Help de ontwikkeling van de site en deelt het artikel met vrienden!
Er zijn verschillende soorten systemen die worden gebruikt om een woning van warmte te voorzien, en binnen elk breed type zijn er veel variaties. Sommige verwarmingssystemen delen componenten met de koelapparatuur van het huis en sommige systemen bieden zowel verwarming als koeling. De term HVAC-verwarming, ventilatie en airconditioning wordt gebruikt om het algehele klimaatbeheersingssysteem in een woning te beschrijven.
Het maakt niet uit welk HVAC-systeem wordt gebruikt, het doel van alle verwarmingstoestellen is om de thermische energie van een brandstofbron af te tappen en deze naar woonruimtes over te brengen om een comfortabele omgevingstemperatuur te behouden. Verwarmingssystemen kunnen verschillende brandstofbronnen gebruiken, waaronder aardgas, propaan, stookolie, biobrandstof (zoals hout) en elektriciteit. Sommige woningen hebben meer dan één verwarmingssysteem, bijvoorbeeld wanneer een aanbouw of afgewerkte kelder wordt verwarmd door een ander systeem dan de rest van het huis.
Geforceerde luchtverwarmings-/koelsystemen
Verreweg het meest voorkomende HVAC-systeem in moderne Noord-Amerikaanse huizen is het geforceerde luchtsysteem dat gebruik maakt van een oven met een ventilator die verwarmde lucht naar de verschillende kamers van het huis levert via een netwerk van kanalen. Geforceerde luchtsystemen zijn zeer snel in het aanpassen van de temperatuur van een kamer, en omdat airconditioningsystemen dezelfde ventilator en hetzelfde kanaalwerk kunnen delen, is dit een efficiënt algeheel HVAC-systeem.
Brandstofbronnen: De ovens die geforceerde luchtsystemen aandrijven, kunnen worden gevoed door aardgas, vloeibaar propaan (LP), stookolie of elektriciteit.
Distributie: Lucht die wordt opgewarmd door de brander van de oven of het verwarmingselement, wordt via een netwerk van kanalen naar verwarmingsregisters in afzonderlijke kamers gedistribueerd. Een ander systeem van kanalen voert lucht terug naar de oven via koude luchtretouren.
Voordelen:
- Geforceerde luchtsystemen kunnen worden gefilterd om stof en allergenen te verwijderen. Ze kunnen echter ook de hoeveelheid allergenen in de lucht verhogen.
- Luchtbevochtiger (of ontvochtiger) apparatuur kan worden geïntegreerd in het geforceerde luchtsysteem.
- Heteluchtovens zijn relatief goedkoop.
- Deze ovens kunnen de hoogste AFUE-classificaties (Annual Fuel Utilization Efficiency) van elk verwarmingssysteem behalen (maar dat betekent niet noodzakelijk dat dit de meest efficiënte manier is om een huis te verwarmen).
- Geforceerde luchtsystemen kunnen koeling en verwarming combineren.
nadelen:
- Vereist leidingwerk en neemt ruimte in beslag in muren.
- Ovenventilatoren kunnen luidruchtig zijn.
- Bewegende lucht kan allergenen verspreiden.
- Bewegende lucht kan droog worden, tenzij deze wordt bevochtigd.
- Omdat geforceerde luchtsystemen de lucht verwarmen en niet de objecten in een ruimte, wordt dit niet als de meest comfortabele vorm van verwarming beschouwd.
Zwaartekracht luchtovensystemen
Een voorloper van geforceerde luchtsystemen, zwaartekrachtluchtovens verdelen ook lucht door een systeem van metalen kanalen, maar in plaats van de lucht via een ventilator te dwingen, werken zwaartekrachtluchtsystemen door de eenvoudige fysica van warme lucht die stijgt en koele lucht daalt. Een zwaartekracht-luchtoven in een kelder verwarmt lucht, die vervolgens via kanalen de verschillende kamers in stijgt. Koele lucht keert terug naar de oven via een systeem van koude-luchtretourkanalen. De zogenaamde "octopus" -ovens die in veel oudere huizen worden aangetroffen, zijn zwaartekrachtluchtovens.
