将油加热系统更换为带有地暖和木质取暖的热泵

你好，我们计划对房子的地下室进行翻修，当前状况：

[*]两层楼的房子（居住面积约243平方米，建于1977年），带平屋顶（几年前屋顶已更换并做了隔热）
[*]一层设有地暖（从一开始就有），地下室有暖气片
[*]地下室半埋在坡地里，目前只有一个房间用作办公室，周中该房间有供暖，其余房间无供暖
[*]供暖和热水由油加热提供（年耗约2000升；能源顾问独立计算的终端能源消耗为39500千瓦时/年，初级能源需求为191千瓦时/（平方米·年））
[*]过去几年里，一层几乎所有的窗户都逐渐被更换了

能源顾问的翻新计划第一步建议如下措施：

[*]地下室外墙隔热，包括更换新窗户（可能对埋在坡地的墙体做室内隔热）
[*]地下室地板隔热，更换暖气片为地暖
[*]将油炉更换为空气源热泵
[*]据能源顾问估算，此举可实现面积相关初级能源需求达到49千瓦时/（平方米·年），预期终端能源消耗为9700千瓦时/年

翻新计划后续还安排有更多的隔热措施，但由于复杂度高且成本目前较大，暂时不会实施。
此外，我还考虑自己安装一套可控室内通风系统（房间气候、湿度控制）、以及一台冬季用的木材供暖设备（可能是木气化炉，或者用高效设备替换客厅里旧的低效壁炉），我们几乎能免费获得原木（只需自己加工和搬运）。

关于这个话题，我在论坛中获得了一些信息，但也产生了一些新问题：

[*]我常看到有人说热泵配合地暖最好不要带储水罐，这个理由我能理解，但具体怎么操作我不清楚。我的暖通承包商报价中都有储水罐（似乎是热泵厂家规定的）。我不是专业人士，也不想违背厂家说明自行安装（出问题可能会怪到我），所以想问，有没有热泵厂家不强制要求带储水罐？抑或说，那些“反对储水罐派”自己家是怎么安装的？
[*]一个暖通承包商报价的是18千瓦热泵，另一个报价的是12千瓦。考虑到目前油耗2000升，8千瓦左右的容量应该足够，尤其结合木材供暖，对吗？
[*]一层旧地暖的铺设间距较大（感觉有冷热不均的地方）。地下室新铺的地暖当然要间距更小（更好传热->供水温度更低）。加热地面面积差不多。这样会不会带来压力、流量上的问题，或导致旧地暖迫使前进水温升高？如果会，有哪些合适的措施？
[*]孩子们长大搬到地下室之前，这些年仍然只有办公室区供暖。出于节能，能否先做水力或热力调节，让地下室（办公室除外）较凉，等孩子搬下来后再重新调节（水力调节也可以趁着将来一层的节能改造一起做）？
[*]直接连接旧地暖会不会给热泵带来风险（腐蚀，或使用了现在已不用的材料等）？
[*]一层浴室装有地暖，但洗澡时不够热。我们目前用的是提前打开安装在地下室高温供暖回路上的毛巾架。这个回路以后会取消。毛巾架能否接到热水锅炉上（当然要合适尺寸，可能用组合锅炉，我们本来就想装一台即热式水箱或类似设备用于热水）？这样的话，热泵只用正常供暖能更高效，只在孩子洗澡时短时间提供更高温度。这个方案是否合理或允许？如果不行，有没有其他建议？
[*]哪种（原木）供暖设备合适？地下室的木气化炉，还是客厅的新炉子？我的理解是：


[*]木气化炉优点：热量可以通过供暖系统供整个房子用，也可用于热水，或许能申请补贴
[*]客厅炉子的优点：购置成本低，停电时依然可用，有“舒适感”加成
[*]客厅炉子缺点：热量只局限局部，不利于（与热泵配合效率较低的）热水供给——冬天真有明显的（电力）节约效应吗？还是因为其余房子和热水仍需热泵供暖，所以节能效果会被抵消，仅仅令客厅暖和一些？

非常感谢您的耐心阅读和解答！

没人想说点什么吗？连一个问题都不回答吗？

这也是一大堆信息和一个复杂的项目。
但我来稍微发表一下意见：

1：如果你不能（或不愿意）采用无水箱安装，应该选择一个小的“坏选择”，一个小型约50升的顺序缓冲罐（在回水侧）。制造商通常允许这样做，而且不会造成太大损坏。我就是这么做的，并签署了承诺，如果出现故障我会加装它。不会有什么损坏。
顺便说一句：你也不想要单间调节器，不想要第二泵组，也不想要液压分集器。稍微研究一下这个主题，调节一年，就完成了。

