Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Existuje niekoľko typov systémov používaných na zabezpečenie tepla v domácnosti a v rámci každého širokého typu existuje veľa variácií. Niektoré vykurovacie systémy zdieľajú komponenty s domácimi chladiacimi zariadeniami a niektoré poskytujú kúrenie aj chladenie. Termín HVAC - kúrenie, vetranie a klimatizácia - sa používa na označenie celkového systému riadenia klimatizácie v domácnosti.
Bez ohľadu na to, aký systém HVAC sa používa, účelom všetkých vykurovacích zariadení je odoberať tepelnú energiu zo zdroja paliva a prenášať ju do obytných priestorov na udržanie príjemnej teploty okolia. Vykurovacie systémy môžu využívať rôzne zdroje paliva vrátane zemného plynu, propánu, vykurovacieho oleja, biopalív (napríklad dreva) a elektriny. Niektoré domy majú viac ako jeden vykurovací systém, napríklad keď je prídavné alebo dokončené suterén vykurované iným systémom ako zvyšok domu.
Systémy ohrievania a chladenia núteným vzduchom
Zďaleka najbežnejším systémom HVAC v moderných severoamerických domoch je systém s núteným obehom vzduchu, ktorý používa pec s dúchadlom, ktorá dodáva teplý vzduch do rôznych miestností domu prostredníctvom siete potrubí. Systémy s núteným vzduchom nastavujú teplotu miestnosti veľmi rýchlo a pretože klimatizačné systémy môžu zdieľať rovnaké dúchadlo a vzduchotechnické potrubie, jedná sa o efektívny celkový systém HVAC.
Zdroje paliva: Pece, ktoré poháňajú systémy s núteným obehom vzduchu, môžu byť poháňané zemným plynom, kvapalným propánom (LP), vykurovacím olejom alebo elektrinou.
Distribúcia: Vzduch, ktorý sa ohrieva horákom pece alebo vzduchom vykurovacieho telesa, sa distribuuje sieťou potrubí do vykurovacích registrov v jednotlivých miestnostiach. Iný systém potrubí vracia vzduch späť do pece prostredníctvom spätného toku studeného vzduchu.
Výhody:
- Systémy núteného vzduchu je možné filtrovať, aby sa odstránil prach a alergény. Môžu však tiež zvýšiť množstvo alergénov, ktoré sa prenášajú vzduchom.
- Do systému núteného vzduchu je možné integrovať zvlhčovač (alebo odvlhčovač).
- Pece s núteným obehom vzduchu sú pomerne lacné.
- Tieto pece môžu dosiahnuť najvyššie hodnotenie AFUE (ročná účinnosť využitia paliva) zo všetkých vykurovacích systémov (to však nevyhnutne neznamená, že ide o najefektívnejší spôsob vykurovania domu).
- Systémy s núteným vzduchom môžu kombinovať chladenie a kúrenie.
Nevýhody:
- Vyžaduje potrubie a zaberá miesto v stenách.
- Fanúšikovia pecí môžu byť hluční.
- Pohybujúci sa vzduch môže distribuovať alergény.
- Pohybujúci sa vzduch môže vyschnúť, pokiaľ nie je zvlhčený.
- Pretože systémy s núteným vzduchom ohrievajú vzduch a nie predmety v miestnosti, nepovažuje sa to za najpohodlnejšiu formu vykurovania.
Gravitačné systémy vzduchových pecí
Gravitačné vzduchové pece, ktoré sú predchodcom systémov s núteným obehom vzduchu, tiež distribuujú vzduch sústavou kovových potrubí. Systémy gravitačného vzduchu však pracujú skôr než pomocou dúchadla. Systémy gravitačného vzduchu fungujú pomocou jednoduchej fyziky stúpania teplého vzduchu a klesania chladného vzduchu. Gravitačná vzduchová pec v suteréne ohrieva vzduch, ktorý potom stúpa do rôznych miestností potrubím. Chladný vzduch sa vracia do pece prostredníctvom systému spätných potrubí studeného vzduchu. Takzvané „chobotnicové“ pece nájdené v mnohých starších domoch sú gravitačné vzduchové pece.
