Soorten verwarmingssystemen voor thuis

Soorten residentiële verwarmingssystemen

Er zijn verschillende soorten systemen die worden gebruikt om warmte in een huis te leveren, en binnen elk breed type zijn er veel variaties. Sommige verwarmingssystemen delen componenten met de koelapparatuur van het huis, en sommige systemen bieden zowel verwarming als koeling. De term HVAC - verwarming, ventilatie en airconditioning - wordt gebruikt om het algemene klimaatbeheersingssysteem in een woning te beschrijven.

Het maakt niet uit welk HVAC-systeem wordt gebruikt, het doel van alle verwarmingstoestellen is om de thermische energie uit een brandstofbron af te tappen en over te dragen naar woonruimtes om een ​​comfortabele omgevingstemperatuur te handhaven. Verwarmingssystemen kunnen verschillende brandstofbronnen gebruiken, waaronder aardgas, propaan, stookolie, biobrandstof (zoals hout) en elektriciteit. Sommige huizen hebben meer dan één verwarmingssysteem, zoals wanneer een toevoeging of afgewerkte kelder wordt verwarmd door een ander systeem dan de rest van het huis.

Systemen voor geforceerde luchtverwarming / koeling

Veruit het meest voorkomende HVAC-systeem in moderne Noord-Amerikaanse huizen is het geforceerde luchtsysteem dat een oven met een ventilator gebruikt die verwarmde lucht naar de verschillende kamers van het huis levert via een netwerk van kanalen. Geforceerde luchtsystemen passen zeer snel de temperatuur van een kamer aan, en omdat airconditioningsystemen dezelfde ventilator en leidingwerk kunnen delen, is dit een efficiënt algemeen HVAC-systeem.

Brandstofbronnen: de ovens die geforceerde luchtsystemen voeden, kunnen worden gevoed door aardgas, vloeibaar propaan (LP), stookolie of elektriciteit.

Distributie: lucht die wordt verwarmd door de brander of het verwarmingselement van de oven, wordt via een netwerk van kanalen naar verwarmingsregisters in individuele kamers verdeeld. Een ander systeem van kanalen voert lucht terug naar de oven via koude luchtretouren.

voordelen:

• Geforceerde luchtsystemen kunnen worden gefilterd om stof en allergenen te verwijderen. Ze kunnen echter ook het aantal allergenen in de lucht verhogen.
• Luchtbevochtiger (of luchtontvochtiger) apparatuur kan worden geïntegreerd in het geforceerde luchtsysteem.
• Heteluchtovens zijn relatief goedkoop.
• Deze ovens kunnen de hoogste AFUE (jaarlijkse brandstofverbruikefficiëntie) beoordelingen van elk verwarmingssysteem behalen (maar dat betekent niet noodzakelijkerwijs dat dit de meest efficiënte manier is om een ​​huis te verwarmen).
• Geforceerde luchtsystemen kunnen koeling combineren met verwarmingscapaciteit.

nadelen:

• Vereist leidingwerk en neemt ruimte in in muren.
• Ovenventilatoren kunnen luidruchtig zijn.
• Bewegende lucht kan allergenen verspreiden.
• Bewegende lucht kan droog worden tenzij deze bevochtigd wordt.
• Omdat geforceerde luchtsystemen de lucht verwarmen en niet de objecten in een kamer, wordt het niet beschouwd als de meest comfortabele vorm van verwarming.

Luchtovensystemen met zwaartekracht

Een voorloper van geforceerde luchtsystemen, zwaartekrachtluchtovens verdelen ook lucht door een systeem van metalen kanalen, maar in plaats van de lucht via een blazer te dwingen, werken zwaartekrachtsystemen door de eenvoudige fysica van opstijgen warme lucht en zinkende koele lucht. Een zwaartekrachtluchtoven in een kelder verwarmt lucht, die vervolgens via kanalen in de verschillende kamers stijgt. Koele lucht keert terug naar de oven via een systeem van koude luchtretourkanalen. De zogenaamde "octopus" -ovens die in veel oudere huizen worden gevonden, zijn zwaartekrachtluchtovens.

