Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Existuje několik typů systémů používaných k zajištění tepla v domácnosti a v každém širokém typu existuje mnoho variací. Některé topné systémy sdílejí komponenty s domácími chladicími zařízeními a některé systémy zajišťují vytápění i chlazení. Termín HVAC - vytápění, ventilace a klimatizace - se používá k popisu celkového systému řízení klimatizace v domácnosti.
Bez ohledu na to, jaký systém HVAC se používá, účelem všech topných zařízení je odebírat tepelnou energii ze zdroje paliva a přenášet ji do obytných prostor, aby se udržela pohodlná teplota okolí. Topné systémy mohou využívat různé zdroje paliv, včetně zemního plynu, propanu, topného oleje, biopaliva (například dřeva) a elektřiny. Některé domy mají více než jeden systém vytápění, například když je přídavný nebo dokončený suterén vytápěn jiným systémem než zbytek domu.
Systémy ohřevu / chlazení nuceného vzduchu
Zdaleka nejběžnějším systémem HVAC v moderních severoamerických domácnostech je systém s nuceným oběhem vzduchu, který používá pec s ventilátorem, který dodává teplý vzduch do různých místností domu prostřednictvím sítě potrubí. Systémy s nuceným vzduchem nastavují teplotu v místnosti velmi rychle, a protože klimatizační systémy mohou sdílet stejné dmychadlo a potrubí, jedná se o účinný celkový systém HVAC.
Zdroje paliva: Pece, které pohánějí systémy s nuceným oběhem vzduchu, mohou být poháněny zemním plynem, kapalným propanem (LP), topným olejem nebo elektřinou.
Rozdělení: Vzduch, který je ohříván hořákem pece nebo vzduchem topného tělesa, je distribuován sítí potrubí do topných registrů v jednotlivých místnostech. Další systém potrubí vrací vzduch zpět do pece prostřednictvím zpětného toku studeného vzduchu.
Výhody:
- Systémy s nuceným vzduchem lze filtrovat, aby se odstranil prach a alergeny. Mohou však také zvýšit množství alergenů ve vzduchu.
- Do systému nuceného vzduchu lze integrovat zvlhčovač (nebo odvlhčovač).
- Pece s nuceným oběhem vzduchu jsou relativně levné.
- Tyto pece mohou dosáhnout nejvyššího hodnocení AFUE (roční účinnost využití paliva) ze všech topných systémů (to však nutně neznamená, že se jedná o nejúčinnější způsob vytápění domu).
- Systémy s nuceným oběhem vzduchu mohou kombinovat chlazení a topení.
Nevýhody:
- Vyžaduje potrubí a zabírá místo ve stěnách.
- Ventilátory pecí mohou být hlučné.
- Pohybující se vzduch může distribuovat alergeny.
- Pohybující se vzduch může vyschnout, pokud není zvlhčen.
- Protože systémy s nuceným oběhem vzduchu ohřívají vzduch a ne předměty v místnosti, nepovažuje se to za nejpohodlnější formu vytápění.
Gravitační vzduchové pecní systémy
Gravitační vzduchové pece, předchůdce systémů s nuceným oběhem vzduchu, také distribuují vzduch soustavou kovových kanálů, ale systémy gravitačního vzduchu pracují spíše než pomocí dmychadla pomocí jednoduché fyziky stoupání teplého vzduchu a klesání studeného vzduchu. Gravitační vzduchová pec ve sklepě ohřívá vzduch, který pak stoupá do různých místností potrubím. Chladný vzduch se vrací do pece prostřednictvím systému vratných potrubí studeného vzduchu. Takzvané „chobotnicové“ pece nalezené v mnoha starších domech jsou gravitační vzduchové pece.
Gravitační vzduchové systémy již nejsou instalovány, ale v mnoha starších domech nadále fungují efektivně.
Zdroj paliva: Pece s nuceným oběhem vzduchu mohou být poháněny zemním plynem, kapalným propanem (LP), topným olejem nebo elektřinou.
Rozdělení: Upravený vzduch cirkuluje sítí kovových potrubí.
Výhody:
- Gravitační systémy nemají žádné pohyblivé části a mohou trvat mnoho desetiletí.
- Systémové vybavení je velmi spolehlivé a vyžaduje malou údržbu.
Nevýhody:
- Vzduch nelze účinně filtrovat.
- Energetická účinnost je nižší než u novějších pecí.
- Úpravy teploty jsou pomalé, protože systémy pracují s jednoduchými konvekčními proudy.
Systémy podlahového sálavého vytápění
Moderní podlahové vytápění je druh sálavého topného systému. Sálavé vytápění se liší od nuceného vzduchu tím, že spíše než vzduch ohřívá předměty a materiály, jako je nábytek a podlahy. Většina sálavých systémů pro celý dům distribuuje teplo prostřednictvím horké vody ohřívané v kotli nebo ohřívači teplé vody.