Gravitačné vzduchové systémy sa už neinštalujú, ale v mnohých starších domoch naďalej fungujú efektívne.
Zdroj paliva: Pece s núteným obehom vzduchu môžu byť poháňané zemným plynom, kvapalným propánom (LP), vykurovacím olejom alebo elektrinou.
Distribúcia: Upravený vzduch cirkuluje sieťou kovových potrubí.
Výhody:
- Gravitačné systémy neobsahujú žiadne pohyblivé časti a môžu trvať mnoho desaťročí.
- Systémové vybavenie je veľmi spoľahlivé a vyžaduje malú údržbu.
Nevýhody:
- Vzduch sa nedá efektívne filtrovať.
- Energetická účinnosť je nižšia ako pri novších peciach.
- Úpravy teploty sú pomalé, pretože systémy pracujú s jednoduchými konvekčnými prúdmi.
Podlahové sálavé vykurovacie systémy
Moderné podlahové kúrenie je typom sálavého vykurovacieho systému. Sálavé kúrenie sa líši od núteného vzduchu tým, že ohrieva skôr predmety a materiály, ako je nábytok a podlahy, nielen vzduch. Väčšina sálavých systémov pre celý dom distribuuje teplo prostredníctvom horúcej vody ohrievanej v bojleri alebo ohrievači teplej vody.
Podlahové kúrenie zahŕňa plastové vodovodné potrubia inštalované vo vnútri podláh z betónových dosiek alebo pripevnené k hornej alebo spodnej časti drevených podláh. Je tichý a všeobecne energeticky efektívny. Má tendenciu ohrievať pomalšie a jeho úprava trvá dlhšie ako nútenému teplu vzduchu, ale jeho teplo je stabilnejšie.
Existujú aj podlahové systémy, ktoré používajú elektrické vedenie inštalované pod podlahovými materiálmi, zvyčajne keramickými alebo kamennými dlaždicami. Sú energeticky menej účinné ako systémy s teplou vodou a zvyčajne sa používajú iba v malých miestnostiach, ako sú kúpeľne.
Zdroje paliva: Teplovodné potrubné systémy sú zvyčajne vykurované centrálnym kotlom, ktorý môže byť poháňaný zemným plynom, kvapalným propánom (LP) alebo elektrinou. Teplú vodu môžu zabezpečovať aj solárne systémy s horúcou vodou, ktoré sa bežne používajú ako doplnok k palivovým systémom.
Distribúcia: Podlahové systémy sú zvyčajne distribuované horúcou vodou pretekajúcou cez plastové rúrky.
Výhody:
- Sálavé systémy poskytujú pohodlné a rovnomerné teplo.
- Pri vykurovaní pomocou kotlov môžu byť sálavé systémy veľmi energeticky účinné.
Nevýhody:
- Sálavé systémy sa ohrievajú pomerne pomaly a prispôsobujú sa teplotným zmenám.
- Inštalácia podlahových systémov môže byť nákladná.
- Ak sa vyskytnú problémy s údržbou, je ťažký prístup k skrytému potrubiu.
- Kotlové systémy nie je možné kombinovať s klimatizáciou.
Tradičné systémy kotlov a radiátorov
Staršie domy a bytové domy v Severnej Amerike sa často vykurujú tradičnými systémami kotlov a radiátorov. Patrí medzi ne centrálny kotol, ktorý cirkuluje paru alebo horúcu vodu cez potrubie do radiátorových jednotiek umiestnených strategicky okolo domu. Klasický radiátor - liatinová stojatá jednotka zvyčajne umiestnená pri oknách - sa často nazýva parný radiátor, aj keď tento výraz je niekedy nepresný.
V skutočnosti sa s týmito staršími radiátormi používajú dva typy systémov. Skutočné parné kotly skutočne cirkulujú plynnú paru potrubím k jednotlivým radiátorom, ktoré potom kondenzujú späť na vodu a prúdia späť do kotla na opätovné zahriatie. Moderné radiátorové systémy cirkulujú horúcu vodu do radiátorov pomocou elektrických čerpadiel. Horúca voda uvoľňuje svoje teplo na radiátore a ochladená voda sa vracia späť do kotla na ďalšie ohrievanie. Teplovodné radiátorové systémy sú v Európe veľmi bežné.
