Strefowe ogrzewanie i klimatyzacja powinny zmniejszyć całkowite zużycie energii i koszty przy jednoczesnej precyzyjnej kontroli temperatury w każdym pomieszczeniu lub strefie.
To są punkty przemawiające na korzyść strefowego systemu HVAC.
Wadą jest koszt początkowy, zwykle wahający się od $2,000 do $3,300 w zależności od liczby stref. To jest tylko koszt sprzętu strefowego i instalacji. Jeśli wymienisz komponenty HVAC, koszt będzie znacznie wyższy.
Kompletny koszt podziału na strefy HVAC znajduje się poniżej.
Poza wydatkami, istnieje jeszcze jeden potencjalny problem: źle zaprojektowany system podziału na strefy może zmarnować całą potencjalną wydajność energetyczną, którą ma stworzyć. Więcej na ten temat w sekcji Dobry i zły projekt.
Teraz, z minusami strefowego ogrzewania i chłodzenia z drogi, z przyjemnością informujemy, że prawidłowo zaprojektowany system zwróci się w oszczędnościach energii. A bycie bardziej komfortowym w różnych strefach twojego domu jest zawsze miłe.
Co to jest strefowy system HVAC?
System strefowy to pojedynczy system HVAC obsługujący dwie lub więcej stref, a nie dwa oddzielne systemy HVAC. Jego elementami składowymi są:
1 system HVAC: Piec połączony z AC oraz pompa ciepła i klimatyzator to dwa najczęstsze rozwiązania.
1 do 20+ przepustnic z napędem silnikowym do kontroli przepływu powietrza do każdej strefy: W zależności od projektu sieci kanałów, system może wymagać przepustnicy dla każdej głównej gałęzi poza pniem lub mniejszą gałęzią. Jedną z zalet instalacji systemu strefowego, gdy dom jest budowany, jest to, że może być zaprojektowany z mniejszą ilością przepustnic, niż wymaga modernizacja.
Zobacz nasz Przewodnik zakupu kanałów, aby uzyskać informacje na temat kanałów i ich funkcjonowania w systemie HVAC.
Przepustnice mogą być sterowane tak, aby otwierały się całkowicie lub zamykały, lub za dodatkową opłatą można zainstalować sterownik modulujący, który będzie otwierał przepustnice częściowo, aby zaspokoić zapotrzebowanie każdej strefy na ogrzewanie i klimatyzację.
Monitorowanie i kontrola temperatury w każdej strefie: Istnieje kilka sposobów monitorowania i sterowania temperaturą w strefach.
Opcja 1: Termostaty – Najprostszą metodą jest posiadanie termostatu w każdej strefie, który zarówno monitoruje, jak i steruje temperaturą.
Opcja 2: Termostat wielostrefowy i czujniki w każdej strefie mogą również monitorować i kontrolować temperaturę w każdej strefie. Czujniki przekazują informacje do termostatu, a termostat kontroluje, czy każda strefa otrzymuje ciepło lub klimatyzację.
Zaletą termostatu wielostrefowego jest to, że można kontrolować cały system z jednego miejsca, a nie trzeba iść do każdej strefy, aby wyregulować termostat. Oczywiście, każdy jedno- lub wielostrefowy termostat WiFi może być kontrolowany z dowolnego miejsca za pomocą aplikacji i inteligentnego urządzenia.
Profesjonalista HVAC z dużym doświadczeniem w instalowaniu systemów strefowych zaoferuje solidną poradę na temat najlepszego połączenia czujników i termostatów.
Panel sterowania klapą: Ten panel otrzymuje informacje o żądanej temperaturze w każdej strefie. Następnie steruje przepustnicami w celu wytworzenia przepływu powietrza, który zaspokaja ogrzewanie i chłodzenie w każdej strefie.
Okablowanie/bezprzewodowość: Przepustnice są zazwyczaj okablowane z powrotem do panelu sterowania. Czujniki i termostaty mogą być przewodowe lub bezprzewodowe.
