Outre le chauffage à air pulsé, le système de chauffage le plus répandu dans les régions froides hivernales est un système de chaudière et de radiateur. Tous les systèmes de chaudières utilisent de l'eau chaude pour chauffer la maison. Il existe deux principaux types de chaudières: à vapeur et à eau chaude (également connues sous le nom de hydronique) et de nombreux autres types de radiateurs ou d'appareils de chauffage, unités qui transmettent la chaleur dans les pièces. En général, les systèmes de chauffage par chaudière sont propres, efficaces et fiables, et les chaudières les plus récentes peuvent offrir une efficacité énergétique exceptionnelle.
crédit: zvonko1959 / iStock / GettyImagesLes radiateurs offrent un chauffage doux et uniforme.Comment savoir si vous avez de la vapeur ou de l'eau chaude
Si vous habitez dans une maison plus ancienne munie de radiateurs, il est possible que vous disposiez d'un système de chauffage à vapeur ou à eau chaude, en fonction de l'âge de la maison. Il existe quelques moyens simples d'identifier le type de système. Pour commencer, la chaleur de la vapeur dans les maisons américaines a été en grande partie supprimée dans les années 1930. Si votre maison est équipée de radiateurs et a été construite après 1940 ou à peu près, elle dispose presque certainement de la chaleur de l’eau chaude et non de la vapeur. Un autre indice est de regarder les radiateurs. Si chaque radiateur n'a qu'un seul tuyau connecté, vous avez un un tuyau système à vapeur, le type le plus commun de chaleur à la vapeur.
Si vos radiateurs ont deux tuyaux, vous pourriez avoir deux tuyaux vapeur ou un système d'eau chaude. Pour déterminer lequel, vérifiez la chaudière. Les chaudières à vapeur ont généralement un «verre clair», un tube ou un flacon en verre transparent fixé à la chaudière dans un endroit visible. Le niveau d'eau dans le voyant indique la quantité d'eau présente dans le système. Une chaudière à eau chaude ne comporte pas de voyant, mais elle possède un réservoir de dilatation, un réservoir en forme de bulbe en métal relié à la chaudière par une tuyauterie. C'est un dispositif de sécurité qui absorbe la pression dans le système créée par le cycle de chauffage de l'eau. La plupart des chaudières à eau chaude datant des années 50 et des années ultérieures comportent également une ou plusieurs pompes de circulation d'eau électriques montées sur ou à proximité de la chaudière.
credit: ACHR NewsLe vase d'expansion pour chaudière se trouve sur les systèmes de chaudière à eau chaude.Comment fonctionnent les radiateurs
Tous les systèmes de radiateurs fournissent de la chaleur via deux processus: échange de chaleur et convection naturelle. L'échange de chaleur est le transfert de chaleur d'une source de chaleur ou d'un matériau à un autre. Dans un système de radiateur, la source de chaleur, qu'il s'agisse de gaz, de mazout ou d'électricité, chauffe un échangeur de chaleur dans la chaudière. L'échangeur de chaleur chauffe à son tour l'eau dans la chaudière. De là, l'eau (ou la vapeur) se dirige vers les radiateurs et transfère sa chaleur au matériau du radiateur, généralement du métal, bon conducteur de la chaleur.
Le radiateur transfère ensuite sa chaleur dans l'air, et c'est là convection entre en jeu. La convection thermique est basée sur la loi naturelle selon laquelle l'air chaud monte et l'air froid descend. Lorsque le radiateur réchauffe l'air qui l'entoure, cet air réchauffé monte et pénètre dans la pièce. En même temps, l'air de la chambre froide tombe sur le sol et est aspiré vers le bas du radiateur, où il devient chauffé. Cette rotation chaud / froid chauffe naturellement la pièce sans avoir besoin de ventilateurs de circulation ou d'autres moyens mécaniques.
Radiateurs à vapeur
Un grand nombre d'anciens immeubles ont encore des radiateurs à vapeur, en partie parce que les systèmes à vapeur chauffent efficacement les immeubles à plusieurs étages. Les appartements des étages supérieurs sont souvent trop chauffés et les occupants doivent ouvrir les fenêtres pour plus de confort.
crédit: patch.comRadiateur de vapeur à un tuyau.Dans un système de vapeur classique à un tuyau, la chaudière au sous-sol chauffe l'eau jusqu'à ce qu'elle devienne de la vapeur. La vapeur monte à travers les tuyaux du bâtiment et dans chaque radiateur, où elle déplace l'air à l'intérieur du radiateur, le forçant à sortir par une vanne d'air. La vapeur transfère sa chaleur au radiateur et, comme elle refroidit, elle retourne dans l’eau (appelée condensat) L'eau ruisselle sur les parois intérieures des tuyaux par gravité et retourne à la chaudière, où le processus recommence.
