Reduzir a velocidade do ventilador de um forno de ar forçado diminui sua eficiência?

Meu forno a gás tem duas opções para a velocidade do ventilador: MED e MED-HI. Tinha sido ajustado na velocidade mais alta, mas isso era muito duro, então eu a reduzi para a velocidade mais lenta. Isso tem algum impacto na eficiência da unidade?

Respostas de engenharia empírica:

Sim: você economizará custos de energia elétrica executando o ventilador em baixa potência.

Não: você não economizará em custos de gás / óleo ao operar o ventilador em baixa temperatura. Como a velocidade do ar mais lenta sobre o elemento de calor está transferindo menos unidades de BTU para o ar circulado e elas simplesmente sobem no tubo de escape.

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

Atualmente, estou investindo fortemente em estudar e aprender o assunto, pois me comprometo a reduzir meus custos de energia no inverno este ano.

Com óleo de aquecimento a US $ 4,50 / gal, posso garantir, sem medir nada, que deixar meu soprador em baixa NÃO é mais eficiente do ponto de vista de $$. Estou no processo de religar meu soprador para funcionar em alta temperatura com o forno. Em apoio a isso: Encontrei o manual do proprietário do MFR para o meu forno e ele diz: "Se você tiver uma bobina de ar condicionado instalada, deverá mudar a velocidade do ventilador do forno para alta para acomodar a diminuição do fluxo de ar causado por a serpentina de resfriamento no plenum ".

Também medi que, em baixa velocidade, meu forno requer, pelo menos, 1 hora de funcionamento constante para aumentar a temperatura da minha casa em 6 graus F. Em alta velocidade, leva de 30 a 40 minutos. Com um bico de queimador de um galão por hora que me poupa pelo menos 30% em óleo combustível, mais outros 20 a 30 minutos de tempo de funcionamento do soprador ou pelo menos 30 a 50% de economia de tempo de funcionamento. Agora, não fiz a medição para saber quanta eletricidade meu soprador usa em baixa vs alta. Mas tenho certeza de que ele usa menos para rodar em alta vs baixa do que em rodadas em baixa vs OFF. Sei que todo o meu forno funciona com segurança em um disjuntor de 15 ampères com o ventilador alto, o queimador ligado, o umidificador ligado e a bomba de água para esvaziar o umidificador funcionando. Assim, meu ventilador não pode estar usando tanta eletricidade no alto.

Tão claramente que operar o soprador do forno em baixa temperatura é apenas mais eficiente SE e SOMENTE SE o custo do combustível para aquecimento for muito menor do que o custo da eletricidade para acionar o soprador um pouco mais rápido.

Depois de um pouco de pesquisa, (traduzido: "mad google skills"), encontrei um artigo alegando que diminuir a velocidade do ventilador pode aumentar a eficiência. Eu não estou completamente convencido disso, uma vez que a alegação é feita por uma empresa que vende sopradores de velocidade variável para modernizar os sistemas de climatização. Eu acho que ajustar o elemento de aquecimento economizaria mais energia do que reduzir o consumo elétrico do ventilador, mas eu não fiz um estudo sobre ele. (A transferência de calor não era uma das minhas aulas favoritas na faculdade - concentrei-me mais em sistemas dinâmicos, desculpe.)

Trecho do artigo:

Muitos fornos a gás e de alta eficiência também economizam a eletricidade necessária para alimentar o motor do ventilador, embora essa economia não conste da classificação AFUE. Eles fazem isso acoplando um termostato sofisticado e programável a um motor de velocidade variável. Ao contrário de um sistema convencional - onde o forno continua, sopra ar quente na casa com força total por alguns minutos e depois desliga - um sistema de velocidade variável ou de “capacidade variável” aciona o ventilador por períodos mais longos em velocidades mais baixas . Fornece calor mais silencioso, mais uniforme e confortável do que um forno convencional e não consome eletricidade desnecessariamente.

Para os proprietários que desejam atualizar em vez de substituir um forno existente, a Emerson Electric oferece um motor soprador de substituição exclusivo chamado Mark Z, que pode ser configurado pelo proprietário em uma velocidade contínua, mais lenta que o normal. Ele oferece três configurações: 525 RPM para economia de energia, 900 RPM para aquecimento ou 1100 RPM para ar condicionado. Segundo a empresa, a menor velocidade de circulação reduz o consumo de energia em 75%.

Se você realmente quisesse ser científico, poderia realizar um experimento e postar os resultados aqui. Eu usaria o diferencial de temperatura de registro (temperatura interna - temperatura externa) versus consumo de energia todos os dias durante um mês com o ventilador em alta e depois por um mês com o ventilador em baixa. Isso fornecerá os resultados mais confiáveis ​​para seu sistema específico.

