nemrég nyugdíjba 30 év után, mint egy lakossági vállalkozó. A feleségemmel egy új házban élünk, amit Coloradóban építettem. Magas a hegyekben (magasság: 10,000 láb; fűtési fok: 8,500), 2,000 négyzetméternyi kondicionált területtel rendelkezik, amelyet sugárzó padlófűtési rendszer melegít.
a szerző Coloradói otthona 2000 négyzetlábnyi kondicionált területtel rendelkezik., A hő-és melegvíz együttes átlagos költsége havonta mindössze 20 dollár, ez a szám a szűk konstrukciónak, a programozott termosztátoknak és a tartály nélküli vízmelegítő hatékonyságának köszönhető.
míg a legtöbb sugárzó rendszer melegvízét egy tartály típusú vízmelegítőből vagy egy öntöttvas kazánból kapja, otthonom hő-és háztartási melegvízét (melegvíz) mindkettő egyetlen Rinnai tankless-vagy “on demand” — vízmelegítő biztosítja. A Rinnai lényegesen kevesebb energiát használ fel, mint egy tartály típusú fűtőberendezés, és kevesebbe kerül a beszerelés, mint egy hőcserélővel ellátott kazán.,
a Tankless vízmelegítők bizonyított technológia, sokéves múlttal a melegvíz fűtésére (lásd” igény szerinti vízmelegítők telepítése”, 2/06). De mivel kevés vállalkozó rendelkezik tapasztalattal a sugárzó hő felhasználásában, a megbízható rendszertervezéssel kapcsolatos információkat nehéz megtalálni. Az én esetemben a rendszer tökéletesítése némi próbaverziót és hibát igényelt.
érdemesnek tartom az erőfeszítést: a két év alatt a rendszer, a hő – és melegvíz ára két ember számára átlagosan kevesebb, mint 20 dollár havonta.,
fontos azonban megjegyezni, hogy a házam szuper szigetelt (R-35 falak, r-50-R-60 a tetőn), és kihasználja a kiváló napsugárzást. Ha a nap kialszik, ami gyakran ezen a területen van, akkor a nap folyamán egyáltalán nincs szükségünk hőre. Az esti fűtési igényeinket egy fa kályhával is kiegészítjük, amelyet mind a kényelem, mind a környezet érdekében élvezünk.
végül egy programozott termosztátot használunk, amely a hőmérsékletet 62°F-ra korlátozza a nap közepén és éjszaka, 70°F pedig 6-ról 8-ra, és 6-ról 10-re.
miért Tankless?,
a Tankless vízmelegítők nagyon kevés helyet foglalnak el (az enyém 13 1/2 hüvelyk széles, 23 hüvelyk magas, 9 hüvelyk mély), bármilyen külső falra felszerelhető, szinte végtelen meleg vizet kínál.
annak ellenére, hogy az egységeket általában nem használják sugárzó hőre, ideális hőforrás erre az alkalmazásra, mivel kimeneti hőmérsékletük könnyen illeszkedik a sugárzó rendszer igényeihez. A Rinnai akár 180°F-os vizet is biztosít, ami több mint elegendő a sugárzó rendszerem működtetéséhez szükséges 110°F-120°F-hez., (A melegvíz tartály nélküli egységeinek nagy része maximális kimeneti hőmérséklete 140°F, de a fűtéshez használt készülékeknek magasabb határértékekkel kell rendelkezniük.)
a tankless vízmelegítő használatának gazdaságossága mind a melegítés, mind a fűtés ellátására szintén nagyon vonzó. A teljes költséget a rendszer 5000 $ – t, ide nem értve a munkaerő -: $1,100 a tankless fűtés, $1,400 a PEX cső, illetve $2,400 a különböző alkatrészek, ellenőrzések, valamint a szerelvények.
