Domácí vytápění: Porozumění systémům teplovodních kotlů

Kotelní systémy pro vytápění celého domu jsou běžnější ve starších domech než v moderních - většinou proto, že jsou centrální topné systémy které zahrnují chlazení a větrání, je do značné míry nahradily. Systémy vytápění kotlů, známé také jako systémy s hydronickým ohřevem, však nabízejí oproti systémům s nuceným oběhem vzduchu výhody, které stojí za zvážení, i když stavíte nový dům. A pokud se stěhujete do staršího domu, který již má radiátory nebo podlahové topení, měli byste si chvilku uvědomit výhody hydronického tepla. Měli byste se také naučit, jak funguje váš hydronický topný systém, abyste z něj mohli vytěžit maximum a vědět, co dělat, když věci nefungují.

Jak kotelní systémy fungují

Mnoho starších systémů vytápění kotlů je gravitačních systémů a spoléhají na to, že pára přirozeně stoupá do nejvyššího bodu systému. Současné systémy na druhé straně cirkulovat horkou vodu potrubím při teplotě mezi 180 a 190 stupni Fahrenheita, což snižuje množství energie potřebné k ohřevu vody, ale vyžaduje přidání oběhového čerpadla. Ať je to starý nebo nový, kotelní systémy jsou uzavřené systémy, ve kterých voda nebo pára nepřetržitě cyklicky procházejí topné články a zpět do kotle a jsou energeticky účinnější a snadněji se udržují než nucené proudění vzduchu systémy.

Srdcem systému je kotel, název z dob, kdy většina kotlů skutečně vařila vodu. Stejně jako minulé parní nádrže je mnoho moderních kotlů vyrobeno z litiny (ačkoli mnoho jich není), ale přestože cirkulují vodou místo vzduchu, fungují téměř přesně jako pece. Palivo - kterým může být zemní plyn, propan, ropa nebo elektřina - produkuje teplo, které je přenášeno do vody pomocí a výměník teplaa čerpadlo ohřívá ohřátou vodu v celém systému. Voda předává teplo prvkům v každém z jednotlivých ohřívačů umístěných v celém domě a vrací se do kotle k opětovnému ohřevu. A to je vše - kotelní systémy jsou podstatou jednoduchosti.

Protože se voda při zahřívání rozpíná, potřebuje systém kotle expanzní nádoba, obvykle umístěné v blízkosti kotle, slouží jako zásobník a brání přetlaku systému. Pokud kotel spaluje palivo, potřebuje také kouřovod k odvodu spalin. Pro zvýšení energetické účinnosti mohou být systémy kotlů vybaveny zónové ventily umožnit systému selektivně vytápět určité části domu a ne jiné. Každý ventil má obvykle svůj vlastní termostat a jeho úpravou mohou majitelé domů vytápět ložnici a zbytek domu nechat na nižší teplotě.

Jak účinné jsou systémy kotlů?

Účinnost kotlů, podobně jako u pecí, se měří roční účinností využití paliva (AFUE) systém hodnocení a Federální obchodní komise požaduje, aby každý kotel měl štítek s nápisem AFUE hodnocení. Minimální přípustný výkon závisí na typu paliva a na tom, zda topný systém pracuje na páře nebo na horké vodě.

Plynové teplovodní kotle musí mít minimální hodnocení AFUE 82 procent, zatímco u plynových parních kotlů je minimum 80 procent. U olejového kotle jsou tato hodnocení 84 procent pro horkou vodu a 82 procent pro páru. Abyste získali štítek ENERGY STAR, musí mít olejové kotle AFUE hodnocení nejméně 87 procent, zatímco minimální pro plynové kotle je 90 procent. Kondenzační kotle musí mít hodnocení AFUE nejméně 88 procent a některé mají hodnocení mnohem vyšší než minimální.

