Huisverwarming: warmwaterboilersystemen begrijpen

Ketelsystemen voor verwarming van het hele huis komen vaker voor in oudere huizen dan in moderne huizen - vooral omdat centrale verwarmingssystemen die koeling en ventilatie omvatten, hebben ze grotendeels vervangen. Ketelverwarmingssystemen, ook wel hydronische verwarmingssystemen genoemd, bieden echter voordelen ten opzichte van geforceerde luchtsystemen die het overwegen waard zijn, zelfs als u een nieuw huis bouwt. En als u naar een ouder huis verhuist dat al radiatoren of plintverwarmers heeft, moet u even de tijd nemen om de voordelen van hydronische verwarming te waarderen. U moet ook leren hoe uw hydronische verwarmingssysteem werkt, zodat u er het meeste uit kunt halen en weet wat u moet doen als iets niet werkt.

Hoe ketelsystemen werken

Veel oudere ketelverwarmingssystemen zijn zwaartekrachtsystemen en vertrouwen op het feit dat stoom van nature naar het hoogste punt in het systeem stijgt. Hedendaagse systemen daarentegen

Het hart van het systeem is de boiler, een naam uit de tijd dat de meeste ketels water kookten. Net als de stoomtanks van weleer, zijn veel moderne ketels gemaakt van gietijzer (hoewel veel dat niet zijn), maar hoewel ze water circuleren in plaats van lucht, werken ze bijna precies als ovens. Een brandstof - dat kan aardgas, propaan, olie of elektriciteit zijn - produceert warmte, die door een warmtewisselaaren een pomp circuleert het verwarmde water door het systeem. Het water geeft warmte af aan de elementen in elk van de individuele kachels die door het hele huis zijn geplaatst en keert terug naar de ketel om opnieuw te worden verwarmd. Dat is het zo'n beetje - ketelsystemen zijn de essentie van eenvoud.

Omdat water uitzet bij verwarming, heeft een ketelinstallatie een expansievat, meestal in de buurt van de ketel, om als reservoir te dienen en om overdruk van het systeem te voorkomen. Als de ketel een brandstof verbrandt, heeft deze ook een rookkanaal nodig om verbrandingsgassen af ​​​​te voeren. Om de energie-efficiëntie te verhogen, kunnen ketelsystemen worden uitgerust met: zone kleppen zodat het systeem bepaalde delen van het huis selectief kan verwarmen en andere niet. Elke klep heeft meestal zijn eigen thermostaat en door deze aan te passen, kunnen huiseigenaren een slaapkamer verwarmen terwijl de rest van het huis op een lagere temperatuur blijft.

Hoe efficiënt zijn ketelsystemen?

De efficiëntie van ketels, zoals die van ovens, wordt gemeten door de jaarlijkse brandstofverbruiksefficiëntie (AFUE) beoordelingssysteem, en de Federal Trade Commission vereist dat elke ketel een label heeft met de AFUE beoordeling. Het minimaal toelaatbare vermogen is afhankelijk van het brandstoftype en of het verwarmingssysteem op stoom of heet water werkt.

Gasgestookte warmwaterketels moeten minimaal een AFUE-classificatie van 82 procent hebben, terwijl voor gasgestookte stoomketels het minimum 80 procent is. Voor een oliegestookte ketel zijn deze beoordelingen 84 procent voor warm water en 82 procent voor stoom. Om het ENERGY STAR-label te verdienen, moeten olieketels een AFUE-classificatie van ten minste 87 procent hebben, terwijl het minimum voor gasboilers 90 procent is. Condensatieketels moeten een AFUE-classificatie van ten minste 88 procent hebben, en sommige hebben een classificatie die veel hoger is dan het minimum.

Condenserende ketels, zoals condensatieovens, hebben afgedichte verbrandingskamers en condenseren de verbrandingsgassen om de maximale hoeveelheid warmte te onttrekken. Deze hoogrendementsketels hebben PVC-uitlaatopeningen die niet kunnen worden aangetast door de koele, zure uitlaat gassen, terwijl conventionele verbrandingsketels gegalvaniseerde stalen rookkanalen hebben om de gassen af ​​te voeren, die nog steeds warm. Elektrische boilers verbranden geen brandstof, dus ze hebben geen uitlaatopeningen. Op papier zijn ze het meest efficiënt, hoewel ze meer kosten om te gebruiken vanwege de hogere elektriciteitskosten. Ook houdt deze efficiëntie geen rekening met de aanzienlijke hoeveelheid energie die nodig is om de elektriciteit op te wekken in een conventionele elektriciteitscentrale.

