Para planos gerais, consulte informationphilosopher.com/institute/plans/

Dois novos medidores de gás têm capacidade para 250 pés cúbicos por hora. Mas a Eversource afirma que eles suportam até 375.000 pés cúbicos por hora. Com 1.000 BTU/pé cúbico, temos bastante margem de erro. Mesmo assim, talvez seja interessante atualizar o medidor para um de 1,5 polegadas (atualmente é de 1 polegada).

Estamos instalando o Burnham Aspen ASPN-270 em vez do modelo Alpine 270 recomendado. Ele possui uma taxa de modulação de 10/1 (o Alpine tem 5/1). O ASPN-270 é muito mais leve e pode ser montado na parede, e sua saída é de 253 kHz, comparada aos 229 kHz do Alpine. Os modelos Aspen possuem o software SAGE 2.3.

Os gases de combustão do sistema são expelidos e o ar fresco para a combustão entra pela parede lateral da entrada de veículos, utilizando um sistema de ventilação Diversitech HVent.

O folheto da Aspen é ótimo. Mostra a entrada, o retorno e o sifão de condensado saindo pela parte inferior. A montagem na parede é excelente porque quero o painel de controle na altura dos olhos. E a altura extra significa que o dreno de condensado pode não precisar de uma bomba.

O Aspen vem com um sensor de temperatura do ar externo com fio ou sem fio.

Utilizaremos 4 termostatos com fio programáveis com controle de zona SAGE para os três andares superiores e o porão.

Para controlar a temperatura de retorno da caldeira, precisamos de termômetros nos retornos de cada zona. Conseguimos isso com quatro circuladores de fluxo TACO Viridian VT2218 , que exibem as temperaturas de entrada e saída. A zona da garagem utilizará um circulador TACO 007. Um segundo circulador SZC é necessário para a zona da garagem.

Vinte e um novos radiadores de parede brancos, em estilo europeu, serão instalados nos três andares superiores. Veja a lista abaixo.

Começamos a instalar tubulação Wirsbo/Uponor AquaPEX (PEX-A) nos primeiros radiadores, mas depois nos disseram que precisávamos de hePEX com barreira de oxigênio! Removemos o AquaPEX e o substituímos pelo hePEX. No momento, 6 das 21 tubulações principais do andar superior estão instaladas e três radiadores já foram colocados.

Esperamos esconder todos os tubos de aquecimento PEX entre as vigas e dentro das paredes divisórias do porão.

Substituiremos o aquecedor de água por um tanque de armazenamento indireto conectado à caldeira por um trocador de calor, mas manteremos o antigo aquecedor de água GE em funcionamento até que o novo sistema esteja instalado e operacional.

Consideramos o tanque indireto Burnham Alliance, uma versão de marca do tanque HydraStone, muito pesado e fabricado pela Vaughn (mais de 136 kg). O novo e atraente Featherweight da Vaughn utiliza as mesmas camadas de retenção de oxigênio dos modelos mais pesados. O Vaughn Featherweight 55F provavelmente é a melhor opção. Ele é relativamente grande, com 71 cm de diâmetro, mas pesa apenas 43 kg.

Temos estado a tentar compreender o sistema de controlo da caldeira Burnham, denominado SAGE 2.3, e como funciona com os termóstatos de zona e com os circuladores de zona do sistema.

• Para isso, a SAGE precisa de um acessório chamado SAGE Zone Control (modelo circulador). O software HeatMatch supostamente calcula (?) a demanda das zonas e ajusta automaticamente a potência de queima da caldeira. Mas não está claro como isso é feito.

• Como o SAGE gerencia a demanda de cada zona sem saber a temperatura dos coletores de retorno de cada zona Versões futuras do SAGE e termostatos futuros poderão comunicar mais do que um sinal de liga/desliga. Poderão enviar dois sinais digitais: a temperatura atual e a temperatura desejada. O SAGE saberá então quando deve entrar no modo "boost" para fornecer energia mais rapidamente.

• Os circuladores de zona VT2218 com delta-T variável possuem sensores de temperatura fixados com abraçadeiras nas tubulações de alimentação e retorno No entanto, eles não comunicam informações de temperatura ao sistema de controle de zona SAGE?

• Os sensores de temperatura são necessários para manter a temperatura de entrada e saída em um determinado delta-T, variando a vazão em GPM. Como a temperatura de entrada é a mesma para cada zona, a variação da vazão é usada para controlar a temperatura de retorno e obter a máxima condensação dos gases de combustão.

