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Forni convenzionali vs. a condensazione
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Risolvere i problemi e riparare il forno è molto più semplice se si conosce il tipo di forno in uso. I due principali tipi di forni a gas per uso domestico sono il forno convenzionale e il nuovo forno a condensazione ad alta efficienza. Le tecnologie utilizzate in questi forni incidono direttamente sulla differenza nella loro efficienza energetica, come rappresentato dalle loro valutazioni AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency). Solo i forni a condensazione sono in grado di raggiungere i più alti rating AFUE di oltre il 90 percento, con alcuni che superano il 98 percento.
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Come si differenzia un forno a condensazione ad alta efficienza
Natural Resources Canada (grafico di base)
Mentre il forno a condensazione è diverso nelle sue esigenze di progettazione e riparazione, ha alcune somiglianze con un forno convenzionale. Come una fornace convenzionale, aspira l'aria fredda dalla casa e la fa passare attraverso un filtro dell'aria; muove l'aria con un ventilatore circolante; e ha un bruciatore a gas con accensione elettronica (sebbene i forni a condensazione possano avere più controlli elettronici).
Uno scambiatore di calore contro due
La principale differenza tra un forno convenzionale e un forno a condensazione è come il forno gestisce i gas di scarico dal processo di combustione. Entrambi i tipi di forno hanno uno scambiatore di calore primario, costituito da una camera di combustione in cui il calore dei bruciatori a gas viene scambiato con l'aria circolante prima che venga distribuita in tutta la casa. Con un forno convenzionale, i gas di scarico caldi dalla camera di combustione vanno direttamente in una canna fumaria in metallo e vengono scaricati all'esterno. Poiché i gas di scarico sono ancora molto caldi, tutto il calore viene sprecato.
D'altra parte, con un forno a condensazione, i gas di scarico della combustione vengono fatti passare attraverso uno scambiatore di calore secondario che assorbe gran parte del calore residuo dai gas. Mentre i gas si raffreddano, si condensano per formare acqua e anidride carbonica (che insieme formano acido carbonico). L'acqua (chiamata condensa ) fuoriesce attraverso un tubo di scarico e i gas di scarico rimanenti vengono espulsi all'esterno attraverso un tubo di plastica. Il fatto che sia possibile utilizzare la plastica per il tubo di sfiato dimostra quanto siano freddi i gas quando sono esauriti.
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Filtrazione e circolazione dell'aria
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Una fornace a condensazione funziona generalmente allo stesso modo di una fornace convenzionale nel far circolare l'aria nella propria casa. Ma i forni ad alta efficienza spesso incorporano una tecnologia aggiuntiva.
Ventilatore a recupero di calore (HRV)
Proprio come con una fornace standard, una fornace a condensazione filtra e riscalda l'aria di ritorno dalla tua casa in un ciclo continuo. La maggior parte di questa aria viene semplicemente ricircolata più e più volte, ma in più, una piccola quantità di aria fresca viene solitamente aspirata attraverso fessure attorno a finestre, porte e altre aree. Quando una casa è ben sigillata o "a tenuta", può giustificare un'aspirazione di aria fresca opzionale che aspira l'aria dall'esterno nel forno e previene situazioni di vuoto parziale. Un ventilatore a recupero di calore, o HRV, è un dispositivo opzionale separato dal forno che funge da scambiatore di calore aria-aria. Utilizza l'aria interna stantia e riscaldata per preriscaldare l'aria esterna fresca in entrata prima che arrivi al forno.
Filtro dell'aria
La maggior parte dei forni a condensazione (e alcuni forni convenzionali) utilizzano mezzi di filtrazione dell'aria ad alta efficienza per migliorare la qualità dell'aria interna. Questi filtri devono essere cambiati regolarmente per funzionare in modo efficace. Sono disponibili diverse classi di filtri, a seconda delle esigenze. Se qualcuno nella tua famiglia soffre di allergie, ad esempio, puoi utilizzare filtri progettati per catturare efficacemente allergeni noti.
Motore elettrico del ventilatore
I forni a condensazione possono avere uno di due tipi di motori a soffiante: un motore a condensatore permanente standard (PSC) standard (lo stesso tipo che si trova comunemente nei forni convenzionali) o un motore a commutazione elettronica a corrente continua a velocità variabile (ECM). Quest'ultimo è utilizzato con forni a due stadi o modulanti ed è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a un motore standard.
