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如何点除误导性电加热效率声称

了解两种主要类型的电加热

电阻加热为100%效率。但你可以做得更好![照片由能源前锋]

有时,公司使产品延伸真相,装饰功能,或依靠他们的潜在客户的无知,对事物的作用。令人震惊,我知道。电热加热世界有这样的公司。但是,如果您正在寻找为您的房子提供电气空间加热的设备,实际上很简单地弄清楚真相。

两种转换电力的方法

电力是一种奇妙的多功能方式,可以将能量从一个地方移动到另一个地方。但是,最重要的事情是它不是它不是天然气的能源或燃料。它是一种能源载体,其来源是燃烧煤的热量,水流通过水力发电涡轮机的运动,电子和孔在半导体光伏中的运动,或一些其他能量转换过程。在电气系统的另一端,电力再次转换,这次在我们的家和工作场所中的热量,光线或其他形式的能量。

我们有两种主要方法可以使用电力提供空间加热:电阻或热泵。让我们分开来看看它们。

电阻加热。也叫焦耳加热或者欧姆加热,它只是简单地把能量从电力中抽出,并把它直接转化为热量。对于每一个单位的电,你得到一个单位的热。从拉姆福德伯爵的实验开始机械能和热量是相等的在美国,科学家们已经证明了所有形式的能量都可以从一种转化为另一种。(拉姆福德他是一个美国人,抛弃了自己的国家和妻子,在美国独立战争中站在失败的一方。

这就是能量保护规律进来。将能量从一种形式转换为另一个形式,您必须最终开始与您开始的相同的能量。看着电能单位的转换因素(在千瓦时,千瓦时,千瓦时),我们看到可以转换为热量的电能量(在英国热门单位,BTU)是:

每千瓦时3,412 btu

因此,通过电阻加热,我们只是将电力中的能量转换为热量,而上述数字代表了转换的最终现实。这是一个一对一的能量转变。一KWH的电力产生1千瓦时的散热,1千瓦时的电量等于3,412 btu。您无法获得5,000个BTU / KWH,具有电阻加热,因为这将违反守恒定律。另一种说法是这样的电阻加热100%有效,这让它听起来很不错……即使它不是。

电炉和烤面包机烤箱做同样的事情:以100%的效率转换电力以加热。[照片由能源前锋]
电炉和烤面包机烤箱做同样的事情:以100%的效率转换电力以加热。[照片由能源前锋]
电阻空间加热器将为每千瓦时提供3412 BTU的热量。电炉,烤箱(上面的照片)也是如此,以及标准电热水器。但是有一种方法可以将电力转化为优于1:1的比例。

热泵。如果您拍摄相同的电力并将其放入热泵中,您可以为您使用的每千瓦时提供超过3,412个BTU。原因是你没有从一种形式到另一个表格的简单转换。你正在使用电力工作。它运行压缩机,该压缩机通过将制冷剂移动通过将热量从冷却器放入较温暖的地方转移到更温暖的地方。它可以在电阻为您提供3-5个BTU / kWh。我的三菱热泵具有约4:1的额定效率,因此我可以将大约14,000 btus的热量发送到我的房子里,因为我使用的每千瓦时。

(如果你想知道,这里还有另外一种加热方法:诱导炉灶。它既不是电阻也不是热泵,但本质上它和电阻是一样的。它利用电能在炊具中产生热量,所以,就像电阻热一样,电能转化为热量的效率是100%。它只是更善于把热量放在需要的地方。)

公司迷惑顾客的三种方式

1,500瓦电动空间加热器每小时提供5,119英镑(1.5 kW x 3,412 Btu / kWh)。但这并不会阻止公司将它们放在花哨的包装中,并使用混乱的语言让人们认为他们得到了一些“神奇的”。拿着阿米什壁炉, 例如。这只是一个1,500瓦的空间加热器,配有amish制作的壁炉架。

“阿米什壁炉”没有什么神奇的(能源先锋)
没有什么是关于“amish壁炉”的奇迹[照片由能量Vanguard]
如果你需要更大的东西,那么有电炉。在佛罗里达州这样的地方常见,没有大部分冬天,这些装置再次使用电阻加热。这是100%效率,也是简单的空间加热器和amish壁炉。

