Non importa quanto sia sgradevolmente caldo o freddo fuori, possiamo stare comodamente all’interno grazie alle apparecchiature di riscaldamento e raffreddamento. È sorprendente vedere la varietà di tecnologie disponibili per il riscaldamento e il raffreddamento degli spazi interni.
Ci sono molte opzioni disponibili per il riscaldamento e il raffreddamento degli spazi interni. Ad esempio, forni che estraggono calore dal combustibile in modo efficiente quasi al 100% o pompe di calore che riscaldano la terra. Ma ci sono alcune costanti che si applicano a tutti i sistemi di riscaldamento e raffreddamento ed è bene tenerne a mente mentre si valutano le opzioni.
Il termostato è la prima costante. Il termostato è la prima costante, a meno che tu non dipenda da una stufa a legna per il calore. Il termostato accenderà il tuo sistema di raffreddamento o riscaldamento quando rileva una deviazione di temperatura inferiore a un grado. Una volta raggiunta la temperatura target, il termostato dice al sistema di riscaldamento (o raffreddamento) di spegnersi.
L’isolamento è la seconda costante. Tutte le case hanno bisogno di isolamento per rallentare la perdita di calore durante l’inverno e per rallentare l’aumento di calore nelle calde giornate estive. L’isolamento può aumentare il comfort interno eliminando le correnti d’aria fredde durante l’inverno e mantenendo calde le stanze calde in estate. Oltre ad essere più confortevole, una casa ben isolata è più efficiente dal punto di vista energetico e quindi meno costosa da riscaldare e raffreddare.
In ogni valutazione dei fabbisogni di riscaldamento e raffrescamento, l’efficienza è l’ultima costante. Il riscaldamento e il raffreddamento rappresentano circa la metà del budget energetico totale della famiglia. Ha senso ottimizzare l’efficienza perché consente di risparmiare denaro, riducendo al minimo l’impatto ambientale delle emissioni di combustibili fossili. Ci sono molti fattori che influenzano l’efficienza dei tuoi sistemi di raffreddamento e riscaldamento. Questi sono discussi di seguito.
Efficienza Del Sistema Di Riscaldamento E Raffreddamento
Storia ed età della manutenzione. I sistemi di riscaldamento o raffreddamento funzioneranno in modo più efficiente se sottoposti a manutenzione regolare. La manutenzione fai-da-te include la sostituzione del filtro dell’aria in un sistema ad aria forzata. Controllalo una volta al mese per assicurarti che sia pulito. Inoltre, mantenere un’unità AC esterna libera da foglie e detriti che potrebbero impedire la circolazione dell’aria. È anche importante che le apparecchiature di riscaldamento e raffreddamento siano sottoposte a manutenzione almeno una volta all’anno da un appaltatore HVAC professionista.
L’aspettativa di vita delle apparecchiature di raffreddamento e riscaldamento è molto limitata anche con l’assistenza e la manutenzione professionale. Mentre alcuni forni e caldaie possono durare fino a 15 anni, altri dovranno essere sostituiti se non funzionano al massimo dell’efficienza (ad es. 65%).
Sistemi a zone. Nelle case più grandi, i sistemi a zone consentono di risparmiare energia e risparmiare denaro riscaldando o raffreddando solo le aree utilizzate in un determinato momento della giornata. Ad esempio, mettendo le camere da letto al secondo piano in una zona di riscaldamento separata, questa zona della casa non avrebbe bisogno di essere riscaldata durante il giorno, quando il piano superiore non è occupato. Ogni zona è controllata da un termostato dedicato.
Termostati programmabili. Avere un termostato programmabile in casa è un modo economico e affidabile per risparmiare energia e costi di raffreddamento. I modelli base consentono di regolare la temperatura per evitare il riscaldamento o il raffreddamento di ambienti non utilizzati. I modelli avanzati possono essere impostati per i fine settimana o nei giorni feriali.
Valutazioni di efficienza. Le apparecchiature di riscaldamento e raffreddamento vendute oggi sono dotate di un grado di efficienza assegnato dall’EPA. Caldaie e forni sono classificati con una classificazione AFUE, che sta per Annual Fuel Use Efficiency. Le unità a condensazione ea sfiato diretto sono le più efficienti, con un minimo del 90% di AFUE. Alle pompe di calore e alle apparecchiature di climatizzazione centralizzata viene assegnata una designazione SEER – Classificazione di efficienza energetica stagionale. La gamma 20 avrà le unità più efficienti.
