Abaixar a velocidade do soprador de um forno a ar forçado diminui sua eficiência?

Respostas da Engenharia Empírica:

Sim: você economizará custos de energia elétrica ao deixar seu ventilador em estado baixo.

Não: você não economizará em custos de gás / óleo acionando seu ventilador em baixa. Porque a velocidade do ar mais lenta sobre o elemento de calor está transferindo menos unidades de BTU para o ar circulante e elas simplesmente sobem pelo tubo de escape.

A diferença líquida dos dois números acima é sua economia ou custo.

Atualmente estou investindo strongmente em estudar e aprender o assunto, enquanto me comprometo a reduzir meus custos de energia de inverno este ano.

Com o óleo de aquecimento a $ 4,50 / gal posso assegurar-lhe sem medir qualquer coisa que executando o meu ventilador em baixo não é mais eficiente do ponto de vista $$. Eu estou no processo de religar meu ventilador para correr em alta com o forno. Em apoio a isto: Eu encontrei o manual do proprietário para meu forno e nele, afirma, "se você tiver uma bobina de ar condicionado instalada, você deve mudar a velocidade do ventilador do forno para alta para acomodar a diminuição do fluxo de ar causada por a bobina de resfriamento no plenum. "

Eu também tenho medido que em baixa velocidade meu forno requer AT-PELO MENOS 1 hora de corrida constante para elevar minha temperatura doméstica por 6 graus F. Em alta velocidade leva 30-40 min. Com um bico queimador de um galão por hora que me economiza AT-PELO MENOS 30% de óleo combustível, mais 20-30 min de tempo de funcionamento do soprador ou pelo menos 30-50% de economia de tempo de operação. Agora, eu não fiz a medição para saber quanta eletricidade meu ventilador usa em baixo e alto. Mas estou razoavelmente certo de que ele usa menos para rodar em alto vs. baixo, então ele usa para rodar em baixo vs desligado. Eu sei que meu forno inteiro funciona com segurança em um disjuntor de 15amp com o soprador alto, o queimador funcionando, o umidificador funcionando e a bomba de água para esvaziar o umidificador funcionando. Assim, meu ventilador não pode usar muita eletricidade em alta.

Então, claramente, rodar o seu soprador de alto-forno é apenas mais eficiente SE-e-SOMENTE-SE o custo do combustível de aquecimento é muito menor que o custo da eletricidade para operar o soprador um pouco mais rápido.

Depois de um pouco de pesquisa, (traduzido: "habilidades loucas do google") eu encontrei um artigo alegando que baixar a velocidade do soprador pode aumentar a eficiência. Eu não estou completamente convencido sobre isso, uma vez que a alegação é feita por uma empresa que vende ventiladores de velocidade variável para a adaptação de sistemas HVAC. Eu acho que ajustar o elemento de aquecimento economizaria mais energia do que reduzir o consumo elétrico do soprador, mas eu mesmo não fiz um estudo sobre isso. (Transferência de calor não foi uma das minhas aulas favoritas na faculdade - eu me concentrei mais em sistemas dinâmicos, desculpe.)

Trecho do artigo:

Many gas-fired, high-efficiency furnaces also save on the electricity required to power the blower motor, though this savings is not factored into the AFUE rating. They do this by coupling a sophisticated, programmable thermostat to a variable-speed motor. Unlike a conventional system—where the furnace goes on, blows hot air into the house at full force for a few minutes, and then shuts off—a variable-speed or “variable-capacity” system runs the blower for longer periods at lower speeds. It provides quieter and more even and comfortable heat than a conventional furnace and doesn’t consume electricity unnecessarily.

For homeowners who want to upgrade rather than replace an existing furnace, Emerson Electric offers an exclusive replacement blower motor called the Mark Z that can be set by the homeowner on a continuous, slower-than-normal speed. It offers three settings: 525 RPM for saving energy, 900 RPM for heating, or 1100 RPM for air conditioning. According to the company, the slower circulation speed reduces energy consumption by 75%.

Se você realmente quisesse ser científico, poderia realizar um experimento e postar os resultados aqui. Eu iria com registro diferencial de temperatura (dentro de temp - temperatura externa) vs. consumo de energia todos os dias durante um mês com o ventilador em alta e depois por um mês com o soprador em baixo. Isso lhe dará os resultados mais confiáveis para o seu sistema em particular.

Veja o que gravar, em ordem de importância:

1. Configuração do soprador - Você precisará de um tempo significativo para MED e MED-HI. Eu diria pelo menos duas semanas de cada, e talvez até um mês. Depende de quanto tempo frio você tem normalmente durante o inverno. Você pode tentar 8 semanas alternando períodos de 2 semanas.
2. Consumo diário de energia - Você terá que tirar isso do seu medidor elétrico. Se você executar qualquer eletrônica ou ferramentas de alta potência que você não usa normalmente, convém anotar isso nos dias que você fizer.
3. Temperatura Média Diária Externa do Ar - Esses dados permitirão que você ajuste a mudança climática, o que leva a cargas HVAC maiores / menores. Um alto / baixo para o dia não faria mal algum.
4. Dentro da temperatura do termostato - Se você mantiver essa constante constante (ou seja, não desligue / diminua o ar durante o dia), isso não deve ser um fator tão importante.
5. Velocidade diária média do vento - Altas velocidades do vento aumentam o coeficiente de convecção entre suas paredes externas e o ar externo.
6. Precipitação - O acúmulo de neve no telhado e a umidade da chuva também podem afetar as taxas de transferência de calor.