以下是在评估电加热系统的效率要求时要注意的一些东西。

1.误导性比较。报纸广告阿米什壁炉比较它到咖啡机。这只是另一种形式的电阻加热,具有相同的100%效率。有趣的是,他们表示它使用的能量较少而不是咖啡机,但咖啡先生的目前规格在900瓦的速度下,明显低于Amish壁炉的1,500瓦。

我最近遇到的是茧热敏电炉。虽然它们做得很好地伪装它,但热源似乎是电阻的。这使得100%有效地将电力转换为热量,就像任何其他炉一样。然而,他们声称它“比传统的电炉更低的能量少41%。”更多关于这一点。然而,最重要的是,它们是将它们的产品与电炉进行比较,而不是热泵。

相比之下的另一种误导的方法是使用旧的苹果和橘子技巧。电炉效率为100%,而气炉可能仅高效80%。但是,您无法比较燃料的直接燃烧,从发电厂带来的电力加热。燃煤电厂仍然在北美提供大部分电力,效率约为35%。所以有一个效率的乘数效应在此,当您考虑源时,100%高效的电炉仅在35%的效率上效率约为35%。

2.使用技术术语没有很多解释。茧热敏电炉很好。热质量,控制算法,可控红外线热谱。。。很容易使用这种语言来欺骗没有科学或工程背景的人。这听起来很令人印象深刻吗?一旦你了解到只有两种方法来加热房屋电阻和热泵 - 你可以通过废话来缩小。它属于哪个类别?在这种情况下,它是电阻:3,412 BTU / kWh。它不是热泵,可以是10,000 BTU / kWh或更大。

3.搅浑了总能源使用和能源使用率之间的水。能量和力量导致了很多混乱。以千瓦时为单位的能源是你收到电费账单时要支付的费用。功率,用瓦特或千瓦来衡量,是你使用能量的速率。一个1500瓦的空间加热器在一个月内消耗的能量可能比一个15瓦的LED灯泡要少。这取决于每个操作的时间。如果你使用空间加热器1小时,灯泡200小时,是的,空间加热器使用更少的能源:1500瓦时比3000瓦时。(这是一个双重聪明的技巧,因为它还使用了方法1,引入了误导性的比较。)

或者,通过使用较少的功率,产品可以使用更多的能量并要求更有效。您所需要的只是在加热时找到循环和关闭的设备。通过减少产品关闭的时间量,您可以使用更长时间的功率,然后指向电力使用,而不是能耗,以索取更高的效率。

虽然茧热敏电炉描述备用细节,但我相信这就是产品所做的。热质量,一旦加热,允许您使用更少的电源,因为当有热量时,您可以抽出一些储存的热量。这UL页面“验证”制造商的索赔他指出,他们的测试是基于功率的:“在三个单元之间比较了等量空气流量和热升的功率使用结果。”

了解基本面

一旦您了解到,所有电动加热都使用两种方法之一高于电阻或热泵 - 通过效率声明,对其进行较容易调整。如果它是电阻,你不会超过3,412个BTU / kWh。时期。如果它是热泵,相同的电力可以移动10,000或更多的BTU / kWh。这就是格鲁吉亚,我的家乡,用作主要热源的禁区电炉十年前。

100%效率的电炉有时会贴上能源指南标签,显示其效率为100 AFUE(年度燃料利用效率)[Photo by Energy Vanguard]
100%效率的电炉有时会贴上能源指南标签,显示其效率为100 AFUE(年度燃料利用效率)[Photo by Energy Vanguard]
正如我已经提到的那样,电力是一个伟大的能源载体。它使一年比一年干净,它是逃离化石燃料的关键。这也是零能量家园的最佳方式,这是我生活的家的目标,而我摆脱了我的煤气表的原因。

但是我们必须聪明地使用电,这意味着只在有意义的地方使用电阻热。我们永远不会有一个热泵烤面包机,但对于空间加热,水加热,甚至现在的干衣机,热泵是正确的方法。

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Allison贝尔斯佐治亚州亚特兰大,是一位发言者,作家,建筑科学顾问和能源先锋的创始人。beplay体育官方下载他也是作者能源先锋博客。你可以在推特上跟着他@EnergyVanguard

