Независимо от того, насколько неприятно жарко или холодно на улице, мы можем чувствовать себя комфортно в помещении благодаря оборудованию для обогрева и охлаждения. Разнообразные технологии, которыми мы располагаем сегодня для механического обогрева и охлаждения внутренних помещений, поистине удивительны.
Разнообразные технологии, которыми мы располагаем сегодня для механического обогрева и охлаждения внутренних помещений, поистине удивительны: печи, которые почти на 100% эффективны при извлечении тепла из топлива, а тепловые насосы, использующие землю в качестве источника тепла или радиатора, для пример. Но есть несколько констант, которые применимы ко всем системам отопления и охлаждения, и их полезно иметь в виду при оценке вариантов.
Термостат - первая константа. Если вы не полагаетесь на дровяную печь в качестве основного источника тепла, термостат позволяет поддерживать постоянную температуру в помещении. После того, как вы установите целевую температуру, ваша система отопления или охлаждения включится, когда встроенный термометр термостата покажет отклонение всего на один или два градуса. Как только заданная температура достигнута, термостат дает команду системе обогрева (или охлаждения) отключиться.
Изоляция - вторая постоянная. Все дома нуждаются в теплоизоляции, чтобы замедлить теплопотери зимой и замедлить приток тепла в жаркие летние дни. Утеплитель может улучшить внутренний комфорт, устраняя сквозняки зимой и жаркие помещения летом. Помимо того, что дом с хорошей теплоизоляцией более комфортен, он более энергоэффективен и, следовательно, дешевле его обогревать и охлаждать.
Эффективность - это последняя константа при любой оценке требований к отоплению и охлаждению. Около половины общего энергетического бюджета типичного домохозяйства тратится на отопление и охлаждение. Имеет смысл оптимизировать эффективность, поскольку это экономит деньги, а также сводит к минимуму воздействие на окружающую среду от выбросов ископаемого топлива. Эффективность ваших систем отопления и охлаждения зависит от ряда факторов, которые будут описаны ниже.
Эффективность системы отопления и охлаждения
Возраст и история обслуживания. Системы отопления и охлаждения работают более эффективно при регулярном техническом обслуживании. В задачи технического обслуживания своими руками входит замена воздушного фильтра в системе с принудительной подачей воздуха (проверяйте фильтр один раз в месяц и замените его, если он грязный) и очищайте внешний блок переменного тока от листьев и другого мусора, который может препятствовать прохождению воздуха. тираж. Также важно, чтобы оборудование для отопления и охлаждения обслуживалось не реже одного раза в год у профессионального подрядчика по ОВК.
Даже при правильном уходе и профессиональном обслуживании срок службы отопительного и охлаждающего оборудования ограничен. Некоторые печи и котлы могут продолжать работать в течение 15 или 20 лет, но если их пиковая эффективность невысока (65%, например), часто имеет смысл заменить блок и получить гораздо более высокий КПД (см. «Рейтинги эффективности», ниже).
Зонированные системы. В больших домах зонированные системы позволяют экономить электроэнергию и деньги за счет обогрева или охлаждения только тех помещений, которые используются в определенное время суток. Например, поместив спальни на втором этаже в отдельную зону обогрева, эту зону дома не нужно будет отапливать днем, когда наверху никого нет. Каждая зона контролируется специальным термостатом.
Программируемые термостаты. Оснащение дома программируемым термостатом - доступный и надежный способ сэкономить энергию и деньги на отопление и охлаждение. Базовые модели позволяют автоматически регулировать настройки температуры, чтобы избежать нагрева или охлаждения неиспользуемого жилого помещения. Более продвинутые модели предлагают настройки для выходных / будних дней.
Рейтинги эффективности. Проданное сегодня отопительное и охлаждающее оборудование имеет рейтинг эффективности, присвоенный EPA. Печи и котлы имеют рейтинг AFUE - Годовая эффективность использования топлива. Наиболее эффективными агрегатами являются модели с «конденсацией» или «с прямым выпуском», рассчитанные на AFUE 90% или выше. Тепловым насосам и центральному оборудованию кондиционирования воздуха присвоено обозначение SEER - Сезонный рейтинг энергоэффективности. Самые эффективные юниты будут в диапазоне 20.
