Beaucoup de chauffage de la maison et des appareils de refroidissement conventionnels remplissent une fonction unique, telles que le chauffage de l'espace ou de refroidissement (pompes à chaleur fournissent le chauffage et le refroidissement des locaux), le chauffage de l'eau, ou de la ventilation. Les appareils qui effectuent deux ou plus de ces fonctions, cependant, sont de plus en plus populaire. Il existe de nombreux types différents de intégrée, ou multi-fonction, les appareils disponibles qui peuvent offrir un ou plusieurs des caractéristiques suivantes:
- Équipement réduit les besoins.
- Installation simplifiée.
- Achat plus bas et le coût d'installation.
- Taille compacte pour l'espace limité de petites maisons, immeubles à logements multiples, et des appartements.
- Une conception qui permet aux composants individuels de travailler ensemble pour atteindre une efficacité globale plus élevée, des économies d'énergie et les coûts d'exploitation inférieurs.
Il existe différents types d'appareils multi-fonctions disponibles. Ce qui suit est une description de certains de ces systèmes et de leurs caractéristiques.
Espace combinée et chaude sanitaire chauffage de l'eau:
Systèmes sans réservoir, eau chaude combinée (ou vapeur) chauffage de l'espace et du chauffage de l'eau ont été disponibles pendant des années. Ces systèmes ont un échangeur de chaleur à l'intérieur de la chaudière qui chauffe l'eau domestique. Ceci élimine le besoin pour un chauffe-eau classique. Bien que ce type de système est peu coûteux à acheter et à installer, il est, cependant, plus inefficace et coûteux à exploiter que deux appareils distincts. Ceci parce que la chaudière doit fonctionner en continu, même pendant la saison chaude pour chauffer l'approvisionnement en eau domestique.
Chaudière de chauffage avec un réservoir de stockage séparé pour l'eau domestique est une alternative plus en plus populaire pour le système ci-dessus. Une des forces de la pompe chaudière eau chaude à travers une bobine de transfert de chaleur dans le réservoir. Un brûleur unique, à l'intérieur de la chaudière, fournit de la chaleur pour un ou plusieurs espaces zones de chauffage et une zone de chauffage de l'eau domestique. Les thermostats contrôlent à la fois les opérations de la chaudière et des électrovannes qui commandent l'écoulement de l'eau. Une fois l'eau du réservoir de stockage atteint sa température de consigne, la chaudière cesse d'exploitation- ainsi l'efficacité est plus élevé (30% à 50% ou plus par temps chaud) que pour les unités combinées à serpentin sans réservoir. Depuis qu'ils ont un réservoir de stockage, ces systèmes à chauffage indirect coûter plus cher que l'espace hydraulique combinée et les systèmes de chauffe-eau décrit ci-dessus. Contrairement aux systèmes à combustion directe, les chars durent généralement plus longtemps, car ils ne sont pas soumis à des changements extrêmes de température provoquées par une flamme nue. D'autres systèmes à chauffage indirect, moins courantes intègrent des fonctionnalités telles que un réservoir de la bobine à froid immergé (eau froide domestique passe par un échangeur de chaleur à l'intérieur d'un réservoir d'eau de la chaudière), un «réservoir d'appoint" (le système ci-dessus sans un échangeur de chaleur l'intérieur zone de l'eau éteint lorsque le réservoir est plein), et les configurations à double réservoir, où l'eau de la chaudière circule entre et / ou autour des réservoirs internes.
/ Systèmes d'eau chaude sanitaire chauffage des locaux combinés ne sont pas limités à (chaudière) les systèmes hydrauliques. Certains fours à air pulsé condensation à haut rendement circulent un liquide pour refroidir l'échangeur de chaleur du four. Ce liquide chauffé peut soit circuler à travers un échangeur de chaleur liquide-air air de la pièce à chauffer, ou il peut circuler à travers une bobine à l'intérieur d'un chauffe-eau à chauffage indirect séparé. Ce type de condensation four, lorsqu'il est connecté à un chauffe-eau à chauffage indirect, fournit une amélioration de l'efficacité du chauffage de l'eau.