Kondenzační kotle, jako kondenzační pece, mají uzavřené spalovací komory a kondenzují spaliny tak, aby odváděly maximální množství tepla. Tyto vysoce účinné kotle mají odvětrávací otvory z PVC, které chladný, kyselý výfuk nemůže korodovat plyny, zatímco konvenční spalovací kotle mají pozinkované ocelové komíny pro odsávání plynů, které jsou stále horké. Elektrické kotle nespalují palivo, takže nemají větrací otvory. Na papíře jsou ze všech nejefektivnější, i když stojí za provoz více, a to kvůli vyšším nákladům na elektřinu. Tato účinnost také nebere v úvahu významné množství energie potřebné k výrobě elektřiny v konvenční elektrárně.

Topné prvky pro kotelní systémy

Hydronické teplo je sálavé teplo a stoupá přirozenou konvekcí z topných prvků, které jsou obvykle umístěny v podlaze nebo v její blízkosti. Tento typ tepla ohřívá předměty v cestě, nikoli jen vzduch, což umožňuje rovnoměrnější a pohodlnější vytápění v celé místnosti. Tři typy topných prvků, které můžete použít v hydronickém topném systému, jsou radiátory, podlahová topení a potrubí podlahového vytápění.

The radiátory v moderních hydronických systémech jsou tvarovány jako litinové ve starších domech s kotlovými systémy, ale jsou vyrobeny z lehkého kovu a jsou menší, i když vyzařují stejně mnoho tepla. Mohou to udělat, protože vnitřní potrubí je složitější a lépe navržené, což umožňuje, aby teplo z vody nebo páry kontaktovalo více kovu. Topné prvky nalezené ve většině ohřívače základní desky sestávají z několika kovových žeber připojených k hlavnímu vodovodnímu potrubí. Každá žebra vyzařuje teplo a její naprostý počet výrazně zvyšuje množství tepla, které prvek dodává.

Ačkoli všechny hydronické topné prvky vyzařují teplo, když o tom hovoří technici HVAC sálavé teplo, obvykle se jedná o podlahové topné články. Jedná se o tepelně vodivé trubky, obvykle měděné, ale někdy PEX, které se obvykle instalují během stavby domu, aby mohly být zakopány pod podlahou. Je možné dovybavit stávající dřevěnou podlahu sálavými tepelnými trubkami odstraněním podlahové krytiny a instalací trubek mezi trámy. Dokonce je možné je instalovat zespodu podlahy zavěšením na spodní stranu podlahových trámů, což znemožňuje odstranění podlahové krytiny.

Způsoby, jak zlepšit účinnost systému kotlů

Stejně jako u jakéhokoli topného systému můžete zlepšit účinnost utěsněním mezer ve stěnách, stropu a podlaze, přidáním větší izolace do vašeho domu a instalací energeticky účinné dveře a Okna. Můžete zvážit najmutí dodavatele k provedení energetického auditu k identifikaci malých mezer, které vyžadují pozornost. Zhotovitel použije dmychadlo k vytvoření malého množství podtlaku v domě, což usnadňuje hledání mezer, protože nimi bude foukat vzduch.

Další metodou pro zlepšení účinnosti kotlových systémů je instalace venkovní resetovací ovladač na straně domu. To je dodáváno s většinou nových systémů kotlů, ale pokud se stěhujete do domu se stávajícím systémem, venkovní reset možná nikdy nebyl nainstalován. Toto zařízení sleduje venkovní teplotu a snižuje teplotu vody, když se zahřívá a je potřeba méně vnitřního tepla. Jeho instalace stojí asi 400 $ a rychle se to vyplatí v úsporách energie.

Energii můžete také ušetřit rozšířením mrtvého pásma termostatu nebo instalací a útlumový termostat, který má schopnost mrtvého pásma. The mrtvé pásmo je rozsah teplot na obou stranách cílové teploty místnosti, ve kterém kotel zůstává vypnutý. Například pokud je cílová teplota 70 stupňů a pásmo necitlivosti ± 2 stupně, termostat před zapnutím kotle nechá poklesnout teplotu na 68 stupňů. Pokud rozšíříte pásmo necitlivosti na ± 5 stupňů, systém umožní pokles teploty na 65 stupňů, což je o něco chladnější, ale pro většinu lidí stále příjemné. Pokud váš aktuální termostat není nastavitelný tímto způsobem, zvažte jeho výměnu za jiný.

