几分钟就被过热的空气炸飞。

  4. NearCoastalBC||# 5

    嗯…热泵比火炉提供更冷的空气,体积更大,可能它只是循环开和关的频率更低。一定可以设置一个火炉提供95º的空气来减少循环吗?

    user-723121,我很好奇你的炉子的细节,这听起来像是一个精心设计和正确安装的单元。

    我是水循环脚板的忠实粉丝,因为它能提供安静、均匀的热量,没有空气吹来吹去。也许几年后我准备搬家的时候,会有负担得起的热泵,可以为水循环脚板提供130º-135º的热量。甚至泵需要更少的电力来运行,尽管我认为压缩机可能是主要的罪魁祸首,我不确定如何使它更有效。

    “热泵将较低温度的空气吹进房子,这更舒适”,下面的文字看起来像天花板管道(?!?!)我得说,这地方不适合装强制空气系统。

    1. 用户- 723121||# 6

      伦诺克斯高火力66k,低火力45k。在2007年的比赛中,有4.5万公里的最高赛道和3万公里的最低赛道可供选择,但我选择了6.6万公里的赛道,因为我计划在晚上遇到严重挫折。我的设计温度热损失约为30k明尼阿波利斯3328平方英尺,一个漫步者1664平方英尺的主和相同的较低水平。我把我的恒温器设置为每小时循环3次,这样每次循环的运行时间就会少一些,但会长一些。到目前为止,唯一的修复是一个新的诱导风扇和火焰传感器清洗。如果需要更换,也不会改变什么。

      道格

      1. NearCoastalBC||# 8

        谢谢你,道格。非常有益的。(我对明尼阿波利斯的气温有点熟悉,因为我经常收听的广播电台是MPR Classical,我打字的时候它在播放。)

    2. 专家成员
      Dana多赛特||# 7

      “热泵将较低温度的空气吹进房子,这更舒适”,下面的文字看起来像天花板管道(?!?!)我得说,这地方不适合装强制空气系统。

      当然是——这是一个很棒的位置(用于强制风冷系统)。大多数家庭不会为每个家庭配备单独的管道系统。在艾利森·贝尔斯所在的地区,冷负荷与热负荷相当,甚至经常超过热负荷,而且很大一部分(大多数?)房屋是用平板建造的,这使得在地板下放置管道变得困难。

      1. NearCoastalBC||# 9

        同意——用于冷却。我经常想知道热泵的冷却循环与地板寄存器的工作效果如何!似乎整个房子的温和循环对舒适很重要。我现在的房子很小(约1100平方英尺)。主层)和开放式布局,带有大教堂天花板和52英寸的吊扇,24/7低运转,在整个主房间提供几乎察觉不到的空气流动。

        在这里,供暖是主要问题。单独的管道系统用于加热和冷却将是大量的工作和费用。当我还是一名大学生的时候,我住在几个带天花板管道的平板地下室套房里,几年后,它工作得很好,但如果我现在要在平板上盖新房子,我会找到一种方法把热量引入地面。尽管现在有了高性能的窗户,把热源放在窗户下面已经不那么重要了。

      2. GBA编辑器
        Allison A. Bailes III,博士||# 10

        黛娜:是的,在房间的下部提供热量通常会更好,但是天花板上的寄存器在寒冷的气候下也可以工作得很好。如果您有一个良好的建筑围护结构,并且您遵循Manual T关于放置、选择和调整寄存器大小的指导,那么这几乎不重要。当然,在一个有高天花板的房子里,低一点的暖气更好。

        而且,在亚特兰大,我们做的更多的是加热而不是冷却。我的热负荷比冷负荷高50%(见下表),我们加热大约五个月,冷却大约四个月。

        我的天花板收银机让房子在冬天保持温暖。在我们12月的北极爆炸中,温度下降到7°F,因为我们的变速空气处理器上升到很高,产生了更多的投掷和更好的混合,他们工作得更好。

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