Bez obzira na to što je vani neugodno vruće ili hladno, možemo se ugodno osjećati u zatvorenom zbog opreme za grijanje i hlađenje. Raznolika tehnologija koju danas imamo za mehaničko grijanje i hlađenje unutarnjih prostora doista je nevjerojatna.
Raznovrsna tehnologija koju danas imamo za mehaničko grijanje i hlađenje unutarnjih prostora doista je nevjerojatna: peći gotovo 100% učinkovit u izvlačenju topline iz goriva i dizalicama topline koje koriste zemlju kao izvor topline ili hladnjak primjer. No, postoji nekoliko konstanti koje se primjenjuju na sve sustave grijanja i hlađenja i dobro ih je imati na umu dok procjenjujete mogućnosti.
Termostat je prva konstanta. Osim ako se kao glavni izvor topline ne oslanjate na peć na drva, termostat vam omogućuje održavanje stalne unutarnje temperature. Nakon što postavite željenu temperaturu, vaš sustav grijanja ili hlađenja će se uključiti kada ugrađeni termometar termostata pokaže odstupanje od samo jedan ili dva stupnja. Nakon što se postigne ciljna temperatura, termostat govori sustavu grijanja (ili hlađenja) da se isključi.
Izolacija je druga konstanta. Sve kuće trebaju izolaciju kako bi usporile gubitak topline tijekom zime i usporile dobivanje topline u vrućim ljetnim danima. Izolacija može poboljšati unutarnju udobnost uklanjanjem hladnog propuha zimi i vrućih soba ljeti. Osim što je ugodnije, dobro izolirana kuća je energetski učinkovitija, a time i jeftinija za grijanje i hlađenje.
Učinkovitost je konačna konstanta u bilo kojoj procjeni zahtjeva grijanja i hlađenja. Otprilike polovica ukupnog proračuna energije tipičnog kućanstva troši se na grijanje i hlađenje. Ima smisla optimizirati učinkovitost jer se time štedi novac, a istovremeno smanjuje utjecaj emisija fosilnih goriva na okoliš. Učinkovitost vaših sustava grijanja i hlađenja ovisi o brojnim čimbenicima koji su objašnjeni u nastavku.
Učinkovitost sustava grijanja i hlađenja
Dob i povijest održavanja. Sustavi grijanja i hlađenja djeluju učinkovitije uz redovito održavanje. Zadaci održavanja „uradi sam“ uključuju zamjenu filtra zraka na sustavu s prisilnim zrakom (provjerite filtar jednom mjesečno i zamijenite ga ako je prljav) i čuvajte vanjsku klimatizacijsku jedinicu bez lišća i ostataka koji mogu ometati zrak Cirkulacija. Također je važno da opremu za grijanje i hlađenje servisira barem jednom godišnje stručni izvođač radova na KGH.
Čak i uz pravilno održavanje i stručno servisiranje, životni vijek opreme za grijanje i hlađenje je ograničen. Neke peći i kotlovi mogu nastaviti funkcionirati dobro 15 ili 20 godina, ali ako im je vršna učinkovitost niska (65%, na primjer), često ima smisla zamijeniti jedinicu i uživati u mnogo većoj učinkovitosti (pogledajte “Ocjene učinkovitosti”, ispod).
Zonirani sustavi. U većim kućama zonirani sustavi omogućuju vam uštedu energije i uštedu novca samo zagrijavanjem ili hlađenjem područja koja se koriste u određeno doba dana. Na primjer, postavljanjem spavaćih soba na drugom katu u zasebnu zonu grijanja, ovo područje kuće ne bi trebalo grijati tijekom dana, kada je na spratu nenastanjeno. Svakom zonom upravlja namjenski termostat.
Programabilni termostati. Opremanje vašeg doma programabilnim termostatom pristupačan je i pouzdan način za uštedu energije i novca za grijanje i hlađenje. Osnovni modeli omogućuju vam automatsko podešavanje postavki temperature kako biste izbjegli zagrijavanje ili hlađenje stambenog prostora koji se ne koristi. Napredniji modeli nude postavke za vikend/radni dan.
Ocjene učinkovitosti. Oprema za grijanje i hlađenje koja se danas prodaje dolazi s ocjenom učinkovitosti koju dodjeljuje EPA. Peći i kotlovi imaju ocjenu AFUE - godišnja učinkovitost korištenja goriva. Najučinkovitije jedinice su modeli sa "kondenzacijom" ili "izravnim ventilacijom" čija je vrijednost 90% AFUE ili veća. Toplinske pumpe i oprema za centralno klimatiziranje imaju oznaku SEER - ocjenu sezonske energetske učinkovitosti. Najučinkovitije jedinice bit će u rasponu 20.