• Queremos que o sistema funcione o mais continuamente possível, para que os radiadores mantenham uma temperatura constante. Estamos instalando radiadores de painel suficientes para aquecer toda a casa com uma temperatura de fornecimento relativamente baixa.

  É possível entender como tudo isso funciona antes da instalação Tenho feito muitas perguntas nas últimas semanas e não obtive todas as respostas que gostaria.

O manual da Aspen recomenda enfaticamente que tenhamos um circuito de produção primário (para a caldeira) e um circuito de distribuição secundário (para as zonas do sistema).

• Primário - Tubulação de 1-1/2 polegadas - Caldeira - Circulador - Separador Hidráulico Spirovent de 1-1/2 polegadas
• Secundário - Tubulação de 1 polegada - Separador hidráulico Spirovent - Circulador TACO Variable DeltaT - Coletores Uponor EP

• Burnham Aspen ASPN-270 (Instalado em 11 de outubro)
• Vaughn Featherweight 55F (chegou em 10 de outubro da Supply New England) - Instalado entre 11 e 15 de outubro.
• Painel de Controle de Zona SAGE - Circulador (104590-01) - 2 unidades instaladas entre 11 e 15 de outubro
• 1 Circulador de Fluxo Grundfos UPS 26-99 (52722512) - Instalado entre 11 e 15 de outubro
• 1 Separador Hidrônico Spirotherm Quad-2 (VDX150-SW) - Instalado entre 11 e 15 de outubro
• 4 Circuladores de Fluxo Variável de Zona TACO VT2218 (VT2218-HY2-FC1A00) - Instalados entre 11 e 15 de outubro
• 1 Circulador TACO 007 para zona de garagem (007-F5 ou 007-SF5) - Instalado em 15 de outubro
• 1 TACO VT2218 (para DHW) (VT2218-HY2-FC1A00) - Instalado entre 11 e 15 de outubro
• 10 válvulas de isolamento Webstone de 1" (40404) - Instaladas entre 11 e 15 de outubro
• 1 válvula de enchimento combinada Watts 1156-9D, regulador de pressão e dispositivo antirretorno (0386461) - Instalada entre 11 e 15 de outubro
• 3 Conjuntos de coletor Uponor EP, 7 S&R (A2670701) - Instalados entre 11 e 15 de outubro

  1 Conjunto de Coletor Uponor EP, 5 S&R (A2670501) - Instalado entre 11 e 15 de outubro

  • Conjunto de conexão ProPEX de 52 1/2" (Q4020500)
Já instalamos dezesseis radiadores de painel. Veja a lista atualizada abaixo.

• Um coletor principal de 4 zonas (água quente sanitária e garagem são zonas adicionais) na sala da caldeira, construído com tubulação de cobre de 1-1/2", com quatro circuladores delta-T variáveis e uma bomba de zona com tubulação de 1", circuladores para água quente sanitária e um circuito primário/caldeira (circuito da caldeira de 1-1/2" e circuito do sistema, 1" de saída para os circuladores de zona e coletores de zona individuais?

• Três conjuntos de manifold Uponor EP de 7 circuitos (e um de 5 circuitos) (entrada roscada de 1", saída ProPEX de 1/2"), um para cada andar/zona, montados em duas paredes na sala da caldeira com conexões diretas para os radiadores. Os manifolds de zona possuem medidores de fluxo visuais em cada tubulação de retorno. O coletor de distribuição da zona da cave já está instalado, mas os radiadores ainda aguardam a conclusão da renovação?

• Válvulas termostáticas (ou restritores de fluxo) em todos os radiadores também podem ajudar a equilibrar as temperaturas em cada zona. Mas podemos equalizar as vazões da sala da caldeira. Temos uma Danfoss para testar, mas válvulas de balanceamento nos coletores Uponor podem ser tudo o que é necessário.

Como o sistema determina a quantidade de BTU/h que deve ser fornecida a cada zona Isso depende da pressão (chamada de altura manométrica, em pés) necessária para impulsionar a água quente através de uma zona a uma determinada vazão em galões por minuto (GPM). E, claro, isso deve ser regulado pelos termostatos de zona.

A altura manométrica ou a pressão dependem do tamanho e comprimento da tubulação e da queda de pressão nos radiadores. É possível medir ou calcular isso Ajustar as válvulas de fluxo dos radiadores aumenta a pressão na zona?