Zwaartekrachtsystemen worden niet langer geïnstalleerd, maar in veel oudere huizen blijven ze effectief presteren.

Brandstofbron: geforceerde luchtovens kunnen worden gevoed door aardgas, vloeibaar propaan (LP), stookolie of elektriciteit.

Distributie : Geconditioneerde lucht wordt gecirculeerd door een netwerk van metalen kanalen.

Voordelen :

• Zwaartekrachtsystemen hebben geen bewegende delen en kunnen vele decennia meegaan.
• De systeemapparatuur is zeer betrouwbaar en vereist weinig onderhoud.

Nadelen :

• Lucht kan niet effectief worden gefilterd.
• Energie-efficiëntie is lager dan bij nieuwere ovens.
• Temperatuuraanpassingen zijn langzaam omdat de systemen werken met eenvoudige convectiestromen.

Vloerverwarming in de vloer

Moderne vloerverwarming is een soort stralingsverwarmingssysteem. Stralingsverwarming verschilt van geforceerde luchtwarmte doordat het objecten en materialen, zoals meubels en vloeren, verwarmt in plaats van alleen de lucht. De meeste stralingssystemen voor het hele huis verspreiden warmte via heet water dat in een boiler of boiler wordt verwarmd.

Vloerverwarming omvat plastic waterleidingen die in betonnen vloerplaten worden geïnstalleerd of aan de boven- of onderkant van houten vloeren worden bevestigd. Het is stil en over het algemeen energiezuinig. Het heeft de neiging langzamer te verwarmen en duurt langer om aan te passen dan geforceerde luchtwarmte, maar de warmte is consistenter.

Er zijn ook vloersystemen die elektrische bedrading gebruiken die onder vloermaterialen is geïnstalleerd, meestal keramische of stenen tegels. Deze zijn minder energiezuinig dan warmwatersystemen en worden meestal alleen in kleine ruimtes zoals badkamers gebruikt.

Brandstofbronnen : warmwaterslangsystemen worden meestal verwarmd door een centrale ketel, die kan worden gevoed door aardgas, vloeibaar propaan (LP) of elektriciteit. Warm water kan ook worden geleverd door zonne-warmwatersystemen, die gewoonlijk worden gebruikt om op brandstof gebaseerde systemen aan te vullen.

Distributie : vloersystemen worden meestal verdeeld door heet water dat door plastic buizen stroomt.

Voordelen :

• Stralingssystemen zorgen voor comfortabele, gelijkmatige warmte.
• Bij verwarming door ketels kunnen stralingssystemen zeer energiezuinig zijn.

Nadelen :

• Stralingssystemen worden relatief langzaam warm en passen zich aan temperatuurveranderingen aan.
• Installatie van vloersystemen kan duur zijn.
• Het is moeilijk toegang te krijgen tot verborgen leidingen als zich onderhoudsproblemen voordoen.
• Op ketels gebaseerde systemen kunnen niet worden gecombineerd met airconditioning.

Traditionele ketel- en radiatorsystemen

Oudere huizen en appartementsgebouwen in Noord-Amerika worden vaak verwarmd met traditionele ketel- en radiatorsystemen. Deze omvatten een centrale ketel die stoom of heet water door pijpen laat circuleren naar radiatoreenheden die strategisch rondom het huis zijn geplaatst. De klassieke radiator - een gietijzeren staande eenheid die meestal in de buurt van ramen wordt geplaatst - wordt vaak een stoomradiator genoemd, hoewel deze term soms onnauwkeurig is.