Системы отопления и как они работают
Комнатные обогреватели. В эту большую категорию входят как переносные, так и встраиваемые отопительные приборы, которые работают независимо от системы центрального отопления. Переносные электронагреватели наименее дорогие и самые простые в эксплуатации. Встраиваемые комнатные обогреватели бывают в виде плинтусов или настенных блоков. Также доступны комнатные обогреватели, работающие на пропане или природном газе. Эти обогреватели должны выходить наружу, чтобы предотвратить скопление вредных газов сгорания внутри.
Приточное воздушное отопление. Эта система, предназначенная для распределения нагретого воздуха по всему зданию, обычно состоит из расположенной в центре печи и сети воздуховодов. В качестве источника тепла печь может использовать электричество, мазут, природный газ, пропан или (в редких случаях) дрова. Когда температура в помещении опускается ниже температуры, установленной на вашем термостате, печь включается автоматически. Нагнетатель нагнетает нагретый воздух через приточные каналы, которые заканчиваются в тепловых регистрах, расположенных по всему жилому пространству. В то же время нагнетатель втягивает соответствующий объем более холодного воздуха через обратный воздуховод для повторного нагрева в печи.
В жаркую погоду тот же воздуховод, по которому теплый воздух поступает в жилое пространство, можно использовать для распределения холодного воздуха из центральной системы кондиционирования воздуха. Это одна из основных причин, по которой строители и домовладельцы выбирают воздушное отопление. Принудительное воздушное отопление дает еще одно заметное преимущество: оно быстрее, чем водяное отопление, при повышении температуры в помещении.
Водяное отопление. Эта популярная система центрального отопления работает за счет циркуляции нагретой воды к настенным радиаторам или длинным отрезкам пластиковых труб, проложенных под чистым полом. Последняя система называется лучистым теплым полом. Вместо нагрева воздуха гидронные системы нагревают такие объекты, как мебель, полы и поверхности стен. Гидравлические системы используют бойлер или водонагреватель без резервуара для нагрева воды, которая затем перекачивается в трубопроводы или радиаторы.
Гибридные или комбинированные системы. Эти системы сочетают в себе функции, позволяющие сэкономить на установке и эксплуатационных расходах. Одна распространенная гибридная система использует один бойлер или водонагреватель без резервуара для нагрева воды для купания и отопления. Другой пример - печь, которая включает в себя нагревательный змеевик для воды, позволяющий единственному устройству подавать горячую воду вместе с нагретым воздухом.
Тепловые насосы. В зависимости от размера и конструкции теплового насоса он может обеспечивать обогрев, охлаждение или и то, и другое. Тепловые насосы с воздушным источником являются наиболее распространенными и лучше всего работают при температуре наружного воздуха выше нуля. В холодную погоду рекомендуется использовать резервный источник тепла. Наземные (геотермальные) и водные тепловые насосы могут работать эффективно и рационально в любое время года, но их установка намного дороже.
Дровяные печи. В районах, где легко доступны дрова, дровяная печь, сертифицированная EPA, может быть хорошим источником дополнительного тепла. Также он может быть основным источником тепла для небольшого дома или отдельной комнаты. Сертификация EPA означает, что печь может работать безопасно, при этом вредные выбросы сведены к минимуму.
Солнечное отопление. Приоритеты дизайна дома сегодня часто включают такие элементы зеленого строительства, как энергоэффективность и экологичность. Солнечное отопление - важный элемент зеленого строительства. Обычно он включает в себя следующие особенности: изолированные окна, ориентированные на максимальное воздействие прямых солнечных лучей, высокий уровень изоляции и воздухонепроницаемую конструкцию для минимизации потерь тепла во время холодная погода, тепловая масса, которая может эффективно накапливать солнечное тепло и излучать это тепло после захода солнца, а также функции затенения и вентиляции, предотвращающие перегрев в теплую погоду.
Системы охлаждения и как они работают
Центральное кондиционирование. Та же система воздуховодов, по которой нагретый воздух циркулирует по дому, может использоваться для распределения охлажденного воздуха в центральной системе кондиционирования воздуха. Сеть приточных воздуховодов подает кондиционированный воздух в разные комнаты в доме, а обратные воздуховоды направляют воздух обратно к воздуходувке системы (также известному как кондиционер) для ремонта.
