直接排气口和动力排气口燃气热水器
最近的鼓风机门测试/审计提醒我,在更糟糕的情况下(抽油烟机/干衣机/浴风扇打开),我的自然通风热水器可能会回风。它似乎在几分钟后就会恢复到正确的气流。它只有大约6年的历史,所以我讨厌更换它,但我更讨厌的想法,背面草案。
所以,似乎我的选择是动力排气口或直接排气口(与外部进气口/排气口,但不需要风扇/电力)。我想不出一个理由,为什么我想要电源通风口时,直接通风口将更安静,不需要电。我为什么要用动力排气装置?
豪斯在明尼阿波利斯。
谢谢你!
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电力排风装置在室内仍是渗透泄漏,但燃烧时不会回风。直排式燃烧器在房屋与燃烧风或排风之间没有空气交流,不是渗透路径。
我从没见过一个不需要电的直接通风装置。你能给我指一个吗?它们往往比动力通风口更安静,因为没有直接进入房间的空气路径,但它们使用鼓风机诱导气流。
唯一的理由去与动力排气比直接排气将更低的前期成本。
常压起草的HW加热器是一个24/365渗透泄漏,事实上驱动其他泄漏的渗透,即使它没有反起草,因为它没有烟道阻尼器。
是的,有电源通风口的渗透也是个问题。我也从来没有听说过带电的直接排气口,直到我看到霍乐迪先生在几年前的一篇文章中提到了一个,我刚刚读到他提到了一种加拿大产品。之后环顾四周,我发现类似的产品现在似乎在美国也能买到。例如:
http://www.homedepot.com/p/Rheem-Performance-50-Gal-Tall-6-Year-36-000-BTU-Natural-Gas-Direct-Vent-Water-Heater-XG50T06DV36U0/205810054
或者:
http://www.bradfordwhite.com/direct-vent-gas-models
看起来有点贵,但没有噪音和不用电似乎值得。
有件事忘了提。我能感觉到回火的热量,它会使镜子起雾,但我在热水器上放了不是一个,而是两个一氧化碳探测器,没有人说“嘘”。其中一个有数字ppm读数,显示为“0”。现在,我确定这些房主报警器不是为这种用途而设计的,但我认为有足够的CO来触发警报……或者至少暗示了什么。
丹娜,
以下是GSW热水器公司生产的直通式热水器的信息链接:
http://www.gsw-wh.com/downloads/PDF/DG109N.pdf
埃里克,
清洁燃烧的气体器具不得排放任何一氧化碳。仅仅因为CO监视器没有关闭,并不意味着设备没有回调。
谢谢马丁。我知道CO可以很低,只是没想到会这么低。显然,这仍然是一个严重的问题。我刚刚想起一个“烟囱清洁工”把烟囱顶部的旧的5英寸金属烟道帽取了下来,换上了一个笼子式的东西。也许我应该先在烟囱顶部盖上一顶合适的帽子,看看能不能有所改善。你知道为什么这些“直接通风”装置不受欢迎吗?至少在明尼阿波利斯,一个大的管道/暖通空调公司的代表从未听说过它们。
埃里克,
Q。“你知道为什么那些‘直排风’热水器不那么受欢迎吗?”
答:不,很抱歉,我对这个问题没有任何见解。
当我研究直排风(自然对流)类型时,很明显,烟道/进气道组合到外部的垂直和水平范围非常有限,加上外部盖周围的间隙。我怀疑这限制了它们的普及。
直接排气口将非常冷的外部空气吸入,而电源排气口则利用较热的内部空气。
我敢打赌直接排放会降低整体效率....
