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Arten von Heizsystemen

Es kann schwer sein, Ihr altes Heizsystem loszulassen und sich für ein neues zu entscheiden, das Sie kaum kennen. Wenn Sie jedoch eine alternde Einheit haben, die ersetzt werden muss, kann es aufregend sein, die Vielfalt der verfügbaren Heiztechnologien als Ersatzoptionen zu sehen. Alle diese Systeme sind in verschiedenen Modellen und Größen erhältlich, um sich Ihrem Zuhause anzupassen. Wenden Sie sich an ein professionelles HLK-Unternehmen, um weitere Informationen zum Installieren oder Ersetzen eines neuen Heizsystems zu erhalten.

Öfen

Die Mehrheit der nordamerikanischen Haushalte ist für die Wärmeversorgung auf einen zentralen Ofen angewiesen. Ein Ofen funktioniert, indem er erhitzte Luft durch Kanäle bläst, die die warme Luft über Luftregister oder Gitter in die Räume im ganzen Haus liefern. Diese Art von Heizsystem wird als Kanal-Warmluft- oder Zwangs-Warmluft-Verteilungssystem bezeichnet. Es kann mit Strom, Erdgas oder Heizöl betrieben werden.

In einem gas- oder ölbefeuerten Ofen wird der Brennstoff mit Luft vermischt und verbrannt. Die Flammen erhitzen einen Metallwärmetauscher, bei dem die Wärme an die Luft übertragen wird. Die Luft wird vom Ofengebläse des „Air-Handlers“ durch den Wärmetauscher gedrückt und dann durch die Kanäle hinter dem Wärmetauscher gedrückt. An der Feuerung werden Verbrennungsprodukte über ein Rauchrohr aus dem Gebäude abgeführt. Ältere „atmosphärische“ Öfen entlüfteten direkt in die Atmosphäre und verschwendeten etwa 30% der Brennstoffenergie, nur um die Abgase heiß genug zu halten, um sicher durch den Schornstein zu steigen. Aktuelle Öfen mit minimalem Wirkungsgrad reduzieren diesen Abfall erheblich, indem ein „Inducer“-Ventilator verwendet wird, um die Abgase durch den Wärmetauscher zu ziehen und Zug in den Schornstein zu erzeugen. „Kondensationsöfen“ sind so konzipiert, dass sie einen Großteil dieser entweichenden Wärme zurückgewinnen, indem sie die Abgase weit unter 140 °F abkühlen, wo Wasserdampf in den Abgasen zu Wasser kondensiert. Dies ist das Hauptmerkmal eines hocheffizienten Ofens (oder Kessels). Diese entlüften typischerweise durch eine Seitenwand mit einem Kunststoffrohr.

Neue Ofennormen werden derzeit vom US-Energieministerium entwickelt und sollen im Frühjahr 2016 fertiggestellt werden. Die aktuellen Ofennormen wurden seit 1987 nicht aktualisiert.

Die Steuerung des Heizsystems regelt, wann die verschiedenen Komponenten des Heizsystems ein- und ausgeschaltet werden. Die wichtigste Steuerung aus Ihrer Sicht ist der Thermostat, der das System – oder zumindest das Verteilungssystem – ein- und ausschaltet, damit Sie sich wohl fühlen. Ein typisches Druckluftsystem hat einen einzelnen Thermostat. Es gibt jedoch auch andere interne Kontrollen in einem Heizsystem, wie zum Beispiel „Obergrenzen“-Schalter, die Teil eines unsichtbaren, aber kritischen Satzes von Sicherheitskontrollen sind.

Kessel

Kessel sind spezielle Warmwasserbereiter. Während Öfen Wärme in warmer Luft transportieren, verteilen Kesselanlagen die Wärme in heißem Wasser, das Wärme durch Heizkörper oder andere Geräte in Räumen im ganzen Haus abgibt. Das kühlere Wasser kehrt dann zum Boiler zurück, um wieder erhitzt zu werden. Warmwassersysteme werden oft als Hydroniksysteme bezeichnet. Wohnkessel verwenden in der Regel Erdgas oder Heizöl als Brennstoff.

In Dampfkesseln, die heute in Haushalten viel weniger verbreitet sind, wird das Wasser gekocht und der Dampf transportiert die Wärme durch das Haus, die beim Abkühlen in den Heizkörpern zu Wasser kondensiert. Öl und Erdgas werden häufig verwendet.

