Как выбрать между тепловыми насосами, печами и котлами для вашей системы HVAC
Системы квартирного отопления выполняют важную функцию: обеспечивают комфорт жильцов при одновременном снижении затрат на коммунальные услуги. К сожалению, по мере старения вашей системы HVAC она может перестать обеспечивать надежное тепло, а по мере снижения эффективности традиционные системы, такие как котлы и печи, могут со временем резко увеличить ваши счета за отопление.
Кроме того, старая система HVAC может стать серьезной проблемой, если вы пытаетесь сохранить предсказуемый бюджет: аварийный ремонт HVAC может стоить в два раза дороже, чем обычный сервисный вызов, не включая запчасти и оборудование. Конечно, системы отопления, как правило, выходят из строя, когда погода самая холодная, а именно тогда, когда они наиболее необходимы. Чтобы арендаторы были довольны (и чтобы ваши расходы были под контролем), самым безопасным способом действий является обновление. до система сталкивается с серьезными проблемами.
Ниже мы рассмотрим плюсы и минусы пяти наиболее распространенных типов систем отопления в квартирах. Конечно, переход от старой системы к новой может сократить счета за отопление и повысить комфорт жильцов, но высокоэффективные варианты, такие как воздушные тепловые насосы (ASHP), имеют явные преимущества для объектов любого размера.
Модернизация вашего многоквартирного дома с помощью современной системы отопления может сократить ваши счета за коммунальные услуги на 20-40%. Чтобы начать, ответьте на несколько вопросов о своем здании.
5 популярных систем отопления квартиры: преимущества и недостатки
1. Воздушные тепловые насосы Mini-Split и Multi-Split
Воздушные тепловые насосы представляют собой полные системы отопления и охлаждения, в которых окружающий воздух снаружи здания используется либо в качестве источника тепла, либо в качестве поглотителя тепла. О том, как работают тепловые насосы, читайте здесь.
Проще говоря, если вы ищете наиболее эффективную систему отопления для многоквартирного дома, тепловые насосы отвечают всем требованиям. Тепловые насосы повышают комфорт жильцов, обеспечивая точный контроль температуры, очищают воздух в помещении и могут сократить счета за коммунальные услуги сразу после установки, предлагая в 2-4 раза более высокую эффективность, чем самая эффективная печь или бойлер. Они чрезвычайно надежны, требуют минимального обслуживания и, в отличие от систем централизованного отопления, не имеют единой точки отказа.
Система ASHP также может обеспечить быструю окупаемость инвестиций, и многие блоки имеют право на льготы по повышению энергоэффективности. BlocPower предлагает гибкие варианты финансирования, включая соглашения об энергоснабжении с нулевым взносом, которые никогда не требуют удержания вашего здания.
Чтобы максимально использовать преимущества системы теплового насоса, важно найти систему, оптимизированную для вашего типа здания (BlocPower может помочь — нажмите здесь, чтобы начать). Многоквартирные дома обычно используют мульти-сплит Системы с тепловым насосом: несколько внутренних блоков соединяют линии хладагента с одним наружным блоком. В качестве альтернативы, некоторые небольшие здания могут использовать мини-сплит системы, состоящие из одного внутреннего блока и одного наружного блока.
В любом случае вы получите сверхэффективную систему, которая будет радовать жильцов надежным отоплением и охлаждением в любое время года.
Внутренний блок системы теплового насоса имеет дистанционные или смарт-устройства настройки температуры и встроенный воздушный фильтр.
2. Тепловые насосы с переменным потоком хладагента (VRF)
Системы VRF аналогичны мульти-сплит-системам с тепловым насосом, но блоки VRF могут постоянно регулировать поток хладагента к каждому внутреннему блоку для одновременного обогрева и охлаждения.
Их способность справляться с дифференцированными нагрузками делает их более эффективными, чем мульти-сплит-системы, но затраты на проектирование и установку для блоков VRF выше. Как правило, системы VRF являются отличным вложением средств для многоквартирных домов площадью 10,000 XNUMX квадратных футов и более.
3. Установки модульного кондиционирования воздуха (PTAC)
Системы PTAC представляют собой индивидуальные отопительные установки для квартир, и они, как правило, намного больше, чем стандартные тепловые насосы. Они часто используются в гостиничных номерах, коммерческих офисах и больших многоквартирных домах.
Большинство блоков PTAC используют электрическое сопротивление для выработки тепла, но некоторые модели имеют встроенные воздушные тепловые насосы. Из-за своего размера они требуют большой стены для установки устройства, что может отрицательно сказаться на общей эффективности и эстетике здания. Однако они могут улучшить вентиляцию, что делает их предпочтительным вариантом для определенных свойств.