bár 200 dollárért kaphattam volna egy tartály típusú egységet, a tartály nélküli modell többletköltségét több mint ellensúlyozza az energiamegtakarítás., A fűtőkészülék energiahatékonyságát tizedesjegyként fejezik ki, amelyet energia tényezőnek vagy EF-nek neveznek. A tartály nélküli vízmelegítőnek van egy EF között .82 és .87, ami azt jelenti, hogy energiabevitelének 82% – át hővé alakítja. Tartály típusú egységek egy EF körül .59, tehát lényegesen több energiát használnak, mint a tartály nélküli társaik.
egy kivétel a Polaris Amerikai vízmelegítő Co., amelynek EF körülbelül .95. Azonban a 3000 dolláros költsége-majdnem háromszor annyi, mint a Rinnai – túl magas volt számomra, hogy igazoljam., Azt is kellett volna használni egy öntöttvas kazán; annak EF .80 közel van a tankless, de a költség több volt, mint $3,000.
Tankless melegítő kiválasztása
a tankless vízmelegítő árammal, földgázzal vagy propánnal működtethető. Csak propán meghajtású modelleket vettem figyelembe, mert nincs földgázom, ahol élek, és mivel az áramért fizetett ár nem tette gazdaságilag megvalósíthatóvá az elektromos egységet.
az egységem egy közvetlen szellőzésű modell, amely külső levegőt használ az égéshez, ami fontos jellemzője egy szűk, jól szigetelt otthonnak., Elméletileg bármilyen külső falra, sőt néhány meleg éghajlaton kívül is telepíthető. Az enyémet a sárszobába telepítettem az elektromos áramköri panel közelében.
az egyetlen panaszom az, hogy a fűtőelem zajszintje időnként kifogásolható. A házam sárszobája az első emeleti hálószoba mellett található, a nagy kereslet idején a tartály nélküli egység “túlfeszültség”, meglehetősen hangos zajt keltve. Ha újra meg kellene csinálnom, nem helyezném az egységet egy hálószoba mellé.
a fűtőelem tartalmaz egy digitális monitorral ellátott távirányítót, amely lehetővé teszi a készülékből kilépő víz hőmérsékletének emelését vagy csökkentését. 140°F-ra állítottam, ami elég meleg ahhoz, hogy minden igényt kielégítsek fa-és cseréppadlóval., De egy vízvezeték-szerelő barátnak, aki egy szőnyegpadlóval rendelkező otthonba telepítette, a kimeneti hőmérsékletet 170°F-ra kellett emelnie, mivel a szőnyegpadlók a padlóban lévő sugárzó rendszerrel a legnehezebben fűthetők.
a távirányító más funkciókat is ellát. 12 vagy több hibaüzenetet jeleníthet meg, amelyek figyelmeztetnek a működési problémákra. Azt is megjelenítheti, hogy a víz milyen sebességgel áramlik át a fűtőberendezésen, valamint a tényleges kimeneti hőmérsékletet.
a tartály nélküli fűtőberendezés kiválasztásának legfontosabb része a megfelelő méret biztosítása., A megfelelő méretezés megköveteli, hogy pontos képet kapjon egy adott otthoni fűtési követelményekről. Ehhez meg kell futtatni egy hőveszteség számítás.
az interneten számos forrás kínál módszereket a hőveszteség kiszámítására – vagy olyan szoftverre, amely képes erre-akár névleges díjért, akár ingyen.
az Uponor (korábban wirsbo), a polietilén PEX cső szállítója szoftvereket kínál www.uponor.com ez nem csak kiszámítja a hőveszteséget, hanem segít az elosztórendszer kialakításában is., A szoftver nem határozza meg a hőforrás, de működni fog, valamint egy tankless, mint egy tartály típusú fűtés vagy kazán. Ingyenesen elérhető próba alapon, amellyel a vállalat 15 felhasználást vagy tervezési munkamenetet jelent. Ha hasznosnak találja a szoftvert, megvásárolhat egy állandó példányt.
általában egy jól szigetelt új ház nem igényel sokkal több, mint 15 Btu négyzetméterenként óránként. 2000 négyzetméteren ez 30 000 Btu óránként.
még egy rosszul szigetelt ház ilyen méretű nem kell több, mint 60.000 Btu óránként., A legtöbb egység, amelyet figyelembe kell vennie, legalább 150 000 Btu kimenettel rendelkezik óránként; a legtöbb esetben a méretezést az otthoni melegvíz-követelmények határozzák meg (lásd: “hogyan kell méretezni egy tartály nélküli fűtőtestet”).