2：你需要正确的房屋供暖负荷。当安装了热泵后，你的供暖方式会不同。也就是说全天候给所有房间供暖。不能只对房屋部分区域按需供热。一方面这样效率低下，另一方面需要一台过大的热泵。
当你有了供暖负荷，最好按房间逐一计算，选择没有安全余量或热水负荷加成的适配热泵。18（千瓦）肯定太大了，如果39500千瓦时/年这个数字正确，8（千瓦）可能就有点勉强。
对了：如果能源量没错，建议你先从房屋节能入手。如果我谈到最后那个点，你就有资金了。

3：是的，可能会有问题。解决方案：在房间里增加散热器。额外给一两面墙或天花板装地板辐射式采暖。或者装一两台空调辅助供暖。最差的方案是，只给这些房间用更高的供水温度。

4：应该一直保持供暖。降2到3度没问题，更多就不建议，原因有二：
一是必须提高供水温度，因为会从有人居住的房间中抽走能量，需要补偿。这效率比全部供暖差。
二是温差过大且通风换气存在时，有霉菌风险。

5：是的。金属可能导致沉积物。如果知道使用了什么材料（或采集水样检查），可以通过投加药剂来防治。

6：我对浴室的建议是装一个红外加热器，只在需要时开启。也可以加一个额外的天花板采暖。

7：这是最疯狂的一点，但你问了，我就说说我的看法：
不要用木材。首先木材成本高，占地方，弄脏，还累人，而且伤害环境两倍：一是气味和细颗粒物；二是像煤油一样释放的二氧化碳，不能及时再结合。你烧的树重新长成树之前，气候变化问题就已经严重了。可持续性是个谎言。所谓持续，就是把木头留在森林里。
其次，光是烟囱清理费用就相当于用热泵供暖两个月的费用。也就是说经济上永远赚不回来，完全没意义。
然后就是一根碍眼的烟囱占了屋顶空间，影响重要的光伏模块，还会给其中五个模块带来部分遮阴。

正如上面所说，你家以后不会再冷，因为你会保持持续供暖，也没理由点火。

如果你完全不在意这些，那我倾向于客厅放一台瑞典炉。它可以作为断电时的后备，比热泵便宜很多。
但把第二个热源接入热泵系统，不仅破坏了水力平衡，而且还烧钱。这非常复杂，远比你用赠送木材节省的不管多少都要贵。顺便说一下，出于同样原因，大家也都在减少太阳能热水系统，转而大规模装光伏。

保持简单！祝你玩得开心，项目顺利！ :)

非常感谢您的详细回复，这对我帮助很大。这几天我一直在思考，特别是关于最后一点。

1：如果无法（或不愿意）采用无储热装置的安装方式，应该选择相对较小的 “小恶”，即一个小型约50升的串联缓冲罐（回水侧）。制造商大多允许这样做，而且不会造成太大问题。我直接装了，并签字保证，如果出现故障会加装储罐。不会坏的。
既然你都打算这么做了：你也不想用单室调节器，不需要第二组循环泵，也不需要液压分离器。稍微了解一下相关知识，调试一年，完成。

用这种配置夏天也可以用热泵制冷吗？

18确实太多了，如果39500 kWh/a的数值是正确的，8可能有点紧张。
啊，对了：如果能源量是正确的，应该先对房屋做一些节能改进。到我说到最后一点时，你有钱了。

39500 kWh/a 是当前状态的计算值。根据当前计划的措施，能源顾问计算后，我们预计最终一次能源消耗为9700 kWh/a。第一个值对我来说稍微偏高（我们目前每年大约需要2000升取暖用油，尽管只是对底楼“真正”供暖），第二个数字又有点偏低（第一阶段的保温措施仅涉及地下室）。
底楼的保温将在稍后进行，因为这会使整个项目更复杂（露台需要改造，房屋上有两株葡萄藤，几乎整个房屋宽度上方都有一个带顶棚的阳台/冬季花园，且房子是边界建筑，保温层需要铺设到邻居地界，屋顶也必须相应调整）。

