Čo robí pec "vysokou účinnosťou"?
Vysokoúčinné pece sú kompaktné a sofistikované.
Inovácia v dizajne pece a kotlové jednotky v priebehu posledných desaťročí vyústila do vykurovacích systémov, ktoré odoberajú podstatne viac energie zo spaľovacieho procesu vo forme tepla a odosielajú menej toho hore komínom ako výfuk. Tam, kde staré pece s veľkým telesom pracujú s účinnosťou menšou ako 70 percent a relatívne moderné môžu dosahujú účinnosť 80 až 83 percent, vysokoúčinné vykurovacie systémy môžu ponúknuť účinnosť 98 percent resp. viac.
Schopnosť pece alebo kotla zachytiť všetku energiu, ktorú spotrebuje, sa meria ich ročnou účinnosťou využitia paliva (AFUE). Federálna obchodná komisia vyžaduje, aby nové pece a kotly zobrazovali hodnotenie AFUE, aby spotrebitelia mohli porovnávať modely. Vyššia účinnosť znamená, že nielenže spotrebujete menej paliva na rovnaké množstvo tepla, ale vaša pec tiež vypustí do atmosféry menej oxidu uhličitého – až o 1,5 tony ročne menej.
Programovateľné termostaty sú vhodné pre vysokoúčinné pece a kotly.
Základy účinnosti pece
Aby ste pochopili, ako funguje vysokoúčinná pec alebo kotol, je užitočné najprv preskúmať, ako funguje typická jednotka so strednou účinnosťou:
Keď tvoj termostat zistí, že teplota okolia vo vašej domácnosti klesla pod nastavenú hodnotu, odošle signál do pece. Tento signál vyzve k otvoreniu plynového ventilu a zapáleniu horákov v spaľovacej komore. Staršie jednotky majú neustále horiacu kontrolku (nazývanú aj a stojaci pilot), ktorý zapáli plyn dodávaný do horákov. Novšie pece a kotly používajú elektronické zapaľovanie, ktoré sa spúšťa súčasne s otvorením plynového ventilu a dodáva plyn do horákov.
Po zapnutí horákov sa spaľovacej komory sa začne zahrievať. Okrem dymovodu, ktorý odvádza výfuk z horáka, je spaľovacia komora utesnená skriňa navrhnutá tak, aby obmedzila skutočné spaľovanie paliva. Oddelený od spaľovacej komory, ale navrhnutý tak, aby bol v kontakte s čo najväčším množstvom tepla v komore, je výmenník tepla. Vzduch (alebo v prípade kotla voda) vo výmenníku tepla sa hadí cez ohriatu atmosféru spaľovacej komory a absorbuje čo najviac tepla.
Štandardné pece majú jeden výmenník tepla a zachytávajú menej energie produkovanej horákmi.
Nižšia účinnosť rovná sa peniaze do komína
V gravitačnej peci s nízkou účinnosťou, akonáhle je vzduch v spaľovacej komore teplejší ako okolitý vzduch, začne sa pohybovať hore a von z dymovodu. Podobne, akonáhle je vzduch vo výmenníku tepla gravitačnej pece teplejší ako okolitý vzduch, začne si raziť cestu potrubím.
V stredne účinných peciach sa spustí dúchadlo, keď vzduch v spaľovacej komore dosiahne optimálnu teplotu a vzduch vo výmenníku tepla sa ohreje. Dúchadlo nielen že poháňa teplý vzduch do potrubia, aby sa rozdelilo po celom dome, ale tiež nasáva čerstvý vzduch z okolitého prostredia alebo zo špeciálneho prívodu čerstvého vzduchu.
Pri kotlových systémoch čerpadlo cirkuluje ohriatu vodu do rôznych radiátorov v domácnosti. Zatiaľ čo vzduch alebo voda vo vnútri výmenníka tepla sa ohrieva okolitou atmosférou V spaľovacej komore sa vzduch ohriaty plameňom vo vnútri komory neustále pohybuje hore a von z dymovodu. Tento oblak vytekajúci z vášho komína predstavuje nezachytené teplo – znak neefektívnosti.
Aké je tajomstvo vysokej účinnosti?