24评论

  1. 兰迪·威廉姆斯||#1

    好文章,艾利森,我同意你的观点,热泵就是未来,但也有限制。在我写这篇文章的时候,明尼苏达州的室外温度是零下24华氏度,我们已经将近一周没有超过零度了,而现在的极地涡旋还会持续4-5天。在最近的一个项目中,我安装了一个寒冷气候的空气源热泵和一个可选的电加热器。这就是今天早上家里的暖气,可能过去一周大部分时间也是如此。业主对热泵的性能感到兴奋,并理解其局限性。有时,电阻加热是一个不错的选择,只要它是有限的。

    1. 威廉Hullsiek||#2

      兰迪你使用的热泵。在这里,我们是一个balmy -13f。

      1. 兰迪·威廉姆斯||# 15

        你好威廉,
        我们用的是三菱PVA空中处理器。我们更多的是在寻找一个中央管道系统与性能类似的挂墙系统。我们对系统的性能非常满意尽管我们必须处理来自室外机组的冷凝物。零下13度,零下的都是冷的。我昨天在去能源审计的路上看到我卡车上的温度计上有零下30华氏度。有点不舒服。

    2. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,PHD||#3

      兰迪,是的,关键是只在你需要的地方使用电阻来加热——烤面包机,吹风机,或者,就像你的情况,在明尼苏达州非常寒冷的日子里补充热量。明尼阿波利斯市的加里·纳尔逊(Gary Nelson)有一台富士通(Fujitsu)热泵,几年前表现还不错。当室外温度降到零下17华氏度时,它能保持72华氏度的设定值。当室外温度为-27华氏度时,室内温度降到了58华氏度,但他们当时不在城里。他说,如果他们当时在家,他们的体温加上烤饼干会让家里变得很舒服。

      当然,他的气体泄漏/鼓风机门的家伙,所以他的房子真的很紧密,并具有绝缘和窗户。气候越极端,越重要的是将一个带有热泵的优秀建筑箱配对。

      1. 兰迪·威廉姆斯||# 16

        我来自明尼苏达州,拥有一扇明尼阿波利斯鼓风机门超过10年了,我知道Gary Nelson是谁。我在某个贸易会议上见过加里一次。我喜欢听一些我发现他的播客,他最近在unbuild podcast与杰克和彼得,没有史蒂夫在那一个。我觉得他会是一个很有趣的人,可以和他一起喝杯咖啡或喝杯啤酒,然后侃侃而谈。谢谢你的回复,Allison!

        1. GBA编辑器
          Allison A. Bailes III,PHD||# 18

          是的,他是一个伟大的人,特别是如果你对鼓风机门的历史和管道泄漏的历史或与空气和管道泄漏相关的技术细节感兴趣。这是他的热泵在他的地下室照片。

    3. 道格基金会||#6

      兰迪,

      有多少面板放大器致力于运行电阻备用热量?在户外温度下的抵抗力是什么?一些好老式明尼苏达州现在正在进行。

      1. 兰迪·威廉姆斯||# 17

        嗨Doug,YEP,我开始怀疑今年冬天会出现,应该知道更好地怀疑大自然。

        我不记得电力增压机的尺寸,尽管我确定它的大小足够大,以处理家庭的加热负荷,这有点超过20,000 btu,所以大约7 kW。房主认为它在-15°和-20°F之间。在电加热器开始之前,恒温器必须有轻微的滞后,房主在非常冷的温度下,从68到66开始,房主会注意到2度的温度下降2度。在短时间内,内部温度确实返回最多68。它很有趣地了解这些系统如何共同努力。我们确实在这个家中安装了Leviton电气板,在ASHP和Boneum加热器上有一个智能断路器,但我一直在发出一个问题,让绑定到家庭WiFi系统的断路器。希望很快就有供暖系统的电气消耗数据。

        1. 道格基金会||# 19

          它是温度运行,如我们在MN中真正展示了节能设计和施工的价值。Mill Building实践的运行将在一个月中幻灯片在一个月中幻灯片,我们在MSP中没有得到低于零,但现在不是。在绝缘和细化的建筑物下,泄漏的冷蠕动。这么多太阳这些非常寒冷的日子突出了适当的玻璃展示和性能。在寒冷的气候住房难以估计舒适。我喜欢称它为遗产质量的房地产。

        2. 威廉Hullsiek||# 20

          莱维顿面板如何效果效果。我有感觉监视器,但它无法检测到液体面板的ECM泵。D.

