Încălzirea locuinței: Înțelegerea sistemelor de cazane de apă caldă

Sistemele de cazane pentru încălzirea întregii case sunt mai frecvente în casele mai vechi decât în ​​cele moderne - mai ales pentru că sunt centrale sisteme de încălzire care includ răcirea și ventilația le-au înlocuit în mare măsură. Cu toate acestea, sistemele de încălzire a cazanelor, cunoscute și sub numele de sisteme de încălzire hidronice, oferă avantaje față de sistemele cu aer forțat care merită luate în considerare chiar dacă construiți o casă nouă. Și dacă vă mutați într-o casă mai veche, care are deja radiatoare sau încălzitoare de plinte, ar trebui să luați un moment pentru a aprecia beneficiile căldurii hidronice. De asemenea, ar trebui să aflați cum funcționează sistemul dvs. de încălzire hidronică, astfel încât să puteți profita la maximum de el și să știți ce să faceți în cazul în care lucrurile nu funcționează.

Cum funcționează sistemele de cazane

Multe sisteme mai vechi de încălzire a cazanelor sunt sisteme de gravitație și se bazează pe faptul că aburul se ridică în mod natural la cel mai înalt punct al sistemului. Sistemele contemporane, pe de altă parte,

Inima sistemului este cazan, un nume din zilele în care majoritatea cazanelor de fapt fierbeau apă. La fel ca rezervoarele de abur din trecut, multe cazane moderne sunt fabricate din fontă (deși multe nu sunt), dar, deși circulă apă în loc de aer, funcționează aproape exact ca cuptoarele. Un combustibil - care poate fi gaz natural, propan, petrol sau electricitate - produce căldură, care este transferată în apă de către o schimbător de căldură, iar o pompă circulă apa încălzită în tot sistemul. Apa transferă căldura către elementele din fiecare dintre încălzitoarele individuale plasate în toată casa și revine la cazan pentru a fi reîncălzită. Cam atât - sistemele de cazane sunt esența simplității.

Deoarece apa se extinde atunci când este încălzită, un sistem de cazan are nevoie de un rezervor de expansiune, situat de obicei în apropierea cazanului, pentru a acționa ca un rezervor și pentru a preveni suprapresurizarea sistemului. În cazul în care cazanul arde un combustibil, are nevoie, de asemenea, de un fum pentru evacuarea gazelor de ardere. Pentru a crește eficiența energetică, sistemele de cazane pot fi echipate cu supape de zonă pentru a permite sistemului să încălzească selectiv anumite părți ale casei și nu altele. Fiecare supapă are de obicei propriul său termostat și, ajustându-l, proprietarii pot încălzi un dormitor, lăsând restul casei la o temperatură mai rece.

Cât de eficiente sunt sistemele de cazane?

Eficiența cazanelor, ca și cea a cuptoarelor, se măsoară prin eficiența anuală de utilizare a combustibilului (AFUE) sistemul de rating, iar Comisia Federală pentru Comerț solicită fiecărui cazan să aibă o etichetă care să afișeze AFUE evaluare. Valoarea minimă admisă depinde de tipul de combustibil și de dacă sistemul de încălzire funcționează cu abur sau apă caldă.

Cazanele cu apă caldă pe gaz trebuie să aibă un rating AFUE minim de 82%, în timp ce pentru cazanele cu abur pe bază de gaz, minimul este de 80%. Pentru un cazan pe bază de petrol, aceste calificări sunt de 84% pentru apa caldă și 82% pentru abur. Pentru a obține eticheta ENERGY STAR, cazanele de ulei trebuie să aibă un rating AFUE de cel puțin 87 la sută, în timp ce minimul pentru cazanele pe gaz este de 90 la sută. Cazanele cu condensare trebuie să aibă un rating AFUE de cel puțin 88%, iar unele au ratinguri mult mai mari decât minimul.

