Водный теплый пол в квартире: Водяной теплый пол в квартире — миф или реальность?

Пример многоквартирного дома (часть 9)

Воздушные тепловые насосы начинают привлекать внимание инженеров в северном климате. Я ценю ваше терпение, когда вы открыли этот блог в течение последних нескольких месяцев, чтобы история развернулась. Сегодня я буду использовать пример здания, чтобы обратиться к «слону в комнате», , сравнивая оборудование, необходимое для водонагревателей с тепловым насосом, электрических водонагревателей и газовых водонагревателей .

Пример многоквартирного дома

В Анн-Арборе, штат Мичиган, архитектора и инженера просят спроектировать 4-этажный жилой дом из 100 квартир, рассчитанный на 215 человек. В каждых апартаментах есть кухня с посудомоечной машиной и отдельная ванная комната с собственной душевой кабиной с низким напором. В каждой квартире также есть стиральная машина. Есть еще несколько приборов для горячей воды. Мы ожидаем, что на каждом этаже будет по 4 линии горячего водоснабжения, а скорость рециркуляции от каждой петли составит около 0,75 галлона в минуту.

Владелец запросил решение, которое снижает выброс углерода в здании. В Анн-Арборе нет действующих норм, ограничивающих использование газовых приборов. Инженер хочет рассмотреть традиционный газовый водонагреватель резервуарного типа и такое же решение с использованием электрических водонагревателей. Третий вариант, на который стоит обратить внимание, — это коммерческие водонагреватели с тепловым насосом. Инженер решил исследовать водонагреватель с тепловым насосом, использующий хладагент R-744.

Инженеру нужна минимальная температура хранения 140°F, и он будет использовать смесительный клапан, чтобы соответствовать температурным требованиям. Температура возврата горячей воды будет рассчитана на уровне 126°F.

Газовые и электрические решения

Расчет нагрузки на горячее водоснабжение можно охарактеризовать как граничащий с «искусством, подкрепленным наукой». Когда мы проектируем систему комфортного отопления, известна скорость теплопередачи строительных материалов. Влияние людей на нагрузку является важным, но обычно не определяющим фактором. В расчетах технической воды или горячей воды для бытовых нужд все зависит от людей. Размер семьи, рабочий график, домашние дела, различные события и праздники — все это влияет на различия в размерах.

Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), Справочник по системам, глава 50, содержит таблицы и рисунки, которые являются основой для многих программ расчета размеров, предлагаемых производителем. ASHRAE, как правило, указывает на гораздо больший объем памяти, чем мы видим в программах определения размеров. PVI by Watts имеет онлайн-программу под торговой маркой OptiSize

™ . Используя эту программу, у нас есть следующие решения.

 

Газовые водонагреватели		Электрические водонагреватели
	Газовое решение будет:   (3) Конденсационные водонагреватели бакового типа серии PVI Conquest с 130-галлонными накопительными баками из дуплексной нержавеющей стали.   Вход по 700 000 BTUH, каждый из которых включает нагрузку рециркуляции бытовой воды в размере 84 000 BTUH.   Это решение включает резервный N+1.		Решение по электрическому сопротивлению будет:   (3) Нагреватели резервуарного типа PVI Durawatt с дуплексными резервуарами для хранения из нержавеющей стали на 119 галлонов с пропорциональным секвенсором.   Входная мощность 216 кВт, каждая из которых включает нагрузку рециркуляции бытовой воды 25 кВт.   Это решение включает резервный N+1.

 

Интересно отметить, что приведенное выше решение для хранения на газовом топливе соответствует определению ASHRAE безрезервуарного водонагревателя, поскольку регенерационная способность настолько велика по сравнению с объемом хранилища. Когда мы смотрим на водонагреватель с тепловым насосом, требуется гораздо больше места для хранения. Тепловой насос никогда не может использоваться в качестве безрезервуарного решения. Воспламенение газа в приборе имеет значительно большую мгновенную мощность, чем отвод тепла из воздуха.

Решение для теплового насоса

Решение для теплового насоса было определено с использованием Lync® от Watts Aegis Воздушный водонагреватель с тепловым насосом. Размеры основаны на модифицированной платформе ASHRAE, но также могут быть скорректированы с учетом скорости извлечения, определяемой инженерными расчетами. Решение заключается в следующем.