Nie promujemy firmy Trane w stosunku do innych marek, ale ta strona wyjaśnia typy urządzeń używanych w systemach strefowych.
Dobry i zły projekt systemu strefowego
System HVAC, który nie jest strefowy, ogrzewa i chłodzi każdy obszar Twojego domu, gdy tylko działa. To trochę tak, jakby wszystkie światła w Twoim domu zapalały się po włączeniu dowolnego światła. Energia elektryczna używana do świateł w niezamieszkanych pokojach jest marnowana.
Kluczem do oszczędności energii przy użyciu systemu strefowego jest zmniejszenie lub zatrzymanie ogrzewanego lub chłodzonego powietrza idącego do niezamieszkanych pokoi. Na przykład, ciepło do strefy sypialni może być ustawione na 60F w ciągu dnia i 72F w nocy, kiedy obszary mieszkalne są obrócone w dół do 60F. Jak można sobie wyobrazić, programowalne termostaty oferują wygodę w systemie strefowym.
Gdy jest to zrobione prawidłowo, podział na strefy zazwyczaj zmniejsza zużycie energii o 20% do 40%. Średnia dla większości domów wynosi 30%. Im bardziej ekstremalne są temperatury w twoim klimacie, tym szybciej system strefowy zwróci się i zacznie naprawdę oszczędzać pieniądze każdego miesiąca.
Dobry projekt systemu strefowego
Oszczędności energii są osiągane w systemie strefowym poprzez zmniejszenie wydajności systemu HVAC. Dlatego dobry projekt zaczyna się od dwustopniowego systemu HVAC lub systemu o zmiennej wydajności.
Systemy dwustopniowe pracują z wydajnością 65% w trybie niskim i 100% w trybie wysokim. Dlatego zastanów się, co się stanie, jeśli zmniejszysz zapotrzebowanie na ogrzewanie lub chłodzenie w różnych strefach o jedną trzecią, tak że Twój dom będzie potrzebował około dwóch trzecich (66,7%) wydajności systemu. Jest to blisko 65%. System będzie działać na niskim etapie większość czasu, skutecznie zmniejszając zużycie energii i koszty o około jedną trzecią.
Ten pdf może być używany do zilustrowania punktu. Przewody są podzielone, aby służyć trzy sekcje domu. Bez podziału na strefy, każda sekcja otrzymałaby około 33,3% przepływu powietrza przez cały czas, w sumie 100%. Nie ma oszczędności energii tam.
Z systemem strefowym, jak pokazano, albo wielostrefowy termostat lub termostaty dla każdej strefy mogą być ustawione tak, że niektóre obszary dostać nieproporcjonalną ilość ogrzewania lub chłodzenia przepływu powietrza przy jednoczesnym zmniejszeniu całkowitej pojemności. Na przykład, na piętrze można uzyskać 20% wydajności systemu. Kuchnia/pokój rodzinny może dostać 30%, a salon/jadalnia 15%.
To daje w sumie 65%, a nie 100%, idealne dla systemu dwustopniowego lub o zmiennej wydajności.
Ponownie, doświadczony projektant systemu HVAC będzie pomocny. Określą oni, jakie zakresy ustawień temperatury powinny być używane dla różnych stref, aby zapewnić, że system działa z mniejszą wydajnością, aby zmniejszyć zużycie energii, ale nadal utrzymywać komfort w zajętych obszarach domu.
Zły projekt systemu strefowego
Są dwie główne wady systemu z podziałem na strefy.
1. Systemy jednostopniowe nie powinny być podzielone na strefy, ponieważ ogrzewają lub chłodzą przy 100% wydajności, a dmuchawa pracuje z pełną wydajnością zawsze, gdy jest włączona. Po pierwsze, nie można zmniejszyć zużycia energii, gdy system pracuje z pełną wydajnością.