4. Системы с принудительной подачей воздуха: газовые печи и электрические печи.
Системы с принудительной подачей воздуха генерируют тепло за счет сжигания природного газа или за счет электрического сопротивления, а затем направляют это тепло по воздуховодам. Некоторое количество тепла теряется при прохождении воздуха по воздуховодам, поэтому самые эффективные устройства по-прежнему потребляют больше энергии, чем производят.
Тем не менее, замена старой печи на более новую модель может снизить ваши расходы на отопление. Старые газовые модели могут иметь рейтинг годовой эффективности использования топлива (AFUE) от 56% до 70%; остальные 30-44% энергии теряются с дымовыми газами. Высокоэффективные газовые печи могут достигать AFUE до 95%.
Электрические печи имеют AFUE 100%, но их следует рассматривать только для зданий, где тепловые насосы не подходят. Если вы модернизируете систему с принудительной подачей воздуха — и у вас есть возможность — не забудьте рассчитать долгосрочные затраты на систему.
Обратите внимание, что все тепловые насосы, установленные BlocPower, сертифицированы ENERGY STAR – а также все тепловые насосы обладают повышенной эффективностью по сравнению с системами принудительной вентиляции. Начните здесь.
5. Паровые и водяные котлы
Котельные системы отопления подают горячую воду или пар по трубам к радиаторам в каждой квартире. Владельцы зданий обычно используют бойлеры по простой причине: в их домах уже есть распределительная инфраструктура, а бойлеры — это проверенная технология. Модернизация требует инвестиций в проектирование и проектирование, и большинство владельцев предпочли бы избежать этих расходов.
Если вы не готовы перейти на другой тип системы отопления, ищите высокоэффективные котлы. Современные устройства могут достигать рейтинга AFUE 90% или выше. Паровые котлы по своей природе менее эффективны, чем водяные, но модели, сертифицированные Energy Star, доступны для обоих типов систем.
Модернизируйте систему ОВКВ с помощью тепловых насосов: современное решение для отопления (и охлаждения).
Не существует двух абсолютно одинаковых зданий, и вам необходимо учитывать множество факторов при выборе новой системы отопления для жилых помещений. Если ваш HVAC готов к обновлению, BlocPower может предоставить экспертное руководство, необходимое для принятия обоснованного решения. Наши специалисты могут спроектировать эффективную и экономичную систему теплового насоса для вашего здания, воспользовавшись энергетическими льготами, чтобы удержать расходы в рамках вашего бюджета.
В приведенном ниже видео вы можете услышать от владельца здания и арендатора, проживающего в квартире, оснащенной тепловыми насосами.
Если вашей целью является снижение затрат на коммунальные услуги, повышение надежности отопления, повышение комфорта жильцов или все вышеперечисленное, мы готовы помочь вам сделать следующие шаги.
Маленький двигатель, который . . .
Могли бы перерабатывать энергию, работать лучше, резервировать новый котел, а также согревать вас по ночам.
By Алан Сали
Журнал Среда обитания
Компания RAND разработала и руководила проектом по замене и ремонту котлов в кооперативе на 504 квартир по адресу 510-110 West 148th Street.
«Кипение, кипение, труд и неприятности…» Примерно так, возможно, думали семь членов совета директоров 504-510 West 110th Street в Манхэттене, кооператива из 148 квартир недалеко от Амстердам-авеню. На самом деле их 40-летний котел доставлял им много труда и хлопот, и они сомневались в его дальнейшей жизнеспособности. После осмотра котла РЭНД Инжиниринг, новости не были хорошими. Инженер Янг Со подтвердил, что котел нужно было заменить несколько лет назад, и он все еще работал только благодаря помощи специального супервайзера кооператива.
Но замена вызвала сложности. Во-первых, в котельной находился не только кооперативный котел, но и заброшенный, работающий на угле и неиспользуемый котел 1909 года, который необходимо было демонтировать. Во-вторых, вода просачивалась через подземный поток, который медленно выходил на поверхность. И, наконец, оборудование было футеровано асбестом, что требовало дополнительных мер предосторожности в необходимых работах.
Заменить или отремонтировать? Обновить или сохранить? Это были вопросы, с которыми столкнулся этот кооператив и другие аналогичные объекты на Манхэттене, Квинсе и Лонг-Айленде. И то, как они справились, предлагает уроки для всех зданий, больших и малых, чье стареющее оборудование доводит их до точки кипения.
