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客人的博客

我们应该推广热泵来节约能源吗?

用热泵取代电阻加热可以减少2%的电力消耗,但在非常寒冷的州,燃气炉仍然消耗更少的能源

空气源热泵比底板电加热或电炉更有效,无管道模型可以用来补充或取代现有的加热和冷却设备,而不需要大量的内部改造。这套装置加在一个大房间里。
图片来源:BlueberarsLair /CC BY-ND 2.0Flickr /

热泵正在经历一个创新的时期。无管道热泵更容易获得;寒冷气候热泵已经开发出来;更高的最低效率标准美国政府已经建立了热泵系统;而且燃气热泵已经开发出来。

热泵通常是相当有效的,因为它们从空气中提取热量,甚至是冷空气。在美国,一个典型的新型热泵的平均效率大约是电阻热泵的两倍,尽管性能随气候而变化。虽然热泵是高效的,但它们也比许多类型的供暖系统更贵,而且它们在非常低的温度下通常不能很好地工作。

为了检验哪些应用有利于从热泵中获得具有成本效益的节能,美国节能经济委员会进行了两项分析,我们现在公布。一个探讨了用热泵和热泵取代电阻热的机会另一个解决了用热泵取代煤气炉的问题。

这两项分析都使用了美国能源情报署(energy Information Administration)收集的全美家庭实际能源消耗数据住宅能源消耗调查(RECS).我们对用热泵取代电阻热的潜力进行了分析,发现有机会将全国居民部门的用电量减少2%以上。在某些重要的应用中,用热泵代替煤气炉可以节省更多的能源。此外,多位分析人士认为,清洁电力驱动的电热泵是取代家庭燃烧化石燃料排放的重要策略。

从电阻热转换

在我们分析将使用电阻热的家庭转换为热泵的过程中,我们使用了RECS地区近2000个使用电阻热的家庭的代表性样本的空间供暖能源使用数据。

这项分析着眼于用热泵取代电炉(通过管道分配热量)和踢脚板电加热(每个房间沿踢脚板的加热盘管)。电炉在南方特别普遍,但在北方却很少见。近90%的电炉家庭已经安装了中央空调。我们发现,在现有中央空调需要更换的时候安装一个新的热泵通常是划算的,简单回收期(节省的能源完全收回额外成本的时间)的中位数为4.7年。

简单回收期的分布如下图所示。17%的家庭的经济状况类似,这些家庭使用的是电动踢脚板供暖,同时也有中央空调。但对于没有中央空调的家庭来说,安装热泵的成本更高,简单回收期的中位数接近15年,尽管只有10%以上的家庭的简单回收期为5年或更短。

为有电炉和中央空调的家庭进行热泵改造的简单回收期分布。这些数字是单户住宅和每栋有两到四个单元的多户建筑。该分布应用了RECS样本中的权重因子。

更换气炉

在我们用热泵取代煤气炉的分析中,我们查看了20个州中每个州使用煤气炉的家庭的平均空间取暖能源使用量。我们比较了煤气炉使用的气体和发电厂运行热泵使用的气体。对于每个州,我们考察了熔炉、热泵和发电厂的各种效率水平。我们还观察了许多比较的相对经济情况。

我们发现,如果热泵可以同时取代炉子和中央空调,那么在温暖的状态下,电热泵通常消耗更少的能源,并且在这些状态下具有适度的经济效益。如果电力来自效率最高的发电厂,中等寒冷的州(北至宾夕法尼亚和马萨诸塞州)可以节约能源,但从经济角度来看,现有家庭的煤气炉的生命周期成本将低于这些州的热泵。(我们没有考虑使用电加热和热水可以避免安装燃气服务的新建筑。)

对于寒冷的州(比马萨诸塞州和宾夕法尼亚州更冷),高效率的熔炉比现在的热泵使用更少的能源,但从节能的角度来看,进一步发展低温电热泵和燃气热泵将是有用的。

实现节约需要采取的下一步步骤

基于这些分析,我们建议采取以下步骤:

  • 州政府官员和公用事业公司应在州、地方和公用事业公司层面进行进一步分析。基于具体的费率表和气候区,在公用事业或地方层面进行更细致的分析,将更清楚地表明谁可能受益于热泵,谁不会。
  • 制造商和研发机构应继续努力开发良好的寒冷气候电动空气源热泵和燃气热泵。
  • 能源效率项目管理者应该考虑鼓励在温暖的州使用热泵的项目,从进一步的本地化分析开始,然后进行试点项目。

还需要更多的本地化分析,但我们的分析发现了通过使用电热泵节省能源和金钱并减少排放的可能机会,特别是在温暖的州。

史蒂文·纳德尔(Steven Nadel)是美国节能经济委员会的执行董事。这篇文章最初出现在美国经济促进委员会网站上。

21日的评论

  1. JC72||# 1

    好奇的
    热泵的典型使用寿命是多久?

