给房子供暖的最好方法是什么?

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燃油章鱼热风加热系统。你不会想这样的。(照片:维基百科)

在北美,大多数家庭都是靠强制空气供暖。这似乎是个好主意;你可以使用相同的管道系统来加热和冷却;当你调节恒温器时,它的反应非常快;你可以添加过滤器,加湿器和其他东西。它们不像老式的章鱼系统,靠煤炭和对流运行;现在你可以买到高科技配件,比如Nest恒温器而且聪明的通风口给了你前所未有的控制权。这是标准的解决方案。

但也有其他的选择可以让你保持温暖和舒适,比如辐射地板和热水散热器。然而,在讨论哪种系统是最好的之前,首先要了解什么能让你感到舒适和温暖。大多数人都不这么认为。(这不是在讨论热量的来源;可能是燃气、电力或热泵。这是一个关于配送系统的讨论。

关于感觉舒适最重要的一点科学是,它与空气温度没有什么关系;正如工程师罗伯特·宾所指出的,这与你吸收的热量无关,而是与你没有流失的热量有关舒适的感觉.所以你的巢可能会让火炉排出74度的空气,但如果你站在一个大窗户旁边,你的体温就会流失到冰冷的表面。

这就是为什么一个家庭供暖系统最重要的特点是墙壁的绝缘和窗户的质量和数量。如果墙壁很冷,窗户很大,无论什么供暖系统,你都不会感到舒服。还有其他因素也会影响舒适度,包括湿度、空气流动、衣服、活动和精神状态。但我们都只关注温度,因为这很简单。正如一家英国政府机构指出的那样,

热舒适最常用的指标是空气温度——它很容易使用,大多数人都能与之联系起来。但是,尽管气温是一个需要考虑的重要指标,单独的气温既不是热舒适或热应激的有效指标,也不是准确指标。

理解了这一点,我们再来看看几乎每个人都有的强制空气系统。首先,在许多美国系统中,管道在阁楼上运行,在许多情况下,它们严重漏水。然后,通风口通常位于窗户下面,以抵消来自旧窗户的大量热量损失的下沉气流。这是个好主意,但是管道会变得又长又弯。系统往往难以平衡,每个房间的回风处理可能不同。而且通风口通常不是在适合冷却的位置,你想让它们高而不是低。还有风扇噪音和通过所有管道的房间间噪音的问题,灰尘和花粉四处流动,大量的空气流动可能会令人讨厌。

最后,还有通风与供暖相结合的问题。通风是对新鲜空气的控制管理,你真的希望一直都是这样,而不仅仅是在炉子运行的时候。如果能把难闻的浴室里的空气吸出去,然后在其他地方用新鲜空气代替,那就太好了。这不是很多空气,比取暖所需的空气要少得多。

散热器

散热器
散热器内置在书柜里,在那里它不是很好地工作。 (照片:劳埃德改变)

在欧洲,人们习惯了散热器,这是首先出现的,因为在欧洲拥有房子的人希望世世代代都住在里面。因此,当中央供暖系统流行起来时,它被改造到现有的房子里,因为在现有的空间里挤一根管道要比管道容易得多,而管道需要各种各样的盒子和隔板。热水加热也不需要电,因为水会通过对流循环。这在更高的多层住宅和公寓中非常有效,因为线条必须垂直运行;直到循环泵的出现,人们才可以设计更水平的系统,并进行更复杂的改造。然而,人们已经习惯了完全安静的系统,不让灰尘、噪音和烟雾通过管道。即使在新建筑中,他们仍然更喜欢散热器而不是强制空气。

散热器
暖气片上的毛巾。 (照片:劳埃德改变)

有许多不同风格的散热器,非常高效的小熔炉,复杂的阀门系统来平衡所有的一切,人们不必经常打扫他们的房子,因为供暖系统不能移动所有的空气。浴室的暖气片兼作毛巾加热器,非常舒适。

散热器通常被放置在窗户下面,原因和通风口一样——旧窗户是巨大的热孔,会引起明显的穿堂风,从散热器上升的热量抵消了穿堂风。但有了隔热效果好的窗户,他们真的可以去任何地方。

辐射地板

辐射采暖现在很流行,在推销的时候,几乎都是小狗和躺在地板上的人。这也是争议;我一直对它持批评态度,因为它有所谓的热滞后,反应需要很长时间。亚历克斯·威尔逊是《绿色家园》一书的作者,写了:

“对于一个设计糟糕的房子来说,这是一个很好的供暖选择....对于辐射地板系统来说,要提供足够的热量让人感到脚下温暖(每个人都喜欢这个系统的功能),它将产生比隔热良好的房子所能使用的更多的热量,这很可能会导致过热。地板辐射采暖系统在向地板提供热量和楼板开始辐射热量之间也有很长的滞后时间....如果家里有被动式太阳能供暖组件,就会导致过热,因为当太阳出来时,你无法关闭面板。”

事实证明,在一个适当设计和控制的系统中,这并不完全正确。罗伯特精打细算的人:

所有建筑物的过热都与外壳性能、建筑质量、太阳能控制、内部负荷控制和供暖系统(以及所有类型的系统,而不仅仅是辐射系统)的各种组合有关。对其中一个或多个因素的控制不力会使居住者无法以足够快的速度排出体内热量,从而感到舒适。

辐射采暖的主要问题来自这样一个事实:它被如此多的错误信息所过度宣传。他们承诺能节省30%到50%的能源,经常声称因为感觉更暖和,所以把恒温器调低了;这可能对某些人是对的,但不是对所有人。它并不“节约能源”。事实上,罗伯特·宾已经做到了一页又一页的神话他很高兴地否认了这一点。

辐射地板
我的发光地板看起来确实很复杂。 (照片:维基百科)

地板辐射采暖系统比其他供暖系统更昂贵,因为它需要所有的管道和固定系统,但我们又一次患上了花岗岩柜台综合症——人们会高兴地在你看得见的东西上花上大量的钱,但会为绝缘材料上的每一分钱争吵不休。他们宁愿花几百美元买一个承诺节省开支的所谓智能恒温器,也不愿买能实现节能的更好的窗户。但与我交谈过的每个安装过发光地板系统的人都喜欢它。我后悔去年装修房子的时候没有在楼板里放一些。

最后,最好的供暖系统几乎是完全没有供暖系统,要认识到,当谈到舒适时,房子本身是供暖系统最重要的元素。毕竟,供暖系统的功能是在外面很冷的时候,补偿通过墙壁和窗户的热量损失;如果几乎没有热量损失,那么就几乎不需要热量。这就是为什么会有这么多被动式和超级绝缘的房子使用小型的小型分离式热泵;他们只需要一点热或冷就可以全年舒适。因为所有这些最重要的教训是,房子的设计比供暖系统重要得多;所有的交付选择都有各自的优点和问题,但最好的选择是根本不需要任何一种。