Центральная система кондиционирования работает по тем же принципам, что и ваш холодильник для охлаждения продуктов. Наружная часть этой сплит-системы включает компрессор, конденсатор и вентилятор для циркуляции воздуха по змеевикам конденсатора. Работая вместе, эти компоненты вызывают «фазовый переход», который превращает газообразный хладагент в жидкость. Затем этот жидкий хладагент перекачивается внутрь помещения, где он поступает в змеевики испарителя в камере статического давления воздухообрабатывающего агрегата. Когда теплый воздух в помещении обдувает змеевики, жидкий хладагент испаряется и отводит тепло из воздуха - такой же охлаждающий эффект, как при испарении пота с кожи. Поскольку при охлаждении воздух теряет способность удерживать влагу, ваша система кондиционирования воздуха также осушает ваш воздух. Для завершения цикла газообразный хладагент возвращается к наружному блоку и снова превращается в жидкость.
Оконные и переносные кондиционеры. Оконные кондиционеры доступны по цене (от 200 долларов), просты в установке и эффективны в холодильных комнатах любого размера. Современные модели оснащены программируемыми элементами управления, предназначенными для повышения комфорта и удобства эксплуатации. Холодопроизводительность этих агрегатов выражается в британских тепловых единицах (британских тепловых единицах); диапазон начинается от 5 000 до 12 000. Основное правило для определения размеров оконного кондиционера - 20 британских тепловых единиц на каждый квадратный фут площади комнаты. Но разумно добавить охлаждающую способность, если есть высокие потолки, низкий уровень теплоизоляции или большие окна, пропускающие много прямых солнечных лучей. Поскольку оконный кондиционер может портить внешний вид дома, многие домовладельцы предпочитают устанавливать их на менее видимой стороне дома. Просто помните, что устройство будет работать лучше всего, когда направит охлажденный воздух в центр комнаты.
Портативные кондиционеры также могут обеспечить охлаждение в домах без центрального кондиционирования воздуха. Эти устройства обычно поставляются с колесами и предназначены для установки на полу рядом с окном. Гибкие воздуховоды проходят через узкий коллектор, который устанавливается в оконном проеме для выпуска теплого воздуха. Хотя эти блоки могут быть работоспособным решением, когда строительные нормы и правила не допускают установку кондиционеров на окнах, они большие, тяжелые (едва переносимые) и, как правило, не так эффективны, как оконные блоки.
Пассивное охлаждение. Стратегии охлаждения без механической помощи давно отработаны, и их часто стоит реализовывать. Тень - отличное оружие против перегретых интерьеров, ее могут обеспечить деревья, крыши крыльца, навесы и шторы на окнах. Еще одна стратегия - открывать окна для естественного бриза и поперечной вентиляции. Люди, выросшие без кондиционера, могут также вспомнить эффективность открытия окон, когда вечером становится холодно, и затем закрытия их утром, когда начинает накапливаться жара.
Общие проблемы
Ошибки проектирования системы. Для проектирования систем отопления и охлаждения требуется квалифицированный подрядчик по ОВК. Многие факторы влияют на выбор оборудования и расположение воздуховодов или лучистого отопления. зоны: размер дома, условия изоляции и герметичности, площадь окон, предпочтения по топливу, бюджет и более. Установка оборудования для обогрева и охлаждения с избыточной мощностью (распространенная ошибка) может фактически вызвать проблемы с комфортом и эффективностью из-за чрезмерной езды на велосипеде.
Плохое обслуживание. Простая и недорогая замена фильтра (ов) в системе с принудительной подачей воздуха; это базовое обслуживание, которое может выполнить любой домовладелец. Проверяйте фильтр раз в месяц и заменяйте его, если он загрязнен. Попросите специалиста по ОВК обслуживать вашу систему отопления до начала отопительного сезона и сделать то же самое для вашей системы охлаждения. Эти основные работы по техническому обслуживанию будут поддерживать ваше оборудование в отличном состоянии.
Старое и / или устаревшее оборудование. Печь 20-летней давности, которая поддерживалась в хорошем состоянии для работы с максимальной эффективностью, может по-прежнему работать только при 75% AFUE (годовой эффективности использования топлива). Напротив, новая высокоэффективная печь с прямым выпуском воздуха обеспечит КПД выше 90%.
Проблемы с оболочкой здания (утечки воздуха, плохая изоляция). Старые дома могут предъявлять высокие требования к системам отопления и охлаждения. Это происходит, когда слишком мало изоляции и слишком много утечек воздуха, которые позволяют «кондиционированному» воздуху из помещения выходить, а также пропускают наружный воздух, который часто бывает слишком горячим или слишком холодным для комфорта. Хорошая новость заключается в том, что эти проблемы с оболочкой здания часто можно исправить путем герметизации зазоров, замены устаревших окон и повышения теплоизоляции дома.