布莱恩:你会输的。
燃烧空气温度对火焰前温度(接近几千度)或中央烟道热交换器上升的气体温度有不可测量的影响。原始燃烧效率约为80%,与直接排气密封燃烧或常压通风无关。但是如果不从房间里抽稀释空气就可以从通风罩里抽出去这样就更有效了把房子和热水器看作一个系统。
不可估量-是的,但不是不可估量。
最终你是对的——还有太多其他因素对最终结果的影响更大,
当计算出的差异的数量级是0.1%时,就没有意义了,对吧?穿过中央烟道的δ - t和底部的HX的差异最多只有几度(几百度)。平均δ t除以整个HX长度的差小于一度。
丹娜,马丁,(或其他人)-
我对Dana的观察非常感兴趣(评论10),如果热水器和房子被视为一个系统,直接排气密封燃烧式热水器比大气排气式热水器更有效,因为它不使用调节空气进行燃烧。(我说对了吗?如果我说错了什么,请随时纠正我。)
你能帮助一个非物理学家了解直接排气孔热水器可以节省多少钱吗?我想最重要的因素是热水器的运转量,以及空调和室外空气之间的温差。
我很惊讶,直排风营销人员没有指出节能。
谢谢,
本
9.
直接排气口将非常冷的外部空气吸入,而电源排气口则利用较热的内部空气。
我敢打赌直接排放会降低整体效率....
Brian Larsen的回答
发布于2016年3月10日东部时间晚上7:10
10.
布莱恩:你会输的。
燃烧空气温度对火焰前温度(接近几千度)或中央烟道热交换器上升的气体温度有不可测量的影响。原始燃烧效率约为80%,与直接排气密封燃烧或常压通风无关。但是如果不从房间里抽稀释空气就可以从通风罩里抽出去这样就更有效了把房子和热水器看作一个系统。
Dana Dorsett的回答
发布于2016年3月10日东部时间晚上7:28
Dana,我可能是错的,但是我认为Brian在说整体的时候也谈到了热效率。直接通风口的热效率几乎和大气通风口一样糟糕。虽然它在射击时吸走了外面的空气,但它也有一个更大的烟道面积通过坦克。与坦克接触的表面积越大,待机损失就越大,不是吗?很好的对流流在那里发生堆栈效应把冷空气拉下来。虽然没有关于燃烧效率的争论。不知道谁会输。
本,
Dana关于稀释空气的观点是,并不是所有被吸入燃烧区和烟道向上的空气都是燃烧所必需的。空气的体积大于燃烧所需要的体积。
此外,即使在燃烧器关闭的情况下,空气也会沿着大气通风热水器的烟道向上流动(被来自温水的热量吸入,使烟道变暖)。对于许多家庭来说,空气通风热水器作为一种通风系统(将热水器所在房间的空气排出,并通过热包层的裂缝将室外空气吸入)。
很难估计这种类型的漏气对房主能源账单的影响,因为这个问题的答案取决于许多因素,包括安装热水器的家庭的漏气程度。
与HX接触的表面积更大,但由于强制通风烟道的直径通常较小,备用对流较少,因此对流损失较小。有些甚至可能有烟道阻尼器来阻碍寄生对流,以提高它们的EF值,但我不能指出一个特定的模型,这是做的。安装时,直接通风系统的堆栈效应压力通常也较低,因为进气和排气高度大致相同,而不是排气高于燃烧和稀释进气口15-40英尺。尽管有时会通过屋顶通风,但更常见的情况是侧通风低于10英尺,进气和排气之间的高差小于2英尺。与大气通风装置不同的是,在排气罩和燃烧进气口之间,罐体外部没有低阻抗对流路径。
而且,在不需要提供稀释空气的情况下,直接通风的强制通风装置不会365天24小时地清除由其他机械系统调节的房间空气。因此,将房屋和机械系统视为单一系统,在任何给定的EF评级下,它通常都更有效,即使可能有一些例外来证明这一规则。
谢谢理查德、马丁和丹娜。
迷人的东西。让我有点头晕,但我喜欢。
再次感谢,
本
所有人,
一些大气通风热水器可能比我们想象的好一点。
最近,针对某种情况,我选择安装了我能找到的最好的(在能源评级和保修方面)大气通风热水器。
打开盒子后不久,我的水管工告诉我,WH需要一个电源插座。起初,我以为他搞错了——电气要求只是一个可选的Wi-Fi模块,而我没有买——但结果是热水器有一个电动烟道阻尼器。
http://www.homedepot.com/p/Rheem-Performance-Platinum-40-Gal-Short-12-Year-40-000-BTU-ENERGY-STAR-Natural-Gas-Water-Heater-XG40S12DM40U0/204321568
虽然仍然不如密封燃烧的模型,但它比没有阻尼器的大气通风WH是更好的选择——我想你们中的一些人可能想知道它。
顺便问一下,是否有一种方法可以“关注”一个论坛,这样当有人评论时我就能收到一封电子邮件?我觉得我和马丁几年前就谈过了。当时,答案是“不”。还没有吗?