Шаблон
Котлы являются критически важными системами кровообращения в зданиях, и их ремонт, модернизация и замена могут быть одними из более крупных проектов, которые могут решать кооперативы или кондоминиумы. При сроке службы от 30 до 60 лет бойлер может не нуждаться в замене на вашу текущую плату, но это наверняка будет проблемой, которая возникнет в будущем. Высокая стоимость топлива может побудить к модернизации с помощью электронного устройства управления для контроля и контроля колебаний температуры. Или простое техническое обслуживание может быть всем, что необходимо — очистка от сажи внутри трубок, которые нагревают воду. Или правление может принять решение оставить котел нетронутым, пока он работает в пределах эксплуатационных ограничений.
Действительно, большинство советов снимают и заменяют котлы только в крайнем случае. Необходимо учитывать не только сумму замены (20,000 XNUMX долларов США и выше), но и связанные с этим расходы на демонтаж и вывоз старого оборудования, а также вероятную необходимость установки нового таймера нагрева и панели управления. Котел состоит из двух основных компонентов: «чайник», в котором вода нагревается для циркуляции, и горелка (или печь), которая сжигает нефть или газ и вырабатывает тепло, необходимое для кипячения воды.
Паровой нагрев подобен размещению
кирпич на акселераторе вашего автомобиля
и запустить его, повернув
ключ зажигания включается и выключается.
Можно сравнить котел, который отапливает многоквартирный дом, с коммерческой кухней, где повар разливает тарелку теплого супа каждому клиенту. Все стоят в очереди (точно так же, как каждая квартира подключена к системе отопления через сеть труб, чтобы получать свое тепло). Но, по словам инженера-механика Генри Гиффорда, который работает с известным нью-йоркским архитектором-экологом Крисом Бенедиктом, есть еще более точная аналогия: представьте себе такси, в котором водитель главный, но каждый пассажир хочет ехать своим путем. В одной квартире слишком жарко, в другой слишком холодно, в третьей в самый раз. Водителю приходится идти на компромиссы, что не всем понравится. Но пассажиры более-менее добираются туда, куда хотят.
Нагрев горячей воды легче всего контролировать, говорит Гиффорд, потому что электрическая коробка стоимостью 500 долларов, называемая «наружный сброс», может управлять температурой. Этот наружный датчик сообщает системе подавать в квартиры очень горячую воду, когда на улице очень холодно, и теплую воду, когда на улице теплее.
Еще одним преимуществом горячей воды, но мало кто в США пользуется, является то, что в каждой квартире (а лучше в каждой комнате) можно поставить термостат, который использует отдельную подающую и обратную трубу и точно регулирует воду. течет через каждый радиатор (см. фотографии выше). При рассмотрении такой системы для нового строительства «преимущества такого подхода с точки зрения комфорта и энергосбережения намного перевешивают небольшие дополнительные затраты на установку», — говорит Гиффорд. «Но модернизация существующей системы горячего водоснабжения с целью установки термостатов в каждой комнате часто затруднена из-за ограничений, присущих первоначальной настройке системы».
Вместе с новым, поддерживая старое
Работая со стареющим, изношенным котлом и сопутствующими ему проблемами на 504-510 West 110th Street, инженер Янг Су начал программу посещений объектов и регулярных отчетов перед советом директоров, составив всеобъемлющий план, который в конечном итоге призвал к сносу 1909 года. котла, реконструкция существующего котла в качестве резервного, а также установка нового агрегата и рытье траншей с дренажными насосами для откачки воды в подвале.
Одной из проблем был контроль парового тепла, который был установлен почти во всех зданиях, построенных до Второй мировой войны (например, 504-510 West 110th Street). У него есть большой недостаток: температуру пара нельзя изменить, так как он всегда производится в тот же момент, когда вода начинает кипеть. Чтобы контролировать уровни температуры, паровая система многократно включается и выключается по всему зданию для достижения желаемого нагрева. Если использовать другую аналогию, паровой нагрев похож на то, как если бы вы положили кирпич на педаль акселератора вашего автомобиля и запускали его, включая и выключая зажигание.
Чтобы повысить эффективность котла на уровне 504-510, Сух рекомендовал очистить пять десятков или около того двухдюймовых трубок, которые передают тепло от горелки в водяной бак котла, от сажи, которая покрывала их во время работы котла. Но поскольку старый котел теперь будет использоваться только в качестве резервного, он не рекомендовал замену горелки, которая могла стоить 10,000 XNUMX долларов.
