cuptoare

de Chris Woodford. Ultima actualizare: 9 august 2020.

Cu câteva sute de ani în urmă, oamenii ar fi dat un braț și un picior pentru a avea încălzire centrală în casele lor. Imaginați-vă doar inconvenientul de a trebui să aprindeți un foc de lemne și cărbune în fiecare cameră separată pentru a vă menține casa caldă. Ideea de bază a încălzirii centrale este cu adevărat simplă: aveți un cazan (un cuptor ușor controlabil, alimentat cu gaz) într-un loc la îndemână, cum ar fi bucătăria sau baia dvs. și folosește apă, mutată de o pompă electrică, pentru a transporta căldura în calorifere în toate celelalte camere. Este simplu, convenabil, eficient și face chiar și zilele de iarnă o plăcere de suportat!

Foto: Un cazan tipic de încălzire centrală pe gaz. Țeava mare care iese din vârf este canalul de fum. Conductele de apă caldă și rece și gaz intră în cazan dedesubt. Jeturile de gaz și schimbătoarele de căldură sunt ascunse în spatele capacului frontal alb, dar puteți vedea cum arată în fotografiile de mai jos.

Cuprins

  1. Ce face cazanul?
  2. Cum funcționează încălzirea centrală a locuințelor?
  3. Cum ajută termostatele?
  4. Cum funcționează radiatoarele?
  5. Cum ajută supapele termostatice ale radiatorului?
  6. Cum fac cazanele combinate apă caldă?
  7. Ce sunt cazanele cu condensare?
  8. Cum se măsoară eficiența cazanului?
  9. Poți folosi un cazan pe alți combustibili decât gazul?
  10. Ai nevoie întotdeauna de o pompă?
  11. Află mai multe

Ce face cazanul?

Dreapta: Acesta este un cazan cu gaz Chaffoteaux foarte vechi, cu capacul îndepărtat. Fotografia introdusă în prim plan arată unde sunt jeturile de gaz (în partea de jos) și cum transferă energia termică către schimbătorul de căldură principal din partea de sus.

Cazanul este cea mai importantă parte a unui sistem de încălzire centrală. Este ca un incendiu mare care are o sursă continuă de gaz natural care curge în el dintr-o conductă care iese la o conductă de gaz de pe stradă. Când doriți să vă încălziți casa, porniți cazanul cu un întrerupător electric. O supapă se deschide, gazul intră într-o cameră de ardere etanșă din cazan prin multe jeturi mici și un sistem de aprindere electrică le aprinde. Jeturile de gaz se joacă pe un schimbător de căldură conectat la o conductă care transportă apă rece. Schimbătorul de căldură preia energia de căldură de la jeturile de gaz și încălzește apa până la 60 ° C (140 ° F).

Foto: Jeturile de gaz din interiorul unui cazan se aprind pentru a încălzi apa. Gazul natural arde albastru atunci când are cantitatea potrivită de oxigen. Dacă arde galben, nu există suficient oxigen și cazanul dvs. ar putea crea un gaz toxic, periculos, numit monoxid de carbon. De aceea ar trebui să aveți întotdeauna un detector de monoxid de carbon undeva lângă un cazan pe gaz.

Conducta de apă este de fapt o mică secțiune a unui circuit mare și continuu de conducte care se deplasează chiar în jurul casei dvs. Trece prin fiecare radiator de apă caldă pe rând și apoi revine din nou la cazan. Pe măsură ce apa curge prin calorifere, aceasta degajă o parte din căldura sa și încălzește camerele pe rând. În momentul în care revine din nou la cazan, acesta se răcește destul de mult. De aceea, cazanul trebuie să continue să tragă: pentru a menține apa la o temperatură suficient de ridicată pentru a vă încălzi casa. O pompă electrică în interiorul cazanului (sau foarte aproape de acesta) menține apa care curge în jurul circuitului de conducte și radiatoare.

Cum funcționează încălzirea centrală a locuințelor?

Ne putem gândi la un sistem de încălzire centrală ca la un circuit continuu care mișcă apă fierbinte din cazan, prin toate radiatoarele la rândul lor, și apoi înapoi din nou pentru a prelua mai multă căldură. În practică, circuitul este de obicei mai complex și complicat decât acesta. În loc de un aranjament în serie (cu apă care curge prin fiecare radiator la rândul său), este posibil ca sistemele moderne să aibă „trunchiuri” și „ramuri” paralele (cu mai multe radiatoare alimentate dintr-o conductă comună a portbagajului) - dar pentru această explicație, eu sunt o să păstrez lucrurile simple. Apa este sigilată permanent în interiorul sistemului (cu excepția cazului în care este drenată pentru întreținere); aceeași apă circulă în jurul casei în fiecare zi. Iată cum funcționează:

Cum ajută termostatele?

Foto: Un termostat electric. Pur și simplu setați temperatura dorită (în grade Celsius) și termostatul pornește și oprește cazanul pentru a menține temperatura camerei aproximativ constantă.

