Классификация систем отопления. / Строительные услуги / Статьи

Системы отопления подразделяются на местные и центральные. Местные системы отопления называются системы, в которых генератор тепла, теплопроводы и нагревательные приборы конструктивно объединены в одном устройстве.

Системы отопления подразделяются на местные и центральные. Местные системы отопления называются системы, в которых генератор тепла, теплопроводы и нагревательные приборы конструктивно объединены в одном устройстве. Сюда относятся: печное отопление, газовое (при сжигании газа в нагревательных приборах, размещенных в помещениях), электрическое (при переходе электрической энергии в тепловую в отапливаемом помещении).
Радиус действия местных систем отопления ограничен одним помещением (при печном отоплении — двумя — тремя комнатами).

Центральными системами отопления называют системы, в которых получение тепла происходит в генераторе (например, в котле) с подачей теплоносителя от генератора к местам потребления по трубопроводам. В зависимости от теплоносителя они подразделяются на системы водяного, парового, воздушного отопления и комбинированные.
В центральных системах отопления теплоноситель — нагретая вода, пар или воздух.
В системах парового отопления пар, поступающий из котла, в нагревательных приборах конденсируется, и тепло через стенки прибора передается в помещение. Конденсат возвращается в котел и вновь превращается в пар.

Система парового отопления в зависимости от давления пара бывают: Вакуумно-паровые с давлением пара до 1 атм.; низкого — с давлением от 0,05 до 0,7 атм.; высокого с давлением более 0,7 атм.

Системы воздушного отопления в зависимости от вида первичного теплоносителя делятся на воздушные, паровоздушные, огневоздушные, электровоздушные и газовоздушные.
Комбинированными системами отопления называются системы, в которых применены различные виды теплоносителя или один теплоноситель с различными параметрами. К этим системам относятся: пароводяные, водоводяные, а также все системы воздушного отопления.

По способу перемещения теплоносителя системы центрального водяного и воздушного отопления подразделяются на системы с естественной циркуляцией — перемещение теплоносителя за счет разности объемных весов охладившейся и горячей воды или охладившегося и нагретого воздуха — и системы с механическим побуждением — перемещение воды при помощи насосов в системах водяного отопления и воздуха при помощи вентиляторов в системах воздушного отопления.

По способу подводки теплоносителя к нагревательным приборам и отвода его — двухтрубные системы, однотрубные с замыкающими участками и проточные.
В первом случае питание приборов горячей воды осуществляется по одним стоякам, а отвод охлажденной воды из приборов — по другим (обратным). В однотрубных же системах питающие и обратные стояки объединены.

По способу прокладки подающих магистральных трубопроводов — на системы с верхней, нижней и поэтажной (горизонтальной) разводкой.
По температуре воды в системах водяного отопления — системы с температурой горячей воды ниже 100 градусов и системы с перегретой водой более 100 градусов.
По способу передачи тепла от нагревательных приборов к воздуху отапливаемых помещений системы отопления подразделяются на конвекционные, лучистые и конвекционно-лучистые. Наиболее широко применяются конвекционно-лучистые системы отопления, у которых переход тепла от наружной поверхности нагревательных приборов к отапливаемому помещению осуществляется одновременно конвекцией и излучением.

По типу нагревательных приборов — на системы с чугунными и стальными нагревательными приборами (радиаторы, ребристые трубы, регистры из гладких труб и конвекторы) и системы с отопительными (бетонными) панелями, керамическими и стеклянными приборами.

Системы теплоснабжения

Теплоснабжение представляет собой совокупность трех взаимосвязанных процессов: подготовки теплоносителей, транспортировки теплоносителей и использования потенциала теплоносителя. В соответствии с этим, системы теплоснабжения состоят из источника тепла, трубопроводов и системы теплопотребления с нагревательными приборами.

Системы теплоснабжения классифицируют по радиусу действия на местные, центральные и централизованные; по виду теплоносителя на водяное, паровое, воздушное, панельно-лучистое, электрическое и печное.

Местная система отопления это система, расположенная непосредственно в здании печи и газовые системыотопления, при этом печи в каждом помещении.

Центральной системой отопления называют систему снабжения любого здания, при котором отопление всего здания осуществляется от одного источника, например, от котла, установленного в здании. Централизованная система теплоснабжения система, в которой от одного источника (ТЭЦ или районные котельные) тепло подается на многие здания.

Теплофикацией называется централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработки тепла и электрической энергии (ТЭЦ). Вода от ТЭЦ поступает непосредственно к потребителю с возвратом остывшей воды на ТЭЦ или на промежуточные перегреватели, где горячей водой от ТЭЦ нагревается вода, образующая внутренний контур движения воды в здании.

Водяная система отопления

В этом случае тепло передается в помещения горячей водой, содержащейся в приборах отопления. Наиболее привычный способ — водяное отопление с естественной циркуляцией воды. Принцип прост: вода перемещается из-за разницы температур и плотности. Более легкая горячая вода поднимается от отопительного котла вверх. Постепенно остывая в трубопроводе и отопительных приборах, тяжелеет и стремится вниз, обратно к котлу. Основное преимущество такой системы – независимость от электроснабжения и достаточно простой монтаж.

Многие российские умельцы справляются с ее установкой самостоятельно. Кроме того, небольшое циркуляционное давление делает ее безопасной. Но для работы системы требуются трубы увеличенного диаметра. При этом, пониженная теплоотдача, ограниченный радиус действия и большое количество времени, требуемое на запуск, делает ее несовершенной и подходящей только для небольших домов.

Водяная система отопления с принудительной циркуляцией

Более современны и надежны схемы отопления с принудительной циркуляцией. Здесь вода приводится в движение за счет работы циркуляционного насоса. Он устанавливается на трубопроводе, подводящим воду к теплогенератору, и задает скорость потоку.

Быстрый запуск системы и, как следствие, быстрый прогрев помещений — достоинство насосной системы. К недостаткам относится то, что при отключении электропитания она не работает, а это может привести к замораживанию и разгерметизации системы. Сердце системы водяного отопления — источник теплоснабжения — теплогенератор. Именно он создает энергию, обеспечивающую тепло.

Электрические котлы выгодно отличаются отсутствием открытого пламени и продуктов горения. Твердотопливные котлы неудобны в эксплуатации из-за необходимости частой топки. Для этого надо иметь десятки кубометров топлива и площади для его хранения.

Газовая система отопления

Следующий вид отопления — газовый. Приспособленные для сжигания газа отопительные приборы в этом случае устанавливаются непосредственно в обогреваемых помещениях.

Газовые печи экономичны и имеют высокие теплотехнические показатели. Отличительная особенность таких печей — равномерность нагрева внешней поверхности. Как дополнительные источники тепла используют газовые камины, которые также придают особый комфорт интерьеру. В качестве теплогенератора наиболее популярны газовые котлы. Другой вариант — котел на дизельном топливе.

Достоинство газового отопления заключается, прежде всего, в относительно низкой стоимости природного газа. Его использование позволяет автоматизировать процесс горения топлива, значительно повышает эффективность отопительного оборудования, снижает затраты на эксплуатацию. Однако имеется и минус – они взрывоопасны и недопустимы для самостоятельного изготовления и монтажа.

Воздушная система отопления

Системы воздушного отопления различают в зависимости от способа создания циркуляции воздуха: гравитационные и вентиляторные. Гравитационная воздушная система отопления основана на разности плотности воздуха при различных температурах. В процессе прогрева возникает естественная циркуляция воздуха в системе. В вентиляторной системе используется электрический вентилятор, который повышает давление воздуха и распределяет его по воздуховодам и помещениям.

Воздух нагревается в калориферах, подогревающихся изнутри водой, паром, электричеством или горячими газами. Калорифер размещается либо в отдельной вентиляторной камере (центральная система отопления), либо непосредственно в помещении, которое отапливается (местная система).

Отсутствие замерзающего теплоносителя делает удачным этот вид отопления для домов с непостоянным использованием. Воздушное отопление быстро прогреет дом, а автоматические регуляторы будут поддерживать заданную вами температуру. К недостаткам такого отопления можно отнести разве что опасность распространения движущимся воздухом вредных веществ.

Электрическая система отопления

Системы прямого стационарного электроотопления весьма надежны, экологически чисты и безопасны. Оборудование для электроотопления можно разделить на 4 группы: настенные электроконвекторы, потолочные обогреватели, кабельные и пленочные системы для подогрева пола и потолка, регулирующие термостаты и программируемые устройства.

Благодаря такому разнообразию легко выбрать подходящий вариант для каждого конкретного помещения. Затраты на оборудование и эксплуатацию электросистем очень низкие. Системы могут автоматически включаться и выключаться для поддержания температуры на заданном уровне.

Классификация систем воздушного отопления Антарес Комфорт

Статьи по теме

Для правильного понимая классификации систем воздушного отопления нужно предварительно сказать буквально несколько слов о том, что есть такое это самое воздушное отопление.

При наличии в доме системы воздушного отопления комнаты дома обогреваются за счет подачи в них теплого воздуха. При этом сам воздух нагревается в служебном помещении либо непосредственно каким-либо обогревателем (электрическим, газовым, дровяным, дизельным и т.д.), либо воздух нагревается, проходя через водяной теплообменник с предварительно нагретой каким-либо обогревателем водой. В первом случае воздух будет первичным теплоносителем, а во втором случае – уже вторичным.

Основное отличие систем воздушного отопления от других отопительных систем, например от системы водяного отопления – наличие вентилятора и принудительное перемешивание воздуха в комнатах вашего дома.

Теперь перейдем непосредственно к классификации систем воздушного отопления.

Классификация систем воздушного отопления по месту размещения обогревателя

Согласно классическому учебнику [1], системы воздушного отопления бывают:

1. Местные системы воздушного отопления

Это локальная система воздушного отопления, предназначенная для обогрева одной единственной комнаты. При этом обогреватель и вентилятор установлены в обогреваемой комнате и нагревают воздух только в этой комнате. В качестве примера местной системы воздушного отопления можно привести обычный тепловентилятор для дачи, который постоянно гоняет через себя воздух, при этом еще и нагревая его.

2. Центральная система воздушного отопления

Это централизованная система воздушного отопления, предназначенная для обогрева всего загородного дома. При этом обогреватель и вентилятор установлены в топочной, а нагретый обогревателем воздух с помощью вентилятора (в редкий случаях с помощью системы вентиляторов) подается в каждую комнату дома. К центральным системам воздушного отопления относятся различные газовые печи воздушного отопления Goodman, Lennox, Nordyne. Наша система воздушного отопления дома Антарес Комфорт также является системой центрального отопления.

Классификация местных систем воздушного отопления

Местные системы воздушного отопления бывают: канальные и бесканальные.

1. Бесканальные местные системы воздушного отопления

Локальная система воздушного отопления, предназначенная для обогрева одной единственной комнаты. Обязательно наличие вентилятора, который осуществляет постоянную циркуляцию или рециркуляцию воздуха в комнате. Примером такой системы может служить опять таки обычный бытовой тепловентилятор.

2. Канальные местные системы воздушного отопления

Также локальная система воздушного отопления, предназначенная для обогрева одной единственной комнаты. Но вентилятор в такой системе может отсутствовать. Зато обязательно присутствует канал, по которому нагретый воздух попадает в комнату за счет естественной циркуляции (конвекции), например, снизу вверх. Безвентиляторная канальная система воздушного отопления более простая и дешевая, но одновременно и менее эффективная система, чем воздушное отопление с вентилятором.

Кроме того, по способу циркуляции в системе воздуха местные системы воздушного отопления бывают следующих видов:

3. Местная система воздушного отопления с полной рециркуляцией

В этом случае для нагрева используется только воздух из обогреваемой комнаты, добавления наружного воздуха нет. Т.е. нет вентиляции комнаты. И опять в качестве примера местной системы воздушного отопления с полной рециркуляцией можно привести обычный тепловентилятор. Канальные местные системы воздушного отопления из п. 2 являются одновременно и системами с полной рециркуляцией.

4. Местная система воздушного отопления с частичной рециркуляцией

При частичной рециркуляции часть воздуха для нагрева поступает в обогреватель с улицы – т. е. местная система воздушного отопления одновременно выполняет функции и системы вентиляции комнаты. Воздух в комнате при этом будет не только теплым, но и свежим.

5. Прямоточная местная система воздушного отопления

В этом случае уже весь воздух подается в обогреватель с улицы, нагревается и при помощи вентилятора поступает в комнату или помещение, а затем выбрасывается обратно на улицу. Очень затратный вариант системы, поскольку требуется очень мощный обогреватель для постоянного прогрева больших объемов воздуха, и в частных загородных домах обычно не используемый. Но для общественных или производственных помещений с жесткими требованиями к вентиляции (например, если в производственном помещении выделяются пары вредных веществ и требуется их постоянно удалять) может быть единственным способом сделать воздушное отопление.

Классификация центральных систем воздушного отопления

Все центральные системы воздушного отопления являются канальными – теплый воздух подается в комнаты вентилятором по системе каналов, роль которых в загородных домах выполняет система воздуховодов. Впрочем, иногда задействуют и каналы в полых перекрытиях.

Также как и системы местного воздушного отопления, центральные системы воздушного отопления по способу циркуляции воздуха местные системы воздушного отопления бывают следующих видов:

1. Центральная система воздушного отопления с полной рециркуляцией
2. Центральная система воздушного отопления с частичной рециркуляцией и вентиляцией
3. Прямоточная центральная система воздушного отопления

В данном случае отличие центральной системы воздушного отопления от местной только в том, что воздух по специальным каналам (воздуховодам) подается не в одно помещение, а сразу в несколько.

Система воздушного отопления Антарес Комфорт – это центральная система воздушного отопления с частичной рециркуляцией и вентиляцией, за счет чего в доме с такой системой всегда будет тепло, а воздух будет свежий и чистый, без необходимости проветривания.

Классификация центральных систем воздушного отопления по способу экономии тепла.

Центральные системы воздушного отопления допускают возможность экономии тепла за счет применения специальных устройств — рекуператоров. Впрочем, необходимо заметить, что применение рекуператоров далеко не всегда может дать экономию. Например если источником тепла для центральной системы воздушного отопления является газовый отопительный котел на магистральном газе (наиболее дешевый вид отопления), а площадь дома не более 500 кв.м., то рекуператор не окупится никогда. Если же для отопления используется котел на дизельном топливе (один из самых дорогостоящих видов отопления), то покупка рекуператора может оказаться выгодным приобретением. Стоит заметить, что для местных систем воздушного отопления применение рекуперации всегда нецелесообразно. Если конечно не пытаться отапливать местным воздушным отоплением с частичной рециркуляцией крытый стадион.