In werkelijkheid worden er twee soorten systemen gebruikt met deze oudere radiatoren. Echte stoomketels circuleren eigenlijk gasvormige stoom door pijpen naar individuele radiatoren, die vervolgens condenseert naar water en terugvloeit naar de ketel voor herverwarming. Moderne radiatorsystemen circuleren heet water naar radiatoren via elektrische pompen. Het warme water geeft zijn warmte af aan de radiator en het gekoelde water keert terug naar de ketel voor meer verwarming. Warmwaterradiatorsystemen zijn heel gebruikelijk in Europa.

Brandstofbronnen: ketel / radiatorsystemen kunnen worden gevoed door aardgas, vloeibaar propaan, stookolie of elektriciteit. Originele ketels kunnen zelfs zijn gevoed door steenkool.

Distributie: Warmte wordt geproduceerd door stoom of heet water dat door metalen buizen naar radiatoren circuleert die zijn gevormd om de overdracht van thermische energie te vergemakkelijken.

Voordelen :

• Stralingswarmte is behoorlijk comfortabel en droogt de lucht niet uit zoals geforceerde luchtwarmte dat doet.
• Radiatoren kunnen worden bijgewerkt naar low-profile plint of wandpaneel radiatoren.
• Wanneer oude ketels worden vervangen, kunnen moderne ketels een zeer goede energie-efficiëntie bieden.

Nadelen :

• Radiatoren kunnen lelijk zijn.
• Radiatorlocaties kunnen de plaatsing van meubels en raambekleding beperken.
• Op ketels gebaseerde systemen kunnen niet worden gecombineerd met airconditioning.

Heet water plintradiator

Een andere, meer moderne vorm van stralingswarmte is een warmwater-plintsysteem, ook bekend als een hydronisch systeem. Deze systemen gebruiken ook een gecentraliseerde ketel om water te verwarmen dat door een systeem van waterpijpen circuleert naar plintverwarmingsunits met laag profiel die de warmte van het water via dunne metalen vinnen rond de waterpijp de ruimte in stralen. Dit is in wezen slechts een bijgewerkte, geëvolueerde versie van de oude staande radiatorsystemen.

Brandstofbronnen: ketels voor waterzijdige systemen kunnen worden gevoed door aardgas, vloeibaar propaan (LP), stookolie of elektriciteit. Ze kunnen ook worden ondersteund door zonne-energiesystemen.

Distributie :

• Heet water verwarmd door een ketel en via leidingen naar "vin-buis" plintunits gemonteerd langs muren. De vinnen vergroten het oppervlak van warmteafvoer voor efficiëntie.
• Warmte wordt verdeeld door natuurlijke convectie: verwarmde lucht stijgt op vanuit de plintunit, terwijl koude lucht naar de unit valt voor verwarming.

Voordelen :

• Hydronic-systemen kunnen uitstekende energie-efficiëntie bieden.
• Hydronic-systemen zijn stil omdat er geen ventilatoren of blazers zijn.
• De temperatuur kan nauwkeurig worden geregeld.
• Radiatorsystemen zijn zeer duurzaam en hebben weinig onderhoud nodig.

Nadelen :

• Plintstralen / convectie-eenheden moeten onbelemmerd blijven en kunnen uitdagingen bieden bij de plaatsing van meubels en het draperen.
• Radiatoren worden langzaam warm.
• Warmwatersystemen kunnen niet worden gecombineerd met airconditioningsystemen.
• Als de warmte voor een langere periode uitgaat, kunnen verwarmingsbuizen bevriezen.

Warmtepompverwarmingssystemen

De nieuwste technologie voor thuisverwarming (en koeling) is de warmtepomp. Met behulp van een systeem dat vergelijkbaar is met een airconditioner, halen warmtepompen warmte uit de lucht en leveren deze aan het huis via een binnenluchtbehandelaar. Standaard thuissystemen zijn luchtwarmtepompen die warmte onttrekken aan de buitenlucht. Er zijn ook grondbron- of geothermische warmtepompen die warmte uit diep in de grond trekken, evenals waterbronwarmtepompen die voor hun warmte op een vijver of meer vertrouwen.

