Typer av hemuppvärmningssystem

Det finns flera typer av system som används för att ge värme i ett hem, och inom varje bred typ finns det många variationer. Vissa värmesystem delar komponenter med hemmets kylutrustning, och vissa system ger både uppvärmning och kylning. Termen HVAC - uppvärmning, ventilation och luftkonditionering - används för att beskriva det övergripande klimatkontrollsystemet i ett hem.

Oavsett vilket HVAC-system som används är syftet med alla värmeapparater att ta bort den termiska energin från en bränslekälla och överföra den till bostadsutrymmen för att upprätthålla en bekväm omgivningstemperatur. Värmesystem kan använda en mängd olika bränslekällor, inklusive naturgas, propan, eldningsolja, biobränsle (som trä) och el. Vissa hem har mer än ett värmesystem, till exempel när en tillbyggnad eller färdig källare värms upp av ett annat system än resten av huset.

Det överlägset vanligaste HVAC-systemet i moderna nordeuropeiska hem är tvångsluftsystemet som använder en ugn med en fläkt som levererar uppvärmd luft till hemmets olika rum genom ett nätverk av kanaler. Tvångsluftssystem justerar mycket snabbt rumstemperaturen och eftersom luftkonditioneringssystem kan dela samma fläkt och kanaler är detta ett effektivt övergripande VVS-system.

Bränslekällorna: De ugnar som effekt forcerad luftsystem kan drivas med naturgas, flytande propån (LP), eldningsolja, eller el.

Distribution: Luft som värms in av ugnens brännare eller värmeelement luft fördelas genom ett nätverk av kanaler till värmeregister i enskilda rum. Ett annat system av kanaler returnerar luft tillbaka till ugnen genom retur av kall luft.

Fördelar:

• Tvångsluftssystem kan filtreras för att avlägsna damm och allergener. Men de kan också öka mängden allergener som är luftburna.
• Luftfuktare (eller avfuktare) kan integreras i tvångsluftsystemet.
• Tvångsluftugnar är relativt billiga.
• Dessa ugnar kan uppnå de högsta AFUE-värdena (årlig bränsleutnyttjande) för alla värmesystem (men det betyder inte nödvändigtvis att detta är det mest effektiva sättet att värma ett hem).
• Tvångsluftssystem kan kombinera kylning med uppvärmningsförmåga.

Nackdelar:

• Kräver kanalarbete och tar plats i väggarna.
• Ugnsfläktar kan vara bullriga.
• Rörlig luft kan distribuera allergener.
• Rörlig luft kan bli torr om den inte fuktas.
• Eftersom tvångsluftssystem värmer upp luften och inte föremålen i ett rum anses det inte vara den mest bekväma uppvärmningsformen.

En föregångare till tvingade luftsystem, tyngdkraftsluftsugnar distribuerar också luft genom ett system av metallkanaler, men snarare än att tvinga luften via en fläkt, arbetar tyngdkraftsluftsystem med den enkla fysiken med varm luft som stiger och kall luft sjunker. En tyngdluftugn i en källare värmer upp luften som sedan stiger upp i de olika rummen genom kanaler. Kall luft återgår till ugnen via ett system med kallluftreturkanaler. De så kallade bläckfiskugnarna som finns i många äldre hem är tyngdluftsugnar.

Gravity air-system är inte längre installerade, men i många äldre hem fortsätter de att fungera effektivt.

Bränslekälla: Tvångsluftugnar kan drivas med naturgas, flytande propan (LP), eldningsolja eller el.

Distribution: Konditionerad luft cirkuleras genom ett nätverk av metallkanaler.

Fördelar:

• Tyngdkraftssystem har inga rörliga delar och kan pågå i många decennier.
• Systemutrustningen är mycket pålitlig och kräver lite underhåll.

Nackdelar:

• Luft kan inte filtreras effektivt.
• Energieffektiviteten är lägre än för nyare ugnar.
• Temperaturjusteringarna är långsamma eftersom systemen fungerar med enkla konvektionsströmmar.

Modern golvvärme är en typ av strålningsvärmesystem. Strålningsvärme skiljer sig från varmluftsvärme genom att det värmer föremål och material, såsom möbler och golv, snarare än bara luften. De flesta strålsystem från hela hemmet distribuerar värme via varmvatten som värms upp i en panna eller varmvattenberedare.