Beaucoup de nouveaux systèmes intégrés disposent également de la technologie scellée-combustion. Ces systèmes utilisent l'air extérieur pour la combustion. Les gaz d'échappement évent à l'extérieur par de petits tuyaux de diamètre en plastique. Ainsi, l'air intérieure chauffée est pas utilisé à des fins de combustion. «Brûleurs» ou «prises d'air» sont souvent utilisés (en particulier dans les situations de modernisation) pour augmenter l'efficacité du flux d'air.
Pompe à chaleur chauffe-eau:
Alors que plus commune dans les applications de chauffage ou de refroidissement espace, pompes à chaleur dédiés appelés chauffe-eau à pompe à chaleur (de HPWH) peuvent fournir de l'eau chaude pour les maisons ainsi. Elles sont différentes des désurchauffeurs de pompe à chaleur (ci-dessous) qui fournissent l'eau chaude seulement comme un avantage secondaire de l'espace conditionné. Depuis ils se déplacent la chaleur de l'air à l'eau, HPWHs utilisent seulement 35% à 50% plus d'énergie que d'un chauffe typique de l'eau de la résistance électrique. Ces unités sont généralement environ une tonne (12.000 Btu / h) en taille. Modèles et kits d'adaptation sont disponibles pour les rénovations ou de nouvelles installations. Parce que les chauffe-eau de pompe à chaleur coûtent plus cher à l'achat et à entretenir que les chauffe-eau standard, leur utilisation est généralement rentable que dans les situations où:
- Utilisation de l'eau est élevé (quatre personnes ou plus)
- Les tarifs d'électricité sont élevés.
- Pas de gaz naturel est disponible.
- Température de l'air chaud ou doux existent où l'appareil est installé.
- L'espace supplémentaire de refroidissement du système fournit est nécessaire et peut être facilement dirigé vers la zone dans laquelle il est utilisé.
L'industrie de la pompe à chaleur géothermique a récemment développé des chauffe-eau à pompe à chaleur distincts qui opèrent au large de la même boucle de terre comme la pompe à chaleur l'espace de conditionnement principale. Ce transfert thermique de l'eau de boucle de terre à l'eau chaude sanitaire. Bien que leur efficacité dépend de la température de l'eau de la boucle de terre, on peut utiliser aussi peu que 20% plus d'énergie que un chauffe-eau à résistance électrique.
Fours hydronique:
Fours à circulation d'eau sont traitement de l'air qui ressemblent à des fours à air pulsé. Dans ces systèmes, un échangeur de chaleur liquide-air remplace la chambre de combustion dans les fours conventionnels de pétrole et de gaz, ou des éléments de chauffage à résistance électrique dans les fours électriques. Une chaudière ou de l'eau chaude sanitaire (ECS) chauffe en fournit l'eau chaude qui circule à travers l'échangeur de chaleur. Un ventilateur force l'air sur les serpentins de l'échangeur de chaleur. Les transferts de chaleur de l'eau chaude à l'air, qui est ensuite transférée par des conduits dans la maison. Les gestionnaires de l'air ont généralement bobines à expansion directe pour l'air conditionné en été. Fours à circulation d'eau gagnent en popularité en raison de la charge de chauffage réduite requise par les maisons éconergétiques d'aujourd'hui. Dans les maisons de super-isolation, le chauffage d'eau chaude sanitaire peut efficacement la chaleur à la fois l'eau domestique et l'espace de vie. Utilisation de l'appareil de chauffage d'eau chaude pour le chauffage des locaux utilise le chauffe davantage, ce qui augmente l'efficacité du système.