Podlahové vytápění zahrnuje plastové vodní potrubí instalované uvnitř betonových deskových podlah nebo připojené k horní nebo dolní části dřevěných podlah. Je tichý a obecně energeticky účinný. Má tendenci se zahřívat pomaleji a přizpůsobení trvá déle než nucené teplo vzduchu, ale jeho teplo je konzistentnější.
K dispozici jsou také systémy v podlaze, které používají elektrické vedení instalované pod podlahovými materiály, obvykle keramickými nebo kamennými dlaždicemi. Jsou méně energeticky účinné než systémy s teplou vodou a obvykle se používají pouze v malých místnostech, jako jsou koupelny.
Zdroje paliva: Teplovodní potrubní systémy jsou obvykle vytápěny centrálním kotlem, který může být poháněn zemním plynem, kapalným propanem (LP) nebo elektřinou. Horkou vodu mohou zajišťovat také solární systémy teplé vody, které se běžně používají k doplnění palivových systémů.
Rozdělení: Podlahové systémy jsou obvykle distribuovány horkou vodou protékající plastovými trubkami.
Výhody:
- Sálavé systémy poskytují pohodlné a rovnoměrné teplo.
- Při vytápění pomocí kotlů mohou být sálavé systémy velmi energeticky účinné.
Nevýhody:
- Sálavé systémy se zahřívají relativně pomalu a přizpůsobují se teplotním změnám.
- Instalace podlahových systémů může být nákladná.
- Pokud se vyskytnou problémy s údržbou, je obtížný přístup ke skrytému potrubí.
- Kotlové systémy nelze kombinovat s klimatizací.
Tradiční systémy kotlů a radiátorů
Starší domy a bytové domy v Severní Americe jsou často vytápěny tradičními systémy kotlů a radiátorů. Patří mezi ně centrální kotel, který cirkuluje páru nebo horkou vodu potrubím do radiátorových jednotek umístěných strategicky kolem domu. Klasický radiátor - litinová svislá jednotka obvykle umístěná poblíž oken - se často nazývá parní radiátor, i když tento termín je někdy nepřesný.
Ve skutečnosti se u těchto starších radiátorů používají dva typy systémů. Skutečné parní kotle skutečně cirkulují plynnou páru potrubím k jednotlivým radiátorům, které pak kondenzují zpět na vodu a proudí zpět do kotle k opětovnému ohřevu. Moderní radiátorové systémy cirkulují horkou vodu do radiátorů pomocí elektrických čerpadel. Horká voda uvolňuje své teplo na radiátoru a ochlazená voda se vrací do kotle pro další ohřev. Teplovodní radiátorové systémy jsou v Evropě velmi běžné.
Zdroje paliva: Systémy kotel / chladič mohou být poháněny zemním plynem, kapalným propanem, topným olejem nebo elektřinou. Originální kotle mohly být dokonce poháněny uhlím.
Rozdělení: Teplo se vyrábí párou nebo horkou vodou, která cirkuluje kovovými trubkami do radiátorů tvarovaných pro usnadnění přenosu tepelné energie.
Výhody:
- Sálavé teplo je docela pohodlné a nevysušuje vzduch tak, jak to dělá nucené teplo.
- Radiátory lze aktualizovat na nízkoprofilové soklové nebo nástěnné radiátory.
- Při výměně starých kotlů mohou moderní kotle nabídnout velmi dobrou energetickou účinnost.
Nevýhody:
- Radiátory mohou být nevzhledné.
- Umístění radiátorů může omezit umístění nábytku a okenních krytin.
- Kotlové systémy nelze kombinovat s klimatizací.
Teplovodní soklový radiátor
Další modernější formou sálavého tepla je systém teplovodní základní desky, známý také jako hydronický systém. Tyto systémy také používají centralizovaný kotel k ohřevu vody, která cirkuluje systémem vodovodního potrubí, k nízkoprofilovým topným tělesům s podlahovou deskou, které vyzařují teplo z vody ven do místnosti prostřednictvím tenkých kovových žeber obklopujících vodovodní potrubí. Jedná se v podstatě pouze o aktualizovanou a vyvinutou verzi starých systémů radiátorů.
Zdroje paliva: Kotle na hydronické systémy mohou být poháněny zemním plynem, kapalným propanem (LP), topným olejem nebo elektřinou. Mohou jim také pomoci solární systémy.
Rozdělení:
- Horká voda ohřívaná kotelem a přiváděná do soklových desek s „žebrovými trubkami“ namontovaných podél stěn. Žebra zvyšují efektivitu povrchové plochy odvodu tepla.
- Teplo je distribuováno přirozenou konvekcí: Ohřátý vzduch stoupá ze základní desky, zatímco studený vzduch klesá k jednotce pro ohřev.
Výhody:
- Hydronické systémy mohou nabídnout vynikající energetickou účinnost.
- Hydronické systémy jsou tiché, protože zde nejsou žádné ventilátory ani dmychadla.