Po drugie, gdy dmuchawa porusza się z wydajnością 100% powietrza, to powietrze musi się gdzieś dostać. Jeśli jedna lub więcej stref jest zamkniętych, nadmiar powietrza będzie wydmuchiwany przez te, które są otwarte.
Wynikiem tego będzie zbyt dużo ogrzanego lub schłodzonego powietrza wtłaczanego do otwartych stref. Spowoduje to, że system będzie pracował w krótkich, ale częstych cyklach, co może powodować wahania temperatury i awarie mechaniczne. Pomieszczenia będą zbyt gorące lub zbyt zimne. Wreszcie, cały ten przepływ powietrza spowoduje szumy lub gwizdy w kanałach i może spowodować uszkodzenie kanałów lub nieszczelności.
2. Nie należy stosować kanałów obejściowych i przepustnic.
Jeśli jesteś zaznajomiony z systemami strefowymi, być może słyszałeś o kanale obejściowym i przepustnicy, jak pokazano na powyższym rysunku. Kanał obejściowy łączy się na jednym końcu z pniem dostarczającym ogrzane lub schłodzone powietrze do oddziałów strefowych.
Na drugim końcu łączy się z kanałem powietrza powrotnego, gdzie powietrze powraca do pieca, aby zostać ponownie ogrzane lub schłodzone. W środku kanału znajduje się przepustnica. Gdy wszystkie strefy są otwarte, przepustnica jest zamknięta, a przynajmniej powinna być, więc nie przechodzi przez nią powietrze. Przepustnica otwiera się częściowo lub całkowicie, gdy jedna lub więcej stref jest zamkniętych i ciśnienie powietrza wzrasta w systemie.
Ten film z This Old House pokazuje instalację systemu strefowego z przewodem obejściowym i przepustnicą. Film jest pomocny w nauce jak działa system strefowy. Pokazuje instalację przepustnicy i powody, dla których warto z niej korzystać. Jednakże, argumentowaliśmy przeciwko bypassowi, więc wideo daje „drugą stronę historii.”
Bypass musi być używany w jednostopniowym, strefowym systemie, lub będzie znaczący przepływ powietrza i problemy z przewodami. Nadmiar powietrza wypychany przez dmuchawę, gdy niektóre przepustnice są częściowo lub całkowicie zamknięte, jest wtłaczany z powrotem do przestrzeni powietrza powrotnego przez bypass. Eliminuje to tryskające powietrze wypychane przez otwarte strefy.
Problem rozwiązany?
Nie. Oto cztery powody, dla których kanały obejściowe nie powinny być stosowane w żadnym systemie:
- Nie może zmniejszyć ogrzewania lub chłodzenia w systemie jednostopniowym, który z definicji działa na 100% wydajności, więc nie ma ŻADNYCH oszczędności energii.
- Kiedy AC działa, wymuszanie zimnego powietrza do klimatyzatora może spowodować zamarznięcie wężownicy AC i działać bardzo nieefektywnie lub całkowicie zablokować przepływ powietrza.
- Większość klap obejściowych jest ważona, a nie okablowana. Są one nazywane barometryczne przepustnice. Im większe ciśnienie powietrza spowodowane przez zamknięte przepustnice, tym więcej powietrza jest przez nie przepychane i tym szerzej się otwierają. Nawet gdy wszystkie strefy są otwarte, powietrze znajdzie drogę do kanału obejściowego, a ogrzewanie lub chłodzenie w tym powietrzu jest marnowane. Elektroniczne klapy obejściowe częściowo redukują ten problem.
- Klapy obejściowe mogą gromadzić wilgoć, a pleśń jest nieuniknionym rezultatem.
To jest nasza profesjonalna opinia i jest ona poparta przez wiodących profesjonalistów HVAC. Jeśli chcesz zgłębić ten temat bardziej, ten artykuł z Energy Vanguard zawiera doskonałe informacje.
