Ao lado do calor do ar forçado, um sistema de caldeira e radiador é o tipo mais comum de aquecimento em climas frios do inverno. Todos os sistemas de caldeiras usam água quente para aquecer a casa. Existem dois tipos principais de caldeiras: vapor e água quente (também conhecida como hidrônico) - e muitos mais tipos de radiadores ou aparelhos de aquecimento, as unidades que transmitem o calor para as salas. Em geral, os sistemas de aquecimento de caldeiras são limpos, eficazes e confiáveis, e as caldeiras mais recentes podem oferecer excelente eficiência energética.
Os radiadores oferecem aquecimento suave e uniforme.Como saber se você tem vapor ou água quente
Se você mora em uma casa antiga com radiadores, pode ter um sistema de aquecimento a vapor ou a água quente, dependendo da idade da casa. Existem algumas maneiras fáceis de identificar o tipo de sistema. Para começar, o calor do vapor nas residências dos EUA foi amplamente eliminado na década de 1930; portanto, se sua casa possui radiadores e foi construída depois de 1940, ela certamente tem calor de água quente, não vapor. Outra pista é olhar para os radiadores. Se cada radiador tiver apenas um tubo conectado, você terá um um tubo sistema de vapor, o tipo mais comum de calor a vapor.
Se seus radiadores tiverem dois tubos, você poderá ter dois tubos vapor ou um sistema de água quente. Para determinar qual deles, verifique a caldeira. As caldeiras a vapor geralmente têm um tubo de vidro transparente - um tubo ou frasco de vidro transparente conectado à caldeira em um local visível. O nível de água no visor indica a quantidade de água no sistema. Uma caldeira de água quente não possui visor, mas possui um tanque de expansão - um recipiente de metal bulboso conectado à caldeira com tubulação. Este é um dispositivo de segurança que absorve a pressão no sistema criado pelo ciclo de aquecimento da água. A maioria das caldeiras de água quente que data da década de 1950 e depois também possui uma ou mais bombas de circulação de água elétricas montadas na caldeira ou nas proximidades.
O tanque de expansão de caldeira é encontrado em sistemas de caldeira de água quente.Como funcionam os radiadores
Todos os sistemas de radiador fornecem calor através de dois processos: troca de calor e convecção natural. Troca de calor é a transferência de calor de uma fonte ou material de calor para outro. Em um sistema de radiador, a fonte de calor, seja gás, óleo ou eletricidade, aquece um trocador de calor na caldeira. O trocador de calor, por sua vez, aquece a água na caldeira. A partir daí, a água (ou vapor) viaja para os radiadores e transfere seu calor para o material do radiador, que geralmente é metal, um bom condutor de calor.
O radiador transfere seu calor para o ar, e é aí que convecção entra em jogo. A convecção térmica é baseada na lei natural de que o ar quente sobe e o ar frio cai. À medida que o radiador aquece o ar ao seu redor, esse ar aquecido sobe e flui para dentro da sala. Ao mesmo tempo, o ar da sala fria cai no chão e é atraído para a parte inferior do radiador, onde fica aquecido. Essa rotação quente e fria naturalmente aquece a sala sem a necessidade de ventiladores de circulação ou outros meios mecânicos.
Radiadores a vapor
Muitos prédios de apartamentos antigos ainda têm radiadores a vapor, em parte porque os sistemas de vapor aquecem prédios de vários andares com eficácia e eficiência - de maneira que apartamentos nos andares superiores geralmente têm muito calor e os ocupantes precisam abrir as janelas para conforto.
Radiador a vapor de tubo único.Em um sistema de vapor clássico de um tubo, a caldeira no porão aquece a água até que se torne vapor. O vapor sobe através dos tubos do edifício e entra em cada radiador, onde desloca o ar dentro do radiador, forçando-o a sair através de uma válvula de ar. O vapor transfere seu calor para o radiador e, como é resfriado, volta a ser água (chamado condensar) A água escorre pelas paredes internas dos canos por gravidade e retorna à caldeira, onde o processo começa novamente.
