Домашнее отопление: понимание систем водогрейного котла

Котельные системы для отопления всего дома чаще встречаются в старых домах, чем в современных - в основном потому, что центральное отопление. системы отопления которые включают охлаждение и вентиляцию, в значительной степени заменили их. Однако системы котельного отопления, также известные как системы водяного отопления, обладают преимуществами по сравнению с системами с принудительной подачей воздуха, которые стоит учитывать, даже если вы строите новый дом. А если вы переезжаете в старый дом, в котором уже есть радиаторы или обогреватели на плинтусе, вам следует воспользоваться моментом, чтобы оценить преимущества водяного тепла. Вы также должны узнать, как работает ваша система водяного отопления, чтобы вы могли извлечь из нее максимальную пользу и знать, что делать, если что-то не работает.

Как работают котельные системы

Многие старые котельные отопительные системы представляют собой гравитационные системы и полагаются на то, что пар естественным образом поднимается до самой высокой точки в системе. С другой стороны, современные системы

Сердцем системы является котел, название из тех времен, когда большинство котлов фактически кипятили воду. Как и паровые баки былых времен, многие современные котлы сделаны из чугуна (хотя многие из них - нет), но, несмотря на то, что они циркулируют воду вместо воздуха, они работают почти так же, как печи. Топливо - это может быть природный газ, пропан, нефть или электричество - производит тепло, которое передается воде посредством теплообменник, а насос циркулирует нагретую воду по системе. Вода передает тепло элементам в каждом из отдельных нагревателей, расположенных по всему дому, и возвращается в котел для повторного нагрева. Вот и все - котельные системы - это сущность простоты.

Поскольку вода расширяется при нагревании, котельная система нуждается в расширительный бак, обычно расположен рядом с котлом, чтобы действовать как резервуар и предотвращать избыточное давление в системе. Если котел сжигает топливо, ему также нужен дымоход для отвода продуктов сгорания. Для повышения энергоэффективности котельные установки могут быть оснащены зонные клапаны чтобы система могла выборочно обогревать одни части дома, а не другие. Каждый клапан обычно имеет свой собственный термостат, и, регулируя его, домовладельцы могут обогревать спальню, оставляя остальную часть дома с более низкой температурой.

Насколько эффективны котельные системы?

Эффективность котлов, как и печей, измеряется годовой эффективностью использования топлива (AFUE). рейтинговая система, а Федеральная торговая комиссия требует, чтобы на каждом котле была этикетка с указанием его AFUE. рейтинг. Минимально допустимая мощность зависит от типа топлива и от того, работает ли система отопления на паре или горячей воде.

Газовые водогрейные котлы должны иметь минимальный рейтинг AFUE 82 процента, а для газовых паровых котлов - минимум 80 процентов. Для котла, работающего на жидком топливе, эти рейтинги составляют 84 процента для горячей воды и 82 процента для пара. Чтобы получить знак ENERGY STAR, масляные котлы должны иметь рейтинг AFUE не менее 87 процентов, а минимальный показатель для газовых котлов - 90 процентов. Конденсационные котлы должны иметь рейтинг AFUE не менее 88 процентов, а некоторые имеют рейтинг намного выше минимального.

Конденсационные котлы, типа конденсационные печи, имеют герметичные камеры сгорания и конденсируют дымовые газы для отвода максимального количества тепла. Эти высокоэффективные котлы имеют выхлопные отверстия из ПВХ, которые не могут быть подвержены коррозии из-за холодного кислотного выхлопа. газы, в то время как обычные котлы для сжигания имеют дымоходы из оцинкованной стали для отвода газов, которые еще горячий. Электрокотлы не сжигают топливо, поэтому в них нет выхлопных отверстий. На бумаге они являются наиболее эффективными, хотя их эксплуатация обходится дороже из-за более высокой стоимости электроэнергии. Кроме того, этот КПД не учитывает значительное количество энергии, необходимое для выработки электроэнергии на обычной электростанции.

Нагревательные элементы для котельных систем

Гидравлическое тепло - это лучистое тепло, которое поднимается за счет естественной конвекции от нагревательных элементов, которые обычно размещаются в полу или рядом с ним. Этот тип тепла нагревает предметы на своем пути, а не только воздух, обеспечивая равномерный и более комфортный обогрев всей комнаты. В системе водяного отопления можно использовать три типа нагревательных элементов: радиаторы, обогреватели плинтуса и трубы для теплого пола.

В радиаторы В современных гидронных системах они имеют форму чугунных систем, которые можно найти в старых домах с котельными, но они сделаны из легкого металла и меньше по размеру, хотя излучают столько же тепла. Они могут это сделать, потому что внутренние трубопроводы более сложны и лучше спроектированы, позволяя теплу от воды или пара контактировать с большей частью металла. Нагревательные элементы, присутствующие в большинстве обогреватели плинтусов состоят из нескольких металлических пластин, прикрепленных к основной водопроводной трубе. Каждое ребро излучает тепло, и их количество значительно увеличивает количество тепла, которое доставляет элемент.

Хотя все гидравлические нагревательные элементы излучают тепло, когда специалисты по HVAC говорят о лучистое тепло, они обычно относятся к элементам теплого пола. Это теплопроводящие трубы, обычно из меди, но иногда из полиэтилена, которые обычно устанавливают во время строительства дома, чтобы их можно было закопать под полом. Можно модернизировать существующий деревянный пол с помощью излучающих тепловых труб, удалив напольное покрытие и установив трубы между балками. Их даже можно установить снизу пола, повесив на нижней стороне балок пола, что делает ненужным снятие напольного покрытия.