 

Тепловой насос Aegis A

Решение для теплового насоса будет:   (2) водонагревателя Lync Aegis серии A 500 с (4) 250-галлонными дуплексными резервуарами для хранения из нержавеющей стали, предназначенными для хранения при температуре 160°F и подключенными последовательно.   Тепловой насос будет производить 549 000 BTUH при температуре 77°F наружного воздуха и относительной влажности 60%, а его КПД равен 3,8. Тепловой насос будет производить 239 400 BTUH при температуре наружного воздуха -4°F при относительной влажности 90% и иметь КПД 2,1.   Размеры рассчитаны на нагрузку в очень холодные зимние месяцы. На 63% нагрузки имеется резервный нагрев сопротивления. Один из 250-галлонных резервуаров с электрическими нагревателями сопротивления будет обслуживать рециркуляционную нагрузку.

Что произойдет, если мы потеряем электроэнергию?

Что делать, если электричество отключится во время бури или чрезвычайной ситуации? И тепловой насос, и электрические водонагреватели сопротивления являются электрическими. Резервный генератор должен был бы обеспечивать как отопление здания, так и нагрузку технической воды (горячей воды). Это может быть время, чтобы поговорить с владельцем. Это может быть время, чтобы стать реальным. Нагрузка на горячую воду рассчитывается по пиковому спросу. У нас есть 1000 галлонов запасенной воды, когда отключится электричество. Если мы снизим нагрузку резервного сопротивления в киловаттах, это может уменьшить стоимость и размер аварийного генератора.

Если инженер хочет работать на полную мощность, например, в больнице, для решения Durawatt потребуется мощность генератора 648 кВт, тогда как для решения Aegis потребуется всего около 60 кВт мощности генератора плюс мощность рециркуляционного нагревателя.

Рециркуляция горячей воды Резервуар

Рециркуляционная нагрузка составляет около 84 000 BTUH. Это, очевидно, меняется в зависимости от компоновки, размера трубы и расчетной разницы температур. Я выбрал нагрузку с некоторыми простыми предположениями. Рециркуляция нагрузка требует отдельного бака. Подробнее о рециркуляционном баке читайте в блоге: Водонагреватели с тепловым насосом: рециркуляция горячей воды (часть 6)

Резервное копирование при низкой температуре наружного воздуха (OAT)

Насколько мы понимаем, тепловой насос R-744 рассчитан на очень низкие температуры наружного воздуха. Тем не менее, наш проект в Анн-Арборе, штат Мичиган, будет иметь несколько часов, когда температура будет ниже -4°F. Нам потребуется резервная копия, как мы обсуждали в прошлых протоколах утра понедельника.

Я выбрал 63% как для резервного, так и для резервного режима. Причины указаны в главе 50 справочника ASHRAE Systems. Есть несколько цифр для квартир и жилых помещений, которые показывают пики на пару часов утром и снова вечером. Ничего удивительного. Кроме того, большую часть времени загрузка составляет 40% или меньше. 63% хватит для перезарядки баков и использования. Бывают случаи, когда вода при пиковой нагрузке может быть умеренной, но это можно объяснить отключением электроэнергии или рекордно низкой температурой. Владелец должен понимать причины и осознавать последствия.

На следующей неделе мы продолжим пример системы, сравнив некоторые схемы ценообразования и периоды окупаемости.

Часть 1: Водонагреватели с тепловым насосом: путь к обезуглероживанию

Часть 2: Водонагреватели с тепловым насосом: как они работают

Часть 3: Водонагреватели с тепловым насосом: хладагенты и погода Температура и хранение

Часть 5: Водонагреватели с тепловым насосом: Детали, детали и хранение

Часть 6: Водонагреватели с тепловым насосом: Рециркуляция горячей воды

Часть 7: Водонагреватели с тепловым насосом: мощность в режиме ожидания

Часть 8: Водонагреватели с тепловым насосом: мощность, КПД и погода

Какая система отопления квартиры лучше? Top 5

Введение: Что такое система отопления квартиры?

Когда квартира строится, владелец или застройщик выбирает систему отопления, которая будет в нее входить. Чтобы сократить затраты на поиск и установку, печи, которые отапливают каждую квартиру, максимально похожи. Позже, когда жилец покупает квартиру, в меньшей степени, если он или она арендует квартиру, у него есть выбор изменить систему отопления. Этот выбор будет рассматриваться с учетом любых физических ограничений здания. Небольшие изменения заключаются в замене неэффективных печей на новые модели и установке тепловых насосов без воздуховодов, которые позволяют избежать необходимости врезаться в стены и полы, что влияет на соседей.