Radiadores de água quente
Os radiadores de água quente têm várias formas, tamanhos e configurações, mas a maioria pode ser agrupada em um de dois tipos principais. Padrão os radiadores são os conhecidos vasos montados na parede ou no chão que evoluíram ao longo dos anos, desde casquilhos de ferro semelhantes a grades a elegantes painéis de metal e até elegantes toalheiros e tapeçarias artísticas. Rodapéou convector, os radiadores são seções retas de tubo de cobre, equipadas com inúmeras chapas finas de metal, chamadas aletas. As barbatanas funcionam exatamente como os vasos de metal dos radiadores comuns, mas têm apenas alguns centímetros quadrados. Convectores podem ser montados em uma parede perto do chão ou podem ser colocados no chão e cobertos por uma grade de metal.
crédito: Sistemas de aquecimentoRadiador de água quente moderno e padrão. são unidades planas que abraçam a parede.Todos os radiadores de água quente padrão têm um tubo de entrada e um tubo de saída, e muitos têm algum tipo de controle de temperatura para ajustar o fluxo de água quente através do radiador e, portanto, o calor que ele libera. Convectores são simplesmente tubos contínuos com seções aletadas e normalmente não possuem controles individuais de temperatura; em vez disso, eles são controlados por um termostato, geralmente como parte de um sistema de aquecimento de várias zonas.
Crédito: SupplyHouse.comConvector de água quente.Calor radiante no chão
O calor radiante no piso é uma variação do calor do radiador que usa uma caldeira de água quente e tubos flexíveis para distribuir a água aquecida. A tubulação é serpenteada para frente e para trás sobre uma base de piso e depois envolta em concreto, ou é presa à parte inferior do subpavimento de madeira. Nesse sistema, o piso em si atua como um radiador, criando calor suave e uniforme em toda a área do piso que sobe pela sala. Também aquece levemente móveis e outros objetos, tornando o efeito geral de aquecimento mais uniforme do que com a maioria dos outros tipos de aquecimento. Tubos radiantes também podem ser instalados em painéis de parede especiais para aquecimento de banheiros e outros pequenos espaços.
Tipos de caldeiras de água quente
Como os fornos, as caldeiras de água quente são fornecidas em tipos padrão e de alta eficiência. Pela lei federal, as caldeiras agora devem ter pelo menos 80% de eficiência, o que significa que 80% da energia que consomem é usada para aquecer a água e 20% são desperdiçados. Caldeiras padrão normalmente variam de 80 a 88% de eficiência. Caldeiras de alta eficiência são mais de 88% eficientes e normalmente oferecem 90% ou mais de eficiência. Esses números são para caldeiras a gás; caldeiras a óleo são um pouco menos eficientes em geral.
A principal diferença entre caldeiras convencionais e caldeiras de alta eficiência é como elas lidam com os gases exauridos do queimador principal, que contêm muito calor. Com uma caldeira convencional, todo o escape do queimador da caldeira sobe uma chaminé de metal (chaminé) e sai pelo telhado, e todo o seu calor é desperdiçado. Caldeiras de alta eficiência recirculam os gases de escape e usam seu calor para pré-aquecer a água fria no sistema quando ela retorna à caldeira. No processo de recuperar esse calor, os gases de escape esfriam o suficiente para serem ventilados através de uma conduta de plástico (não de metal).
Crédito: ACHR NewsCaldeira de condensação de alta eficiência.Um subproduto desse processo de recirculação é uma água levemente ácida que deve ser drenada do sistema, também através de um tubo de plástico. À medida que os gases de escape esfriam, o vapor de água (um subproduto natural da combustão) condensa e se transforma em água líquida. É por isso que as caldeiras de alta eficiência são frequentemente chamadas caldeiras de condensação.
Outro recurso de eficiência de muitas caldeiras de alta eficiência é a combustão selada. Em uma caldeira convencional, o ar para combustão (acionando o queimador de gás) é retirado do ar ambiente ao redor da caldeira, que é tecnicamente o ar aquecido. Caldeiras de alta eficiência com combustão selada aspiram ar de combustão do exterior através de um tubo de admissão. Interior aquecido tem um custo de energia; o ar externo não. Portanto, a combustão selada ajuda a aumentar a eficiência geral de uma caldeira.
