Apa yang Membuat Tungku "Efisiensi Tinggi"?

Inovasi dalam desain tungku dan unit ketel selama beberapa dekade terakhir telah menghasilkan sistem pemanas yang mengekstraksi lebih banyak energi secara signifikan dari proses pembakaran dalam bentuk panas dan mengirim kurang dari itu di cerobong asap sebagai knalpot. Di mana tungku tua berbadan besar beroperasi dengan efisiensi kurang dari 70 persen dan tungku yang relatif modern mungkin mencapai efisiensi 80 hingga 83 persen, sistem pemanas efisiensi tinggi dapat menawarkan efisiensi 98 persen atau lagi.

Kemampuan tungku atau boiler untuk menangkap semua energi yang dikonsumsi diukur dengan efisiensi pemanfaatan bahan bakar tahunannya (AFUE). Tungku dan boiler baru diwajibkan oleh Federal Trade Commission untuk menampilkan peringkat AFUE mereka sehingga konsumen dapat membuat perbandingan antar model. Efisiensi yang lebih tinggi berarti bahwa Anda tidak hanya akan menggunakan lebih sedikit bahan bakar untuk jumlah panas yang sama, tetapi tungku Anda juga akan mengeluarkan lebih sedikit karbon dioksida ke atmosfer—sebanyak 1,5 ton lebih sedikit per tahun.

Untuk memahami cara kerja tungku atau boiler efisiensi tinggi, sebaiknya tinjau terlebih dahulu cara kerja unit efisiensi menengah biasa:

Ketika Anda termostat mendeteksi bahwa suhu sekitar di rumah Anda telah turun di bawah titik setelnya, ia mengirimkan sinyal ke tungku. Sinyal itu mendorong katup gas untuk membuka dan pembakar menyala di ruang bakar. Unit yang lebih tua memiliki lampu pilot yang terus menyala (juga disebut a pilot berdiri) yang menyalakan gas yang dikirim ke pembakar. Tungku dan boiler yang lebih baru menggunakan pengapian elektronik yang dipicu pada saat yang sama dengan katup gas terbuka untuk mengalirkan gas ke pembakar.

Setelah pembakar diaktifkan, ruang pembakaran mulai memanas. Kecuali untuk cerobong asap yang mengeluarkan gas buang dari pembakar, ruang bakar adalah kotak tertutup yang dirancang untuk membatasi pembakaran bahan bakar yang sebenarnya. Terpisah dari ruang bakar, tetapi dirancang untuk bersentuhan dengan sebanyak mungkin panas di dalam ruang, adalah penukar panas. Udara (atau dalam kasus boiler, air) dalam penukar panas melewati atmosfer yang dipanaskan dari ruang bakar, menyerap panas sebanyak mungkin.

Dalam tungku gravitasi efisiensi rendah, segera setelah udara di ruang bakar lebih hangat daripada udara sekitar, ia mulai bergerak naik dan keluar dari cerobong asap. Demikian juga, segera setelah udara di penukar panas tungku gravitasi lebih hangat daripada udara di sekitarnya, ia mulai membuat jalan melalui saluran kerja.

Dalam tungku efisiensi menengah, blower akan bekerja setelah udara di ruang bakar mencapai suhu optimal dan udara di penukar panas dihangatkan. Blower tidak hanya mendorong udara hangat ke dalam saluran untuk didistribusikan ke seluruh rumah, tetapi juga menarik udara segar dari lingkungan sekitar atau dari asupan udara segar khusus.

Dengan sistem boiler, pompa mensirkulasikan air panas ke berbagai radiator di rumah. Sementara udara atau air di dalam penukar panas sedang dihangatkan oleh atmosfer sekitarnya dari ruang bakar, udara panas api di dalam ruang terus bergerak naik dan keluar dari cerobong asap. Gumpalan yang keluar dari cerobong asap Anda menunjukkan panas yang tidak ditangkap—tanda inefisiensi.