Но возвращаясь к классификации, центральные системы воздушного отопления бывают:

1. Без рекуперации

Системы центрального воздушного отопления с полной рециркуляцией – это всегда системы без рекуперации. Рекуперировать в них просто нечего.

2. С рекуперацией

Системы центрального воздушного отопления с частичной рециркуляцией или прямоточные могут быть как без рекуперации, так и с рекуперацией. Суть рекуперации – выбрасываемый наружу нагретый воздух сначала подогревает забираемый холодный воздух с улицы.

Система воздушного отопления Антарес Комфорт может быть как без рекуперации, так и с рекуперацией. В базовом варианте наша система поставляется заказчикам без рекуператора, но при желании в нее может быть встроен дополнительно купленный рекуператор, например рекуператор ElectroLux.

Классификация систем воздушного отопления по способу нагрева воздуха.

По способу нагрева воздуха системы воздушного отопления бывают:

1. Системы воздушного отопления прямого нагрева

В системе воздушного отопления прямого нагрева воздух нагревается непосредственно нагревателем. Нагреватель может быть электрическим (в очередной раз вспомним о нашем тепловентиляторе), может быть газовым, как у печей воздушного отопления Goodman, Lennox, Nordyne, а может работать и на ином виде топлива. К видам топлива мы еще вернемся позже. Т.е. в системе воздушного отопления воздух – это первичный теплоноситель.

2. Системы воздушного отопления косвенного нагрева

В системе воздушного отопления косвенного нагрева воздух нагревается, проходя через теплообменник от другого носителя тепла, обычно от нагретой воды. Нагреватель в данном случае отделен от вентилятора и нагревает воду, которая потом отдает свое тепло воздуху. Системы воздушного отопления косвенного нагрева более универсальны, потому что для нагрева воды можно использовать любой водогрейный отопительный котел, на любом виде топлива – на газе, дизеле, пеллетах и т.д. Кроме того, этот же котел может быть использован и для горячего водоснабжения, и для теплых полов. Т.е. не нужно покупать один котел для отопления, другой для горячей воды и т.д. Достаточно единственного котла, правильно подобранного по мощности. Также для нагрева могут быть использованы солнечные коллекторы или тепловые насосы. Таким образом, в системе воздушного отопления косвенного нагрева первичным теплоносителем является вода. А воздух – это вторичный теплоноситель. Системы воздушного отопления косвенного нагрева обычно более эффективны, чем системы прямого нагрева.

В соответствии с данной классификацией, система воздушного отопления Антарес Комфорт является универсальной – в ней можно установить как электрический нагреватель (сделав ее системой воздушного отопления прямого нагрева), так и водяной теплообменник, превратив ее в систему воздушного отопления косвенного нагрева. Либо установить и то, и то, получив универсальную систему. Ни одна зарубежная система воздушного отопления подобной гибкостью не обладает.

Классификация систем воздушного отопления по виду используемого топлива.

По виду используемого топлива системы воздушного отопления бывают:

1. Газовые системы воздушного отопления

Газовые системы воздушного отопления прямого нагрева – это печи воздушного отопления Goodman, Nordyne, Lennox. Газовые системы воздушного отопления косвенного нагрева – система Антарес Комфорт с водяным теплообменником и любым газовым отопительным котлом.

2. Дизельные системы воздушного отопления

Дизельные системы воздушного отопления косвенного нагрева – система Антарес Комфорт с водяным теплообменником и любым дизельным отопительным котлом. Дизельные системы воздушного отопления прямого нагрева в России не представлены.

3. Системы воздушного отопления на пеллетах

Системы воздушного отопления косвенного нагрева на пеллетах – система Антарес Комфорт с водяным теплообменником и любым отопительным котлом на пеллетах. Системы воздушного отопления прямого нагрева на пеллетах в России не представлены.

4. Электрические системы воздушного отопления

Электрические системы воздушного отопления прямого нагрева – канадская Hi-Velocity, система Антарес Комфорт с электрическим нагревателем, различные аэрхендлеры и еще наш знакомый пример — тепловентилятор. Электрические системы воздушного отопления косвенного нагрева – система воздушного отопления Антарес Комфорт с водяным теплообменником и любой электрический водогрейный котел.

5. Дровяные системы воздушного отопления

Вообще говоря, таких экзотических систем воздушного отопления в современном мире уже не встречается. В Древние Века дровяной системой воздушного отопления был гипокауст Витрувия, в Средние века такими системами отапливали немецкие замки и русские соборы. Но вентиляторов в то время еще не было и нагретый воздух подавался в отапливаемые помещения естественным путем, что сильно снижало КПД.

6. Угольные системы воздушного отопления

То, что было сказано про дровяные системы воздушного отопления, можно сказать и про угольные. В настоящее время не встречаются. Хотя, вообще говоря, если установить в топочной дома вентилятор и систему воздуховодов, а также угольную или дровяную печь, например русскую или Буллерьян, то можно получить искомую дровяную или угольную систему воздушного отопления. Печь нагреет воздух в топочной, а вентилятор разнесет его по всему дому. Однако роль термостата в такой системе придется исполнять истопнику.
Строго говоря, к подобным системам можно отнести и камин – если у вас в доме есть система воздуховодов с вентилятором, а также камин, то вы фактически получите воздушное отопление камином. Однако КПД у такой системы будет не очень высоким (из-за ограниченных возможностей камина) и большой дом обогреть одним камином скорее всего не получится. Однако камин может быть использован как добавочный резервный источник тепла на случай сильных морозов.

7. Солнечные системы воздушного отопления

Солнечные системы воздушного отопления косвенного нагрева нагревают воду за счет солнечного тепла, а затем через теплообменник нагревают воздух. Но пока еще подобные системы достаточно экзотичны. Большой мощности они дать не могут, поэтому реальное их использование в России, особенно зимой, представляется маловероятным. Но солнечные коллекторы могут помочь вам немного сэкономить на отоплении в межсезонье, особенно в южных районах нашей страны, например в аннексированном Крыму.
Солнечные системы воздушного отопления прямого нагрева могут быть использованы в паре солнечные батареи – электрический нагреватель, но они имеют такие же недостатки, как и косвенные системы – малую на данный момент мощность. Поэтому солнечные батареи могут пока использоваться только как дополнительный источник тепла, например совместно с системой воздушного отопления Антарес Комфорт с водяным теплообменником.

8. Системы воздушного отопления тепловым насосом

В данном случае основным теплоносителем является хладагент теплового насоса, поэтому такие системы – это системы воздушного отопления косвенного нагрева. Тепловой насос может быть использован совместно с любой центральной системой воздушного отопления. Однако тепловые насосы плохо переносят большие отрицательные температуры, поэтому их использование в качестве основного источника тепла в России, особенно на севере, может быть проблематичным. Но в межсезонье использование теплового насоса может снизать затраты на отопление на 50. .150%, особенно при отоплении дорогим видом топлива – электричеством, магистральным газом или дизелем. Кроме того, летом тепловой насос будет работать как кондиционер.

 

Список литературы:

1. П.Н. Каменев, А.Н. Сканави, В.Н. Богословский, А.Г. Егиазаров, В.П. Щеглов. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов, в 2-х частях. Изд. 3-е, пераб. и доп. М., Стройиздат, 1975, 483 с.

 

Современные системы отопления для индивидуального жилого дома | Stout

Система водяного отопления – это комплекс конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества тепла во все обогреваемые помещения.
В этой связи система отопления состоит из источника тепловой энергии, трубопроводной сети и местных отопительных приборов.
Источником тепловой энергии может быть система централизованного теплоснабжения от ТЭЦ или квартальной котельной, местная котельная для одного здания или небольшой группы зданий.
Индивидуальные дома к системе централизованного теплоснабжения подключаются редко. Обычно в них в качестве источника тепла используются собственные теплогенераторы (котлы).

Индивидуальные котлы подразделяются по виду топлива (твердое, жидкое, газообразное), количеству контуров нагрева (одноконтурные, двухконтурные – для отопления и горячего водоснабжения), типу топки и горелок, глубине охлаждения дымовых газов, конструктивному исполнению и др.Наиболее распространенными являются газовые полностью автоматизированные двухконтурные котлы, как правило, настенного исполнения.

Трубопроводная сеть служит для переноса тепла от источника к отопительным приборам путем циркуляции по ней нагретого теплоносителя. Она может иметь различную конфигурацию, выполняться из металлических (стальных, медных), полимерных и металлополимерных труб с соединительными фитингами, а также включать трубопроводную арматуру (запорные краны, обратные клапаны, фильтры и др.).
Местные отопительные приборы предназначены для передачи тепла от теплоносителя к воздуху помещений. Отопительные приборы подразделяются на радиаторы из разных материалов, секционные, блочные и панельные, литые и штампованные, трубчато-пластинчатые приборы-конвекторы, регистры, сваренные из стальных труб и пр.

В системах напольного отопления греющим элементом является замоноличенный в подготовку пола змеевик, как правило, из полимерной трубы.
В соответствии с требованиями нормативных документов (СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) местные отопительные приборы должны оснащаться автоматическими терморегуляторами.
В качестве теплоносителя в системах отопления индивидуальных домов обычно используется вода. Для предотвращения замерзания системы в периоды ее бездействия, в том числе, при аварийных ситуациях, иногда систему отопления заполняют незамерзающими жидкостями (растворами гликолей в воде). Однако, это не имеет особого смысла, так как при кратковременных перерывах температура в помещениях в силу теплоаккумуляции не опустится до значений близких к нулю (при отключенном отоплении температура воздуха снижается примерно на 0,5 градуса в час). Кроме того, в здании наряду с отопительной имеются другие системы с водой (водопровод, канализация), которые без обогрева замерзнут, если их не опорожнить.
Максимальная температура воды назначается обычно в зависимости от материала трубопроводов и типа отопительных приборов. Например, для радиаторной системы отопления и полимерных труб — 90оС, а для системы напольного отопления — 40оС, чтобы обеспечить нормативную температуру поверхности пола не выше 26оС.
В течение отопительного сезона температура теплоносителя должна меняться вслед за изменением температуры наружного воздуха, иначе в доме может быть жарко, когда на улице тепло и наоборот. Так, если в климатических условиях Москвы при температуре наружного воздуха -25оС теплоноситель на входе в систему отопления должен быть нагрет до 90оС, то при наружной температуре 0оС – только до 50оС. Эту функцию обычно выполняет погодозависимая автоматика котла или насосный смесительный узел, если котел круглогодично нагревает теплоноситель до максимальной температуры.
По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления подразделяются на гравитационные, в которых вода перемещается за счет разности весов горячей и охлажденной (обратной) воды, и насосные.

Несмотря на кажущиеся достоинства – отсутствия механических элементов и расхода электроэнергии, гравитационные системы в настоящее время практически не применяются из-за необходимости прокладки труб завышенных диаметров, обязательного расположения отопительных приборов выше котла, неравномерности теплового режима и др.
Современная система отопления – это система с насосной циркуляцией. Она оснащается маломощными малогабаритными насосами, которые могут преодолевать существенные гидравлические сопротивления трубопроводной сети. В результате система монтируется из достаточно тонких труб, стоимость которых ниже, да и выглядит такая система гораздо эстетичней.

Конструктивно системы отопления бывают двух принципиально отличающихся типов:
• однотрубная;
• двухтрубная.

1 – однотрубный стояк, 1а – обратный стояк двухтрубной системы, 1б – подающий стояк двухтрубной системы, 2 – замыкающий участок (байпас), 3 – отопительный прибор, 4 – радиаторный терморегулятор, 5 – междуэтажное перекрытие.

В однотрубной системе отопительные приборы в каждой ветви (стояке) присоединяются к одному и тому же трубопроводу последовательно.
Теплоноситель в такой системе, двигаясь от одного прибора к другому, постепенно охлаждается. Поэтому отопительные приборы в одном стояке для обеспечения одинаковой теплоотдачи (при равных тепловых нагрузках) должны иметь разную поверхность нагрева – первый прибор меньше, последующие все больше и больше. Кроме того, любые действия по отношению к одним отопительным приборам (изменение теплоотдачи приборов с помощью регулирующей арматуры, увеличение или уменьшение их размеров) неизбежно влияют на теплоотдачу других, вызывая недогрев или перегрев отапливаемых помещений.
Немаловажной особенностью регулируемой однотрубной системы является обязательное устройство замыкающих участков (байпасов) между подводящим и отводящим трубопроводом (подводками) отопительных приборов. Это необходимо для того, чтобы теплоноситель при закрытии регулирующего клапана на каком-либо приборе могпродолжать циркулировать по стояку через байпас. При отсутствии байпаса циркуляция просто прекратится.
Название «двухтрубная система» говорит само за себя. В ней все отопительные приборы присоединяются параллельно к двум стоякам – подающему и обратному и практически не влияют друг на друга. В этой связи двухтрубная система наилучшим образом приспособлена для автоматического регулирования. В двухтрубной системе отопительные приборы в помещениях с одинаковыми теплопотерями имеют равную поверхность нагрева, а также легко и просто при необходимости поменять любой отопительный прибор без ущерба для остальных.
Проектирование и расчет двухтрубной системы отопления значительно проще и быстрее по сравнению соднотрубной, где приходится определять температуру теплоносителя на входе в каждый отопительный прибор, что требует, как правило, использования компьютерных расчетных программ и привлечения к этой работе квалифицированных специалистов.
Несмотря на несколько увеличенный расход труб и в силу неоспоримых остальных преимуществ, двухтрубная система отопления может быть в первую очередь рекомендована для применения в зданиях индивидуальной застройки. Поэтому именно о ней в дальнейшем и пойдет речь в настоящей статье.
В зависимости от архитектурно-планировочных решений здания система отопления может быть вертикальной и горизонтальной, с попутным или тупиковым движением теплоносителя.

1 – с нижней разводкой магистральных трубопроводов, 2 – с верхней разводкой магистральных трубопроводов, 3 – с тупиковой периметральной разводкой распределительных трубопроводов, 4 – с попутной периметральной разводкой распределительных трубопроводов, 5 – с лучевой разводкой распределительных трубопроводов.

1 – подающая магистраль, 2 – обратная магистраль, 3 – стояки.

