¿La disminución de la velocidad del ventilador de un horno de aire forzado disminuye su eficiencia?

Mi horno de gas tiene dos opciones para la velocidad del ventilador: MED y MED-HI. Se había establecido en la velocidad más alta, pero eso era demasiado duro, así que lo bajé a la velocidad más lenta. ¿Tiene eso algún impacto en la eficiencia de la unidad?

Respuestas de ingeniería empírica:

Sí: ahorrará costos de electricidad haciendo funcionar su soplador a bajo.

No: no ahorrará en costos de gas / petróleo haciendo funcionar su soplador a bajo. Debido a que la velocidad del aire más lenta sobre el elemento térmico está transfiriendo menos unidades de BTU al aire circulado y simplemente suben por el tubo de escape.

La diferencia neta de las dos cifras anteriores es su ahorro o costo.

Actualmente estoy muy interesado en estudiar y aprender el tema, ya que me comprometo a reducir mis costos de energía de invierno este año.

Con aceite de calefacción a $ 4.50 / gal, puedo asegurarle sin medir nada que el funcionamiento de mi soplador a bajo NO es más eficiente desde una perspectiva $$. Estoy en el proceso de volver a cablear mi soplador para que funcione alto con el horno. En apoyo de esto: encontré el manual del propietario del fabricante de mi horno y en él dice: "si tiene una bobina de aire acondicionado instalada, debe cambiar la velocidad del ventilador del horno a alta para acomodar la disminución del flujo de aire causado por la bobina de enfriamiento en el pleno ".

También he medido que a baja velocidad, mi horno requiere AL MENOS 1 hora de funcionamiento constante para aumentar la temperatura de mi hogar en 6 grados F. En alta velocidad, tarda 30-40 min. Con una boquilla de quemador de un galón por hora que me ahorra AL MENOS 30% en combustible, más otros 20-30 minutos de tiempo de funcionamiento del soplador o al menos 30-50% de ahorro de tiempo de funcionamiento. Ahora, no he hecho la medición para saber cuánta electricidad usa mi soplador en baja vs alta. Pero estoy razonablemente seguro de que usa menos para correr en alto vs bajo, entonces usa para correr bajo vs apagado. Sé que todo mi horno funciona de manera segura en un interruptor de 15 amperios con el ventilador en alto, el quemador funcionando, el humidificador funcionando y la bomba de agua para vaciar el humidificador. Por lo tanto, mi soplador no puede usar tanta electricidad en las alturas.

Claramente, hacer funcionar el soplador de su horno a bajo nivel es solo más eficiente SI y SOLO SI el costo del combustible para calefacción es mucho menor que el costo de la electricidad para hacer funcionar el soplador un poco más rápido.

Después de un poco de investigación, (traducido: "habilidades locas de google") encontré un artículo que decía que reducir la velocidad del ventilador puede aumentar la eficiencia. No estoy completamente convencido de esto, ya que la afirmación es hecha por una compañía que vende sopladores de velocidad variable para actualizar los sistemas de HVAC. Pensaría que ajustar el elemento calefactor ahorraría más energía que reducir el consumo eléctrico del ventilador, pero yo mismo no lo estudié. (La transferencia de calor no era una de mis clases favoritas en la universidad; lo siento, me concentré más en los sistemas dinámicos).

Extracto del artículo:

Muchos hornos de alta eficiencia a gas también ahorran la electricidad necesaria para alimentar el motor del ventilador, aunque estos ahorros no se tienen en cuenta en la clasificación AFUE. Lo hacen acoplando un termostato sofisticado y programable a un motor de velocidad variable. A diferencia de un sistema convencional, donde el horno se enciende, sopla aire caliente dentro de la casa con toda su fuerza durante unos minutos, y luego se apaga, un sistema de velocidad variable o "capacidad variable" hace funcionar el ventilador durante períodos más largos a velocidades más bajas. . Proporciona calor más silencioso, más uniforme y confortable que un horno convencional y no consume electricidad innecesariamente.

