Ventilasi Tungku Efisiensi Tinggi: Yang Perlu Anda Ketahui

Tungku efisiensi tinggi adalah inovasi yang relatif baru dalam teknologi HVAC perumahan. Ketika tungku untuk sistem pemanas rumah udara paksa mulai digunakan, mereka semua awalnya membuang gas buang mereka dengan cara yang sangat tradisional, mirip dengan bagaimana perapian pembakaran kayu dibuang. Gas buang dibuang secara vertikal ke cerobong batu bata, kadang-kadang dilapisi dengan cerobong logam, yang mengalir melalui rumah dan keluar dari atap. Dari tahun 1935, ketika sistem udara paksa ditemukan, hingga tahun-tahun krisis energi tahun 1980-an, ini adalah sistem ventilasi tradisional dari semua tungku udara paksa yang membakar bahan bakar.

Selama periode ini, bahkan unit tungku konvensional terbaik hanya mencapai efisiensi terbaik sekitar 60 hingga 70 persen — yang berarti 30 hingga 40 persen energi naik ke cerobong sebagai panas yang terbuang. Pada titik di mana biaya energi tinggi membuatnya layak, pabrikan mulai mengembangkan serangkaian desain tungku baru yang membakar lebih efisien. Beberapa dari desain ini sudah lama usang (tungku Pulsa perusahaan Carrier, misalnya), tetapi dari periode inovasi ini muncul desain dasar yang saat ini mengatur desain modern.

Tungku efisiensi tinggi yang mencapai peringkat 90 persen atau lebih tinggi menjadi semakin populer mulai sekitar tahun 2010. Pada 2012, misalnya, 35 persen dari semua tungku yang dijual memiliki peringkat efisiensi energi 90 persen atau lebih tinggi. Jika Anda perapian berusia kurang dari 10 tahun, sangat mungkin Anda sudah memiliki unit dengan efisiensi tinggi, terutama jika Anda tinggal di iklim musim dingin. Jika Anda berencana memasang tungku baru — atau Anda tinggal di rumah baru — kemungkinan besar itu akan menjadi model dengan efisiensi tinggi.

Inovasi Tungku Efisiensi Tinggi

Tahun 1980-an dan 1990-an melihat berbagai inovasi yang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi tungku udara paksa:

• ​Pengapian permukaan panas:Tungku yang lebih tua menggunakan lampu pilot berdiri yang terus-menerus membakar sejumlah kecil bahan bakar. Fitur ini akhirnya digantikan oleh pengapian elektronik yang menyalakan gas hanya ketika sinyal dikirim ke tungku. Metode yang paling efisien dari semuanya ditemukan di tungku efisiensi tinggi modern, di mana bahan bakarnya dinyalakan oleh perangkat pengapian permukaan panas yang menciptakan suhu tinggi yang diperlukan untuk menyalakan bahan bakar.
  
• ​Pembakar "dalam-tembakan":Tungku yang lebih tua menggunakan yang cukup pasif api pembakar mirip dengan apa yang ditemukan di kompor gas. Sebuah tungku efisiensi tinggi modern, di sisi lain, menggunakan pembakar yang secara paksa meniup api ke dalam penukar panas dengan cara yang mengekstrak energi sebesar mungkin dari bahan bakar.
  
• ​Penukar panas duel:Alih-alih membiarkan gas buang panas keluar dengan fisika sederhana (udara panas naik) ke cerobong asap, efisiensi tinggi tungku menggunakan penukar panas sekunder untuk menarik lebih banyak panas dari knalpot sebelum mengeluarkannya dari rumah. Gas buang di tungku modern cukup dingin pada saat mereka meninggalkan sistem.
  
• ​Kipas induksi konsep: Karena gas buang dalam tungku modern yang efisien hampir semua panasnya telah terkuras, ada tidak ada lagi energi yang cukup untuk menciptakan arus konveksi yang memungkinkan gas naik secara alami menjadi cerobong asap. Jadi, sekunder kipas induksi draft diperlukan untuk membuat draft untuk memindahkan asap knalpot ke dalam pipa ventilasi.

Namun, tidak ada inovasi untuk tungku efisiensi tinggi yang lebih penting daripada yang dibutuhkan untuk sistem ventilasi tungku.

Standar-Efisiensi vs. Ventilasi Efisiensi Tinggi

Tungku efisiensi standar atau efisiensi menengah mungkin membuang-buang energi, tetapi sistem ventilasi itu sendiri adalah keajaiban fisika sederhana. Karena gas buang sangat panas, mereka naik secara alami menjadi cerobong vertikal yang mengalir ke cerobong standar dan keluar dari rumah. Tidak diperlukan bantuan mekanis apa pun (walaupun beberapa tungku yang lebih tua memiliki kipas penginduksi draft yang mendorong gas buang ke atas cerobong).

Jika tungku Anda adalah unit efisiensi rendah atau efisiensi menengah yang lebih tua (di bawah efisiensi 90 persen), tungku mungkin masih berventilasi dengan cara ini. Namun, semakin jarang melihat tungku baru jenis ini, meskipun 80 persen masih merupakan efisiensi minimum resmi Departemen Energi untuk zona musim dingin yang hangat.