Un sistem de bază ca acesta este complet controlat manual - trebuie să îl porniți și să îl opriți în continuare când vă este frig. Majoritatea oamenilor au sisteme de încălzire cu programatori electronici atașați, care pornesc automat cazanul în anumite momente ale zilei (de obicei, chiar înainte de a se ridica dimineața și chiar înainte de a intra de la serviciu). O modalitate alternativă de a vă controla cazanul este să aveți un termostat pe perete în camera dvs. de zi. Un termostat este ca un termometru încrucișat cu un întrerupător electric: când temperatura scade prea mult, termostatul se activează și pornește un circuit electric; când temperatura crește, termostatul oprește circuitul. Deci termostatul pornește cazanul atunci când camera se răcește prea mult și îl oprește din nou când lucrurile sunt suficient de calde.

Cum funcționează radiatoarele?

Foto: Un radiator de apă caldă este pur și simplu o țeavă de cupru îndoită în mod repetat în unghi drept pentru a produce o suprafață de încălzire cu suprafața maximă. Conductele de căldură urmează liniile crestate. Apa intră și iese prin supape din partea de jos.

Mulți oameni sunt derutați de radiatoarele de apă caldă și cred că pot funcționa la temperaturi diferite. Un calorifer este doar o țeavă de cupru îndoită înainte și înapoi de 10-20 de ori pentru a crea o suprafață mare prin care căldura poate pătrunde într-o cameră. Este fie complet pornit, fie complet oprit: prin natura sa, nu poate fi setat la temperaturi diferite, deoarece apa fierbinte fie curge prin el, fie nu. Cu un sistem de încălzire centrală simplu, fiecare radiator are o supapă cu șurub de bază în partea de jos. Dacă întoarceți șurubul, opriți radiatorul: supapa se închide și apa fierbinte curge direct prin conducta inferioară, ocolind cu totul partea superioară a radiatorului. Răsuciți șurubul în sus și porniți radiatorul, permițând apei să curgă chiar în jurul acestuia. În acest caz, radiatorul este pornit.

Cum ajută supapele termostatice ale radiatorului?

Foto: Supapele termostatice montate pe calorifere vă pot ajuta să vă încălziți casa mai eficient, economisind energie și bani.

Supapele termostatice (uneori numite TRV-uri) montate pe radiatoare vă oferă un control mai mare asupra temperaturii în camerele individuale ale casei dvs. și vă ajută să reduceți energia pe care o folosește centrala dvs., economisind bani. În loc să aveți toate radiatoarele din casă care lucrează la fel de greu pentru a încerca să atingeți aceeași temperatură, puteți avea camera de zi și baia (să zicem) setate să fie mai calde decât dormitoarele (sau camerele pe care doriți să le păstrați la rece). Cum funcționează supapele radiatorului? La prima pornire a încălzirii, cazanul se aprinde continuu și orice radiatoare cu supape sunt aprinse rapid la temperatura maximă. Apoi, în funcție de cât de mult ați setat supapele radiatorului, acestea încep să se oprească, astfel încât cazanul să se declanșeze mai rar. Acest lucru reduce temperatura apei calde care curge prin calorifere și le face să se simtă ceva mai reci. Dacă camera se răcește prea mult, supapele se deschid din nou, crescând sarcina pe cazan, făcându-l să se aprindă mai des și ridicând din nou temperatura camerei.

Există două puncte importante de remarcat despre supapele radiatorului. În primul rând, nu este o idee bună să le încadrați într-o cameră în care aveți termostatul principal de perete, deoarece cei doi vor funcționa pentru a se opune unul altuia: dacă termostatul de perete oprește boilerul, termostatul supapei radiatorului va încerca să îl comute înapoi din nou, și invers! În al doilea rând, dacă aveți camere alăturate cu termostate setate la temperaturi diferite, țineți ușile închise. Dacă aveți o cameră rece cu supapa întoarsă conectată la o cameră caldă cu supapa deschisă, radiatorul din camera caldă va lucra ore suplimentare pentru a încălzi și camera rece.

Cum fac cazanele combinate apă caldă?

Majoritatea cazanelor pe gaz se dublează și ca încălzitoare cu apă caldă. Unele (cazane cu aerisire) încălzesc apa stocată într-un rezervor; altele (cazane combinate) încălzesc apa la cerere. Cum funcționează cazanele combinate? De obicei, au două schimbătoare de căldură independente. Una dintre ele transportă o conductă prin intermediul radiatoarelor, în timp ce cealaltă transportă o conductă similară prin alimentarea cu apă caldă. Când porniți un robinet cu apă fierbinte (robinet), deschideți o supapă care lasă să scape apa. Apa se alimentează printr-o rețea de țevi care duc înapoi la cazan. Când cazanul detectează că ați deschis robinetul, acesta se aprinde și încălzește apa. Dacă este un cazan de încălzire centrală, de obicei trebuie să se oprească din încălzirea apei de încălzire centrală în timp ce încălzește apa caldă, deoarece nu poate furniza suficientă căldură pentru a face ambele lucrări în același timp. De aceea, puteți auzi cum se aprind și se opresc unele cazane când porniți robinetele, chiar dacă acestea sunt deja aprinse pentru a alimenta încălzirea centrală.

