credito: Immagine © HomeSense Riscaldamento e raffreddamento I forni e le caldaie ad alta efficienza dispongono di un secondo scambiatore di calore che cattura la maggior parte degli scarichi dei forni standard di calore.Quando si sostituisce un forno più vecchio o se si sceglie un forno o una caldaia per nuove costruzioni, è probabile che si debba affrontare una scelta tra un'unità di riscaldamento "normale" a media efficienza e una ad alta efficienza. Conosciute anche come forni a condensazione e caldaie, le unità ad alta efficienza sono così chiamate perché estraggono più efficacemente il calore prodotto dalla banca di bruciatori. Laddove un forno a media efficienza può utilizzare l'80 percento del calore prodotto e inviare l'altro 20 percento in più nel camino nei gas di scarico, le apparecchiature ad alta efficienza estraggono fino al 98 percento dell'energia termica prodotta. Quella maggiore efficienza significa, ovviamente, che userete meno carburante per mantenere la vostra casa confortevole ed espellere meno gas di scarico sotto forma di anidride carbonica e vapore acqueo nell'atmosfera.
Quindi perché non dovresti optare per l'alta efficienza?
Se la tua fornace o caldaia sarà installata in una nuova costruzione, la tua scelta è più semplice. I requisiti speciali di un forno ad alta efficienza possono essere presi in considerazione nella progettazione sin dall'inizio. Ma se stai considerando le apparecchiature di riscaldamento ad alta efficienza come sostituti di un'unità a media efficienza, la decisione non è sempre così semplice. A volte il retrofit della configurazione dello sfiato per soddisfare i requisiti specifici di alta efficienza può comportare spese impreviste. Non è un semplice scambio diretto.
credito: Immagine © RheemI forni ad alta efficienza offrono più funzioni e controllo rispetto ai modelli standard, ma il calcolo dei risparmi sui costi può essere complicato.In che modo i forni ad alta efficienza ottengono la loro efficienza
I forni e le caldaie a efficienza media regolari funzionano accendendo una serie di bruciatori all'interno di una camera di combustione ogni volta che il termostato in casa scende al di sotto del punto prestabilito. I bruciatori riscaldano l'aria all'interno della camera sigillata (ad eccezione della bocca di scarico). Una potente ventola aspira aria e la spinge nello scambiatore di calore a serpentina all'interno di quella camera riscaldata, quindi la spinge attraverso i condotti e infine esce i registri di calore fino a quando la casa non è sufficientemente riscaldata. Quindi il termostato spegne i bruciatori. Le caldaie funzionano essenzialmente allo stesso modo tranne per il fatto che usano le pompe per spingere l'acqua attraverso uno scambiatore di calore situato nell'atmosfera calda della camera di combustione, e l'acqua riscaldata viene quindi distribuita attraverso i radiatori.
L'aria all'interno della camera di combustione è molto calda e si muove continuamente attraverso e su per il camino, sostituita dall'aria aspirata dallo spazio circostante la fornace o la caldaia. Anche dopo che ha trasferito gran parte della sua energia termica all'aria che passa attraverso gli scambiatori di calore, i gas di scarico trattengono abbastanza calore da consentire loro di salire naturalmente nello sfiato e fuori dal camino.
Forni e caldaie ad alta efficienza hanno anche bruciatori attivati dal termostato e una camera di combustione in cui l'aria viene riscaldata e la maggior parte di tale calore viene trasferito mediante uno scambiatore di calore primario all'aria o all'acqua riscaldata che verrà distribuita in tutta la casa. Ma l'aria o l'acqua che fuoriesce dallo scambiatore di calore primario lascia una porzione significativa dell'energia termica prodotta nella camera di combustione non catturata, e piuttosto che lasciare che l'energia fuoriesca, i forni e le caldaie ad alta efficienza deviano l'aria circolante riscaldata o l'acqua attraverso uno scambiatore di calore secondario.
Gran parte del calore residuo viene estratto in questo scambiatore secondario che lo scarico si condensa e viene per lo più scaricato come liquido. I restanti gas e vapore acqueo sono troppo freddi per sollevare naturalmente una canna fumaria tradizionale e quindi richiedono un ventilatore dedicato per espellerli. (Questo, per inciso, è un consumo secondario di energia che non viene incluso nei calcoli del consumo di carburante. La quantità di energia elettrica consumata dalla ventola del forno può variare notevolmente da modello a modello e da produttore a produttore, quindi l'elettricità l'utilizzo dovrebbe essere parte del confronto quando si sceglie una fornace.)
credito: Immagine © NJCleanEnergy.com Ventilazione tipica per un forno o caldaia ad alta efficienza con aspirazione e scarico dell'aria separati.Dove le fornaci ottengono la loro materia aerea di combustione
I forni e le caldaie a media efficienza regolare aspirano l'aria dall'ambiente circostante per favorire la combustione. Quest'aria è già riscaldata se l'apparecchiatura si trova all'interno dello spazio abitativo in modo che, in un certo senso, sia uno spreco di energia utile. L'aspirazione di aria guidata dal soffiatore nella fornace e nel camino crea anche una pressione negativa all'interno della casa. Quella pressione negativa induce l'aria esterna ad entrare nella casa attraverso eventuali lacune o crepe disponibili, un processo chiamato infiltrazione. L'infiltrazione rende le case piene di spifferi e in casi estremi può invertire il flusso di gas di scarico della canna fumaria o del camino, portando potenzialmente all'avvelenamento da monossido di carbonio.