Вертикальные системы отопления с нижней разводкой магистралей обычно применяются при наличии в здании подвала, а с верхней разводкой – в зданиях с подвалом и чердаком, где размещаются магистральные трубопроводы.
Теплоноситель от стояка к стояку в подающей и обратной магистрали может перемещаться в одном направлении – попутное движение, или в разных – тупиковое. При попутном движении длина пути теплоносителя через любой из стояков ветви одинаковая, что обеспечивает примерно равные перепады давлений для всех стояков и облегчает гидравлическую балансировку системы отопления. В тупиковых ветвях путь через первый стояк короче, а через каждый последующий все длиннее и длиннее. Поэтому перепад давлений от стояка к стояку постепенно уменьшается, что затрудняет балансировку и ухудшает работу системы в динамическом режиме.
В здании без подвального и чердачного этажей, также можно предусмотреть вертикальную систему отопления, проложив трубы по полу первого и под потолком последнего этажа. Но это не красиво, тем более, что разводящие трубопроводы не малого диаметра и должны иметь уклон, а на верхней магистрали еще и воздухосборники. Во всех случаях не украшают интерьер и многочисленные стояки вертикальной системы. В этой связи в современном индивидуальном доме предпочтительно применять системы отопления с горизонтальной поэтажной разводкой трубопроводов. Такая система будет иметь один (максимум два) стояка, и короткую подводящую магистраль того же диаметра.
В горизонтальной системе теплоноситель может подводиться к отопительным приборам посредством трубопроводов, прокладываемых по периметру здания – периметральная разводка, или распределятся от коллекторов с помощью лучевой разводки. Периметральная разводка требует большого количества соединительных трубопроводных элементов (фитингов).Если по эстетическим соображениям трубы прячутся в пол, то фитинги должны применяться только безрезьбовые (прессовые и т.п.), а они не дешевы.
Лучевая разводка лишена этих недостатков и собирается из цельных отрезков трубы без промежуточных соединений. Разводка осуществляется по кратчайшему пути от коллекторов до каждого отопительного прибора. Коллекторы используются полной заводской готовности, включающие всю необходимую запорную, а при желании и автоматическую регулирующую арматуру.

Все необходимое оборудование для систем отопления индивидуальных зданий специализированная компания ООО «Терем» предлагает под брендом STOUT, в номенклатуру которого входят:

• трубопроводные системы из полимерных и металлополимерных труб с фитингами различных конструкций и назначения;

• отопительные радиаторы;

• аксессуары для монтажа «теплого пола»;

• запорно-регулирующая трубопроводная арматура;

• присоединительная радиаторная арматура и автоматические терморегуляторы;

• распределительные коллекторы систем отопления и шкафы для их установки;

• группы быстрого монтажа, включая насосные узлы приготовления теплоносителя, гидравлические разделители и коллекторы для их присоединения;

• закрытые расширительные сосуды;

• электрические настенные котлы; 

• водонагреватели для системы горячего водоснабжения;

• КИП и автоматика и др.

 

Применяя оборудование STOUT, Вы получаете:

• европейское качество и надежность;  

• изделия, отвечающие российским нормативам и адаптированные к экстремальным условиям эксплуатации;

• продукцию в среднем ценовом сегменте;

• гарантию на все элементы системы отопления под брендом STOUT!

NaVodu.

ru — Классификация систем отопления

Дом, в который хочется вернуться — с этой фразой в первую очередь ассоциируется погода в доме. Когда на улице мороз, насколько приятно войти в теплое помещение и освободиться от груза утепляющих экипировок – пуховиков, шуб, шарфов и шапок. В России, в городе Самаре существует даже памятник отопительной батарее, говорящий о том, насколько люди ценят тепло и тех, кто обеспечивает бесперебойную подачу теплоснабжения в их дома. Памятник был воздвигнут к столетию Самарской ГРЭС и существования центральной отопительной системы города. В народе эту скульптуру называют «Кошка на радиаторе», и считается доброй традицией, проходя мимо, потереть кошку по блестящему бронзовому носу — говорят, этот жест доброй воли приносит тепло семейного очага и счастье в дом. 

Вообще отопление и теплоснабжение могут осуществляться самыми различными способами. Поэтому существуют разные виды отопительных систем. Первый вид классификации делит отопительные системы на центральную и местную. Кошка на радиаторе, сами понимаете, отвечает за центральную, когда тепло приходит в наши дома по мощным разветвлённым магистралям, проложенным от тепловых станций и городских котельных. Местная отопительная система не требует разрешения и выкупа тепловой нагрузки у теплосетей, тепло в квартиры поступает от местной котельной, чаще всего крышной. Правда, тут есть нюансы, потребитель должен получить разрешение газоснабжающих организаций на прокладку газопровода. Собственная котельная без топлива работать не будет. По опыту работы крышная котельная дешевле в теплопотреблении, но дороже в обслуживании. 

Следующий вид классификации отопительных систем – по способу перемещения теплоносителя. Все отопительные системы делятся на системы с естественным побуждением и системы с побуждением принудительным. В дома, подключенные к системе центрального отопления, тепло прибывает через специально сконструированные насосные станции. Местные котельные установки могут быть как побудительного, так и естественного типа. Естественное побуждение говорит о том, что вода заполняет трубопроводы исключительно под действием силы тяжести и не требует внесения конструктивного решения в виде дополнительной подкачки. Так отапливаются небольшие экономичные коттеджи или деревенские дома и бани с настоящими печами. Да, печь тоже относится к поставщикам погоды в доме!

Далее системы отопления разделяются по виду теплоносителя. Уже упоминаемая всуе печь отапливает помещение нагретым воздухом, магистральная городская отопительная система — горячей водой, а система отработки какого-нибудь крупного металлургического или деревообрабатывающего предприятия, где в результате технологии производственных процессов получается огромная масса пара – использует этот пар для собственных нужд на обогрев помещений. Зачем заводу платить за тепло городу, если своего тепла в избытке, даже наоборот, завод вынужден оплачивать утилизацию излишков тепла, дурно влияющих на экологическую обстановку вблизи завода.

Кроме того, системы отопления разделяются еще и по видам подачи тепловой энергии, все упомянутые ранее относятся к непосредственным. А есть еще поставщики лучистой энергии – инфракрасные обогревательные системы отопления, или электрической – электрообогреватели.

Это всего лишь краткий обзор видов систем отопления, они, в свою очередь, разделяются на подвиды по экономичности, оборудованию и технологическим решениям. Хотелось бы подробно рассмотреть новый для наших умеренно холодных широт, но уже хорошо зарекомендовавший себя тип отопительной системе с растворами этилен-гликоля в качестве теплоносителя. 

Что такое этилен-гликоль, лучше всего поймут автолюбители, использующие тосол в качестве незамерзающей жидкости для охлаждения двигателей в зимний период. Этилен-гликоль тот же тосол, только в хорошо разбавленном водой состоянии. Вообще это химическое вещество вредно не меньше, чем реагенты в системе водоочистки, поэтому трубопроводы отопительной системы на основе этилен-гликоля тщательно проверяются на герметичность. Этилен-гликоль вреден для человека, но для труб он полезен, увеличивает их антикоррозионную прочность. Теплоемкость раствора этилен-гликоля выше, чем у воды, поэтому данная система отопления считается наиболее экономичной в эксплуатации. 

Однако прежде чем переходить на отопление этилен-гликолем в собственной местной системе, следует обязательно проконсультироваться со специалистами, исключить применение оцинкованных трубопроводов, сверится с сертификатами уплотнителей в сочленениях узлов теплоснабжающей системы – достаточно ли они химически инертны к этилен-гликолю. Система отопления на основе этилен-гликоля всегда закрытая. Тут надо остановиться на различии открытых и закрытых систем, закрытыми называются те отопительные системы, теплоноситель которых покидает систему только при замене специалистами какой-то части системы. Если, к примеру, отопительная система совмещена с системой подачи горячей воды в кухни и мойки, то такая система называется открытой, и требует постоянного возобновления потери теплоносителя для обеспечения потребителя теплом и горячей водой. Такие системы самые дорогие и постепенно выводятся из эксплуатации.  

Дешевле нагревать поступающую в дом холодную воду, чем использовать дорогую воду, подготовленную для долгого прохождения через систему нагрева и фильтрации. Так вот, водоподогреватели, рассчитанные на работу с гликолевыми системами, в настоящее время являются самыми эффективными — если вспомнить, насколько выше теплоемкость этилен-гликоля, а значит, способность нагревать то же количество воды, что и водяные теплообменники, но за гораздо меньшее время и в гораздо меньшем объеме. 

Водоподогреватели, работающие на этилен-гликоле очень компактны. Этилен-гликоль эффективен и как промежуточный теплоноситель для обогрева воды в жилых домах. Это может использоваться при отказе от открытой системы отопления по экономическим соображениям. Проект перехода на «собственную воду очень прост. Ставятся два теплообменника. Первый теплообменник подключается к магистральному трубопроводу, осуществляющему подачу тепла для центрального отопления здания. Это – вода, нагретая от 90 до 150 0С. С другой стороны теплообменника организовывается замкнутая система, заполненная раствором этилен-гликоля.  

Этилен-гликоль получает тепло от отопительной воды и поносит это тепло до второго теплообменника. А второй теплообменник подключается к системе подачи холодного водоснабжения, которое расходуется на нужды потребителей. Холодная вода, проходящая через второй теплообменник, запасает тепло, принесенное этилен-гликолем. И горячая вода поднимается к мойкам и ванным комнатам жильцов, стоимость ее значительно меньше, чем воды из отопительной системы. А остывший этилен-гликоль возвращается к первому теплообменнику, чтобы снова получить теплоэнергию и снова донести ее до холодной воды. Потери тепла в такой системе нагрева ГВС минимальны. Аналогичная система может использоваться и для теплоснабжения вентиляционных установок, чтобы снизить потери энергии на поставку тепла вверх до вентиляционных камер, где находятся воздухонагреватели. Так что у отопительных систем с теплоносителями на основе этилен-гликоля есть огромное число полезных применений!

Использование этилен-гликоля в системах отопления становится наиболее частым выбором потребителя. Остается только пожелать, чтоб работа системы в целом удовлетворяла по качеству и соответствовала проектным решениям. И тогда когда-нибудь, возможно, придет время для создания памятника этиленгликолевому теплообменнику, который встанет в один исторический ряд с самарской кошкой на радиаторе. Да будет в вашем доме тепло и счастье!

Лекция 3

Раздел 2. Системы отопления зданий

1. Общие сведения о системе отопления. Требования, предъявляемые к системе отопления. Теплоносители система отопления.

Система отопления это:

комплекс элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи тепла в обогреваемые помещения. Система отопления состоит из:

1. Генератора тепла (1).

2. Теплопроводов (2).

3. Отопительных (3).

Генератор тепла служит для получения теплоты и передачи ее теплоносителю.

Генераторами тепла могут служить:

1. Котельные установки на ТЭС, КЭС.

2. Печи.

Теплопроводы– для транспортировки теплоносителя от генератора тепла к отопительным приборам. Теплопроводы системы отопления подразделяют на магистрали, стояки и подводки (лежаки) к приборам.

Отопительные приборы– служат для передачи тепла от теплоносителя воздуху отапливаемых помещений.

Основные требования, предъявляемые к системе отопления:

1. Санитарно-гигиенические– обеспечение СНиПами температур во всех точках помещения и поддержание температур внутренних поверхностей наружных ограждений и отопительных приборов на определенном уровне.

2. Экономические– обеспечение минимальных затрат на изготовление и эксплуатацию системы (возможность унифицирования узлов, деталей).

3. Строительные– обеспечение соответствия архитектурно-планировочным и конструктивным решениям. Увязка размещения отопительных приборов со строительными конструкциями.

4. Монтажные– обеспечение монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов, при минимальном количестве типоразмеров.

5. Эксплуатационные– простота и удобство обслуживания, управления, ремонта, надежность, безопасность, бесшумность действия.

6. Эстетические– минимальная площадь, сочетаемость с архитектурными решениями.

Все перечисленные требования важны, и их необходимо учитывать при выборе и проектировании системы отопления.

Но наиболее важными требованиями все же остаются санитарно-гигиенические требования.

Теплоносители системы отопления.

Теплоносителем для системы отопления может быть любая среда, обладающая хорошей способностью аккумулировать тепловую энергию и изменять теплотехнические свойства, подвижная, дешевая, не ухудшающая санитарные условия в помещениях, позволяющая регулировать отпуск теплоты.

Наиболее широко в системе отопления используют: воду, водяной пар, воздух, отвечающие всем перечисленным требованиям.

Свойства теплоносителей (4,187 кДж/кг)

Вода– обладает высокой теплоемкостью, большой плотностью (950 кг/м³), несжимаема, при нагревании расширяется сРt.

Пар– малая плотность, высокая подвижность, сРt.

Воздух-плотность и теплоемкость,подвижность.

Лекция 4

Тема 1. Классификация систем отопления

системы отопления

по месту размещения генератора тепла относительно отапливаемого помещения

по способу циркуляции теплоносителя

по виду теплоносителя

водяные

паровые

воздушные

комбинированные паро-водяные, паро-воздушные

центральные

местные

с естественной циркуляцией

с искусственной циркуляцией

Системы отопления различаются по трем основным классификационным признакам:

Центральныминазывают системы отопления, предназначенные для отопления нескольких помещений (зданий) из одного теплового пункта, расположенного вне отапливаемых помещений (зданий) (котельная, ТЭЦ).

В таких системах теплота вырабатывается за пределами помещений, а затем с помощью теплоносителя по теплопроводам транспортируется в отдельное помещение здания.

Например: система отопления здания с собственной местной котельной.

Центральными могут быть:

система парового отопления;

система водяного отопления;

система воздушного отопления.

Местныминазывают такие системы отопления, где все три основных конструктивных элемента (генератор, теплопроводы, О.П.). Системы отопления объединены в одном устройстве, установленномнепосредственно в отапливаемом помещении.

Например: местная система отопления – отопительная печь, где теплогенератором является топка,

теплопроводы – газоходы

отопительная печь – стенки печи.

К местному отоплению относят отопление газовыми и электрическими приборами, воздушно-отопительными агрегатами.

Системы теплоснабжения | Блог об энергетике

В этой статье я расскажу о том, какими бывают системы теплоснабжения.