O TACO Viridian VT2218 opera com uma altura manométrica (diferença de pressão) de até 6,7 metros (22 pés) e uma vazão de até 68 litros por minuto (18 galões por minuto). É improvável que nossas zonas necessitem de mais de 19 litros por minuto (5 galões por minuto).

Considerando que uma Unidade Térmica Britânica (BTU) é a energia necessária para elevar a temperatura de uma libra de água em um grau Fahrenheit, e que um galão pesa oito libras, o BTU/h é a diferença ΔT em °F entre a temperatura de entrada e a temperatura de retorno, multiplicada pela vazão em GPM, por 8,3 libras por galão e por 60 minutos por hora.

BTU/h = ΔT x vazão x 8,3 x 60 ≃ ΔT x GPM x 500

Uma temperatura de condensação dos gases de combustão de 130°F corresponde a uma eficiência de 87%. Para uma eficiência de 95%, a temperatura necessária é inferior a 100°F.

Uma entrada a 150°F e um retorno a 130°F produzirão um ΔT de 20°F. O mesmo ocorrerá com uma entrada a 120°F e um retorno a 100°F. Podemos calcular a vazão necessária para produzir, digamos, 10.000 BTU/h com um ΔT de 20°F Sim, são 5 GPM.

(10.000 BTU/h)/(20°F x 500) = 1 GPM, então um galão por minuto com uma queda de 20°F entre a entrada e o retorno fornece 10.000 BTU/h. É fácil de lembrar.

Agora precisamos calcular ou estimar a necessidade de BTU/h para cada uma de nossas zonas. Supondo que os andares superiores necessitem de cerca de 50.000 BTU/h nos dias mais frios, nossa vazão em cada zona é de 5 GPM. Todas as zonas podem totalizar 20 GPM, o que está bem dentro da capacidade de desempenho do Aspen.

Como se influencia a redução da potência da caldeira ao operar a 150 graus em vez de sua temperatura máxima nominal de 180°F?

Manual de Instalação e Operação do Burnham Aspen .

Instruções TACO VT2218

Estamos substituindo duas caldeiras a vapor antigas, uma Weil-McLean de 150.000 BTU/h instalada em 1977 e outra de 250.000 BTU/h instalada em 1997. Considerando que essas caldeiras operavam com 50% da eficiência dos modelos modernos atuais, calculamos que precisaríamos de pelo menos 150.000 BTU/h.

Utilizamos dois programas online de cálculo de carga térmica (um deles era o CoolCalc), que incluíram todos os cômodos com suas paredes, tetos, pisos etc. expostos. Eles também nos colocaram na faixa de 150.000 BTU/h para os três andares superiores.

Outra maneira de obter a quantidade de BTU/h necessária foi consultar minhas contas de gás antigas da Eversource.

Em janeiro passado, o fornecimento de gás foi de 681 therms. A 100.000 BTU/therm, isso corresponde a 68.100.000 BTU ao longo de 30 dias por mês e 24 horas por dia, o que nos dá cerca de 95.000 BTU/hora.

A temperatura média em janeiro é de 29°F (2°C durante o dia e 22°F à noite). Em uma noite fria, a diferença entre a temperatura externa e a interna é de cerca de 72°F.

Então, a diferença média naquele mês foi de 43°F, e a diferença extrema foi de 72°F. Acho que isso significa que precisamos de 72/43 vezes 95.000 BTU/h, ou 159.000 BTU/h, para aquecer os dias mais frios. E isso considerando apenas os três andares superiores. Agora precisamos aquecer um porão reformado e uma garagem de um cômodo.

Nossas paredes de madeira não possuem isolamento. Adicionamos várias janelas grandes e portas de correr de vidro para o pátio. As 45 janelas originais agora possuem janelas de proteção contra intempéries com vidro duplo.

Listamos os diferentes números de segmentos nos radiadores a vapor antigos e a capacidade proposta em BTU/h dos novos radiadores de painel.

As classificações (anunciadas/nominais) dos radiadores de painel abaixo são cotadas para uma temperatura de fornecimento de 180°. A maioria das cotações considera uma queda de temperatura ΔT = 20°F com ar a 65°. Com uma temperatura de fornecimento de 140°, para obter a capacidade real necessária, devemos reduzir a classificação de BTU/h para 65% (ECOstyle) ou 57% (Runtal)?