Zwaartekrachtsystemen worden niet meer geïnstalleerd, maar in veel oudere huizen blijven ze effectief presteren.
Brandstofbron: Heteluchtovens kunnen worden gestookt met aardgas, vloeibaar propaan (LP), stookolie of elektriciteit.
Distributie: Geconditioneerde lucht wordt gecirculeerd door een netwerk van metalen kanalen.
Voordelen::
- Zwaartekrachtsystemen hebben geen bewegende delen en kunnen tientallen jaren meegaan.
- De systeemapparatuur is zeer betrouwbaar en vereist weinig onderhoud.
nadelen:
- Lucht kan niet effectief worden gefilterd.
- De energie-efficiëntie is lager dan bij nieuwere ovens.
- Temperatuuraanpassingen zijn traag omdat de systemen werken met eenvoudige convectiestromen.
Vloerverwarmingssystemen
Moderne vloerverwarming is een type stralingsverwarming. Stralingsverwarming verschilt van geforceerde luchtwarmte doordat het objecten en materialen, zoals meubels en vloeren, verwarmt in plaats van alleen de lucht. De meeste stralingssystemen voor het hele huis verspreiden warmte via warm water dat wordt verwarmd in een boiler of warmwaterboiler.
Vloerverwarming omvat plastic waterleidingen die in betonnen plaatvloeren worden geïnstalleerd of aan de boven- of onderkant van houten vloeren worden bevestigd. Het is stil en over het algemeen energiezuinig. Het heeft de neiging langzamer op te warmen en het duurt langer om aan te passen dan geforceerde luchtverwarming, maar de warmte is consistenter.
Er zijn ook vloersystemen die gebruikmaken van elektrische bedrading die is geïnstalleerd onder vloermaterialen, meestal keramische of stenen tegels. Deze zijn minder energiezuinig dan warmwatersystemen en worden doorgaans alleen in kleine ruimtes zoals badkamers gebruikt.
Brandstofbronnen: Warmwaterleidingen worden meestal verwarmd door een centrale boiler, die kan worden gevoed door aardgas, vloeibaar propaan (LP) of elektriciteit. Warm water kan ook worden geleverd door zonne-warmwatersystemen, die vaak worden gebruikt als aanvulling op op brandstof gebaseerde systemen.
Distributie: Vloersystemen worden meestal verdeeld door heet water dat door plastic buizen stroomt.
Voordelen::
- Stralingssystemen zorgen voor een comfortabele, gelijkmatige warmte.
- Bij verwarming door ketels kunnen stralingssystemen zeer energiezuinig zijn.
nadelen:
- Stralingssystemen zijn relatief traag om op te warmen en zich aan te passen aan temperatuurveranderingen.
- Installatie van in-vloersystemen kan duur zijn.
- Het is moeilijk toegang te krijgen tot verborgen leidingen als er onderhoudsproblemen optreden.
- Op ketel gebaseerde systemen kunnen niet worden gecombineerd met airconditioning.
Traditionele ketel- en radiatorsystemen
Oudere huizen en appartementsgebouwen in Noord-Amerika worden vaak verwarmd met traditionele verwarmingsketels en radiatoren. Deze omvatten een centrale boiler die stoom of heet water door leidingen circuleert naar radiatoren die strategisch rond het huis zijn geplaatst. De klassieke radiator - een gietijzeren rechtopstaande eenheid die meestal in de buurt van ramen wordt geplaatst - wordt vaak een stoomradiator genoemd, hoewel deze term soms onnauwkeurig is.