Systèmes de ventilation:
La qualité de l'air intérieur est d'un intérêt particulier pour les résidents de, maisons éconergétiques hermétiques. Un ventilateur-récupérateur de chaleur (VRC), aussi connu comme un échangeur de chaleur air-air, est un moyen d'assurer une ventilation mécanique sans gaspiller d'énergie. Le VRC récupère la chaleur de l'air chaud et vicié avant l'épuiser à l'extérieur. L'air intérieur circule à travers le coeur du ventilateur de récupération de chaleur avec le froid, l'air frais extérieur. Les deux flux d'air sont séparés par métal mince, papier spécialement traité, ou des feuilles de plastique. Comme l'air d'échappement chaud passe par le HRV, il abandonne un peu de sa chaleur à l'air entrant. Unités efficaces fonctionnent à 80% à 90% l'efficacité pendant l'hiver et de 70% à 80% l'efficacité pendant l'été. VRC peuvent avoir des soufflantes à vitesse variable connectés à des conduits d'air dans les salles de bains et les cuisines, et peuvent être équipés de capteurs automatiques qui fonctionnent selon les niveaux d'humidité intérieure. Ils devraient également avoir des amortisseurs à commande électrique pour limiter et contrôler la quantité d'air extérieur entrant du côté de retour du traitement de l'air. Souffleuses à deux vitesses ou les variateurs de vitesse sont plus efficaces, parce que le ventilateur fonctionne à une vitesse inférieure lorsque le système est en mode de ventilation. Dans les climats froids, la condensation et le givrage de la vapeur d'eau lorsque l'air d'échappement chaud rencontre des températures extérieures inférieures à zéro est une préoccupation. La plupart des VRC ont un cycle de dégivrage pour éviter ce problème.
Les unités intégrées de ventilation peuvent avoir des échangeurs de chaleur supplémentaires pour le chauffage des locaux, chauffage de l'eau, et le refroidissement de l'espace. La chaleur résiduelle récupérée de l'air vicié peut chauffer de l'eau dans des réservoirs d'eau chaude sanitaire. Ces unités intégrées peuvent avoir soit des éléments de chauffage à résistance électrique qui rendent la fonction d'unités que furnaces- électrique ou des échangeurs de chaleur liquide-air, où l'eau chaude circule d'une chaudière ou chauffe-eau domestique chaude. Ce dernier permet aux unités de fonctionner comme des fours à circulation d'eau. Lorsqu'il est correctement conçu et installé dans des maisons avec un minimum de fuites de conduit et air de l'enveloppe (infiltration), le chauffage résidentiel intégré et systèmes de ventilation fournir frais, l'air chauffé à un coût moindre que le chauffage séparé et systèmes de ventilation fournissent. Maisons qui fuient, conduits longs runs, conduits mal scellés, et les systèmes de chauffage et de refroidissement inefficaces empêchent systèmes intégrés de fonctionner économiquement.
Haute efficacité Pompes Triple-Fonction chaleur:
A fonctions de la pompe à chaleur comme un appareil de chauffage en hiver et un climatiseur en été. Une pompe à chaleur triple fonction fonctionne également comme un chauffe-eau ou d'un ventilateur.
Beaucoup de pompes à chaleur (ainsi que certains climatiseurs) peuvent chauffer l'eau avec désurchauffeurs. Ce sont des dispositifs qui utilisent certaines de réfrigérant chaud de la pompe à chaleur pour chauffer l'eau. Un inconvénient d'un désurchauffeur est qu'elle ne fonctionne que lorsque la pompe à chaleur chauffe ou le refroidissement de l'air intérieur.
Certaines pompes à chaleur de source d'air ont consacré chauffe-eau, qui leur permettent de chauffer l'eau en l'absence de chauffage ou de refroidissement est nécessaire. Ceux-ci comprennent de nouveaux modèles de pompes à chaleur de pointe. Par exemple, une unité utilise un compresseur à vitesse variable et d'un ventilateur intérieur. Vitesse variable augmente l'efficacité de la pompe à chaleur, élimine jets d'air frais quand l'unité démarre sur froides journées d'hiver, et offre un meilleur contrôle de l'humidité. Il réalise aurait chauffage et de refroidissement efficacité qui sont 15% à 25% de mieux que les pompes à chaleur air-air à une seule vitesse. Cette offre des économies considérables en coûts d'énergie. Ces pompes à chaleur ont aussi d'autres fonctions d'économie d'énergie, y compris la capacité pour le contrôle multi-zone et la gestion de l'utilité des charges de pointe. Ces pompes à chaleur coûtent environ 30% de plus que les pompes à chaleur classiques à une seule vitesse.
