دليل مرئي لفرن التكثيف عالية الكفاءة

01 من 06

التقليدية مقابل أفران التكثيف

استكشاف الأخطاء وإصلاحها وإصلاح الفرن هو أسهل بكثير إذا كنت تعرف ما هو نوع من الفرن لديك. النوعان الرئيسيان من أفران الغاز في المنزل هما الفرن التقليدي وأفران التكثيف الحديثة ذات الكفاءة العالية. التقنيات المستخدمة في هذه الأفران تؤثر بشكل مباشر على كفاءة الطاقة. يتم تمثيل ذلك في تقييم AFUE أو الكفاءة السنوية لاستخدام الوقود. تحقق أفران التكثيف فقط أعلى تصنيفات من أكثر من 90٪ AFUE ، حيث يصل بعضها إلى أكثر من 98٪ AFUE.

02 من 06

تشريح فرن التكثيف عالية الكفاءة

في حين أن فرن التكثيف يختلف في احتياجات التصميم والإصلاح ، إلا أنه يحتوي على بعض أوجه التشابه مع فرن تقليدي. مثل الفرن التقليدي ، فإنه يأخذ في الهواء البارد من المنزل ويديره من خلال مرشح الهواء ، فإنه يحرك الهواء مع مروحة تعميم ، ولها موقد غاز مع الإشعال الإلكتروني (على الرغم من أفران التكثيف قد يكون لها المزيد من الضوابط الإلكترونية).

والفرق الرئيسي بين فرن تقليدي وتكثيف هو كيفية معالجة الفرن لغازات العادم من عملية الاحتراق. يحتوي كلا النوعين من الفرن على مبادل حراري أولي ، أو غرفة احتراق ، حيث يتم تبادل الحرارة من مواقد الغاز لتسخين الهواء في النظام قبل أن يتم نفخه في جميع أنحاء المنزل. مع فرن تقليدي ، تذهب غازات العادم الساخن من غرفة الاحتراق مباشرة إلى مدخنة معدنية وتنفّس إلى الخارج. لا تزال غازات العادم ساخنة للغاية ، ويتم إهدار كل هذه الحرارة.

مع فرن التكثيف ، يتم تمرير غازات العادم الاحتراق من خلال مبادل حراري ثانوي يجذب الكثير من الحرارة من الغازات. وعندما تبرد الغازات ، فإنها تتكثف لتشكل الماء وثاني أكسيد الكربون (الذي يشكلان معاً حمض الكربونيك). تقطر المياه (تسمى المكثفات ) من خلال أنبوب التصريف ، ويتم تهوية ما تبقى من غازات المداخن إلى الخارج من خلال أنبوب PVC (البلاستيك). حقيقة أنه يمكنك استخدام البلاستيك لأنبوب التهوية يوضح مدى برودة الغازات.

03 من 06

كمية الهواء والتوزيع

يعمل فرن التكثيف بشكل عام بنفس الطريقة التي يعمل بها الفرن التقليدي في إعادة تدوير الهواء في منزلك. لكن الأفران عالية الكفاءة غالباً ما تتضمن بعض التحسينات التكنولوجية:

• جهاز التنفس الصناعي لاستعادة الحرارة (HRV): تمامًا كما هو الحال في الفرن القياسي ، يستخدم فرن التكثيف الهواء العائد من منزلك ليتم تصفيته وإعادة تسخينه بواسطة الفرن. يتم إعادة تدوير معظم هذا الهواء مرارا وتكرارا ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، يتم سحب كمية صغيرة من الهواء النقي عادة من خلال الشقوق حول النوافذ والأبواب ومناطق أخرى. عندما يكون المنزل محكم الإغلاق بشكل جيد ، أو "ضيق" ، فإنه قد يضمن دخول الهواء النقي الاختياري الذي يسحب الهواء من الخارج إلى الفرن.
  
  إن جهاز التنفس الصناعي أو جهاز التنفس الصناعي هو جهاز اختياري (منفصل عن الفرن) يعمل كمبادل حراري جو - جو. يستخدم الهواء الداخلي المدفأ المعقد لتسخين الهواء الخارجي المنعش قبل وصوله إلى الفرن.
• فلتر الهواء: تستخدم معظم أفران التكثيف (وبعض الأفران التقليدية) وسائط فلترة الهواء عالية الكفاءة لتحسين جودة الهواء الداخلي.