Podnosimy tę kwestię, ponieważ jest ona gorąco dyskutowana wśród instalatorów HVAC. Jeśli Twój instalator sugeruje budowę systemu z obejściem, znajdź nowego instalatora, który jest im przeciwny. Albo przynajmniej poproś instalatora o odniesienie się do wątpliwości, które podnieśliśmy. I koniecznie przeczytaj artykuł Energy Vanguard.
Czy system strefowy jest dla Ciebie odpowiedni?
Jesteśmy zwolennikami systemów strefowych w domach, jeśli system HVAC jest dwustopniowy lub o zmiennej wydajności, a dmuchawa ma zmienną prędkość.
Poza tym, są one przydatne, gdy masz:
Niezamieszkane obszary: Obszary domu są puste przez długie, ciągłe okresy każdego dnia lub dłużej.
Nierównowaga temperatur: Niektóre obszary w Twoim domu są zbyt ciepłe lub zbyt zimne. Na przykład, w lecie, jeśli samotny termostat jest na pierwszym piętrze dwupiętrowego domu, pierwsze piętro będzie wygodne, a na górze będzie zbyt ciepło. Możesz również chcieć więcej AC płynącego do kuchni w lecie, gdy piekarnik jest włączony. W zimie, możesz chcieć dodatkowego ciepła do innych części domu, jeśli termostat znajduje się w pobliżu kominka z ryczącym ogniem. Podział na strefy pozwala na ukierunkowane ogrzewanie i chłodzenie oraz mniejsze całkowite wykorzystanie.
Koszt systemu podziału na strefy HVAC
Instalacja urządzeń podziału na strefy podczas budowy domu jest znacznie łatwiejsza niż modernizacja, więc również mniej kosztowna. Oto podział kosztów:
- Termostaty wielostrefowe:$130 do $600 w oparciu o funkcje takie jak czy ma podstawową konstrukcję czy ma pełnokolorowy ekran LCD, ekran dotykowy lub WiFi.
- Panel sterowania strefą:$115 do $200 w zależności od jego możliwości.
- Czujniki strefowe:$28 do $45.
- Przepustnice mocy:$85 do $175 dla przepustnic dla okrągłych kanałów odgałęzień; $150 do $325 dla dużych, prostokątnych przepustnic dla dużych pni.
- Okablowanie:$50 do $150 za system w zależności od ilości stref.
- Elementy złączne, mastyka i taśma do uszczelniania kanałów:$35 do $100+ za całą pracę w zależności od ilości stref.
- Narzędzia i sprzęt ochronny:$60 do $225 za całą pracę w zależności od jakości zakupionych narzędzi.
Całość za sprzęt to około $485 do $725 za system dwustrefowy i wzrasta o $150 do $300 za każdą dodatkową strefę.
Nie zalecamy majsterkowania, ponieważ potrzeba doświadczenia, aby wiedzieć, jakie rozmiary kanałów są wymagane dla odpowiedniej wydajności przepływu powietrza, ile stref jest kompatybilnych z systemem HVAC i jakie typy przepustnic najlepiej spełnią Twoje potrzeby.
Ta tabela pokazuje typowe koszty instalacji dla popularnych projektów systemów strefowych.
| Liczba stref | Nowe budownictwo | Istniejący dom |
|---|---|---|
| Dwie strefy | $1,500 to $1,850 | $2,000 to $2,500 |
| Three Zones | $1,850 do $2,100 | $2,200 do $2,850 |
| Four Zones | $2,000 do $2,500 | $2,650 do $3,300 |
| Dodatkowe strefy | $225 do $350 za strefę | $335 do $500 za strefę |
HVAC dla domów dwupiętrowych: HVAC Zoning vs Two Systems
Prosta dwustrefowa konstrukcja jest skuteczna w wielu dwupiętrowych domach, gdzie sypialnie są na górze, a kuchnia i pomieszczenia mieszkalne na dole.
