Hushållsuppvärmning: Förstå varmvattenpannsystem

Pannsystem för hushållsuppvärmning är vanligare i äldre hem än i moderna - mest för att det är centralt värmesystem som inkluderar kylning och ventilation har till stor del ersatt dem. Pannuppvärmningssystem, även känt som hydroniska värmesystem, erbjuder dock fördelar jämfört med system med tryckluft som är värda att överväga även om du bygger ett nytt hus. Och om du flyttar in i ett äldre hus som redan har värmare eller baseboardvärmare, bör du ta en stund att uppskatta fördelarna med hydronisk värme. Du bör också lära dig hur ditt hydroniska värmesystem fungerar så att du kan få ut mesta möjliga av det och veta vad du ska göra om saker inte fungerar.

Hur pannsystem fungerar

Många äldre pannvärmesystem är tyngdkraftssystem och förlitar sig på det faktum att ånga naturligt stiger till systemets högsta punkt. Samtida system å andra sidan, cirkulera varmt vatten genom rören vid en temperatur mellan 180 och 190 grader Fahrenheit, vilket minskar mängden energi som behövs för att värma vattnet men kräver tillsats av en cirkulationspump. Oavsett om det är gammalt eller nytt, är pannsystem stängda system där vatten eller ånga kontinuerligt cyklar genom värmeelement och tillbaka till pannan, och de är mer energieffektiva och lättare att underhålla än forcerad luft system.

Hjärtat i systemet är panna, ett namn från de dagar då de flesta pannor faktiskt kokt vatten. Liksom ångtankarna från tidigare är många moderna pannor gjorda av gjutjärn (även om många inte är), men även om de cirkulerar vatten istället för luft, fungerar de nästan precis som ugnar. Ett bränsle - som kan vara naturgas, propan, olja eller el - producerar värme som överförs till vattnet av en värmeväxlareoch en pump cirkulerar det uppvärmda vattnet genom hela systemet. Vattnet överför värme till elementen i var och en av de enskilda värmare som placeras i hela huset och återvänder till pannan för att värmas upp igen. Det handlar om det - pannsystem är kärnan i enkelhet.

Eftersom vatten expanderar när det värms upp behöver ett pannsystem ett expansionskärl, vanligtvis belägna nära pannan, för att fungera som en behållare och för att förhindra övertryck av systemet. Om pannan bränner ett bränsle behöver den också en avgasrör för att avgaser förbränningsgaserna. För att öka energieffektiviteten kan pannsystem utrustas med zonventiler för att låta systemet selektivt värma vissa delar av huset och inte andra. Varje ventil har vanligtvis sin egen termostat, och genom att justera den kan husägare värma ett sovrum medan de lämnar resten av huset vid en svalare temperatur.

Hur effektiva är pannsystem?

Pannornas effektivitet, som ugnar, mäts med den årliga bränsleutnyttjningseffektiviteten (AFUE) Federal Trade Commission kräver att varje panna ska ha en etikett som visar dess AFUE betyg. Lägsta tillåtna betyg beror på bränsletypen och om värmesystemet går på ånga eller varmt vatten.

Gaseldade varmvattenpannor måste ha ett lägsta AFUE-betyg på 82 procent, medan det för gaseldade ångpannor är minst 80 procent. För en oljepanna är dessa värden 84 procent för varmvatten och 82 procent för ånga. För att tjäna ENERGY STAR-märket måste oljepannor ha en AFUE-värdering på minst 87 procent, medan lägsta för gaspannor är 90 procent. Kondenserande pannor måste ha ett AFUE-betyg på minst 88 procent, och vissa har värderingar mycket högre än lägsta.

Kondenserande pannor, som kondenserande ugnar, har förseglade förbränningskamrar och kondenserar förbränningsgaserna för att dra ut den maximala mängden värme. Dessa högeffektiva pannor har PVC-avgasventiler som inte kan korroderas av det svala, sura avgaserna medan konventionella förbränningspannor har galvaniserade stålrör för att avgaser de gaser som är fortfarande varm. Elpannor bränner inte bränsle, så de har inte avgasventiler. På papper är de mest effektiva av alla, även om de kostar mer att driva på grund av den högre kostnaden för el. Denna effektivitet tar inte heller hänsyn till den betydande mängd energi som krävs för att generera elen vid ett konventionellt kraftverk.

Värmeelement för pannsystem

Hydronisk värme är strålningsvärme och stiger genom naturlig konvektion från värmeelementen, som vanligtvis placeras i eller nära golvet. Denna typ av värme värmer föremålen i sin väg snarare än bara luften, vilket möjliggör en jämnare och bekvämare uppvärmning i hela rummet. De tre typerna av värmeelement som du kan använda i ett hydroniskt värmesystem är radiatorer, golvvärmare och golvvärmerör.

De radiatorer i moderna hydroniska system är formade som gjutjärn som finns i äldre hus med pannsystem, men de är gjorda av lätt metall och är mindre, även om de strålar lika mycket värme. De kan göra detta eftersom de inre rörledningarna är mer komplexa och bättre utformade, så att värme från vatten eller ånga kan komma i kontakt med mer av metallen. Värmeelementen finns i de flesta baseboardvärmare består av flera metallfenor fästa vid huvudvattenröret. Varje fen strålar ut värme och deras stora antal ökar kraftigt mängden värme som elementet levererar.