I forni e le caldaie ad alta efficienza impiegano una camera di combustione sigillata. Anche se nei casi in cui la fornace o la caldaia si trovano al di fuori della zona giorno, come una soffitta o l'aria di aspirazione del garage, a volte viene aspirata dallo spazio circostante, idealmente l'aria per sostenere la combustione proviene dall'esterno della casa. È più fresco, con meno contenuto di umidità e meno probabilità di trasportare elementi corrosivi rispetto all'aria interna. L'aria esterna e una camera di combustione sigillata non promuoveranno l'infiltrazione, quindi una casa riscaldata da apparecchiature ad alta efficienza sarà meno pesante.
credito: Image © Compass Heating and AirUn forno installato ad alta efficienza con tubi di sfiato CPVC e linee di drenaggio verso uno scarico a pavimento.Perché i forni ad alta efficienza sfiatano il muro
Come spiegato in precedenza, i forni e le caldaie ad alta efficienza estraggono l'energia termica dalla combustione in modo così efficace che lo scarico raffreddato inizia a condensarsi e l'eventuale vapore acqueo residuo e l'anidride carbonica sono troppo raffreddati per salire naturalmente su una canna fumaria. Il liquido condensato dallo scarico è una miscela di acido carbonico leggermente acido e abbastanza corrosivo per l'acqua che gli scambiatori di calore secondari devono essere costruiti in acciaio inossidabile o alluminio. Lo scarico del liquido dal forno deve essere convogliato attraverso un tubo di plastica verso uno scarico a pavimento o, in alcuni casi, all'esterno.
È necessario un ventilatore di sfiato per spingere all'esterno lo scarico rimanente. Poiché lo scarico non ha più alcun sollevamento apprezzabile, espellere tale scarico verso l'alto e verso l'esterno di uno sfiato del tetto è di solito oltre le capacità del ventilatore di sfiato a meno che il forno non si trovi in uno spazio sottotetto. In modo ottimale, i forni ad alta efficienza dovrebbero essere ventilati attraverso la parete più vicina. Nelle nuove costruzioni che raramente presenta un problema poiché i piani di costruzione possono essere organizzati per consentire di posizionare la fornace o la caldaia in uno spazio ideale con una parete di ventilazione e uno scarico a pavimento nelle vicinanze. In una situazione di aggiornamento, in cui le apparecchiature precedenti erano di media efficienza, il problema della corretta ventilazione può comportare problemi e comportare costi aggiuntivi.
Le tubazioni di sfiato consigliate per i forni ad alta efficienza sono plastica CPVC o ABS. Ogni produttore di fornaci o caldaie avrà le specifiche relative al diametro del tubo corretto e alla lunghezza massima consentita del percorso del tubo. I gomiti in corsa aumentano la resistenza del flusso d'aria e di conseguenza diminuiscono la lunghezza consentita. Se viene superata la corsa massima o se qualche ostruzione inibisce il flusso d'aria nello sfiato, un interruttore di sicurezza può arrestare il forno. In genere due tubi corrono dal forno o dalla caldaia alla parete esterna, uno per la presa d'aria e uno per lo sfiato, e devono essere terminati con mozzi che impediscono a pioggia, neve o altri detriti di entrare nei tubi. Alcuni installatori utilizzano un sistema di sfiato concentrico all'interno di un tubo in base al quale l'aria di afflusso viene aspirata in una camera esterna e lo scarico passa attraverso un tubo nel mezzo. Le prese d'aria dovrebbero essere sufficientemente alte sul muro per evitare ostruzioni da neve e posizionate in modo tale che lo scarico non possa essere aspirato nell'aspirazione.
credito: Immagine © Yelp.com Un tappo di sfiato a basso profilo. L'aria aspirata viene aspirata sotto il tappo e lo scarico viene bloccato per tenere lontano detriti e animali.Forni ad alta efficienza e scaldabagni orfani
In molte case con forni a media efficienza e scaldabagni a gas, il forno e lo scaldabagno condividono una canna fumaria comune. Quando il passaggio a un forno o caldaia ad alta efficienza porta via metà di quella collaborazione, la canna fumaria diventa troppo grande per lo scaldabagno, ora noto come un scaldabagno orfano, per disegnare correttamente. Per correggere ciò è necessario inserire un inserto nella canna fumaria, una spesa aggiuntiva che deve essere presa in considerazione al momento del preventivo per una sostituzione ad alta efficienza di un'unità di riscaldamento a media efficienza.
Linea di fondo
I forni e le caldaie ad alta efficienza presentano molti vantaggi. Oltre all'aumento del consumo di carburante e alla riduzione delle emissioni di carbonio, i forni e le caldaie ad alta efficienza sono più sofisticati, con più livelli di controllo e una maggiore protezione da infiltrazioni e accumulo di monossido di carbonio. Tuttavia, è importante essere consapevoli non solo delle spese ovvie, ma anche dei costi nascosti che può comportare un passaggio da medio ad alta efficienza. Tali costi aggiuntivi potrebbero annullare per un po 'i risparmi previsti sui costi del carburante.