Sustavi grijanja i njihov rad
Grijači soba. Ova velika kategorija uključuje prijenosne i ugrađene uređaje za grijanje koji funkcioniraju neovisno o sustavu centralnog grijanja. Prijenosni električni grijači najjeftiniji su i najjednostavniji za rad. Ugrađeni sobni grijači dolaze u obliku podnih ploča ili zidnih jedinica. Dostupni su i sobni grijači koji sagorijevaju propan ili prirodni plin. Ovi grijači trebaju izlaziti na otvoreno kako bi se spriječilo nakupljanje štetnih plinova izgaranja iznutra.
Grijanje na prisilni zrak. Dizajniran za distribuciju zagrijanog zraka po zgradi, ovaj se sustav obično sastoji od peći na sredini i mreže zračnih kanala. Peć kao izvor topline može koristiti električnu energiju, lož ulje, prirodni plin, propan ili (u rijetkim slučajevima) drvo za ogrjev. Kad unutarnja temperatura padne ispod postavljene temperature na termostatu, peć se automatski uključuje. Puhač tjera zagrijani zrak kroz dovodne kanale koji završavaju u toplinskim registrima koji se nalaze u cijelom stambenom prostoru. U isto vrijeme, puhač izvlači odgovarajući volumen hladnijeg zraka kroz povratne kanale, koji će se ponovno zagrijati u peći.
Za vrućeg vremena, isti kanal koji isporučuje topli zrak u stambeni prostor može se koristiti za distribuciju hladnog zraka iz centralnog klimatizacijskog sustava. Ovo je jedan od glavnih razloga zašto graditelji i vlasnici kuća odabiru grijanje na prisilni zrak. Grijanje na prisilni zrak nudi još jednu značajnu prednost: brže je od hidrauličkog grijanja pri podizanju sobne temperature.
Hidronsko grijanje. Ovaj popularni sustav centralnog grijanja radi cirkulirajući zagrijanu vodu do zidnih radijatora ili dugi niz plastičnih cijevi postavljenih ispod gotovog poda. Potonji sustav naziva se podno grijanje s zračenjem. Umjesto zagrijavanja zraka, hidraulični sustavi zagrijavaju predmete poput namještaja, podova i zidnih površina. Hidronički sustavi koriste kotao ili bojler bez spremnika za zagrijavanje vode, koja se zatim pumpa do cjevovoda ili radijatora.
Hibridni ili kombinirani sustavi. Ovi sustavi kombiniraju funkcije za uštedu novca na instalacijskim i operativnim troškovima. Jedan uobičajeni hibridni sustav koristi jedan kotao ili bojler bez spremnika za zagrijavanje vode za kupanje i grijanje. Drugi primjer je peć koja uključuje grijaći zavoj za vodu, što omogućuje jednoj jedinici da opskrbljuje toplom vodom zajedno s zagrijanim zrakom.
Toplinske pumpe. Ovisno o veličini i dizajnu dizalice topline, može opskrbljivati grijanje, hlađenje ili oboje. Toplinske pumpe s izvorom zraka najčešće su i najbolje funkcioniraju kada je vanjska temperatura iznad nule. Za hladnijeg vremena, rezervni izvor topline je dobra ideja. Toplinske crpke sa zemljom (poznate i kao geotermalne) i s vodom mogu funkcionirati učinkovito i učinkovito u svako doba godine, ali su mnogo skuplje za ugradnju.
Peći na drva. U područjima gdje je ogrjevno drvo dostupno, peć na drva s certifikatom EPA može biti dobar izvor dodatne topline. Također može biti primarni izvor topline za malu kuću ili jednu sobu. EPA certifikat znači da peć može raditi sigurno, a da štetne emisije budu minimalne.
Solarno grijanje. Današnji prioriteti dizajna doma često uključuju značajke zelene gradnje poput energetske učinkovitosti i održivosti. Solarno grijanje glavni je element zelene gradnje. Obično uključuje sljedeće značajke: izolirani prozori orijentirani za maksimalnu izloženost izravnoj sunčevoj svjetlosti, visoka razina izolacije i nepropusna konstrukcija za smanjenje gubitaka topline tijekom hladno vrijeme, toplinska masa koja može učinkovito pohraniti sunčevu toplinu i zračiti je nakon zalaska sunca, plus zasjenjivanje i ventilacija koje sprječavaju pregrijavanje tijekom toplog vremena.
Sustavi hlađenja i njihov rad
Centralna klima. Isti sustav kanala koji cirkulira zagrijani zrak u cijeloj kući može se koristiti za distribuciju rashlađenog u centralnom sustavu klimatizacije. Mreža dovodnih kanala isporučuje kondicionirani zrak u različite prostorije u kući, dok povratni kanali dovode zrak natrag u ventilator sustava (poznat i kao sustav za odzračivanje zraka) koji se mora obnoviti.
