有关加热系统的信息,加热史

更新 May 9, 2021

你想知道的一切都知道加热!

自人人开始第一火以来,我们试图用高效的中央供暖系统温暖自己。小火变成了烟囱的壁炉,转向我们今天看到的现代加热系统。我们已经进化了创造了许多不同的家用加热系统。一些热系统有管道,其他热系统通过地板将热量带到家里。

在这篇文章中,您将学习不同的加热系统及其主要组件。您还将学习如何选择新的家用加热系统和一些方法来维护您自己的中央供暖系统。

家庭加热器在墙上
i_photos / shutterstock.

加热史

有一天,一个男人(或一个女人,或一个孩子)发现了火。几千年来,人类试图控制他们的火灾。罗马人来了 签名,在家里,别墅和公共浴室下方的炉子。这些熔炉需要燃烧不断地燃烧,因此奴隶被送到炉子倾向于燃烧。

在罗马帝国跌倒后,人们开始用粘土和稻草隔离他们的家,以捕获来自壁炉的热量。随着绝缘材料,一些在壁炉上方建造了烟囱,让烟雾在家里外面。

在发明其他加热方法时,它直到工业革命。煤炭和油被用作加热室的燃料。电气系统在20岁的转弯时出现TH. 世纪;阿尔伯特沼泽被称为“电热行业的父亲”。

今天,虽然许多人仍然通过燃烧的木材或煤炭加热家园,但是三个主要的加热系统正在燃烧油,电力和燃烧天然气。

 

加热系统如何工作?

关于如何定义“热量”,有一个常见的误解。代替物体“具有热量”,物体具有可以增加或减少的内部能量。增加物体的内部能量是定义“加热”的正确方法。

有两种方法可以增加对象的内部能量:

  • 从较高温度(更热)对象将能量转移到物体  - 增加对象的内部能量的最常见方法是创造燃烧,并用某种火灾加热物体。
  • 申请工作  - 您还可以通过在对象上应用名为“Work”的力来增加对象的内部能量。

每种加热系统都有三个主要部件:

  • 加热源  - 这是加热您家的燃料和机械系统。炉子和锅炉是最流行的加热电源来源。有些人也使用电或烧木头。
  • 分配  - 来自热源,这些分销通道在家庭周围移动热量。强制空气系统使用管道,散热器使用蒸汽或热水来转移热量。
  • 控制系统  - 今天的大部分加热系统都使用恒温器来控制房间的温度。

 

加热源和配电系统的类型

在所有加热系统中,存在通常位于地下室,阁楼,车库或机械室中的主加热装置(炉子或锅炉)。炉子通过返回管道制动在冷空气中,加热空气,并通过一系列供应管道吹热空气。锅炉通过管道向散热器或对流器发送热水或蒸汽。这些对流器传播了热 - “内部能源” - 整个家庭。

炉子

大多数美国人用炉子加热家园。炉子可以是电气,燃气(用丙烷或天然气)或燃油。在整个家中分配暖空气的最常见方式是通过管道系统。如果家用炉子,空调单元或热泵,那么家庭具有管道系统(除非系统是“导管迷你分裂”。

如果它与空调或热泵系统集成,则炉子可以加热空气并在强制空气系统中冷却空气。炉内的鼓风机迫使加热或冷却的空气通过管道系统,释放出家中的空气。在管道中,空气通常通过钢的镀锌管以每分钟约700英尺的移动。一些管道是圆形的或矩形的,并连接到主矩形躯干;其他人有圆形柔性管道。

热泵

热泵仅使用电力,从外部空气中提取热量并在室内输送。在夏季,热泵反向工作;它从室内提取热量并在外面递送它。该传热通过制冷循环使用系统内的制冷剂完成。

有两种主要类型的热泵:

  • 空降  - 这是最常见的热泵类型。空气源热泵在家庭和外部空气之间传递热量。与电炉和底板加热器相比,空气源热泵可以减少高达50%的电力使用。在过去,热泵系统对具有定期沉冻温度的区域并不理想。现在,即使居住在零气候中,空气源热泵更有效,提供了替代品的替代品,以加热他们的家。
  • 地热  - 这些热泵使用地球或水源加热家庭。地球和水都具有一致的温度,有助于降低运营成本和能源使用。地热热泵非常节能,在特定应用中工作良好。

锅炉

一些美国人使用锅炉加热他们的家。这些血管或坦克从天然气,燃料油和煤和煤炭和热水燃烧中产生热量。从锅炉, 管道携带120至180华氏度之间的水 到生活空间的散热器。这些散热器具有穿过一排钣金翅片的铜管。这设定了对流加热环;空气被拉入底座并流出单位的顶部。

客房可以用锅炉加热,几种不同的方式:

  • 蒸汽  - 来自锅炉的蒸汽通过管道分布到蒸汽散热器。
  • 热水  - 这是用底板散热器分布或使用辐射楼层系统。
  • 空气  - 一些特殊的锅炉在其系统中用线圈加热空气。

总体而言,蒸汽锅炉比热水锅炉在更高的温度下运行,这使得蒸汽锅炉比热水锅炉更低。如今,有各种炉子和锅炉的高效版本。

锅炉在家里
Peter Gudella / Shutterstock

辐射加热

另一种类型的加热,称为辐射加热,可以具有炉子,锅炉或两者。所有辐射加热系统都通过地板提供热量,墙壁中的面板,或天花板上的面板。热量被引导在房间里的物体或人的情况下,而不依赖于移动空气通过管道。当您能感受到炉灶或阳光的热量时,辐射加热是您的感觉。具有热水的小管子具有充满热空气的大型管道的热量。与大型管道系统不同,小管子也很容易融合在房屋的铆钉和托梁之间。

每个辐射加热系统取决于热量的方式。

  • 红外辐射  - 通过热量的辐射,这将直接从热表面从热表面从热表面传递到人口或物体,称为红外辐射。
  • 辐射地板加热  - 又称简单地作为地板加热,这种辐射加热取决于由地板上升的热量引起的对流电流。

从这两种传输热的方式,可以通过空气,电力或水来使用辐射加热。辐射空气地板有炉子通过地板泵送空气。电动辐射地板从内置在地板中的电缆泵热。液体辐射地板有铜或塑料管在地板下方蜿蜒,通过管泵送热水并加热家庭。

除了用炉子和锅炉加热,还有替代方法来加热您的家。

壁炉,木炉等

燃烧的木头是人们如何使用火灾许多千年前。从那时到直到黑暗的年龄,大多数家庭都用壁炉加热。这些壁炉不是节能;烟雾通过烟囱带来了散热,烟雾污染了空气。现在,大多数壁炉都有插入砖或炉膛的插入物,并且从插入件到烟囱顶部安装的烟道套环更能节能。

木制炉子是燃烧木材最受欢迎的家用电器,以保持家庭温暖。木制炉子基本上是封闭的壁炉,具有绝缘的火箱,以将热量反射回火焰。这让挥发性气体燃烧得更快。如果火灾熄灭,现代木材炉灶燃烧油或煤以保持房屋加热。颗粒加热器就像木炉,但只在房子的一个房间里使用。小有机颗粒燃烧火,它由恒温器控制。

电炉,底板加热器和墙壁加热器

电炉中的鼓风机在一组电阻线圈上移动空气,称为元素。底板加热器就像电炉一样,但它们通过底部槽汲取冷空气,并让暖空气出口顶槽。电动壁加热器使用电气元件将热量反射回房间。

环保太阳能加热

使用太阳的光线加热家庭是另一种选择。有两种类型的活动太阳能加热:

  • 液体  - 流体被太阳加热并在收集器中收集,其中水可以加热或冷却。这些最适用于锅炉和辐射加热系统。
  • 空气  - 空气的系统在空气收集器中加热空气,吸收太阳辐射并将太阳能直接转移到空间或储存系统中。

如果太阳能加热不足以加热家庭,则有液体基和空气的太阳能加热有备用系统。当有备用存储系统时,更常用的液体系统更常用。两种空气和液体的太阳能加热系统都可以补充强制空气系统。

在橙色屋顶的太阳电池板
美丽的景观/ shutterstock

 

购买新的加热系统

为了舒适地生活,高质量的HVAC系统很重要。购买新的加热系统可能会压倒性,您需要考虑所有不同的变量。当您购买新的加热系统时,您需要寻找什么?

安装指南

首先,查看HVAC专家,他们将帮助您安装新的加热系统。每个加热系统都有专家,并为您的项目寻找最佳HVAC承包商可能是艰难的。在查找您的个人HVAC专家时,请查找以下特征:

  • 在线评论  - 了解其他客户如何评估承包商的服务。他们做得很好吗?他们需要多长时间回应你的问题?
  • 专业知识  - 他们可以安装哪些类型的加热系统?他们会留意您的最佳利益,还是他们试图在所有费用上销售某种品牌或供暖系统?

