Différents types de systèmes de radiateurs / chaudières

À côté de la chaleur à air pulsé, un système de chaudière et de radiateur est le type de système de chauffage le plus courant dans les climats froids d'hiver. Tout Chaudière les systèmes utilisent de l'eau chaude pour chauffer la maison. Il existe deux principaux types de chaudières: la vapeur et l'eau chaude (également hydronique) —Et de nombreux autres types de radiateurs ou d'appareils de chauffage, les unités qui transmettent la chaleur dans les pièces. En général, les systèmes de chauffage des chaudières sont propres, efficaces et fiables, et les chaudières les plus récentes peuvent offrir une superbe efficacité énergétique.

Si vous vivez dans une vieille maison avec des radiateurs, vous pouvez avoir un système de chauffage à vapeur ou à eau chaude, selon l'âge de la maison. Il existe plusieurs moyens simples d'identifier le type de système. Pour commencer, la chaleur de la vapeur dans les foyers américains a été en grande partie éliminée dans les années 1930, donc si votre maison a des radiateurs et a été construite après 1940, elle a presque certainement du chauffage à eau chaude, pas de vapeur. Un autre indice est de regarder les radiateurs. Si chaque radiateur n'a qu'un seul tuyau connecté, vous avez un

Si vos radiateurs ont deux tuyaux, vous pourriez avoir deux tubes vapeur ou système d'eau chaude. Pour déterminer lequel, vérifiez la chaudière. Les chaudières à vapeur ont généralement un _sight glass_ — un tube ou un flacon en verre transparent attaché à la chaudière dans un endroit visible. Le niveau d'eau dans le voyant vous indique la quantité d'eau dans le système. Une chaudière à eau chaude n'a pas de voyant, mais elle a un _vase d'expansion — _ un récipient en métal bulbeux relié à la chaudière avec une tuyauterie. Il s'agit d'un dispositif de sécurité qui absorbe la pression dans le système créée par le cycle de chauffage de l'eau. La plupart des chaudières à eau chaude datant des années 1950 et plus tard ont également une ou plusieurs pompes électriques de circulation d'eau montées sur ou près de la chaudière.

Tous les systèmes de radiateurs fournissent de la chaleur grâce à deux processus: l'échange de chaleur et la convection naturelle. L'échange de chaleur est le transfert de chaleur d'une source de chaleur ou d'un matériau à un autre. Dans un système de radiateur, la source de chaleur - que ce soit le gaz, pétrole ou l'électricité — chauffe un échangeur de chaleur dans la chaudière. L'échangeur de chaleur, à son tour, chauffe l'eau dans la chaudière. De là, l'eau (ou la vapeur) se déplace vers les radiateurs et transfère sa chaleur au matériau du radiateur, qui est généralement du métal, un bon conducteur de chaleur.

Le radiateur transfère ensuite sa chaleur à l'air, et c'est là convection entre en jeu. La convection thermique est basée sur la loi naturelle que l'air chaud monte et que l'air froid baisse. Lorsque le radiateur réchauffe l'air qui l'entoure, cet air réchauffé monte et coule dans la pièce. Dans le même temps, l'air de la chambre froide tombe au sol et est aspiré vers le bas du radiateur, où il devient chauffé. Cette rotation chaude et froide chauffe naturellement la pièce sans avoir besoin de ventilateurs de circulation ou d'autres moyens mécaniques.

Beaucoup de vieux immeubles d'habitation ont encore des radiateurs à vapeur en partie parce que les systèmes à vapeur chauffent efficacement les bâtiments à plusieurs étages et efficacement - si efficacement que les appartements des étages supérieurs ont souvent trop de chaleur et les occupants doivent ouvrir les fenêtres confort.

Dans un système de vapeur monotube classique, la chaudière du sous-sol chauffe l'eau jusqu'à ce qu'elle devienne de la vapeur. La vapeur monte à travers les tuyaux du bâtiment et dans chaque radiateur, où elle déplace l'air à l'intérieur du radiateur, le forçant à travers une vanne d'air. La vapeur transfère sa chaleur au radiateur et au fur et à mesure qu'elle se refroidit, elle redevient de l'eau (appelée condensat). L'eau coule le long des parois intérieures des tuyaux par gravité et retourne à la chaudière, où le processus recommence.