Vano soffiante
I vani soffianti dei forni ad alta efficienza sono generalmente isolati per trattenere il calore. I forni convenzionali di solito non sono isolati.
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Combustione di carburante
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I forni a condensazione sono simili ai forni convenzionali quando si tratta di combustione del combustibile: i componenti standard includono un bruciatore a gas, un'accensione elettronica e una camera di combustione. Tuttavia, ci sono alcune differenze nel modo in cui l'aria viene erogata per la combustione e nella tecnologia della valvola del gas del bruciatore.
Valvola del gas
I forni convenzionali utilizzano spesso una valvola del gas del bruciatore a stadio singolo , il che significa che il bruciatore ha uno stadio "acceso". Con i forni a condensazione, è comune trovare almeno una valvola del gas del bruciatore a due stadi (doppio stadio), che ha controlli elettronici che consentono alla fiamma del bruciatore di essere su impostazioni alte o basse, a seconda del livello di calore richiesto. Il sistema più efficiente comprende una valvola del gas modulante ( a portata variabile) e un sistema di controllo elettronico per il bruciatore, abbinato a un motore del ventilatore di tipo ECM. Ciò consente regolazioni precise dell'impostazione del bruciatore e della velocità del motore del soffiatore, migliorando il controllo della temperatura e l'efficienza energetica.
Accensione elettronica
I forni a condensazione utilizzano sempre sistemi di accensione elettronica per la massima efficienza e affidabilità. I forni standard più vecchi possono utilizzare un sistema pilota permanente, sebbene quelli più recenti possano avere sistemi elettronici.
Presa d'aria della camera di combustione
A differenza dei forni convenzionali, un forno a condensazione utilizza spesso una camera di combustione sigillata e aria di combustione con sfiato diretto. L'aspirazione dell'aria di combustione viene generalmente convogliata dall'esterno della casa al forno. Ciò significa che la fornace non prende aria già riscaldata dalla fornace e la usa per la combustione. Tuttavia, i forni a condensazione possono anche essere installati come configurazioni a tubo singolo, senza sfiato diretto, in cui l'aria di combustione viene aspirata dall'interno. Questo è più comune quando la fornace si trova in uno spazio non riscaldato, come un ripostiglio o un seminterrato.
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Scambiatori di calore
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L'estrazione di calore utile dal processo di combustione del combustibile è dove una fornace a condensazione si separa veramente da una fornace convenzionale.
Scambiatore di calore primario
Lo scambiatore di calore primario su un forno a condensazione è simile a quello di un forno convenzionale. È un sistema di tubi in acciaio con rivestimento speciale.
Scambiatore di calore a condensazione secondario
Nei forni a condensazione, c'è uno scambiatore di calore secondario costituito da piccoli tubi che ricevono i gas di scarico una volta passati attraverso lo scambiatore di calore primario. Qui, viene estratto più calore, con il risultato che i gas vengono raffreddati al punto da condensarsi in acqua e anidride carbonica. Poiché l'acqua e l'anidride carbonica di un condensato leggermente acido chiamato acido carbonico , lo scambiatore di calore secondario deve essere realizzato in acciaio inossidabile per resistere alla corrosione.
Linea di scarico condensa
La condensa di acido carbonico dallo scambiatore di calore secondario viene scaricata tramite un tubo in PVC e di solito viene scaricata in uno scarico a pavimento.
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Sistema di scarico dell'aria
La temperatura di scarico dei fumi di un forno a condensazione è sostanzialmente diversa da quella di un forno convenzionale. Lo scarico della canna fumaria del forno a condensazione è relativamente freddo e può essere scaricato con un tubo di sfiato in plastica senza l'uso di uno sfiato del camino in metallo.
Ventilatore a tiraggio induttivo
I forni a condensazione, come molti forni convenzionali, utilizzano un ventilatore e un pressostato che inducono correnti d'aria.
Sfiato dei fumi di plastica
I gas di scarico di un forno a condensazione possono uscire attraverso un tubo in PVC, ABS o CPVC a causa della loro bassa temperatura (circa 100 ° F o meno). Di solito escono attraverso un muro della casa, almeno 12 pollici sopra il livello o sopra il livello di neve previsto.
