Sisteme de încălzire centrală și combustibili

Componentele esențiale ale unui sistem de încălzire centrală sunt un aparat în care se poate arde combustibilul pentru a genera căldură; un mediu transportat în conducte sau țevi pentru a transfera căldura în spațiile care urmează să fie încălzite; și un aparat emițător în acele spații pentru a elibera căldura fie prin convecție, fie prin radiație, fie prin ambele. Distribuția cu aer forțat deplasează aerul încălzit în spațiu printr-un sistem de conducte și ventilatoare care produc diferențe de presiune. Încălzirea prin radiație, în schimb, implică transmiterea directă a căldurii de la un emițător la pereții, tavanul sau podeaua unui spațiu închis, independent de temperatura aerului dintre ele; căldura emisă stabilește un ciclu de convecție în tot spațiul, producând o temperatură uniform încălzită în interiorul acestuia.

Temperatura aerului și efectele radiației solare, umiditatea relativă și convecția influențează proiectarea unui sistem de încălzire. Un considerent la fel de important este cantitatea de activitate fizică care se anticipează într-un anumit cadru. Într-o atmosferă de lucru în care activitatea extenuantă este norma, corpul uman degajă mai multă căldură. În compensație, temperatura aerului este menținută mai scăzută pentru a permite disiparea căldurii corporale suplimentare. O limită superioară a temperaturii de 24° C (75° F) este adecvată pentru lucrătorii sedentari și pentru camerele de zi domestice, în timp ce o limită inferioară a temperaturii de 13° C (55° F) este adecvată pentru persoanele care efectuează munci manuale grele.

În arderea combustibilului, carbonul și hidrogenul reacționează cu oxigenul atmosferic pentru a produce căldură, care este transferată din camera de ardere către un mediu format fie din aer, fie din apă. Echipamentul este astfel dispus încât mediul încălzit să fie în mod constant eliminat și înlocuit cu o sursă mai rece – adică prin circulație. În cazul în care mediul de încălzire este aerul, echipamentul se numește cuptor, iar în cazul în care mediul de încălzire este apa, cazan sau încălzitor de apă. Termenul „cazan” se referă mai corect la un vas în care se produce abur, iar „încălzitor de apă” la unul în care apa este încălzită și circulă sub punctul de fierbere.

Gazul natural și păcura sunt principalii combustibili utilizați pentru a produce căldură în cazane și cuptoare. Aceștia nu necesită manoperă, cu excepția curățării ocazionale, și sunt gestionați de arzătoare complet automate, care pot fi controlate termostatic. Spre deosebire de predecesorii lor, cărbunele și cocsul, după utilizare nu rămân cenușă reziduală care să fie eliminată. Gazul natural nu necesită niciun fel de depozitare, în timp ce petrolul este pompat în rezervoare de depozitare care pot fi amplasate la o anumită distanță față de echipamentul de încălzire. Creșterea încălzirii cu gaz natural a fost strâns legată de disponibilitatea crescută a gazului din rețelele de conducte subterane, de fiabilitatea livrării subterane și de curățenia arderii gazului. Această creștere este, de asemenea, legată de popularitatea sistemelor de încălzire cu aer cald, la care combustibilul gazos este deosebit de adaptabil și care reprezintă cea mai mare parte a gazului natural consumat în locuințe. Gazul este mai ușor de ars și de controlat decât petrolul, utilizatorul nu are nevoie de un rezervor de stocare și plătește combustibilul după ce l-a utilizat, iar livrarea de combustibil nu depinde de capriciile transportului motorizat. Arzătoarele de gaz sunt, în general, mai simple decât cele necesare pentru petrol și au puține piese mobile. Deoarece arderea gazului produce un gaz de eșapament nociv, încălzitoarele pe gaz trebuie să fie ventilate în exterior. În zonele aflate în afara razei de acțiune a conductelor de gaze naturale, gazul petrolier lichefiat (propan sau butan) este livrat în camioane-cisternă speciale și depozitat sub presiune în locuință până când este gata de utilizare în același mod ca și gazul natural. Combustibilii pe bază de petrol și gaze naturale datorează o mare parte din confortul lor operațiunilor automate ale instalației de încălzire. Această automatizare se bazează în primul rând pe termostat, un dispozitiv care, atunci când temperatura dintr-un spațiu scade până la un punct prestabilit, va activa cuptorul sau cazanul până când cererea de căldură este satisfăcută. Centralele termice automate sunt atât de bine protejate de termostate încât aproape orice circumstanță imaginabilă care ar putea fi periculoasă este anticipată și controlată.

.