A caldeira mais recente proposta (Burnham Aspen ASPN-270) tem uma potência nominal de 252.000 BTU/h. Isso é suficiente para aquecer facilmente todas as cinco zonas. O porão e a garagem precisarão de menos calor do que os andares superiores. Provavelmente, a potência da caldeira deveria ser reduzida para 130.000 BTU/h para temperaturas de 140°F (60°C) e ainda mais para temperaturas de 120°F (49°C).

Como os painéis hidrônicos são modulados para funcionar continuamente, assumimos que apenas uma fração da capacidade de aquecimento dos radiadores a vapor (BTU/h) será necessária, exceto em noites de inverno muito frias.

Cada quarto possui duas janelas, totalizando 28,5 pés quadrados (aproximadamente 2,65 m²).
As áreas dos cômodos são:
Quarto da frente: 137,5 pés quadrados (aproximadamente 12,8 m²) (5 módulos, 4000 BTU)
; Quarto do meio: 121 pés quadrados (aproximadamente 11,2 m²) (5 módulos, 4000 BTU);
Quarto dos fundos: 132 pés quadrados (aproximadamente 12,3 m²) (5 módulos, 4000 BTU).

Encomendei um modelo Ecostyle de 91,4 cm (A) x 61 cm (L) (com potência nominal de 10.240 BTU a 82 °C) para teste.

A janela do banheiro tem 7 pés quadrados. A área do piso é de 40 pés quadrados (3 segmentos, 2000 BTU).

Ampla sala de estar/jantar dupla (minha sala de conferências no primeiro andar).
Área: 400 pés quadrados (16 segmentos, 12.000 BTU, por exemplo,
janelas 2x14,2 + 2x10,2 + 34 = 82,8 pés quadrados.
Buderus 21, 24" x 71", 123 libras, US$ 598.
Ecostyle B-24.64 - 12138/7337 BTU - 24" x 64", 118 libras, US$ 549.

Encomendei um forno Buderus de 24" (A) x 71" (L) (potência nominal de 10.240 BTU a 180°F) para teste.

Cozinha: Área: 308 pés quadrados (12 segmentos, 9.000 BTU)
Janelas: 40,3 (janela saliente) + 34,5 (porta de correr) = 74,8 pés quadrados.

O primeiro andar é diferente: a sala de conferências não tem janela saliente; portanto, as janelas totalizam 42,5 pés quadrados.
A área continua sendo de 400 pés quadrados (12 segmentos, 9.000 BTU).

O camarim possui uma copa e um corredor nos fundos, portanto a área útil é reduzida para 168 pés quadrados.
Possui duas janelas de 14,2 polegadas, totalizando 28,4 pés quadrados (6 segmentos, 5000 BTU).

Os escritórios no subsolo possuem cada um uma pequena janela de 0,42 m². O ambiente abaixo do nível do solo permanece relativamente fresco no verão e moderadamente quente no inverno. O aquecimento será feito por cerca de 20 tubos PEX no teto do corredor e na sala da caldeira.

Escritório 1: 176 pés quadrados (4000 BTU)
Escritório 2: 120 pés quadrados (4000 BTU)
Banheiro: 42 pés quadrados, sem janela (2000 BTU).

A garagem é um cômodo único, com cerca de 28 m², sem isolamento e com uma porta que deixa entrar muita água. Ela possui dois aquecedores Dimplex DGWH4031 de 4000 watts para garagem/oficina. Cada um gera 13.000 BTU/h e aquece a garagem rapidamente a 21 °C em dias muito frios. Então, talvez a garagem funcionasse bem com 10.000 BTU/h, embora não aquecesse tão rápido?

Pesquisamos quatro marcas de radiadores de painel: Buderus (Bosch/Alemanha) , ECOstyle (Biasi/Itália), Pensotti (Granby/Itália-Turquia) e Runtal (Suíça).

Algumas são equipadas com reguladores de fluxo, outras com válvulas de controle termostático, algumas têm conexões laterais e inferiores, a maioria tem 4 polegadas de profundidade, algumas apenas 2,5 polegadas (estas menos eficientes).

Optamos por 17 unidades Buderus readiatos e duas unidades ECOstyle, devido ao seu formato de 36" x 24".

