Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Postoji nekoliko vrsta sustava koji se koriste za opskrbu toplinom u domu, a unutar svakog širokog tipa postoji mnogo varijacija. Neki sustavi grijanja dijele komponente s kućnom rashladnom opremom, a neki sustavi nude grijanje i hlađenje. Izraz HVAC - grijanje, ventilacija i klimatizacija - koristi se za opisivanje cjelokupnog sustava kontrole klime u kući.
Bez obzira koji se HVAC sustav koristi, svrha svih uređaja za grijanje je iskoristiti toplinsku energiju iz izvora goriva i prenijeti je u stambene prostore kako bi se održala ugodna temperatura okoline. Sustavi grijanja mogu koristiti razne izvore goriva, uključujući prirodni plin, propan, loživo ulje, biogorivo (poput drva) i električnu energiju. Neke kuće imaju više od jednog sustava grijanja, na primjer kada se dodani ili gotovi podrum grije drugačijim sustavom od ostatka kuće.
Sustavi prisilnog grijanja / hlađenja
Daleko najčešći HVAC sustav u modernim sjevernoameričkim kućama je sustav prisilnog zraka koji koristi peć s ventilatorom koji doprema zagrijani zrak u razne prostorije kuće putem mreže kanala. Sustavi s prisilnim zrakom vrlo brzo prilagođavaju temperaturu u sobi, a budući da klimatizacijski sustavi mogu dijeliti istu puhalicu i kanale, ovo je učinkovit cjelokupni HVAC sustav.
Izvori goriva: Peći koje napajaju sustave s prisilnim zrakom mogu se napajati prirodnim plinom, tekućim propanom (LP), loživim uljem ili električnom energijom.
Distribucija: Zrak koji zagrije plamenik peći ili zrak grijaćeg tijela distribuira se mrežom kanala do registara grijanja u pojedinim prostorijama. Drugi sustav kanala vraća zrak natrag u peć povratkom hladnog zraka.
Prednosti:
- Sustavi prisilnog zraka mogu se filtrirati kako bi se uklonili prašina i alergeni. Međutim, oni također mogu povećati količinu alergena u zraku.
- Oprema za ovlaživanje zraka (ili odvlaživač zraka) može se integrirati u sustav prisilnog zraka.
- Peći s prisilnim zrakom relativno su jeftine.
- Te peći mogu postići najvišu AFUE (godišnju učinkovitost iskorištavanja goriva) bilo kojeg sustava grijanja (ali to ne mora nužno značiti da je ovo najučinkovitiji način grijanja kuće).
- Sustavi prisilnog zraka mogu kombinirati hlađenje i sposobnost grijanja.
Mane:
- Potrebni su kanalski kanali i zauzimaju prostor u zidovima.
- Ventilatori peći mogu biti bučni.
- Pokretni zrak može distribuirati alergene.
- Zrak koji se kreće može postati suh, osim ako se ne ovlaži.
- Budući da sustavi s prisilnim zrakom zagrijavaju zrak, a ne predmete u sobi, to se ne smatra najudobnijim oblikom grijanja.
Sustavi gravitacijske zračne peći
Preteča sustava prisilnog zraka, gravitacijske zračne peći također distribuiraju zrak kroz sustav metalnih kanala, no umjesto da prisiljavaju zrak puhalicom, gravitacijski zračni sustavi djeluju pomoću jednostavne fizike dizanja toplog zraka i potonuća hladnog zraka. Gravitacijska zračna peć u podrumu zagrijava zrak koji se kroz kanale diže u razne prostorije. Hladan zrak vraća se u peć putem sustava povratnih kanala hladnog zraka. Takozvane peći "hobotnice" koje se nalaze u mnogim starijim domovima su gravitacijske zračne peći.
Gravitacijski zračni sustavi više nisu instalirani, ali u mnogim starijim domovima i dalje djeluju učinkovito.
Izvor goriva: Peći na prisilan zrak mogu se napajati prirodnim plinom, tekućim propanom (LP), loživim uljem ili električnom energijom.
Distribucija: Kondicionirani zrak cirkulira mrežom metalnih kanala.
Prednosti:
- Gravitacijski sustavi nemaju pokretnih dijelova i mogu trajati mnogo desetljeća.
- Oprema sustava vrlo je pouzdana i zahtjeva malo održavanja.
Mane:
- Zrak se ne može učinkovito filtrirati.
- Energetska učinkovitost niža je nego kod novijih peći.
- Prilagođavanje temperature je sporo, jer sustavi rade jednostavnim konvekcijskim strujama.
Podni zračni sustavi grijanja
Moderno podno grijanje vrsta je zrakastog sustava grijanja. Zračenje se razlikuje od prisilne topline zraka po tome što zagrijava predmete i materijale, poput namještaja i podova, a ne samo zrak. Većina sustava za zračenje za cijelu kuću toplinu distribuira toplom vodom zagrijanom u kotlu ili bojleru.