Verwarmingselementen voor ketelsystemen

Hydronische warmte is stralingswarmte en stijgt op door natuurlijke convectie van de verwarmingselementen, die meestal in of nabij de vloer worden geplaatst. Dit type warmte verwarmt de objecten op zijn pad in plaats van alleen de lucht, waardoor de hele kamer gelijkmatiger en comfortabeler kan worden verwarmd. De drie soorten verwarmingselementen die u kunt gebruiken in een hydronische verwarmingssysteem zijn radiatoren, plintverwarmingen en vloerverwarmingsbuizen.

De radiatoren in moderne hydronische systemen hebben de vorm van de gietijzeren exemplaren in oudere huizen met ketelsystemen, maar ze zijn gemaakt van lichtgewicht metaal en zijn kleiner, hoewel ze net zoveel warmte uitstralen. Ze kunnen dit doen omdat de interne leidingen complexer en beter ontworpen zijn, waardoor warmte van het water of stoom meer in contact kan komen met het metaal. De verwarmingselementen die in de meeste plintverwarmers bestaan ​​uit meerdere metalen vinnen die aan de hoofdwaterleiding zijn bevestigd. Elke vin straalt warmte uit en hun aantal verhoogt de hoeveelheid warmte die het element afgeeft aanzienlijk.

Hoewel alle hydronische verwarmingselementen warmte uitstralen, wanneer HVAC-technici het hebben over stralingswarmte, verwijzen ze meestal naar vloerverwarmingselementen in de vloer. Dit zijn warmtegeleidende leidingen, meestal koper maar soms PEX, die meestal worden geïnstalleerd terwijl het huis wordt gebouwd, zodat ze onder de vloer kunnen worden begraven. Het is mogelijk om een ​​bestaande houten vloer achteraf uit te rusten met stralingswarmtebuizen door de vloerbedekking te verwijderen en de buizen tussen de balken te installeren. Het is zelfs mogelijk om ze van onder de vloer te installeren door ze aan de onderkant van de vloerbalken te hangen, waardoor het verwijderen van de vloerbedekking niet nodig is.

Manieren om de efficiëntie van een ketelsysteem te verbeteren

Net zoals bij elk verwarmingssysteem, kunt u de efficiëntie verbeteren door kieren in de muren, het plafond en de vloer af te dichten, meer isolatie aan uw huis toe te voegen en energiezuinige installaties te installeren. deuren en ramen. U kunt overwegen een aannemer in te huren om een ​​energie-audit uit te voeren om kleine lacunes te identificeren die aandacht behoeven. De aannemer zal een ventilator gebruiken om een ​​kleine hoeveelheid onderdruk in het huis te creëren, waardoor het gemakkelijk is om gaten te vinden omdat er lucht doorheen zal blazen.

Een andere methode om de efficiëntie van ketelsystemen te verbeteren, is het installeren van een buiten reset-controller aan de zijkant van het huis. Deze wordt bij de meeste nieuwe ketelsystemen geleverd, maar als je gaat verhuizen naar een huis met een bestaand systeem, is het mogelijk dat de buitenreset nooit is geïnstalleerd. Dit apparaat bewaakt de buitentemperatuur en verlaagt de watertemperatuur wanneer het buiten warm is en er minder binnenwarmte nodig is. Het kost ongeveer $ 400 om er een te installeren en het betaalt zichzelf snel terug in energiebesparingen.

Je kunt ook energie besparen door de dode band van je thermostaat te verbreden of een verlagingsthermostaat, die een deadband-mogelijkheid heeft. De dode band is een temperatuurbereik aan weerszijden van de doeltemperatuur van de kamer waarin de ketel uit blijft. Als de doeltemperatuur bijvoorbeeld 70 graden is en de dode band is ± 2 graden, dan laat de thermostaat de temperatuur dalen tot 68 graden voordat de ketel wordt ingeschakeld. Als je de dode zone verbreedt tot ± 5 graden, laat het systeem de temperatuur dalen tot 65 graden, wat wat koeler is maar voor de meeste mensen nog steeds comfortabel. Als je huidige thermostaat niet op deze manier kan worden aangepast, overweeg dan om deze te vervangen door een die dat wel is.