Sistemi Di Riscaldamento E Come Funzionano
Riscaldatori d’ambiente. Questo grande gruppo comprende sia i dispositivi di riscaldamento portatili che i sistemi di riscaldamento centralizzato. I riscaldatori elettrici più economici e convenienti sono portatili. Sono disponibili riscaldatori ambiente a parete oa battiscopa. Ci sono anche termosifoni che utilizzano gas naturale o propano. Questi riscaldatori dovrebbero sfogare all’esterno per evitare che i gas di combustione dannosi si accumulino all’interno.
Riscaldamento ad aria forzata. Progettato per distribuire l’aria riscaldata in un edificio, questo sistema è tipicamente costituito da un forno posizionato centralmente e da una rete di condotti dell’aria. È possibile riscaldare il forno con elettricità, olio combustibile o gas naturale. Quando la temperatura interna scende al di sotto della temperatura impostata sul termostato, il forno si accende automaticamente. Un ventilatore spinge l’aria riscaldata attraverso condotti di alimentazione che terminano in registri di calore situati in tutto lo spazio abitativo. Il ventilatore aspira anche la quantità equivalente di aria fredda attraverso il condotto di ritorno. Quest’aria viene quindi riscaldata in un forno.
La stagione calda può anche essere utilizzata per distribuire aria fresca e condizionata attraverso la stessa canalizzazione di quella che fornisce aria calda al tuo spazio abitativo. Ecco perché proprietari e costruttori scelgono il riscaldamento ad aria forzata. Un altro vantaggio del riscaldamento ad aria forzata è la sua capacità di aumentare la temperatura più velocemente del riscaldamento idronico.
Riscaldamento idronico. Questo popolare sistema di riscaldamento centralizzato funziona facendo circolare acqua riscaldata verso radiatori montati a parete o lunghi tubi di plastica posti sotto il pavimento finito. Il riscaldamento radiante a pavimento è quest’ultimo. Invece di riscaldare l’aria, i sistemi idronici riscaldano oggetti come mobili, pavimenti e pareti. I sistemi idronici riscaldano l’acqua utilizzando una caldaia o uno scaldabagno senza serbatoio. L’acqua viene quindi pompata ai radiatori o alle tubazioni.
Sistemi combinati o ibridi. Questi sistemi combinano funzioni al fine di ridurre le spese di installazione e di esercizio. Un sistema ibrido comune utilizza un’unica caldaia, uno scaldabagno senza serbatoio o un forno per riscaldare l’acqua per il riscaldamento e la balneazione. Un altro esempio è un forno con una serpentina di riscaldamento. Ciò consente a un’unità di riscaldare l’acqua calda e fornire anche aria riscaldata.
Pompe di calore. A seconda delle dimensioni e del design di una pompa di calore, può fornire riscaldamento, raffreddamento o entrambi. Le pompe di calore più comuni, che funzionano meglio quando le temperature sono superiori allo zero, sono le pompe di calore ad aria. Quando fa freddo, è una buona idea una fonte di calore di riserva. Le pompe di calore geotermiche (ovvero geotermiche) e ad acqua possono funzionare in modo efficace ed efficiente in qualsiasi momento dell’anno, ma sono molto più costose da installare.
Stufe a legna. Una stufa a legna certificata EPA è un’ottima fonte di calore nelle aree che hanno accesso alla legna da ardere. Una stufa a legna può essere utilizzata come fonte di calore primaria in una piccola casa o in una stanza. La certificazione EPA significa che la stufa può funzionare in sicurezza, mantenendo al minimo le emissioni nocive.
Riscaldamento solare. Le priorità del design per la casa di oggi includono spesso caratteristiche ecologiche come l’efficienza energetica e la sostenibilità. L’elemento principale della bioedilizia è il riscaldamento solare. In genere include le seguenti caratteristiche: finestre isolate orientate per la massima esposizione alla luce solare diretta, alti livelli di isolamento e costruzione ermetica per ridurre al minimo la perdita di calore durante la stagione fredda, massa termica in grado di immagazzinare efficacemente il calore solare e irradiarlo dopo il tramonto, oltre a caratteristiche di ombreggiamento e ventilazione che impediscono il surriscaldamento durante la stagione calda.
Sistemi Di Raffreddamento E Come Funzionano
Condizionatore d’aria centrale. Un sistema di condizionamento centralizzato può utilizzare lo stesso sistema di canalizzazione che fa circolare l’aria riscaldata attraverso una casa per raffreddarla. Una rete di condotti di mandata e ritorno trasporta l’aria condizionata in vari ambienti della casa.