Tungku dan boiler efisiensi tinggi direkayasa untuk menangkap dan mempertahankan lebih banyak energi yang dihasilkan oleh burner. Dalam pengertian yang paling sederhana, mereka melakukan ini dengan menggunakan a penukar panas sekunder yang mengikuti yang utama dan memeras sebagian besar panas yang tersisa dari gas buang.

Lebih khusus lagi, penukar panas sekunder dirancang untuk mengembunkan uap dalam gas buang kembali menjadi air cair, yang memulihkan sebagian besar energi panas yang tersisa. Knalpot yang tersisa setelah uap mengembun cukup dingin sehingga dapat dikeluarkan melalui ventilasi plastik CPVC atau ABS, seringkali secara horizontal melalui dinding di dekatnya. Faktanya, gas buang dari tungku atau boiler efisiensi tinggi sangat dingin, relatif, sehingga tidak akan menarik secara alami melalui sistem ventilasi yang dibuat untuk knalpot yang lebih panas. Unit efisiensi tinggi mengimbanginya dengan kipas penginduksi draft sekunder di dasar cerobong asap. Air yang dihasilkan oleh proses kondensasi cukup asam, sehingga penukar panas sekunder harus dibuat dari bahan yang tidak korosif, seperti baja tahan karat atau terkadang aluminium; bahwa air dikeluarkan melalui pipa plastik ke saluran pembuangan lantai, seringkali setelah dialirkan melalui ruang penetral basa.

Salah satu cara yang sangat sederhana untuk mengidentifikasi tungku efisiensi tinggi adalah jika Anda melihat pipa ventilasi CPVC atau ABS mengalir melalui dinding samping rumah, atau tabung kondensasi plastik mengalir ke lantai mengeringkan. Jika tungku tidak memiliki salah satu dari fitur ini, itu bukan unit efisiensi tinggi.

Tungku dan boiler efisiensi tinggi tersedia dalam berbagai tingkat kecanggihan, beberapa: dilengkapi dengan kontrol cerdas dan sensitif yang memungkinkan beberapa tingkat operasi, tergantung pada kondisi. Tidak seperti pembangkit pemanas satu tahap tradisional, semua atau tidak sama sekali, banyak tungku efisiensi tinggi modern mampu memodulasi output dengan blower multi-level yang lebih senyap dan tidak boros saat cuaca cukup dingin dan lebih bertenaga saat cuaca dingin hits. Beberapa juga dapat menyesuaikan campuran udara dan gas yang dikirim ke burner untuk menyempurnakan operasi lebih jauh lagi.

Tidak diragukan lagi, tungku dan boiler berefisiensi tinggi akan memangkas biaya bahan bakar, membuatnya lebih murah untuk dioperasikan, dan akan mengeluarkan lebih sedikit karbon dioksida, menjadikannya lebih baik bagi lingkungan. Tetapi apakah efisiensi yang lebih besar itu akan membuahkan hasil tergantung pada sejumlah faktor. Bahkan setelah Anda memperhitungkan perbedaan biaya antara unit efisiensi menengah konvensional dan a efisiensi tinggi, Anda juga harus siap dengan kemungkinan biaya untuk beradaptasi dengan efisiensi tinggi yang lebih dingin knalpot. Cerobong Anda mungkin perlu dilapisi ulang atau dimodifikasi untuk mengakomodasi kondisi ventilasi yang baru. Ventilasi horizontal melalui dinding luar mungkin tidak rumit—atau mungkin tidak.

Iklim Anda juga menjadi pertimbangan. Jika Anda tinggal di wilayah dengan musim dingin yang panjang dan keras, penghematan yang Anda sadari dari tungku atau ketel dengan efisiensi tinggi akan jauh lebih besar daripada jika Anda tinggal di iklim yang lebih sejuk. Konsultasikan dengan spesialis instalasi tungku atau boiler yang Anda percaya untuk menentukan apa yang terlibat dalam peningkatan ke efisiensi tinggi. Setiap rumah akan berbeda. Anda harus menyeimbangkan informasi tersebut dengan ekspektasi biaya bahan bakar yang lebih rendah, kerusakan lingkungan yang lebih sedikit, dan prioritas Anda sendiri.