2023年8月29日

案例研究:电气化设计:将冷气候热泵与高效煤气炉配对

By
菲尔·安德森
Jarad英里
拉比Vandergon
茱莉亚井
托尼打转
住宅

项目背景 

从2022年8月开始, 中东欧, MN ASHP协作, TCHFH为新住宅制定了能源建模和暖通空调系统设计计划. 而TCHFH始终如一地建造密闭房屋, 他们还没有将空气源热泵纳入他们的家居设计中. 基于TCHFH对建筑节能住宅的兴趣, 中东欧帮助TCHFH熟悉了空气源热泵，并确定了他们可以使用空气源热泵实现家庭电气化和脱碳的方案.

本案例研究强调了空气源热泵如何有效地与96%效率的管道煤气炉配对以提高加热效率, 同时增加了高效冷却源. 在这个双燃料装置中, 一个ASHP, 哪个比天然气炉更有效率, 可以在一年的大部分时间里作为主要的供暖和制冷系统吗. 预计这些在效率和电气化方面的进步将提供大量的能源节约和脱碳机会. 

电气化设计:冷气候热泵与高效煤气炉的配对
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案例总结

房子的细节 

  • 地点:明尼苏达州的明尼阿波利斯 

  • 建:2023 

  • 尺寸:2240平方英尺 

  • 卧室数量:5 

  • 房屋类型:两层 

能源配置文件 

  • 主供热系统:双燃料热泵.5吨，变速，16吨.6页2,8页.2 hspf2, 1.99额定COP @ 5°F 

  • 容量平衡点:9°F 

  • 供热设计负荷:25.4btu /小时(-11°F) 

  • 冷却设计负荷:12.32k Btu/小时(89°F) 

  • 二次加热系统:96%效率的天然气炉(在35°F时切换) 

  • Window Efficiency: U-Value: 0.3、shgc: 0.31 

  • 节能照明:100% 

  • 水加热:家用热水器•天然气•0.72年UEF 

  • 房屋密封性:457 CFM50(或1.22 ACH50) 

  • 通风:74 CFM•39瓦•HRV 

  • 管道外泄量:16 CFM @ 25Pa (0.63 / 100ft2) 

  • 绝缘:R50(阁楼)，R24(侧壁)，R10(基础和楼板) 

认证和储蓄 

  • HERS模型得分:16分(太阳能投影)vs. 45(无太阳能投影) 

  • 目标得分:53分 

  • 预计每年节省526美元(相对于按照MN规范要求建造的平均新房) 

  • 认证:能源之星，室内空气plus，零能耗准备家 

  • 公用事业回扣:空气源热泵为500 - 800美元，热泵热水器为500美元，具体取决于注册承包商的HSPF等级和安装质量