Hogyan Méret tanktalan Fűtés
a Megfelelő méretre megköveteli, hogy tudod, mennyi vizet a haza fogja használni a csúcsidőszakokban, a közelítő hőmérséklet a városi vízellátás, vagy hát a víz, illetve, hogy mennyi a fűtés kell, hogy a hő a víz eléri a szükséges hőmérsékletet.
az alábbi táblázat különböző készülékek és berendezési tárgyak mintaáramát mutatja., Az alábbi grafikon egy mintafűtő hőmérséklet-áramlási görbéjét mutatja, ebben az esetben 180 000 Btu kimenettel. Határozza meg, hogy hány lámpatest vagy készülék működik egyszerre, adja hozzá az áramlási sebességüket, majd nézze meg a görbét, hogy meghatározza, hogy az egység megfelel-e az otthoni igényeknek.
hőmérséklet-emelkedés 75°F., (Ez a különbség a hőmérséklet között 40°F kút víz és a szükséges kimeneti hőmérséklet 115°F.) a függőleges 75°F vonal megfelel a görbe áramlási sebessége körülbelül 4,5 gallon percenként (gpm).
Ez az egység elegendő lenne egy zuhany (2,5 gpm) és egy csap (1,5 gpm) egyidejű működtetéséhez. Ez azonban nem biztosít elegendő forró vizet két zuhanyhoz, egyenként 5 gpm sebességgel. Ebben az esetben a megoldás két fűtőberendezés telepítése, vagy egy nagyobb kapacitású fűtőberendezés telepítése.,
bár elsősorban háztartási melegvízre értékesítik őket, a tartály nélküli melegítők valóban jól alkalmazhatók sugárzó fűtésre, amely alacsony hőmérsékleten működik, például melegvíz alaplaphoz képest. Tehát az egység sugárzó fűtéshez való használata általában kevés vagy semmilyen hatással nincs a méretezési számításra.,
Minta hőmérséklet görbe egy igény szerinti egység
a kimenet a Btu egy fűtőelem elég nagy ahhoz, hogy a kínálat a fűtés az otthoni háztartási melegvíz-szükségletek általában elegendőek a fűtési igények kielégítéséhez is. Ha a fűtési keringetők a háztartási forró vízzel egyidejűleg futnak, a fűtési hurkok hőmérséklete kissé csökkenhet. De mivel a háztartási forró vizet csak szakaszosan használják, ez ritkán jelent problémát.,
például a sugárzó emeleti rendszer, a víz visszatér a fűtési egység a fűtési ciklus csak 10°C 20°F alatt a zóna tervezési kimeneti hőmérséklet 110°C 120°F — sokkal magasabb, mint a bejövő nos víz 40°F. Tehát, ha a víz a fűtés hurkok már kezdetben fűtött, a fűtési egység van, hogy emelje fel a visszatérő víz csak 10°C 20°F.
Egyéb rendszerek is nagyobb a bejövő víz hőmérséklete magasabb tervezési hőmérséklet, vagy nagyobb fűtési igény., De szinte minden esetben a hurkokban lévő sugárzó padlóvíz soha nem lesz alacsonyabb, mint a szobahőmérséklet. Ügyeljen arra, hogy konzultáljon a gyártó képviselőjével, mielőtt eldönti, melyik tartály nélküli fűtőtestet vásárolja meg.
az elosztórendszer tervezése
amikor először elkezdtem kutatni a tankless használatát sugárzó hő esetén, több forrást találtam az Interneten, amelyek egy nyílt elosztórendszer használatát javasolták, amelyben a DHW-ellátás a sugárzó hurkokon keresztül áramlik., Nem szeretem a nyitott rendszereket (sőt, egyes államok tiltják őket); stagnáló területek alakulhatnak ki a fűtési hurkokban, különösen nyáron, lehetővé téve a baktériumok növekedését — beleértve azokat is, amelyek légiósok betegségét okozzák.