In werkelijkheid zijn er twee soorten systemen die worden gebruikt bij deze oudere radiatoren. Echte stoomketels circuleren eigenlijk gasvormige stoom door leidingen naar individuele radiatoren, die vervolgens terug condenseren tot water en terugvloeien naar de ketel om opnieuw te worden verwarmd. Moderne radiatorsystemen circuleren warm water naar radiatoren via elektrische pompen. Het warme water geeft zijn warmte af aan de radiator en het gekoelde water keert terug naar de ketel voor meer verwarming. Warmwaterradiatorsystemen zijn heel gebruikelijk in Europa.
Brandstofbronnen: Ketel-/radiatorsystemen kunnen worden gevoed met aardgas, vloeibaar propaan, stookolie of elektriciteit. Oorspronkelijke ketels hebben mogelijk zelfs op steenkool gestookt.
Distributie: Warmte wordt geproduceerd door stoom of heet water dat door metalen buizen circuleert naar radiatoren die zijn gevormd om de overdracht van thermische energie te vergemakkelijken.
Voordelen::
- Stralingswarmte is redelijk comfortabel en droogt de lucht niet uit zoals geforceerde luchtwarmte dat doet.
- Radiatoren kunnen worden geüpdatet naar plint- of wandpaneelradiatoren met een laag profiel.
- Wanneer oude ketels worden vervangen, kunnen moderne ketels een zeer goede energie-efficiëntie bieden.
nadelen:
- Radiatoren kunnen lelijk zijn.
- Radiatorlocaties kunnen de plaatsing van meubels en raambekleding beperken.
- Op ketel gebaseerde systemen kunnen niet worden gecombineerd met airconditioning.
Warmwaterplintradiator
Een andere modernere vorm van stralingswarmte is een warmwaterplintsysteem, ook wel hydrosysteem genoemd. Deze systemen gebruiken ook een gecentraliseerde ketel om water te verwarmen dat door een systeem van waterleidingen circuleert naar onopvallende plintverwarmingseenheden die de warmte van het water naar de kamer uitstralen via dunne metalen vinnen rond de waterleiding. Dit is in wezen slechts een bijgewerkte, geëvolueerde versie van de oude rechtopstaande radiatorsystemen.
Brandstofbronnen: Ketels voor hydronische systemen kunnen worden gestookt met aardgas, vloeibaar propaan (LP), stookolie of elektriciteit. Ze kunnen ook worden geholpen door zonneverwarmingssystemen.
Distributie:
- Heet water verwarmd door een boiler en via leidingen naar plinten met "vinbuizen" die langs muren zijn gemonteerd. De vinnen vergroten het oppervlak van de warmteafvoer voor efficiëntie.
- Warmte wordt verdeeld door natuurlijke convectie: verwarmde lucht stijgt op uit de plinteenheid, terwijl koude lucht naar de eenheid daalt om te verwarmen.
Voordelen::
- Hydronische systemen kunnen een uitstekende energie-efficiëntie bieden.
- Hydronische systemen zijn stil omdat er geen ventilatoren of blowers zijn.
- De temperatuur kan nauwkeurig worden geregeld.
- Radiatorsystemen zijn zeer duurzaam en hebben weinig onderhoud nodig.
nadelen:
- Stralings-/convectie-eenheden van plinten moeten vrij blijven en kunnen uitdagingen opleveren bij het plaatsen van meubels en het ontwerpen van gordijnen.
- Radiatoren worden langzaam warm.
- Warmwatersystemen kunnen niet worden gecombineerd met airconditioningsystemen.
- Als de warmte voor langere tijd uitvalt, kunnen verwarmingsbuizen bevriezen.
Warmtepomp verwarmingssystemen
De nieuwste technologie voor het verwarmen (en koelen) van woningen is de warmtepomp. Met behulp van een systeem dat vergelijkbaar is met een airconditioner, halen warmtepompen warmte uit de lucht en leveren deze via een binnenluchtbehandelingsapparaat aan de woning. Standaard huissystemen zijn lucht-water warmtepompen die warmte uit de buitenlucht halen. Er zijn ook aardwarmtepompen of geothermische warmtepompen die warmte van diep in de grond halen, evenals waterwarmtepompen die voor warmte afhankelijk zijn van een vijver of meer.
