فهم أنواع أفران الغاز وفئات الكفاءة

تقييم كفاءة أفران الغاز

يعد فرن الغاز في منزلك جهازًا مهمًا للغاية ويعتمد عليه في العمل بموثوقية وكفاءة وهدوء. سواء أكنت اهتمامك بمعرفة المزيد عن الفرن الحالي أو اتخاذ خيار حكيم للفرن الجديد ، فإن مسألة كفاءة استهلاك الوقود تعتبر أساسية لأي نقاش حول الأفران المنزلية.

التقليدية مقابل التكثيف أفران الغاز

تنقسم التقنيات المستخدمة في أفران الهواء القسري إلى نوعين من الفئات الواسعة:

• الأفران التقليدية
• أفران التكثيف

هذه الأنواع الفرن تعمل بشكل مختلف جدا. تمثل الأفران التقليدية تصميمًا قديمًا يقوم احتراق العادم بغازات المداخن بسرعة فائقة قبل أن تتاح له فرصة لتبرد وقبل أن تتكثف الرطوبة منها. نتيجة لذلك ، يفشل المبادل الحراري للفرن في جمع كمية الحرارة القصوى من الوقود.

مع ظهور فرن التكثيف ، تغير كل ذلك. تلتقط أفران التكثيف الحرارة حتى بعد "تبريد" غازات الاحتراق وتكثيفها. يفعلون ذلك باستخدام مبادلين للحرارة ، أحدهما للتبادل الحراري الأولي والآخر للتعامل مع غازات العادم المكثفة المتآكلة من الماء وثاني أكسيد الكربون (والتي تشكل حمض الكربونيك). يتم استنفاد غازات العادم من الحرارة إلى أن تقطر المكثفات المائية من المبادل الحراري للفرن وتهرب غازات المداخن من الأنابيب البلاستيكية البلاستيكية بدلاً من المونة أو المداخن المعدنية.

فرن الموقد وتشغيل منفاخ

ضمن هاتين الفئتين الواسعتين - التقليدية والتكثيف - تنقسم أنواع الأفران إلى أبعد من ذلك حسب تشغيل الموقد والمنفاخ. يستخدم مصطلح "المرحلة" للإشارة إلى تشغيل الموقد والمنفاخ في الفرن ، وبشكل غير مباشر ، إلى مستوى التطور في التكنولوجيا التي تتحكم في الموقد والمنفاخ. تشمل هذه المراحل:

• أفران أحادية الطور : هذا هو الأقل تكلفة ، والتسمية تعني أن الموقد والمنفاخ له مرحلة واحدة.
• أفران ثنائية الطور أو ثنائية الطور: يحتوي هذا النوع على أدوات تحكم إلكترونية تتيح أن تكون لهب الموقد والشعلة في مكان مرتفع ومنخفض ، اعتمادًا على مستوى الحرارة المطلوبة.
• أفران التعديل: يحتوي هذا النوع على أدوات تحكم إلكترونية للمحرك النافخ والمنفاخ والتي تسمح بإدخال تعديلات دقيقة على إعداد الموقد وسرعة محرك المنفاخ ، وتعديلها للحفاظ على درجة حرارة الغرفة قريبة جدًا من إعداد الحرارة في جميع الأوقات

تقييمات كفاءة الفرن

أخيرًا ، يمكن تصنيف الفرن وفقًا لتصنيفات AFUE (كفاءة استخدام الوقود Anual).

• من 55 إلى 72 في المائة من أفران AFUE منخفضة الكفاءة: الآن أصبحت قديمة بالنسبة للأفران الجديدة ، لا تزال الأفران ذات تصنيف AFUE المنخفض موجودة في العديد من المنازل.
• 78 بالمائة من الفرن ذو الكفاءة المنخفضة لـ AFUE: حتى 1 يناير 2015 ، كان هذا هو الحد الأدنى المسموح به في الفرن للأفران الجديدة.
• أفران الغاز القياسية / متوسطة الكفاءة: تشتمل هذه المجموعة على أفران ذات تقييمات AFUE تبلغ 80 بالمائة (تصل إلى 83 بالمائة).
• أفران الغاز عالية الكفاءة: هذه أفران معتمدة من Energy Star مع تصنيفات 90 إلى 98 بالمائة AFUE.

يحدد قياس AFUE كمية الوقود المحولة إلى التدفئة في الفضاء بما يتناسب مع كمية الوقود التي تدخل الفرن. وكلما ارتفعت AFUE ، وأكثر كفاءة الفرن.

المنازل المطلوبة اليوم للحصول على تصنيف AFUE لا يقل عن 78 ٪ ، ولكن الأفران مع تصنيفات منخفضة هذا عادة ما توجد فقط في المنازل المصنعة. حتى يتمكن الفرن من تلبية برنامج Energy Star التابع لوزارة الطاقة ، يجب أن يكون فرنًا عالي الكفاءة تبلغ قيمته 90 في المائة أو أعلى.

