jeg har nylig pensjonert etter 30 år som en bolig leverandøren. Min kone og jeg bor nå i et nytt hjem, jeg bygget i Colorado. Det er høyt oppe i fjellene (høyde: 10 000 fot; graddagstallene: 8,500) og har over 2000 kvadratmeter med klimaanlegg plass varmes opp av et strålende-gulvvarme-systemet.
forfatteren er Colorado hjem har over 2000 kvadratmeter med klimaanlegg plass., Hans kombinert gjennomsnittlige kostnader for varme og varmt vann er bare $20 per måned, en figur han studiepoeng til tett bygg, termostater programmert, og effektiviteten av hans tankless varmtvannsbereder.
Mens de fleste strålende systemer får sine varmt vann fra en tank-type varmtvannsbereder eller en støpejern kjele, mitt hjem er varme og varmtvann (TILBEHØR) er begge er gitt av en enkelt Rinnai tankless — eller «on demand» — bereder. Den Rinnai bruker betydelig mindre energi enn en tank-type oppvarming og koster mindre å installere enn en kjele med varmeveksler.,
Tankless vann varmeovner er en utprøvd teknologi med en track record for mange år for oppvarming VIFTEKONVEKTOR (se «Installere On-Demand varmtvannsberedere,» 2/06). Men siden det er få entreprenører har erfaring med bruk av dem for strålevarme, informasjon om pålitelig system design kan være vanskelig å finne. I mitt tilfelle, perfeksjonere et system tok litt prøving og feiling.
jeg vurdere innsatsen verdt: i Løpet av de to årene jeg har hatt systemet, varme og varmt vann kostnader for to personer har i gjennomsnitt mindre enn $20 per måned.,
Det er viktig å merke seg at huset mitt er super-isolert (R-35 vegger, R-50 å R-60 i taket), og drar nytte av utmerkede soleksponering. Hvis solen er ute, som det ofte er i dette området, vi trenger ikke varme i det hele tatt i løpet av dagen. Vi kan også supplere våre oppvarming behov på kvelden med en vedovn, som vi har glede for både komfort og atmosfære.
til Slutt, bruker vi en programmert termostat som begrenser temperaturen til 62°c i midten av dagen og på natten, og 70°F fra 6 til 8 am og 6 til 10 pm.
Hvorfor Tankless?,
Tankless vann varmeovner tar opp veldig lite plass (min tiltak 13 1/2 inches bred og 23 cm høy med 9 inches dyp), kan monteres på utvendig vegg, og tilbyr nesten uendelige med varmt vann.
til Tross for at enhetene er ikke ofte brukt for strålevarme, de er en ideell varmekilde for dette programmet fordi deres utgang temperaturer kan lett bli tilpasset behovene til den strålende system. Min Rinnai gir vann på opp til 180°C, noe som er mer enn tilstrekkelig for 110°C til 120°F trengs for å kjøre min strålende system., (Mange av tankless enheter for VARMTVANNSOPPVARMING har en maksimal effekt temperatur på 140°F, men de som brukes for oppvarming bør ha høyere grenser.)
The economics of ved hjelp av en tankless varmtvannsbereder til å levere både TILBEHØR og oppvarming er også ganske attraktiv. Total kostnad for systemet mitt var rundt $5000, er ikke inkludert arbeid: $1,100 for tankless oppvarming, $1,400 for PEX-rør, og $2,400 for de ulike komponenter, kontroller og beslag.
Selv om jeg kunne ha fått en tank-type enhet for så lite som $200, vil den ekstra kostnaden av tankless modellen er mer enn oppveid av sin sparing av energi., Energieffektiviteten til en oppvarming apparatet er uttrykt som et desimaltall kalt sin energi-faktor, eller EF. En tankless varmtvannsbereder har en EF mellom .82 og .87, som betyr den konverterer 82 prosent til 87 prosent av sin energi inn til varmen. Tank-typen enheter har en EF rundt .59, slik at de bruker betydelig mer energi enn sine tankless kolleger.
Ett unntak er Polaris av Amerikanske Bereder Co. som har en EF av ca .95. Imidlertid, sin $3,000 kostnad — nesten tre ganger så mye som min Rinnai — var for høy for meg å rettferdiggjøre., Jeg kunne også ha brukt en støpejern kjelen; dens EF av .80 er nær det av en tankless, men kostnadene var mer enn $3,000.