Výhody hydronických topných systémů

Kromě zajištění pohodlnějšího a rovnoměrnějšího tepla nabízejí systémy kotlů řadu dalších výhod, v neposlední řadě je to, že kotle se mohou zdvojnásobit ohřívače vody a mohou pomáhat ohřívat vodu (často ve spojení s ohřívačem vody) pro použití v koupelně a kuchyni i pro vytápění Systém. Ať už k tomu svůj systém navrhnete či nikoli, nebudete muset jít na úkor instalace potrubí, což je obtížné a ještě nákladnější, pokud ve vašem domě není místo kanály. Mezi další věci, které se vám líbí, patří:

• ​Bez dmychadla:Hydronický systém nepotřebuje dmychadlo, takže není žádný hluk a menší šance na cirkulaci alergenů a jiných znečišťujících látek v domě, protože jste zapomněli vyměnit filtry. Typické dmychadlo spotřebuje přibližně 400 wattů elektřiny za hodinu a stojí od 1,00 do 1,50 $ za hodinu den provozu, zatímco oběhové čerpadlo hydronické čerpá od 100 do 200 wattů a stojí polovinu hodně.

• ​Malý vliv na vlhkost: Na rozdíl od topného systému s nuceným vzduchem nevytváří hydronický systém ostré proudy vzduchu, které vysávají vlhkost z místnosti. Hydronický topný systém má ve skutečnosti zanedbatelný vliv na vlhkost místnosti a kvalitu vzduchu obecně.

• ​Žádné problémy s tlakem vzduchu: Protože hydronický systém vyzařuje teplo místo ohřívání a cirkulace vzduchu, nikdy zde nejsou žádné kapsy příliš studeného nebo příliš teplého vzduchu a dveře se kvůli tlaku vzduchu nikdy nebudou otvírat těžko diferenciály.

• ​Méně nákladné na provoz:V průměru stojí provozování hydronických topných systémů o 20 procent méně než u pecí s nuceným oběhem vzduchu.

Některé věci, které se vám nemusí líbit

Ačkoli má hydronické vytápění toho hodně, má značné nevýhody, díky nimž je v určitých situacích špatnou volbou. Jednou z hlavních nevýhod je také jedna z jeho výhod: Neexistuje žádné potrubí, takže pokud domov potřebuje klimatizační systém nebo ventilační systém, musí být instalovány nezávisle na topení Systém. Mnoho současných domů je postaveno tak pevně, že výměník vzduchu je nutností odvést zatuchlý vzduch z domu a nahradit ho čerstvým vzduchem, a pokud k tomu budete instalovat potrubní rozvody, můžete také nainstalovat pec. Kromě toho představují hydronické topné systémy další problémy:

• ​Vodní potrubí ve stěnách: Kdykoli vložíte vodovodní potrubí do zdí, existuje možnost úniku a dokonce i malý únik může způsobit rozsáhlé poškození rámů, sádrokartonu a izolace, nemluvě o povolení plíseň růst. Navíc, pokud v domácnosti dojde v zimě k výpadku proudu, mohlo by dojít k zamrznutí a prasknutí potrubí.
  
• ​Dlouhá doba zahřívání: Může trvat několik minut, než se hydronické topné články dostatečně zahřejí, aby vyzařovaly teplo, a několik dalších minut, než se teplo rozšíří po místnosti. Na druhou stranu zůstávají prvky teplé několik minut po vypnutí kotle, což může být dobrá nebo špatná věc.
  
• ​Topné články zabírají místo:Svou výzdobu místnosti musíte navrhnout kolem topných těles, protože před něj nemůžete položit nábytek nebo jej nechat částečně zakrýt závěsy.
  
• ​Vzduchové zámky: Pokud se vzduch dostane do vodovodního potrubí, může vytvářet bubliny, které zabraňují cirkulaci vody. Pokud topná tělesa nemají odvzdušňovací ventily, je jediným způsobem, jak odvzdušnit, vypuštění kotle.