55 إلى 72 في المائة أفران AFUE (كفاءة منخفضة)

أصبحت أفران الهواء القسرية هذه قديمة الآن للبناء الجديد ولكنها شائعة جدًا في الستينيات وحتى الثمانينيات. خصائصها تشمل:

• غير متوافق AFUE (للأفران الجديدة)
• غير الإلكترونية ، اشتعال الطيار الدائمة
• الفرن على مرحلة واحدة
• منفاخ ذو سرعة واحدة
• مشروع العادم الطبيعي
• مبادل حراري ثقيل من الحديد الزهر
• في بعض الأحيان تم تحويل أفران الزيت إلى غاز طبيعي

78 في المئة أفران أفي (كفاءة منخفضة)

في عام 1987 ، حدد القانون الوطني للحفاظ على الطاقة للأجهزة مستوى الحد الأدنى من الكفاءة للأفران بنسبة 78 في المائة AFUE ، والذي ظل ساري المفعول حتى 1 يناير 2015. على الرغم من حدوث تحسن على الأفران السابقة ، إلا أنها لا تزال تعتبر أفران منخفضة الكفاءة وفقًا لمعايير اليوم . خصائصها تشمل:

• 78 في المئة AFUE
• كان يستخدم عادة في المنازل المصنعة / المحمولة ، وتطبيقات التدفئة الفضاء
• الإشعال الإلكتروني
• الفرن على مرحلة واحدة
• منفاخ ذو سرعة واحدة
• أنابيب الصلب مبادل حراري
• المشروع الطبيعي الذي يخلق تدفق غازات الاحتراق.

80 إلى 83 بالمائة AFUE (كفاءة متوسطة / متوسطة)

في عام 2007 ، اقترحت وزارة الطاقة معيارًا جديدًا بحد أدنى 80 في المائة من AFUE ، من المقرر أن يدخل حيز التنفيذ في عام 2015. ومع ذلك ، نظرًا لأن مصنعي الأفران قد حققوا بالفعل هذا الهدف وتجاوزوه قبل عام 2015 ، قام معظم المستهلكين الآن بتثبيت أفران تتجاوز هذا الحد الأدنى الشرط ، العديد من اختيار عالية الكفاءة أفران الطاقة نجمة.

خصائص هذه الأفران:

• 80 في المئة هو الحد الأدنى المسموح به للأفران الجديدة من أفران اعتبارا من 01/01/2015
• تقدم بعض الشركات نماذج تصل إلى 83 بالمائة AFUE
• الإشعال الإلكتروني
• تصميم أحادي أو مرحلتين
• منفاخ أحادية أو متغيرة السرعة
• أنابيب الصلب مبادل حراري
• مشروع طبيعي يخلق تدفق غازات الاحتراق

90 إلى 98 بالمائة AFUE (كفاءة عالية ، نجمة طاقة معتمدة)

تم تقديم برنامج Energy Star في عام 1992 ، وكان مسعى مشترك بين وكالة حماية البيئة الأمريكية ووزارة الطاقة الأمريكية. سعى إلى تحديد وتعزيز الأجهزة الموفرة للطاقة التي تهدف إلى الحد من غازات الدفيئة. استمتع المستهلكون بمجموعة متنوعة من المزايا الضريبية وفرص الخصم من خلال اختيار طرازات Energy Star الفعالة من الأفران والأجهزة الأخرى. على مر السنين ، تمكنت الشركات المصنعة للأفران من تلبية متطلبات الكفاءة المتزايدة بشكل ثابت للحصول على مؤهل Energy Star.

حاليًا ، تحمل شهادة Energy Star للأفران تصنيفات مختلفة لـ AFUE للمناخات الجنوبية والمناخات الشمالية. في عام 2012 ، على سبيل المثال ، تم تحديد مؤهل Southern Energy Star للأفران بنسبة 90 بالمائة AFUE و 95 بالمائة للولايات الشمالية. في عام 2018 ، اقترحت وزارة الطاقة 97 في المئة كحد أدنى من تصنيف AFUE للتأهل للحصول على شهادة Energy Star ، لكن هذا القرار لا يزال معلقًا.

خصائص هذه الأفران ذات الكفاءة العالية تشمل:

• 90 ٪ إلى 98 ٪ AFUE
• يحمل معظمهم تصنيفات نجمة الطاقة (90 بالمائة AFUE للجنوب و 95 بالمائة للشمال)
• حاليا ، 98.7 ٪ AFUE هو أعلى تصنيف المتاحة ، التي تقدمها Rheem
• تصميم فرن التكثيف
• الإشعال الإلكتروني
• أفران مفردة أو ثنائية الطور
• منفاخ متغير السرعة
• أنبوب الصلب مبادل حراري الرئيسي
• مبادل حراري ثانوي غير قابل للصدأ لتكثيف غازات المداخن
• غرفة الاحتراق المختومة

هناك ما يقرب من 800 أفران المتاحة التي تحمل موافقة نجمة الطاقة. تقريبًا ، يقدم كل مصنع للأفران الرئيسية طرازات Energy Star.