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Fornos Convencionais vs. Condensados
A solução de problemas e a reparação do seu forno são muito mais fáceis se você souber que tipo de forno você possui. Os dois tipos principais de fornos a gás em casa são o forno convencional e o mais novo forno de condensação de alta eficiência. As tecnologias usadas nesses fornos afetam diretamente sua eficiência energética. Isso é representado em sua classificação AFUE ou em Eficiência Anual de Utilização de Combustível. Somente fornos de condensação atingem as mais altas classificações de mais de 90% de AFUE, com alguns alcançando mais de 98% de AFUE.
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Anatomia de uma Fornalha Condensadora de Alta Eficiência
Embora o forno de condensação seja diferente em suas necessidades de projeto e reparo , ele tem algumas semelhanças com um forno convencional. Como um forno convencional, ele retira o ar frio da casa e passa por um filtro de ar, move o ar com um ventilador circulante e tem um queimador a gás com ignição eletrônica (embora os fornos de condensação possam ter mais controles eletrônicos).
A principal diferença entre um forno convencional e de condensação é como o forno lida com os gases de exaustão do processo de combustão. Ambos os tipos de forno têm um trocador de calor primário, ou câmara de combustão, onde o calor dos queimadores a gás é trocado para aquecer o ar no sistema antes de ser queimado em toda a casa. Com um forno convencional, os gases de exaustão quentes da câmara de combustão entram diretamente em uma chaminé de metal e são ventilados para o exterior. Os gases de escape ainda estão muito quentes e todo esse calor é desperdiçado.
Com um forno de condensação, os gases de exaustão de combustão são passados por um trocador de calor secundário que retira grande parte do calor dos gases. À medida que os gases esfriam, eles se condensam para formar água e dióxido de carbono (que juntos formam ácido carbônico). A água (chamada de condensado ) escorre através de um tubo de drenagem, e os gases de combustão remanescentes são ventilados para o exterior através de um tubo de PVC (plástico). O fato de você poder usar plástico para o tubo de ventilação demonstra como os gases são legais.
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Entrada de Ar e Circulação
Um forno de condensação geralmente opera da mesma forma que um forno convencional na reciclagem do ar em sua casa. Mas os fornos de alta eficiência geralmente incorporam algumas melhorias tecnológicas:
- Ventilador de recuperação de calor (HRV): Assim como com um forno padrão, um forno de condensação usa ar de retorno de sua casa para ser filtrado e reaquecido pelo forno. A maior parte deste ar é simplesmente recirculada repetidas vezes, mas, além disso, uma pequena quantidade de ar fresco geralmente é puxada através de rachaduras ao redor de janelas, portas e outras áreas. Quando uma casa é bem vedada a ar, ou "apertada", ela pode garantir uma entrada de ar fresco opcional que puxa o ar de fora para dentro do forno.
Um ventilador de recuperação de calor, ou HRV, é um dispositivo opcional (separado do forno) que funciona como um trocador de calor ar-ar. Ele usa o ar interno aquecido para pré-aquecer o ar fresco que entra no ar antes de chegar ao forno. - Filtro de ar: A maioria dos fornos de condensação (e alguns fornos convencionais) usam meios de filtragem de ar de alta eficiência para melhorar a qualidade do ar interno.
- Motor do ventilador elétrico: Os fornos de condensação podem ter um de dois tipos de motores de ventilador: um motor de condensador dividido permanente padrão (comumente encontrado em fornos convencionais) ou um motor de comutação eletrónica de corrente contínua de velocidade variável (ECM). O último é usado com fornos de dois estágios, ou de modulação, e é mais eficiente no consumo de energia do que um motor padrão.
- Compartimento do soprador: Os compartimentos do soprador em fornos de alta eficiência são normalmente isolados para reter o calor. Fornos convencionais geralmente não são isolados.