zárt rendszer segítségével kiküszöböltem az egészségügyi problémákat, amelyben a melegvíz-és fűtési hurkok teljesen elkülönültek. A tartály nélküli fűtőelem által fűtött víz közvetlenül a padlócsövön keresztül áramlik, míg a hőcserélő hőt biztosít a melegvízellátáshoz.,
a hazai melegvíz-rendszer., A melegvíz-rendszeremben a kútból származó víz belép a hőcserélőbe, majd a mosogatókba, a zuhanyzókba, a mosogatógépbe stb. Vettem a lapos lemezes hőcserélő www.houseneeds.com 250 dollárért (ilyen termékek a vízvezeték-ellátó házakban is rendelkezésre állnak). Az enyém 240,000 Btu / óra-valamivel alacsonyabb, mint a számításaim szerint, amire szükségem lehet. Még akkor is, tudok zuhanyozni, és futtatni a mosogatógép egyidejűleg., Nem próbáltam egyszerre két zuhanyzót futtatni, de a fő fürdőnek, amelyet gyakran használunk, négy falra szerelhető fúvókája van, amelyek mindegyike közel annyi vizet szétszór, mint egy zuhanyfej. Problémamentesen tudjuk működtetni őket.
egy jól megtervezett zárt rendszerben a hőcserélő az elsődleges hurokban lesz, míg minden fűtési zónát saját másodlagos hurok táplál, mint a 2.ábrán.
megtanultam, hogy a hőcserélőnek az elsődleges hurokban kell lennie., Kezdetben saját másodlagos hurokba telepítettem, de úgy találtam, hogy a fűtési zónák elegendő vizet lopnak ahhoz, hogy a hőcserélő elegendő forró vizet szállítson a csapokhoz, és ez akkor is megtörtént, ha a hőhurok nem voltak aktívak. Tehát újrakonfiguráltam a csővezetéket, most pedig a rendszerben lévő összes víz a hőcserélőn keresztül áramlik, mielőtt a másodlagos hurkokba küldenék.
az elsődleges huroknak legalább 6 gallon / perc névleges szivattyúra van szüksége 30 láb fejnél, ami a 30 láb magas vízoszlop által létrehozott nyomás mérése., A szivattyú névleges 30 láb fej végre, amíg ezt a nyomást el nem éri, ekkor már nem tudja ellátni a vizet.
az elsődleges szivattyú alulméretezése meghibásodást okoz. Valójában, megpróbáltam pénzt megtakarítani egy alacsonyabb kapacitású szivattyú segítségével az elsődleges hurokon, de nem szolgáltat elegendő forró vizet a csapokhoz; végül nagyobb kapacitású szivattyút kellett vásárolnom.
a hőcserélő kiválasztása előtt ismernie kell a melegvíz igényeit is. Mint korábban említettem, a vízmelegítő kimenete 140°F-on van beállítva., Ha a 140°F-os vízzel van ellátva, a hőcserélőm körülbelül 130°F-os hőmérsékleten szállítja a vizet, ami elég magas a zuhanyzókhoz és a mosogatógéphez.
fűtési zónák. A két fűtési zónám mindegyike tartalmaz egy keverőszelepet, amely a hőmérsékletet lefelé — 120°F-ra csökkenti az alagsori zónára, 110°F pedig a főemeleti zónára. (Azt akartam, hogy a padló hőmérséklete alacsonyabb legyen, hogy megvédje az előgyártott keményfa padlót, amelyet a nappaliba telepítettem.)
mivel a hőcserélő először a forró vizet kapja, a sugárzó zónák egyidejű futtatása nem befolyásolja a melegvíz hőmérsékletét., Ez nem okoz kisebb változást a sugárzó padló víz hőmérséklete, de ez kevés aggodalomra ad okot, mert a melegvíz ritkán több mint néhány percig egy időben.
időnként mind a zóna termosztátjai, mind a melegvíz bekapcsolja a vízmelegítőt, ezért fontos, hogy az összes elektromos csatlakozást egy áramkörön tartsuk. Egyik elektromos alkatrész sem igényel sok energiát.
alkatrészek kiválasztása
ha sugárzó hő és tartály nélküli vízmelegítő kombinációval rendelkező rendszert telepít, akkor különféle szivattyúkra, kapcsolókra és szerelvényekre lesz szüksége.,
és a szükséges légtelenítő cső az égéshez és a kipufogó levegőhöz.