Электронные термостаты используются для управления любым количеством систем отопления

В этом посте мы обсудим пять самых популярных систем отопления квартир и приведем плюсы и минусы каждой из них. К концу этого поста у вас должно быть хорошее представление о том, какая система отопления квартиры подходит именно вам.

Общие характеристики отопления квартир – местные законы и законы штата

Система отопления квартир представляет собой набор компонентов, которые работают вместе для обогрева квартиры. Наиболее распространенным типом системы является система центрального отопления, в которой используется печь для выработки тепла, которое затем распределяется по квартире через сеть воздуховодов. Другие типы систем включают системы на основе котлов и лучистого теплого пола. Независимо от типа системы, цель всегда состоит в том, чтобы обеспечить жильцам тепло и комфорт в холодные месяцы.

Арендодатель или владелец здания, скорее всего, должен будет соблюдать законы, регулирующие пригодность здания для жизни. Эти законы различаются от штата к штату и в целом охватывают как охлаждение, так и обогрев, то есть системы ОВКВ. Однако во многих штатах существуют нормативные требования только к нагреву, а не к охлаждению, даже несмотря на то, что в последнее время смертность от жары становится серьезной проблемой. Законы могут заходить так далеко, что требуют минимальной температуры днем ​​и ночью в течение определенного набора месяцев в году. Также могут быть законы о температуре горячей воды.

Как работает система отопления квартиры

Системы отопления квартиры должны быть эффективными, так как они должны обогревать большое пространство с минимальным количеством энергии. Мы говорим обо всем здании, а не об отдельной единице, поэтому стоимость эксплуатации системы отопления очень высока. С этой целью во многих системах используются передовые стратегии теплоизоляции и рекуперации тепла. Кроме того, многие системы теперь контролируются компьютерами, что позволяет оптимизировать производительность и минимизировать энергопотребление.

Топ-5 лучших систем отопления квартиры

1. Центральная система отопления квартиры

Система центрального отопления является одним из наиболее распространенных и эффективных способов отопления квартиры. Система центрального отопления использует сеть воздуховодов и вентиляционных отверстий для равномерного распределения тепла по жилому комплексу.

Pros

• Экономит деньги на коммунальных платежах как для комплекса, так и для жильцов.
• Он очень универсален и может использоваться для обогрева различных типов квартир, включая квартиры с высокими потолками, чердаки и подвальные помещения.
• Он безопасен, поскольку не выделяет пламени и дыма, что делает его идеальным для квартир с маленькими детьми или домашними животными.

Минусы

• Менее эффективны, чем другие методы, такие как индивидуальные обогреватели помещений.
• Менее эффективен в помещениях, расположенных дальше от основного обогревателя. Это связано с тем, что тепло должно пройти через весь жилой комплекс, прежде чем оно достигнет этих внешних комнат, что приводит к более низкой температуре к моменту его поступления.
• Может быть дороже в эксплуатации, чем другие типы систем отопления, из-за повышенного потребления энергии.

2. Система лучистого отопления квартиры

Лучистое отопление – еще один эффективный способ отопления квартиры. Системы лучистого отопления используют инфракрасные волны для лучистого тепла по всему многоквартирному комплексу.

Pros

• Эффективный способ отопления квартиры, поскольку он не зависит от конвекции, т. е. процесса подъема горячего воздуха и опускания холодного.
• Отопление равномерно распределено по всему жилому комплексу.

Минусы

• Может быть дороже в эксплуатации, чем другие типы систем отопления.
• Может быть не так эффективен в больших квартирах или квартирах с высокими потолками. При использовании этого метода нагрев квартиры может занять больше времени, чем при использовании других методов
.

3. Геотермальная система отопления квартиры

Геотермальная система отопления является экологически чистой, поскольку в качестве системы отопления она использует природное тепло земли. Обычно они используются в многоквартирных домах, построенных на склоне или вблизи водоема.

Pros

• Эффективным способом отопления квартиры является использование природного тепла земли.
• Отопление равномерно распределено по всему жилому комплексу.

Минусы

• Тепло Земли на самом деле не возобновляемо, но я думаю, что и Солнце, когда у него заканчивается энергия через 4,5 миллиарда лет.
• Может быть дороже в установке, чем другие типы систем отопления.
• Геотермальное отопление может быть доступно не во всех регионах.
• Требует много места для подземной системы трубопроводов.
• Может быть не так эффективен в больших квартирах или квартирах с высокими потолками.