Golvvärme innefattar vattenslangar av plast installerat i betonggolv eller fäst på toppen eller botten av trägolv. Det är tyst och i allmänhet energieffektivt. Det tenderar att värmas långsammare och det tar längre tid att justera än tvångsluftvärme, men dess värme är mer konsekvent.

Det finns också golvsystem som använder elektriska ledningar installerade under golvmaterial, vanligtvis keramiska eller stenplattor. Dessa är mindre energieffektiva än varmvattenssystem och används vanligtvis endast i små rum som badrum.

Bränslekällor: Varmvattenslangssystem värms vanligtvis upp av en central panna som kan drivas med naturgas, flytande propan (LP) eller el. Varmvatten kan också tillhandahållas av solvarmvattensystem, som ofta används för att komplettera bränslebaserade system.

Distribution: Golvsystem distribueras vanligtvis av varmt vatten som strömmar genom plaströr.

Fördelar:

• Strålningssystem ger bekväm, jämn värme.
• Vid uppvärmning av pannor kan strålningssystem vara mycket energieffektiva.

Nackdelar:

• Strålningssystem är relativt långsamma att värma upp och anpassa sig till temperaturförändringar.
• Installation av golvsystem kan vara dyrt.
• Det är svårt att komma åt dolda rörledningar om underhållsproblem uppstår.
• Pannbaserade system kan inte kombineras med luftkonditionering.

Äldre bostäder och hyreshus i Nordeuropa värms ofta upp med traditionella pann- och kylsystem. Dessa inkluderar en centralpanna som cirkulerar ånga eller varmvatten genom rör till kylaggregat placerade strategiskt runt huset. Den klassiska värmeelementet - en gjutjärnsupprätt enhet som vanligtvis placeras nära fönster - kallas ofta en ångradiator, även om denna term ibland är felaktig.

I verkligheten finns det två typer av system som används med dessa äldre radiatorer. Äkta ångpannor cirkulerar faktiskt gasånga genom rör till enskilda värmare, som sedan kondenserar tillbaka till vatten och rinner tillbaka till pannan för uppvärmning. Moderna radiatorsystem cirkulerar varmvatten till radiatorer via elektriska pumpar. Varmvattnet släpper ut värmen vid kylaren och det kylda vattnet återvänder till pannan för mer värme. Varmvattenkylarsystem är mycket vanliga i Europa.

Bränslekällor: Pann- / radiatorsystem kan drivas av naturgas, flytande propan, eldningsolja eller el. Originalpannor kan till och med ha drivits av kol.

Distribution: Värme produceras av ånga eller hett vatten som cirkulerar genom metallrör till radiatorer formade för att underlätta överföringen av termisk energi.

Fördelar:

• Strålningsvärme är ganska bekvämt och torkar inte ut luften som varmluftsvärme.
• Radiatorer kan uppdateras till lågprofil baseboard eller väggpanel radiatorer.
• När gamla pannor byts ut kan moderna pannor erbjuda mycket bra energieffektivitet.

Nackdelar:

• Radiatorer kan vara fula.
• Kylarplatser kan begränsa möbelplacering och fönstertäckning.
• Pannbaserade system kan inte kombineras med luftkonditionering.

En annan mer modern form av strålningsvärme är ett varmvattenbaseboard-system, även känt som ett hydroniskt system. Dessa system använder också en centralpanna för att värma upp vatten som cirkulerar genom ett system av vattenrör till lågprofilerade baseboardvärmeenheter som utstrålar värmen från vattnet ut i rummet via tunna metallfenor som omger vattenledningen. Detta är i grunden bara en uppdaterad, utvecklad version av de gamla upprättstående kylsystemen.

Bränslekällor: Pannor för hydroniska system kan drivas med naturgas, flytande propan (LP), eldningsolja eller el. De kan också få hjälp av solvärmesystem.

Distribution:

• Varmvatten värms upp av en panna och ledas till "fin-tube" baseboard-enheter monterade längs väggar. Fenorna ökar värmeavledningens yta för effektivitet.
• Värme fördelas genom naturlig konvektion: Uppvärmd luft stiger från basbordsenheten medan kall luft faller mot enheten för uppvärmning.

