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建筑科学

在空调上喷雾能解决高额账单吗?

或者像kickstarter赞助的Mistbox这样的设备只是另一种消遣?

Mistbox采用蒸发冷却来提高空调的容量和效率。但这值得吗?这会有用吗?
图片来源:Mistbox

每年的这个时候,空调都在疯狂地运行,让人们在家里保持凉爽。在亚特兰大,我们已经经历了几周闷热的天气,周日稍作休息。现在我们又回到了90年代中期高露点一次。

因此,一些人开始担心空调账单的到来,并想知道他们可以做些什么来节省能源。kickstarter投资的Mistbox是答案吗?

使用蒸发冷却

蒸发冷却是很棒的。天气热的时候,我们的身体就是这样保持凉爽的。我们的汗水。汗液蒸发了,相变带走了我们身体的热量,因为液态水变成水蒸气需要热量。

当你向空气中喷射液态水时,微小的液滴可以蒸发成单个的水蒸气分子。同样,这需要热量,在这种情况下,热量来自空气。结果是空气变冷。如果你生活在干燥的气候,你甚至可以用一种叫做沼泽冷却器的设备来利用这一原理来冷却家中的空气。

现在,让我们把这个原理应用到你的空调上。我已经解释了空调的工作原理在之前的一篇文章中,从房子里收集热量,并将其倾倒到房子外面的空气中。由于室外空气是热的,压缩机必须使携带热量的制冷剂比室外空气更热,因为热量总是从热流向冷,或者在这种情况下,从热流向热。

如果你能在水进入冷凝装置之前将其蒸发到空气中,你就可以降低空气的温度,从而提高空调的容量和效率。然后,不是把热量从高温倾泻到高温,而是把热量从高温倾泻到不那么热的地方,这更容易做到。

明白了吗?

的Mistbox

最上面的照片,来自Mistbox网站,显示了这个新设备的设置。你用软管将盒子连接到室外水龙头上。水进入盒子,在冷凝器的四面形成薄雾。随着液体蒸发,空气冷却,有助于空调更好地运行。

它有控制来确定它何时运行,以下是他们网站上对它们的描述:“温度。声音。磁场。Mistbox在正确的时间感知到这些。”

Mistbox还可以连接wifi,当然还有一个应用程序,你可以在智能手机上追踪它的运行情况。

Mistbox公司的人对他们的产品评价很高,他们网站上的这些话证明了这一点:

“Mistbox经过计算机优化,其算法不断改进,以最大限度地节省成本。”

“Mistbox很聪明。它从环境中学习——你独特的气候和空调系统。”

“Mistbox从第一天就开始为你省钱。它通常在使用的第一个完整季节就能收回成本,在整个使用周期内,你可以节省数千美元的冷却成本。”

但这真的是他们想要的吗?

你为什么要怀疑

蒸发冷却的原理是合理的。不过,这个应用程序有点棘手。以下是你可能得不到他们承诺的福利的一些原因。

1.室外湿度怎么样?

计算机优化和不断改进的算法都很好,但为什么他们的网站不提示他们也考虑了室外的湿度呢?该网站称,控制基于温度、声音和磁场。在应用程序设置中,用户可以选择一个温度触发器,但没有湿度触发器。

然而,要让雾气在空气中蒸发掉湿球温度必须低于干球温度。理想情况下,这两个数字是显著不同的。这两个数字越接近,就会浪费越多的Mistbox水。换句话说,Mistbox应该在干燥的气候下工作得很好,但在室外湿度高的时候就不行了。

2.室内湿度怎么样?

Mistbox网站大力宣传其运行时间缩短带来的节能效益。在潮湿的气候中,这未必是一件好事。去除室内湿度取决于空调的运行时间,所以当你减少运行时间时,室内湿度可能会很高。(注意:把空调恒温器调到开风扇的位置会让情况变得更糟)。在空调上省下一点钱,却不得不安装和运行一个你以前不需要的除湿机,这有多大意义?

3.它真的能在一个赛季内收回成本吗?

Mistbox的价格是450美元。他们说:“大多数Mistbox用户可以节省20-40%的冷却成本。”假设你存了30%为了支付Mistbox和每年需要更换的过滤器的费用,你必须在空调上花费1600美元。即使在德克萨斯州的休斯顿,一台10 SEER, 3吨(大小合适)的空调,每年的成本也只有600美元多一点(假设0.12美元/千瓦时)。如果你用5吨重的空调,每年的成本仅略高于1000美元。你得去凤凰城这样的地方,每年花1600美元买一台单台空调。

为了不那么假设,我为我的公寓做了一些简单的回报计算。在过去的三个夏天里,我们在空调上的平均花费是212美元。(不是每月。这是整个降温季节,从5月到10月。)如果我用Mistbox省下40%的钱,需要5.3年才能收回成本。在节省20%的成本下,投资回报翻倍至10.6年。

但是等等!这还不包括每年更换过滤器或用水的成本。(关于用水的讨论,请参见下一节。)这种过滤器售价30美元。我对水费的保守估计是,按照我当地每1000加仑2.16美元的水费计算,每个冷却季节是50美元。(是的,真的!)这样一来,简单的回报就是:

储蓄 20% 40%
回报 27.5年 13.8年

对于一个预期寿命为15年的设备来说,这些数字看起来不太好。(是的,如果我使用他们在网站上报价的315美元,它们看起来会更好一些。由于该设备的电子设备由一个小型光伏模块供电,因此他们假设有30%的税收抵免,从而得出了这个成本。我认为把450美元的税收抵免全部抵免是一个不确定的提议,因为税收抵免是针对太阳能发电的,这当然只是Mistbox成本的一小部分。证据就是他们还以30美元的价格出售一个辅助太阳能电池板。)

哦,别忘了,如果你必须买两个mistbox,你的回报会翻倍,如果你需要三个mistbox,你的回报会翻倍。

4.那脏东西呢?

