Elementy systemu HVAC z wymuszonym obiegiem powietrza

Jeśli masz otwory wentylacyjne na podłogach i ścianach swojego domu, masz wymuszony przepływ powietrza System HVACco oznacza, że ​​masz centralny piec lub klimatyzator, który ogrzewa lub chłodzi cały dom. Nie wszystkie systemy ogrzewania i chłodzenia są systemami z wymuszonym obiegiem powietrza. Grzejniki listwowe, ścienne grzejniki gazowe i rury podłogowe, które dostarczają ciepło promieniowania, to przykłady pasywnych grzejników, które opierają się na naturalnej konwekcji (zamiast wentylatora) do rozprowadzania ciepłego powietrza, a chociaż klimatyzator okienny ma dmuchawę, zwykle obsługuje tylko jedno pomieszczenie zamiast całego dom.

Jest rzeczą oczywistą, że system HVAC z wymuszonym obiegiem powietrza musi mieć dmuchawę, ponieważ to ona wymusza, ale musi mieć również wiele innych komponentów. Co najmniej potrzebuje pieca, klimatyzatora lub pompy ciepła do klimatyzacji powietrza, systemu kanałów do wymiany powietrza dom z klimatyzowanym powietrzem, kanałem spalinowym do odprowadzania spalin (dla systemów zasilanych gazem) i termostatem do sterowania to. Jeśli system zawiera klimatyzator lub pompę ciepła, musi mieć również jednostkę skraplającą, i tak jest zwykle umieszczane na zewnątrz i połączone z jednostką wewnętrzną za pomocą rurki prowadzącej przewody elektryczne i przewody czynnika chłodniczego.

Piec jest sercem systemu grzewczego

Chociaż centralna klimatyzacja staje się coraz bardziej powszechna, większość centralnych systemów HVAC to systemy grzewcze, które wykorzystują piec, który dostarcza ciepło na jeden z dwóch sposobów. Piece gazowe spalić gaz ziemny i piece elektryczne mają rezystancyjne elementy grzejne, które działają podobnie jak elementy typowej kuchenki elektrycznej lub suszarki elektrycznej. Początkowy koszt pieca elektrycznego jest zwykle niższy niż w przypadku pieca gazowego, ale ta korzyść finansowa jest szybko tracona, ponieważ energia elektryczna jest droższa jako paliwo niż gaz. Jednak piece elektryczne wymagają mniej infrastruktury niż piece gazowe i są generalnie czystsze i łatwiejsze w utrzymaniu, a w miejscach, w których brakuje miejskich usług gazowych, mogą być jedyną opcją.

System HVAC obsługujący piec gazowy musi obejmować przewód odprowadzający spaliny na zewnątrz budynku. Kanał dymowy to ocynkowana rura stalowa, która zwykle wznosi się przez dach i kończy się rurą z zaślepką, podobnie jak komin. Podczas spalania powstają toksyczne gazy, takie jak tlenek węgla, dlatego niezwykle ważne jest, aby komora spalania pieca gazowego była szczelna i szczelna, a to kolejna wada pieców gazowych. Ciepło stopniowo osłabia metal obudowy komory spalania i skraca żywotność paleniska do 15-20 lat, podczas gdy piec elektryczny może wytrzymać od 20 do 30 lat.

Niektóre systemy grzewcze wykorzystują pompę ciepła

ZA Pompa ciepła działa podobnie jak system klimatyzacji, ale na odwrót, a jedną z jego zalet jest możliwość przełączania funkcji między ogrzewaniem a chłodzeniem. Składa się z dwóch zestawów wężownic, czynnika chłodniczego i sprężarki. Wężownice parownika są zwykle umieszczone wewnątrz budynku, podczas gdy wężownice sprężarki i skraplacza znajdują się na zewnątrz. W wężownicach parownika czynnik chłodniczy paruje i pobiera ciepło z powietrza, aw wężownicy skraplacza gaz chłodniczy skrapla się i oddaje ciepło do powietrza zewnętrznego. Poprzez zmianę kierunku przepływu powietrza dom może otrzymywać albo chłodne powietrze z wężownicy parownika, albo ciepłe powietrze z wężownicy skraplacza.

Wszystko jest w obudowie

Imponująca metalowa skrzynka, z której wychodzą wszystkie kanały w wielu systemach HVAC, to albo piec, albo centrala wentylacyjnai zawiera dmuchawę i filtry oczyszczające cyrkulujące powietrze. Jeśli system zawiera klimatyzator lub pompę ciepła, wężownica parownika znajduje się wewnątrz centrali wentylacyjnej. Wiele pieców i central wentylacyjnych, znanych profesjonalistom z branży HVAC jako centrale wentylacyjne, zawiera również tłumiki dźwięku, które redukują hałas i wibracje z wewnętrznych jednostek mechanicznych.