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||#2

    Chris M的回应
    克里斯,
    根据美国能源部,“一台中央空调的使用寿命大约是15到20年。”

    这可能是一个很好的猜测,任何一个微型微型热泵。

  3. vensonata||# 3

    一篇关于热泵的及时文章!
    这篇文章应该与长线程的Q和A“热泵和绝缘是互补还是竞争”一起阅读。
    这篇文章声称,当热泵同时取代空调和踢脚板时,可获得4.7年的回报,但如果只取代踢脚板,则可获得15年的回报。现在我在问答环节的结论是:“热泵需要便宜50%,这是需要的安装费用。”在目前价格的一半,最坏的情况下,回报是7.5年,然后他们与天然气竞争,目前,正如这篇文章所说,在最冷的气候下,比热泵便宜。
    最后一点:将热泵与天然气电源与直接作为热能的天然气进行比较,需要用这个结论来回答:源需要是可再生能源,而不是天然气……电动汽车也是如此。消费者端需要与实用程序端同时进行转换。大部分需要在2030年之前完成…所以煤气炉不是解决问题的办法。

  4. 专家成员
    Dana多赛特||# 4

    把煤气炉和燃气电网上的热泵进行比较是错误的。
    “我们比较了燃气炉使用的气体和电厂运行热泵使用的气体。对于每个州,我们研究了不同的熔炉、热泵和发电厂的效率水平。”

    考虑到几乎没有一个州/地方电网是100%由气体驱动的,这种方法造成了失真,使结果有点没有意义。从煤气炉转移到热泵并不意味着天然气(无论是全部还是部分)会产生更多的燃气发电。所用的模型太粗糙了。

    “对于寒冷的州(比马萨诸塞州和宾夕法尼亚州更冷),高效率的熔炉比现在的热泵使用更少的能源,但从节能的角度来看,进一步发展低温电热泵和燃气热泵将是有用的。”

    高效率的熔炉可能使用更少的能源(如果不分析非燃气电网的能源来源,这是一个值得怀疑的断言),但一个熔炉肯定使用更多的气体,在马萨诸塞州,一个燃气炉产生的碳排放比热泵更多。

    Ven:“现在我在问答环节的结论是:“热泵需要便宜50%,这是安装费用需要发生的。”

    这可能是你的结论,但我强烈反对这两个方面,降低价格“需要”,以及在哪里可以或应该降低成本。显示你的数学。

  5. vensonata||# 5

    回复达纳,数学
    计算结果是,根据这项研究,如果不更换空调,寒冷气候的回报是15年。这些单位只能使用15年,所以没有激励。如果回报是7.5年,那么就有动力了。为什么安装率是我认为价格可以下降的地方,因为它似乎是最容易降低的地方。也许硬件方面的价格也会下降,但不会下降那么多。降价“需要”是为了大的气候需求…这是一个有效的小发明,可以在光伏和复古不会发生的房子里快速轻松地完成减少。

  6. 专家成员
    Dana多赛特||# 6

    安装成本甚至不到生命周期成本的一半。@ ven
    热泵生命周期的大部分成本是电力的使用。即使将迷你分离器的安装价格减半,也很难提高整个生命周期的成本或“回报”。这实际上是关于平均效率的,而且他们根本没有分析迷你分裂(尽管他们在没有运行数据的情况下口头上说了一个寒冷气候的迷你分裂)。

    这是一项更换设备的研究,用导管热泵取代现有的煤气炉(这通常比小型分离器成本更高,效率更低),其中包括5%的折扣率等。在分析中,管道热泵的效率在8.2到10.5之间,远不及较新的寒冷气候迷你分裂的HSPF 12-14+范围。

    炉膛更换分析文件存于此:

    http://aceee.org/sites/default/files/publications/researchreports/a1602.pdf

    还需要注意的是,因为这都是为了更换设备,而不是新的构建,正如上面这篇文章所述:

    “我们没有考虑使用电加热和热水来避免安装燃气服务的新建筑。”

    在燃气炉更换文件第11页的底部,他们同样声明:

    “如前所述,我们的分析仅针对现有住宅。结果可能会更多
    对于新房子的热泵是积极的,因为大多数新房子都有空调和
    安装热泵可以避免为家庭供气的成本。”

    第18页指出:

    在低温状态下,进一步发展低温电热泵和燃气热泵
    从能源的角度来看,热泵是有用的。我们没有足够的数据
    分析这些新技术的经济效益。”

    好吧,伟大的……没有数据。

    因此,如果一个替换的HSPF 8-10型管道管道有15年的“回报”,我们是否可以假设一个安装成本比一个新的管道系统(任何类型)更低的HSPF 13型管道管道机组有相同的“回报”?事实上,效率较低的管道装置作为更换设备没有任何回报,这足以使成本更低、效率更高的装置在新建筑的生命周期成本上具有竞争力,在新建筑中可以避免天然气电网连接和天然气管道的成本。

    管道热泵的生命周期成本高于燃气炉这一总体结论并没有特别大的争议。在设备的生命周期中,关于电网发电效率和电网混合的假设是任何人的最佳猜测都有很大的误差条,他们并没有真正进行错误分析或最坏情况分析。

    我不确定你能从哪里削减迷你分离器(或管道热泵)安装的成本,除非办公室是承包商在卡车驾驶室的手机,使用的劳动力都是最低工资(或更低)。有些承包商会开出疯狂的高价,但你不必用他们。以最近的经验(报价和安装)来看,4000美元/吨的价格是偏高的,2000美元/吨的价格不会比一个寒冷气候下的迷你分离器的设备贵多少,更不用说经营企业的间接成本和安装劳动力了。

    在过去的3年里,我接触过的最昂贵的迷你分离式安装是2.75吨(三个独立的三菱FHs),安装价格约为12000美元,(超过4.3万美元/吨),安装于去年夏初,当时所有当地安装人员都非常忙,(有些人甚至不回他们的电话,太忙了,没有时间出去报价新项目),这是一个非常极端的异常值。对于价格涨到这么高的原因,我的最佳猜测是,在即将关闭的国家补贴窗口的推动下,夏季市场过热。今年晚些时候,寒冷气候无管道管道的报价在竞争性竞标中低于每吨4K美元。

    对于任何质量不错的热泵(有管道或无管道)来说,15年都是其预期生命周期的低端。尽管随着新设备的平均效率提高,更快地更换它们可能更经济,但大多数设备将使用更长时间,有些甚至更长时间。

    为完整起见,电阻更换设备分析文件在此:

    http://aceee.org/sites/default/files/publications/researchreports/a1603.pdf

    1. woodguyatl||# 21

      “对于任何质量良好的热泵(管道或无管道)来说,15年都是预期寿命的低端。”

      ......根据我的经验,除非是在沿海地区。我已经更换了一些8-10年的高质量单元,尽管每季度都要进行维护。

  7. iLikeDirt||# 7

    数学
    我在相关的问答环节展示了我的工作和大量的数学。到目前为止,我的结论是,专业安装的最佳无管道热泵在天气非常冷、日照较低、电费高于平均水平和热负荷较高的地区最有意义。我演示了在我的气候区(5B区,负荷低,日照充足,电力成本平均),可以由非熟练工人安装的廉价、低端、1000美元/头的热泵在经济上如何胜过专业安装的高级热泵。最后,我演示了在许多其他气候条件下,对于每栋需要4-5个头的普通房子(即不是只需要两个头就可以完成的被动式住宅),对于建筑商来说,今天现有的更便宜的热泵的经济回报甚至比这还要好,因为他们只承担前期成本,而不承担生命周期成本。即使与许多地方的高级机组相比,总生命周期成本更高,今天的廉价、易于安装的热泵允许在不太冷的气候(即半个美国)的建设者以较低的前期价格获得一个完整的暖通空调系统,比典型的管道燃气炉+AC安装。这对环境来说是一个净胜利,对最终用户来说也是如此。

    这是一种复杂的说法,如果你想让人们消费更多的东西,你需要让它更便宜,这就是Ven的观点。更便宜的供应带来更多的需求。我们已经看到了PV。价格越低,人们购买的就越多。同样的事情。