4. Солнечная система отопления квартиры

Солнечное отопление — эффективный способ отопления квартиры. Солнечные системы отопления используют энергию солнца для лучистого тепла по всему жилому комплексу. Панели устанавливаются на крышу, реже где-то вне кровли в помещении. В течение дня и в течение года панели собирают энергию для питания дома в течение дня. Ночью электроэнергия, хранящаяся в аккумуляторе, забирается обратно для использования или берется из муниципальной сети. Затраты на получение электроэнергии из сети в ночное время могут быть компенсированы в финансовом отношении за счет дополнительной мощности, поставляемой в сеть в рамках поощрения, называемого льготным тарифом или нетто-счетчиком.

5. Комплектная система отопления и охлаждения

Отопление и охлаждение доступны как отдельные центральные устройства или как совместно установленные комбинированные устройства. Разница между ними характеризуется системами «сплит против пакетных». Сплит-системы, как правило, более эффективны как с точки зрения энергии, так и с точки зрения необходимого пространства, а комплексные системы, как правило, легче установить, потому что это происходит за один раз, но они более громоздки или занимают больше места внутри и снаружи дома.

Профи

• Экологически чистый способ отопления квартиры заключается в использовании солнечной энергии.
• Отопление равномерно распределено по всему жилому комплексу.
• Стоимость снижается за счет льгот, субсидий

Минусы

• Установка может быть очень дорогой по сравнению с любыми другими типами систем отопления.
• Солнечное отопление может варьироваться в зависимости от географического положения и сезона
• Требуется много места на крыше для солнечных батарей.

6. Система отопления квартиры с помощью ветряной турбины

Отопление с помощью ветряной турбины является эффективным способом обогрева квартиры. Системы отопления с использованием ветряных турбин используют энергию ветра для лучистого тепла по всему жилому комплексу. Ветряные турбины будут очень большими и громоздкими и будут хорошо работать только при достаточном ветре. Маловероятно, что ваш многоквартирный дом находится в таком районе.

Pros

• Энергосбережение, так как используется энергия ветра.
• Равномерно распределенный нагрев

Минусы

• Безумно дорогая установка и не самое лучшее время для жилых домов
• Наличие ветра сильно зависит от географического положения
• Требуется много места для ветряных турбин.

Факторы, которые следует учитывать при выборе лучшей системы отопления квартиры

Размер играет роль при выборе системы отопления квартиры

При поиске лучшей системы отопления квартиры необходимо учитывать несколько факторов.

1. Размер устройства

Первое — это размер устройства. Вам нужно убедиться, что устройство достаточно большое, чтобы обогреть всю вашу квартиру. Если у вас квартира меньшего размера, то можно обойтись меньшим отопительным прибором. Однако, если у вас большая квартира, вам нужно убедиться, что устройство достаточно большое, чтобы обогреть все пространство. В противном случае вы получите неравномерно отапливаемую квартиру, которая будет неудобна для ваших жильцов.

2. Тип топлива, используемого устройством

Вам необходимо решить, какой вид топлива лучше всего подходит для вашей квартиры. Природный газ стал доступным. Более новые тепловые насосы еще дешевле в эксплуатации при эквивалентном количестве тепла. Пропан менее эффективен, чем природный газ. Электрические агрегаты являются самыми дорогими в эксплуатации, и они довольно неэффективны. Баланс здесь заключается в том, что электросеть имеет очень низкую углеродоемкость в некоторых странах, таких как Исландия и Бразилия, поэтому электричество имеет смысл, когда в других странах сеть использует нефть и настолько углеродоемка, что природный газ был бы лучше.

3. Эффективность блока

Вы хотите убедиться, что блок эффективно обогревает вашу квартиру, чтобы вы не тратили деньги на счета за отопление. Наиболее эффективными системами отопления квартир обычно являются те, которые используют природный газ или пропан. Эти типы устройств, как правило, более дороги в эксплуатации, но они также являются наиболее эффективными.

4. Гарантия и техническое обслуживание

Наконец, вам необходимо ознакомиться с соглашением о гарантии и обслуживании, прилагаемым к устройству. Это гарантирует, что вы будете готовы, если что-то пойдет не так с устройством. Вы также должны убедиться, что компания предлагает регулярное техническое обслуживание, чтобы вам не приходилось беспокоиться о поломке устройства.

Заключение

Когда дело доходит до выбора лучшей системы отопления квартиры, необходимо учитывать несколько моментов. Обязательно учитывайте размер вашей квартиры, тип топлива, которое использует агрегат, и КПД агрегата.