Il sistema AC centralizzato funziona secondo gli stessi principi del tuo frigorifero per raffreddare gli alimenti. La parte esterna di questo sistema split comprende un compressore, un condensatore e un ventilatore per far circolare l’aria sulle batterie del condensatore. Lavorando insieme, questi componenti provocano un cambiamento di fase che trasforma il gas refrigerante in un liquido. Questo refrigerante liquido viene quindi pompato all’interno, dove entra nelle serpentine dell’evaporatore nel plenum delle unità di trattamento dell’aria. Quando l’aria calda interna soffia sulle bobine, il refrigerante liquido evapora e rimuove il calore dall’aria, lo stesso effetto di raffreddamento che si verifica quando il sudore evapora dalla pelle. Il tuo sistema AC deumidificherà anche la tua aria perché l’aria perde la sua capacità di trattenere l’umidità mentre si raffredda. Per completare il ciclo, il gas refrigerante ritorna all’unità esterna per essere riconvertito in liquido.
Finestre e unità AC portatili. I condizionatori d’aria a finestra sono convenienti (i prezzi iniziano intorno), facili da installare ed efficaci nel raffrescamento di stanze di tutte le dimensioni. I modelli moderni hanno controlli programmabili che offrono comfort e facilità d’uso. Queste unità hanno una capacità di raffreddamento compresa tra 5.000 e 12.000 Btus. Per il dimensionamento dei condizionatori d’aria a finestra, la regola pratica è di utilizzare 20 Btu per piede quadrato. Ma è intelligente aggiungere capacità di raffreddamento se ci sono soffitti alti, bassi livelli di isolamento o grandi finestre che ammettono molta luce solare diretta. Molti proprietari di case preferiscono posizionare i loro condizionatori d’aria a finestra sul lato meno visibile. Ricordare che l’unità è più efficace quando punta l’aria raffreddata verso il centro della stanza.
Con i condizionatori portatili è possibile anche raffrescare case senza condizionatori d’aria centralizzati. Queste unità sono generalmente dotate di ruote e possono essere posizionate sul pavimento vicino a una finestra. I condotti flessibili si estendono attraverso uno stretto collettore che si monta nell’apertura della finestra per scaricare l’aria calda. Sebbene queste unità possano essere una soluzione praticabile quando i regolamenti edilizi non consentono l’aria condizionata montata su finestre, sono grandi, pesanti (appena portatili) e generalmente non efficienti come le unità finestra.
Raffreddamento passivo . Le strategie per il raffreddamento senza assistenza meccanica sono consolidate da tempo e spesso vale la pena implementarle. L’ombra è un’arma efficace contro il calore negli interni surriscaldati. Può essere fornito da tende montate all’ombra, alberi, tetti di portici e tende da sole. L’apertura delle finestre per sfruttare le brezze naturali e la ventilazione incrociata è un’altra strategia.
Le persone che sono cresciute senza aria condizionata potrebbero anche ricordare l’efficacia di aprire le finestre quando le temperature si sono raffreddate la sera e poi chiuderle al mattino, quando il calore ha iniziato a crescere.
Problemi Comuni
Errori di progettazione del sistema . Per progettare sistemi di raffreddamento e riscaldamento, è necessario essere un appaltatore qualificato HVAC. La disposizione delle zone e delle apparecchiature di riscaldamento radiante è influenzata da molti fattori, tra cui le dimensioni della casa, l’area della finestra, il budget, le preferenze di carburante, il budget, l’isolamento, la tenuta all’aria e il budget. Un ciclo eccessivo può causare disagio e scarsa efficienza nelle apparecchiature di raffreddamento e riscaldamento. Questo è un errore comune.
Manutenzione scadente . È facile ed economico sostituire i filtri in un sistema ad aria forzata; questa è la manutenzione di base che qualsiasi proprietario di casa può eseguire. Se il filtro è sporco, controllalo una volta al mese. Un tecnico HVAC dovrebbe riparare il tuo sistema di riscaldamento prima dell’inizio della stagione di riscaldamento. Queste semplici attività di manutenzione garantiranno che la tua attrezzatura sia in condizioni ottimali.
Apparecchiature inefficienti o obsolete. Una vecchia fornace, vecchia di 20 anni, che era ben tenuta, può ancora funzionare al 75% di efficienza d’uso annuale del carburante (AFUE). Al contrario, un nuovo forno a sfiato diretto ad alta efficienza fornirà un’efficienza superiore al 90%.
Problemi di involucro edilizio (perdite d’aria e scarso isolamento). Le vecchie case possono imporre elevate esigenze ai sistemi di riscaldamento e raffreddamento. Ciò è causato da un isolamento inadeguato o da perdite d’aria che consentono all’aria interna di fuoriuscire e all’aria esterna troppo calda o fredda per essere confortevole. Questi problemi possono essere risolti sigillando le fessure e sostituendo le vecchie finestre con più isolamento.