Википедия дает следующее определение термина «теплоснабжение»:

Теплоснабжение — система обеспечения теплом зданий и сооружений, предназначенного для обеспечения теплового комфорта для находящихся в них людей или для возможности выполнения технологических норм.

Любая система теплоснабжения состоит из трех основных элементов:

1. Теплоисточник. Это может быть ТЭЦ или котельная (при централизованной системе теплоснабжения), либо просто котел, расположенный в отдельном здании (местная система).
2. Система транспортировки тепловой энергии (тепловые сети).
3. Потребители тепла (радиаторы отопления (батареи) и калориферы).

Классификация

Системы теплоснабжения подразделяются на:

• Централизованные
• Местные (их еще называют децентрализованными).

Они могут быть водяными и паровыми. Последние используются в наши дни не часто.

Местные системы теплоснабжения

Здесь все просто. В местных системах источник тепловой энергии и ее потребитель находятся в одном здании или очень близко друг к другу. Например, в отдельном доме установлен котел. Нагретая в этом котле вода в последствии используется для удовлетворения нужд дома в отоплении и горячей воде.

Централизованные системы теплоснабжения

В централизованной системе теплоснабжения источником тепла служит ТЭЦ или котельная, которая вырабатывает тепло для группы потребителей: квартал, район города или даже весь город.

При такой системе тепло транспортируется к потребителям по магистральным тепловым сетям. От магистральных сетей теплоноситель подается в центральные тепловые пункты (ЦТП) или индивидуальные тепловые пункты (ИТП). От ЦТП тепло уже по квартальным сетям поступает в здания и сооружения потребителей.

По способу подключения системы отопления системы теплоснабжения подразделяются на:

• Зависимые системы — теплоноситель от источника тепловой энергии (ТЭЦ, котельная) поступает непосредственно к потребителю. При такой системе в схеме не предусмотрено наличие центральных или индивидуальных тепловых пунктов. Выражаясь простым языком, вода из тепловых сетей поступает напрямую в батареи.

• Независимые системы — в этой системе присутствуют ЦТП и ИТП. Теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, нагревает воду в теплообменнике (1й контур — красные и зеленые линии). Нагретая в теплообменнике вода циркулирует уже в системе отопления потребителей (2 контур — оранжевые и синие линии).

С помощью подпиточных насосов восполняются потери воды через неплотности и повреждения в системе и поддерживается давление в обратном трубопроводе.

По способу присоединения системы горячего водоснабжения системы теплоснабжения подразделяются на:

• Закрытые. При такой системе вода из водопровода нагревается теплоносителем и поступает к потребителю. О ней я писал в статье «Горячее водоснабжение».

       

• Открытые. В открытой системе теплоснабжения вода для нужд ГВС отбирается непосредственно из тепловой сети. К примеру, зимой вы пользуетесь отоплением и горячей водой «из одной трубы». Для такой системы справедлив рисунок зависимой системы теплоснабжения.

Поделись с друзьями

Похожее

Как работает центральное отопление | HomeTips

Как работают системы центрального отопления? Схемы и описания в этом разделе определяют центральное отопление и кондиционирование воздуха, печи с принудительной подачей воздуха, а также системы лучистого отопления.

Нужна помощь СЕЙЧАС? Получите профессиональное отопление быстро!

В системе центрального отопления есть первичный нагревательный прибор, такой как печь или котел, расположенный в труднодоступном месте, например в подвале или гараже. Он подает тепло по всему дому, перекачивая нагретый воздух через систему воздуховодов или направляя горячую воду или пар по трубам к комнатным радиаторам или конвекторам.

В системах с принудительной подачей воздуха и самотеком один или несколько термостатов включают и выключают нагревательный или охлаждающий агрегат при повышении или понижении температуры в помещении. В домах без центрального отопления обычно используются электрические обогреватели на плинтусах или, в некоторых случаях, встраиваемые в стену или в пол газовые обогреватели или лучистое тепло.

В современных домах канальные системы являются наиболее распространенным типом центрального отопления и охлаждения. Если в вашем доме есть кондиционер, тепловой насос или печь, это система воздуховодов. Есть два основных типа: приточно-воздушные и гравитационные.

Центральный кондиционер подает кондиционированный воздух во весь дом через воздуховоды.

В системе с принудительной подачей воздуха печь нагревает воздух, кондиционер охлаждает воздух, тепловой насос либо нагревает, либо охлаждает воздух, а затем нагнетатель нагнетает нагретый или охлажденный воздух через систему в жилые помещения.

В гравитационной печи конвекционные потоки (вызванные естественной тенденцией горячего воздуха подниматься вверх) переносят нагретый воздух через систему из печи, расположенной на основном этаже или под ним.Гравитационные системы не имеют воздуходувок, обычно имеют очень большие воздуховоды и могут подавать только теплый воздух.

Если ваша система включает кондиционер или тепловой насос, это система с принудительной подачей воздуха. С их помощью охлажденный (а иногда увлажненный или очищенный с помощью электроники) воздух обычно подается через тот же воздуховод и регистрирует, что используется нагретый воздух. Кондиционер работает на электричестве и удаляет тепло из воздуха в соответствии с основными принципами охлаждения.

Тепловой насос может обеспечивать как обогрев, так и охлаждение.Зимой тепловой насос забирает тепло из наружного воздуха и доставляет его в помещения.

В жаркие летние дни он работает в обратном направлении, забирая тепло из воздуха в помещении и перекачивая его на улицу.

Как и кондиционеры, почти все тепловые насосы работают от электричества.

У них есть наружный блок компрессора / конденсатора, который соединен трубкой, заполненной хладагентом, с внутренним устройством обработки воздуха. По мере того, как хладагент проходит через систему, он завершает основной цикл охлаждения, нагревая или охлаждая змеевики внутри воздухообрабатывающего агрегата.

Воздуходувка втягивает воздух в помещении, циркулирует по змеевикам и выталкивает воздух обратно в помещения через воздуховоды. Когда в особенно холодные дни требуется дополнительное тепло, внутри воздухообрабатывающего устройства включаются дополнительные элементы электрического сопротивления, чтобы согреть воздух, проходящий через него.

СЛЕДУЮЩИЙ СМОТРЕТЬ: Как купить печь

Эта БЕСПЛАТНАЯ услуга поможет вам найти квалифицированного специалиста по местному отоплению и кондиционированию.

Позвоните, чтобы получить бесплатные оценки от местных профессионалов прямо сейчас:
1-866-342-3263

О Доне Вандерворте

Дон Вандерворт накопил опыт более 30 лет в качестве редактора зданий Sunset Books, Старший редактор Home Magazine, автор более 30 книг по обустройству дома и автор бесчисленных журнальных статей. Он появлялся в течение 3 сезонов в программе HGTV «Исправление» и несколько лет был домашним экспертом MSN. Дон основал HomeTips в 1996 году.

Типы систем отопления | Умный дом

Центральное отопление

Печи

Большинство домохозяйств в Северной Америке используют центральную печь для обеспечения тепла. Печь работает, продувая нагретый воздух через воздуховоды, которые доставляют теплый воздух в комнаты по всему дому через воздушные регистры или решетки. Такой тип системы отопления называется канальной или принудительной системой распределения теплого воздуха.Он может работать на электричестве, природном газе или мазуте.

В печи, работающей на газе или мазуте, топливо смешивается с воздухом и сжигается. Пламя нагревает металлический теплообменник, в котором тепло передается воздуху. Воздух проталкивается через теплообменник печным вентилятором «обработчика воздуха», а затем вытесняется через воздуховоды после теплообменника. В топке продукты сгорания выводятся из здания через дымоход. Старые «атмосферные» печи выпускали воздух прямо в атмосферу, и тратили около 30% энергии топлива только на то, чтобы выхлоп оставался достаточно горячим, чтобы безопасно подниматься по дымоходу.Современные печи с минимальной эффективностью значительно сокращают эти отходы за счет использования «нагнетательного» вентилятора, который втягивает отработанные газы через теплообменник и создает тягу в дымоходе. «Конденсационные» печи предназначены для утилизации большей части этого уходящего тепла за счет охлаждения выхлопных газов ниже 140 ° F, где водяной пар в выхлопных газах конденсируется в воду. Это основная особенность высокоэффективной печи (или котла). Обычно они вентилируются через боковую стенку с пластиковой трубкой.

Новые стандарты для печей в настоящее время разрабатываются U.S. Министерство энергетики и должны быть завершены весной 2016 года. Действующие стандарты для печей не обновлялись с 1987 года.

Органы управления системой отопления регулируют включение и выключение различных компонентов системы отопления. Самый важный элемент управления с вашей точки зрения — это термостат, который включает и выключает систему или, по крайней мере, систему распределения, чтобы вам было комфортно. Типичная система принудительной подачи воздуха будет иметь единственный термостат. Но в системе отопления есть и другие внутренние средства контроля, такие как выключатели «верхнего предела», которые являются частью невидимого, но важного набора средств безопасности.

Лучшие газовые печи и котлы на сегодняшний день имеют КПД более 90%

КПД печи или котла, работающего на ископаемом топливе, является мерой количества полезного тепла, производимого на единицу потребляемой энергии (топлива). Эффективность сгорания — простейшая мера; это просто эффективность системы во время ее работы. Эффективность сгорания сравнима с количеством миль на галлон, который ваша машина проезжает со скоростью 55 миль в час по шоссе.

В США эффективность печи регулируется минимальной годовой эффективностью использования топлива (AFUE). AFUE оценивает сезонную эффективность, усредняя пиковые и частичные нагрузки. AFUE учитывает потери при запуске, охлаждении и другие эксплуатационные потери, которые происходят в реальных условиях эксплуатации, и включает оценку электроэнергии, используемой устройством обработки воздуха, вентилятором индуктора и элементами управления. AFUE — это как пробег вашего автомобиля между заправками, включая как движение по шоссе, так и движение с остановками. Чем выше AFUE, тем эффективнее топка или котел.

Котлы

Котлы водонагреватели специального назначения.В то время как печи переносят тепло в теплом воздухе, котельные системы распределяют тепло в горячей воде, которая отдает тепло, проходя через радиаторы или другие устройства в комнатах по всему дому. Затем холодная вода возвращается в котел для повторного нагрева. Системы горячего водоснабжения часто называют гидравлическими системами. В бытовых котлах в качестве топлива обычно используется природный газ или мазут.

В паровых котлах, которые сегодня гораздо реже встречаются в домах, вода кипятится, и пар переносит тепло по дому, конденсируясь в воду в радиаторах при охлаждении. Обычно используются нефть и природный газ.

Вместо системы вентиляции и воздуховодов в котле используется насос для циркуляции горячей воды по трубам к радиаторам. В некоторых системах горячего водоснабжения вода циркулирует по пластиковым трубам в полу. Эта система называется лучистым теплым полом (см. «Современное отопление»). Важные элементы управления котлом включают термостаты, аквастаты и клапаны, регулирующие циркуляцию и температуру воды. Хотя стоимость не является тривиальной, обычно гораздо проще установить «зональные» термостаты и регуляторы для отдельных комнат с гидравлической системой, чем с принудительной подачей воздуха.Некоторые элементы управления являются стандартными функциями в новых котлах, тогда как другие могут быть добавлены для экономии энергии (см. Раздел «Модификации, выполненные специалистами по системам отопления» на странице технического обслуживания отопления).

Как и печи, конденсационные газовые котлы относительно распространены и значительно более эффективны, чем неконденсирующие котлы (если не используются очень сложные системы управления). Конденсационные котлы, работающие на жидком топливе, не распространены в США по нескольким причинам, связанным с более низким потенциалом скрытой теплоты и возможностью большего загрязнения обычным мазутом.

Тепловые насосы

Тепловые насосы — это просто двусторонние кондиционеры (подробное описание см. В разделе «Системы охлаждения»). Летом кондиционер работает, перемещая тепло из относительно прохладного помещения в относительно теплое снаружи. Зимой тепловой насос меняет эту уловку, собирая тепло от холода снаружи с помощью электрической системы и отводя это тепло внутри дома. Почти все тепловые насосы используют системы принудительной подачи теплого воздуха для перемещения нагретого воздуха по дому.

Земной тепловой насос нагревает и охлаждает в любом климате, обмениваясь теплом с землей, которая имеет более постоянную температуру.

Есть два относительно распространенных типа тепловых насосов. Тепловые насосы с воздушным источником тепла используют наружный воздух в качестве источника тепла зимой и радиатора летом. Наземные тепловые насосы (также называемые геотермальными, GeoExchange или GX) получают тепло из-под земли, где температура более постоянна круглый год. Воздушные тепловые насосы гораздо более распространены, чем наземные тепловые насосы, потому что они дешевле и проще в установке.Однако наземные тепловые насосы намного более эффективны, и их часто выбирают потребители, которые планируют оставаться в одном доме в течение длительного времени или имеют сильное желание жить более устойчиво. Как определить целесообразность использования теплового насоса в вашем климате, подробнее рассматривается в разделе «Варианты топлива».

В то время как тепловой насос с воздушным источником воздуха устанавливается во многом как центральный кондиционер, для тепловых насосов с грунтовым источником требуется, чтобы «петля» была закопана в землю, обычно в длинных неглубоких (3–6 футов) траншеях или в одной или более вертикальных скважин.Конкретный используемый метод будет зависеть от опыта установщика, размера вашего участка, недр и ландшафта. В качестве альтернативы некоторые системы забирают грунтовые воды и пропускают их через теплообменник вместо использования хладагента. Затем грунтовые воды возвращаются в водоносный горизонт.

Поскольку электричество в тепловом насосе используется для перемещения тепла, а не для его генерации, тепловой насос может выдавать больше энергии, чем потребляет. Отношение поставленной тепловой энергии к потребляемой энергии называется коэффициентом полезного действия, или COP, с типичными значениями в диапазоне от 1.От 5 до 3,5. Это «установившаяся» мера, и ее нельзя напрямую сравнивать с коэффициентом полезного действия в отопительный сезон (HSPF), сезонной мерой, обязательной для оценки эффективности нагрева тепловых насосов с воздушным источником тепла. Преобразование между измерениями непросто, но наземные агрегаты обычно более эффективны, чем воздушные тепловые насосы.

