Värme och kyla: Vad du behöver veta

Den varierade teknik vi har idag för mekanisk uppvärmning och kylning av inomhusutrymmen är verkligen fantastisk: ugnar som är nästan 100% effektiv vid utvinning av värme från bränsle och värmepumpar som använder jorden som värmekälla eller kylfläns, för exempel. Men det finns några konstanter som gäller för alla värme- och kylsystem och det är bra att ha dessa i åtanke när du utvärderar alternativ.

Termostaten är den första konstanten. Om du inte förlitar dig på en vedspis som din huvudsakliga värmekälla kan termostaten hålla konstanta inomhustemperaturer. När du har ställt in din måltemperatur tänds ditt värme- eller kylsystem när termostatens inbyggda termometer indikerar en avgång på bara en eller två grader. När måletemperaturen har uppnått, säger termostaten till uppvärmning (eller kylning) att stänga av.

Isolering är den andra konstanten. Alla hus behöver isolering för att bromsa värmeförlusten under vintern och för att bromsa värmeökningen på varma sommardagar. Isolering kan förbättra interiörkomforten genom att eliminera kalla drag på vintern och varma rum på sommaren. Förutom att vara bekvämare är ett välisolerat hus mer energieffektivt och därmed billigare att värma och kyla.

Effektivitet är den slutliga konstanten vid varje bedömning av värme- och kylbehov. Ungefär hälften av ett typiskt hushålls totala energibudget går åt till uppvärmning och kylning. Det är vettigt att optimera effektiviteten eftersom den sparar pengar, samtidigt som den minimerar miljöpåverkan från fossila bränsleutsläpp. Effektiviteten hos dina värme- och kylsystem beror på ett antal faktorer som förklaras strax innan.

Värme- och kylsystem Effektivitet

Ålder & underhållshistoria. Värme- och kylsystem fungerar mer effektivt med regelbundet underhåll. DIY-underhållsuppgifter inkluderar byte av luftfilter på ett forcerat luftsystem (kontrollera filtret en gång i månaden och byt ut den om den är smutsig) och håll en utomhusenhet fri från löv och annat skräp som kan hindra luft omlopp. Det är också viktigt att ha värme- och kylutrustning servad minst en gång om året av en professionell VVS -entreprenör.

Även med korrekt underhåll och professionell service är livslängden för värme- och kylutrustning begränsad. Vissa ugnar och pannor kan fortsätta att fungera bra i 15 eller 20 år, men om deras maximala effektivitet är låg (65%, till exempel), är det ofta meningsfullt att byta ut enheten och njuta av mycket högre effektivitet (se ”Effektivitetsbetyg” Nedan).

Zonerade system. I större bostäder gör zonindelade system det möjligt att spara energi och spara pengar genom att bara värma eller kyla områden som används vid en viss tid på dagen. Till exempel, genom att placera sovrum på andra våningen i en separat uppvärmningszon, skulle detta område av huset inte behöva värmas under dagen, när övervåningen är ledig. Varje zon styrs av en särskild termostat.

Programmerbara termostater. Att utrusta ditt hem med en programmerbar termostat är ett prisvärt och pålitligt sätt att spara energi och pengar på värme och kyla. Med grundläggande modeller kan du automatiskt justera temperaturinställningarna för att undvika uppvärmning eller kylning av bostadsutrymme som inte används. Mer avancerade modeller erbjuder inställningar för helg/vardag.

Effektivitetsbetyg. Värme- och kylutrustningen som säljs idag har en effektivitetsklass som tilldelats av EPA. Ugnar och pannor har ett AFUE -betyg - årlig bränsleförbrukningseffektivitet. De mest effektiva enheterna är "kondenserande" eller "direktventilerade" modeller med en klass på 90% AFUE eller högre. Värmepumpar och central luftkonditioneringsutrustning har en SEER -beteckning - säsongsbetyg för energieffektivitet. De mest effektiva enheterna kommer att finnas i 20 -serien.

Värmesystem och hur de fungerar

Rumsvärmare. Denna stora kategori inkluderar både bärbara och inbyggda värmeapparater som fungerar oberoende av ett centralvärmesystem. Bärbara elvärmare är de billigaste och enklaste att använda. Inbyggda rumsvärmare finns i form av baseboard eller väggmonterade enheter. Rumsvärmare som bränner propan eller naturgas finns också. Dessa värmare bör ventileras utomhus för att förhindra att skadliga förbränningsgaser ackumuleras inuti.