Een populair type lucht-warmtepomp is het minisplitsysteem of het kanaalloze systeem. Dit heeft een relatief kleine buitencompressoreenheid en een of meer binnenluchthandlers die eenvoudig kunnen worden toegevoegd aan kameruitbreidingen of afgelegen gebieden van een huis. Veel warmtepompsystemen zijn omkeerbaar en kunnen in de zomer naar airconditioning worden geschakeld. Warmtepompen kunnen energiezuinig zijn, maar ze zijn alleen geschikt voor relatief milde klimaten; ze zijn minder effectief bij zeer warm en zeer koud weer.

Brandstofbronnen: warmtepompen worden meestal aangedreven door elektriciteit, hoewel aardgasmodellen ook beschikbaar zijn.

Distributie : warmte (en koeling) wordt geleverd door wandgemonteerde eenheden die lucht blazen over verdamperspoelen die zijn verbonden met een buitenpomp die warmte aan de buitenlucht onttrekt of absorbeert.

Voordelen :

• Systemen bieden zowel verwarming als koeling.
• Warmtepompen kunnen zeer energiezuinig zijn.
• Individuele bovenkasten zorgen voor een precieze regeling van elke kamer.
• Ventilatoren zijn stiller dan centrale geforceerde luchtsystemen.
• Er is geen leidingwerk vereist.

Nadelen :

• Warmtepompen zijn het meest geschikt voor relatief milde klimaten.
• De distributie van verwarmde of gekoelde lucht kan beperkt zijn omdat deze uit een enkele eenheid komt (in elke kamer of ruimte).

Elektrische weerstandsverwarmingssystemen

Elektrische plintverwarmers en andere soorten elektrische verwarmers worden niet vaak gebruikt voor primaire thuisverwarmingssystemen, meestal vanwege de hoge kosten van elektriciteit. Ze blijven echter een populaire optie voor aanvullende verwarming in afgewerkte kelders, kantoren aan huis en seizoenskamers (zoals portieken met drie seizoenen en serres). Elektrische kachels zijn eenvoudig en goedkoop te installeren en vereisen geen leidingwerk, pompen, luchtbehandelaars of andere distributieapparatuur. De units zijn goedkoop en hebben geen bewegende delen en vereisen vrijwel geen onderhoud.

Naast conventionele plintverwarmers zijn er elektrische stralingsverwarmers die met straling verwarmen. Deze worden meestal in de buurt van het plafond geïnstalleerd en zijn gericht op de inzittenden in de ruimte, waardoor meer gerichte warmte wordt geleverd dan bij plinteenheden. Warmtestralers zijn ook energiezuiniger dan plinteenheden.

Distributie : plintverwarmers gebruiken natuurlijke convectie om warmte door de kamer te laten circuleren. Wandverwarmers en veel speciale verwarmers (zoals toekickverwarmers) hebben meestal interne ventilatoren die verwarmde lucht uitblazen.

Voordelen :

• Verwarmingsunits zijn veelzijdig en kunnen bijna overal worden geïnstalleerd.
• Systemen hebben alleen een elektrisch circuit nodig voor stroomvoorziening.
• Eenheden zonder fans werken stil.
• Elektrische stralers verwarmen kamerobjecten, vergelijkbaar met stralingswarmte in de vloer.
• Er is geen leidingwerk of dure installatie nodig.

Nadelen :

• Elektrische kachels zijn erg duur in gebruik.
• Ze verbruiken veel elektriciteit en dragen daarom onevenredig bij aan overmatig gebruik van het elektriciteitsnet en aanverwante problemen.
• De meeste elektriciteit wordt opgewekt door kolengestookte energiecentrales, dus elektrische kachels dragen, hoewel schoon om te werken, aanzienlijk bij aan luchtvervuiling en atmosferische koolstof.