Aqui está o que gravar, em ordem de importância:

1. Configuração do ventilador - Você precisará de um tempo significativo para o MED e o MED-HI. Eu diria pelo menos duas semanas de cada, e talvez até um mês. Depende de quanto tempo frio você normalmente tem durante o inverno. Você pode tentar oito semanas alternando períodos de duas semanas.
2. Consumo diário de energia - Você precisará tirar isso do seu medidor elétrico. Se você usa eletrônicos ou ferramentas de alta potência que normalmente não usa, anote nos dias em que o fizer.
3. Temperatura média diária do ar externo - Esses dados permitem ajustar as mudanças climáticas, o que leva a um aumento / diminuição das cargas de HVAC. Um alto / baixo para o dia também não faria mal.
4. Temperatura interna do termostato - Se você mantiver essa temperatura constante (ou seja, não desligue / diminua o ar durante o dia), isso não deve ser um fator tão importante.
5. Velocidade média diária do vento - As altas velocidades do vento aumentam o coeficiente de convecção entre as paredes externas e o ar externo.
6. Precipitação - O acúmulo de neve no telhado e a umidade das chuvas também pode 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 me acontece no trabalho é ter resultados inconclusivos devido à coleta insuficiente de dados durante um estudo dispendioso e demorado.) Não deve demorar mais do que alguns minutos por dia para registrar os dados de qualquer maneira. . Não tenho certeza exatamente da fórmula que usaria para normalizar os resultados, mas estou bastante confiante de que poderia criar alguma correlação se tivesse os dados para brincar. Se uma distinção clara entre as velocidades do ventilador não for óbvia nos dados, provavelmente você não economizará muito dinheiro de qualquer maneira, então escolha o que for mais confortável para você.

Se o fabricante do forno fornecer queimadores diferentes para essa unidade, você poderá estar arriscando uma falha prematura. O trocador de calor pode ser superaquecido e queimado se o ventilador não remover o calor suficiente. O dimensionamento adequado 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 ventilador a uma velocidade mais baixa será compensado pela perda de inércia da roda do ventilador. Mas você terá dificuldade em medir tanto no seu porão Trane.

Se você quiser resolver o problema do ruído do ar, remova os filtros de ar de retorno dos locais dos corredores de volta ao lado a montante do duto de ar de retorno no forno.

Em termos de bombas de calor, a operação mais rápida do ventilador externo pode reduzir as perdas de cobre i2r e as perdas de corrente de Foucault por ferro de histerese. Essas duas perdas compreendem a magnitude das perdas de calor. Estreitando esse ciclo de histerese:

• Aumentar a permeabilidade
• Retentividade mais baixa
• Coercividade mais baixa
• Menor relutância
• Menor magnetismo residual

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

Eu tenho um forno Carrier / bomba de calor com um termostato de controle caro que fala diretamente com a bomba de calor. Ele permite três velocidades constantes do ventilador, bem como uma velocidade automática do ventilador e uma taxa de queima variável e velocidade do compressor e do ventilador. Durante as horas de vigília, mantenho a velocidade do ventilador baixa ou média. O recurso automático raramente entra em ação uma vez no ponto definido. A rotação constante do 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 automática.

Eu poderia imaginar que possivelmente menos "ciclos de aquecimento" (que também incluem ter que ligar o ventilador) possam economizar algo (assim como menor velocidade do ventilador = menos eletricidade) ... mas como outros observaram, enquanto está em execução (esp. forno de baixa eficiência), está projetando exaustão da chaminé, o que não pode ser bom. Com base em alguns comentários aleatoriamente pesquisados ​​aqui: http://www.inspectorsjournal.com/Forum/topic.asp?TOPIC_ID=8998& 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 luz reduzida economize o suficiente para compensar a "perda da conduta", sem ter certeza. Vários anúncios de fornos de alta eficiência e velocidade variável os chamam de "mais eficiência energética" (observe também a diferença entre um soprador de velocidade variável e um forno de alta eficiência, eles são separados, por exemplo, você pode ter um soprador de velocidade variável em um forno de baixa eficiência ) Observe também que sempre existe apenas "um ventilador", mas esse ventilador pode ou não ter velocidade variável, etc.

Relacionado: um forno de dois estágios funciona disparando menos gás , o que pode melhorar sua eficiência. Possivelmente você pode fazer o mesmo aqui (desligue o ventilador e o gás).

Também relacionado, por exemplo, com um forno de velocidade variável, uma vez que funciona continuamente e reduz os "pontos frios", você pode achar que pode configurá-lo em um nível mais baixo do que o tipo ligado / desligado.

Como observação lateral, aparentemente, a redução da velocidade do ventilador (aquecimento) do forno só deve ser feita se não reduzir o "aumento de calor" (diferença de temperatura entre a entrada e o fornecimento de ar, se bem entendi, também conhecido como "delta T ") além do valor recomendado pelo fabricante para esse forno. Se ficar fora de especificação, em "dias muito frios" (quando o forno estiver muito quente), poderá ser desativado automaticamente quando o trocador não acabar 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 mais sujas).

A maioria dos fornos residenciais foi instalada pelo proponente baixo. Dito isto, o contratado não tem incentivo real para acertar. Retornos adequados raramente são um pensamento. Às vezes, menos cmf dará ao ar mais tempo no trocador de calor, deixando-o mais quente. Sendo um cara de bms / controles, raramente tenho cfm suficiente em edifícios grandes. A única alternativa é aumentar a temperatura da descarga. A troca de calor leva tempo.