Tungku efisiensi tinggi, di sisi lain, memerlukan beberapa teknologi yang ditingkatkan untuk melampiaskan dengan benar. Tungku ini dikenal sebagai known "tungku kondensasi" karena salah satu produk sampingan dari efisiensi yang sangat tinggi adalah air yang terkondensasi dihasilkan sebagai kalori terakhir dari panas yang diperas dari gas buang. Dengan demikian, tungku ini selalu memiliki tabung drainase yang mengalir ke floor drain atau perlengkapan saluran pembuangan lainnya.

Efek samping lain dari pembakaran dengan efisiensi tinggi adalah gasnya sangat dingin sehingga tidak memiliki konveksi alami yang memungkinkan asap mengalir ke cerobong asap. Dengan demikian, tungku ini tidak akan keluar sama sekali kecuali ada motor kipas tambahan — yang disebut kipas induksi draft — untuk menarik asap buangan ke dalam cerobong asap.

Akhirnya, efek samping lain yang tidak menguntungkan dari pembakaran dengan efisiensi tinggi adalah bahwa gas buang yang tersisa menjadi campuran karbon dioksida dan kelembaban asam yang sangat korosif. Gas buang ini sangat korosif sehingga dengan cepat menghancurkan mortar cerobong asap dan logam dalam cerobong asap yang digunakan untuk melampiaskan tungku yang lebih tua.

Untuk mengakomodasi sifat unik gas buang dalam tungku kondensasi efisiensi tinggi, knalpot biasanya dibuang melalui dinding samping rumah melalui Pipa plastik PVC, bukan logam. Ini adalah salah satu cara termudah untuk menentukan apakah sebuah rumah memiliki tungku efisiensi tinggi — cari keberadaan satu atau dua pipa PVC yang keluar dari rumah pada tingkat yang kira-kira sama dengan tungku. (Pipa ABS atau CPVC juga terkadang digunakan, meskipun PVC lebih umum.)

Ventilasi Tungku Dinding Samping: Sistem Satu atau Dua Pipa

Sisi luar ban ventilasi untuk tungku kondensasi efisiensi tinggi dapat dilakukan dengan dua jenis instalasi yang berbeda: sistem satu pipa atau sistem dua pipa.

Ventilasi dua pipa sering lebih disukai, terutama di rumah modern yang sangat kedap udara. Dalam sistem ini, sering disebut sebagai instalasi ventilasi langsung, salah satu pipa PVC menarik udara luar yang segar untuk diumpankan ke pembakaran tungku. Ini biasanya disebut sebagai pipa pemasukan udara, atau hanya pipa pemasukan. Pipa PVC lainnya adalah pipa knalpot, yang menyalurkan gas buang bekas dari tungku.

Beberapa instalasi terlihat seperti sistem pipa tunggal tetapi sebenarnya adalah sistem dua pipa karena menggunakan sistem khusus pipa konsentris berdinding ganda yang membawa udara segar di sepanjang satu ruang tertutup pipa sambil melelahkan melalui ruang lainnya. Ventilasi konsentris ini terlihat seperti sistem satu pipa, tetapi sebenarnya merupakan instalasi dua pipa.

Dalam sistem satu pipa, tungku menarik udara sekitar dari dalam rumah untuk menyediakan udara untuk pembakaran bahan bakar. Terkadang, teknisi instalasi akan memasang ventilasi sekunder di ruang utilitas atau ruang bawah tanah yang memungkinkan udara luar masuk ke dalam ruangan untuk memastikan bahwa tungku memiliki cukup udara segar. Hal ini terutama berlaku di rumah hemat energi paling modern yang sangat kedap udara. Ini kurang penting di rumah-rumah tua, yang secara alami berangin dengan cara yang memastikan udara segar yang cukup akan hadir.

Instalasi dua pipa dianggap lebih efisien dan oleh karena itu lebih disukai, tetapi instalasi satu pipa diperbolehkan oleh sebagian besar peraturan bangunan. Kebanyakan tungku baru, pada kenyataannya, dapat disesuaikan untuk instalasi satu pipa atau dua pipa. Apapun metode yang digunakan, sangat penting bahwa pipa ventilasi dipasang dengan benar — kedap udara dan dengan kemiringan yang tepat — agar tungku dapat beroperasi dengan aman.

Penting juga untuk menempatkan pipa pemasukan udara sehingga udara yang masuk benar-benar segar dan tidak terkontaminasi oleh asap dari pipa pembuangan yang digunakan untuk tungku atau pemanas air. Ini bisa menjadi rumit di townhouse atau kondominium, di mana dinding luar untuk ruang utilitas cukup terbatas. Dengan demikian, pemasangan tungku biasanya merupakan pekerjaan untuk kontraktor berlisensi. Beberapa komunitas melarang pemilik rumah melakukan pekerjaan ini, dan di mana instalasi DIY diperbolehkan, Anda dapat mengharapkan proses pemeriksaan menjadi sangat ketat.