更多的建筑科学
本月早些时候，约翰·斯特劳贝教授在建筑科学公司的专家会议上讲了一整天。他的主题是低负载建筑的机械系统，这对GBA读者来说是个不错的话题。
你知道在某些课程中，信息来得如此之快，就像从消防水管里喝水一样的说法吗?和斯特劳贝教授在一起，就像在海啸中喝水一样!这家伙不仅有惊人的知识，他还是一个很棒的老师和令人难以置信的机智。
要让你很好地了解Straube所谈论的一切将是一个相当大的挑战(并且这篇文章比Martin Holladay在这里写的任何东西都要长!)，因为他确实涵盖了这个话题的全部内容。所以，我将在这里列出今天的一些精彩内容，并鼓励你参加他的研讨会，如果你有机会的话。
也许有一天你会有机会买到他关于这个话题的书。就在我们最后一晚的谈话中，Joe Lstiburek和其他人强烈鼓励Straube把这些知识写进书里，我希望他这样做。
很难找到额定温度低于40000 Btu/h的熔炉
在过去的二十年里，建筑围护结构有了显著的改善。我们有更多的隔热材料，更好的窗户，密封的空气屏障。许多家庭的供热负荷峰值为每小时1.5万至3万英热单位(kBTU/小时)——即使在寒冷的气候中也是如此。这也适用于大型房屋和建筑，因为高性能的围护结构会导致低负荷区域。问题是，大多数传统的加热设备的容量都没有那么低。你能得到的最小的熔炉大约是40kbtu /hr。
斯特劳贝教授提到，他已经和暖通空调设备制造商讨论这个问题大约十年了，但他们就是不明白。他说，开利公司和特灵公司告诉他，他们不卖低容量设备，因为没人买。他们没有意识到，如果设备不可用，就没人能买到，所以他们当然不会买，因为设备不可用。显然，这些讨论还没有出现转机。
指定低容量设备不会为您节省任何资金
Straube覆盖很多在他的演讲中。在介绍了对低容量机械系统的需求和传统设备的缺乏之后，他深入研究了现有不同系统的细节，它们是如何工作的，它们的一些限制是什么，以及做好它有多么困难。
最大的障碍之一是成本。他说:“我们已经不是在讨论为低负荷房屋节省设备费用了。”因为你不会这么做。例如，如果你是一个喷雾泡沫的承包商，试图让建筑商接受更高的泡沫成本，因为他们会从较小的机械系统中看到节省，这是不会发生的。
你可以花697美元买一个46 kBTU/小时95 AFUE炉。如果你想要一些容量较小的设备，你可以选择锅炉、无水箱热水器或小型热泵，这些设备的成本都要高得多。
空调也是如此。当你从一个2吨的系统到一个1.5吨的系统，它的成本更高，效率也更低。所以如果你想要一个低负荷的建筑有一个低容量的机械系统，习惯更高的成本。
回水温度影响回水效率
在这一天的前半部分，斯特劳贝介绍了一些效率等级的基本知识(SEER, EER和COP)，冷凝锅炉和熔炉的细节，以及组合系统(使用一个系统提供供暖和生活热水)。他谈到了冷凝系统的一些问题以及进入水或空气的温度。
如果你认为你有一个95%效率的锅炉，举个例子，如果回流到循环分配系统的水太热，你可能不会得到它。冷凝锅炉和熔炉是通过从废气中的水蒸气中提取潜热来工作的。只要热交换器在露点以下，他们就可以这样做。如果回水(或配风系统中的空气)在露点以上，水蒸气就不会凝结，锅炉/炉膛就不能提取那么多的热量，效率就会下降。凝结效率曲线图显示了凝结效率随回水温度的变化情况。
减温器吗?拇指向下
午餐后，讨论转向热泵，包括常规热泵、地源热泵和微型热泵。他抨击了在地源热泵上使用减温器来获得热水的想法，因为它们通常不划算，而且不能给你提供很多热水。他说，地源热泵在学校规模的建筑中效果很好，但对于低负荷建筑或真正的大型建筑就不太好了。他还表示，他没有看到任何第三方数据显示地源热泵效率高于约3。斯特劳贝说，由于行业在COP计算中不包括泵或鼓风机的能量，他们的COP数字更高，但不能给出完整的情况。
这个话题是机械系统因此，他们也谈到了水暖。组合式供暖系统既能供暖又能提供热水，有些人也只把热水器用于室内供暖。斯特劳布提到暖通空调和DHW需要结合在一起。
现在回顾我的笔记，我仍然不敢相信他涵盖了这么多的材料。这真是一场信息海啸。他还简要地谈到了使用一氧化碳2作为空气-水热泵中的制冷剂，它可以产生真正的热水，因为它们可以得到比标准制冷剂更高的温度;电阻热，这在某些情况下适用于低负荷建筑;军团病，如果DHW温度过低，这可能是一个问题;热泵热水器;热能分布(空气、水、辐射);和更多。
斯特劳贝教授的智慧
正如我在开头提到的，斯特劳贝教授不仅知识渊博，他还是一台会走路的引用机器。以下是昨天我们听到的一些俏皮话:
买者自负在拉丁语里是"你会被坑的"的意思
猫是室内空气质量的问题，你必须让它们通过HRV来解决这个问题。但在那之后它们就不再是真正的猫了。
循环抽油烟机不能解决室内空气质量问题。它就像一个循环厕所。这些东西就这样一圈一圈地转，永远不会离开。
在旧金山，天气从来不会变得很热或很冷。建筑主要是为了让人们远离你的东西。
美国用了10年的时间才意识到，无水箱热水器和水箱一起使用效果更好。
如果你有机会去听他的演讲，我保证你保持清醒和投入不会有任何问题。
这是成为GBA Pro的一大理由!