  8. 专家成员
    Dana多赛特||# 8

    不要看现在……
    但是在世界范围内,便宜的迷你分离式热泵的销量可能远远超过日本的第一梯队热泵。廉价的DIY迷你内裤随处可见,Cool先生只是美国众多DIY迷你内裤中的一个。

    这篇更换设备博客文章中的数学计算与迷你分裂无关。阅读他们在博客中引用的分析文章。他们最好的热泵是一个管道单元,测试HSPF为10.5。同样,它在这里被发现:

    http://aceee.org/sites/default/files/publications/researchreports/a1602.pdf

  9. 专家成员
    Dana多赛特||# 9

    谢谢你的见解(@乔·德怀尔)
    我完全同意大多数人从来没有尝试优化如果/当条形加热开始,他们的损害。不幸的是,这需要对系统的工作原理和涉及的问题有更多的了解,而不是一般的房主想要深入了解的。即使是相当简单的单状态可编程恒温器,很多人也从不编程,只是打开/关闭或上下调整设置。

    对于多速/多级热泵的更智能的“学习”恒温器,市场上可能还有空间来处理人类的学习因素。大多数人只是想要舒适,不想花一大笔钱在冷暖上,而不是工程师,或系统优化技术人员。

    冷凝式液体循环锅炉也有类似的问题,安装人员将室外重置温度曲线设置得足够高,以至于永远不会得到一个发抖的愤怒客户的回电,而房主从来没有调整它来找到冷凝极限,导致10%或更多的潜在燃料节省浪费在桌上。

    美国能源与环境委员会的分析也没有真正深入到设备尺寸过大因素的影响,也没有具体说明他们的假设。FSEC-PF-413-04似乎假设设备尺寸完全符合每个Manual-J(?)的负载:

    http://www.fsec.ucf.edu/en/publications/html/FSEC-PF-413-04/

    显然,小于99%的外部设计温度会对平均效率产生相当严重的后果,而适度的尺寸过大可能会有所帮助,只要加热带的电力使用得到适当优化。

  10. 史蒂文·纳达尔||# 10

    作者回应
    我很感激你对我博客的关注。博客和相关报告的目的是为了引发人们对这些问题的讨论。每个家庭和地区都是不同的,但我们的研究表明,有机会扩大热泵的使用,特别是在南方,从长远来看,如果/当成本效益高的寒冷气候热泵被引进,也许在北方也有机会。

    有些评论似乎混淆了博客中总结的两份不同的报告。在一份报告中,我们看到了用热泵取代电阻热的机会。这项分析着眼于在已经有管道和空调的家庭中使用管道热泵,以及在没有管道的家庭中使用无管道热泵。简单回收期的中值是已经安装了通风管道和空调的家庭大约5年,而没有通风管道的家庭大约15年。是的,我们希望未来成本可能会下降,但这取决于设备和安装成本;在我看来,把安装费用减半是不可能的。

    第二篇论文着眼于将煤气炉转化为热泵的能源使用和经济。能源分析使用了电网边际能源使用的几种情况,从非常高的可再生能源到相对低效的燃气蒸汽涡轮机。我们假设所有的不可再生能源都使用天然气,这既是为了便于分析,也是因为大多数新建的中央发电厂都使用天然气。是的,更详细的分析应该着眼于许多其他的发电选项。本分析假设使用管道热泵,因为我们正在考虑更换管道燃气炉。我们没有计算这些转换的简单回报,而是对我们所分析的20种状态中的每种系统类型进行了生命周期分析。我们没有检查新的建筑,但正如之前的评论所指出的,我们确实讨论了无管道系统如何在新的建筑中有意义,从而可以避免安装管道的成本。

    这两种分析都假定适当的尺寸和安装。我同意这个评论,它通常是有用的配置和控制热泵系统的方式,以减少使用带状热量。

  11. vensonata||# 11

    史蒂文·纳德尔的澄清是有帮助的
    “已经安装了通风管道和空调的家庭的简单回收期中值约为5年,而没有通风管道的家庭约为15年。是的,我们希望未来成本可能会下降,但这取决于设备和安装成本;在我看来,把安装费用减半是不可能的。”
    谢谢你的澄清。也许将安装成本减半是不可能的,就像将光伏软成本减半在美国是不可能的,但在德国和澳大利亚已经实现了。我没有安装方面的专业知识,但这似乎是一大笔钱,比机器本身的劳动力价格高出一倍多。
    这就是为什么我认为安装是最容易实现的目标。能源部需要把这些热泵纳入它的抱负,就像它把PV纳入它的“阳光目标”一样