Tvingad luftvärme. Detta system är utformat för att distribuera uppvärmd luft i en byggnad, och består vanligtvis av en centralt placerad ugn och ett nätverk av luftkanaler. Ugnen kan använda el, eldningsolja, naturgas, propan eller (i sällsynta fall) ved som värmekälla. När inomhustemperaturen sjunker under temperaturinställningen på din termostat, slås ugnen på automatiskt. En fläkt tvingar uppvärmd luft genom tillförselkanaler som slutar i värmeregister som finns i hela bostadsutrymmet. Samtidigt drar fläkten en matchande volym svalare luft genom returledningar, som ska värmas upp vid ugnen.

Vid varmt väder kan samma kanalverk som levererar varm luft till bostadsutrymmet användas för att distribuera kall luft från ett centralt luftkonditioneringssystem. Detta är en av de främsta anledningarna till att byggare och husägare väljer varmluftsuppvärmning. Tvångsluftsuppvärmning erbjuder en annan anmärkningsvärd fördel: Det är snabbare än vattenvärme vid höjning av rumstemperatur.

Hydraulisk uppvärmning. Detta populära centralvärmesystem fungerar genom att cirkulera uppvärmt vatten till väggmonterade radiatorer eller långa plaströr placerade under det färdiga golvet. Det senare systemet kallas strålande golvvärme. I stället för att värma luft, värmer hydroniska system föremål som möbler, golv och väggytor. Hydroniska system använder en panna eller en tanklös varmvattenberedare för att värma vatten, som sedan pumpas till rörledningar eller radiatorer.

Hybrid- eller kombisystem. Dessa system kombinerar funktioner för att spara pengar på installation och driftskostnader. Ett vanligt hybridsystem använder en enda panna eller tanklös varmvattenberedare för att värma vatten för bad och uppvärmning. Ett annat exempel är en ugn som innehåller en värmebatteri för vatten, vilket gör att en enda enhet kan leverera varmt vatten tillsammans med uppvärmd luft.

Värmepumpar. Beroende på storleken och utformningen av en värmepump kan den leverera värme, kyla eller båda. Luftvärmepumpar är de vanligaste och fungerar bäst när utetemperaturen är över fryspunkten. Vid kallare väder är en reservvärmekälla en bra idé. Markvärme (även kallad geotermisk) och vattenvärmepumpar kan fungera effektivt och effektivt under alla tider på året, men de är mycket dyrare att installera.

Vedspisar. I områden där ved är lätt tillgängligt kan en EPA-certifierad vedspis vara en bra källa till tillskottsvärme. Det kan också vara den primära värmekällan för ett litet hus eller ett enkelrum. EPA -certifiering innebär att kaminen kan fungera säkert, samtidigt som skadliga utsläpp hålls på ett minimum.

Solvärme. Hemdesignprioriteringar idag inkluderar ofta gröna byggnadsfunktioner som energieffektivitet och hållbarhet. Solvärme är ett viktigt inslag i gröna byggnader. Det innehåller vanligtvis följande funktioner: isolerade fönster orienterade för maximal exponering för direkt solljus, höga isoleringsnivåer och lufttät konstruktion för att minimera värmeförlust under kallt väder, termisk massa som effektivt kan lagra solvärme och utstråla denna värme efter att solen gått ner, plus skuggnings- och ventilationsfunktioner som förhindrar överhettning under varmt väder.

Kylsystem och hur de fungerar

Central luftkonditionering. Samma kanalsystem som cirkulerar uppvärmd luft genom ett hus kan användas för att fördela kylt i ett centralt luftkonditioneringssystem. Ett nätverk av försörjningskanaler levererar konditionerad luft till olika rum i huset, medan returledningar leder luft tillbaka till systemets fläkt (aka luftbehandlare) för att renoveras.