Les radiateurs à eau chaude se présentent sous plusieurs formes, tailles et configurations, mais la plupart peuvent être regroupés en deux types principaux. la norme Les radiateurs sont des récipients muraux ou au sol familiers qui ont évolué au fil des ans, des carcasses de fer en forme de gril aux panneaux métalliques élégants et même aux porte-serviettes élégants et aux tentures murales artistiques. Plinthe, ou convecteur, les radiateurs sont des sections droites de tuyaux en cuivre équipés de nombreuses plaques métalliques minces, appelées ailettes. Les ailettes fonctionnent comme les vaisseaux métalliques des radiateurs standard, mais ne font que quelques pouces carrés. Les convecteurs peuvent être montés sur un mur près du sol, ou ils peuvent être installés dans le sol et sont recouverts d'une grille métallique.

Tous les radiateurs à eau chaude standard ont un tuyau d'arrivée Et un tuyau de sortie, et beaucoup ont une sorte de contrôle de la température pour régler le débit d'eau chaude à travers le radiateur et donc la chaleur qu'il dégage. Convecteurs sont simplement des tuyaux continus avec des sections à ailettes et n'ont généralement pas de contrôles de température individuels; au lieu de cela, ils sont contrôlés par un thermostat, généralement dans le cadre d'un système de chauffage multizone.

La chaleur rayonnante dans le plancher est une variation de la chaleur du radiateur qui utilise une chaudière à eau chaude et des tuyaux flexibles pour distribuer l'eau chauffée. Le tube est serpenté d'avant en arrière sur une base de plancher puis encastré dans du béton, ou il est fixé à la face inférieure du sous-plancher en bois. Dans ce système, le sol lui-même agit comme un radiateur, créant une chaleur douce et uniforme sur toute la surface du sol qui monte à travers la pièce. Il chauffe également légèrement les meubles et autres objets, ce qui rend l'effet de chauffage global plus uniforme qu'avec la plupart des autres types de chauffage. Les tubes radiants peuvent également être installés dans des panneaux muraux spéciaux pour chauffer les salles de bains et autres petits espaces.

Comme les chaudières, les chaudières à eau chaude sont de types standard et à haut rendement. Selon la loi fédérale, les chaudières doivent maintenant être efficaces à au moins 80%, ce qui signifie que 80% de l'énergie qu'elles consomment sont utilisées pour chauffer l'eau et 20% sont gaspillées. Chaudières standard varient généralement de 80 à 88% d'efficacité. Chaudières à haut rendement sont efficaces à plus de 88% et offrent généralement une efficacité de 90% ou plus. Ces chiffres concernent les chaudières à gaz; les chaudières à mazout sont globalement légèrement moins efficaces.

La principale différence entre les chaudières conventionnelles et les chaudières à haut rendement réside dans la façon dont elles traitent les gaz d'échappement du brûleur principal, qui contiennent beaucoup de chaleur. Avec une chaudière conventionnelle, tout l'échappement du brûleur de la chaudière remonte par un conduit de métal (cheminée) et sort par le toit, et toute sa chaleur est gaspillée. Les chaudières à haut rendement recirculent l'échappement et utilisent sa chaleur pour préchauffer l'eau froide dans le système lorsqu'elle retourne à la chaudière. Dans le processus de récupération de cette chaleur, les gaz d'échappement se refroidissent suffisamment pour être évacués à travers un conduit en plastique (et non en métal).

Un sous-produit de ce processus de recirculation est une eau légèrement acide qui doit être évacuée du système, également via un tuyau en plastique. Lorsque les gaz d'échappement se refroidissent, la vapeur d'eau (un sous-produit naturel de la combustion) se condense et se transforme en eau liquide. C'est pourquoi les chaudières à haut rendement sont souvent appelées chaudières à condensation.

Une autre caractéristique d'efficacité de nombreuses chaudières à haut rendement est la combustion étanche. Dans une chaudière conventionnelle, l'air de combustion (faisant fonctionner le brûleur à gaz) est extrait de l'air ambiant autour de la chaudière, qui est de l'air chauffé techniquement. Les chaudières à haut rendement à combustion étanche aspirent l'air de combustion de l'extérieur par un tuyau d'admission. L'intérieur chauffé a un coût énergétique; l'air extérieur ne fonctionne pas. Par conséquent, la combustion scellée aide à augmenter l'efficacité globale d'une chaudière.