Способы повышения эффективности котельной системы

Как и в случае с любой другой системой отопления, вы можете повысить эффективность, заделав зазоры в стенах, потолке и полу, добавив больше изоляции в ваш дом и установив энергоэффективные двери а также окна. Вы можете рассмотреть вопрос о найме подрядчика для проведения энергоаудита, чтобы выявить небольшие пробелы, требующие внимания. Подрядчик будет использовать воздуходувку для создания небольшого отрицательного давления в доме, что облегчит поиск зазоров, поскольку через них будет проходить воздух.

Еще один метод повышения эффективности котельных систем - установка внешний контроллер сброса на стороне дома. Он поставляется с большинством новых котельных систем, но если вы переезжаете в дом с существующей системой, внешний сброс, возможно, никогда не был установлен. Это устройство контролирует температуру наружного воздуха и снижает температуру воды, когда тепло и требуется меньше тепла в помещении. Его установка стоит около 400 долларов и быстро окупается за счет экономии энергии.

Вы также можете сэкономить энергию, расширив зону нечувствительности термостата или установив понижающий термостат, который имеет возможность зоны нечувствительности. В зона нечувствительности представляет собой диапазон температур по обе стороны от заданной температуры помещения, при котором котел остается выключенным. Например, если целевая температура составляет 70 градусов, а зона нечувствительности составляет ± 2 градуса, термостат позволит температуре упасть до 68 градусов перед включением котла. Если расширить зону нечувствительности до ± 5 градусов, система позволит температуре упасть до 65 градусов, что несколько прохладнее, но все же комфортно для большинства людей. Если ваш текущий термостат не регулируется таким образом, подумайте о замене его на тот, который есть.

Преимущества систем водяного отопления

Помимо обеспечения более комфортного и равномерного нагрева, котельные системы предлагают ряд других преимуществ, не последним из которых является то, что котлы могут использоваться как водонагреватели и могут помочь нагреть воду (часто в сочетании с водонагревателем) для использования в ванной и кухне, а также для отопления система. Независимо от того, спроектировали ли вы свою систему для этого или нет, вам не придется тратиться на установку воздуховод, что сложно и даже дороже, если в вашем доме нет места для воздуховоды. Другие вещи, которые могут понравиться, включают:

• ​Без воздуходувки:Гидронная система не требует воздуходувка, поэтому нет шума и меньше шансов на распространение аллергенов и других загрязнителей по дому из-за того, что вы забыли заменить фильтры. Типичный вентилятор потребляет около 400 Вт электроэнергии в час и стоит от 1,00 до 1,50 доллара за штуку. день работы, в то время как гидравлический циркуляционный насос потребляет от 100 до 200 Вт и стоит вдвое дешевле много.

• ​Мало влияет на влажность: В отличие от системы воздушного отопления, гидронная система не создает резких воздушных потоков, которые вытягивают влагу из комнаты. Фактически, водяная система отопления оказывает незначительное влияние на влажность в помещении и качество воздуха в целом.

• ​Нет проблем с давлением воздуха: Поскольку гидронная система излучает тепло, а не нагревает и циркулирует воздух, карманов никогда не бывает. воздуха, который слишком холодный или слишком теплый, и двери никогда не будут трудно открыть из-за давления воздуха дифференциалы.

• ​Менее затратно в эксплуатации:В среднем гидравлические системы отопления стоят примерно на 20 процентов меньше в эксплуатации, чем печи с принудительной подачей воздуха.

Некоторые вещи, которые вам могут не понравиться

Хотя у водяного отопления есть много преимуществ, у него есть существенные недостатки, которые делают его плохим выбором для определенных ситуаций. Одним из основных недостатков является также одно из его преимуществ: здесь нет воздуховодов, поэтому, если в доме требуется система кондиционирования воздуха или система вентиляции, они должны устанавливаться независимо от системы отопления. система. Многие современные дома построены настолько плотно, что воздушный теплообменник Это необходимость вывести застоявшийся воздух из дома и заменить его свежим, и если вы собираетесь установить для этого воздуховоды, можно также установить печь. Помимо этого, системы водяного отопления создают и другие проблемы:

• ​Водопроводные трубы в стенах: Каждый раз, когда вы кладете водопроводные трубы в стены, есть вероятность утечки, и даже небольшая утечка может вызвать серьезные повреждения каркаса, гипсокартона и изоляции, не говоря уже о том, чтобы плесень расти. Более того, если зимой в доме отключится электричество, трубы могут замерзнуть и лопнуть.
  
• ​Длительное время прогрева: Гидронным нагревательным элементам может потребоваться несколько минут, чтобы они нагрелись достаточно, чтобы излучать тепло, и еще несколько минут, чтобы тепло распространилось по комнате. С другой стороны, элементы остаются теплыми в течение нескольких минут после отключения котла, что может быть как хорошо, так и плохо.
  
• ​Нагревательные элементы занимают место:Вы должны спроектировать декор своей комнаты вокруг нагревательных элементов, потому что вы не можете поставить мебель перед ними или позволить ей даже частично накрыть шторы.
  
• ​Воздушные замки: Попадание воздуха в водопроводные трубы может привести к образованию пузырьков, препятствующих циркуляции воды. Если нагревательные элементы не имеют спускных клапанов, единственный способ удалить воздух - это слить воду из бойлера.