Velge en Tankless Oppvarming
En tankless varmtvannsbereder kan være drevet av elektrisitet, naturgass eller propan. Jeg regnet bare propan-drevet modeller fordi jeg ikke har naturgass der jeg bor, og fordi prisen jeg betaler for elektrisitet ikke lage en elektrisk enhet økonomisk mulig.
Min enhet er en direct-vent-modellen, som bruker ekstern luft til forbrenning, en viktig funksjon i et stramt, godt isolert hjem., Teoretisk sett, kan det være installert på en yttervegg, og selv ute i varmt klima. Jeg installerte meg i mudroom i nærheten av den elektriske kretsen panelet.
Min eneste klage er at støy nivået av min oppvarming kan være tvilsomt til tider. Den mudroom i mitt hus ligger ved siden av den første-etasje soverom, og i tider med tunge etterspørsel, tankless enhet «overspenning,» opprette en ganske høy lyd. Hvis jeg måtte gjøre det om igjen, ville jeg ikke plasser apparatet ved siden av et soverom.
varmeapparatet har en fjernkontroll med en digital skjerm som lar meg heve eller senke temperaturen på vannet som kommer ut av apparatet. Jeg satt det ved 140°F, som er varm nok til å møte alle mine behov med tre og fliser på gulv., Men en rørlegger venn som er installert i et hjem med teppegulv hadde til å heve utgang temperaturen til 170°F, som teppegulv er om de mest vanskelige å varme opp med en i-gulvet strålende system.
Den eksterne kontrolleren utfører andre funksjoner i tillegg. Det kan vise 12 eller flere feilmeldinger som varsler deg til operasjonelle problemer. Det kan også vise den pris som vannet strømmer gjennom oppvarming, og den faktiske utgang temperatur.
Den viktigste delen av å velge en tankless varmeapparatet er å sørge for at det er riktig dimensjonert., Riktig dimensjonering krever at du får et nøyaktig bilde av en bestemt hjem oppvarming krav. For å gjøre det, du trenger å kjøre et heat-tap beregning.
en Rekke kilder på Internett tilbyr metoder for å beregne varme-tap — eller programvare som kan gjøre det — enten for en nominell avgift eller gratis.
Uponor (tidligere Wirsbo), en leverandør av polyetylen PEX-rør, tilbyr programvaren på www.uponor.com det vil ikke bare beregne din varme tap, men også hjelpe deg med design distribution system., Programvaren ikke angir en varmekilde, men det vil fungere like bra for en tankless som for en tank-type ovn eller en kjele. Det er gratis tilgjengelig på som en prøveordning, som selskapet betyr 15 bruker eller design økter. Hvis du finner den nyttig programvare, kan du kjøpe en permanent kopi.
generelt, er et godt isolert hus bør ikke krever mye mer enn 15 Kw per kvadratmeter per time. For 2000 kvadratmeter, som er over 30 000 Btu per time.
Selv et dårlig isolert hus av denne størrelsen bør ikke trenge mer enn 60 000 Btu per time., De fleste av de enheter du bør bli tatt i betraktning vil ha utganger av minst 150 000 Btu per time, i de fleste tilfeller dimensjonering vil være bestemt av hjemmet TILBEHØR krav (se «Hvordan Størrelse en Tankless Oppvarming,»).
Slik Størrelse en Tankless Oppvarming
Riktig dimensjonering krever at du vet hvor mye vann hjem vil bruke i perioder, den omtrentlige temperaturen i byen vannforsyning eller godt vann, og hvor mye varmeapparatet er behov for å varme at vannet for å nå den nødvendige temperaturen.
tabellen nedenfor viser et eksempel på flyt priser for ulike apparater og inventar., Grafen nedenfor viser temperatur flow kurve for eksempel oppvarming, i dette tilfellet en med en produksjon på vel 180 000 Btu. Finne ut hvor mange inventar eller utstyr vil bli operert på samme tid, legge opp sin flyt priser, deretter se på kurven for å avgjøre om denne enheten vil møte hjem behov.
Anta at hjemmet vil kreve en temperatur økning på 75°F., (Det er forskjellen i temperatur mellom 40°F godt vann og ønsket utgang temperatur på 115°C.) Den vertikale 75°F linje oppfyller kurve ved en vannføring på om lag 4,5 liter per minutt (gpm).