谢谢,
本
烟道阻尼器阻断了通过中心烟道热交换器的对流,有利于提高水加热效率。
http://www.homedepot.com/catalog/pdfImages/77/77c54dcc-7234-4955-9b5e-420740487c12.pdf
但是阻尼器并不能阻止从稀释罩到排气管的渗透&伟大的户外。它仍然是一个3“-4”的洞在你的建筑围护结构与24/365堆栈效应图纸,一个寄生加热和制冷负荷,直接通风系统没有。
理解。
并不是说它很棒。只是想指出,最差的热水器中最好的比我们想象的要好。
哪个方面更浪费-通过中心烟道热交换器的对流,这个WH处理?-或者稀释罩的渗入…到仍然存在的伟大的户外?
我知道有很多变数,但你能猜到吗?(芝加哥地区,WH在地下室;从稀释罩到烟囱顶部垂直距离+/- 25英尺)
如果我解决了30%的问题,那就很酷了。如果我只讲了3%,那就是浪费时间。
本
本,
我无法回答你“3%还是30%”的问题。如果我是你,只要你的热水器没有回火问题,我就不会担心。这不是什么大问题。
通过罐体的对流全年都是热量损失,在接近华氏70度的温差下工作。丹娜指出的通过包膜的泄漏只在加热或冷却季节才会出现问题,而且很少有这么大的泄漏。所以我认为阻尼器确实解决了一大半的问题。
有了烟道阻尼器,水箱的备用损耗就更小了,而这种较小的备用损耗中的更大一部分会积累到房屋的供热和制冷负荷中。开放式烟道对房屋的寄生损失并没有改变,所以这确实是一个净收益。
对房子的损失会因气候和房子的不同而有所不同,但这甚至还不到问题的50%,因为它甚至没有使热水器的EF提高50%。稳态燃烧效率约为80%,2015 EF节能标准55加仑以下燃气HW加热器的最低效率是EF的最小值0.675 -(加仑x 0.0015),因此最低法定50加仑单位的EF为:
0.675 - (50 x 0.0015)= 0.60。
50%的待机损耗改善需要EF为0.60 + (0.80 - 0.60)/2= EF 0.70。
这个系列的热水器测试在0.67到0.69之间,而不是0.70,如果没有阻尼器,可能仍然会超过代码最小值。尽管EF 0.67在没有烟道阻尼器的情况下也可以实现(有大量存在的证据),但烟道阻尼器可能是达到这一目标的一种更便宜的方式。希望在监控模式下,阻尼器的24/365电动控制也能低于1瓦,而不是那些“效率”措施中的一种,即用一种寄生损失交换另一种来自不同能源的更大规模的损失。
为什么我们需要一个稀释罩?