  12. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 12

    回应文奏鸣曲
    Ven,
    你写道,“我没有安装方面的专业知识,但这似乎是一大笔钱,比机器本身的劳动力价格高出一倍多。”

    事实上,作为一个非常粗略的经验法则,50%的材料和50%的人工成本是许多类型的建筑项目长期以来的原则。当然,这个经验法则非常粗略,也有各种各样的例外。

  13. vensonata||# 13

    回复马丁
    是的,当然在建筑中50/50是标准。但这是一个特例。请注意政府正在大力补贴绿色能源。美国国际贸易委员会等。能源部的大型研究项目,还有很多其他的例子。为什么?气候变化紧盯着我们。所以这里我们有一个技术修复,它有非常广泛的应用…热泵。它甚至休息……但人们并没有在足够大的范围内这样想,基本上我们不能等待他们开始履行自己的职责,当他们想要“省钱”的时候。 So that is why either subsidies, rebates and other things need to be applied to speed up mass adoption of air source heat pumps or more thought put into quick and easy installs to reduce costs...just as with PV and now with batteries, home ev chargers, and other tech that can be simplified.

  14. 专家成员
    Dana多赛特||# 14

    有些假设需要与现实相符合。
    Steven Nadel“这两种分析都假设尺寸和安装正确。”

    暖通空调设备的尺寸几乎从来都不正确。对于低质量的燃气或电炉,典型的总尺寸过大对效率没有太大的影响,但尺寸过小或过大的热泵对能源使用和效率有巨大的影响(特别是使用热条的设备尺寸过小)。

    并不是所有的边际电力使用都是由天然气发电机以平均电网效率或类似效率提供的。在新英格兰地区尤其如此,特别是在冬季负荷高峰时,天然气电网和存储容量受到限制。对进口水电和燃油发电的日益依赖正在弥补这一差距,但该地区的政策趋势似乎倾向于更多的进口水电,而不是更多的2号喷气式飞机。这是一个快速移动的目标,在热泵或煤气炉的预期生命周期内,误差棒是很大的。使用2020年和2030年的CPP目标可能更接近,但在许多地方,这些障碍几乎是地板上的一条条纹,到2030年碳水化合物将比要求的低得多。当然,它的实际去向将在很大程度上取决于联邦和州的政策制定者。

    ven奏鸣曲:“在美国,可能不太可能将安装成本减半,就像PV软件成本减半一样,但在德国和澳大利亚已经实现了。”

    过去10年,美国的软成本已经大幅下降,目前的软成本中有大量可以轻松削减的肥肉。对光伏软成本的这种悲观程度是没有根据的。美国能够也必将达到这一目标。在美国的一些县,屋顶太阳能的平均价格是2美元/瓦,而另一些县是6美元/瓦。在没有多少监管障碍的地方,它可以在没有补贴的情况下相当便宜。(在一些地区,补贴本身一直在阻止价格下跌。)

    与光伏相比,热泵(管道或无管道)在世界和美国都是一个成熟的行业,尽管与管道热泵相比,美国的无管道市场仍处于年轻阶段。在无管道系统已成为主流的地区,总安装成本一直在逐步下降,但认为可以在不影响质量/寿命的情况下削减一半的想法似乎过于乐观。

  15. ElectricHoosier||# 15

    规模、调制和回扣
    在暖通空调行业,尺寸过大仍然很常见。我邻居的新系统有3吨的容量,和我们的设计完全一样,即使有一个高15%的HSPF热泵。手册j不是为他或我们做的。我觉得我们的老HP是完美的大小,加热覆盖99%,和巨大的超大的散热条,几乎从来没有被用作备份。我的邻居本来可以用2吨的装置,这样效率和成本都能节省得多,但他从来没有问过我。至少他的36K单元调节到12.6K的变速压缩机,但它仍然循环运行,因为尺寸过大,这是一个遗憾。

    下一代系统将各单元拆分为可调节的应用程序。20%的全容量将提高许多升级系统的人的效率。即便如此,暖通空调公司也不能活在过去,用经验估算或仓库库存来决定产能。他们需要询问有关绝缘和空气密封升级的问题,甚至需要查看过去的电费账单来确定应用程序的负载。可能需要参加任何客户返利计划的培训?