Denne enheten vil være tilstrekkelig til å kjøre en dusj (2.5 gpm) og en tappekran (1.5 gpm) på samme tid. Det ville imidlertid ikke gi nok varmt vann for to dusjer på 5 gpm hver. I så fall er løsningen vil være å installere to ovner, eller for å installere et varmeelement med en større kapasitet.,
selv Om de blir solgt først og fremst for varmtvann, tankless ovner er faktisk godt egnet for strålevarme, som opererer ved lave temperaturer sammenlignet med, for eksempel, varmt vann bunnplate. Så du bruker enheten for strålevarme generelt har liten eller ingen effekt på dimensjonering beregning.,
Eksempel Temperatur-Kurve for en On-Demand-Enhet
output i Btu av et varmeelement som er store nok til å levere et hjem er varmtvannsberedning-vannet trenger er vanligvis tilstrekkelig til å oppfylle sin varme behov, så vel. Hvis oppvarming sirkulatorer skje til å kjøre på samme tid som varmtvann, temperaturen i varme-løkker kan falle noe. Men fordi varmtvann brukes bare midlertidig, vil dette sjelden være et problem.,
For eksempel, i min strålende etasje system, vannet tilbake til varmeanlegget fra oppvarming looper er bare 10°c til 20°C under sone design-utgang temperatur over 110°C til 120°F — mye høyere enn den innkommende godt vatn på 40°F. Så når vannet i varme-looper har vært utgangspunktet oppvarmet, varmeanlegget har for å øke avkastningen bare vann, ca 10°c til 20°C.
Andre systemer som kan ha en høyere innkommende vann temperatur, en design høyere temperatur, eller større varmebehov., Men i nesten alle tilfeller, strålende etasje vann i looper vil aldri bli lavere enn romtemperatur. Sørg for å konsultere en produsentens representant før du bestemmer hvilken tankless varmeapparatet å kjøpe.
Design Distribution System
Når jeg først begynte å forske på bruk av tankless for strålevarme, jeg fant flere kilder på Internett som anbefales å bruke et åpent system for distribusjon, som TILBEHØR tilførsel renner gjennom strålende looper., Jeg liker ikke åpne systemer (faktisk, i noen stater forbyr dem); stillestående områder kan utvikle seg i varme-løkker, spesielt om sommeren, slik at veksten av bakterier, inkludert de som årsak av legionellose.
jeg eliminert helsemessige bekymringer ved å bruke et lukket system, der VIFTEKONVEKTOR oppvarming og looper er helt adskilt. Vann oppvarmet av tankless oppvarming renner rett gjennom gulvet rør, mens en varmeveksler gir varme for TILBEHØR strømforsyning.,
– >
Den innenlandske varmt vann system., I min TILBEHØR system, vann fra brønnen går inn i varmeveksleren og deretter går til vasker, dusj, oppvaskmaskin, og så videre. Jeg kjøpte min flatskjerm-plate varmeveksler fra www.houseneeds.com for $250 (slike produkter er også tilgjengelig på vvs leverer hus). Mine er klassifisert til 240,000 Btu per time, og noe lavere enn mine beregninger viste at jeg måtte trenge. Selv så, jeg kan ta en dusj og kjøre oppvaskmaskinen på samme tid., Jeg har ikke prøvd å kjøre to dusjer samtidig, men den viktigste badekar, som vi bruker ofte, har fire wall-montert dyser, som hver sprer nesten like mye vann som en dusjhodet. Vi er i stand til å betjene dem uten problem.
I en godt utformet lukket system, varmeveksler vil være i den primære loop, mens hver klimaanlegg sone vil bli lei av sin egen sekundær-løkke, som i Figur 2.
jeg har lært på den harde måten at varmeveksleren for TILBEHØR må være i primær-loop., Jeg først installerte det i sin egen sekundær loop, men fant ut at varmesoner ville stjele nok vann til å holde varmeveksler fra å levere nok varmt vann til kraner, og at dette skjedde selv når varmen looper ikke var aktiv. Så jeg omformet rørene, og nå er alt vannet i systemet flyter gjennom varmeveksleren før de blir sendt til den sekundære looper.
Den primære loop trenger en pumpe klassifisert for minst 6 liter pr. minutt og 30 fot av hodet, som er målet på trykk skapt av en søyle av vann 30 meter høy., En pumpe som er klassifisert til 30 fot av hodet vil utføre til at trykket er nådd, på hvilket tidspunkt det kan ikke lenger levere vann.
Undersizing den primære pumpen vil føre til feil. Faktisk, jeg prøvde å spare penger ved å bruke en lavere kapasitet til å pumpe på den primære loop, men det ville ikke levere nok varmt vann til kraner; jeg måtte til slutt kjøpe en større kapasitet til å pumpe.
