Impianti di Riscaldamento

Impianti di Riscaldamento
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La maggior parte delle famiglie nordamericane dipende da un forno centrale per fornire calore. Un forno funziona soffiando aria riscaldata attraverso condotti che forniscono l’aria calda alle stanze in tutta la casa tramite i registri d’aria o le griglie. Questo tipo di sistema di riscaldamento è chiamato un sistema di distribuzione dell’aria calda forzata o aria calda forzata. Può essere alimentato da elettricità, gas naturale o olio combustibile.

Impianti di Riscaldamento

All’interno di un forno alimentato a gas o petrolio, il combustibile viene miscelato con aria e bruciato. Le fiamme riscaldano uno scambiatore di calore metallico in cui il calore viene trasferito all’aria. L’aria viene spinta attraverso lo scambiatore di calore dalla ventola del forno del “gestore di aria” e quindi forzata attraverso la canalizzazione a valle dello scambiatore di calore. Alla fornace, i prodotti della combustione vengono scaricati dall’edificio attraverso una canna fumaria. I vecchi forni “atmosferici” si sono riversati direttamente nell’atmosfera e hanno sprecato circa il 30% dell’energia del carburante per mantenere lo scarico abbastanza caldo per salire in sicurezza attraverso il camino. Gli attuali forni a minima efficienza riducono sostanzialmente questo spreco usando un ventilatore “induttore” per tirare i gas di scarico attraverso lo scambiatore di calore e indurre il tiraggio nel camino. I forni “a condensazione” sono progettati per recuperare gran parte di questo calore in uscita raffreddando i gas di scarico ben al di sotto di 140 ° F, dove il vapore acqueo nello scarico si condensa in acqua. Questa è la caratteristica principale di un forno ad alta efficienza (o caldaia). Questi in genere sfogano attraverso una parete laterale con un tubo di plastica.

Le Migliori Tipologie di Impianti di Riscaldamento a Confronto

I nuovi standard del forno sono attualmente in fase di sviluppo da parte del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, e dovrebbero essere ultimati nella primavera del 2016. Gli attuali standard dei forni non sono stati aggiornati dal 1987.

I comandi del sistema di riscaldamento regolano quando i vari componenti dell’impianto di riscaldamento si accendono e si spengono. Il controllo più importante dal tuo punto di vista è il termostato, che attiva o disattiva il sistema – o almeno il sistema di distribuzione – per mantenerti a tuo agio. Un tipico sistema ad aria forzata avrà un unico termostato. Ma ci sono altri controlli interni in un sistema di riscaldamento, come interruttori “limite alto” che fanno parte di un insieme invisibile ma critico di controlli di sicurezza.

Le Migliori Tipologie di Impianti di Riscaldamento a Confronto

L’efficienza di un forno o di una caldaia a combustibile fossile è una misura della quantità di calore utile prodotta per unità di energia in ingresso (combustibile). L’efficienza della combustione è la misura più semplice; è solo l’efficienza del sistema mentre è in esecuzione. L’efficienza di combustione è come le miglia al gallone che la tua auto percorre a velocità di 55 miglia all’ora sull’autostrada.

Negli Stati Uniti, l’efficienza della fornace è regolata dal minimo AFUE (Efficienza annuale di utilizzo del carburante). L’AFUE stima l’efficienza stagionale, il picco medio e le situazioni di carico parziale. L’AFUE rappresenta le perdite di avviamento, raffreddamento e altre perdite operative che si verificano in condizioni operative reali e include una stima dell’elettricità utilizzata dal gestore dell’aria, dalla ventola dell’induttore e dai controlli. L’AFUE è come il chilometraggio dell’auto tra i rifornimenti, inclusi sia la guida in autostrada che il traffico stop-and-go. Più alto è l’AFUE, più efficiente è il forno o la caldaia.

caldaie

Le caldaie sono scaldabagni ad uso speciale. Mentre i forni trasportano il calore in aria calda, i sistemi di caldaie distribuiscono il calore in acqua calda, che rilascia calore quando passa attraverso i radiatori o altri dispositivi nelle stanze di tutta la casa. L’acqua più fredda ritorna quindi alla caldaia per essere riscaldata. I sistemi di acqua calda sono spesso chiamati sistemi idronici. Generalmente le caldaie residenziali utilizzano gas naturale o olio combustibile per il combustibile.