Прямой нагрев

Газовые обогреватели

В некоторых регионах популярно газовое отопительное оборудование прямого нагрева. Сюда входят настенные, отдельно стоящие и напольные печи, для которых характерно отсутствие воздуховодов и относительно небольшая тепловая мощность.Поскольку в них отсутствуют воздуховоды, они наиболее полезны для обогрева отдельной комнаты. Если требуется обогрев нескольких комнат, либо двери между комнатами должны быть открыты, либо необходим другой метод обогрева. В лучших моделях используются системы «герметичного воздуха для горения» с трубами, проложенными через стену для подачи воздуха для горения и отвода продуктов горения. Эти блоки могут обеспечить приемлемую производительность, особенно для кают и других зданий, где допустимы большие перепады температур между спальнями и основными комнатами.Модели могут работать на природном газе или пропане, а некоторые сжигают керосин.

Газовые обогреватели без вентиляции: плохая идея

Газовые или керосиновые обогреватели, у которых нет вытяжной вентиляции, продаются десятилетиями, но мы настоятельно не рекомендуем их использовать из соображений здоровья и безопасности. Известные производителями как газовые отопительные приборы «без вентиляции», они включают в себя настенные и отдельно стоящие обогреватели, а также газовые камины открытого пламени с керамическими поленьями, которые фактически не соединены с дымоходом.Производители заявляют, что, поскольку полнота сгорания этих продуктов очень высока, они безопасны для жителей здания. Однако это утверждение справедливо только в том случае, если вы держите близлежащее окно открытым для достаточного количества свежего воздуха, что противоречит цели дополнительного тепла. Опасности включают воздействие побочных продуктов сгорания, как описано в разделе «Вентиляция», и недостаток кислорода (эти обогреватели должны быть оборудованы датчиками истощения кислорода). Из-за этих опасностей по крайней мере пять штатов (Калифорния, Миннесота, Массачусетс, Монтана и Аляска) запрещают их использование в домашних условиях, и многие города в США и Канаде также запретили их использование.

Электрические обогреватели

Переносные (съемные) электронагреватели недорого купить, но дорого использовать. Эти резистивные нагреватели включают в себя «маслонаполненные» и «кварцево-инфракрасные» нагреватели. Они преобразуют электрический ток из розетки прямо в тепло, как тостер или утюг. Как объясняется далее в разделе «Выбор новой системы», требуется много электроэнергии, чтобы доставить такое же количество полезного тепла, которое природный газ или нефть может обеспечить на месте. Вставной нагреватель мощностью 1500 Вт будет использовать почти всю мощность 15-амперной ответвленной цепи; таким образом, добавление дополнительной нагрузки приведет к отключению автоматического выключателя или срабатыванию предохранителя.Стоимость эксплуатации устройства мощностью 1500 ватт в час легко вычислить: это в 1,5 раза больше ваших затрат на электроэнергию в центах за киловатт-час. При средних тарифах по стране — 12 центов за электроэнергию — этот обогреватель будет стоить 18 центов в час в эксплуатации — и быстро будет стоить дороже, чем его закупочная цена. С другой стороны, для периодического использования это «наименее плохое» решение, когда альтернативы потребуют значительных инвестиций, например, для улучшения воздуховодов для конкретной области. Просто помните, что тепло с помощью электрического сопротивления обычно является самым дорогим видом тепла и поэтому его редко рекомендуют.

«Электрический обогрев плинтуса» — это еще один вид резистивного обогрева, похожий на подключаемый обогреватель помещения, за исключением того, что он является проводным. У него есть два основных достоинства: низкая стоимость установки и простота установки индивидуальных комнатных термостатов, что позволяет уменьшить нагрев в неиспользуемых помещениях. Эксплуатационные расходы, как и для всех резистивных систем, обычно очень высоки, если только дом не имеет «сверхизоляции».

Дровяные печи и пеллетные печи

Дровяное отопление может иметь большой смысл в сельской местности, если вам нравится складывать дрова и топить печь или топку.Цены на древесину обычно ниже, чем на газ, нефть или электричество. Если вы пилите дерево самостоятельно, вы можете значительно сэкономить. Загрязняющие вещества от сжигания древесины были проблемой в некоторых частях страны, что вынудило Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ввести правила, регулирующие выбросы загрязняющих веществ от дровяных печей. В результате новые модели вполне горят. Пеллетные печи имеют ряд преимуществ перед дровяными печами. Они менее загрязняют окружающую среду, чем дровяные печи, и предлагают пользователям большее удобство, контроль температуры и качество воздуха в помещении.

Камины

Газовые (и большинство дровяных) камины в основном являются частью интерьера комнаты, обеспечивая теплое свечение (и способ избавиться от секретных документов), но обычно не являются эффективным источником тепла. В обычных установках, в которых воздух, поступающий из комнаты в камин для сгорания и разбавления, обычно теряет больше тепла, чем обеспечивает, потому что через устройство проходит очень много теплого воздуха, и его необходимо заменять холодным наружным воздухом. С другой стороны, если камин снабжен герметично закрывающейся стеклянной дверцей, источником наружного воздуха и хорошей заслонкой дымохода, он может обеспечить полезное тепло.

Современное отопление

Лучистое отопление для пола обычно относится к системам, в которых теплая вода циркулирует по трубам под полом. Это согревает пол, который, в свою очередь, согревает людей, использующих комнату. Он хорошо управляем, его сторонники считают его эффективным, и его установка требует больших затрат. Это также требует очень опытного проектировщика и установщика системы и ограничивает выбор ковров и других видов отделки пола: вы не хотите «закрывать» источник тепла.

Свяжитесь с ассоциацией Radiant Panel Association

Воздуховод, мини-разъем, мульти-разъем .Жилые воздуховоды за пределами Северной Америки встречаются относительно редко. Широко используются «бесканальные» тепловые насосы, которые распределяют энергию по линиям хладагента вместо воды или воздуха. Крупные полевые испытания на Тихоокеанском Северо-западе показывают, что они могут иметь хорошие характеристики в холодную погоду и быть очень рентабельными при замене электрического резистивного нагрева. Как и в случае систем с наземным источником питания, относительная незрелость рынка помогает гарантировать, что мульти-сплит-системы для всего дома будут иметь высокие цены.

Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ) или когенерация для домов серьезно изучается в некоторых странах.Основная предпосылка заключается в использовании небольшого генератора для удовлетворения некоторой потребности дома в электроэнергии и рекуперации отработанного тепла (обычно более 70% теплотворной способности топлива) для обогрева дома (водяного или водяного отопления). воздушные системы) и горячее водоснабжение. Эти системы еще не получили широкого распространения. Они, вероятно, будут иметь лучшую экономику в домах с высокими счетами за отопление, потому что дом не может быть практически изолирован, например, дома из цельного камня или кирпича.

Местное отопление — Solör Bioenergi

Это наша энергетическая концепция Solör Bioenergi.Он включает в себя управление энергоснабжением как комплексное решение с общей ответственностью за эксплуатацию и техническое обслуживание.

С Местным теплом вы можете спокойно позаботиться о других важных делах. Как заказчик, вы можете поручить нам полную ответственность за ваши потребности в энергии и отоплении, или мы можем помочь вам в определенных областях. Некоторые преимущества для нас заключаются в том, что мы владеем системами отопления и, при необходимости, можем перестроить и достроить все, что необходимо для адаптации завода к современной биоэнергетике.

Как это работает?
Местное отопление — это термин, используемый в отрасли, когда мы используем энергию в качестве услуги, например, локальную тепловую установку или любой другой тип мобильной отопительной установки.

Solör Bioenergi представляет задание, полностью основанное на ваших потребностях, и мы отвечаем на любые вопросы и проблемы, которые могут у вас возникнуть по поводу того, какой тип энергии является наиболее экономичным. Будь то пеллеты, биомасло или щепа, мы сравниваем их и представляем все за и против. Затем вам решать, какой источник энергии использовать.Об остальном позаботимся мы.

Некоторые проекты требуют перестройки существующей котельной, в то время как другие могут потребовать от нас строительства полностью нового теплового центра. Это просто зависит от того, что подходит вашему бизнесу.

Можем ли мы помочь вам с местным отоплением?
Наша концепция касается всей цепочки: проектирование, контакты с властями, инвестиции и установка. Мы также заботимся об эксплуатации, обслуживании и техническом обслуживании, что создает для вас как для клиента комплексный пакет услуг.

Что касается промышленности и лесопильных заводов, местное отопление работает так, как мы берем на себя полную ответственность — общую ответственность за ваше энергоснабжение. Мы владеем системой отопления и несем ответственность за ее эксплуатацию. Благодаря этому широкому обзору мы можем оптимизировать ваше использование энергии, и вы сможете тратить свое время на что-то другое, например, на свой бизнес.

Мы надеемся, что вы будете использовать нас как своего личного советника. Мы знаем отрасль и имеем многолетний опыт работы в сфере тепла и энергии, которым мы с радостью делимся с нами, когда помогаем вам и вашему бизнесу с вашими потребностями.

Как согреться в прохладном доме

Иллюстрация Диего Мармолехо.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Отопление — это огромный источник ископаемого топлива в более прохладном климате. В Нидерландах, например, на отопление приходится от 20 до 25% общего потребления первичной энергии, несмотря на относительно мягкие зимы.Это означает, что теплоснабжение потребляет столько же топлива, сколько и транспорт. [1] По мнению многих, решение проблемы высокого энергопотребления систем отопления следует искать в лучших стратегиях теплоизоляции.

Хорошо изолированное здание действительно может значительно снизить потребление энергии до такой степени, что отпадает необходимость в системе отопления: тепло, производимое людьми, электрическими устройствами и солнцем, может обеспечить тепловой комфорт. Ориентация здания (или всего города) вокруг солнца — еще один важный элемент дизайна, который может сделать отопление ненужным.Для новых зданий дизайн и ориентация являются гораздо более важными факторами для повышения энергоэффективности, чем выбор системы отопления, если она вообще необходима.

Однако когда мы говорим о существующих зданиях, все выглядит иначе. Существует несколько методов теплоизоляции старых зданий, но их влияние на использование энергии обычно ограничено по сравнению с тем, что может дать новое здание. Более того, изоляция существующих зданий может быть дорогостоящей, а некоторые из более простых в применении методов могут вызвать проблемы, такие как образование трещин, повреждение от мороза, плесень и гниль. [1] И, конечно, непросто переориентировать существующее здание в сторону солнца.

Если мы будем полагаться исключительно на изоляцию, солнечную энергию и устойчивую архитектуру, то для решения проблемы высокого энергопотребления зданий потребуется слишком много времени. Исходя из текущего ежегодного количества новых построек в Нидерландах, например, потребуется 88 лет, прежде чем голландский строительный фонд будет соответствовать сегодняшним строгим стандартам изоляции. [1] И это без учета энергии, необходимой для сноса старых зданий и строительства новых.[2] Если мы серьезно настроены снизить нашу зависимость от ископаемого топлива, нам также необходимо будет найти доступные краткосрочные решения, которые могут снизить потребление энергии в существующих зданиях.

Местное отопление как альтернатива изоляции

Одно из ранее обсуждавшихся решений — это одежда. Изоляция тела более эффективна, чем изоляция здания, особенно эффективно термобелье. В этой статье мы обсудим другое решение, которое можно применять отдельно или в сочетании с более качественной одеждой: локальное отопление.

В отличие от воздушного отопления, которое распределяет тепло по всему пространству, лучистые и кондуктивные системы отопления действуют гораздо более локально; они могут сделать людей комфортными, не утепляя все пространство. Системы лучистого обогрева передают энергию посредством электромагнитных волн (во многом аналогичных энергии, исходящей от солнца), которые при поглощении кожей преобразуются в тепло. Системы кондуктивного обогрева нагревают тело посредством прямого физического контакта.

Инфракрасное тепловое изображение, показывающее потери тепла в здании.Источник.

Хотя локальные системы отопления могут улучшить тепловой комфорт и энергоэффективность в большинстве типов зданий, они особенно полезны в старых неизолированных зданиях. Это связано с тем, что они обеспечивают комфорт при более низких температурах воздуха, уменьшая потери тепла из здания и, таким образом, делая теплоизоляцию относительно менее важной.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Если мы ищем быструю и существенную экономию энергии для существующих зданий, то нашего самого пристального внимания заслуживают местные системы отопления.

————————————————- ————————————————— ——————————————

Изоляция может еще больше повысить энергоэффективность и тепловой комфорт систем лучистого и кондуктивного отопления, так что это, конечно, не возражение против изоляции.Но если мы стремимся к быстрой и существенной экономии энергии для значительной части неизолированных зданий, то самого пристального внимания заслуживают местные системы отопления. Переход от воздушного отопления к лучистому и кондуктивному отоплению или их объединение в гибридную систему может принести экономию энергии, по крайней мере, такую ​​же, как изоляция существующего здания.

Гибридные системы: лучшее из обоих миров?

В отчете для журнала «Историческая Шотландия» под названием «Сохранение тепла в прохладном доме» (PDF) исследователь Майкл Хамфрис выступает за возврат к старомодному способу отопления в сочетании с современными отопительными приборами в исторических зданиях по всей Шотландии (около 20%). от общего жилищного фонда).Хамфрис утверждает, что этот подход следует чаще рассматривать за счет теплоизоляции, которая обходится дороже и меняет характер здания. [3]

Он предлагает гибридную систему, в которой система воздушного отопления обеспечивает «фоновую температуру» около 16ºC (61ºF), что является достаточно высокой температурой для домашнего хозяйства. Для сидячих занятий, таких как чтение, учеба или просмотр телевизора, местные системы отопления обеспечивают температурный микроклимат 21–23ºC (70–73ºF) с использованием источников лучистого тепла.

У гибридной системы есть интересные преимущества. Поскольку воздушное отопление настолько неэффективно — весь объем воздуха в помещении должен быть нагрет — можно получить большую экономию энергии, даже если термостат повернут вниз всего на несколько градусов. В то же время фоновая температура, создаваемая системой воздушного отопления, улучшает тепловой комфорт, поскольку разница в климате между локальными горячими точками и остальной частью комнаты («ассиметрия лучистой температуры») становится меньше.

Стул с капюшоном защищает от ассиметрии лучистой температуры.»Стул Аренд Кайган», Марин ван дер Поль

Местная изоляция в виде стульев с капюшонами и складных ширм может дополнительно защитить тело от более холодных частей помещения, повышая комфорт в неизолированном здании. Наконец, в гибридной системе локальные источники тепла не должны рассчитываться на исключительно холодные периоды, а нагрев воздуха может иметь меньшую мощность. [3]

Экономия энергии

На каждый 1 ° C (1,8 ° F), при котором термостат понижается, можно сэкономить 7-10% тепловой энергии. [4] Если температура в помещении понижается с 21 до 16ºC (от 70 до 61ºF), экономия энергии может достигать 35-50%. Источники тепла, создающие более теплый микроклимат, требуют дополнительных затрат энергии, что, конечно, также следует учитывать.

