Чем больше вы знаете: история паровых радиаторов в Нью-Йорке
Опубликовано
7 февраля 2022 г.Если вы владеете недвижимостью в Нью-Йорке, особенно довоенным многоквартирным домом, скорее всего, в нем в качестве основного источника тепла используются паровые радиаторы. Мы склонны воспринимать эти обогреватели как должное, но история паровых радиаторов интересна.
Когда вы поймете, как разрабатывались радиаторы, вы сможете лучше понять проблемы, которые могут возникнуть при их использовании в 21 веке. Эти знания позволяют вам предпринять правильные шаги, чтобы сохранить метод нагрева, который все еще работает достаточно хорошо.
Изобретение парового радиатора
Изменившая жизнь девятнадцатого века
Хотя Деннис Олмстед запатентовал тип радиатора для печи в 1834 году, прусскому бизнесмену Францу Сан Галли приписывают изобретение первого радиатора отопления в 1855 году, когда он жил в Санкт-Петербурге, Россия. Чугунные радиаторы вскоре стали популярны во всем мире, особенно в крупных городах Европы и в северо-восточной части Соединенных Штатов.
Ранние радиаторы назывались «матрасными радиаторами». Это были более грубые, плоские прототипы более сложного дизайна, который несколько десятилетий спустя можно было увидеть в Лондоне и Нью-Йорке (он же Петля Банди). Различные конфигурации не заставили себя долго ждать. В некоторых городах отдавали предпочтение радиаторам, использующим горячую воду, что также можно увидеть сегодня в Нью-Йорке. Однако Нью-Йорк в основном использовал пар для обогрева домов.
Жилые дома добавили свои собственные котельные для обеспечения жителей паром, в то время как общественные здания на Манхэттене получали пар от общественных паровых станций, расположенных под землей по всему району, и эта практика используется до сих пор.
Эффективность парового тепла
Физика пара и конвекция
Паровое тепло сразу же доказало свою высокую эффективность при обогреве всего: от особняков баронов-разбойников до домов из коричневого камня и многоквартирных домов в городских кварталах.
Это одна из причин, по которой форма паровых радиаторов остается неизменной с момента изобретения петли Банди. В случае формы, следующей за функцией, было обнаружено, что наличие нескольких петель, как в традиционном чугунном радиаторе, обеспечивает большую площадь поверхности для заполнения паром. Эта большая площадь поверхности выделяет больше тепла.
Паровое тепло было особенно привлекательным в 19-м и начале 20-го веков, потому что для его подачи к радиаторам не требовались насосы с электродвигателями. Скорее пар поднимался бы сам по себе, следуя законам физики. После охлаждения пара образовавшийся конденсат (вода в жидком состоянии) может быть возвращен в котел для повторного нагрева и повторного использования.
Радиаторы и испанский грипп 1918 года
Почему во многих квартирах сегодня слишком жарко
Если ваши жильцы часто жалуются, что им слишком жарко, вы не одиноки.
Многие из паровых радиаторов 100-летней давности в современных квартирах были спроектированы так, чтобы их устройства перегревались. Почему?
Когда многие из этих радиаторов были установлены, испанский грипп 1918 года свирепствовал в стране, включая Нью-Йорк. У нас не было того понимания вирусов, которое есть сейчас. Но люди знали, что свежий воздух полезен для предотвращения болезней, поэтому в квартирах устанавливали радиаторы, которые могли согреть их, даже если окна были распахнуты настежь в разгар зимы.
Паровой радиатор Используйте сегодня
Новая технология для улучшения старых радиаторов
В большинстве зданий Нью-Йорка не было причин заменять старые паровые радиаторы, потому что они все еще работают так хорошо. Однако сегодня есть новая технология, позволяющая настроить работу столетних радиаторов так, чтобы они лучше соответствовали современным потребностям. Ведь мы сейчас не открываем окна для проветривания квартир, у нас более сложные системы вентиляции и кондиционирования.
Некоторые из усовершенствований парового отопления, которые вы, возможно, захотите использовать в своей собственности, включают:
- Накладки на радиаторы для уменьшения перегрева, предотвращения ожогов и придания более привлекательного вида старым радиаторам.
- Термостатические радиаторные клапаны, которые позволяют жильцам беспроводным образом управлять отдельными радиаторами при координации с центральным термостатом.
- Улучшенные системы распределения пара и процессы возврата пара, работающие от насосов.
- Замена труб и изоляция, чтобы избавиться от засорения оцинкованных труб и уменьшить ненужные потери тепла.
- Новые котлы, которые занимают меньше места, работают на меньшем количестве топлива и требуют меньше регулировок.
- Контроллеры котлов, которые управляют котлом с большей безопасностью и эффективностью, что позволяет экономить средства и перераспределять обслуживающий персонал в другом месте.
Кроме того, вам больше не придется мириться с стуком радиаторов (также известным как гидравлический удар). Теперь мы знаем, что очистка радиаторов и близлежащих к ним труб, а затем наклон их на несколько градусов в сторону трубы возврата пара, обычно устраняет войну между паром и конденсатом, которая вызывает этот неприятный шум.