Anstelle eines Ventilator- und Kanalsystems verwendet ein Kessel eine Pumpe, um heißes Wasser durch Rohre zu Heizkörpern zu zirkulieren. Einige Warmwassersysteme zirkulieren Wasser durch Kunststoffrohre im Boden, ein System, das als Fußbodenheizung bezeichnet wird (siehe „Heizung nach dem neuesten Stand der Technik“). Wichtige Kesselsteuerungen sind Thermostate, Aquastate und Ventile, die die Zirkulation und die Wassertemperatur regulieren. Obwohl die Kosten nicht trivial sind, ist es im Allgemeinen viel einfacher, „Zonen“-Thermostate und -Regler für einzelne Räume mit einem Hydroniksystem zu installieren als mit Umluft. Einige Steuerungen sind bei neuen Heizkesseln Standard, andere können zum Energiesparen nachgerüstet werden (siehe Abschnitt „Änderungen durch Heizungstechniker“ auf der Seite Heizungswartung).

Wie bei Öfen sind gasbefeuerte Brennwertkessel relativ verbreitet und deutlich effizienter als nicht-kondensierende Heizkessel (es sei denn, es werden sehr ausgeklügelte Steuerungen verwendet). Ölbefeuerte Brennwertkessel sind in den USA aus mehreren Gründen im Zusammenhang mit dem geringeren latenten Wärmepotenzial und dem Potenzial für eine stärkere Verschmutzung mit konventionellem Heizöl ungewöhnlich.

Wärmepumpen

Wärmepumpen sind reine Zwei-Wege-Klimaanlagen (siehe detaillierte Beschreibung im Abschnitt Kühlsysteme). Während des Sommers arbeitet eine Klimaanlage, indem sie Wärme von den relativ kühlen Innenräumen in die relativ warmen Außenräume transportiert. Im Winter kehrt die Wärmepumpe diesen Trick um, indem sie mithilfe eines elektrischen Systems Wärme aus der Kälte im Freien holt und diese Wärme ins Haus abgibt. Fast alle Wärmepumpen verwenden Zwangs-Warmluft-Fördersysteme, um erwärmte Luft im ganzen Haus zu bewegen.

Es gibt zwei relativ gebräuchliche Arten von Wärmepumpen. Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Außenluft im Winter als Wärmequelle und im Sommer als Wärmesenke. Erdwärmepumpen (auch Geothermie, GeoExchange oder GX genannt) beziehen ihre Wärme aus dem Untergrund, wo die Temperaturen das ganze Jahr über konstanter sind. Luftwärmepumpen sind weitaus häufiger als Erdwärmepumpen, da sie billiger und einfacher zu installieren sind. Erdwärmepumpen sind jedoch viel effizienter und werden häufig von Verbrauchern gewählt, die längere Zeit im selben Haus bleiben möchten oder den starken Wunsch haben, nachhaltiger zu leben. Wie Sie feststellen können, ob eine Wärmepumpe in Ihrem Klima sinnvoll ist, erfahren Sie unter „Brennstoffoptionen“.

Während eine Luftwärmepumpe ähnlich wie eine zentrale Klimaanlage installiert wird, erfordern Erdwärmepumpen, dass eine „Schleife“ im Boden vergraben wird, normalerweise in langen, flachen (3–6 Fuß tiefen) Gräben oder in einem oder mehr vertikale Bohrungen. Die jeweils verwendete Methode hängt von der Erfahrung des Installateurs, der Größe Ihres Grundstücks, dem Untergrund und der Landschaft ab. Alternativ saugen einige Systeme Grundwasser an und leiten es durch den Wärmetauscher, anstatt ein Kältemittel zu verwenden. Das Grundwasser wird dann in den Grundwasserleiter zurückgeführt.

Da der Strom in einer Wärmepumpe dazu verwendet wird, Wärme zu bewegen und nicht zu erzeugen, kann die Wärmepumpe mehr Energie liefern, als sie verbraucht. Das Verhältnis von gelieferter Heizenergie zu verbrauchter Energie wird als Leistungszahl oder COP bezeichnet, mit typischen Werten von 1,5 bis 3,5. Dies ist ein „stationäres“ Maß und nicht direkt vergleichbar mit dem Heizperioden-Leistungsfaktor (HSPF), einem saisonalen Maß, das zur Bewertung der Heizeffizienz von Luftwärmepumpen vorgeschrieben ist. Die Umrechnung zwischen den Maßnahmen ist nicht einfach, aber Erdwärmegeräte sind im Allgemeinen effizienter als Luftwärmepumpen.