Para los propietarios que desean actualizar en lugar de reemplazar un horno existente, Emerson Electric ofrece un motor soplador de reemplazo exclusivo llamado Mark Z que el propietario puede configurar a una velocidad continua más lenta de lo normal. Ofrece tres configuraciones: 525 RPM para ahorrar energía, 900 RPM para calefacción o 1100 RPM para aire acondicionado. Según la compañía, la velocidad de circulación más lenta reduce el consumo de energía en un 75%.

Si realmente quisiera ser científico, podría realizar un experimento y publicar los resultados aquí. Iría con el diferencial de temperatura de registro (temperatura interior - temperatura exterior) frente al consumo de energía todos los días durante un mes con el ventilador en alto y luego durante un mes con el ventilador en bajo. Eso le dará los resultados más confiables para su sistema en particular.

Esto es lo que debe registrar, en orden de importancia:

1. Configuración del soplador : necesitará un tiempo significativo tanto para MED como para MED-HI. Yo diría que al menos dos semanas de cada uno, y tal vez hasta un mes. Depende de cuánto clima frío tengas normalmente durante el invierno. Puede probar 8 semanas de períodos alternos de 2 semanas.
2. Consumo diario de energía : tendrá que sacarlo de su medidor eléctrico. Si ejecuta algún dispositivo electrónico o herramienta de alta potencia que normalmente no utiliza, es posible que desee anotarlo en los días que lo haga.
3. Temperatura diaria promedio del aire exterior : esta información le permitirá ajustar el cambio climático que conduce a cargas de HVAC aumentadas / disminuidas. Un alto / bajo para el día tampoco haría daño.
4. Temperatura interna del termostato : si mantiene esto bastante constante (es decir, no apaga / baja el aire durante el día), este no debería ser un factor tan importante.
5. Velocidad promedio diaria del viento : las altas velocidades del viento aumentan el coeficiente de convección entre las paredes exteriores y el aire exterior.
6. Precipitación : la acumulación de nieve en el techo y la humedad de la lluvia también pueden afectar las tasas de transferencia de calor.

Los dos últimos (5 y 6) no son tan importantes, pero más datos siempre son mejores. (Confía en mí, lo peor que me sucede en el trabajo es tener resultados no concluyentes debido a una recopilación de datos insuficiente durante un estudio costoso y que requiere mucho tiempo). De todos modos, no debería tomar más de unos minutos al día registrar los datos. . No estoy seguro de la fórmula exacta que usaría para normalizar los resultados, pero estoy bastante seguro de que podría encontrar alguna correlación si tuviera los datos para jugar. Si una clara distinción entre las velocidades del ventilador no es obvia en los datos, entonces probablemente no va a ahorrar mucho dinero de ninguna manera, así que elija lo que le resulte más cómodo.

Si el fabricante del horno suministra diferentes quemadores para esa unidad, puede estar en riesgo de falla prematura. El intercambiador de calor puede sobrecalentarse y quemarse si el soplador no elimina suficiente calor. El tamaño adecuado del conducto puede resolver el problema que está teniendo. A veces tiene que agregar más conductos para lograr la presión y velocidad adecuadas.

Sí, la eficiencia del intercambiador de calor disminuirá. El consumo de energía del ventilador a una velocidad menor se compensará con la pérdida de inercia de la rueda del ventilador. Pero tendrá dificultades para medir en su sótano Trane.

Si desea resolver el problema del ruido del aire, mueva los filtros de aire de retorno fuera de las ubicaciones de los pasillos hacia el lado aguas arriba del conducto de aire de retorno en el horno.