Vysokoúčinné pece a kotly sú navrhnuté tak, aby zachytávali a uchovávali viac energie produkovanej horákmi. V najjednoduchšom zmysle to robia tak, že využívajú a sekundárny výmenník tepla ktorý nasleduje po primárnom a vyžmýka väčšinu zvyšného tepla z výfukových plynov.
Presnejšie povedané, sekundárny výmenník tepla je navrhnutý tak, aby kondenzoval paru vo výfukových plynoch späť na kvapalnú vodu, ktorá rekuperuje väčšinu zostávajúcej tepelnej energie. Výfuk, ktorý zostane po kondenzácii pary, je dostatočne chladný na to, aby mohol byť vytlačený plastovým odvetrávaním CPVC alebo ABS, často horizontálne cez blízku stenu. V skutočnosti je výfuk z vysokoúčinnej pece alebo kotla taký chladný, relatívne, že nebude prirodzene nasávať cez ventilačný systém vytvorený pre teplejšie výfukové plyny. Vysokoúčinné jednotky to kompenzujú sekundárnym ventilátorom indukujúcim ťah v spodnej časti dymovodu. Voda produkovaná kondenzačným procesom je mierne kyslá, a preto musí byť sekundárny výmenník tepla vyrobený z nehrdzavejúceho materiálu, ako je nehrdzavejúca oceľ alebo niekedy hliník; že voda je vytlačená plastovým potrubím do podlahového odtoku, často po pretečení cez alkalickú neutralizačnú komoru.
Jedným z veľmi jednoduchých spôsobov, ako identifikovať vysokoúčinnú pec, je, že spozorujete odvzdušňovacie potrubie CPVC alebo ABS prechádzajúce bočnou stenou domu alebo plastové kondenzačné potrubie vedúce k podlahe vypustiť. Ak pec nemá ani jednu z týchto vlastností, nejde o vysokoúčinnú jednotku.
Vysokoúčinné pece a kotly využívajú sekundárny kondenzačný výmenník tepla na zachytenie ďalších desať až pätnásť percent tepla.
Vysokoúčinné pece a kotly sú dostupné v rôznych úrovniach prepracovanosti, niektoré vybavené inteligentnými a citlivými ovládacími prvkami, ktoré umožňujú viacero úrovní prevádzky v závislosti od podmienky. Na rozdiel od tradičných jednostupňových vykurovacích zariadení typu všetko alebo nič, mnohé moderné vysokoúčinné pece sú schopné modulovať svoj výstup s viacúrovňovými dúchadlami, ktoré sú tichšie a menej plytvajú, keď je mierne chladné počasie, a silnejšie v chladnom počasí hity. Niektoré môžu tiež upraviť zmes vzduchu a plynu privádzaného do horákov, aby sa operácie ešte viac doladili.
Je vysoká účinnosť vždy tou najlepšou voľbou?
Bezpochyby vysokoúčinné pece a kotly znížia náklady na palivo, zlacnia ich prevádzku a budú vypúšťať menej oxidu uhličitého, čím budú lepšie pre životné prostredie. Či sa však vyššia efektivita vyplatí alebo nie, závisí od množstva faktorov. Aj keď vezmete do úvahy akýkoľvek rozdiel v nákladoch medzi konvenčnou jednotkou so strednou účinnosťou a a vysokoúčinný, musíte byť pripravený aj na možné náklady na prispôsobenie sa chladiču s vysokou účinnosťou výfuk. Váš komín možno bude potrebné vyložiť alebo upraviť, aby vyhovoval novým podmienkam odvetrávania. Horizontálne vetranie cez vonkajšiu stenu môže byť nekomplikované – alebo nemusí.
Vaša klíma je tiež dôležitá. Ak žijete v regióne s dlhými a tuhými zimami, úspory, ktoré dosiahnete z vysokoúčinnej pece alebo kotla, budú podstatne väčšie, ako keby ste žili v miernejšom podnebí. Poraďte sa so špecialistom na inštaláciu pece alebo kotla, ktorému dôverujete, aby ste zistili, čo zahŕňa upgrade na vysokú účinnosť. Každý dom bude iný. Tieto informácie budete musieť porovnať s očakávaním nižších nákladov na palivo, menšieho poškodenia životného prostredia a vašich vlastných priorít.