• ﻣﺤﺮك اﻟﻜﻬﺮﺑﺎء اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ: ﻗﺪ ﻳﻜﻮن ﻷﻓﺮان اﻟﺘﻜﺜﻴﻒ واﺣﺪ ﻣﻦ ﻧﻮﻋﻴﻦ ﻣﻦ ﻣﺤﺮآﺎت اﻟﻤﺨﺮق: ﻣﺤﺮك ﻣﻌﺰز ﺑﺎﻧﻔﺼﺎل داﺋﻢ (PSC) (ﻳﻮﺟﺪ ﻋﺎدة ﻓﻲ اﻷﻓﺮان اﻟﺘﻘﻠﻴﺪﻳﺔ) أو ﻣﺤﺮك ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﺒﺎﺷﺮ ﺗﻴﺎر ﻣﺒﺎﺷﺮ ﻟﻠﻜﻬﺮﺑﺎء (ECM). يتم استخدام هذه الأخيرة مع أفران ذات مرحلتين ، أو قابلة للتعديل ، وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة من المحرك القياسي.
• مقصورة المنفاخ: عادة ما تكون مقصورات المنفاخ في الأفران عالية الكفاءة معزولة للاحتفاظ بالحرارة. الأفران التقليدية ليست عادة معزولة.

04 من 06

احتراق الوقود

تتشابه أفران التكثيف مع الأفران التقليدية في مجال احتراق الوقود ، والتي تتضمن موقد غاز ، اشتعال إلكتروني ، وغرفة احتراق. ومع ذلك ، هناك بعض الاختلافات في كيفية تسليم الهواء للاحتراق وكذلك في تكنولوجيا صمام الغاز الموقد.

• صمام الغاز: تستخدم الأفران التقليدية في الغالب صمام غاز الموقد أحادي المرحلة ، مما يعني أن الموقد يحتوي على مرحلة "تشغيل" واحدة. مع أفران التكثيف ، من الشائع العثور على الأقل على صمام غاز الموقد ذو مرحلتين أو ثنائي المراحل مع أدوات التحكم الإلكترونية التي تسمح لشعلة الموقد أن تكون في إعدادات مرتفعة أو منخفضة ، اعتمادًا على مستوى الحرارة المطلوبة.
  
  ويشتمل النظام الأكثر كفاءة على صمام الغاز المعدل أو متغير السعة ونظام التحكم الإلكتروني للموقد ، مقترن بمحرك منفاخ من نوع ECM. وهذا يسمح بإجراء تعديلات دقيقة على إعداد الموقد وسرعة المحرك منفاخ لتحسين التحكم في درجة الحرارة وكفاءة الطاقة.
• الإشعال الإلكتروني: تستخدم أفران التكاثف أنظمة الإشعال الإلكترونية لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة والموثوقية.
• غرفة الاحتراق: على عكس الأفران التقليدية ، يستخدم فرن التكثيف غرفة الاحتراق المختومة وهواء الاحتراق المباشر. يتم تهوية كمية هواء الاحتراق مباشرة من الخارج إلى المنزل إلى الفرن. وهذا يعني أن الفرن لا يستخدم الهواء الساخن من الفرن ويستخدمه في هواء الاحتراق.

05 من 06

المبادلات الحرارية

إن استخلاص الحرارة المفيدة من عملية احتراق الوقود هو حيث يفصل فرن التكثيف نفسه حقًا عن فرن تقليدي.

• المبادل الحراري الأساسي: المبادل الحراري الأساسي في فرن التكثيف مماثل لمفهوم فرن تقليدي. هو نظام من أنابيب الصلب المطلية خصيصا.
• المبادل الحراري المتكثف الثانوي: يتكون المبادل الحراري الثانوي من أنابيب صغيرة تستقبل غازات العادم بمجرد مروره بالمبادل الحراري الأساسي. هنا ، يتم استخراج المزيد من الحرارة من غازات العادم ، ونتيجة لذلك ، يتم تبريد الغازات إلى درجة أنها تتكثف في الماء وثاني أكسيد الكربون. نظرًا لأن الماء وثاني أكسيد الكربون يتكونان من مكثف حمضي قليلاً يسمى حمض الكربونيك ، يجب أن يكون المبادل الحراري الثانوي مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومة التآكل.
• خط تصريف المكثفات: يتم تصريف مكثف حمض الكارنيك من المبادل الحراري الثانوي عبر أنبوب PVC ويتم تصريفه عادة في استنزاف الأرض.

06 من 06

نظام التنفيس

درجة حرارة عادم غاز المداخن من فرن التكثيف تختلف جوهريًا عن تلك الموجودة في الفرن التقليدي. عادم المداخن في فرن التكثيف بارد نسبياً ويمكن تنفيسه باستخدام أنبوب تنفيس بلاستيكي بدون استخدام مدخنة معدنية مدخنة.

• مشروع مروحة التحريض: تستخدم أفران التكاثف ، مثل العديد من الأفران التقليدية ، مروحة التحريض ومفتاح الضغط .
• تنفيس غاز المداخن البلاستيكية: يمكن لغازات المداخن من فرن التكثيف الخروج من خلال أنبوب ABS أو CPVC بسبب درجة حرارتها المنخفضة (حوالي 100 درجة فهرنهايت أو أقل). وعادة ما ينفثون من خلال جدار المنزل ، على الأقل 12 بوصة فوق درجة أو أعلى من مستوى الثلج المتوقع.