Zdroje paliva: Systémy kotlov / chladičov môžu byť poháňané zemným plynom, kvapalným propánom, vykurovacím olejom alebo elektrinou. Originálne kotly mohli byť dokonca poháňané uhľom.
Distribúcia: Teplo sa vyrába parou alebo horúcou vodou cirkulujúcou cez kovové rúry do radiátorov tvarovaných tak, aby sa uľahčil prenos tepelnej energie.
Výhody:
- Sálavé teplo je celkom pohodlné a nevysušuje vzduch tak, ako to robí nútené teplo.
- Radiátory je možné aktualizovať na nízkoprofilové soklové alebo stenové radiátory.
- Pri výmene starých kotlov môžu moderné kotly ponúknuť veľmi dobrú energetickú účinnosť.
Nevýhody:
- Radiátory môžu byť nepekné.
- Umiestnenie radiátorov môže obmedziť umiestnenie nábytku a okenných krytín.
- Kotlové systémy nie je možné kombinovať s klimatizáciou.
Teplovodný doskový radiátor
Ďalšou modernejšou formou sálavého tepla je teplovodný soklový systém, tiež známy ako hydronický systém. Tieto systémy tiež používajú centralizovaný kotol na ohrev vody, ktorá cirkuluje cez systém vodovodného potrubia, k nízkoprofilovým vykurovacím jednotkám so základnou doskou, ktoré vyžarujú teplo z vody von do miestnosti cez tenké kovové rebrá obklopujúce vodovodné potrubie. Toto je v podstate iba aktualizovaná a vyvinutá verzia starých zvislých radiátorových systémov.
Zdroje paliva: Kotly na hydronické systémy môžu byť poháňané zemným plynom, kvapalným propánom (LP), vykurovacím olejom alebo elektrinou. Pomôcť im môžu aj solárne vykurovacie systémy.
Distribúcia:
- Teplá voda ohrievaná kotlom a vedená do soklových dosiek „s plutvami“ namontovaných pozdĺž stien. Rebrá zväčšujú kvôli efektivite povrchovú plochu rozptylu tepla.
- Teplo sa distribuuje prirodzenou konvekciou: Z jednotky základnej dosky stúpa ohriaty vzduch, zatiaľ čo studený vzduch klesá smerom k jednotke na vykurovanie.
Výhody:
- Hydronické systémy môžu ponúknuť vynikajúcu energetickú účinnosť.
- Hydronické systémy sú tiché, pretože tu nie sú žiadne ventilátory ani dúchadlá.
- Teplota sa dá presne regulovať.
- Radiátorové systémy sú veľmi odolné a vyžadujú malú údržbu.
Nevýhody:
- Vyžarovacie / konvekčné jednotky základnej dosky musia zostať bez prekážok a môžu predstavovať problémy pri umiestňovaní nábytku a dizajne závesov.
- Radiátory sa pomaly zohrievajú.
- Teplovodné systémy nie je možné kombinovať s klimatizačnými systémami.
- Ak dôjde k dlhodobému vypadávaniu tepla, môže dôjsť k zamrznutiu vykurovacích potrubí.
Vykurovacie systémy s tepelným čerpadlom
Najnovšou technológiou vykurovania (a chladenia) domu je tepelné čerpadlo. Pomocou systému, ktorý je podobný klimatizácii, tepelné čerpadlá extrahujú teplo zo vzduchu a dodávajú ho domov pomocou ovládača vzduchu v interiéri. Štandardné domáce systémy sú tepelné čerpadlá typu vzduch, ktoré čerpajú teplo z vonkajšieho vzduchu. Existujú tiež zemné alebo geotermálne tepelné čerpadlá, ktoré čerpajú teplo hlboko v zemi, ako aj tepelné čerpadlá založené na vode, ktoré sa spoliehajú na teplo z jazierka alebo jazera.