Mistbox带有一个过滤器,可以帮助减少水中矿物质和污物在空调盘管上形成的水垢。它可能工作得很好,至少当钳工是干净的时候。但是室外空气中被雾带走的灰尘呢?如果有人在空调附近割草或吹树叶,而Mistbox运行时,你会得到污垢的线圈。线圈上的污垢越多,空气流量就越低,交流电的效率就越低。

5.它将如何影响制冷剂压力?

通过在冷凝线圈中增加额外的冷却,你可能会降低制冷剂的压力,从而减少室内的冷却,而不是增加室内的冷却。上面的其他四个因素更容易引起麻烦,但这一个可能对一些人来说是一个问题。

Mistbox用了多少水?

那么,我是如何为整个冷却季节的水费想出50美元的呢?我没有自己计算。我问了一位在一家大型暖通空调制造公司工作的工程师关于这个设备的问题,他是这样告诉我的:

“假设我们有一个3吨的交流机组,室外气流速率约为2800立方厘米,这是一个典型的14 SEER系统。我们还假设室外的干球温度为95华氏度,湿球温度为75华氏度,这是空调的常见设计条件。如果我们看心理图表,我们可以看到,如果我们在线圈前面喷水,理论上我们可以将空气冷却到75华氏度干球,通过遵循恒定的焓线或湿球线到饱和曲线。如果你在这个蒸发冷却过程中做一个水蒸气质量平衡,你会发现在这个过程中每小时需要大约32加仑的水。这不是一个微不足道的水量,但将入口温度降低20华氏度是一个相当大的好处。值得吗?”

因此,在这种条件下,Mistbox每小时将消耗大约32加仑。在一个设计的一天在亚特兰大我公寓里的空调大约运行5个小时.假设Mistbox不是一直开着,我保守的猜测是它每天会运行3个小时,每天消耗大约100加仑。即每月3000加仑,或每个冷却季约15000加仑。按照我们当地每1000加仑2.16美元的价格,这个季节的成本将是32.40美元。

但任何水,没有完全蒸发,并通过线圈是浪费。而且很多空调的运行时间都比我们的长。此外,水费各不相同,而且普遍在增加,所以我认为每年50美元是Mistbox用水量的合理保守估计。

如果Mistbox真的公布他们的用水数据就好了。我知道他们肯定有一些,而他们不发表的事实让我觉得我的数字可能太低了。

值得吗?

当比尔·斯波恩提醒我这个产品时,我的第一个想法是关于Southface几年前,微软曾试图这么做。大卫·沃瑟曼(David Wasserman)是Southface公司的工程师,负责监督这个项目,所以我向他询问了最新情况。“生态办公室的水雾,”他在信中写道,“不怎么管用,因为我们永远无法让控制装置正常工作。它们已经被移走了。”

我上面提到的匿名工程师在维护方面写道:“冷却塔和蒸发冷凝器在商业和工业系统中很常见,有训练有素的服务人员来维护它们。房主通常不愿意或无法进行或支付这种类型的维护。”

暖通空调行业的颠覆时机已经成熟,但我还没有看到任何事情会动摇现状。Mistbox,就像智能通风口,允许居住者自己进行分区这注定是令大多数房主失望的又一件事。如果你因为使用中央空调而产生了高额账单,你最好的选择是用它来解决问题,而不是买一些Kickstarter上的有自己移动应用程序的小玩意。

Allison贝尔斯迪凯特,格鲁吉亚,是一个演讲者,作家,能源顾问,resnet认证培训师,和作者能源先锋博客.看看他的深度课程,掌握建筑科学并在推特上关注他@EnergyVanguard

2的评论

  1. 用户- 1135248||# 1

    做过
    摇窗式空调多年来一直在这样做。
    室外一侧的风扇通常被遮盖起来,以便有意识地拾取
    一点点的冷凝水从里面流出来,把它甩起来
    通过室外线圈。不知道有没有帮助,但差不多了
    当然会导致早期的普遍腐蚀。

    _H *

  2. FireStormOOO||#2

    我想知道这是否对沙漠气候(如阿斯利亚纳州或内华达州)更有意义。例如,在拉斯维加斯,我安装了6吨冷却装置,典型的夏季温度为110华氏度(在阴凉处冷凝器附近测量),湿度低于10%。夏季空调账单超过700美元/月(72华氏度设定值)。我曾考虑过diy这样的东西,但控制软件是禁止没有进入大众市场。

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