Du trenger også å vite din varmt vann trenger før du velger en varmeveksler. Som jeg nevnte tidligere, min varmtvannsbereder utgang er satt til 140°F)., Når leveres med 140°F vann, min varmeveksler leverer vann ved en temperatur på ca 130°F, som er høy nok for dusj og oppvaskmaskin.
varmesoner. Hver av mine to varmesoner inkluderer en blandeventil til gass temperaturen ned til 120°c for kjelleren sone og 110°c for de viktigste etasje sone. (Jeg ønsket den viktigste etasje temperatur lavere for å beskytte prefinished parkettgulv jeg installert i stuen.)
Siden varmeveksleren blir varmt vann først, kjører strålende soner på samme tid påvirker ikke TILBEHØR temperatur., Det gjør det føre til en mindre endring i strålende etasje, vann temperatur, men dette er av liten bekymring fordi TILBEHØR er sjelden på i mer enn noen minutter av gangen.
noen Ganger, både sone termostater og TILBEHØR vil kalle for bereder å være på, så det er viktig å holde alle elektriske tilkoblinger på en krets. Ingen av elektriske komponenter som krever mye strøm.
Velge Komponenter
Hvis du installerer et system med en kombinasjon av strålevarme og en tankless varmtvannsbereder, trenger du et utvalg av pumper, brytere og beslag.,
varmeapparatet bør ha et inntak vann-filter-skjerm og nødvendig lufteledning for forbrenning og eksos i luften.
Rinnai selger en valgfri vvs-kit, som består av to kjele avløp, en trykk-ventil, og kuleventiler. Jeg kjøpte det, og har installert ekstra kjele avløp til rette for å rense systemet av luft., Hvis du bruker å blande ventiler, trenger du også en temperaturmåler nedstrøms fra hver ventil, slik at du kan overvåke temperaturen på vannet i gulv systemet.
på Grunn av treg responstid for i-gulvet strålevarme, er det viktig å bruke programmerbare termostater. For eksempel, jeg liker lavere rommet temperaturer i natt. Det tar om lag to timer etter at termostaten slår seg av den varme luften i rommet for å begynne å kjøle seg ned. I morgen, ovnen varmer opp gulvet for ca tre timer før rommet luft når sitt design temperatur., Min programmerbar termostat tar disse forholdene i betraktning.
For at mitt system skal fungere riktig, jeg har funnet ut at den termostater som aktiverer sone pumper også nødt til å snu på den primære loop pumpe. Ved første, jeg koblet min termostater til et par av releer som slått på sone pumper, men ikke den viktigste loop pumpe. Jeg endte opp med å erstatte dem med et enkelt Taco SR503-EXP relé som kobles til så mange som tre termostater. Nå, når termostaten samtaler for varme, termostaten slår på pumpen for denne sonen, så vel som den primære loop pumpe.,
jeg har sett noen system design som forlater den primære pumpe på hele tiden, men jeg anser som en sløsing med energi.
Flow switch for varmtvann. Noe å være klar over er at de fleste tankless ovner har en intern flyt bryter som aktiverer brenner på en strømningshastighet på 1/2 liter per minutt (gpm) eller høyere. Dette er fint for dusjing, men en kontinuerlig lave strømmen av varmt vann som du kan bruke for å skylle oppvasken eller mens barbering — vil ikke det føre til at varmeapparatet brann, noe som betyr at vannet vil kjøre kaldt etter kort tid.,
for Å sikre at jeg kan få en lav strøm av varmt vann, jeg har lagt en standard 120CV flow switch (en McDonnell & Miller Serien FS6, som er tilgjengelig fra flere kilder på Internett, inkludert Statlige Supply Co., www.statesupply.com) som lukkes kontaktene på 0.12 gpm. Strømmen slå aktiverer den primære pumpen, noe som skaper nok flyt gjennom varmeapparatet å føre til brann. Dette har fungert godt, noe som garanterer at vannet holder seg varmt, selv på lav vannføring.,
Ettertid
Bortsett fra plasseringen av varmeapparatet, jeg ville ikke endre noe om mitt system på dette punktet. Jeg liker virkelig den plassen besparelser og fleksibiliteten det gir meg å justere design temperaturer., Og fordi jeg har en relativt liten, godt isolert hus, varmeapparatet går for bare seks til sju timer per dag — eller mindre — selv på de kaldeste dagene i året, noe som bør gi en rimelig lang levetid.
Bob Gleason var utdannet maskiningeniør og eide en generell eøs-bransjen i 30 år. Nå pensjonert, han bor i Twin Lakes, Colorado.