(这不是我想要的开头-但这样可以在“最近的评论”中看到。)
谢谢大家的反馈。
我希望在未来尝试一个直接通风的模型,但在这种情况下,我不想把WH搬迁到外墙,也不想在墙上打一个洞。
尽管如此,听起来我可能比平时做得更好(通常情况下,当WH中断时,我只买当地能买到的任何东西)。这次我有足够的时间点一个。
夏末的时候,我可能会试着把今年夏天的煤气费和去年的比较一下。(租赁财产。不是我的煤气费。但多年来都是同一个房客。)算不上科学研究,但由于没有其他明显的气体使用,它应该是有意义的。
最后一个问题:我们到底为什么需要稀释罩?我们为什么不把烟道直接连接到医院的顶部呢?(如果之前有人提到过,对不起——我没注意到。)
再次感谢。
本
本,
有几个原因为什么大气通风热水器需要通风罩(或稀释罩)。
一份文件是这样解释的:“当正确安装时,通风罩会冷却燃烧产物,并使它们安全地从建筑物流出。它还可以在由室内/室外空气压力差异引起的上升气流和下降气流期间保护加热器的运行。”
另一份文件这样解释了兜帽草案的目的烟囱的通风口朝向烟囱时,气流会发生变化,尤其是从冷空气变热时。在煤气炉最上部上方放置通风罩,将空气吸入烟囱,并可根据需要通过烟囱吸入或多或少的空气,以形成恒定的气流。这使得它有可能使燃烧器享受一致的空气流动没有任何风或突然的温度峰值或下降。热空气如果不通过通风罩,就会产生强大的气流通过燃烧器。”
马丁,
谢谢你!现在我明白了。
我没有意识到——但听起来熔炉和锅炉也有。也许我从来没看过,也许它们就在围栏里。
同样有趣(来自第二个链接)“每燃烧一立方英尺的气体,熔炉需要15立方英尺的空气用于燃烧,另外15立方英尺的空气用于稀释。”这比我预期的要多——这很好地提醒了我,使用调节空气进行燃烧(和稀释)是多么低效。
本
除了晚上熄灭燃烧气流变化,稀释罩是必要的,以降低气体燃烧排气的露点温度。排烟冷凝水为弱酸性,会腐蚀非不锈钢或砖石烟道和烟道衬垫。如果没有稀释罩,会发生大量凝结(主要在冬季)。用陶土衬里的烟道,这可能是一个昂贵的修复,通过腐蚀的b型通风口是一个健康危害。
即使有了稀释罩,将热水器排放到一个非常大的砖石烟囱中,也有足够的冷凝成为一个问题。这是一种常见的情况,当锅炉或火炉与热水器共用一个砖石烟囱被替换为一个动力通风冷凝加热设备,留下旧烟囱给热水器。热水器不能以足够的占空比或BTU率运行,即使在冬天,也不能使烟囱内衬高于稀释的废气的露点,而空间供暖设备通常可以做到这一点。这种现象甚至有一个名字,“孤儿热水器”问题。
很有趣。
只是想确认一下:稀释空气降低了排气管中酸的浓度——因此它有一个更高的露点——所以它不会在烟道/烟囱内凝结?
本
你有一部分,但有一部分是反的。
稀释空气的主要好处是减少了排气中的水蒸气浓度(即使它也减少了酸的含量),导致一个更低而不是更高的露点,使它不太可能凝结或吸附到烟道材料上,残余的酸会造成问题。
CH4(甲烷,天然气的主要成分)的燃烧产物是一分子CO2对两分子H2O(水)。此外,还有未发生反应的过量燃烧空气,以及在高温下由这些空气形成的其他化合物(少量的硝酸、氮氧化物化合物、一些碳酸等)。在80%的燃烧效率下,通常有15-30%的多余的O2没有在火焰中反应,几乎所有的N2没有在火焰中反应通过,以及燃烧空气中一定量的水没有反应通过。
即使有大量的N2和多余的O2,在火焰中反应的70-85%的燃烧空气中的O2仍然有一半形成了水,与进入的燃烧空气相比,它是一种非常富含水蒸气的气体混合物。在一个~80%效率燃烧器的15-30%典型的过量燃烧空气下,未稀释的天然气废气的露点约为130-135F。直接倾倒到一个100华氏度的烟囱内衬会产生一些凝结问题。直接倾倒到40华氏度或更低的烟囱会凝结大量的液体。
房间空气的含水量远远低于排气混合物,露点不高于室温(通常远低于空气温度),即使与低温房间空气混合降低了混合物的温度,它降低饱和温度(露点)稀释混合物甚至更多。掺合料的露点温度越低,在不产生大量凝结的情况下,烟道衬垫的温度就越低。
本,
有关“孤立热水器”问题和烟气凝结的更多信息,请参见“当烟道太大的时候。”
好了,现在我明白了。哇,我的理解还差得远呢。
我指的是较低的露点,但我称之为较高的露点。
但更重要的是,我没有意识到燃烧产生了多少水。我的穴居人思维就是不愿意接受火能生水的说法。
谢谢每一个人。
这整个讨论是一个很好的提醒,为什么我想要一个漂亮的光伏阵列,并停止在我的家里有任何燃烧用具!