Lucrări de artă: Cum funcționează un cazan combinat tipic - folosind două schimbătoare de căldură separate. Gazul curge din conducta de alimentare (1) către arzătoarele din interiorul cazanului (2), care alimentează schimbătorul de căldură primar (3). În mod normal, când funcționează numai încălzirea centrală, aceasta încălzește apa care circulă în jurul buclei de încălzire (4), urmând calea punctată galbenă prin radiatoare (5), înainte de a reveni la cazan la fel de multă apă mai rece (6). Apa fierbinte se face dintr-o sursă separată de apă rece care curge în cazan (7). Când porniți un robinet fierbinte, o supapă (8) deviază apa fierbinte provenită de la schimbătorul de căldură primar (3) printr-un schimbător de căldură secundar (9), care încălzește apa rece care vine din sursa exterioară (7), și îl alimentează la robinet (10), urmând calea punctată portocalie. Apa de la schimbătorul de căldură secundar revine prin conducta maro la schimbătorul de căldură primar pentru a prelua mai multă căldură din cazan (11), urmând calea punctată albă.

Ce sunt cazanele cu condensare?

Cazanele pe gaz funcționează prin ardere: ard combustibil pe bază de carbon cu oxigen pentru a produce dioxid de carbon și abur - gaze de eșapament care scapă printr-un fel de coș de fum din partea superioară sau laterală numit fum. Problema cu acest design este că o mulțime de căldură poate scăpa cu gazele de eșapament. Iar scăparea căldurii înseamnă energie irosită, care te costă bani. Într-un tip alternativ de sistem cunoscut sub numele de cazan cu condensare, gazele de ardere trec printr-un schimbător de căldură care încălzește apa rece care se întoarce de la radiatoare, ajutând la încălzirea acestuia și reducând munca pe care trebuie să o facă centrala. Cazanele cu condensare de acest fel pot fi eficiente cu peste 90% (peste 90% din energia inițial din gaz este transformată în energie pentru a vă încălzi camerele sau apa fierbinte), dar sunt puțin mai complexe și mai scumpe. De asemenea, au cel puțin un defect de design notabil. Condensarea gazelor de ardere produce umiditate, care de obicei se scurge inofensiv printr-o conductă subțire. Cu toate acestea, pe vreme rece, umezeala poate îngheța în interiorul conductei și poate provoca închiderea întregului cazan, ceea ce determină un apel costisitor pentru o reparație și repornire.

Lucrare: Cum funcționează un cazan modern cu condensare. În stânga: într-un cazan tradițional (fără condensare), gazele de evacuare fierbinți părăsesc camera de ardere printr-un fum (1), ajutate în drumul lor de un ventilator electric (neprezentat); iau cu ei căldură, reducând eficiența cazanului cu până la o treime. Dreapta: Într-un cazan modern cu condensare, gazele de eșapament trec printr-un schimbător de căldură suplimentar (2), care absorb cea mai mare parte a energiei lor de căldură și o trece prin apa rece care se întoarce de la radiatoare. Aceasta este ceea ce face un cazan cu condensare atât de eficient. Gazele de eșapament mai reci ies printr-un fum în mod obișnuit (3) și umezeala produsă prin condensarea acestora se scurge printr-o conductă separată (4).

Cum se măsoară eficiența cazanului?

Unele părți ale lumii au cântare codate prin culori pentru a-i ajuta pe consumatori să compare eficiența diferitelor mărci și modele de cazane - și, de asemenea, să-și dea seama cât de bine le-ar plăcea unui cazan nou decât cel pe care îl au deja. În Marea Britanie, scara SEDBUK (Eficiența sezonieră a cazanelor domestice din Marea Britanie) evaluează cazanele de la A (cel mai bun) la G (cel mai rău). Un cazan modern cu condensare ar avea un punctaj A; un cazan vechi cu pilot luminos ar fi de obicei un G.

  • A:> 90%
  • B: 86-90%
  • C: 82-86%
  • D: 78-82%
  • E: 74-78%
  • F: 70-74%
  • G: complet pompat. Un design mai simplu și mai vechi, numit sistem alimentat prin gravitație, folosește forța gravitației și convecția pentru a deplasa apa în jurul circuitului (apa fierbinte are o densitate mai mică decât cea rece, așa că tinde să crească conductele, la fel cum aerul fierbinte se ridică deasupra unui radiator ). De obicei, sistemele alimentate prin gravitație au un rezervor de apă rece la etajul superior al unei case (sau la mansardă), un cazan la parter și un cilindru de apă caldă poziționat între ele, care furnizează apă caldă la robinete (robinete) . După cum sugerează și numele lor, sistemele semi-pompate folosesc un amestec de gravitație și pompare electrică.