Cazane cu condensare, cum ar fi cuptoare de condensare, au camere de ardere sigilate și condensează gazele de ardere pentru a extrage cantitatea maximă de căldură. Aceste cazane cu randament ridicat au guri de evacuare din PVC care nu pot fi corodate de evacuarea rece, acidă gazele, în timp ce cazanele de ardere convenționale au conducte de oțel galvanizat pentru evacuarea gazelor, care sunt inca fierbinte. Cazanele electrice nu ard combustibil, deci nu au orificii de evacuare. Pe hârtie, acestea sunt cele mai eficiente dintre toate, deși costă mai mult să funcționeze, datorită costului mai mare al energiei electrice. De asemenea, această eficiență nu ia în considerare cantitatea semnificativă de energie necesară pentru a genera electricitatea la o centrală electrică convențională.

Elemente de încălzire pentru sisteme de cazane

Căldura hidronică este căldură radiantă și crește prin convecție naturală din elementele de încălzire, care sunt de obicei plasate în podea sau în apropierea acesteia. Acest tip de căldură încălzește obiectele aflate în calea sa mai degrabă decât doar aerul, permițând o încălzire uniformă și mai confortabilă în toată camera. Cele trei tipuri de elemente de încălzire pe care le puteți utiliza într-un sistem de încălzire hidronic sunt radiatoarele, încălzitoarele de plinte și conductele de încălzire în pardoseală.

radiatoare în sistemele hidronice moderne au forma celor din fontă care se găsesc în casele mai vechi cu sisteme de cazane, dar sunt realizate din metal ușor și sunt mai mici, deși radiază la fel de multă căldură. Ei pot face acest lucru, deoarece conductele interne sunt mai complexe și mai bine proiectate, permițând căldurii din apă sau abur să intre în contact cu mai mult din metal. Elementele de încălzire găsite în majoritatea încălzitoare de plinte constau din mai multe aripioare metalice atașate la conducta principală de apă. Fiecare aripă radiază căldură, iar numărul lor mare crește foarte mult cantitatea de căldură pe care o furnizează elementul.

Deși toate elementele de încălzire hidronice radiază căldură, atunci când vorbesc despre tehnicienii HVAC căldură radiantă, se referă de obicei la elemente de încălzire în pardoseală. Acestea sunt țevi conductoare de căldură, de obicei cupru, dar uneori PEX, care sunt instalate în mod obișnuit în timpul construcției casei, astfel încât să poată fi îngropate sub podea. Este posibil să se adapteze o pardoseală din lemn existentă cu țevi de căldură radiantă prin îndepărtarea pardoselii și instalarea țevilor între grinzi. Este chiar posibil să le instalați de sub podea agățându-le pe partea inferioară a grinzilor podelei, ceea ce face ca îndepărtarea acoperirii podelei să fie inutilă.

Modalități de îmbunătățire a eficienței unui sistem de cazane

Așa cum puteți cu orice sistem de încălzire, puteți îmbunătăți eficiența prin etanșarea golurilor din pereți, tavan și podea, adăugând mai multă izolație casei dvs. și instalând un consum eficient de energie usi și ferestre. S-ar putea să vă gândiți să angajați un antreprenor pentru a face un audit energetic pentru a identifica mici lacune care necesită atenție. Antreprenorul va folosi o suflantă pentru a crea o cantitate mică de presiune negativă în casă, ceea ce face mai ușor de găsit goluri, deoarece aerul va fi suflat prin ele.

O altă metodă de îmbunătățire a eficienței sistemelor de cazane este instalarea unui controler de resetare în aer liber pe latura casei. Acest lucru este furnizat cu majoritatea sistemelor noi de cazane, dar dacă vă mutați într-o casă cu un sistem existent, este posibil ca resetarea exterioară să nu fi fost instalată niciodată. Acest dispozitiv monitorizează temperatura exterioară și scade temperatura apei atunci când este cald și când este nevoie de mai puțină căldură interioară. Instalați unul costă aproximativ 400 de dolari și se plătește rapid pentru economii de energie.

De asemenea, puteți economisi energie extinzând banda mortă a termostatului sau instalând un termostat de recul, care are capacitatea de bandă moartă. banda moartă este o gamă de temperaturi de ambele părți ale temperaturii țintă a camerei în care cazanul rămâne oprit. De exemplu, dacă temperatura țintă este de 70 de grade și banda moartă este de ± 2 grade, termostatul va lăsa temperatura să scadă la 68 de grade înainte de a porni cazanul. Dacă lărgiți banda moartă la ± 5 grade, sistemul va permite ca temperatura să scadă la 65 de grade, ceea ce este oarecum mai rece, dar totuși confortabil pentru majoritatea oamenilor. Dacă termostatul dvs. actual nu este ajustabil în acest fel, luați în considerare înlocuirea acestuia cu unul care este.