Надеюсь, ваши старые паровые радиаторы все еще прекрасно работают, но если нет, возможно, им просто нужно провести техническое обслуживание, чтобы вернуть их в прежнее состояние. Сантехника может помочь с этим, и мы также можем проверить трубы вашей системы отопления, чтобы убедиться, что они также находятся в хорошем состоянии.
Наши партнеры Omnia Mechanical Group из компаний Antler Pumps и Calray Boilers могут помочь с любыми проблемами, которые не входят в сферу наших услуг в качестве лицензированных мастеров-сантехников. Позвоните нам по телефону 212-734-5000 или свяжитесь онлайн сегодня, чтобы назначить встречу.
Артикул из
Может ли Cozy от Radiator Labs принести паровое тепло в 21 век?
После того, как Google приобрела Nest Labs за 3,2 миллиарда долларов, термостаты внезапно стали привлекательными, и все внимание было приковано к быстрорастущему рынку управления домашним энергопотреблением.
Тем не менее, будучи арендатором довоенного многоквартирного дома в Новой Англии, я с завистью наблюдал, как стартапы и солидные компании запускают новые инновационные продукты, позволяющие владельцам модернизировать свои дома для достижения максимальной эффективности, комфорта и контроля.
Конечно, я установил несколько светодиодных светильников, летом установил на окне кондиционер в экономичном режиме и стараюсь как можно больше освещать наши комнаты дневным светом. Но у меня даже нет термостата , не говоря уже об обучающемся термостате Nest! С древними паровыми радиаторами и газовым котлом, которым управляет наш владелец здания, я мало что могу сделать, чтобы контролировать потребление энергии в зимние месяцы — именно тогда, когда мой счет за электроэнергию самый высокий.
Оказывается не я один. Примерно 1 из 10 домов и квартир в Соединенных Штатах и 3 из 10 коммерческих помещений отапливаются с помощью систем пара или горячей воды, причем по крайней мере половина этого жилого фонда зависит от тепла паровых радиаторов, как и мое здание. В старых густонаселенных городах на северо-востоке США паровое отопление часто является одной из доминирующих форм отопления домов.
Эти паровые системы, как известно, трудно контролировать, и они могут быть чрезвычайно расточительны. Прогуляйтесь по улицам Нью-Йорка или Бостона в декабре, и вы, вероятно, увидите, что половина окон квартир открыта, из них выходит горячий воздух, а энергия и деньги тратятся впустую. По оценкам NYSERDA, ежегодно на перегрев квартир тратится мазут и газ на сумму 4,5 миллиарда долларов.
Законы штатов обычно требуют, чтобы владельцы зданий поддерживали минимальную температуру для жильцов, а это означает, что по закону каждый котел должен обслуживать самый холодный блок в комплексе.
Это означает, что большинство блоков в здании перегреты, и управляющий зданием мало что может с этим поделать.
Так как радиатор в вашей квартире обычно имеет только два положения — полностью включено или полностью выключено! — открытие окон было единственным реальным способом, которым жильцы могут контролировать комфорт своих квартир… до сих пор!
Radiator Labs, стартап из Нью-Йорка, ставит перед собой задачу принести паровое тепло в 21 ст век.
Компания строит и продает элегантную, доступную и простую в установке систему под названием Cozy, которая, наконец, дает жильцам отапливаемых паром зданий контроль над температурой своего дома.
«Паровое тепло — отстой», — сказал мне Маршалл Кокс, генеральный директор и основатель Radiator Labs, в интервью для TheEnergyCollective.com . И его компания намерена это изменить.
«Системы уже пытались решить эти проблемы», — сказал Кокс. «TRV [термостатические радиаторные клапаны] заменяют клапан на вашем радиаторе циферблатом, который переключается от 1 до 9 или что-то вроде того и якобы дает вам больше контроля.
«Пар очень трудно контролировать, — объяснил Кокс. «Это двухфазная система, а пар очень едкий, поэтому такие штуки [TRV] обычно ломаются в течение пары лет. В результате они никогда не окупятся за счет экономии энергии до того, как сломаются».
Итак, Radiator Labs попробовали совершенно другой подход.
«Вместо того, чтобы контролировать поток пара в ваш радиатор, наша система регулирует воздух вокруг радиатора», — сказал Кокс.
Элегантно простая система Radiator Labs включает в себя изолированную крышку, которая полностью закрывает ваш радиатор, и вентилятор с термостатическим управлением, который передает тепло в вашу комнату только тогда, когда вы этого хотите.
Уютный кондиционер Radiator Labs, установленный в одной квартире, помогает тем из нас, кто зависит от парового тепла, наконец присоединиться к революции в области управления энергопотреблением дома.
Система позволяет пассажирам контролировать свой комфорт, и компания разрабатывает мобильное приложение, позволяющее пользователям беспроводным способом устанавливать условия термостата, управляющие вентилятором. Потребительский продукт будет использовать Wi-Fi для подключения к домашнему маршрутизатору и подключения к «Интернету вещей».