Os dois últimos (5 e 6) não são tão importantes, mas mais dados são sempre melhores. (Confie em mim, a pior coisa que acontece comigo no trabalho é ter resultados inconclusivos devido à coleta de dados insuficiente durante um estudo caro e demorado.) Não deve demorar mais do que alguns minutos por dia para registrar os dados de qualquer maneira. . Não sei exatamente a fórmula que eu usaria para normalizar os resultados, mas estou bastante confiante de que poderia encontrar alguma correlação se eu tivesse os dados para brincar. Se uma distinção clara entre a velocidade do soprador não for óbvia nos dados, então você provavelmente não economizará muito dinheiro de qualquer maneira, então vá com o que é mais confortável para você.

Se o fabricante do forno fornecer diferentes queimadores para essa unidade, você pode estar arriscando uma falha prematura. O trocador de calor pode ser superaquecido e queimado se o soprador não remover calor suficiente. O dimensionamento correto do duto pode resolver o problema que você está tendo. Às vezes você precisa adicionar mais dutos para obter a pressão e a velocidade adequadas.

Sim - a eficiência do trocador de calor diminuirá. O consumo de energia do soprador a uma velocidade menor será compensado pela perda na inércia da roda do ventilador. Mas você vai ter dificuldade em medir ou no seu porão da Trane.

Se você quiser resolver o problema de ruído do ar, mova os filtros de ar de retorno de seus locais de passagem de volta para o lado a montante do duto de ar de retorno no forno.

Em termos de bombas de calor, operar o soprador externo mais rápido pode reduzir as perdas de cobre i2r e histerese de perdas por corrente parasita de ferro. Essas duas perdas compreendem a magnitude das perdas de calor. Estreitando esse loop de histerese:

• Aumentar a permeabilidade
• Baixa retentividade
• Menor coercividade
• Baixa relutância
• Menor magnetismo residual

Levando a um loop de histerese menor, aumentando a eficiência do motor reduzindo as perdas de corrente de Foucault de ferro.

Eu tenho um forno Carrier / bomba de calor com um termostato de controle caro que fala diretamente para a bomba de calor. Ele permite três velocidades constantes de ventilador, bem como uma velocidade de ventilador automática e uma taxa de queima variável e velocidade do compressor e do ventilador. Durante as horas acordadas, mantenho a velocidade da ventoinha baixa ou média. O recurso automático raramente entra em ação uma vez no ponto de ajuste. A constante mudança de ar em um ponto de ajuste mais baixo mantém a casa confortável. À noite, com um ponto de ajuste ainda mais baixo, mudo a velocidade do ventilador para automático.

Eu poderia imaginar um número menor de "ciclos de aquecimento" (que também incluem ligar o ventilador) pode economizar alguma coisa (assim como menor velocidade do ventilador = menos eletricidade) ... mas como outros notaram, enquanto (especialmente forno de eficiência mais baixo) está esboçando escape o tubo que não pode ser bom. Com base em alguns comentários aleatoriamente pesquisados aqui: link parece concordar que diminui a eficiência, mas pode aumentar o conforto [ex: pontos frios ou nível de ruído]:)

Especialmente com um forno de alta eficiência, no entanto, pode ser que a conta de energia elétrica reduzida economize o suficiente para compensar a "perda da combustão", não tenho certeza. Vários anúncios de fornos de alta velocidade de velocidade variável os chamam de "mais eficiência energética" (observe também a diferença entre um soprador de velocidade variável e um forno de alta eficiência, separados, por exemplo, um soprador de velocidade variável em um forno de baixa eficiência ). Note também que há sempre apenas "um soprador", mas esse soprador pode ou não ser de velocidade variável, etc.

Relacionado: um forno de dois estágios funciona de fato atirando menos gás para fora , o que pode melhorar sua eficiência. Possivelmente você poderia fazer o mesmo aqui (desligue o soprador e gás).

Também relacionado, por exemplo, com um forno de velocidade variável, uma vez que ele é executado continuamente e reduz os "pontos frios" que você pode achar que pode configurá-lo em um grau inferior ao do tipo ligado / desligado.

Como uma nota lateral, abaixar a velocidade do ventilador (aquecimento) aparentemente só deve ser feito se não reduzir o "aumento de calor" (diferença de temperatura entre a entrada e o suprimento de ar, se eu entendi, também conhecido como o "delta T") além do valor recomendado pelo fabricante para aquele forno. Se ficar fora de especificação, então, em "dias muito frios" (quando o forno estiver muito cheio), poderá disparar um desligamento automático quando o trocador não estiver esfriando o suficiente, FWIW. E eu acho que você não deve empurrá-lo muito perto dos limites, pois as coisas podem mudar um pouco ao longo do tempo (o filtro ficará mais sujo, as lâminas ficarão mais sujas).

A maioria dos fornos residenciais foi instalada pelo menor licitante. Dito isso, o contratante não tem nenhum incentivo real para acertar. Retornos adequados raramente são um pensamento. Às vezes, menos cmf dará ao ar mais tempo no permutador de calor, deixando-o mais quente. Sendo um cara bms / controles eu raramente tenho bastante cfm em grandes edifícios. A única alternativa é aumentar a temperatura de descarga. A troca de calor leva tempo.