Accanto al calore ad aria forzata, un sistema di caldaia e radiatore è il tipo più comune di sistema di riscaldamento nei climi invernali freddi. Tutti i sistemi di caldaie utilizzano acqua calda per riscaldare la casa. Esistono due tipi principali di caldaie: vapore e acqua calda (noto anche come idronico) -e molti altri tipi di radiatori o apparecchi di riscaldamento, le unità che trasmettono il calore negli ambienti. In generale, i sistemi di riscaldamento della caldaia sono puliti, efficaci e affidabili e le caldaie più recenti possono offrire un'eccellente efficienza energetica.
credito: zvonko1959 / iStock / GettyImages I radiatori offrono un riscaldamento delicato e uniforme.Come sapere se hai vapore o acqua calda
Se vivi in una casa più vecchia con radiatori, potresti avere un sistema di riscaldamento a vapore o ad acqua calda, a seconda dell'età della casa. Esistono alcuni modi semplici per identificare il tipo di sistema. Per cominciare, il calore del vapore nelle case degli Stati Uniti è stato gradualmente eliminato negli anni '30, quindi se la tua casa ha i radiatori ed è stata costruita dopo il 1940 circa, ha quasi certamente il riscaldamento dell'acqua calda, non del vapore. Un altro indizio è guardare i radiatori. Se ogni radiatore ha solo un tubo collegato ad esso, hai un monotubo sistema a vapore, il tipo più comune di calore a vapore.
Se i tuoi radiatori hanno due tubi, potresti averli due tubi vapore o un sistema di acqua calda. Per determinare quale, controllare la caldaia. Le caldaie a vapore hanno in genere un _sight glass_-un tubo di vetro trasparente o una fiala attaccata alla caldaia in una posizione visibile. Il livello di acqua nel vetro spia indica quanta acqua c'è nel sistema. Una caldaia per acqua calda non ha un vetro spia ma ha un serbatoio di espansione-un vaso di metallo bulboso collegato alla caldaia con tubazioni. Questo è un dispositivo di sicurezza che assorbe la pressione nel sistema creato dal ciclo di riscaldamento dell'acqua. La maggior parte delle caldaie ad acqua calda risalenti agli anni '50 e successivi hanno anche una o più pompe elettriche di circolazione dell'acqua montate sopra o vicino alla caldaia.
credito: il serbatoio di espansione ACHR NewsBoiler si trova sui sistemi di caldaie ad acqua calda.Come funzionano i radiatori
Tutti i sistemi di radiatori forniscono calore attraverso due processi: scambio termico e convezione naturale. Lo scambio di calore è il trasferimento di calore da una fonte di calore o materiale ad un altro. In un sistema di radiatori, la fonte di calore, che si tratti di gas, petrolio o elettricità, riscalda uno scambiatore di calore nella caldaia. Lo scambiatore di calore, a sua volta, riscalda l'acqua nella caldaia. Da lì, l'acqua (o il vapore) viaggia verso i radiatori e trasferisce il suo calore al materiale del radiatore, che di solito è in metallo, un buon conduttore di calore.
Il radiatore quindi trasferisce il suo calore all'aria, ed è qui convezione entra in gioco. La convezione termica si basa sulla legge naturale che l'aria calda sale e l'aria fredda scende. Mentre il radiatore riscalda l'aria che lo circonda, quell'aria calda sale e fluisce nella stanza. Allo stesso tempo, l'aria della stanza fredda scende sul pavimento e viene aspirata verso il fondo del radiatore, dove viene riscaldata. Questa rotazione calda e fredda riscalda naturalmente la stanza senza la necessità di ventilatori di circolazione o altri mezzi meccanici.
Radiatori a vapore
Molti vecchi condomini dispongono ancora di radiatori a vapore in parte perché i sistemi a vapore riscaldano edifici a più piani in modo efficace ed efficiente, in modo tale che gli appartamenti ai piani superiori spesso hanno troppo calore e gli occupanti devono aprire le finestre per il massimo comfort.
credito: patch.com Radiatore a vapore monotubo.In un classico sistema a vapore monotubo, la caldaia nel seminterrato riscalda l'acqua fino a quando non diventa vapore. Il vapore sale attraverso i tubi dell'edificio e in ogni radiatore, dove sposta l'aria all'interno del radiatore, forzandolo attraverso una valvola dell'aria. Il vapore trasferisce il suo calore al radiatore e, man mano che si raffredda, si trasforma in acqua (chiamato condensato). L'acqua scorre per gravità attraverso le pareti interne dei tubi e ritorna alla caldaia, dove il processo ricomincia da capo.