Populárnym typom tepelných čerpadiel so zdrojom vzduchu je systém mini-split alebo ductless. Má relatívne malú vonkajšiu kompresorovú jednotku a jednu alebo viac manipulátorov vnútorného vzduchu, ktoré sa dajú ľahko pridať k doplnkom miestnosti alebo vzdialeným oblastiam domu. Mnoho systémov tepelných čerpadiel je reverzibilných a v lete ich možno prepnúť do režimu klimatizácie. Tepelné čerpadlá môžu byť energeticky účinné, ale sú vhodné iba pre relatívne mierne podnebie; sú menej účinné vo veľmi horúcom a veľmi chladnom počasí.
Zdroje paliva: Tepelné čerpadlá sú zvyčajne poháňané elektrinou, aj keď sú k dispozícii aj modely na zemný plyn.
Distribúcia: Teplo (a chladenie) zabezpečujú nástenné jednotky, ktoré fúkajú vzduch cez cievky výparníka spojené s vonkajším čerpadlom, ktoré extrahuje alebo absorbuje teplo z vonku.
Výhody:
- Systémy ponúkajú kúrenie aj chladenie.
- Tepelné čerpadlá môžu byť veľmi energeticky efektívne.
- Jednotlivé nástenné jednotky umožňujú presnú kontrolu nad každou miestnosťou.
- Ventilátory sú tichšie ako centrálne systémy núteného vzduchu.
- Nie je potrebné žiadne potrubie.
Nevýhody:
- Tepelné čerpadlá sú najvhodnejšie pre relatívne mierne podnebie.
- Distribúcia ohriateho alebo chladeného vzduchu môže byť obmedzená, pretože pochádza z jednej jednotky (v každej miestnosti alebo oblasti).
Elektrické odporové vykurovacie systémy
Elektrické základné ohrievače a iné typy elektrických ohrievačov sa bežne nepoužívajú pre primárne systémy vykurovania domu, väčšinou z dôvodu vysokých nákladov na elektrickú energiu. Naďalej však zostávajú obľúbenou možnosťou doplnkového vykurovania v hotových suterénoch, domácich kanceláriách a sezónnych miestnostiach (napríklad trojsezónne verandy a slnečné miestnosti). Elektrické ohrievače sa inštalujú ľahko a lacno a nevyžadujú žiadne potrubie, čerpadlá, vzduchotechnické zariadenia alebo iné distribučné zariadenia. Jednotky sú lacné a neobsahujú žiadne pohyblivé časti a nevyžadujú prakticky žiadnu údržbu.
Okrem bežných soklových ohrievačov existujú elektrické sálavé ohrievače, ktoré vykurujú žiarením. Spravidla sú inštalované blízko stropu a sú smerované k obyvateľom miestnosti. Poskytujú viac sústredeného tepla, ako je tomu u základných dosiek. Sálavé ohrievače sú tiež energeticky efektívnejšie ako základné dosky.
Distribúcia: Ohrievače soklových dosiek využívajú prirodzenú konvekciu na cirkuláciu tepla v miestnosti. Nástenné ohrievače a mnoho špeciálnych ohrievačov (napríklad ohrievače toekick) majú zvyčajne vnútorné ventilátory, ktoré vyfukujú ohriaty vzduch.
Výhody:
- Vykurovacie jednotky sú všestranné a je možné ich inštalovať takmer kdekoľvek.
- Systémy potrebujú na napájanie iba elektrický obvod.
- Jednotky bez ventilátorov pracujú potichu.
- Sálavé elektrické ohrievače ohrievajú predmety v miestnosti podobne ako sálavé teplo v podlahe.
- Nie je potrebné žiadne potrubie ani nákladná inštalácia.
Nevýhody:
- Prevádzka elektrických ohrievačov je veľmi nákladná.
- Používajú veľa elektriny, a preto neúmerne prispievajú k nadmernému využívaniu elektrickej rozvodnej siete a súvisiacim problémom.
- Väčšinu elektriny vyrábajú uhoľné elektrárne, takže elektrické ohrievače, hoci sú v prevádzke čisté, významne prispievajú k znečisťovaniu ovzdušia a atmosférickému uhlíku.