Središnji sustav izmjeničnog napajanja radi na istim principima koje vaš hladnjak koristi za hlađenje hrane. Vanjski dio ovog split sustava uključuje kompresor, kondenzator i ventilator za cirkulaciju zraka preko zavojnica kondenzatora. Radeći zajedno, ove komponente uzrokuju "promjenu faze" koja pretvara rashladni plin u tekućinu. Ovo tekuće rashladno sredstvo zatim se pumpa u zatvorenom prostoru, gdje ulazi u zavojnice isparivača u plenumu ventilatora. Dok topli unutarnji zrak puše preko zavojnica, tekuće rashladno sredstvo isparava i uklanja toplinu iz zraka - isti učinak hlađenja koji osjećate kada znoj isparava s vaše kože. Budući da zrak gubi sposobnost zadržavanja vlage dok se hladi, vaš sustav izmjenične struje također odvlažuje zrak. Kako bi dovršio ciklus, rashladni plin se vraća natrag u vanjsku jedinicu kako bi se ponovno pretvorio u tekućinu.
Prozorski i prijenosni klima uređaji. Klima uređaji za prozore su pristupačni (cijene počinju oko 200 USD), jednostavni su za ugradnju i učinkoviti u rashladnim prostorijama svih veličina. Današnji modeli dolaze s programabilnim kontrolama dizajniranim za povećanje udobnosti i praktičnosti. Kapacitet hlađenja ovih jedinica izražen je u Btu -ima (britanske toplinske jedinice); raspon počinje oko 5.000 i ide do 12.000. Opšte pravilo za dimenzioniranje prozorskog klima uređaja je 20 Btu za svaki kvadratni metar površine sobe. No pametno je dodati rashladne kapacitete ako postoje visoki stropovi, niska razina izolacije ili veliki prozori koji propuštaju puno izravne sunčeve svjetlosti. Budući da prozorski klima uređaj može umanjiti vanjski izgled kuće, mnogi vlasnici odlučuju ih instalirati na manje vidljivoj strani kuće. Sjetite se samo da će jedinica najbolje raditi kada usmjerava ohlađen zrak prema središtu prostorije.
Prijenosni klima uređaji mogu također omogućiti hlađenje u kućama bez centralnog klima uređaja. Ove jedinice obično dolaze s kotačima i dizajnirane su za sjedenje na podu pored prozora. Fleksibilni kanal se proteže kroz uski razvodnik koji se postavlja u otvor prozora za ispuštanje toplog zraka. Iako ove jedinice mogu biti primjenjivo rješenje kada građevinski propisi ne dopuštaju klimatizaciju na prozoru, velike su, teške (jedva prijenosne) i općenito nisu tako učinkovite kao prozorske jedinice.
Pasivno hlađenje. Strategije hlađenja bez mehaničke pomoći odavno su uspostavljene i često ih je vrijedno provesti. Sjena je odlično oružje protiv pregrijanih interijera, a mogu je osigurati drveće, krovovi trijema, tende i sjenila na prozorima. Otvaranje prozora kako biste iskoristili prirodne povjetarce i unakrsnu ventilaciju još je jedna strategija. Ljudi koji su odrasli bez izmjenične struje mogli bi se također prisjetiti učinkovitosti otvaranja prozora kada se navečer temperature ohlade, a zatim ih zatvaranja ujutro, kako je toplina počela rasti.
Uobičajeni problemi
Pogreške u dizajnu sustava. Za projektiranje sustava grijanja i hlađenja potreban je vješt izvođač HVAC -a. Mnogi čimbenici utječu na odabir opreme i raspored kanala ili radijacijskog grijanja zone: veličina kuće, uvjeti izolacije i nepropusnosti zraka, površina prozora, postavke goriva, proračun i više. Ugradnja opreme za grijanje i hlađenje s prevelikim kapacitetom (uobičajena pogreška) zapravo može uzrokovati probleme s udobnošću i učinkovitošću zbog prekomjernog vožnje bicikla.
Loše održavanje. Lako je i jeftino zamijeniti filtere u sustavu s prisilnim zrakom; ovo je osnovno održavanje koje svaki vlasnik kuće može obaviti. Provjerite filter jednom mjesečno i zamijenite ga ako je prljav. Neka vam HVAC tehničar servisira vaš sustav grijanja prije sezone grijanja i učini isto za vaš sustav hlađenja. Ovi osnovni zadaci održavanja održavat će vašu opremu u vrhunskom stanju.
Stara i/ili zastarjela oprema. Peć stara 20 godina koja je dobro održavana da radi s najvećom učinkovitošću može još uvijek raditi samo na 75% AFUE (godišnja učinkovitost korištenja goriva). Nasuprot tome, nova peć s visokom učinkovitošću i izravnim odzračivanjem donijet će učinkovitost iznad 90%.
Problemi s omotačem zgrade (propuštanje zraka, loša izolacija). Stare kuće mogu postaviti visoke zahtjeve za sustave grijanja i hlađenja. To se događa kada ima premalo izolacije i previše propuštanja zraka koji omogućuju izlaz "uvjetovanog" unutarnjeg zraka, a istovremeno dopušta vanjski zrak koji je često previše vruć ili prehladan za udobnost. Dobra vijest je da se ovi problemi s omotačem zgrade često mogu ispraviti zračnim zaptivanjem praznina, zamjenom zastarjelih prozora i povećavanjem izolacije doma.