    该领域的公用事业效率项目目前青睐高效迷你分割单元,超过23 SEER的单元可获得1K美元的回扣。分开的单位只获得500美元的回扣,即使他们的HSPF值是10-13。在供暖为主的领域,痴迷于SEER进行营销、回扣等,显示了社会对热泵的广泛无知。总的来说,我们的发电能力常年过剩。

    我对生产这些设备的公司和相关标准委员会的唯一建议是,安装“环保按钮”,这样普通消费者就可以对恒温器进行一两个简单的调整,以节省能源和金钱。与2001年的可编程温控器相比,最新的Wi-Fi或大屏幕触摸屏温控器是一个很好的开始,可以向消费者显示能耗和成本。尽管如此,我还是得进入邻居新买的触屏恒温器的“隐藏”设置,才能使用与我类似的节能选项。他高兴地报告说,在他的新热泵调整后,他是100个类似家庭中最低的月能耗第一名。

  16. 专家成员
    Dana多赛特||# 16

    边际电源是什么?(@乔•德怀尔)
    “总之,我们的发电能力常年过剩。”

    就像其他公用事业一样。与热泵讨论相关的问题是:

    当用热泵取代煤气炉时,需要燃烧什么燃料来支持电网负荷的边际增加?在MN,去年冬天可能主要是天然气,但越来越多的是来自过剩的夜间风力发电,必须输出使用或在有风的冬季夜晚减少。MN的风能建设速度非常快,考虑到资源的规模和现在稳固的税收政策支持,这是有道理的。在暖通空调设备的使用周期内,美国中西部地区的夜间电力很可能全部来自风能。

    明尼苏达州的可再生能源投资组合标准承诺到2025年25%的电力由新的可再生能源提供。但由于其中很大一部分是由风力发电满足的,到2025年,风力很可能会成为一半或更多的夜间电力来源。在美国中西部,边际运营成本为零(或为负,由于PTC的影响)的廉价风力发电,使得核能和动力煤等固定成本较高的大型不灵活发电机组变得不经济,甚至削减了更为灵活的燃气发电机组的产能因素。

    在这个廉价且无处不在的风的时代,用热泵代替煤气炉来提供冬季夜间的负荷,可能对燃烧的天然气的数量几乎没有影响,即使根据Steven Nadel的分析,使用固定的假设,热泵可能比天然气效率低。

  17. ElectricHoosier||# 17

    我同意(@ Dana Dorsett)
    在电动汽车革命真正起飞之前,上中西部地区会有大量的剩余汽车吗?而且便宜的夜间风能很快就会出现。IA的中美能源公司预计,在短短几年内,风能将覆盖85%的客户销售。我认为这是摆脱NG加热的好方法,我相信在不久的将来NG加热的价格一定会再次上涨。如果夜间电力足够便宜,那么电阻空气或热水器/水力热水器也可能是有意义的。我确实认为第二代200英里电动汽车将在今年秋天和明年上市,它的采用率会更高,而且会增加夜间的负载。所有这些都可能比历史上有关能源生产类型和使用的保守预测发展得更快。

    我只提到效用超过容量,因为似乎热泵的一些或大多数效用回扣是模仿交流机组的,其逻辑是更大的SEER额定设备的更大的回扣,因为感知或证明夏季峰值负荷接近或超过效用容量。迷你分割目前在SEER上胜出,但在HSPF评级上与Greenspeed类型的分割模型基本相同。有趣的是,我们的公用事业公司2014年夏季峰值负荷为1095兆瓦,2014年冬季峰值负荷为953兆瓦,准备金率为22%。当一个工业客户在明年启动NG CHP操作时,这一比例将增长到30%。

    我们主要以煤炭为燃料的公用事业受到监管,因此他们可以出售其总发电能力,加上小得多的公司购买供应(风能)能力。因此,即使有相对便宜的风能可供批发,我们这里的边际发电量98%是煤,2%是天然气。这并不能帮助我在我居住的地方论证热泵,只是比没有NG的条式热泵更好。

  18. 专家成员
    Dana多赛特||# 18

    它比GreenSpeed更容易确定迷你分裂的大小。@乔•德怀尔
    GreenSpeed只有2.5:1的向下翻转比,这给了它一个相当窄的调整窗口,这样它就可以调节到足够的HSPF值。大多数小分段具有更高的比率和更宽的调制范围,这使得由于极高的部分负载效率,更容易在现场实际达到(或有时超过)它们的数字。

