Co dělá pec "vysokou účinností"?

Inovace v konstrukci pece a kotelní jednotky za posledních několik desetiletí vyústila v topné systémy, které odebírají podstatně více energie ze spalovacího procesu ve formě tepla a posílají méně toho do komína jako výfuk. Tam, kde staré pece s velkým tělesem pracují s účinností nižší než 70 procent a relativně moderní mohou dosahují účinnosti 80 až 83 procent, vysoce účinné topné systémy mohou nabídnout účinnost 98 procent resp. více.

Schopnost pece nebo kotle zachytit veškerou energii, kterou spotřebuje, se měří roční účinností využití paliva (AFUE). Federální obchodní komise požaduje, aby nové pece a kotle zobrazovaly hodnocení AFUE, aby spotřebitelé mohli porovnávat modely. Vyšší účinnost znamená, že nejen že spotřebujete méně paliva na stejné množství tepla, ale vaše pec také vypustí do atmosféry méně oxidu uhličitého – až o 1,5 tuny ročně méně.

Chcete-li porozumět tomu, jak funguje vysokoúčinná pec nebo kotel, je užitečné nejprve zkontrolovat, jak funguje typická jednotka se střední účinností:

Když tvůj termostat zjistí, že okolní teplota ve vašem domě klesla pod nastavenou hodnotu, vyšle signál do pece. Tento signál vyzve k otevření plynového ventilu a zapálení hořáků ve spalovací komoře. Starší jednotky mají neustále hořící kontrolní světlo (také nazývané a stojící pilot), který zapálí plyn přiváděný do hořáků. Novější pece a kotle používají elektronické zapalování, které se spouští ve stejném okamžiku, kdy se otevírá plynový ventil a dodává plyn do hořáků.

Jakmile jsou hořáky zapojeny, spalovací komora se začne zahřívat. S výjimkou kouřovodu, který odvádí výfukové plyny z hořáku, je spalovací komora utěsněná skříň navržená tak, aby omezila skutečné spalování paliva. Oddělený od spalovací komory, ale navržený tak, aby byl v kontaktu s co největším množstvím tepla v komoře, je výměník tepla. Vzduch (nebo v případě kotle voda) ve výměníku tepla se hadovitě prodírá ohřátou atmosférou spalovací komory a absorbuje co nejvíce tepla.

V gravitační peci s nízkou účinností, jakmile je vzduch ve spalovací komoře teplejší než okolní vzduch, začne se pohybovat nahoru a ven kouřovodem. Podobně, jakmile je vzduch ve výměníku tepla gravitační pece teplejší než okolní vzduch, začne si prorážet cestu potrubím.

Ve středně účinných pecích se dmychadlo spustí, jakmile vzduch ve spalovací komoře dosáhne optimální teploty a vzduch ve výměníku tepla se ohřeje. Dmychadlo nejen že pohání teplý vzduch do potrubí, kde se rozvádí po celém domě, ale také nasává čerstvý vzduch z okolního prostředí nebo z vyhrazeného přívodu čerstvého vzduchu.

U kotlových systémů čerpadlo cirkuluje ohřátou vodu do různých radiátorů v domácnosti. Zatímco vzduch nebo voda uvnitř tepelného výměníku se ohřívají okolní atmosférou spalovací komory, plamenem ohřátý vzduch uvnitř komory se neustále pohybuje nahoru a ven kouřovodem. Ten oblak vylévající se z vašeho komína představuje nezachycené teplo – známka neefektivity.

Vysoce účinné pece a kotle jsou navrženy tak, aby zachycovaly a zadržovaly více energie produkované hořáky. V nejjednodušším smyslu to dělají tím, že zaměstnávají a sekundární výměník tepla který následuje po primárním a vyždímá většinu zbývajícího tepla z výfukových plynů.

Přesněji řečeno, sekundární výměník tepla je navržen tak, aby kondenzoval páru ve výfukových plynech zpět na kapalnou vodu, která rekuperuje většinu zbývající tepelné energie. Výfuk, který zůstane po kondenzaci páry, je dostatečně chladný, že může být vytlačen plastovým CPVC nebo ABS ventilací, často vodorovně přes blízkou stěnu. Ve skutečnosti je výfuk z vysoce účinné pece nebo kotle tak chladný, relativně, že nebude přirozeně nasávat ventilačním systémem vytvořeným pro teplejší výfuk. Vysoce účinné jednotky to kompenzují sekundárním ventilátorem indukujícím tah ve spodní části kouřovodu. Voda produkovaná kondenzačním procesem je mírně kyselá, a proto musí být sekundární výměník tepla vyroben z nekorozivního materiálu, jako je nerezová ocel nebo někdy hliník; že voda je vytlačena plastovým potrubím do podlahového odpadu, často poté, co protekla alkalickou neutralizační komorou.

Jedním velmi jednoduchým způsobem, jak identifikovat vysoce účinnou pec, je, když si všimnete odvětrávací trubky CPVC nebo ABS procházející boční stěnou domu nebo plastové kondenzační potrubí vedoucí k podlaze vypustit. Pokud pec nemá žádnou z těchto vlastností, nejedná se o vysoce účinnou jednotku.

Vysoce účinné pece a kotle jsou k dispozici v různých úrovních sofistikovanosti, některé vybaveno chytrými a citlivými ovládacími prvky, které umožňují více úrovní ovládání v závislosti na podmínky. Na rozdíl od tradičních jednostupňových tepláren typu vše nebo nic je mnoho moderních vysoce účinných pecí schopno modulovat své výkon s víceúrovňovými dmychadly, která jsou tišší a méně plýtvají za mírně chladného počasí a výkonnější za chladného počasí hity. Některé mohou také upravit směs vzduchu a plynu dodávanou do hořáků, aby se operace ještě více vyladily.

Bezpochyby vysoce účinné pece a kotle sníží náklady na palivo, zlevní jejich provoz a budou vypouštět méně oxidu uhličitého, čímž budou šetrnější k životnímu prostředí. Ale to, zda se vyšší efektivita vyplatí, závisí na řadě faktorů. I když vezmete v úvahu jakýkoli rozdíl v nákladech mezi konvenční jednotkou se střední účinností a a vysoce účinný, musíte být také připraveni na možné náklady na přizpůsobení se chladiči s vysokou účinností vyčerpat. Váš komín může být nutné vyložit nebo upravit, aby vyhovoval novým podmínkám odvětrávání. Horizontální větrání přes vnější stěnu může být nekomplikované – nebo nemusí.

Důležité je také vaše klima. Pokud žijete v oblasti s dlouhými a tuhými zimami, úspory, které dosáhnete z vysoce účinné pece nebo kotle, budou podstatně větší, než když žijete v mírnějším klimatu. Poraďte se s odborníkem na instalaci pece nebo kotle, kterému důvěřujete, abyste zjistili, co je součástí upgradu na vysokou účinnost. Každý dům bude jiný. Tyto informace budete muset porovnat s očekáváním nižších nákladů na palivo, menšího poškození životního prostředí a vašich vlastních priorit.