Radiatori ad acqua calda
I radiatori ad acqua calda sono disponibili in molte forme, dimensioni e configurazioni, ma la maggior parte può essere raggruppata in uno dei due tipi principali. Standard i radiatori sono i familiari vasi a parete o a pavimento che si sono evoluti negli anni da grossi blocchi di ferro a griglia a eleganti pannelli metallici e persino eleganti portasciugamani e arazzi artistici. zoccolo, o termoconvettore, i radiatori sono sezioni diritte di tubo di rame dotate di numerose sottili piastre metalliche, chiamate alette. Le pinne funzionano esattamente come i vasi di metallo dei radiatori standard, ma sono solo pochi pollici quadrati. I convettori possono essere montati su una parete vicino al pavimento, oppure possono essere posizionati sul pavimento e sono coperti da una griglia metallica.
credito: sistemi di riscaldamento Radiatore ad acqua calda moderno standard. sono unità piatte che abbracciano la parete.Tutti i radiatori ad acqua calda standard hanno un tubo di afflusso e un tubo di deflussoe molti hanno una sorta di controllo della temperatura per regolare il flusso di acqua calda attraverso il radiatore e quindi il calore che emette. convettori sono semplicemente tubi continui con sezioni alettati e in genere non hanno controlli di temperatura individuali; invece, sono controllati da a termostato, di solito come parte di un sistema di riscaldamento multi-zona.
credito: SupplyHouse.com Convettore per acqua calda.Calore radiante a pavimento
Il calore radiante a pavimento è una variazione del calore del radiatore che utilizza una caldaia per acqua calda e un tubo flessibile per distribuire l'acqua riscaldata. Il tubo viene serpeggiato avanti e indietro su una base del pavimento e quindi incassato in cemento, oppure è fissato alla parte inferiore del sottofondo in legno. In questo sistema, il pavimento stesso funge da radiatore, creando calore delicato e uniforme su tutta l'area del pavimento che sale attraverso la stanza. Riscalda anche leggermente i mobili e altri oggetti, rendendo l'effetto di riscaldamento complessivo più uniforme rispetto alla maggior parte degli altri tipi di riscaldamento. I tubi radianti possono anche essere installati in speciali pannelli a parete per il riscaldamento di bagni e altri piccoli spazi.
Tipi di caldaie ad acqua calda
Come i forni, le caldaie per acqua calda sono disponibili in tipi standard e ad alta efficienza. Secondo la legge federale, le caldaie devono ora essere efficienti almeno per l'80 percento, il che significa che l'80 percento dell'energia che consumano viene utilizzata per riscaldare l'acqua e il 20 percento viene sprecato. Caldaie standard tipicamente vanno dall'80 all'88 percento di efficienza. Caldaie ad alta efficienza hanno un'efficienza superiore all'88% e in genere offrono un'efficienza del 90% o superiore. Questi numeri sono per le caldaie a gas; le caldaie ad olio sono nel complesso leggermente meno efficienti.
La differenza principale tra caldaie convenzionali e caldaie ad alta efficienza è il modo in cui trattano i gas esausti del bruciatore principale, che contengono molto calore. Con una caldaia convenzionale, tutto lo scarico dal bruciatore della caldaia sale su una canna fumaria in metallo (camino) e esce attraverso il tetto, e tutto il suo calore viene sprecato. Le caldaie ad alta efficienza fanno ricircolare lo scarico e usano il suo calore per preriscaldare l'acqua fredda nel sistema mentre ritorna alla caldaia. Nel processo di riconquista di questo calore, i gas di scarico si raffreddano abbastanza da essere scaricati attraverso una canna fumaria in plastica (non in metallo).
credito: ACHR News Caldaia a condensazione ad alta efficienza.Un sottoprodotto di questo processo di ricircolo è un'acqua leggermente acida che deve essere scaricata dal sistema, anche attraverso un tubo di plastica. Man mano che i gas di scarico si raffreddano, il vapore acqueo (un sottoprodotto naturale della combustione) si condensa e si trasforma in acqua liquida. Ecco perché vengono spesso chiamate caldaie ad alta efficienza caldaie a condensazione.
Un'altra caratteristica di efficienza di molte caldaie ad alta efficienza è la combustione sigillata. In una caldaia convenzionale, l'aria per la combustione (che fa funzionare il bruciatore a gas) viene aspirata dall'aria ambiente attorno alla caldaia, che è tecnicamente riscaldata. Le caldaie ad alta efficienza con combustione sigillata aspirano l'aria di combustione dall'esterno attraverso un tubo di aspirazione. L'interno riscaldato ha un costo energetico; l'aria esterna no. Pertanto, la combustione sigillata aiuta a migliorare l'efficienza complessiva di una caldaia.