Även om alla hydroniska värmeelement strålar ut värme, när HVAC-tekniker pratar om Strålningsvärmerefererar de vanligtvis till golvvärmeelement. Dessa är värmeledande rör, vanligtvis koppar men ibland PEX, som vanligtvis installeras medan huset byggs så att de kan begravas under golvet. Det är möjligt att eftermontera ett befintligt trägolv med strålande värmerör genom att ta bort golvbeläggningen och installera rören mellan balkarna. Det är till och med möjligt att installera dem under golvet genom att hänga dem på golvbalkens undersida, vilket gör att golvbeläggningen inte behöver tas bort.

Sätt att förbättra effektiviteten hos ett pannsystem

Precis som du kan med alla värmesystem kan du förbättra effektiviteten genom att täta luckor i väggar, tak och golv, lägga till mer isolering i ditt hus och installera energieffektivt dörrar och fönster. Du kan överväga att anställa en entreprenör för att göra en energirevision för att identifiera små luckor som behöver uppmärksamhet. Entreprenören kommer att använda en fläkt för att skapa en liten mängd undertryck i huset, vilket gör det enkelt att hitta luckor eftersom luft kommer att blåsa genom dem.

En annan metod för att förbättra effektiviteten i pannsystem är att installera en utomhusåterställningsregulator på sidan av huset. Detta levereras med de flesta nya pannsystem, men om du flyttar in i ett hus med ett befintligt system, kan det hända att återställningen utomhus aldrig har installerats. Enheten övervakar utomhustemperaturen och sänker vattentemperaturen när den är varm och mindre inomhusvärme behövs. Det kostar cirka $ 400 att installera en, och det lönar sig snabbt för energibesparingar.

Du kan också spara energi genom att bredda termostatens dödband eller installera en bakslagstermostat, som har dödbandskapacitet. De dödband är ett temperaturintervall på vardera sidan om rummets måltemperatur där pannan stannar. Till exempel, om måltemperaturen är 70 grader och dödbandet är ± 2 grader, låter termostaten temperaturen sjunka till 68 grader innan den slår på pannan. Om du vidgar dödbandet till ± 5 grader låter systemet temperaturen sjunka till 65 grader, vilket är något kallare men ändå bekvämt för de flesta. Om din nuvarande termostat inte är justerbar på det här sättet kan du överväga att ersätta den med en som är.

Fördelar med hydroniska värmesystem

Förutom att ge mer bekväm och jämn värme erbjuder pannsystemen ett antal andra fördelar, inte minst är att pannor kan dubbla så mycket varmvattenberedare och kan hjälpa till att värma upp vatten (ofta i kombination med en varmvattenberedare) för användning i badrum och kök samt för uppvärmning systemet. Oavsett om du utformar ditt system för att göra det, behöver du inte gå på bekostnad av installationen kanalarbete, vilket är svårt och ännu dyrare att göra om ditt hus inte har plats för kanaler. Andra saker att gilla är:

• ​Ingen fläkt:Ett hydroniskt system behöver inte ett blåsare, så det finns inget ljud och mindre chans att cirkulera allergener och andra föroreningar genom huset eftersom du glömde att byta filter. En typisk fläkt förbrukar cirka 400 watt el per timme och kostar från $ 1,00 till $ 1,50 per dag att använda, medan en hydronisk cirkulationspump drar från 100 till 200 watt och kostar hälften så mycket.

• ​Liten effekt på luftfuktigheten: Till skillnad från ett varmluftssystem med varmluft skapar ett hydroniskt system inte livliga luftströmmar som suger fukt ut ur rummet. I själva verket har ett hydroniskt värmesystem en försumbar effekt på rumsfuktigheten och luftkvaliteten i allmänhet.

• ​Inga lufttryckproblem: Eftersom ett hydroniskt system utstrålar värme istället för att värma upp och cirkulera luft finns det aldrig några fickor av luft som är för kall eller för varm, och dörrarna kommer aldrig att vara svåra att öppna på grund av lufttrycket skillnader.

• ​Mindre dyrt att använda:I genomsnitt kostar hydroniska värmesystem cirka 20 procent mindre att använda än tvångsluftugnar.

Några saker du kanske inte gillar

Även om vattenuppvärmning har mycket att göra med den, har den betydande nackdelar som gör det till ett dåligt val för vissa situationer. En av de största nackdelarna är också en av dess fördelar: Det finns inget kanalarbete, så om hemmet behöver ett luftkonditioneringssystem eller ett ventilationssystem, måste dessa installeras oberoende av uppvärmningen systemet. Många samtida hem är byggda så tätt att en luftväxlare är en nödvändighet att flytta gammal luft ut ur huset och ersätta den med frisk luft, och om du ska installera kanaler för det kan du lika gärna installera en ugn. Utöver detta ger vattenbaserade värmesystem andra problem:

• ​Vattenrör i väggarna: Varje gång du sätter rörrör i väggarna finns det risk för läckor och till och med en liten läckage kan orsaka omfattande skador på inramningen, gipsväggen och isoleringen för att inte tala om att tillåta forma att växa. Dessutom, om hemmet upplever strömavbrott på vintern kan rören frysa och spricka.
  
• ​Lång uppvärmningstid: Det kan ta flera minuter för hydroniska värmeelement att bli tillräckligt varma för att utstråla värme och flera minuter till för att värmen ska spridas i ett rum. Å andra sidan förblir elementen varma i flera minuter efter att pannan stängts av, vilket kan vara bra eller dåligt.
  
• ​Värmeelement tar plats:Du måste utforma din rumsinredning runt värmeelementen eftersom du inte kan lägga möbler framför en eller låta den till och med delvis täckas av draperier.
  
• ​Luftlås: Om luft kommer in i vattenledningarna kan det bilda bubblor som hindrar vattnet från att cirkulera. Om värmeelementen inte har avluftningsventiler är det enda sättet att rensa luften att tömma pannan.