En términos de bombas de calor, hacer funcionar el ventilador externo más rápido puede reducir las pérdidas de cobre i2r y las pérdidas de corriente de Foucault por histéresis. Estas dos pérdidas comprenden la magnitud de las pérdidas de calor. Reducir ese ciclo de histéresis:

• Aumentar la permeabilidad
• Menor retención
• Baja coercitividad
• Baja renuencia
• Magnetismo residual inferior

Conduce a un circuito de histéresis más pequeño, aumentando la eficiencia del motor al reducir las pérdidas de corriente de Foucault.

Tengo un horno Carrier / bomba de calor con un costoso termostato de control que se comunica directamente con la bomba de calor. Permite tres velocidades constantes del ventilador, así como una velocidad automática del ventilador y una velocidad de combustión variable y una velocidad del compresor y del ventilador. Durante las horas de vigilia, mantengo la velocidad del ventilador en baja o media. La característica automática rara vez se activa una vez en el punto de ajuste. El cambio constante de aire en un punto de ajuste más bajo mantiene la casa cómoda. Por la noche con un punto de ajuste aún más bajo, cambio la velocidad del ventilador a automático.

Me imagino que posiblemente menos "ciclos de calentamiento" (que también incluyen tener que encender el ventilador) podrían ahorrar algo (así como una menor velocidad del ventilador = menos electricidad) ... pero como otros han notado, mientras está funcionando (especialmente. horno de eficiencia más baja) está arrastrando gases de escape a la chimenea que no pueden ser buenos. Basado en algunos comentarios buscados al azar en Google aquí: http://www.inspectorsjournal.com/Forum/topic.asp?TOPIC_ID=8998& parece estar de acuerdo en que disminuye la eficiencia pero puede aumentar la comodidad [por ejemplo, puntos fríos o nivel de ruido] :)

Sin embargo, especialmente con un horno de alta eficiencia, puede ser que la disminución de la factura de electricidad ahorre lo suficiente como para compensar la "pérdida de la combustión", no estoy seguro. Varios anuncios de hornos de alta eficiencia y velocidad variable los llaman "más eficiencia energética" (tenga en cuenta también la diferencia entre un ventilador de velocidad variable y un horno de alta eficiencia, están separados, por ejemplo, puede tener un ventilador de velocidad variable en un horno de baja eficiencia ) Tenga en cuenta también que siempre hay "un ventilador", pero ese ventilador puede o no tener velocidad variable, etc.

Relacionado: un horno de dos etapas funciona disparando menos gas , lo que podría mejorar su eficiencia. Posiblemente podría hacer lo mismo aquí (rechazar soplador y gas).

También relacionado, por ejemplo, con un horno de velocidad variable, ya que funciona continuamente y reduce los "puntos fríos", puede encontrar que puede configurarlo en un ajuste de grado más bajo que el tipo apagado / encendido.

Como nota al margen, la reducción de la velocidad del ventilador del horno (calentamiento) aparentemente solo debe hacerse si no reduce el "aumento de calor" (la diferencia de temperatura entre el aire de admisión y de suministro, si lo entiendo, también conocido como el "delta T ") más allá del valor recomendado por el fabricante para ese horno. Si se sale de las especificaciones, en los "días muy fríos" (cuando el horno funciona mucho) podría provocar un apagado automático cuando el intercambiador no termine de enfriarse lo suficiente, FWIW. Y supongo que no debes llevarlo demasiado cerca de los límites, ya que las cosas pueden cambiar ligeramente con el tiempo (el filtro se ensuciará, las cuchillas se ensuciarán más).

La mayoría de los hornos residenciales fueron instalados por el oferente bajo. Dicho esto, el contratista no tiene un incentivo real para hacerlo bien. Los retornos adecuados rara vez son un pensamiento. A veces, menos cmf le dará al aire más tiempo en el intercambiador de calor, lo que permitirá que se caliente. Siendo un tipo de bms / controles, rara vez tengo suficiente cfm en edificios grandes. La única alternativa es elevar la temperatura de descarga. El intercambio de calor lleva tiempo.