- Ventilador de recuperação de calor (HRV): Assim como com um forno padrão, um forno de condensação usa ar de retorno de sua casa para ser filtrado e reaquecido pelo forno. A maior parte deste ar é simplesmente recirculada repetidas vezes, mas, além disso, uma pequena quantidade de ar fresco geralmente é puxada através de rachaduras ao redor de janelas, portas e outras áreas. Quando uma casa é bem vedada a ar, ou "apertada", ela pode garantir uma entrada de ar fresco opcional que puxa o ar de fora para dentro do forno.
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Combustão de combustível
Fornos de condensação são semelhantes aos fornos convencionais na área de combustão de combustível, que inclui um queimador de gás, ignição eletrônica e uma câmara de combustão. No entanto, existem algumas diferenças em como o ar é fornecido para a combustão, bem como na tecnologia de válvula de gás do queimador.
- Válvula de gás: Os fornos convencionais geralmente usam uma válvula de gás do queimador de estágio único, o que significa que o queimador tem um estágio "ligado". Com fornos de condensação, é comum encontrar pelo menos uma válvula de gás do queimador de dois estágios ou duplo com controles eletrônicos que permitem que a chama do queimador esteja em configurações altas ou baixas, dependendo do nível de calor necessário.
O sistema mais eficiente inclui uma válvula de gás de modulação, ou capacidade variável, e sistema de controle eletrônico para o queimador, emparelhado com um motor soprador do tipo ECM. Isso permite ajustes finos na configuração do queimador e na velocidade do motor do soprador para melhorar o controle de temperatura e eficiência de energia. - Ignição eletrônica: fornos de condensação usam sistemas de ignição eletrônica para máxima eficiência e confiabilidade.
- Câmara de combustão: Ao contrário dos fornos convencionais, um forno de condensação usa uma câmara de combustão vedada e ar de combustão de ventilação direta. A entrada de ar de combustão é diretamente expelida do exterior da casa para o forno. Isso significa que o forno não recebe ar já aquecido pelo forno e o utiliza para o ar de combustão.
- Válvula de gás: Os fornos convencionais geralmente usam uma válvula de gás do queimador de estágio único, o que significa que o queimador tem um estágio "ligado". Com fornos de condensação, é comum encontrar pelo menos uma válvula de gás do queimador de dois estágios ou duplo com controles eletrônicos que permitem que a chama do queimador esteja em configurações altas ou baixas, dependendo do nível de calor necessário.
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Trocadores de Calor
A extração de calor útil do processo de combustão de combustível é onde um forno de condensação realmente se separa de um forno convencional.
- Trocador de calor primário: O trocador de calor primário em um forno de condensação é semelhante ao de um forno convencional. É um sistema de tubos de aço especialmente revestidos.
- Permutador de calor de condensação secundário: O permutador de calor secundário é constituído por pequenos tubos que recebem os gases de escape depois de terem passado pelo permutador de calor primário. Aqui, mais calor é extraído dos gases de escape e, como resultado, os gases são resfriados a ponto de condensarem em água e dióxido de carbono. Como a água e o dióxido de carbono formam um condensado levemente ácido chamado ácido carbônico , o trocador de calor secundário deve ser feito de aço inoxidável para resistir à corrosão.
- Linha de drenagem de condensado: O condensado de ácido carbônico do trocador de calor secundário é drenado através de um tubo de PVC e geralmente descarregado em um dreno de piso.
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Sistema de ventilação
A temperatura de exaustão dos gases de combustão de um forno de condensação é fundamentalmente diferente da de um forno convencional. O exaustor de combustão do forno de condensação é relativamente frio e pode ser ventilado com um tubo de ventilação de plástico sem o uso de uma ventilação de chaminé de metal.
- Ventoinha de indução: fornos de condensação, como muitos fornos convencionais, usam um ventilador de indução e um pressostato .
- Ventilação de gás de combustão de plástico: Os gases de combustão de um forno de condensação podem sair através de um tubo de ABS ou CPVC devido à sua baixa temperatura (cerca de 100 graus F ou menos). Eles geralmente desabafar através de uma parede da casa, pelo menos, 12 centímetros acima do nível ou acima do nível de neve previsto.