Radiator Labs также предлагает комплексные установки для всего здания, которые оснащают каждую единицу в здании системами кожухов радиаторов, управляемыми через беспроводную ячеистую сеть, построенную на маломощной цифровой радиоплатформе Zigbee. Каждая радиаторная система сообщается с центральным котлом, сообщая ему, когда жильцам квартиры действительно требуется больше тепла, и позволяя котлу работать реже. Результат: по оценкам компании, экономия до 30 процентов затрат на электроэнергию в здании.
Обе системы работают одинаково.
«Когда вентилятор выключен, внутри корпуса он быстро нагревается, — объясняет Кокс. «Как только температура достигает 100 градусов по Цельсию, пар больше не может конденсироваться внутри радиатора.
Таким образом, вместо того, чтобы сбрасывать энергию в этот радиатор, энергия перемещается в другую трубу и уходит в другой блок в здании».
Вот почему полноценные установки в здании являются ключом к раскрытию всего потенциала энергосбережения изобретения Radiator Lab. Если только один блок в комплексе установит крышку радиатора Cozy, владелец этого блока получит полный контроль над собственной температурой, но в конечном итоге он будет перенаправлять тепло через паровые трубы в другие блоки в комплексе, где он, вероятно, будет сбежать через другое открытое окно. Это не сильно изменит общее энергопотребление здания.
Напротив, если во всем здании установлена система Radiator Lab, тепло будет оставаться в паровой системе до тех пор, пока термостат котла не выключит ее. Котел включится только тогда, когда жильцам действительно понадобится тепло, и больше не будет расходоваться топливо на перегрев квартир.
«Если вы получите 1 из 100 квартир в здании, используя нашу систему, вы можете получить 1 процент экономии энергии», — оценивает Кокс.
«Но если вы получите 80 из 100 единиц, вы, вероятно, получите большую часть экономии, которую получили бы, если бы у вас были все 100 единиц».
Чтобы установить свои системы в большем количестве зданий и раскрыть энергетический и экологический потенциал, филиал Колумбийского университета на этой неделе запустил Kickstarter, чтобы собрать 100 000 долларов для производства потребительской версии своего продукта. Видео ниже объясняет Cozy от Radiator Lab и цели Kickstarter.
(Посетите страницу Radiator Labs Kickstarter для получения дополнительных видеороликов и информации, объясняющей, как работает Cozy и многое другое…)
«Цель этого Kickstarter — сделать Cozy простым в установке и адаптации, привлекательным для потребителей и позволить чтобы действительно масштабироваться», — сказал мне Кокс. «И затем мы можем использовать эту новую потребительскую модель для создания полноценных инженерных систем здания и убедить владельцев зданий в финансовом отношении».
«Мы знаем, что можем решить проблему комфорта и контроля прямо сейчас, поэтому мы хотим донести это до потребителей», — говорит Кокс.
«Следующий шаг — доказать, что мы можем сэкономить энергию и деньги при полной установке здания».
Кокс основал компанию, когда защитил докторскую диссертацию по электротехнике в Колумбийском университете. Он жил со своим братом-близнецом в перегретой нью-йоркской квартире и создал первый прототип, чтобы дать им некоторый контроль над их устаревшими паровыми радиаторами.
Позже Колумбия выделила стартовые средства для тестирования более совершенной системы в некоторых общежитиях кампуса, доказав, что система может обеспечить реальное улучшение комфорта.
Выиграв первый приз и 220 000 долларов в конкурсе MIT Clean Energy Prize в 2012 году, Кокс и его команда использовали эти средства для разработки своего первого коммерческого продукта.
Ключевая задача дизайна: все радиаторы разного размера.
«Некоторые из радиаторов, которые используются до сих пор, были изготовлены вручную в литейных цехах в 1920-х годах», — пожаловался Кокс.
Почти все радиаторы, с которыми компания столкнулась во время первоначальной установки, отличались друг от друга, сказал Кокс.
«По этой причине каждый из наших вольеров с самого начала изготавливался на заказ из ткани, сшитой на заказ на фабрике в северной части штата Нью-Йорк».
После установки нескольких полных систем здания с использованием этих специализированных систем Кокс и его команда вернулись к чертежной доске, чтобы придумать коммерческий продукт, который действительно можно масштабировать.
Результат: конструкция со сложенной тканью с несколькими различными начальными размерами, две половинки, которые выдвигаются над радиатором, компенсируя большие различия в их длине, и возможность отгибать швы для расширения по ширине.
Средства от Kickstarter позволят Radiator Labs начать крупномасштабное производство этой новой системы массового производства.
The Radiator Lab’s Cozy будет полностью производиться в Соединенных Штатах, за исключением вентиляторов, которые, по словам Кокса, оказалось слишком сложно достать в США. Специально разработанные изоляционные ткани ткут и шьют на севере штата Нью-Йорк, а конечный продукт собирается в Бруклине.