Предполагаемая стоимость работы составит около 300,000 XNUMX долларов. В октябре были запрошены предложения от трех компаний, занимающихся установкой котлов, и проект уже шел полным ходом, когда в ноябре акционеры собрались на годовое собрание.
Правлению с самого начала понравился подход Су, говорит президент Дэвид Эстрин, потому что «похоже, он говорил нам не то, что, по его мнению, мы хотели услышать». По тем же причинам директора выбрали победителя тендера на работу с котлом «Контролируемое горение». «Они казались менее позитивными, — говорит Эстрин. «Другая фирма, которую мы рассматривали, сказала, что все будет идеально, но мы знали, что, скорее всего, так не будет». В отличие от этого, говорит Эстрин, контролируемое сгорание говорило о возможных проблемах и прямо говорило о том, как с ними справиться.
На сегодняшний день новый котел кооператива установлен и работает, вырыта траншея, установлены водоотливные насосы для отвода поступающей воды, проводится ремонт старого котла. Правление «в восторге» от того, как продвигается работа. Сух написал 11 отчетов о ходе работы для правления, которое Эстрин описывает как «очень сплоченное подразделение. Хоть я и президент, но я просто первый среди равных. Все наши решения принимаются на основе консенсуса, и я считаю, что нам очень повезло».
Чужие деньги: беспроцентный кредит
Ремонт или замена стали проблемой в другом объекте. В Far Rockaway правление кондоминиума Nameoke Court Condominium, состоящего из 65 квартир, знало, что необходимо заменить устаревшую котельную систему, состоящую из нескольких котлов, работающих в тандеме. Президент совета директоров Марк Уайзман отмечает: «Это был плохой дизайн и плохое приложение».
Стив Гринбаум, директор по управлению Mark Greenberg Realty, говорит, что у Nameoke Court была еще одна проблема: «Здание испытывало серьезные финансовые трудности; у них просто не было денег». Модульная масляная горелка 1960-х просто не подходила. Деньги тратились на ремонт, а постоянные нарушения усугубляли боль. «У нас было много отключений, и когда котел работал, он перегревал здание. Мы рассмотрели различные варианты, и у нас их не было. Правление отказалось выдвигать общие обвинения, поэтому мы ничего не могли сделать, кроме как попытаться получить кредит, что казалось невозможным».
Инвесторы, заинтересованные в бизнесе в собственности, побудили правление и Гринбаума продолжать поиски, пока они не нашли пятилетний вариант беспроцентной ссуды от KeySpan. Намоке Корт заменили горелку, сохранив «чайник», который кипятит воду и переоборудовал на газовое отопление. Работа была выполнена Abilene, крупной бруклинской фирмой по установке котлов, и правление наняло инженера Рональда Кригсмана из Лоуренса, Нью-Йорк, для наблюдения за работой и составления спецификаций проекта.
Новая система в Намеоке, говорит Кригсман, «управляется одним общим блоком, который определяет, когда начинается нагрев, а также определяет теплоту воды при ее возвращении в котел». Котел включается и выключается в зависимости от желаемой температуры циркулирующей воды. Гринбаум считает, что это «миссия выполнена».
Оперативная помощь: улучшение работы системы
Котлы обычно включаются и выключаются, когда наружная температура поднимается и падает, или когда термостат данной квартиры требует тепла. «Эта одна холодная квартира — причина того, что в остальной части здания окна открыты», — говорит Гиффорд. Именно эту проблему призваны решить электронные системы мониторинга.
Выравнивание таких температур было проблемой в Deepdale Gardens, кооперативе из 69 зданий в Литтл-Неке, Нью-Йорк. Правление хотело, чтобы существующая котельная работала лучше, т. е. дешевле.
Эта задача была поручена Хербу Флахнеру, операционному директору Deepdale. Работая в сфере обслуживания зданий уже 40 лет, он недавно поверил в устройство для экономии топлива с микропроцессорным управлением под названием IntelliCon-CHW, которое было установлено на каждом из 25 котлов в Deepdale в 2006 году. Он говорит, что гаджеты, которые Мониторинг температуры циркулирующей воды и стратегическое включение и выключение печей сэкономили Deepdale 18% годового расхода на топливо, превышающего миллион долларов в 2007 году. По словам Флахнера, каждая установка стоила 5,500 долларов, поэтому «она окупилась за первый год».
Сторонник принципа «попробуй, прежде чем купить», Флахнер установил два блока CHW на два котла в качестве теста, прежде чем заказать полный комплект. Прошлым летом он провел дополнительное исследование работы котлов с системой IntelliCon и без нее и увидел экономию около 150 долларов в неделю на каждом бойлере при производстве горячей воды.