不是每个人都能抽出时间去新英格兰参加两天这样的会议。好消息是，许多人在家里或办公室观看了整个过程，因为绿色建筑顾问直播了整个过程。
任何人都可以通过建筑科学公司注册，每天支付395美元的常规费用。GBA Pro成员然而，作为会员的一部分，他们获得了观看直播的机会。什么交易!GBA专业会员也将观看一些录制的视频从建筑科学专家的会议，一旦他们被张贴。请继续关注!
Allison Bailes来自乔治亚州的迪凯特，是一名演说家、作家、能源顾问、resnet认证培训师和《能源与环境研究》一书的作者能源先锋的博客．你可以在推特上关注他@EnergyVanguard．
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8的评论
我很喜欢通过GBA玩《Joe》和《John》
我本打算通过当地电力公司JEA的直播参加，但一个生病的孩子让我呆在家里，所以GBA Pro会员资格似乎很划算。
无论如何，我唯一的不满是，大部分信息都集中在以加热为主的气候上。我猜这是一个自然的分支，GBA /陶顿是一个新英格兰公司和好医生都来自哦加拿大。
这就导致了笼统的说法，比如“减温器不起作用”，而不考虑重要的地区差异。具体来说，在佛罗里达州，每年运行8-9个月的制冷并不罕见，这意味着低温加热器可以并且确实为家庭提供大部分的热水能源，而成本只是太阳能热的一小部分。
我们将其应用于地源热泵和空气源热泵，它们都做得很好，但前提是它们有自己的未燃料箱，慢慢积累回收的热量。
最小燃气锅炉和热泵cop
很神奇的。
以下是来自德国管道论坛的几十台1.2 kW (ca.4.1 kBTU)的小型天然气(甲烷)锅炉:
http://www.haustechnikdialog.de/forum/t/136139/Liste-Gasbrennwertgeraete-mit-kleiner-Leistung-Stand-Okt-2011
德国官方公布的有时得到补贴的天然气锅炉清单，从1.7 kW(约5.6 kBTU)开始
在这里:
http://www.proklima-hannover.de/downloads/Produkte/Produkt_Brennwertkesselliste.pdf
注意不同的流量和返回温度，重要的是最小-最大。输出。
所有列出的燃气锅炉均为冷凝式燃气锅炉，有些为组合式锅炉，有些适用于液化石油气(液化石油气/丙烷运行时的最低输出量较高)。
货比三家，许多列出的制造商在美国也有销售点(甚至工厂)。
大多数锅炉也可以通过网络商店购买，使用搜索引擎。
关于热泵
布赫的NTB是一个独立的机构，他们几乎没有任何hp的COP低于3。一些显示COP为6或更多。
无论如何，重要的不是COP，而是季节性(年度)表现。波动的热需求和波动的热源必须结合起来观察，并进行比较，得出一个可比较的平均值.....