Согласно Хамфрису, местное отопление может сэкономить 30-40% энергии по сравнению с отоплением только воздухом, с учетом (первичного) использования энергии местными источниками тепла. По его подсчетам, в старом неизолированном здании в Шотландии вертикально расположенный источник лучистого тепла должен обеспечивать 425 Вт на человека для достижения желаемого микроклимата при фоновой температуре 16 ° C (61 ° F).[3]

При использовании местного утеплителя — старинного кресла с капюшоном — получается 340 Вт на человека, которые могут быть обеспечены панелью лучистого отопления размером всего 60×60 см. В своих экспериментах Хамфрис использует устаревшие системы лучистого отопления 1970-х годов, так что его результаты могут быть консервативными. [3]

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Местное отопление может сэкономить 30-40% энергии по сравнению с одним только воздушным отоплением, с учетом использования энергии местных источников тепла

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Системы кондуктивного отопления могут быть еще более энергоэффективными.Согласно недавнему исследованию, офисное кресло с подогревом может поддерживать комфорт 92% испытуемых (с изоляцией одежды 0,8 кло) при рабочей температуре 18ºC (64ºF), в то время как 74% испытуемых по-прежнему чувствуют себя комфортно только при 16ºC (61ºF). Само рабочее кресло потребляет всего 16 Вт (около 30-40 Вт первичной энергии, если электричество вырабатывается из ископаемого топлива), что демонстрирует эффективность теплопередачи за счет теплопроводности. [5]

Цифры, которые приводит Хамфрис, соответствуют результатам исследования летнего комфорта в офисах, которое показало, что вентиляторы и другие персональные охлаждающие устройства предпочтительнее кондиционирования воздуха, при этом они потребляют гораздо меньше энергии.

Мало людей, много места

Хотя местные системы отопления могут быть более экологичными и экономить большое количество энергии, этот эффект не гарантируется. Бывают ситуации, когда местное отопление потребляет больше энергии, чем воздушное. Точно так же, сколько энергии можно сэкономить за счет местного отопления, зависит от многих факторов: внутреннего объема помещения, количества людей в нем, частоты использования пространства, уровня изоляции здания, требований к вентиляции, эффективность локальной системы отопления и эффективность системы воздушного отопления.

Наиболее важными факторами являются объем помещения и количество людей, которые его используют. Очевидно, что чем больше пространство и чем меньше людей внутри, тем интереснее будет локальное отопление по сравнению с системой воздушного отопления. Местные системы отопления также становятся сравнительно более эффективными с ростом потолков. Горячий воздух поднимается вверх, и поэтому энергоэффективность воздушного отопления в помещениях с высокими потолками еще больше ухудшается. Неслучайно церкви в северных странах веками отапливались гигантскими изразцовыми печами.

Иллюстрация Диего Мармолехо.

Еще одним фактором является местная система отопления. Лучистое отопление не привязано к конкретному первичному источнику энергии. Например, горячая вода для гидравлической панели отопления может подаваться с помощью солнечного коллектора, электричества, теплового насоса или газового, угольного или дровяного котла. Естественно, от выбора первичного источника энергии зависит энергоэффективность системы отопления. В частности, использование электрических излучающих панелей может вызвать удивление, потому что электрическое отопление не считается устойчивым: сжигание ископаемого топлива для производства электричества с последующим преобразованием его обратно в тепло имеет большие потери при преобразовании энергии, которых можно избежать, если нагреть пространство. непосредственно с ископаемым топливом.

Однако все не так просто, как может показаться. Панели излучающего электрического отопления могут обеспечить экономию энергии, даже если электричество вырабатывается на ископаемом топливе, поскольку они способны нагревать локально и быстро. Так как панели электрического лучистого отопления требуется менее пяти минут для достижения максимальной мощности, ее можно использовать только тогда и там, где это необходимо. Системам воздушного отопления, плиточным печам или излучающим поверхностям зданий требуется значительно больше времени, чтобы довести пространство до комфортной температуры, и поэтому они должны работать непрерывно в течение дня (или они должны быть слишком большими), чтобы обеспечить мгновенный комфорт.

————————————————- ————————————————— ——————————————

Сколько энергии можно сэкономить, зависит, помимо прочего, от внутреннего объема помещения, количества людей в нем и от того, как часто это пространство используется

————————————————- ————————————————— ——————————————

Перевешивают ли преимущества электрических нагревательных панелей недостатки? В основном это зависит от того, как часто используется пространство. Их преимущество в эффективности является самым большим для помещений, которые используются реже. Многие помещения используются только с перерывами, и именно эти помещения могут получить наибольшую выгоду от панелей электрического лучистого отопления. С другой стороны, если электрические нагревательные панели используются постоянно в течение дня, их быстрая нагревательная способность не дает преимущества в эффективности, и они могут в конечном итоге потреблять больше энергии, чем система воздушного отопления. [6]

Откройте Windows

Местное отопление может обеспечить более здоровый микроклимат в помещении по сравнению с воздушным отоплением.Загрязнение воздуха внутри помещений становится все более серьезной проблемой по двум причинам. Во-первых, люди все больше и больше времени проводят в помещении: до 90% своей жизни в западном мире. Во-вторых, все больше загрязняются строительные материалы и предметы домашнего обихода. Вредные химические вещества могут выделяться из строительных материалов, мебели и бытовых чистящих средств, в то время как дополнительное загрязнение вызывается деятельностью человека (в основном, приготовлением пищи и курением), а также попаданием внешних загрязнителей. [7]

Местное отопление лучше сочетать с естественной вентиляцией, чем с воздушным.Когда мы обогреваем пространство воздухом, среда для хранения тепла также является средой для вентиляции. Меры, повышающие эффективность и комфорт воздушного отопления, например, обеспечение герметичности здания, отрицательно сказываются на здоровье внутренней среды, в то время как меры, способствующие более здоровому микроклимату в помещении, такие как регулярное открытие окон, вредны. к эффективности и комфорту системы отопления.

Иллюстрация Диего Мармолехо.

При локальном обогреве воздух не является средой для хранения тепла.Тепло напрямую передается людям. Каждый лучистый или токопроводящий источник тепла также нагревает воздух, поэтому открытие окон и подача свежего воздуха по-прежнему будут стоить энергии. Однако, поскольку местное отопление обеспечивает тепловой комфорт при более низких температурах воздуха, для подачи большего количества свежего воздуха потребуется меньше энергии. Это альтернатива сложным и дорогостоящим системам механической вентиляции, которые хорошо работают, если построены, используются и обслуживаются должным образом, но на самом деле могут ухудшить микроклимат в помещении, если это не так.

Локальное отопление также сводит к минимуму постоянную циркуляцию воздуха, типичную для систем воздушного отопления: теплый воздух поднимается, охлаждается и снова опускается, нагревается и поднимается, и так далее. Эта турбулентность вызывает циркуляцию частиц пыли, которые могут вызывать или усугублять аллергию или инфекции слизистых оболочек. При понижении температуры воздуха эти эффекты сводятся к минимуму. Более низкие температуры в помещении также уменьшают распространение клещей домашней пыли. [3] [7]

Повышение теплового комфорта

Очевидным недостатком местного отопления является то, что вы привязаны к определенному пространству, когда хотите, чтобы вам было комфортно.Большое преимущество воздушного отопления — за счет очень высокого потребления энергии — заключается в том, что тепло равномерно распределяется по пространству, по крайней мере, в горизонтальной плоскости, так что тепловой комфорт не зависит от вашего местоположения. Однако тот факт, что локальное отопление фиксирует вас в определенной точке пространства, не так невыгоден, как может показаться, и на самом деле дает важное и неожиданное преимущество: больше комфорта, по крайней мере, в общих помещениях.

Единая комфортная температура по международным стандартам комфорта — 23.3ºC (74ºF) с утеплителем одежды 1 кло — на самом деле нацелено на людей в состоянии покоя (уровень активности 1 «встретился», что соответствует «сидящий, тихий»). Используя CBE Thermal Comfort Tool, мы видим, что увеличение активности оказывает сильное влияние на комфорт. Если метаболизм увеличивается с 1 до 2,2 мес («сидение, тяжелые движения конечностей») или 2,7 мт («уборка дома»), идеальная комфортная температура снижается до 13ºC (55ºF) и 9ºC (48ºF) соответственно. Даже небольшое повышение с 1 до 1,1 («набор») уже снижает комфортную температуру с 23.От 3 до 22,4 ° C (от 74 до 72 ° F).

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Люди разные, носят разную одежду и занимаются разными видами деятельности, а воздушное отопление создает тепловую среду, одинаковую для всех

————————————————- ————————————————— ——————————————-

В помещении с воздушным отоплением и равномерной температурой 23. 3ºC, человеку, сидящему на диване и смотрящему телевизор, может быть удобно, но человеку, который набирает текст, может быть немного жарко, а человек, убирающий комнату или ведущий оживленную беседу, может потеть. В помещении, обогреваемом лучистыми и токопроводящими источниками тепла, каждый может найти тепловой комфорт, наилучшим образом соответствующий его потребностям.

Хотя это по-прежнему означает, что вы привязаны к определенному месту, чтобы чувствовать себя комфортно, если вы неактивны или выполняете легкую деятельность, даже при воздушном обогреве очень часто приходится находиться в определенном месте в течение длительного времени: на диване, в письменный стол, за кухонным столом.В комнате много мест, где мы никогда не отдыхаем, поэтому нет необходимости нагревать их до той же температуры.

Современный «котацу», обогреваемый стол из Японии, использующий электрический нагреватель вместо раскаленного топлива. Источник: Ракутен.

Люди различаются не только по своей деятельности, но также по одежде и характеру. При выполнении аналогичных действий и ношении одинаковой одежды разница в нейтральной температуре между людьми все еще может достигать 5ºC.[8] [9] В помещении с воздушным отоплением эти люди обречены на одинаковый для всех тепловой климат — компромисс. Этот факт признан международными стандартами комфорта, согласно которым даже при «идеальной» температуре комфортно будет комфортно максимум 80% пользователей. Иными словами, при использовании современных систем отопления каждому пятому будет слишком тепло или слишком холодно в лучшем случае. [3]

В помещении, обогреваемом местными источниками тепла, люди, которые более активны или лучше одеты, могут найти более прохладное место, а те, кто отдыхает, одеты легко или особенно чувствительны к холоду, могут найти более теплый микроклимат.100% жителей смогут найти свою идеальную среду обитания. Персональный контроль тепловой среды может быть организован двумя способами: каждый регулирует свой индивидуальный комфорт с помощью личного излучающего и / или проводящего источника тепла, или все «мигрируют» через пространство, которое нагревается центральным источником лучистого отопления. Оба метода тоже можно комбинировать, как это было раньше.

Комфортные исследования в офисных зданиях

Эффективность местных систем лучистого и кондуктивного обогрева в сочетании с более низкой фоновой температурой, обеспечиваемой воздушным обогревом, наиболее тщательно исследовалась в офисных помещениях.Большинство этих исследований пришли к выводу, что персонализированные системы отопления могут снизить потребление энергии и одновременно улучшить тепловой комфорт и общую производительность. [9] [10] В офисах множество людей используют одно и то же пространство в течение длительного периода времени, без особого или какого-либо личного контроля над своей температурной средой. Исследования показали, что примерно каждый второй офисный работник — круглый год — недоволен тепловым климатом. [11]

————————————————- ————————————————— ——————————————-

В офисах индивидуализированные системы отопления могут снизить потребление энергии и одновременно улучшить тепловой комфорт и рабочие характеристики.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Обеспечивая каждого офисного работника личными источниками тепла, каждый может выбрать предпочтительную тепловую среду. Исследуемые системы обычно представляют собой электрические или гидравлические излучающие панели, которые могут быть встроены в стены кабинетов для уединения, подвешены к потолку над офисными работниками или прикреплены под поверхностью стола.

Их можно комбинировать с токопроводящими нагревательными элементами, встроенными в мебель.Обычно лучше всего работают системы, согревающие руки и ноги, потому что эти части тела наиболее чувствительны к холоду. Поскольку персональные системы отопления могут вырабатывать тепло очень быстро, они могут автоматически отключаться, когда офисный работник выходит из-за стола, используя энергию только тогда, когда это необходимо.

Иллюстрация Диего Мармолехо.

Конечно, для получения преимуществ потребление энергии личными источниками тепла должно быть меньше, чем энергия, сэкономленная за счет поворота термостата на несколько градусов ниже.В противном случае тепловой комфорт может улучшить комфорт, но сбережения энергии не произойдет. Это может произойти, когда система воздушного отопления имеет слишком малую мощность (в этом случае ожидается дополнительное потребление энергии), но также возможно, что люди начнут одеваться более легко из-за личных источников энергии, что может привести к большему потреблению энергии.

Адаптивный тепловой комфорт

Восстановление старой концепции «обогрев людей, а не мест» требует нового определения теплового комфорта.При всех своих преимуществах использование локальных систем отопления не соответствует международным стандартам комфорта, поскольку средняя температура в помещении не достигает минимальных рекомендуемых значений. Как обсуждалось в предыдущей статье, то же самое касается охлаждения: пространство, охлаждаемое локальными системами охлаждения (такими как вентиляторы), превышает максимальные значения температуры для летнего комфорта.