Un triple fonction magasins du système de pompe à chaleur de la glace et de l'eau chauffée dans deux grands réservoirs sous pression un pour l'eau domestique, et l'autre non pressurisé pour le chauffage et le refroidissement des locaux. Il est conçu pour fonctionner pendant les heures de pointe hors d'un service public. Ceci permet au propriétaire de profiter de tarifs heures creuses réduits offerts par certains services publics. Dans certaines régions, la moitié des coûts d'électricité autant pendant les heures creuses que pendant les heures de pointe. Cela crée d'importantes économies. (Certains utilitaires électriques offrent également des promotions à encourager leurs clients à acheter de l'équipement éconergétique de ce genre.) Dans le mode de refroidissement, le compresseur ne fonctionne que la nuit, faire de la glace dans un grand réservoir de stockage. Pendant la journée, l'eau froide est pompée du réservoir vers un ou plusieurs échangeurs de chaleur intérieurs pour refroidir l'espace de vie. Pendant la saison de chauffage, le compresseur, d'exploitation pendant les heures creuses, chauffe l'eau dans le réservoir de stockage pour l'utilisation de chauffage d'espace plus tard. Le chauffage et le refroidissement de la zone sont d'autres caractéristiques d'économie d'énergie des pompes à chaleur triple fonction. Ces unités intégrées sont considérablement plus cher à l'achat que le gaz conventionnel et de l'équipement électrique, mais de fournir des économies significatives d'énergie sur le long terme.
Un autre type d'unité triple fonction utilise l'eau souterraine ou un échangeur de chaleur en boucle fermée enfouie dans le sol pour chauffer ou refroidir l'espace et pour chauffer l'eau toute l'année. Géothermiques ou des sources d'eau des pompes à chaleur sont intrinsèquement plus efficace que les pompes à chaleur de source d'air. Ils tirent la chaleur du sol ou des eaux souterraines, qui tous deux maintenir des températures plus stables que l'air extérieur. Ils sont toutefois plus chères à l'achat et à installer que les pompes à chaleur air-air.
L'achat d'un produit intégré:
Information sur les produits intégrés ne sont pas aussi largement disponible que pour un équipement classique. Utilisez les sources indiquées ci-dessous pour en savoir plus. Beaucoup de produits individuels sont examinés. Notez que les systèmes à combustible, de l'équipement est souvent simplifié, l'élimination d'un second brûleur redondant et le système de ventilation. Cela peut ou peut ne pas se traduire par un coût d'achat plus bas. Coûts et des économies d'énergie varient beaucoup selon les types de chauffage et de refroidissement, de ventilation, de chauffage et les caractéristiques de l'eau intégrés dans l'équipement. Ainsi, les cotes d'efficacité peuvent ne pas être comparables à des systèmes non intégrés. L'Association Appliance Manufacturers gaz (GAMA) a commencé à taux combiné des systèmes de chauffage d'espace / eau gaz en Avril 1994. Certains des systèmes représentent la technologie state-of-the-art, et exiger une prime Prix- cependant, les économies d'énergie sont normalement beaucoup plus élevé qu'avec un équipement conventionnel. La plupart de l'équipement décrit ci-dessus intégrer certains composants, mais peu ont tous les composants logés dans un seul paquet. Avant de faire un achat, une enquête approfondie sur les options. Sélectionner une unité qui répondra à vos besoins. Les systèmes décrits ci-dessus ne représentent qu'un petit échantillon des appareils intégrés. De nouveaux produits sont constamment introduites. Pour plus d'informations, consultez les sources suivantes, et contactez votre chauffage, de ventilation et de la climatisation locale (CVC) des entrepreneurs.
Contenu fourni par le DOE