Radiateurs à eau chaude
Les radiateurs à eau chaude se présentent sous différentes formes, tailles et configurations, mais la plupart peuvent être regroupés en deux types principaux. la norme Les radiateurs sont les vaisseaux familiers montés sur un mur ou au sol qui ont évolué au fil des années, passant de moulins en fer en forme de gril à des panneaux métalliques épurés, voire à des porte-serviettes élégants et à des tentures murales artistiques. Plinthe, ou convecteurLes radiateurs sont des sections droites de tuyaux en cuivre munis de nombreuses fines plaques métalliques, appelées ailettes. Les ailettes fonctionnent exactement comme les cuves métalliques des radiateurs standard, mais ne mesurent que quelques centimètres carrés. Les convecteurs peuvent être montés sur un mur près du sol ou bien être fixés au sol et sont recouverts d'une grille en métal.
crédit: Heating SystemsRadiateur moderne à eau chaude. sont des unités plates et épousant les murs.Tous les radiateurs à eau chaude standard ont un tuyau d'entrée Et un tuyau d'écoulement, et beaucoup ont une sorte de contrôle de la température pour ajuster le flux d’eau chaude à travers le radiateur et donc la chaleur qu’il dégage. Convecteurs sont simplement des tuyaux continus avec des sections à ailettes et n’ont généralement pas de contrôle individuel de la température; au lieu de cela, ils sont contrôlés par un thermostat, généralement dans le cadre d'un système de chauffage multi-zone.
credit: SupplyHouse.comConvoyeur d'eau chaude.Chaleur rayonnante dans le sol
La chaleur rayonnante dans le sol est une variation de la chaleur du radiateur qui utilise une chaudière à eau chaude et des tubes flexibles pour distribuer l'eau chauffée. La tubulure est enroulée dans une base au sol, puis recouverte de béton ou fixée au sous-plancher en bois. Dans ce système, le sol lui-même agit comme un radiateur, créant une chaleur douce et uniforme sur toute la surface du sol qui monte dans la pièce. Il chauffe également légèrement les meubles et autres objets, ce qui rend l'effet de chauffage global plus uniforme qu'avec la plupart des autres types de chauffage. Les tubes radiants peuvent également être installés dans des panneaux muraux spéciaux pour chauffer les salles de bains et autres petits espaces.
Types de chaudières à eau chaude
Comme les fournaises, les chaudières à eau chaude existent en types standard et à haut rendement. En vertu de la loi fédérale, les chaudières doivent désormais être au moins efficaces à 80%, ce qui signifie que 80% de l'énergie consommée est utilisée pour chauffer de l'eau et 20% est gaspillée. Chaudières standard généralement entre 80 et 88% d'efficacité. Chaudières à haut rendement sont efficaces à plus de 88% et offrent généralement une efficacité supérieure ou égale à 90%. Ces chiffres concernent les chaudières à gaz; Les chaudières à mazout sont globalement légèrement moins efficaces.
La principale différence entre les chaudières classiques et les chaudières à haute efficacité réside dans la manière dont elles gèrent les gaz évacués du brûleur principal, qui contiennent beaucoup de chaleur. Avec une chaudière conventionnelle, tous les gaz d'échappement du brûleur de la chaudière montent dans une cheminée en métal (cheminée) et sortent par le toit, et toute sa chaleur est gaspillée. Les chaudières à haute efficacité font recirculer les gaz d'échappement et utilisent sa chaleur pour préchauffer l'eau froide du système lorsqu'elle retourne dans la chaudière. Lors du processus de récupération de cette chaleur, les gaz d'échappement se refroidissent suffisamment pour être ventilés par un conduit en plastique (et non en métal).
crédit: ACHR NewsChaudière à condensation à haute efficacité.L'un des sous-produits de ce processus de recirculation est une eau légèrement acide qui doit être évacuée du système, également via un tuyau en plastique. Lorsque les gaz d'échappement se refroidissent, la vapeur d'eau (un sous-produit naturel de la combustion) se condense et se transforme en eau liquide. C’est pourquoi les chaudières à haute efficacité sont souvent appelées chaudières à condensation.
Une autre caractéristique d'efficacité de nombreuses chaudières à haut rendement est la combustion étanche. Dans une chaudière conventionnelle, l'air de combustion (fonctionnement du brûleur à gaz) est extrait de l'air ambiant autour de la chaudière, qui est de l'air chauffé techniquement. Les chaudières à haute efficacité et à combustion étanche aspirent l'air de combustion de l'extérieur par un tuyau d'admission. Un chauffage intérieur a un coût en énergie. l'air extérieur ne le fait pas. Par conséquent, la combustion étanche contribue à améliorer l'efficacité globale d'une chaudière.