Avantajele sistemelor de încălzire hidronice

Pe lângă furnizarea unei călduri mai confortabile și uniforme, sistemele de cazane oferă o serie de alte avantaje, dintre care cel mai puțin este că cazanele se pot dubla încălzitoare de apă și pot ajuta la încălzirea apei (adesea împreună cu un încălzitor de apă) pentru utilizare în baie și bucătărie, precum și pentru încălzire sistem. Indiferent dacă proiectați sau nu sistemul dvs. pentru a face acest lucru, nu va trebui să mergeți pe cheltuiala instalării conducte, care sunt dificile și chiar mai scumpe de făcut dacă casa ta nu are loc conducte. Alte lucruri care vă plac includ:

• ​Fără suflantă:Un sistem hidronic nu are nevoie de un suflantă, deci nu există zgomot și mai puține șanse să circule alergeni și alți poluanți prin casă, deoarece ați uitat să schimbați filtrele. O suflantă tipică consumă aproximativ 400 de wați de energie electrică pe oră și costă de la 1,00 USD la 1,50 USD pe zi de funcționare, în timp ce o pompă de circulație hidronică atrage de la 100 la 200 de wați și costă la jumătate mult.

• ​Efect mic asupra umidității: Spre deosebire de un sistem de încălzire cu aer forțat, un sistem hidronic nu creează curenți de aer vii care aspiră umiditatea din cameră. De fapt, un sistem de încălzire hidronică are un efect neglijabil asupra umidității camerei și a calității aerului în general.

• ​Fără probleme de presiune a aerului: Deoarece un sistem hidronic radiază căldură în loc să încălzească și să circule aerul, nu există niciodată buzunare de aer prea rece sau prea cald și ușile nu se vor deschide niciodată din cauza presiunii aerului diferențiale.

• ​Mai puțin costisitoare de operat:În medie, sistemele de încălzire hidronică costă cu aproximativ 20% mai puțin să funcționeze decât cuptoarele cu aer forțat.

Câteva lucruri care poate nu vă plac

Deși încălzirea hidronică are multe de făcut, are dezavantaje semnificative care o fac o alegere slabă pentru anumite situații. Unul dintre principalele dezavantaje este și unul dintre avantajele sale: nu există conducte, deci dacă casa are nevoie de o sistem de aer condiționat sau un sistem de ventilație, acestea trebuie instalate independent de încălzire sistem. Multe case contemporane sunt construite atât de strâns încât un schimbător de aer este o necesitate pentru a scoate aerul stătut din casă și a-l înlocui cu aer proaspăt și, dacă aveți de gând să instalați conducte pentru asta, ar putea la fel de bine să instalați un cuptor. În plus, sistemele de încălzire hidronică prezintă și alte probleme:

• ​Conducte de apă în pereți: De fiecare dată când puneți țevi de instalații sanitare în pereți, există șanse de scurgere și chiar și o scurgere mică poate provoca daune considerabile la cadru, gips-carton și izolație, ca să nu mai vorbim Matrite a creste. Mai mult, dacă locuința se confruntă cu o pană de curent în timpul iernii, conductele ar putea să înghețe și să explodeze.
  
• ​Timp lung de încălzire: Poate dura câteva minute pentru ca elementele de încălzire hidronice să se încălzească suficient pentru a radia căldură și încă câteva minute pentru căldura să se răspândească într-o cameră. Pe de altă parte, elementele rămân calde câteva minute după oprirea cazanului, ceea ce poate fi un lucru bun sau rău.
  
• ​Elementele de încălzire ocupă spațiu:Trebuie să proiectați decorul camerei dvs. în jurul elementelor de încălzire, deoarece nu puteți pune mobilierul în fața unuia sau lăsați-l să fie parțial acoperit de draperii.
  
• ​Încuietori de aer: Dacă aerul pătrunde în conductele de apă, acesta poate forma bule care împiedică circulația apei. Dacă elementele de încălzire nu au supape de purjare, singura modalitate de purjare a aerului este evacuarea cazanului.