不要用木头。首先木材需要花钱和占空间，弄得脏乱，还很辛苦，而且对环境危害更大。首先是气味和细颗粒物，然后就像石油一样，燃烧时会释放二氧化碳，而这些二氧化碳无法及时被重新吸收。在你种植的树长成之前，气候变化问题就已经不可逆了。所谓的可持续性是谎言，可持续就是把木头留在森林里。
而且就算是烟囱工人的费用也足够热泵供暖两个月，这意味着经济上你永远回不来这笔钱。经济学上这也是胡扯。
而且会有一个碍眼的烟囱立在屋顶上，占用用于光伏板的重要空间，还部分遮挡了其他几块。
既然你如上所述，已经不会再让屋内寒冷，因为会持续加热，根本没有原因去点燃壁炉。
如果你完全不在乎这些，那我建议客厅用瑞典炉。它确实可以作为停电时的备用，而且便宜许多。仅仅把第二个热源整合及控制进你的热泵系统，就不仅破坏了液压设计，还加重了经济负担。那是多余和复杂的，而且比你用免费木材节省的要贵得多。顺便说一句，热泵现在就是出于同样原因减少了太阳能热水系统，改为使用光伏发电。大量光伏！
保持简单！项目顺利！ :)

光伏系统（目前约10千瓦峰值）已经装好了，不过烟囱也还在 ;)
我同意水循环木质供暖没意义（尽管它对热泵效率不高时提供热水还是不错的）。但我使用木质供暖的动力也不是为了常规取暖。更多是考虑当天气非常冷，空气源热泵效率最低（那样的日子一年也没几天），能辅助供暖，并且作为备用系统（希望永远不用）：

[*]万一长时间断电（不一定是大范围停电，那种情况下可能更严重，但局部暴风雨可能导致几天断电）
[*]我感觉好些，如果冬季所需的热能能储存在本地，而不是依赖供应商的意愿（去年冬天的天然气价格波动，电价也可能出现类似情况）

当然你可以说这种情况很少见，但三年前几乎没人预料到疫情，一年前没人预料到欧洲战争。
此外，热泵夏天和过渡季节部分时间使用纯自家绿电。冬天使用的电力构成则更少绿化（绿色能源新增远跟不上电力消费增长）。 ;)

用这个配置在夏天用热泵制冷也是可能的吗？

可以。因为水导式热泵不能除湿，而除湿在我们的夏天是最重要的，所以效果不是很好。如果你想舒适，空调是必不可少的。

……预计最终能源消耗为每年9700千瓦时。

那真的很不错。注意不要让热泵选得太大。如果数值真的降到这么低，（我大概估算，最好你自己算算）连小型的5千瓦设备都快达到上限了！尤其是当你还有壁炉、热泵里的加热棒，甚至可能还有空调作为备用的时候。

[*]以防长时间停电
[*]当我能在现场储备冬季需要的热量时，我感觉更安心

适当的谨慎没有错。如果你只是紧急情况下或者偶尔为了浪漫烧一点木头，那也不是环境上的大问题。但这样的话，一切都支持舒适型壁炉。水导式系统需要有流量，所以停电时没法当备用用。而且从经济角度来说也没意义。那些热泵效率不高的热水（50度！）你中午用自家电来做，这影响不大。

这是个很酷的项目。多了解一下热泵采暖，这能帮你省不少钱和麻烦。祝你成功！

事情逐渐明朗，开始着手热泵的设计，或者说确定以哪种翻新的状态来设计热泵。安装热泵后，地下室将进行能效改造，而一楼暂时保持不变，计划在有更多资金和时间余地时再进行改造。

如果热泵设计成第一阶段扩建的规模，那么在上层楼改造后，这台热泵将会过大。
如果按全面翻新来设计，那么起初热泵的规模则偏小。

现在考虑采纳有关空调的建议：

是的。由于水循环热泵无法除湿，而这在我们的夏季是最重要的，所以效果并不大。如果你想舒适，空调是不可避免的。
[...] 甚至可能还有空调作为备份。

然后冬天作为热泵的辅助加热使用。当然这里也必须合理确定空调的尺寸，这就产生了一些问题：

[*] 不仅供暖能力要与房屋匹配，制冷能力也要匹配。如果这两者差距太大，可能有意义采用两个或三个小型设备，根据需求启用，而不是一个大型设备，对吗？
[*] 如何根据采暖负荷来设计空调？热泵可以通过相应的设计图表完成，该图表显示在某一给定供水温度下热泵的性能及其与室外温度的关系。至于空调，我目前找不到类似的图表，关于采暖性能往往只给出某一固定温度组合下的数值（比如室外温度7°C、室内期望温度21°C时4千瓦）。但这对冬季严寒的设计情况没有帮助。那么该如何操作？