    风的目标移动得比我能追踪到的还要快在中西部北部。现在,高容量因素的风能比新的联合循环天然气有更低的水平成本,很多都是在州RPS要求之外。明尼苏达州是为数不多的对光伏发电有长期报酬标准的州之一,但由于公用事业公司(而不是光伏客户)可以选择计量电价,而不是支付太阳能关税,大多数人都选择了简单且成本较低(目前)的计量电价,这使得明尼苏达州的居民规模光伏起步比电价较高的州要慢。

    碳排放税可能会更快地打破理性的财政平衡,但光伏的学习速度相当快,住宅屋顶太阳能的安装价格每年超过10%。MN的“社区太阳能花园”方法看起来也将在未来五年发展壮大,并不是说它对空间供暖负荷电网峰值有巨大影响,这主要发生在晚上或黎明后不久,这时醒来的人类和/或倒退的恒温器都会使温度回升。

  19. ElectricHoosier||# 19

    这些都是保守估计
    我们已经使用了分离式热泵(单级,气源,13 SEER/8.5 HSPF, 2.5吨容量)15年了,现在仍在使用涡旋压缩机。我认为自己非常精通这一课题,所以以下是这项研究的一些争论点。

    本研究以出版物FSEC-PF-413-04为基础,试图改善AHRI评级,以反映“现实生活”的能源使用。这导致在较冷的气候中,如明尼阿波利斯(HSPF降低41%),但在温和气候中,如洛杉矶(HSPF提高33%),评分明显下降。

    我相信这项研究还不足以测试大多数分离式热泵的“高效率”选项。例如,我们的分离式热泵被设置为在除霜周期(类似于AHRI标准)和任何高于5华氏度(不同于AHRI标准)的温度期间不使用任何电带加热。刚刚过去的冬天没有那么冷,而且从来没有出现过高温(AHRI 4区)。前一个冬天,它只出现过几次,时间很短,当温度升高时,它会以“辅助”模式补充HP。有几个清晨的温度达到零下5华氏度到零下10华氏度。这些设置对总能耗有很大的影响,因为热泵的功率约为2.4 kW,而带的功率从5kW- 15kW分级。我真的需要在明年冬天安装一个TED系统或计时器来计算我们HP的实际HSPF因子。我相信它非常接近8.5的评级,即使我们24小时恒温器的平均设置为67华氏度(高于AHRI的标准65华氏度)。

    有人可能会说,大多数人不会调整恒温器的“隐藏”设置,只是让机组按照制造商和暖通空调安装人员设置的方式运行,以获得最大的舒适度(即大量的辅助加热)。这很可能是真的,就像有些人不会在“生态”模式下运行他们的混合动力汽车或HPWH一样。但是为什么不测试使用低能量选项的单元,以展示其可行性呢?我相信如果这样做了,那么这项研究的结果肯定会转向热泵是赢家,即使有50%的脏能源。

    至于安装价格,2001年我们的单位是每吨1800美元左右。它取代了旧的空调和电炉。我的邻居最近安装了一个新的10 HSPF/21 SEER分离器,每吨的价格是一样的,考虑到效率的提高,这是相当惊人的。我们的地区在标准暖通空调方面有很强的竞争,但我看到的迷你空调很少。

    我们的家是1982年左右的一层分层建筑,所以不是特别紧凑。我们已经将阁楼的隔热材料升级到R-60+,还安装了较新的双层乙烯基玻璃,但没有什么不同寻常的地方。

  20. arossti||# 20

    我发现关于ASHP和Gas的“全有或全无”争论的本质有些误导。许多消费者/家庭业主会接受分阶段的方法,即一个空气源热泵系统可以作为分离系统的两个部分购买,首先是HE煤气炉/空气处理器,设计用于在他们现有的AC需要更换时支持空气源热泵系统。

    分装系统包括混合动力选项,因此随着时间的推移,房子变得更加节能——这是一项高资本成本项目,暖通空调设备被设计成零排放,所以可以简单地关闭煤气,让空气源热泵组件完成所有工作。我们看到TEDI在雷诺的负荷下降了70%。不是每个人都能在更换设备之前完成这项工作。https://www.thomsonarchitecture.ca/2021/02/09/future-heating/

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