Fördelar:

• Hydroniska system kan erbjuda utmärkt energieffektivitet.
• Hydroniska system är tysta eftersom det inte finns några fläktar eller fläktar.
• Temperaturen kan regleras exakt.
• Kylarsystem är mycket hållbara och behöver lite underhåll.

Nackdelar:

• Basbordets strålnings- / konvektionsenheter måste förbli obegränsade och kan ge utmaningar i möbelplacering och drapering.
• Radiatorerna värms långsamt upp.
• Varmvattensystem kan inte kombineras med luftkonditioneringssystem.
• Om värmen slocknar under en längre tid kan värmerören riskera att frysa.

Den senaste tekniken för uppvärmning (och kylning) är värmepumpen. Med ett system som liknar ett luftkonditioneringsapparat drar värmepumpar ut värme från luften och levererar det till hemmet via en inomhusluftbehandlare. Standardhemsystem är luftvärmepumpar som hämtar värme från utomhusluften. Det finns också markkällor eller geotermiska värmepumpar som drar värme från djupt i marken samt vattenkällapumpar som är beroende av en damm eller sjö för värme.

En populär typ av luftkällvärmepump är det minidelade eller kanallösa systemet. Denna har en relativt liten utomhuskompressorenhet och en eller flera inomhuslufthanterare som är lätta att lägga till i rumstillägg eller avlägsna områden i ett hem. Många värmepumpsystem är reversibla och kan växlas till luftkonditioneringsläge på sommaren. Värmepumpar kan vara energieffektiva, men de är endast lämpliga för relativt milda klimat; de är mindre effektiva i mycket varmt och mycket kallt väder.

Bränslekällor: Värmepumpar drivs vanligtvis av el, även om naturgasmodeller också finns.

Distribution: Värme (och kylning) tillhandahålls av väggmonterade enheter som blåser luft över förångarspolarna kopplade till en utomhuspump som extraherar eller absorberar värme från utomhus.

Fördelar:

• System erbjuder både uppvärmning och kylning.
• Värmepumpar kan vara mycket energieffektiva.
• Enskilda väggenheter möjliggör exakt kontroll av varje rum.
• Fläktarna är tystare än centrala system med tryckluft.
• Inget kanalarbete krävs.

Nackdelar:

• Värmepumpar är bäst lämpade för relativt milda klimat.
• Distribution av uppvärmd eller kyld luft kan begränsas eftersom den kommer från en enda enhet (i varje rum eller område).

Elektriska baseboardvärmare och andra typer av elektriska värmare används inte vanligtvis för primära hemvärmesystem, främst på grund av de höga kostnaderna för el. De är dock fortfarande ett populärt alternativ för kompletterande uppvärmning i färdiga källare, hemmakontor och säsongsrum (som tresäsongs veranda och solrum). Elvärmare är enkla och billiga att installera, och de kräver inget kanalarbete, pumpar, luftbehandlare eller annan distributionsutrustning. Enheterna är billiga och har inga rörliga delar och kräver praktiskt taget inget underhåll.

Förutom konventionella baseboardvärmare finns det elektriska strålningsvärmare som värms upp med strålning. Dessa installeras vanligtvis nära taket och riktas mot de som bor i rummet, vilket ger mer fokuserad värme än vad du får med baseboard-enheter. Strålningsvärmare är också mer energieffektiva än basbordsenheter.

Distribution: Baseboardvärmare använder naturlig konvektion för att cirkulera värme genom rummet. Väggmonterade värmare och många specialvärmare (som toekick-värmare) har vanligtvis interna fläktar som blåser ut uppvärmd luft.

Fördelar:

• Värmareheterna är mångsidiga och kan installeras nästan var som helst.
• System behöver bara en elektrisk krets för ström.
• Enheter utan fläktar fungerar tyst.
• Strålningselektriska värmare värmer rumsobjekt, liknande strålningsvärme i golvet.
• Inget kanalarbete eller dyr installation behövs.

Nackdelar:

• Elvärmare är mycket dyra att använda.
• De använder mycket el och bidrar därför oproportionerligt till överanvändning av elnätet och relaterade problem.
• Mest elektricitet produceras av koleldade kraftverk, så elektriska värmare, även om de är rena att fungera, bidrar avsevärt till luftföroreningar och atmosfäriskt kol.