Ett centralt AC -system fungerar på samma principer som ditt kylskåp använder för att hålla maten sval. Utomhusdelen av detta delningssystem inkluderar en kompressor, en kondensor och en fläkt för att cirkulera luft över kondensorbatterierna. Tillsammans orsakar dessa komponenter en "fasförändring" som förvandlar köldmediegas till en vätska. Detta flytande köldmedium pumpas sedan inomhus, där det kommer in i förångarspolar i luftbehandlarens kammare. När varm inomhusluft blåser över spolarna, avdunstar det flytande köldmediet och tar bort värme från luften - samma kylningseffekt som du upplever när svett avdunstar från huden. Eftersom luft förlorar sin förmåga att hålla fukt när den svalnar, avfuktar ditt AC -system också din luft. För att slutföra cykeln flyttar köldmediegas tillbaka till utomhusenheten för att förvandlas tillbaka till en vätska.

Fönster och bärbara AC -enheter. Fönsterklimaanläggningar är överkomliga (priserna börjar runt $ 200), är enkla att installera och effektiva vid kylrum i alla storlekar. Dagens modeller har programmerbara kontroller som är utformade för att öka komforten och användarvänligheten. Kylkapaciteten för dessa enheter uttrycks i Btu (brittiska termiska enheter); intervallet börjar på cirka 5 000 och går upp till 12 000. Tumregeln för dimensionering av ett fönster luftkonditionering är 20 Btu för varje kvadratmeter rumsyta. Men det är smart att lägga till kylkapacitet om det är högt i tak, låga isoleringsnivåer eller stora fönster som släpper in mycket direkt solljus. Eftersom en fönsterluftkonditionering kan försämra ett hems yttre utseende väljer många husägare att installera dem på en mindre synlig sida av huset. Kom bara ihåg att enheten fungerar bäst när den riktar sval luft mot mitten av ett rum.

Bärbara luftkonditioneringsapparater kan också ge kylning i hus utan central luftkonditionering. Dessa enheter har vanligtvis hjul och är utformade för att sitta på golvet bredvid ett fönster. Flexibelt kanalarbete sträcker sig genom ett smalt grenrör som monteras i fönsteröppningen för att släppa ut varm luft. Även om dessa enheter kan vara en fungerande lösning när byggkoder inte tillåter fönstermonterad AC, är de stora, tunga (knappt bärbara) och i allmänhet inte lika effektiva som fönsterenheter.

Passiv kylning. Strategier för kylning utan mekaniskt stöd är sedan länge etablerade och ofta värda att implementera. Skugga är ett bra vapen mot överhettade interiörer, och det kan tillhandahållas av träd, verandatak, markiser och fönstermonterade nyanser. Att öppna fönster för att dra nytta av naturliga vindar och tvärventilation är en annan strategi. Folk som växte upp utan AC kan också komma ihåg hur effektivt det är att öppna fönster när temperaturen svalnade på kvällen och sedan stänga dem på morgonen när värmen började byggas.

Vanliga problem

Systemdesignfel. Det krävs en skicklig VVS -entreprenör för att designa värme- och kylsystem. Många faktorer spelar in vid val av utrustning och utformning av kanalarbete eller strålningsvärme zoner: husstorlek, isolering och lufttäthet, fönsteryta, bränslepreferenser, budget och Mer. Att installera värme- och kylutrustning med överkapacitet (ett vanligt fel) kan faktiskt orsaka komfort- och effektivitetsproblem på grund av överdriven cykling.

Dåligt underhåll. Det är enkelt och billigt att byta ut filtren / filtren i ett tryckluftssystem; detta är grundläggande underhåll som alla husägare kan utföra. Kontrollera filtret en gång i månaden och byt ut det om det är smutsigt. Låt en VVS -tekniker serva ditt värmesystem före uppvärmningssäsongen och gör samma sak för ditt kylsystem. Dessa grundläggande underhållsuppgifter kommer att hålla din utrustning i toppskick.

Gammal och/eller föråldrad utrustning. En 20-årig ugn som har underhållits väl för att fungera med högsta effektivitet kan fortfarande bara fungera vid 75% AFUE (årlig bränsleförbrukningseffektivitet). Däremot kommer en ny, högeffektiv, direktluftsugn att leverera en verkningsgrad över 90%.

Frågor om att bygga kuvert (luftläckor, dålig isolering). Gamla hus kan ställa höga krav på värme- och kylsystem. Detta händer när det finns för lite isolering och för många luftläckor som gör att "konditionerad" inomhusluft kan släppa ut, samtidigt som den tillåter utomhusluft som ofta är för varm eller för kall för komfort. Den goda nyheten är att dessa byggnadshushållsproblem ofta kan korrigeras genom lufttätande luckor, byta ut föråldrade fönster och öka husisoleringen.