Voordelen van hydronische verwarmingssystemen

Naast het leveren van meer comfortabele en gelijkmatige warmte, bieden ketelsystemen een aantal andere voordelen, niet in de laatste plaats dat ketels kunnen verdubbelen als boilers en kunnen helpen om water te verwarmen (vaak in combinatie met een boiler) voor gebruik in de badkamer en keuken en voor de verwarming systeem. Of u uw systeem nu wel of niet ontwerpt om dat te doen, u hoeft de installatiekosten niet te betalen leidingwerk, wat moeilijk en zelfs duurder is om te doen als je huis geen ruimte heeft voor kanalen. Andere dingen die leuk zijn, zijn onder meer:

• ​Geen ventilator:Een hydronische installatie heeft geen blazer, dus geen lawaai en minder kans dat allergenen en andere vervuilende stoffen door het huis circuleren omdat je vergeten bent de filters te vervangen. Een typische blower verbruikt ongeveer 400 watt elektriciteit per uur en kost $ 1,00 tot $ 1,50 per dag in bedrijf, terwijl een hydronische circulatiepomp 100 tot 200 watt verbruikt en de helft kost veel.

• ​Weinig effect op luchtvochtigheid: In tegenstelling tot een heteluchtverwarmingssysteem, creëert een hydraulisch systeem geen stevige luchtstromen die vocht uit de ruimte zuigen. In feite heeft een hydronisch verwarmingssysteem een ​​verwaarloosbaar effect op de luchtvochtigheid in de ruimte en de luchtkwaliteit in het algemeen.

• ​Geen problemen met luchtdruk: Omdat een hydronische installatie warmte uitstraalt in plaats van verwarmende en circulerende lucht, zijn er nooit zakken van lucht die te koud of te warm is, en deuren zullen nooit moeilijk te openen zijn vanwege de luchtdruk differentiëlen.

• ​Minder duur in gebruik:Gemiddeld kosten hydronische verwarmingssystemen ongeveer 20 procent minder in gebruik dan ovens met geforceerde lucht.

Sommige dingen die je misschien niet leuk vindt

Hoewel hydronische verwarming veel voordelen biedt, heeft het belangrijke nadelen die het voor bepaalde situaties een slechte keuze maken. Een van de belangrijkste nadelen is ook een van de voordelen: er is geen leidingwerk, dus als het huis een airconditioningsysteem of een ventilatiesysteem, deze moeten onafhankelijk van de verwarming worden geïnstalleerd systeem. Veel moderne huizen zijn zo strak gebouwd dat een luchtwisselaar is een noodzaak om muffe lucht uit het huis te verwijderen en te vervangen door verse lucht, en als je daarvoor leidingwerk gaat installeren, kun je net zo goed een oven installeren. Daarnaast brengen hydronische verwarmingssystemen andere problemen met zich mee:

• ​Waterleidingen in de muren: Elke keer dat u sanitaire leidingen in de muren plaatst, is er een kans op lekken, en zelfs een klein lek kan grote schade aan het frame, de gipsplaat en de isolatie veroorzaken, om nog maar te zwijgen van het toestaan ​​van mal groeien. Bovendien kunnen de leidingen bij een stroomstoring in de winter bevriezen en barsten.
  
• ​Lange opwarmtijd: Het kan enkele minuten duren voordat hydronische verwarmingselementen warm genoeg zijn om warmte uit te stralen en nog enkele minuten voordat de warmte zich door een kamer verspreidt. Aan de andere kant blijven de elementen enkele minuten warm nadat de ketel is uitgeschakeld, wat een goede zaak of een slechte zaak kan zijn.
  
• ​Verwarmingselementen nemen ruimte in beslag:U moet uw kamerinrichting rond de verwarmingselementen ontwerpen, omdat u er geen meubels voor kunt plaatsen of deze zelfs gedeeltelijk door gordijnen kunt laten bedekken.
  
• ​Luchtsluizen: Als er lucht in de waterleidingen komt, kunnen er bellen ontstaan ​​die de circulatie van het water belemmeren. Als de verwarmingselementen geen ontluchtingskleppen hebben, is de enige manier om de lucht te ontluchten het aftappen van de ketel.