Rinnai egy opcionális vízvezetékkészletet értékesít, amely két kazáncsatornából, egy nyomáscsökkentő szelepből és golyóscsapokból áll. Megvettem, és további kazáncsatornákat telepítettem, hogy megkönnyítsem a levegő tisztítását., Ha ön használ keverőszelepek, akkor is szükség van egy hőmérsékletmérő lefelé minden szelep, így figyelemmel kísérheti a víz hőmérséklete a padló rendszer.
a padlós sugárzó hő lassú reakcióideje miatt elengedhetetlen a programozható Termosztátok használata. Például, szeretem az alacsonyabb szobahőmérsékletet éjszaka. Körülbelül két órát vesz igénybe, miután a termosztát kikapcsolja a helyiség levegőjének hőjét, hogy lehűljön. Reggel a fűtés körülbelül három órán keresztül felmelegíti a padlót, mielőtt a helyiség levegője eléri a tervezési hőmérsékletet., A programozható termosztátom figyelembe veszi ezeket a feltételeket.
ahhoz, hogy a rendszerem megfelelően működjön, azt tapasztaltam, hogy a zónaszivattyúkat aktiváló termosztátoknak be kell kapcsolniuk az elsődleges hurokszivattyút is. Először csatlakoztattam a termosztátomat egy pár reléhez, amely bekapcsolta a zónaszivattyúkat, de nem az elsődleges hurokszivattyút. Végül egy taco SR503-EXP relével helyettesítettem őket, amely három termosztáthoz csatlakozik. Most, amikor egy termosztát hőt igényel, a termosztát bekapcsolja a szivattyút az adott zónához, valamint az elsődleges hurokszivattyút.,
láttam néhány olyan rendszertervet, amelyek folyamatosan bekapcsolják az elsődleges szivattyút, de ezt energiapazarlásnak tartom.
áramláskapcsoló háztartási meleg vízhez. Valami, amit tudni kell, hogy a legtöbb tartály nélküli fűtőberendezésnek van egy belső áramláskapcsolója, amely percenként 1/2 gallon (gpm) vagy annál magasabb áramlási sebességgel aktiválja az égőt. Ez jó Zuhanyozás, de a folyamatos alacsony áramlási forró víz — mint például lehet használni az öblítéshez edények vagy borotválkozás közben – nem okoz a fűtés tüzet, ami azt jelenti, a víz hideg lesz rövid idő után.,
annak biztosítása érdekében, hogy alacsony melegvízáramot kaphassak, hozzáadtam egy szabványos 120cv áramláskapcsolót (McDonnell & Miller sorozat FS6, amely több forrásból is elérhető az interneten, beleértve az állami ellátási Co., www.statesupply.com), amely 0,12 gpm-en zárja le a kapcsolatokat. Az áramláskapcsoló aktiválja az elsődleges szivattyút, amely elegendő áramlást hoz létre a fűtőberendezésen keresztül, hogy tüzet okozzon. Ez jól működött, garantálva, hogy a víz alacsony áramlási sebesség mellett is forró marad.,
utólag
a fűtés helyétől eltekintve ezen a ponton nem változtatnék semmit a rendszeremről. Nagyon szeretem a helymegtakarítást és a rugalmasságot, amit a tervezési hőmérséklet beállításához nyújt., Mivel viszonylag kicsi, jól szigetelt házam van, a fűtés napi hat — hét órát fut — vagy annál kevesebbet-még az év leghidegebb napjain is, ami meglehetősen hosszú élettartamot eredményez.
Bob Gleason gépészmérnökként képezte magát, és 30 évig általános szerződéses vállalkozása volt. Most nyugdíjas, Twin Lakes-ben él, Colo.