Dmuchawa jest zwykle bębnem z żebrami obracającymi się na osi poziomej. Znajduje się w dolnej części komory pieca lub centrali wentylacyjnej i gdy się obraca, przepycha powietrze przez ciepło wymiennik lub wężownica parownika do wylotu głównego kanału, który dzieli się na mniejsze odgałęzienia w celu zasilania indywidualnego pokoje. Dmuchawa pobiera powietrze z kanału powrotnego, który pochodzi z pomieszczenia pieca lub innego pomieszczenia w domu, a wewnątrz kanału powrotnego znajduje się wyjmowany filtr usuwający z powietrza kurz i pyłki. Silnik dmuchawy jest elektryczny, nawet jeśli piec spala gaz, a sygnał z termostatu informuje go, kiedy należy włączyć i wyłączyć cykl.

Najbardziej popularne filtry są filtry z płaskim panelem składający się z włókien szklanych rozciągniętych na tekturowej ramie, ale te niedrogie filtry są w porządku jeśli chodzi o powietrze wpadające do centrali, nie są one najbardziej wydajne dla powietrza wychodzącego z ludzi oddychać. Filtry plisowane wykonane z bawełny lub włókien plastikowych są lepsze i najlepsze naładowany elektrostatycznie aby lepiej przyciągać cząsteczki kurzu. Wydajne filtry ograniczają jednak przepływ powietrza, a nie wszystkie systemy są do nich zaprojektowane, dlatego przed zamontowaniem filtrów najlepiej skonsultować się z profesjonalistą.

Wymiennik ciepła i wężownica parownika

Wewnątrz pieca znajduje się wymiennik ciepła, który jest obudową, zwykle metalową, która przenosi ciepło z palnika lub elementu grzejnego do otaczającego powietrza. Wymiennik ciepła jest hermetycznie zamknięty i obejmuje przewód spalinowy odprowadzający spaliny z pieca gazowego i do wewnątrz jednostki o wysokiej wydajnościspaliny przechodzą przez przewód spalinowy do wtórnego wymiennika ciepła, w którym wilgoć zawarta w mieszaninie gazów skrapla się w ciecz, uwalniając jeszcze więcej ciepła.

Piece o wysokiej wydajności to takie, które są wydajne w ponad 90%, co oznacza, że ​​przetwarzają 90% lub więcej paliwa, którego używają (98,5% jest najwyższe) w ciepło użytkowe. Piece te mają wtórny wymiennik ciepła i są czasami nazywane piecami kondensacyjnymi. Bliskość źródła ciepła obciąża metal, z którego wykonany jest główny wymiennik ciepła, i kiedy jest malutki pojawiają się pęknięcia i dziury, które uwalniają toksyczne gazy do komory pieca, zwykle jest to czas na piec Aktualizacja.

W centrali klimatyzacyjnej lub w pompie ciepła wymiennik ciepła jest zastąpiony wężownicą parownika. Zwykle znajduje się w komorze w górnej części centrali wentylacyjnej, do której przyłączony jest kanał wylotowy, co zapewnia cyrkulację całego wytwarzanego przez niego chłodnego powietrza. Czasami piec i system klimatyzacji mają tę samą obudowę, w którym to przypadku wężownica jest umieszczona tuż nad wymiennikiem ciepła. Wężownica wymaga okresowego czyszczenia, dlatego centrala posiada zdejmowany panel, który umożliwia do niej dostęp. Wężownicę można czyścić sprężonym powietrzem lub szczotkując i przecierając wodą z mydłem, a także pomagać w utrzymaniu jej w czystości, regularnie czyszcząc lub wymieniając filtr wlotowy.

Kanały rozprowadzają powietrze

Kanały są często niedocenianą cechą domowego systemu HVAC i są niezwykle ważne. Musi być zaprojektowany w taki sposób, aby zminimalizować turbulencje i zoptymalizować przepływ powietrza, aby ogrzane powietrze przemieszczało się równomiernie przez każdy nawiewnik - nazwa techniczna dla każdego nawiewnika podłogowego i ściennego w Dom. Większość kanałów jest wykonana ze stali ocynkowanej, ale niektóre są wykonane z lekkiego aluminium, włókna szklanego, a nawet powlekanej folią pianki poliuretanowej w celu izolacji.