Een populair type lucht-water warmtepomp is het mini-split of kanaalloze systeem. Deze heeft een relatief kleine compressoreenheid voor buiten en een of meer luchtbehandelingskasten voor binnen die gemakkelijk kunnen worden toegevoegd aan kameruitbreidingen of afgelegen delen van een huis. Veel warmtepompsystemen zijn omkeerbaar en kunnen in de zomer op airconditioning worden geschakeld. Warmtepompen kunnen energiezuinig zijn, maar zijn alleen geschikt voor relatief milde klimaten; ze zijn minder effectief bij zeer warm en zeer koud weer.
Brandstofbronnen: Warmtepompen worden meestal aangedreven door elektriciteit, hoewel er ook modellen op aardgas beschikbaar zijn.
Distributie: Warmte (en koeling) worden geleverd door aan de muur gemonteerde units die lucht blazen over verdamperspiralen die zijn gekoppeld aan een buitenpomp die warmte van buiten haalt of absorbeert.
Voordelen::
- Systemen bieden zowel verwarming als koeling.
- Warmtepompen kunnen zeer energiezuinig zijn.
- Individuele bovenkasten zorgen voor een nauwkeurige controle van elke kamer.
- Ventilatoren zijn stiller dan centrale geforceerde luchtsystemen.
- Er is geen leidingwerk nodig.
nadelen:
- Warmtepompen zijn het meest geschikt voor relatief milde klimaten.
- Distributie van verwarmde of gekoelde lucht kan worden beperkt omdat deze uit een enkele unit komt (in elke kamer of ruimte).
Elektrische weerstandsverwarmingssystemen
Elektrische plintverwarmers en andere soorten elektrische verwarmers worden niet vaak gebruikt voor primaire huisverwarmingssystemen, voornamelijk vanwege de hoge elektriciteitskosten. Ze blijven echter een populaire optie voor aanvullende verwarming in afgewerkte kelders, thuiskantoren en seizoenskamers (zoals veranda's met drie seizoenen en serres). Elektrische verwarmers zijn eenvoudig en goedkoop te installeren en vereisen geen leidingwerk, pompen, luchtbehandelingsapparatuur of andere distributieapparatuur. De units zijn goedkoop, hebben geen bewegende delen en hebben vrijwel geen onderhoud nodig.
Naast conventionele plintverwarmingen zijn er elektrische warmtestralers die met straling verwarmen. Deze worden meestal in de buurt van het plafond geïnstalleerd en zijn gericht op de bewoners van de kamer, waardoor ze meer gerichte warmte bieden dan bij plinten. Warmtestralen zijn ook energiezuiniger dan plinten.
Distributie: Plintverwarmers gebruiken natuurlijke convectie om de warmte door de kamer te laten circuleren. Aan de muur gemonteerde kachels en veel speciale kachels (zoals teekick-kachels) hebben meestal interne ventilatoren die verwarmde lucht uitblazen.
Voordelen::
- Verwarmingsunits zijn veelzijdig en kunnen bijna overal worden geïnstalleerd.
- Systemen hebben alleen een elektrisch circuit nodig voor stroom.
- Units zonder ventilatoren werken geruisloos.
- Elektrische stralingsverwarmers verwarmen objecten in de ruimte, vergelijkbaar met stralingswarmte in de vloer.
- Er is geen leidingwerk of dure installatie nodig.
nadelen:
- Elektrische kachels zijn erg duur in gebruik.
- Ze verbruiken veel elektriciteit en dragen daardoor onevenredig bij aan overmatig gebruik van het elektriciteitsnet en aanverwante problemen.
- De meeste elektriciteit wordt opgewekt door kolengestookte elektriciteitscentrales, dus elektrische kachels, hoewel schoon in gebruik, dragen aanzienlijk bij aan luchtvervuiling en atmosferische koolstof.