  2. 特雷弗朗伯||#4

    简短的答案是他们根本提出任何索赔,它会误导。

    我现在看到了你的热泵作为电加热的形式。我通常不会那样想到它们,因为电力是移动热而不是产生热量。但是,在电力是唯一的电源,你当然是正确的。

    你在第三部分打错了,它说电加热器将使用“100瓦时”,而它应该是1500瓦时。我还不如卖弄学问,指出连字符在错误的地方。它应该在“瓦特”和“小时”之间,因为它是一个单位。没有理由在数字和“瓦特”之间使用连字符。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,PHD||#8

      特雷弗,谢谢你指出错误。它们不在我上传的文章中,所以编辑在那里做了一些修改。我同意你的连字符位置,我就是在那里找到的。我现在已经修好了。

  3. 查理沙利文||#5

    我认为图中显示的“阿米什壁炉”的COP大约是1.05。它的工作原理是吸引一只75w的狗坐在它前面,增加5%的总输出。

    1. 专家成员
      马尔科姆泰勒||#7

      啊,但你并没有以狗食的形式提供给所有狗的形式输入的能量输入以发热。

      几乎所有在PNW中完成的房屋都依赖于木材炉作为主要的热量,以及作为辅助补充剂的电阻。最近我已经完成了一对初级热量是迷你分裂的夫妇,仍然依靠电阻备份。在我们相当轻微的气氛中,我发现这两个组合都很好

  4. 罗伯特透明石||#9

    同意文章的要点。在将电力转换为BTU,电阻电动是100%效率,迷你分裂更好。(有多好能取决于人类操作员行为,户外临时,管道,......)

    当您考虑燃煤植物的来源作弊时,电加热效率为35%。煤炭正在消失。一些使用太阳能,风电,......发电。天然气并没有在你家咒骂。考虑到从地面,加工,运输以及丢失大气中迷失的显着百分比。更不用说来自化石燃料成瘾的全球变暖的成本。

    然而,另一种加上电阻热量是其便宜的安装,它可以放置在建筑物中的更多斑点。所以你现在只需要加热乘客所需的区域。(设置迷你分体式或电气中央热炉,以加热更大的空间或房间数量。)如果您使用点电阻加热器,没有管道损失。如果Minipsplit管道,您可能会减掉一些热能。即使它留在理论信封内,也可能是加热区域,不会为人类舒适添加任何东西。

    还...考虑辐射热比耐药性不同?它更舒适,人们说他们可以使用稍微较低的恒温器设置感到舒适。小型空气热空气并移动空气,它们不是辐射。就像感应烹饪一样让能量在你需要的地方,从而在手头的任务中更为“有效”,因此辐射加热单元可能更为“效能”,因为可以使用较少的电力来完成人类舒适的任务。(只是询问照片中的狗,或者躺在阳光下的猫感觉辐射来自太阳的热量。)在将电力转换为BTU的方面,既不抵抗也不升高,但有些最终更有效,因为电力更低用于达到相同的舒适度。

    电力中央供暖装置可能是束的最糟糕的,管道损失和加热炉子的直接区域,人们不会获得任何舒适性。更不用说安装成本包括炉子,管道等。

    当然,最好的辐射热源是太阳。没有电费。可惜我们没有更多地利用这一点。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,PHD||# 10

      说得好,罗伯特。我不想进入一个全面的讨论site-vs-source能源生产和使用,所以我放弃了35%的煤炭数量仅指出电阻热的100%效率并不像听起来那么好当你考虑进入的能量生成电力。我在文章最后确实指出,随着燃煤发电的减少和可再生发电的增加,电力确实变得越来越清洁。

      在能量使用方面,电气产生的辐射热不与电阻热不同。它只是将电能转化为主要通过辐射而不是对流分布的热量。

      (添加:编辑)

      哦,几乎所有你在房子里使用的电力变成了热量。例外是一点光线,通过留下留下建筑物的玻璃窗或振动(声音)逃脱。

      1. 用户- 6998645||# 21

        关于“考虑比耐药性稍微不同的辐射热?它更舒适,人们说他们可以使用稍微较低的恒温器设置感到舒适。”加拿大抵押贷款和房屋公司在大约15年前进行了一项研究,发现辐射地板采暖实际上并未更有效,并且具有辐射加热的房主仍然保持恒温器,附近的标准设置为72°F(21℃)。我相信Don Fugler可能是监督这项研究的研究项目官员。