如果您无法找到自己的HVAC专家,请查看我们的网站。 HVAC.COM通过将您与我们网络的伟大承包商联系起来的是一个无偏见的值得信赖的资源。你可以使用我们的 目录 为您找到完美的HVAC专家。

能源效率
阿默惯例
有两种测量加热系统能效的方法。第一次测量是AFUE或年燃料利用效率。这措施从燃烧燃料转换了多少能量除以锅炉或炉子使用的化石燃料量。在数学术语中,

最高效的锅炉和炉子的情况下有95-98%。较旧的系统在56%和70%之间。平均加热系统具有80-83%的情况下的额定值。

在HVAC.COM之前,我们强烈建议您购买至少95%效率的加热系统。升级到高效单位的成本与每年能源账单保存的金额相比并不是很高,加上较高效率的单位通常具有更好的保证和更高质量的组件。

对于热泵,它们的能量效率在HSPF或加热季节性能因数中测量。这需要平均电热泵在一年内使用多少能量。

HSPF公式

大多数热泵的范围为7.7至10 Hspf。如今,法律要求热泵至少有7.7 Hspf。

鼓风机马达

鼓风机电动机是强制空气加热系统的主要部件。它控制着家庭的加热空气有多少,并对能源使用,舒适度和噪音水平产生影响。有几种不同类型的鼓风机电机:

  • 单速  - 单速电机只有两个设置。它可以打开或关闭。打开时,加热器以100%的最大容量吹来,使得该电机相对响亮和效率低。
  • 变速电机  - 这些电机可以上下倾斜,并根据在外面的寒冷或温暖的情况下以各种速度运行,以及家中需要多少空气流量。变速鼓风机电机是最能节能的电动机,虽然它的成本更多,但强烈推荐此选项。

品牌

在我们看来,我们相信每个品牌都有其利弊。我们建议您找到最好的承包商,而不是选择基于品牌的新加热系统。当加热承包商有了您的最佳兴趣时,他会为您的情况找到最佳品牌。

我们注意到一些安装正确品牌的承包商,但他们没有正确安装加热系统。这让消费者认为它是创造一个可怕的加热系统的品牌故障,而是,这是承包商的错。

在一天结束时,新的加热系统的能效和可靠性取决于安装的质量。

如果您需要帮助您当前的加热系统,请查看我们的 安装程序指南和手册。

 

加热系统维护

定期维护很重要;这有助于性能并防止将来的主要问题。在您开始摆弄系统之前,请致电当地的HVAC承包商。这些专家可以用加热系统处理您面对的任何问题。他们还可以进行年度赛季前检查,看看您的设备是否正常工作。

如果您要自己做一些预防性维护,请在开始之前有一些安全提示:

关闭一切

这一步骤至关重要。你不想燃烧自己或对你的加热系统造成更多伤害。以下是几个阀门和开关在工作之前关闭的列表:

  • 恒温器  - 您可以将系统转换为恒温器的关闭位置,但在执行任何维护之前,请务必切断电源和燃料连接。
  • 锅炉截止阀门  - 这会停止水流到锅炉上游的其他阀门。
  • 燃烧器紧急交换机  - 这会降低气体或燃油电路的功率。
  • 主截止阀门  - 这控制了从仪表到建筑物的气流。您可以使用可调节的扳手将此阀门关闭。
  • 丙烷罐维修阀  - 这将气体从罐中控制到建筑物上。
  • 断路器  - 如果您有电动系统,请翻转断路器以将电源切断到电气元件

简单的维护提示

关闭系统后,请查看这些主要组件:

  • 检查恒温器设置  - 有时恒温器上的设置不与实际室温对齐。看看设置,以确保您在家舒适。
  • 收紧电气连接  - 故障的电线可以减少加热系统的寿命。此外,这可以为家中的任何人创建一个不安全的环境。测量电机上的电压和电流,并拧紧电气连接,以保持您和您的家庭安全。
  • 润滑所有移动部件  - 随着时间的推移,摩擦可以戴上电机。磨损的电机也需要更多能量,导致电费高。在任何活动部件上使用适当的润滑剂。
  • 检查所有气体连接  - 如果您闻到您家中的气体,您可能会从加热系统中泄漏。泄漏的连接是火灾危险,可以为您和家人创造健康问题。看看气体压力,燃烧器燃烧区域和换热器连接。检查是否清洁并准备好运行。
  • 清洁你的过滤器  - 在管道系统中,过滤器收集污垢并保持空气清洁。随着时间的推移,他们需要清理或更换。如果未选中,脏滤波器会损坏您的系统并提高您的能源成本。每月一次,检查您的中央空调,炉子或热泵,是否有脏滤清器,并根据需要更换。
  • 保持关节密封  - 管道系统有许多不同的金属板彼此连接。如果您的管道不适合并具有空气泄漏,则可以具有更高的能源成本。密封您的管道接头以保持空气锁定在管道中。

每个加热系统都不同。看看 安装程序指南和手册 从HVAC.com找到您的特定加热系统。

手修理组合燃气锅炉
turk_stock_photographer / getty图像

 

概括

感谢供暖系统的良好。我们的加热系统中的技术的惊人组合使我们能够在舒适的寒冷天气。

加热器如何工作,某些类型或品牌的好处以及适当的维护技术,了解有很多东西。好消息是我们并不是必须成为专家。 HVAC.COM提供全国范围内的受信任本地加热网络 &预先筛选的空调承包商,下次HVAC系统开始行为不端行为。