作为一个拥有大气通风热水器和“升级”到动力直排(进气和排气PVC管)的人,电力使用已经几乎不明显,然而,噪音是无法忍受的。
我讨论过直接排气,因为它不需要电,也没有风扇来推动空气,但我在墙上的巨大洞是交易的破坏因素,除了想到我过去看到从烟囱里冒出来的烟现在会在地面上{而且非常热}。
我收回了使用电源通风口的想法,因为它仍然会鼓励室外空气在跑步时渗入。事后看来,它并没有那么糟糕,因为它可以作为我地下室的排风设备——而我的房子很紧,通风很差。
我最初推动从大气通风升级热水器是因为我也有回风问题(但没有可测量的CO)。现在我害怕我的直流热水器打开的那一刻,因为风扇的噪音(室内和室外)。
另一个关于为什么你可能不希望使用电源通风口的观点是,如果你使用的是直接通风口燃气热水器,经认证可在空间供暖中组合使用,作为冬季寒冷期间电网中断时的备用供暖源。
在加拿大的阿尔伯塔省,每年冬天有一两个星期,夜间最低气温偶尔会降到零下30摄氏度(在美国大约是零下22华氏度)。在这种情况下,如果当地电网中断几天,如果没有备用热源,后果可能会很严重。这里常见的备用热源包括不需要电力就能运行的燃气壁炉。
另一种选择是将燃气热水器与一个或两个辐射热水加热回路结合使用,热水循环通过直流泵泵出的HW辐射加热回路,连接到安装在外面的一对中等大小的太阳能电池板。
管道有点复杂,因为阿尔伯塔管道规范要求使用封闭的间接系统进行这种设置,这意味着使用单壁热交换器,水压减器和双止回阀,这样加热回路中的无毒流体(例如50/50丙二醇加水混合)在约20 PSI运行,没有/ v几乎没有回流到饮用水供应系统的风险。一个旁注是,给定“组合”类型的HWT,是当地法规要求至少一个饮用水装置从水箱供应,这是相当简单的容纳为了肉阿尔伯塔管道法规。
我还没有解决的一个问题是,使用直接排气罐型HWH作为辐射供暖的热源是否相对有效,因为平均稳态效率可能在70%左右,甚至可能更高一点。非常感谢有帮助的输入!
Graywood,
你需要的不仅仅是“将直流泵连接到安装在外面的几个普通太阳能电池板上”。你需要两种类型的泵——普通使用的交流泵和紧急使用的直流泵——以及能够从一个系统转换到另一个系统的阀门,以及打开和关闭泵的开关。更重要的是,你需要有一个房主,他会记得在紧急情况下打开哪些开关,打开哪些阀门,关闭哪些阀门。(即使一个房主记得这些步骤,那个房主的配偶可能不记得。)
最后,光靠太阳能电池板是不够的。你还需要一个电池系统和一个充电控制器,因为当需要紧急电源时,天气通常是黑暗和多云的。这些组件很贵,需要维护。
最重要的是:买一个木质火炉或有穿墙式通风装置的燃气加热器。