所有测试都在ISO认证的实验室进行，并根据国际测试标准:
http://institute.ntb.ch/ies/competences/heat-pump-test-center-wpz.html?L=1
还有更多的测试实验室和列表。
欧洲的加热设备更小…
传统上，欧洲的热负荷比美国低(因为住宅更小、更紧凑，再加上气候更温和)，因此欧洲的营销“甜蜜点”的产出率低于美国。更大、更通风的房屋和更冷的室外设计温度推动着美国市场。虽然更好的代码正在解决一些热负荷问题，但越来越大的房子的趋势继续抵消这些收益。
美国有一些进口低产量锅炉，但没有热风炉(热风炉在欧洲相对少见)。热风炉加热不如循环加热舒适，热风分配比循环系统更耗电，分配损失更大，但与欧洲家庭不同，大多数美国家庭需要空调，两用管道是节省机械系统成本的一种方式。(在美国许多较冷的地区，循环加热仍然比热空气更常见，但对于较新的住房，趋势已经向热空气转移了几十年。)
在美国，低热负荷系统的一个常见解决方案是将冷凝水箱式热水加热器用于空气处理系统中的低温散热器或盘管。它是有效的——缓冲质量的坦克避免短周期损失，但每个系统都是定制的设计，并不是每个设计都是好的。(过度抽水浪费电力的例子比比皆是。)
虽然采用水循环地源热泵可能会使北部地区的季节性平均COP达到5，但美国典型的“设计和安装”系统的COP仍远低于4，部分原因是管道温热空气输送系统的空气处理功率，但也由于非常低温度的水循环系统的费用(不是每个房子都适合使用混凝土板作为辐射)。在这里，每个系统都是完全定制的设计，其性能很大程度上依赖于设计师的能力(游戏邦注:似乎还有许多需要学习的地方)。但在美国，由于电力成本如此低廉，即使在供暖为主的气候条件下，也很难在财务上支持地源热泵的成本，更不用说从系统中消耗最后一瓦所需的设计专业知识和低温热量分配了。
现在，无管道空气源热泵的季节性COP值可以达到3倍以上，而成本只是前期成本的一小部分。对于单户住宅的地源热泵的补贴似乎是错误的——把钱花在性能更高、负荷较小的建筑上往往是更明智的支出。但对于更大的房子和许多房门紧闭的房间来说，小分隔并不总是有效的，除非你达到了超级隔热的水平——这是一种平衡。
二氧化碳制冷剂空气源热泵系统已经出现了一段时间，但在北美还没有出现。虽然它们可以在较高的生活热水温度下运行，但当室外温度较低时，它们的运行效率低于R410A系统。但在比大多数R410A系统更低的温度下，它们仍然有输出能力(如果不是效率的话)。三洋有一个不错的9kw (30KBTU/hr)和4.5kw (15KBTU/hr)的循环输出co2 -制冷剂系统，已经在欧洲和日本市场销售了几年。更大的单元将覆盖许多现有的美国家庭的需求(不仅仅是超低负荷房屋)，但虽然它在制造家庭热水方面比R410A系统更有效，但在空间加热效率方面远远落后于无管道R410A的艺术水平。事实上，它是一个两级非调制(噪音更大)的开关压缩机，这使得它在部分负载下与基于R410A系统的涡旋压缩机相比处于劣势。
虽然有时暖通空调和热水都来自同一个系统很有用，但考虑到不同的温度要求，没有什么比这更有效(或更低的成本)了。
希望美国暖通空调供应商能够了解到这样一个事实，即按照IRC 2012标准建造的代码最小的房屋(甚至是大型房屋)的供热/制冷负荷比过去平均的美国房屋要小。超大的设备带来了舒适的损失，即使不一定是成本(甚至效率)的损失。
作为一个geo安装程序
.．.我不得不承认，这些补贴可以说是放错了地方。将类似的支持应用于天气预报肯定是有意义的。
补贴是生硬的手段(对简单仁慈的回应)
大多数地轨安装人员会尝试在天气条件下尽可能降低悬挂的水果，但你似乎比大多数人都更擅长于此。进行全面的分析并不是暖通空调承包商的“工作”，但我赞赏那些在空气密封和绝缘方面付出额外努力的人，特别是当机械系统像地源热泵一样昂贵的时候。即使由于气候变化而减少的吨位比(补贴的)大型地源热泵(GSHP)要贵一些，但舒适性更好，维护费用也低得多。虽然通常有一些补贴用于天气处理，但它是有争议的，应该提供更多的降低负荷首先。
另一个公用事业让我抓狂…
克雷电气提供回扣以上代码最低的SEER系统。这一切都很好，除了回扣会随着系统规模的增加而增加。这意味着，当我在更换过程中减少吨位时，无论是通过仔细的负荷计算、密封管道、添加泡沫等，客户都会损失回扣美元。
减轻负荷的激励措施到此为止了……
低能耗设备成本更高?
有时候，人们需要去那里才能看到新的视角。我们在多伦多的被动式住宅看起来很大，相当于3000平方英尺的住宅加上地下室。冬季设计热负荷约为2300W，即8000 BTUh，冷负荷类似。所以没有便宜的小锅炉——谁在乎呢?
我们不再需要锅炉了，这就是答案。我们需要昂贵的太阳能热系统吗?不。在这些较低的能级上，出现了一系列不同的可能性。我们可以用窗式空调给整个房子降温——但也许我们会用辐射天花板来代替循环的城市饮用水。我们还可以用踢脚板电暖器给房子供暖——每个月只要几美元。所有的可能性都来自另一个星球。
对林登·丹的回应
林登,
你的方法是有道理的。点源冷却唯一可能的问题是分配问题。在一些房屋中，点光源制冷效果很好。在其他情况下，特别是当空调位于两层房子的一层时，点源制冷就没有那么好了。
以下两篇文章讨论了这些问题:
只需两个Minisplits就能给整个房子供暖和制冷．
为密封、隔热良好的房屋供暖
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