Современные стандарты комфорта не признают свободу активно перемещаться по пространству в поисках теплового комфорта, хотя это может иметь серьезные последствия для использования энергии при сохранении теплового комфорта, пишут Хамфрис и двое его коллег в книге «Adaptive Thermal Comfort: Principles» и практика ».[4] Мы были обусловлены идеями о том, что комфорт подразумевает постоянную температуру во всем пространстве, но это неотъемлемая черта современных систем воздушного отопления и охлаждения, а не условие комфорта.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Стабильная температура во всем помещении — неотъемлемая черта современных систем воздушного отопления и охлаждения, а не условие комфорта.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

На самом деле, мы постоянно адаптируемся к тепловой среде, не только перемещаясь между различными тепловыми средами, но также меняя одежду или занимаясь, открывая или закрывая окна или занавески, потребляя горячие или холодные напитки, меняя позу, и так далее. Полевые исследования показали, что люди могут чувствовать себя комфортно в гораздо более широких диапазонах температур, чем те, которые предписываются стандартами комфорта, если они могут свободно реагировать на меняющиеся условия.Эта модель «Adaptive Thermal Comfort», которая в значительной степени опирается на местные источники тепла / охлаждения и изоляцию одежды, не соответствует установленным стандартам комфорта, основанным на исследованиях в климатических камерах. [4]

Климатические камеры — это специальные лаборатории, в которых точно контролируются температура, влажность и скорость воздуха, а также измеряется тепловой комфорт субъектов. Все испытуемые должны выполнять одно и то же задание, носить одинаковую одежду и сидеть в фиксированном месте.Они не могут переодеться или заняться чем-либо, или подойти ближе к источнику тепла или холода, хотя эти действия могут иметь серьезные последствия для их теплового комфорта. Стандарты комфорта, которыми руководствуется большинство архитекторов и инженеров, относятся к нам как к пассивным существам, живущим в климатических камерах. Мы пришли к выводу, что это так.

Крис Де Декер (под редакцией Дева Ли)

Эта статья переведена на испанский.

Примечания:

[1] Stralingsverwarming: Gezonde Warmte и Minder Energie, Крис Де Декер, 2015

[2] Доказательство того, что самое зеленое здание — это уже стоящее, приведено в новом отчете Preservation Green Lab, Lloyd Alter, 2012.

[3] Сохранение тепла в прохладном помещении. Создание комфорта с помощью фонового обогрева и местного дополнительного тепла (PDF). Historical Scotland Technical Paper 14, Майкл Хамфрис, Historic Scotland, 2011

[4] Адаптивный тепловой комфорт: принципы и практика, Фергус Никол, Майкл Хамфрис и Сьюзан Роаф, 2012 г.

[5] Энергоэффективный комфорт с креслом с подогревом / охлаждением, Центр искусственной среды, Калифорнийский университет в Беркли, Уилмер Пасут, 2014 г.

[6] Beispielhafte Vergleichsmessung zwischen Infrarothstrahlungsheizung und Gasheizung im Altbaubereich, Peter Kosack, TU Kaiserslautern, 2009

[7] Внутренние загрязнители, Комитет по внутренним загрязнителям, Национальный исследовательский совет, 1981

[8] Индивидуальный контроль на каждом рабочем месте: средства и потенциальные выгоды, Дэвид Вайон, в «Создание продуктивного рабочего места», Дерек Крум, 2000

[9] Persoonlijke beïnvloeding als sleutel tot een A + klimaat (PDF), Atze Boerstra, in TVVL Magazine, 04, 2010

[10] Комфорт, воспринимаемое качество воздуха и эффективность работы в маломощной системе кондиционирования рабочей среды (PDF), Hui Zhang et al. , Центр искусственной среды, 2008

[11] Качество воздуха и тепловой комфорт в офисных зданиях: результаты большого исследования качества окружающей среды в помещениях (PDF), в «Proceedings of здоровые здания, 2006 г., Лиссабон, Том III, 393-397

»

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Статьи по теме:

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Какая лучшая система отопления для нового дома? Нефть, газ, воздух или вода

Выбор системы отопления для нового дома требует понимания различных способов отопления домов и принципов его работы.От нефти до пропана, от природного газа до электроэнергии — существует множество видов топлива на выбор. И от лучистого тепла пола до нагнетаемого горячего воздуха, поступающего через вентиляционные отверстия в полу, есть также много способов обогреть пространство внутри дома. В этом посте мы разберем наши фавориты и аргументы в пользу нашего выбора … читайте ниже!

Как выбрать тип отопительного топлива

В зависимости от того, где строится ваш новый дом, ваши возможности выбора типа топлива могут быть ограничены. Если вы находитесь на Среднем Западе или Северо-Западе США, природный газ может быть вашим единственным выбором.Однако на северо-востоке вы можете выбирать между мазутом, пропаном или природным газом. Электрическое отопление — тоже вариант, но мы не рекомендуем его, если вы живете в холодном климате, так как зимой это может быть очень дорого.

• Природный газ: Если в вашем районе есть природный газ, мы рекомендуем использовать его для отопления дома. Вы также можете использовать природный газ для каминов, резервных генераторов и обогревателей бассейнов. Обратной стороной природного газа является то, что вы зависите от одного поставщика и, следовательно, не можете сравнивать цены и переключаться между поставщиками. Если цена растет, вы застряли.
• Мазут: Мазут выделяет больше тепла на галлон, чем любой другой вид топлива, и на момент написания этой статьи он был примерно таким же рентабельным, как природный газ. Хорошая особенность мазута в том, что вы можете выбирать из множества поставщиков мазута и хранить большое количество мазута в масляном баке в подвале. Это позволяет запастись в межсезонье и избежать колебаний местных цен на нефть зимой.
• Пропан: Пропан — самый дорогой вариант отопления вашего дома, поэтому мы рекомендуем его избегать.Пропан не только выделяет меньше тепла на галлон, чем топочный мазут, но на самом деле стоит больше за галлон. Кроме того, когда вы используете пропан, поставщик пропана предоставит вам бак. Это не позволяет вам заказывать пропан у любого другого поставщика — даже если цена ниже! Единственное преимущество пропана в том, что его также можно использовать для приготовления пищи и газовых каминов. Тем не менее, вы всегда можете использовать как топочный мазут , так и пропан , если вы хотите получить лучшее из обоих миров, а природный газ недоступен.

Выбор системы отопления

Существует два основных типа отопления: воздушные и водяные.

Системы воздушного базирования (принудительный горячий воздух)

Воздушные системы нагревают поступающий воздух от печи. Когда воздух становится горячим, вентилятор циркулирует по воздуховодам по всему дому.

Преимущества систем воздушного отопления:

• Установка воздуховодов при новом строительстве относительно недорого.
• Вентиляционные отверстия можно закрывать в помещениях, которые не нужно отапливать.
• Помещение можно отапливать очень быстро.
• Эти же воздуховоды можно использовать для центральной системы охлаждения кондиционера.

Системы принудительного горячего воздуха чрезвычайно популярны и имеют такие вентиляционные отверстия, чтобы направлять горячий воздух по всему дому. Дополнительным преимуществом этого типа системы является то, что одни и те же воздуховоды можно использовать летом для отвода холодного воздуха из центральной системы кондиционирования дома.

Водяные системы (котлы)

Второй тип системы, который был более распространен до того, как был введен центральный кондиционер, — это система на водной основе.В данной системе отопления есть бойлер, который нагревает воду в подвале. Затем эта горячая вода перекачивается через радиаторы, установленные по всему дому. Радиаторы медленно нагревают окружающий воздух и прогревают дом.

Преимущества водных систем

• Эти системы лучше сохраняют тепло, так как вода в радиаторах остается теплой.
• Их можно использовать с полами с подогревом (также известными как лучистые полы) для получения исключительно комфортных теплых полов.

Поищите подобные радиаторы, чтобы определить, использует ли дом котел для обогрева вместо принудительного нагрева воздуха.

Гидравлические системы отопления (гибридные системы для воды и воздуха)

Наш любимый тип домашних систем отопления для новостроек — это гидронная система. Этот тип системы использует водонагреватель для нагрева воды в доме. Эту воду можно использовать двумя способами:

1. Горячая вода может использоваться в полу для лучистого отопления. Нет ничего лучше прогулки по теплому полу в холодный зимний день.
2. Горячая вода также может быть направлена ​​в теплообменник для нагрева воздуха. В этом случае принудительный горячий воздух остается резервным вариантом для быстрого нагрева воздуха в доме.

Преимущества гидравлической системы с теплым полом:

• Уютность теплых полов, создаваемая лучистым теплом, не имеет себе равных.
• Полы помогают сохранять тепло в течение дня.
• Резервный принудительный горячий воздух может помочь быстро обогреть дом или обеспечить резервный источник тепла в очень холодный день.

Лучистое отопление для пола очень уютно, и его следует учитывать перед началом строительства дома, так как его необходимо установить под полом. Компоненты системы водяного отопления. Горячая вода, которая разливается по всему дому, также может быть направлена ​​в кондиционер. В воздухообрабатывающем устройстве воздух проходит через теплообменник, где он нагревается перед тем, как разнести по всему дому. Эта гибридная система обеспечивает преимущества лучистого отопления с быстрым откликом на принудительную подачу горячего воздуха.

Резюме: принудительный горячий воздух — необходимость

Если вы планируете построить новый дом, вам следует, как минимум, установить систему принудительного горячего воздуха. Это также позволит вам очень легко установить центральную систему кондиционирования воздуха. Вы можете установить систему кондиционирования во время строительства дома или всегда добавлять ее позже — только не забудьте указать печь с достаточным зазором для добавления змеевиков для холодного воздуха.

Если ваш бюджет позволяет, вам следует подумать о гибридной системе, включающей горячую воду и горячий воздух. Это обеспечит работу воздуховодов для быстрого обогрева дома, но также будет способствовать лучшему теплу пола. Теплый пол обеспечивает максимум уюта зимой и сохраняет тепло в течение дня.

Поскольку у вас уже есть воздуховод, это позволит вам также установить центральный кондиционер. Планирование этого во время строительства устранит необходимость в каких-либо ремонтных работах в будущем. Что касается вида топлива, мы рекомендуем природный газ, если он есть, и мазут, если его нет.Пропан неоправданно дорог, и при необходимости будет очень сложно сменить поставщика или ценообразование.

Если вы выберете домашний мазут в качестве основного топлива, у FuelSnap лучшие цены на нефть в Новой Англии. Сравните цены на мазут от различных поставщиков мазута, найдите то, что вам подходит, и наслаждайтесь доставкой мазута на дом! Да, это действительно так просто.

Счастливого отопления,

Стив

Как работает домашнее отопление | Понимание печей, котлов и масляных резервуаров

На северо-востоке США мы видим полный диапазон температур и все типы погоды в течение года. А в зависимости от зимы иногда даже наблюдаются отрицательные температуры. Если вы собираетесь купить дом на северо-востоке, вам нужно понять, как работает домашнее отопление. В этом посте мы поговорим о различных типах топлива, а также о различных типах систем отопления, которые вы можете найти в доме, поэтому читайте ниже!

Этапы процесса отопления дома

Чтобы отапливать дом, должны произойти три вещи. Для начала необходимо доставить в дом источник топлива.Ниже мы разберем плюсы и минусы наиболее распространенных типов топлива. Во-вторых, источник топлива необходимо преобразовать в тепло. Обычно это делается в котле или печи, но можно использовать и электрические радиаторы. Наконец, тепло необходимо передать по всему дому. Это может быть через теплый воздух, который циркулирует по воздуховодам, или через воду или электричество, которые нагревают радиаторы вдоль стен по всему дому. Ниже мы также рассмотрим их подробнее.

Для системы отопления дома должны быть выполнены три вещи. Топливо необходимо доставить в дом, преобразовать в тепло, а затем распределить по всему дому для обогрева воздуха.

Типы топлива для отопления дома

На северо-востоке есть несколько различных источников топлива, каждый со своими плюсами и минусами. Хотя каждый из них должен быть доставлен в дом, все они доставляются по-разному:

• Мазут : один из самых популярных вариантов топлива на северо-востоке, мазут доставляется в дом грузовиком для доставки мазута.Топочный мазут хранится в масляном баке, который обычно находится в подвале дома, но иногда его можно найти снаружи или под землей. Самое приятное в топочном мазуте то, что он горит сильнее, чем природный газ или пропан, что делает его чрезвычайно рентабельным выбором, особенно при низких ценах, как в 2020 году. Как домовладелец, вы можете свободно выбирать из любого поставщика, которого вы хочу. Только не забудьте сделать повторный заказ, потому что если вы забудете, то легко закончитесь! Для получения дополнительной информации прочтите, Как заправить домашний масляный бак.
• Природный газ : Природный газ также является отличным выбором для отопления дома — если он доступен там, где вы живете. Природный газ подается под землю по трубопроводам и прямо с улицы в дом. Домовладельцу не нужно беспокоиться о поставке природного газа, который рассматривается как коммунальное предприятие — он просто поступает автоматически, и он должен оплатить счет. Однако недостатком является то, что вы не можете выбирать из нескольких поставщиков.
• Пропан : Пропан, как и топочный мазут, доставляется в дом на грузовике.Он хранится в резервуаре — или резервуарах — за пределами дома. Хотя пропан обычно дороже природного газа или мазута, приятно то, что его также можно использовать для газовой плиты, камина или генератора. Для получения дополнительной информации прочтите «Топливное масло против пропана».
• Электричество : Поскольку практически в каждом доме есть электричество, иногда его можно использовать и для отопления. Электрическое отопление можно использовать в режиме ожидания, особенно в местах, где зимой не бывает слишком холодно, но, как правило, оно слишком дорогое, чтобы его можно было рассматривать в больших домах или местах с очень холодной зимой.

Топочный мазут и пропан — это два типа топлива, которые необходимо доставить в дом. Природный газ подается прямо в дом по трубопроводу под улицей, а электричество также подается от линий электропередач на улице. После подачи мазута он хранится в резервуаре для мазута, как показано на рисунке. Обычно они располагаются в подвале, их также можно найти вне дома или под землей.

Преобразование источника топлива в тепло

Следующая часть процесса отопления дома включает преобразование источника топлива в тепло.Для пропана и природного газа используется горелка для легкого воспламенения топлива, когда оно выходит из входящих газовых линий. Горелка является либо частью котла, который нагревает воду, которая накачивается по всему дому, либо топкой, которая нагревает воздух, который накачивается по всему дому.

Топочный мазут немного отличается от пропана и природного газа, потому что на самом деле он не горюч при комнатной температуре. Чтобы домашний мазут загорелся в горелке, его необходимо сначала нагреть до 140 ° F и распылить через сопло.Только после того, как мазут был нагрет и распылен, его можно зажечь в горелке.

Домашний мазут считается чрезвычайно безопасным, потому что он не воспламеняется при комнатной температуре. Топочный мазут необходимо нагреть до 140 ° F и распылить, прежде чем его можно будет зажечь. Здесь показана мазутная горелка Beckett. С левой стороны находится фильтр, через который масло проходит перед тем, как попасть в горелку.