W najprostszej formie a system kanałów to ciągła sieć, która rozciąga się od pieca lub centrali wentylacyjnej i rozgałęzia się, aby zasilać każdy strefa termiczna w domu, ale większość systemów zawiera szereg funkcji do sterowania i optymalizacji przepływ powietrza:

• ​Przepustnice sterujące głośnościąregulować przepływ powietrza do każdego z zacisków. Jeśli w jednym pomieszczeniu w domu nagrzewa się, a w innym jest zimno, może być konieczna regulacja co najmniej jednego z tych przepustnic. Jeśli kanał przechodzi przez kurtynę przeciwpożarową lub ścianę przeciwpożarową, powinien mieć również klapy dymowe i przeciwpożarowe, które pozwolą na całkowite uszczelnienie kanału.

• ​Izolatory drgańumieszczone w pobliżu centrali wentylacyjnej zapobiegają przenoszeniu hałasu i wibracji wytwarzanych przez silnik dmuchawy przez kanały.

• ​Buty na stosie i głowyzapewniają przejścia od głównego przewodu do mniejszych owalnych lub prostokątnych przewodów, które biegną pionowo za ścianami.

• ​Obracające się łopatki​ to łączniki kolankowe, które zawierają sieć łopatek, które pomagają zmniejszyć turbulencje w powietrzu przy zmianie kierunków.

• ​„Jednostki terminala”to termin techniczny określający osłony wentylacyjne. Niektóre są wyposażone w małe wentylatory i wężownice grzewcze, aby podnieść temperaturę powietrza bez konieczności uruchamiania całego systemu na wyższym ustawieniu.

Połączenia kanałów są zwykle uszczelniane za pomocą taśma z folii aluminiowej (nie taśmą klejącą, jak można by się spodziewać), aby zapewnić ich szczelność, ponieważ małe nieszczelności zmniejszają wydajność całego systemu ogrzewania i chłodzenia oraz podnoszą koszty energii. Metalowe kanały powietrzne są często pokryte izolacją z włókna szklanego lub pianki, aby zapobiec kondensacji ogrzanego powietrza w kontakcie z zimnym metalem. Wilgoć jest magnesem na pleśń, dlatego właściciele domów powinni co kilka lat sprawdzać i czyścić nieizolowane kanały.

Termostat jest centrum sterowania

Jeśli piec, klimatyzator lub pompa ciepła są sercem systemu HVAC, termostat jest mózgiem. Zawiera urządzenie wrażliwe na temperaturę, które wykrywa temperaturę w pomieszczeniu i wysyła sygnał do ogrzewanie lub chłodzenie, które włącza się, gdy temperatura spadnie poniżej lub wzrośnie powyżej zadanej wartości. Urządzenie wykrywające w starszym termostaty mechaniczne, które są nadal używane w niektórych domach, to bimetaliczny pasek lub cewka, ale nowoczesny termostaty elektroniczne zastosuj termistor, który jest elementem elektronicznym o oporze elektrycznym, który zmienia się wraz z temperaturą.

Termistory są znacznie bardziej czułe niż inne czujniki i umożliwiają utrzymanie temperatury w pomieszczeniu w granicach a wąski zakres, chociaż większość termostatów pozostawia pewną swobodę, aby uniknąć zbyt częstego włączania i wyłączania systemu. Jeśli współczesny termostat nie działa zgodnie z oczekiwaniami, często dzieje się tak z innego powodu niż sam termostat, a najczęstszym powodem jest złe umiejscowienie. Termostat w pobliżu otwartego okna, nad otworem wentylacyjnym lub w miejscu pełnym słońca nie będzie dokładnie mierzył temperatury. Jeśli zauważysz, że temperatura w Twoim domu jest zawsze zbyt wysoka, może to być spowodowane tym, że termostat znajduje się zbyt blisko otwartego okna i uważa, że ​​w domu jest chłodniej niż w rzeczywistości.

Oprócz tego, że są bardziej czułe, współczesne termostaty są również programowalny abyś mógł wyłączyć system HVAC, gdy nie ma Cię w domu i włączyć go tuż przed powrotem, co oszczędza energię. Jeśli masz pompę ciepła, możesz użyć termostatu do przełączania się między funkcjami ogrzewania i chłodzenia, a jeśli podzieliłeś Twój dom do stref grzewczych za pomocą przepustnic w kanale, możesz kupić termostat, który będzie sterował każdą strefą osobno. Najbardziej wyrafinowane nowoczesne termostaty są Wi-Fi włączone, umożliwiając zdalną zmianę ustawień programu za pomocą urządzenia mobilnego.