Podno grijanje uključuje plastične cijevi za vodu instalirane unutar podova od betonskih ploča ili pričvršćene na vrh ili dno drvenih podova. Tih je i općenito energetski učinkovit. Skloniji je grijanju sporije i treba mu više vremena za podešavanje od prisilne topline zraka, ali njegova je toplina konzistentnija.
Postoje i unutarnji sustavi koji koriste električne ožičenja instalirane ispod podnih materijala, obično keramičkih ili kamenih pločica. Oni su manje energetski učinkoviti od sustava s toplom vodom i obično se koriste samo u malim sobama kao što su kupaonice.
Izvori goriva: Sustavi cijevi za toplu vodu obično se griju pomoću centralnog kotla, koji se može napajati prirodnim plinom, tekućim propanom (LP) ili električnom energijom. Vruću vodu mogu pružiti i solarni sustavi tople vode, koji se obično koriste kao dodatak sustavima na bazi goriva.
Distribucija: Podni sustavi obično se distribuiraju vrućom vodom koja teče kroz plastične cijevi.
Prednosti:
- Zračni sustavi pružaju ugodnu, ravnomjernu toplinu.
- Kad se griju kotlovima, zračni sustavi mogu biti vrlo energetski učinkoviti.
Mane:
- Zračni sustavi relativno se sporo zagrijavaju i prilagođavaju temperaturnim promjenama.
- Instalacija podnih sustava može biti skupa.
- Težak je pristup skrivenim cjevovodima ako se pojave problemi s održavanjem.
- Sustavi koji se temelje na kotlovima ne mogu se kombinirati s klima uređajima.
Tradicionalni kotlovski i radijacijski sustavi
Starije kuće i stambene zgrade u Sjevernoj Americi često se griju tradicionalnim sustavima kotlova i radijatora. To uključuje centralni kotao koji cirkulira paru ili vruću vodu cijevima do radijatorskih jedinica smještenih strateški oko kuće. Klasični radijator - uspravna jedinica od lijevanog željeza koja se obično nalazi u blizini prozora - često se naziva parnim radijatorom, iako taj izraz ponekad nije točan.
U stvarnosti postoje dvije vrste sustava koji se koriste sa ovim starijim radijatorima. Pravi parni kotlovi zapravo cirkuliraju plinovitu paru kroz cijevi do pojedinih radijatora, koji se zatim kondenzira natrag u vodu i teče natrag do kotla radi ponovnog zagrijavanja. Suvremeni radijatorski sustavi cirkuliraju toplu vodu do radijatora putem električnih pumpi. Topla voda oslobađa toplinu na radijatoru, a ohlađena voda vraća se u kotao radi dodatnog zagrijavanja. Toplovodni radijatorski sustavi vrlo su česti u Europi.
Izvori goriva: Sustavi kotlova / radijatora mogu se napajati prirodnim plinom, tekućim propanom, loživim uljem ili električnom energijom. Izvorni kotlovi možda su čak i gorivi ugljenom.
Distribucija: Toplina se proizvodi parom ili vrućom vodom koja cirkulira kroz metalne cijevi do radijatora oblikovanih da olakšaju prijenos toplinske energije.
Prednosti:
- Zračna toplina prilično je ugodna i ne isušuje zrak kao što to čini prisilna toplina.
- Radijatori se mogu nadograditi na radijatore niskoprofilne ploče ili zidne ploče.
- Kada se zamijene stari kotlovi, moderni kotlovi mogu ponuditi vrlo dobru energetsku učinkovitost.
Mane:
- Radijatori mogu biti neugledni.
- Lokacije radijatora mogu ograničiti postavljanje namještaja i obloga prozora.
- Sustavi koji se temelje na kotlovima ne mogu se kombinirati s klima uređajima.
Podnožni radijator s toplom vodom
Sljedeći moderniji oblik zračenja topline je podnožni sustav tople vode, također poznat kao hidraulički sustav. Ovi sustavi također koriste centralizirani kotao za zagrijavanje vode koja cirkulira kroz sustav vodovodnih cijevi do podnožja grijaćih jedinica niskog profila koji zrače toplinu iz vode u sobu kroz tanke metalne peraje koje okružuju vodovodnu cijev. Ovo je u osnovi samo ažurirana, evoluirana verzija starih uspravnih radijatorskih sustava.
Izvori goriva: Kotlovi za hidrauličke sustave mogu se napajati prirodnim plinom, tekućim propanom (LP), loživim uljem ili električnom energijom. Također im mogu pomoći solarni sustavi grijanja.
Distribucija:
- Vruća voda zagrijavana kotlom i cijevima dovedena do podnožnih jedinica postavljenih uz zidove. Rebra povećavaju površinu odvođenja topline radi efikasnosti.
- Toplina se distribuira prirodnom konvekcijom: Zagrijani zrak izlazi iz podnožne jedinice, dok hladni zrak pada prema jedinici za grijanje.