Если в вашем доме есть электрическое отопление, то, скорее всего, во всем доме будут электрические радиаторы или тепловой насос.Тепловой насос — это система, которая устанавливается снаружи дома и нагревает ваш дом, отбирая тепло из внешнего воздуха и передавая его в дом. Одним из преимуществ теплового насоса является то, что он часто может работать как система кондиционирования воздуха в летнее время, отбирая тепло из дома и передавая его наружу.

Тепловой насос — популярный выбор для городских домов и кондоминиумов. Тепловые насосы питаются от электричества и работают, передавая тепло из дома внутрь дома зимой и наоборот, для охлаждения дома летом.

Распространение тепла по всему дому

После того, как источник топлива доставлен в дом и преобразован в тепло, это тепло должно быть передано по всему дому.

Один из самых распространенных способов передачи тепла по дому — через бойлер. В котельной системе вода нагревается, а затем перекачивается через радиаторы, расположенные по всему дому. Иногда котел также отправляет горячую воду в теплообменник, где воздух нагревается и откачивается через вентилятор для обогрева других частей дома.

Радиаторы, подобные показанным ниже, также могут быть электрическими. Когда они электрические, они просто включаются и нагреваются, когда термостат требует тепла, а затем отключаются, когда в комнате становится тепло. Преимущество электрических радиаторов заключается в том, что нет необходимости в сложной водопроводной системе для подачи горячей воды в радиаторы. Обратной стороной является то, что обогрев большого дома электричеством может стать очень дорогим. Таким образом, электрическое отопление рекомендуется только для небольших помещений или мест с очень мягкой зимой.

Радиаторы для плинтусов, подобные показанному, очень распространены. Они часто являются частью котельной системы, которая направляет горячую воду за радиаторы для обогрева помещения. Они также могут быть электрическими, и в этом случае термостат в комнате будет использоваться для их включения или выключения.

Мой личный фаворит — это теплый пол. Здесь вместо радиаторов, расположенных вдоль стен, тепло излучает сам пол. В полу установлена ​​сантехника, и в результате во всем доме теплые полы! Единственный недостаток лучистого теплого пола заключается в том, что для обогрева дома может потребоваться некоторое время.Это означает, что это может быть не лучшим выбором для дома выходного дня, куда вы приезжаете в пятницу и вам нужно подождать несколько часов, пока в доме не станет комфортной температуры.

Наконец, возможно, наиболее распространенный способ обогрева дома сегодня — это так называемый «принудительный горячий воздух». Здесь печь используется для нагрева воздуха в подвале, а затем используется вентилятор для подачи горячего воздуха через воздуховоды в доме. Принудительный горячий воздух отлично подходит для быстрого изменения температуры в доме.Это также является предпочтительным, потому что те же воздуховоды часто могут использоваться для центрального охлаждения в летнее время.

В доме с принудительной подачей горячего воздуха в подвале есть печь, которая нагревает воздух в теплообменнике. Воздуходувка внутри печи направляет горячий воздух через каналы в доме и через вентиляционные отверстия, подобные показанным здесь.

Резюме: Как работает домашнее отопление

Если вы покупаете дом на северо-востоке, важно понимать, как работает домашнее отопление. Сначала вам нужно определить источник топлива для этого дома.Если в доме есть природный газ или электричество, у вас нет особого выбора, когда дело касается поставщика. Что касается пропана, вы обычно должны выбрать одного поставщика, который будет поставлять весь ваш пропан в течение года, и они часто также предоставляют резервуар. При использовании топочного мазута вы получаете максимальную гибкость и можете использовать такой сайт, как FuelSnap, для сравнения цен на мазут от нескольких дилеров в вашем районе, экономя сотни долларов в год по сравнению с автоматической доставкой топочного мазута на дом (когда одна компания предоставляет все ваше масло для год).Не забудьте также установить Smart Oil Gauge, чтобы в середине зимы у вас случайно не закончилось топочное масло!

Далее вы захотите понять, какая система отопления в доме. Если в доме есть принудительный горячий воздух, это означает, что в будущем будет очень легко добавить в дом центральное охлаждение. Лучшее из обоих миров: дом с лучистым теплом пола и принудительным горячим воздухом позволит вам быстро изменять температуру, сохраняя при этом хорошие теплые полы!

Счастливого отопления,

Стив

Выбор системы отопления дома

Выбор системы отопления дома

На большей части территории U. С., отопление помещений — это самый крупный компонент использования энергии в доме. Тип системы отопления может существенно повлиять на общую затраты на энергию, а также на комфорт. Если вашей существующей системе более 20 лет, вы можете много тратить на ее поддержание — деньги, которые лучше потратить на новая, более эффективная система. Если вы покупаете новый дом, выбор дома с эффективной и хорошо продуманной системой отопления может принести долгосрочные дивиденды с точки зрения обоих эксплуатационные расходы и комфорт.

Выбор подходящей системы отопления в качестве замены или для нового дома требует базового понимания различных типов систем и их эффективности. рейтинги и долгосрочные затраты (первоначальная стоимость плюс предполагаемые годовые эксплуатационные расходы).

Факторы, которые следует учитывать

При выборе новой системы отопления следует учитывать несколько факторов:

Тип топлива или источник энергии

На большей части территории страны природный газ является самым популярным топливом для отопления помещений. В районах, где нет природного газа, многие домовладельцы отапливают пропаном. или сжиженный газ. Электрические тепловые насосы также являются хорошим вариантом, особенно в менее суровых климатических условиях. Мазут встречается реже, но все еще используется в некоторых частях США, особенно на северо-востоке.

Прежде чем выбрать тип топлива, определите, какие виды топлива доступны в вашем районе и их относительную стоимость. Квалифицированный подрядчик по отоплению должен уметь предоставить разумные оценки эксплуатационных расходов для различных видов топлива или источников энергии.Ваша местная электроэнергетическая или газовая компания также может предоставить операционные расходы. оценки.

Распределительная система — принудительный воздух по сравнению с горячей водой

В большинстве систем отопления жилых помещений для распределения тепла по дому используется принудительный воздух или циркуляция горячей воды. Принудительное воздушное отопление — самый популярный вариант в большинстве регионов США. Тепло распределяется по дому через воздуховоды и регистры. В системах горячего водоснабжения или водяных системах для нагрева воды используется бойлер. циркулирует по медным или пластиковым трубам, обычно к радиаторам плинтуса.В некоторых гидравлических системах горячая вода циркулирует по трубам, заключенным в плиту перекрытия. который затем равномерно излучает тепло по всей комнате.

У обоих типов распределительных систем есть свои преимущества и недостатки. Основным преимуществом систем приточной вентиляции является то, что воздуховоды также могут использоваться для систем центрального кондиционирования. кондиционирование и фильтрация и увлажнение воздуха и его циркуляция для вентиляции. У систем с принудительной подачей воздуха тоже есть недостатки. Потому что движущийся воздух кажется прохладнее, воздух, поступающий из регистров отопления, иногда может казаться прохладным, даже если он теплее комнатной температуры.Также могут быть короткие выбросы очень горячего воздуха, особенно в случае крупногабаритных агрегатов, вызывающих неудобные перепады температур. Воздуховоды могут передавать шум печи и распространять пыль и запахи по всему дому. Воздуховоды также могут протекать, теряя нагретый воздух на чердаках или подвалах и повышая расходы на отопление на 20-30%. При использовании любой системы принудительной подачи воздуха убедитесь, что воздуховоды должным образом герметизирован, чтобы минимизировать утечку.

Преимущества гидравлических систем включают более ровные температуры и возможность использования одного и того же бойлера для горячего водоснабжения.С другой стороны, установленный Стоимость гидронных систем выше, чем у систем с приточным воздухом, и они не позволяют использовать центральное кондиционирование, фильтрацию воздуха или вентиляцию.

В существующем доме, как правило, экономичнее оставаться с существующей системой распределения, если вы не проводите капитальный ремонт. Если вы покупаете В новом доме рассмотрите такие факторы, как необходимость в центральном кондиционировании воздуха, прежде чем выбирать тип системы отопления.

КПД

Одним из наиболее важных факторов, которые следует учитывать, является эффективность системы.Чем выше КПД, тем дешевле будет его эксплуатация. Даже относительно небольшой разница в годовых расходах на электроэнергию будет увеличиваться в течение срока службы системы.

Стандартными показателями эффективности для систем отопления жилых помещений являются AFUE или ежегодная эффективность использования топлива, которая используется с природным газом, пропаном и мазутом. систем и HSPF или коэффициент производительности отопительного сезона, который используется с электрическими тепловыми насосами.

Как AFUE, так и HSPF являются показателями сезонной эффективности, которая учитывает нормальные эксплуатационные потери, а также колебания наружной температуры.

Общая стоимость

При сравнении стоимости различных систем отопления обязательно учитывайте не только начальную стоимость, но и долгосрочные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание система. Желто-черная этикетка EnergyGuide может помочь вам оценить годовые затраты на электроэнергию, а местное коммунальное предприятие также может предоставить некоторые сравнительные данные по эксплуатации. затраты на разные системы. Квалифицированный подрядчик по отоплению должен быть в состоянии предоставить оценку типичных затрат на техническое обслуживание.

Типы систем / Опции

Самыми популярными системами отопления помещений являются воздушные печи, водогрейные котлы и электрические тепловые насосы.

Печи

Новые газовые, пропановые или масляные печи обычно имеют КПД от 78% до 96% AFUE и обычно попадают в одну из трех категорий.

«Базовая модель» или новая печь с минимальной эффективностью обычно будет иметь AFUE 78-80% (по сравнению с 60-70% для более старой печи). Повышение эффективности составляет в основном из-за комбинации более совершенных теплообменников, электронного зажигания (для замены стоящего пилота) и внутренних вентиляционных заслонок для снижения потерь вне цикла наверху вытяжное отверстие или дымоход. В более мягком климате этот тип может быть наиболее экономичным вариантом.

Печи со средней эффективностью имеют немного более высокий КПД, до 83% AFUE для газа или пропана и до 87% для масла. Эти системы используют еще более эффективное тепло. теплообменники и имеют более точный контроль воздуха для горения и вентиляции. Печи на жидком топливе со средней эффективностью обычно включают в себя новые «статические» горелки, которые извлекают больше тепло от топлива.

Высокоэффективные газовые или пропановые конденсационные печи имеют AFUE 90-96%.В этих печах используется второй теплообменник для рекуперации части тепла, которое теряется в форма водяного пара. Водяной пар в выхлопных газах конденсируется, выделяя дополнительное полезное тепло и понижая температуру выхлопных газов до точки, при которой это может быть выводится наружу через пластиковую трубу. Хотя этот тип системы более дорогой, он часто является наиболее экономичным вариантом в холодном климате или в больших домах с высоким требования к отоплению.

В дополнение к AFUE печи следует также учитывать электрический КПД системы.Печи могут потреблять значительное количество электроэнергии, в основном для запитать двигатель вентилятора. Ищите систему с высоким электрическим КПД. Многоскоростные или регулируемые двигатели вентиляторов обычно более эффективны, чем односкоростные. моторы.

Котлы

Как и печи, котлы рассчитаны на КПД с AFUE. Все котлы бытового отопления, выпускаемые с 1992 года, должны иметь AFUE не менее 80%. От Для сравнения, у многих старых котлов AFUE составляет всего 55-65%.При покупке нового котла следует учитывать такие особенности, как эффективное управление, низкие требования к электричеству, и возможность косвенного нагрева воды.

Эффективное управление может снизить потери во время простоя и в более мягкую погоду. Такие функции, как регулируемые аквастаты, которые регулируют температуру котловой воды в зависимости от температура наружного воздуха может снизить эксплуатационные расходы, а также повысить комфорт.

Помимо основного топлива, котлы также используют электричество, в основном для питания циркуляционного насоса (насосов).Найдите систему с высокоэффективными насосами и спросите у своего подрядчику об электрической эффективности системы.

Новый котел для отопления помещений также может обеспечить эффективное нагревание воды, поскольку они не нагревают и не накапливают воду одновременно. При установке нового котла учитывать замена существующего водонагревателя на хорошо изолированный бак косвенного нагрева, который подключается к водонагревателю в бойлере.

Электрические тепловые насосы

Тепловые насосы используют тот же цикл хладагента, что и кондиционер, но во время отопительного сезона они могут реверсировать цикл для подачи тепла в дом.Их много более энергоэффективны, чем другие виды электрического отопления, и во многих случаях будут иметь эксплуатационные расходы, сопоставимые (или даже ниже) с газовыми печами. При выборе нового тепловой насос, ищите высокую сезонную эффективность или HSPF. Текущее минимальное значение HSPF для тепловых насосов с воздушным источником составляет 7,6, а для высокоэффективных моделей — 9 HSPF или выше. Чем выше HSPF, тем ниже ваши ежегодные затраты на тепловую энергию.

Наземные тепловые насосы или геотермальные тепловые насосы еще более эффективны, поскольку они поглощают тепло либо из-под земли, либо из воды, перекачиваемой из-под земли.В КПД геотермального теплового насоса выражается как коэффициент производительности или COP. Новые геотермальные системы имеют рейтинг COP от 2,5 до 4,0 с COP 3,0. примерно эквивалентен HSPF, равному 10. Однако они могут быть намного дороже, чем тепловые насосы с воздушным источником. Некоторые коммунальные предприятия и муниципалитеты предоставляют стимулы для помочь компенсировать дополнительные затраты на геотермальные системы.

Тепловой насос нового типа, называемый бесканальным или «мини-сплит», является идеальным вариантом модернизации для домов без существующей системы воздуховодов.Несколько настенных внутренних блоков могут быть установлены в отдельных комнатах, все они связаны с одним наружным блоком. Как и любой тепловой насос, этот тип может обеспечивать как отопление, так и кондиционирование воздуха, но без за счет установки системы воздуховодов.

Определение размеров системы — больше не всегда лучше

Для любой новой системы отопления правильный выбор размера важен для обеспечения эффективной работы и комфорта. Подрядчики часто устанавливают системы большего размера, чем это действительно необходимо, либо для предотвращения обратных вызовов, либо для компенсации плохих систем распределения или неэффективной изоляции.Большинство систем отопления наиболее эффективны, когда они работают дольше. периоды времени. Негабаритная система быстрее удовлетворит потребность в тепле, но может никогда не достичь максимальной эффективности работы.

Перед установкой новой системы попросите вашего подрядчика выполнить расчет тепловой нагрузки с учетом площади в квадратных футах, уровней изоляции, герметичности, ориентация окна и другие факторы, влияющие на количество необходимого тепла.