- Teplota může být přesně řízena.
- Radiátorové systémy jsou velmi odolné a vyžadují malou údržbu.
Nevýhody:
- Vyzařovací / konvekční jednotky soklové lišty musí zůstat nerušené a mohou být výzvou při umisťování nábytku a designu roušek.
- Radiátory se pomalu zahřívají.
- Teplovodní systémy nelze kombinovat s klimatizačními systémy.
- Pokud teplo na delší dobu zhasne, může dojít k zamrznutí topných trubek.
Topné systémy s tepelným čerpadlem
Nejnovější technologií vytápění (a chlazení) domů je tepelné čerpadlo. Pomocí systému, který je podobný klimatizaci, tepelná čerpadla odebírají teplo ze vzduchu a dodávají jej do domu prostřednictvím vnitřního ovladače vzduchu. Standardní domácí systémy jsou tepelná čerpadla se zdrojem vzduchu, která čerpají teplo z venkovního vzduchu. Existují také zemní nebo geotermální tepelná čerpadla, která čerpají teplo hluboko v zemi, a také tepelná čerpadla se zdroji vody, která se spoléhají na teplo z rybníka nebo jezera.
Populárním typem tepelného čerpadla se vzduchem je systém mini-split nebo ductless. To má relativně malou venkovní kompresorovou jednotku a jednu nebo více manipulátorů vnitřního vzduchu, které lze snadno přidat k doplnění místnosti nebo vzdálených oblastech domu. Mnoho systémů tepelných čerpadel je reverzibilních a lze je v létě přepnout do režimu klimatizace. Tepelná čerpadla mohou být energeticky účinná, ale jsou vhodná pouze pro relativně mírné podnebí; jsou méně účinné ve velmi horkém a velmi chladném počasí.
Zdroje paliva: Tepelná čerpadla jsou obvykle poháněna elektřinou, i když jsou k dispozici také modely na zemní plyn.
Rozdělení: Teplo (a chlazení) zajišťují nástěnné jednotky, které foukají vzduch přes cívky výparníku spojené s venkovním čerpadlem, které extrahuje nebo absorbuje teplo z venku.
Výhody:
- Systémy nabízejí topení i chlazení.
- Tepelná čerpadla mohou být velmi energeticky účinná.
- Jednotlivé nástěnné jednotky umožňují přesné ovládání každé místnosti.
- Ventilátory jsou tišší než centrální systémy nuceného vzduchu.
- Není vyžadováno žádné potrubí.
Nevýhody:
- Tepelná čerpadla jsou nejvhodnější pro relativně mírné podnebí.
- Distribuce ohřátého nebo chlazeného vzduchu může být omezena, protože vychází z jedné jednotky (v každé místnosti nebo oblasti).
Elektrické odporové topné systémy
Elektrické ohřívače podlahových desek a jiné typy elektrických ohřívačů se běžně nepoužívají pro primární systémy vytápění domů, většinou kvůli vysokým nákladům na elektřinu. Zůstávají však oblíbenou volbou pro doplňkové vytápění v hotových suterénech, domácích kancelářích a sezónních místnostech (například verandy pro tři sezóny a sluneční místnosti). Elektrická topná tělesa se instalují snadno a levně a nevyžadují žádné potrubí, čerpadla, manipulátory vzduchu nebo jiné distribuční zařízení. Jednotky jsou levné, nemají žádné pohyblivé části a nevyžadují prakticky žádnou údržbu.
Kromě konvenčních soklových ohřívačů existují elektrické sálavé ohřívače, které ohřívají zářením. Obvykle se instalují blízko stropu a směřují k obyvatelům místnosti, čímž poskytují cílenější teplo, než jaké dosahují jednotky základní desky. Sálavá topidla jsou také energeticky účinnější než základní desky.
Rozdělení: Ohřívače soklové lišty využívají přirozenou konvekci k cirkulaci tepla po celé místnosti. Nástěnná topná tělesa a mnoho speciálních topných těles (například topná tělesa) mají obvykle vnitřní ventilátory, které vyfukují ohřátý vzduch.
Výhody:
- Ohřívací jednotky jsou univerzální a lze je instalovat téměř kdekoli.
- Systémy potřebují k napájení pouze elektrický obvod.
- Jednotky bez ventilátorů pracují tiše.
- Sálavé elektrické ohřívače ohřívají předměty místnosti, podobně jako sálavé teplo v podlaze.
- Není třeba potrubí ani nákladná instalace.
Nevýhody:
- Provoz elektrických ohřívačů je velmi nákladný.
- Používají hodně elektřiny, a proto nepřiměřeně přispívají k nadměrnému využívání elektrické rozvodné sítě a souvisejícím problémům.
- Většinu elektřiny vyrábějí uhelné elektrárny, takže elektrické ohřívače, i když jsou čisté, významně přispívají ke znečištění ovzduší a atmosférickému uhlíku.