Prednosti:
- Hidronički sustavi mogu ponuditi izvrsnu energetsku učinkovitost.
- Hydronic sustavi su tihi jer nema ventilatora ili puhala.
- Temperatura se može precizno kontrolirati.
- Radijatorski sustavi su vrlo izdržljivi i trebaju malo održavanja.
Mane:
- Jedinice za zračenje / konvekciju na podnožju moraju ostati nesmetane i mogu predstavljati izazove u postavljanju namještaja i dizajnu zavjesa.
- Radijatori se sporo zagrijavaju.
- Sustavi tople vode ne mogu se kombinirati sa sustavima klimatizacije.
- Ako toplina izlazi dulje vrijeme, cijevi za grijanje mogu biti u opasnosti od smrzavanja.
Sustavi grijanja toplinske pumpe
Najnovija tehnologija grijanja (i hlađenja) kuće je dizalica topline. Koristeći sustav sličan klima uređaju, dizalice topline izvlače toplinu iz zraka i isporučuju ga kući putem unutarnjeg uređaja za odzračivanje. Standardni kućni sustavi su dizalice topline s izvorom zraka koje crpe toplinu iz vanjskog zraka. Postoje i toplotne pumpe sa zemljom ili geotermalne topline koje izvlače toplinu iz dubine zemlje, kao i toplinske pumpe s izvorom vode koje se za toplinu oslanjaju na ribnjak ili jezero.
Popularna vrsta dizalice topline s izvorom zraka je mini-split sustav ili sustav bez kanala. Ovaj uređaj ima relativno malu vanjsku kompresorsku jedinicu i jedan ili više uređaja za rukovanje zrakom u zatvorenom prostoru koje je lako dodati dodacima u sobi ili udaljenim dijelovima kuće. Mnogi sustavi dizalica topline su reverzibilni i ljeti se mogu prebaciti u način klimatizacije. Toplinske pumpe mogu biti energetski učinkovite, ali prikladne su samo za relativno blagu klimu; manje su učinkoviti u vrlo vrućem i vrlo hladnom vremenu.
Izvori goriva: Dizalice topline obično se napajaju električnom energijom, iako su dostupni i modeli prirodnog plina.
Distribucija: Toplinu (i hlađenje) osiguravaju zidne jedinice koje pušu zrak preko zavojnica isparivača povezane s vanjskom pumpom koja izvlači ili apsorbira toplinu izvana.
Prednosti:
- Sustavi nude grijanje i hlađenje.
- Toplinske pumpe mogu biti vrlo energetski učinkovite.
- Pojedinačne zidne jedinice omogućuju preciznu kontrolu svake sobe.
- Ventilatori su tiši od središnjih sustava prisilnog zraka.
- Nisu potrebni kanali.
Mane:
- Toplinske pumpe su najprikladnije za relativno blagu klimu.
- Raspodjela zagrijanog ili ohlađenog zraka može biti ograničena jer dolazi iz jedne jedinice (u svakoj sobi ili prostoru).
Električni otporni sustavi grijanja
Električni grijači za podnožje i druge vrste električnih grijača nisu uobičajeni za primarne sustave grijanja kuće, uglavnom zbog visokih troškova električne energije. Međutim, i dalje su popularna opcija dodatnog grijanja u gotovim podrumima, kućnim uredima i sezonskim sobama (poput trosezonskih verandi i sunčališta). Električne grijače jednostavno je i jeftino instalirati i ne zahtijevaju kanale, pumpe, uređaje za obradu zraka ili drugu distribucijsku opremu. Jedinice su jeftine, nemaju pokretne dijelove i praktički ne zahtijevaju održavanje.
Pored uobičajenih grijača za podnu ploču, postoje i električni grijači koji zrače zračenjem. Obično su instalirani blizu stropa i usmjereni su prema stanovnicima prostorije, pružajući fokusiraniju toplinu nego što je dobijete kod podnožnih jedinica. Zračni grijači također su energetski učinkovitiji od podnožnih jedinica.
Distribucija: Podni grijači koriste prirodnu konvekciju za cirkulaciju topline kroz sobu. Zidne grijalice i mnogi specijalni grijači (poput grijača toekick) obično imaju unutarnje ventilatore koji ispušuju zagrijani zrak.
Prednosti:
- Jedinice grijača su svestrane i mogu se instalirati gotovo bilo gdje.
- Sustavi za napajanje trebaju samo električni krug.
- Jedinice bez ventilatora rade tiho.
- Zračni električni grijači zagrijavaju sobne predmete, slično zračenju topline u podu.
- Nisu potrebni kanali ili skupa instalacija.
Mane:
- Električni grijači vrlo su skupi u radu.
- Koriste puno električne energije i stoga nesrazmjerno doprinose prekomjernoj uporabi elektroenergetske mreže i povezanim problemima.
- Većinu električne energije generiraju elektrane na ugljen, pa električni grijači, iako čisti za rad, značajno doprinose onečišćenju zraka i atmosferskom ugljiku.