 

3ª LR/DR	24" x 71" 13.800 BTU	$ 629 Instalado
Janela do corredor da 3ª sala de estar/jantar	20" x 48" 7022 BTU	$485 Instalado
3ª Cozinha	20" x 59" 6800 BTU	$480 instalado
3º Quarto da Frente (Escritório Holly)	24" x 36" 6100 BTU	$ 503 Instalado
3º Quarto do Meio (Holly)	24" x 36" 6100 BTU	$ 503 Instalado
3º Quarto nos Fundos (Bob)	24" x 48" 8100 BTU	$580 instalado
3º Banheiro	24" x 24" 4100 BTU	$422 Instalado
3º andar BTU/h - 49.400, $ 3.600? São necessários 7 home runs
2ª LR/DR	24" x 71" 13.800 BTU	$ 629 Instalado
2ª janela do corredor da sala de estar/jantar	20" x 48" 7000 BTU	$485 Instalado
2ª Cozinha	20" x 71" 10.533 BTU	Pedido de US$ 620 (Previsão de entrega: 24 de outubro a 2 de novembro)
2º Quarto - Owen	36" x 24" 6900 BTU	$330 ECOSTYLE ENCOMENDADO
2º Quarto - Leah	36" x 24" 6900 BTU	$330 instalado
2º Quarto - Suíte Master	24" x 48" 8100 BTU	Pedido de US$ 580 (Previsão de entrega entre 19 e 26 de outubro)
2º banheiro	24" x 24" 4100 BTU	$422 AQUI
2º andar BTU/h - 57.300, $ 3400? São necessários 7 home runs
1º Estúdio (parede externa)	24" x 71" 13.800 BTU	$ 629 Instalado
Janela do 1º Hall	20" x 48" 7000 BTU	$485 Instalado
1º Quarto Verde	20" x 48" 7000 BTU	$485 Instalado
1º Escritório Principal (Bob)	36" x 24" 6900 BTU	$330 ECOSTYLE ENCOMENDADO
1º Escritório Intermediário (Rob)	36" x 24" 6900 BTU	ED $330 ECOSTYLE ENCOMENDADO
1º Escritório/Quarto de Hóspedes	24" x 48" 8800 BTU	Pedido de US$ 580 (Previsão de entrega entre 19 e 26 de outubro)
1º Banheiro	24" x 24" 4100 BTU	$422 AQUI
1º andar BTU/h - 55.400, $ 3.700? São necessários 6 home runs
Quarto de hóspedes no porão 1	24" x 48" 9200 BTU	$ 559 B
Quarto de hóspedes no porão 2	24" x 48" 9200 BTU	$ 559 B
Banheiro no porão	24" x 24" 4100 BTU	$ 422 B
BTU/h no porão - 22.500, US$ 1.500? São necessários 4 home runs?
Garagem	Modine 29.500 BTU	$ 537
Potência térmica da garagem: 29.500 BTU/h, US$ 540? Também manteremos um aquecedor elétrico Dimplex de 13.000 BTU/h. 1 home run

Projeto do Sistema

Instalação praticamente concluída em 18 de outubro. (Clique com o botão direito na imagem para abri-la em tamanho real.)

Joe Forde, o instalador da Kerivan-Lane , fez um trabalho incrível ao concretizar o projeto. Ele conseguiu instalar tudo em uma sala de caldeiras muito pequena (1,5 m x 1,75 m).

E a instalação é uma obra de arte da engenharia, algo que exibiremos com orgulho aos visitantes.

Assim como no projeto original, os coletores com conexões diretas para os radiadores estão nas paredes esquerda e traseira, e o separador hidráulico fica abaixo. A caldeira está na parede direita e o reservatório de água quente indireta à sua direita, com dois controles de zona Sage acima. O neutralizador de condensado está sob a caldeira.

Quando estamos sentados em uma cadeira giratória no centro, todas as telas do TACO VT2218 são facilmente legíveis, assim como a tela Aspen Sage.

Os gases de combustão e o ar de combustão são canalizados para um HVENT na parede lateral da entrada de veículos, como esperávamos.

Joe nos ensinou a encher um único radiador no terceiro andar, ajustando o regulador de pressão para enviar água rapidamente até o terceiro andar.

Utilizando as válvulas individuais de isolamento e balanceamento nos coletores, adicionamos um radiador de cada vez, com uma pessoa segurando a válvula de sangria aberta e sinalizando por telefone quando o ar parava de sair e a água aparecia.

O reservatório de água quente sanitária (DHW) está instalado e quente, mas ainda precisa ser conectado à tubulação, substituindo o reservatório antigo.

Apenas uma zona possui termostato. Precisamos instalar os outros termostatos e o detector de monóxido de carbono.

A água parece um pouco ferruginosa, provavelmente por causa de resíduos de suor. Talvez tentemos dar descarga antes de chamarmos o Joe para a última visita.

Normal | Professor | Pesquisador