Nelle caldaie a vapore, che sono molto meno comuni nelle case di oggi, l’acqua viene bollita e il vapore trasporta calore attraverso la casa, condensando l’acqua nei radiatori mentre si raffredda. Olio e gas naturale sono comunemente usati.

Invece di un sistema di ventilazione e canalizzazione, una caldaia utilizza una pompa per far circolare l’acqua calda attraverso i tubi verso i radiatori. Alcuni sistemi di acqua calda fanno circolare l’acqua attraverso tubi di plastica nel pavimento, un sistema chiamato riscaldamento a pavimento radiante (vedere “Riscaldamento all’avanguardia”). I controlli importanti della caldaia includono termostati, acquastati e valvole che regolano la circolazione e la temperatura dell’acqua. Sebbene il costo non sia banale, in genere è molto più semplice installare termostati e controlli “zone” per le singole stanze con un sistema idronico rispetto all’aria forzata. Alcuni controlli sono caratteristiche standard nelle nuove caldaie, mentre altri possono essere aggiunti per risparmiare energia (vedere la sezione “Modifiche per i tecnici del sistema di riscaldamento” nella pagina di manutenzione del riscaldamento ).

Come nel caso delle caldaie, le caldaie a gas a condensazione sono relativamente comuni e significativamente più efficienti delle caldaie a condensazione ridotta (a meno che non vengano impiegati controlli molto sofisticati). Le caldaie a condensazione a olio combustibile sono rare negli Stati Uniti per diversi motivi legati al minore potenziale di calore latente e al potenziale di maggiore incrostazione con l’olio combustibile convenzionale.

Pompe di calore

Le pompe di calore sono solo condizionatori d’aria a due vie (vedere la descrizione dettagliata nella sezione sistemi di raffreddamento ). Durante l’estate, un condizionatore d’aria funziona spostando il calore dall’interno relativamente fresco all’esterno relativamente caldo. In inverno, la pompa di calore rovescia questo trucco, eliminando il calore dall’esterno freddo con l’aiuto di un sistema elettrico e scaricando il calore all’interno della casa. Quasi tutte le pompe di calore utilizzano sistemi di erogazione di aria calda forzata per spostare l’aria riscaldata in tutta la casa.

Pompe di calore

Esistono due tipi di pompe di calore relativamente comuni. Le pompe di calore aria-sorgente utilizzano l’aria esterna come fonte di calore in inverno e il calore in estate. Le pompe di calore geotermiche (geotermiche, GeoExchange o GX) geotermiche traggono il loro calore dal sottosuolo, dove le temperature sono più costanti tutto l’anno. Le pompe di calore aria-sorgente sono molto più comuni delle pompe di calore geotermiche perché sono più economiche e facili da installare. Le pompe di calore geotermiche, tuttavia, sono molto più efficienti e vengono spesso scelte dai consumatori che intendono rimanere nella stessa casa per un lungo periodo o avere un forte desiderio di vivere in modo più sostenibile. Come determinare se una pompa di calore ha senso nel clima è discusso ulteriormente in “Opzioni carburante”.

Mentre una pompa di calore aria-sorgente è installata molto come un condizionatore d’aria centrale, le pompe di calore geotermiche richiedono che un “cappio” sia sepolto nel terreno, di solito in trincee lunghe, poco profonde (3-6 ‘) o in una o più pozzi verticali. Il particolare metodo utilizzato dipenderà dall’esperienza dell’installatore, dalle dimensioni del lotto, dal sottosuolo e dal paesaggio. In alternativa, alcuni sistemi assorbono le acque sotterranee e le attraversano attraverso lo scambiatore di calore invece di utilizzare un refrigerante. L’acqua freatica viene quindi restituita alla falda acquifera.

Poiché l’elettricità in una pompa di calore viene utilizzata per spostare il calore anziché generarlo, la pompa di calore può fornire più energia di quanta ne consuma. Il rapporto tra energia termica erogata e energia consumata è chiamato coefficiente di prestazione, o COP, con valori tipici compresi tra 1,5 e 3,5. Si tratta di una misura di “stato stazionario” e non direttamente paragonabile al fattore di prestazione della stagione di riscaldamento (HSPF), una misura stagionale obbligatoria per la valutazione dell’efficienza di riscaldamento delle pompe di calore aria-sorgente. La conversione tra le misure non è semplice, ma le unità di terra sono generalmente più efficienti delle pompe di calore ad aria.