Šildymo procesas ar sistema

Šildymas oru

Dėl mažo tankio oras neša mažiau šilumos trumpiau nei karštas vanduo ar garai. Nepaisant to, amerikiečių namuose ir biuruose paprastai naudojamas oras kaip pagrindinis šilumos tiekėjas, nors vis labiau teikiama pirmenybė karšto vandens sistemoms, kurios jau kurį laiką naudojamos Europos šalyse. Krosnies šiluma orui perduodama ortakiais, kurie kyla į patalpas, virš kurių iš registrų sklinda karštas oras. Šiltas oras, esantis iš krosnies, lengvesnis už vėsesnį orą aplink jį, sunkio jėga gali būti perduodamas ortakiais į kambarius, ir maždaug iki 1930 m. Tai buvo įprastas metodas. Bet gravitacinei sistemai reikalingi gana didelio skersmens ortakiai (20–36 cm [8–14 colių]), kad būtų sumažinta oro trintis, todėl rūsyje buvo užpildyti ortakiai. Be to, nuo krosnies nutolę kambariai buvo linkę būti nešildomi dėl nedidelio slėgio skirtumo tarp šildomo tiekiamo oro ir vėsesnio oro, grįžtančio į krosnį. Šie sunkumai buvo išspręsti naudojant varikliais varomus ventiliatorius, kurie gali priversti šildomą orą per mažus, kompaktiškus, stačiakampius kanalus į tolimiausius pastato kambarius. Šildomas oras į atskirus kambarius patenka per įvairių tipų registrus, groteles ar difuzorius, įskaitant išdėstymus, primenančius grindjuosteles išilgai sienų. Oro srovės pro atidarytas duris ir grįžtamosios oro angos padeda tolygiai paskirstyti šilumą. Šiltas oras, atidavęs šilumą į kambarį, grąžinamas į krosnį. Visą sistemą valdo termostatai, iš kurių imamas temperatūros rodiklis, o po to suaktyvina dujų degiklį ir pūstuvus, kurie šiltus orus cirkuliuoja per kanalus. Priverstinio šilto oro šildymo pranašumas yra tas, kad oras gali būti praleidžiamas pro filtrus ir išvalomas, kai jis cirkuliuoja per sistemą. O jei ortakis yra tinkamo dydžio, pridėjus aušinimo ritę, prijungtą prie tinkamų šaldymo įrenginių, sistema lengvai paverčiama oro kondicionavimo sistema ištisus metus.

Oras taip pat veikia kartu su kitomis sistemomis. Kai pagrindinė šildoma terpė yra garai arba karštas vanduo, ventiliatorių varomas priverstinis oras paskirsto šilumą konvekcijos būdu (oro judėjimas). Net įprastas garo radiatorius labiau priklauso nuo konvekcijos, o ne nuo radiacijos, skleidžiančios šilumą.

Karšto vandens šildymas

Vanduo ypač mėgstamas centrinio šildymo sistemoms, nes jo didelis tankis leidžia sulaikyti daugiau šilumos ir todėl, kad jo temperatūrą galima lengviau reguliuoti. Karšto vandens šildymo sistemą sudaro katilas ir vamzdžių, prijungtų prie radiatorių, vamzdynų ar kitų šilumos skleidėjų, esančių šildomose patalpose, sistema. Vamzdžiai, dažniausiai iš plieno arba vario, tiekia karštą vandenį į radiatorius ar konvektorius, kurie atiduoda šilumą į patalpą. Dabar atvėsintas vanduo grąžinamas į katilą pakartotinai pašildyti. Du svarbūs karšto vandens sistemos reikalavimai yra (1) nuostata, leidžianti sistemoje išsiplėsti vandeniui, kuris užpildo katilą, šilumos skleidėjus ir vamzdynus, ir (2) priemonės, leidžiančios orui išeiti rankiniu būdu arba automatinis vožtuvas. Ankstyvosios karšto vandens sistemos, tokios kaip šilto oro sistemos, veikiamos gravitacijos, kai vėsus vanduo yra tankesnis, patenka atgal į katilą ir verčia šildomą lengvesnį vandenį kilti į radiatorius. Nei gravitacinio šilto oro, nei gravitacinio karšto vandens sistemos negalima naudoti šildyti patalpų žemiau krosnies ar katilo. Taigi varikliu varomi siurbliai dabar naudojami karštam vandeniui per vamzdžius tiekti, kad būtų galima nustatyti katilą bet kuriame aukštyje, palyginti su šilumos skleidėjais. Kaip ir šilto oro atveju, siurbiant skystį gali būti naudojami mažesni vamzdžiai, nei dirbant sunkio jėga.

Garinis šildymas

Garų sistemos yra tokios, kuriose garų katilas sukuria mažiau nei 35 kilopaskalus (5 svarus kvadratiniam coliui), o garai į radiatorius nukreipiami per plieninius ar varinius vamzdžius. Garas atiduoda savo šilumą radiatoriui, o radiatorius - patalpai, o aušinamas garas kondensuoja jį į vandenį. Kondensatas grąžinamas į katilą sunkio jėgos arba siurblio pagalba. Kiekvieno radiatoriaus oro vožtuvas yra būtinas, kad oras galėtų išeiti; kitaip tai neleistų garams patekti į radiatorių. Šioje sistemoje tiek garų tiekimas, tiek kondensato grįžimas tiekiami tuo pačiu vamzdžiu. Sudėtingesnės sistemos naudoja dviejų vamzdžių paskirstymo sistemą, išlaikydamos garų tiekimą ir kondensato grįžimą kaip du atskirus srautus. Didžiausias „Steam“ pranašumas - didelis šilumos pralaidumas, taip pat yra jo trūkumų priežastis. Sistemos viduje esanti aukšta garo temperatūra (apie 102 ° C [215 ° F]) sunkiai kontroliuojama, todėl reikia dažnai keisti įėjimo į patalpas greitį. Norint, kad garo sistemos veiktų efektyviausiai, reikia daugiau prietaisų nei karšto vandens ar šilto oro sistemoms, o naudojami radiatoriai yra nepatogūs ir nepatrauklūs. Dėl to šiltas oras ir karštas vanduo šildydami namus nuo 1930 m. Iki 40-ojo dešimtmečio paprastai pakeitė garą.

Elektrinė šiluma

Elektra taip pat gali būti naudojama centriniame šildyme. Nors paprastai brangesnės už iškastinį kurą, palyginti aukštas jo sąnaudas gali kompensuoti elektros srovės naudojimas, kai normalus poreikis sumažėja arba naktį, arba žiemą, ty kai apšvietimas, galia ir oro kondicionavimas nėra būtinas. yra perteklinė galia regioniniuose ar vietiniuose elektros tinkluose. Labiausiai paplitęs būdas paversti elektrą šiluma yra rezistoriai, kurie įkaista, kai per juos siunčiama elektros srovė ir atitinka varžą. Srovė automatiškai įjungiama termostatais šildomose patalpose. Rezistoriai gali būti naudojami cirkuliuojančiam orui ar vandeniui šildyti arba, grindjuostinių konvektorių pavidalu, jie gali tiesiogiai šildyti orą išilgai atskiro kambario sienų, sukurdami konvektyvines sroves.