Twoimi opcjami są pojedynczy system HVAC podzielony na dwie strefy, tak jak to omawialiśmy, lub dwa oddzielne systemy HVAC, po jednym dla każdego poziomu domu.
Kiedy podział na strefy HVAC jest najlepszy
#1 Budujesz dom. Jeden system HVAC plus sprzęt do podziału na strefy kosztuje mniej niż dwa systemy HVAC. Zobacz nasz główny Przewodnik po systemach HVAC, aby porównać ceny dla każdego typu systemu.
#2 Twój obecny system HVAC ma wystarczającą wydajność: Jeśli twój dom jest już zbudowany, a system HVAC wytwarza dla niego wystarczającą ilość ciepłego i chłodnego powietrza, nie potrzebujesz drugiego systemu. Wystarczy dodać urządzenia strefowe.
Gdy dwa systemy są najlepsze
#1 Twój obecny system HVAC nie ma wystarczającej wydajności. Czy twój system działa przez większość czasu, ale nie jest w stanie odpowiednio chłodzić latem lub ogrzewać zimą? Pierwszą rzeczą, którą należy zrobić, to zlecić technikowi HVAC sprawdzenie, czy nie występują wspólne problemy. Przyczyną może być zabrudzenie filtrów, co jest łatwe do rozwiązania. Brudny piec lub AC / pompy ciepła cewki również ogrzewać i chłodzić nieodpowiednio. Czyszczenie ich jest kolejnym łatwym rozwiązaniem. Następnie należy skontrolować przewody wentylacyjne. Jeśli przecieka, to musi być uszczelnione dla szczytowego przepływu powietrza. Niektóre z nich mogą być niewłaściwie zwymiarowane, a zbyt mała ilość powietrza może docierać do niektórych części domu. Takie naprawy kosztują mniej niż kompletny system.
Jeśli nie masz takich problemów, drugi system HVAC może być idealnym rozwiązaniem. Zalecamy utworzenie dwóch stref poprzez stałe zablokowanie przewodów do tego, co stanie się drugą strefą. Następnie zainstaluj system bezkanałowy mini-split, aby obsłużyć drugą strefę. Zobacz nasz przewodnik Mini Split HVAC po szczegóły dotyczące typów, zalet i wad oraz kosztów.
Nawet w tym scenariuszu, dodanie podziału na strefy do systemu może zadziałać. Na przykład, jeśli technik HVAC stwierdzi, że obecny system jest o 30% za mały (3-tonowy klimatyzator, gdy powinien być 4-tonowy, na przykład, lub piec 60 000 BTU, gdy powinien być 80 000), oto rozwiązanie strefowe: Użyj przepustnic strefowych, aby zmniejszyć całkowite zapotrzebowanie na ogrzewanie i chłodzenie o 30%. To nie zadziała w przypadku systemu jednostopniowego, ale jest możliwe w przypadku stopniowego systemu HVAC. Jak już mówiliśmy kilka razy, to właśnie tutaj wkład profesjonalisty HVAC, który może sprawdzić Twój konkretny dom i system, pomoże Ci dokonać najlepszego wyboru.
#2 Budujesz dobudówkę lub przebudowujesz garaż/strych: Twój obecny system HVAC prawdopodobnie nie jest w stanie wytworzyć wystarczającej ilości ciepła lub klimatyzacji dla dodatkowej przestrzeni. Możesz mieć również problemy z instalacją kanałów. Dla uzupełnień i konwersji, albo konwencjonalny system split, takie jak pompa ciepła i powietrza handler lub mini-split pompy ciepła systemu będzie służyć cel.
Przy okazji, grzejnik przestrzeń jest dobrym sposobem, aby ogrzać jeden pokój, jak garaż, przeczytaj nasze Top Space Heaters (Recenzje i przewodnik zakupu) więcej info.
.