Пол Мацца, президент Energy Conservation Service, компании, которая продает IntelliCon-CHW, говорит, что его система в целом может снизить затраты на топливо как минимум на одну пятую и что «окупаемость после установки никогда не превышает шести месяцев». Система работает, измеряя скорость изменения температуры циркулирующей воды до трех раз в секунду, задерживая зажигание горелок до двух третей времени. IntelliCon-CHW увеличивает продолжительность циркуляции воды без дополнительного нагрева.
Циклическое тепловое воздействие: беспроводное снижение его температуры
Балансировка температуры также была проблемой в другом отеле на Лонг-Айленде. Шарон Мессье, постоянный менеджер Forest Green Luxury Apartments в Айлипе, штат Нью-Йорк, курирует комплекс домов из 257 квартир, от 16 до 39 квартир в каждой, которые питаются от 12 котлов. В 2005 году она столкнулась с очень распространенной проблемой — некоторые квартиры хронически перегревались, а другие жильцы никогда не могли достаточно согреться. Сильный океанский бриз был частью проблемы. Однако проблема заключалась не в котле, а просто в способе распределения циркулирующего тепла.
Беспроводной мониторинг тепла
позволяет минутный контроль
перегрев и
время работы котла.
Работая с Peconic Energy and Environmental Corporation of Garden City Park, правление Forest Green попросило Мессье проконтролировать установку беспроводного теплового компьютера Energuard и размещение датчиков в стратегических точках по всему объекту, чтобы учитывать колебания температуры при различных воздействиях. Датчики измеряют температуру в кооперативе, а компьютер использует различные входные данные для расчета времени топки котла. Возвращаясь к аналогии с такси, Energuard спрашивает каждого пассажира, жарко ему или ей, а затем использует свое суждение для достижения компромисса.
Система позволяет осуществлять минутный контроль температуры и времени работы котла. Говорит Мессье: «В ночное время котел настроен на откат до 68 градусов. Днем, когда жители возвращаются домой, мы допускаем повышение температуры до 71–72, чтобы [люди принимали] душ и готовились ко сну. Примерно в 4 часа утра мы снова повышаем температуру».
Мессье следит за системой с помощью ноутбука в своем офисе, «который дает нам показания температуры в квартирах в течение дня и ночи, когда включались котлы и как долго они работали. Самое приятное то, что даже если оборудование старое и устаревшее, датчики отключают его, сокращая время работы и экономя деньги».
Элейн Бовик, председатель совета директоров в момент создания Energuard, говорит, что это решение было вынужденным: «Мы были обременены несколькими старыми котлами, и мы стремились максимально сократить расход топлива, чтобы сэкономить. Два члена правления и наш управляющий недвижимостью посетили два или три разных здания, используя систему Energuard».
Уильям Раттмер, один из этих участников, вместе с Алланом Ричманом из Peconic Energy посетил большое здание на Манхэттене, где уже работал Energuard. «Ричман провел пару презентаций, и мы побывали в двух зданиях: одно на Манхэттене, другое в Бронксе, — говорит Раттмер. «Тот, что на Манхэттене, занимает целый городской квартал, где Форест Грин раскинулся на 18 акрах. Но мы подумали, что это может сработать, и провели тестовые испытания в двух наших зданиях». Он добавляет, что совету потребовалось около двух лет таких исследований, чтобы принять решение об установке системы управления, и что рост цен на нефть был основным фактором в окончательном решении.
Но перед покупкой протестировали. В ходе испытания Energuard в одном здании сравнивался со стандартной работой котла в другом аналогичном здании комплекса. Результатом, по словам Мессье, стала экономия топлива на 46 процентов и аналогичное сокращение количества тепловых циклов в контролируемом здании. «Люди были настроены скептически, — говорит Раттмер, — но до этой системы неравномерный нагрев был безудержным явлением. Все держали термостаты включенными всю дорогу, и некоторые люди жарили, в то время как в других квартирах было 40 градусов».
В рамках модернизации Forest Green заменила пять старых котлов на новые и установила водонагреватели, чтобы летом котлы не работали только для обеспечения горячей водой. «Люди есть люди, — говорит Бовик, — и иногда гораздо проще открыть окно, чем выключить отопление. С этой системой контроля температуры можно намного лучше контролировать количество тепла, поступающего в каждое здание. Шэрон может посмотреть на компьютер и сказать, где горят котлы, и да, мы можем определить, злоупотребляет ли кто-то системой».