        欢呼,
        康拉德

    2. 专家成员
      马尔科姆泰勒||# 12

      罗伯特,

      我同意。电阻加热器比我能想到的任何其他热源都能更好地让房子分区。能够在你想要的时间和程度为每个房间供暖的好处是巨大的。

  5. 泰勒Keniston||# 11

    我很高兴你提到了洞,艾莉森。
    很多人都担心过度挖掘某些地球矿物,如电池的钴,但没有很多人意识到我们在规模上实施太阳能所需的漏洞有多大。
    如何回收它们呢?环境灾难即将发生。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,PHD||# 13

      我对你有好消息,泰勒。我们的漏洞有多样性,因为存在跨越这些PN结的电子。我们可以随时移动更多的电子可以获得更多。回收孔同样不是问题,因为一旦将电子移动到他们的位置,就会像它们一样消失,再次出现。;〜)

      1. 查理沙利文||# 14

        此外,基于广泛的鼓风机门测试,我可以报告,大多数建筑都提供了额外的孔,如果他们需要。事实上,我认为我自己的房子可能有一个半导体信封,根据它的洞的数量。

  6. Willklatt.||# 22

    似乎诡计是在工作的:热泵的效率随着温度下降而减小,因此在最需要的情况下提供最效益并在寒冷的温度下导致电力总体需求中的巨大波动。也可以安装电阻加热器;电网负载将有点线性和基础设施可以更好地策划,或安装天然气加热器,或安装天然气加热器,该天然气加热器将80-90%的btus转化为热量,在您的房子里,您需要它,而不是60%的高效转换天然气进入电力,其他40%的热量上升堆叠,不用于加热。

  7. masincalgary||# 23

    我喜欢阅读文章和所有评论。11月中旬我的中央燃气炉死了,我不得不从废料中学习(甚至没有高中物理学)热泵是什么以及我需要的东西,以及我的账单会发生什么。出于充分的理由,我仍然没有中央热,刚刚出来的10天搭扣,距离许多-30 c temps。由于良好的建筑信封工作完成,我对一些空间加热器进行了很好的管理,实际上享受了我的房子如何回应。我现在觉得真的很安全,并不担心在停电中发生的事情或一串超级寒冷的日子。
    我将一些便士支付给一个效用,以便尽可能地清洁电力,并且当然会增加。卡尔加里的大多数房屋在他们的车库里有足够的太阳能空间,所以随着一些激励,我们肯定可以很容易地拥有大量的净零房。
    我同意在绝缘区域瞄准热量是重要的,但除非你有一个新的构建,否则我理解它,每个房间都有自己的控制并不容易。我认为在真正冷的时间内更加经济,更容易拒绝中央热量(在-30℃下泵出电阻热)并明智地增加空间加热器。
    我看过这两家公司,三菱似乎在环境/维持/目标方面赢得了一些奖项,而大金出售弹头。两者都已经存在很长时间了。我期待着有一天,我的中央系统有一个热泵,我希望电力升级不会太麻烦。

  8. 约翰福克||# 24

    在我退休之前,我在我的水处理位置使用了2'x 4'辐射热天花板,因为当我在工作时,保持高于冰冷的温度 - 即使我排出水(包括Seisco,内联热水器)一样我当电源出门时(频繁地),水上进入,它最后要恢复。我将在星期五晚上抵达 - 温度通常在40年代。我会梳理木制加热器,脱掉我的靴子 - 并思绪火,逐渐去除我的外部服装,因为它加热了。我的脚在地毯上舒适,因为辐射的热量保持比空气更温暖,

    在我退休和常年居住之前,我会使用辐射热(和一件毛衣),空气温度在60华氏度以下,非常舒适——而使用木材加热是没有意义的。退休后,我安装了一个“冷温度”迷你分割,全年使用。当它(电子邮件保护)#冷了,外面,我还在用加热板(和毛衣)的时候迷你劈开,似乎是“一直”在解冻。我是舒适!

    我住宅的其他特点包括窗户,包括90英尺的开放,双层小型,铰链在中心岗位,从3个方向捕捉微风 - 进入门平板,关闭楼上,当不需要时,迎接迎风!上面/下面的天花板粉丝开放以拉/推动房间的(室中心)开放式推杆楼梯。我的水系统是排水管,63瓦最大热线,只有潜水泵的水位,因为我在水位上方的leat 45'。

    我是“懒惰的廉价”做正确的,做一次!

    适合我。

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