科普一下Furnace

[gastechnician]

1.基本构造:
(1)外部:一个金属壳体,与炉子相连的是duct system.
(2)内部:主要有:
*heat exchanger---位于burner正上方,用于吸收燃烧所产生的热量,加热supply air,由blower鼓风通过duct system送到各室.

*burner:燃烧器,根据炉子的capacity不同,一般配置有三到五中不等,用于燃烧natural gas.

*Blower assembly: 鼓风机,它包括blower housing(装载后几项), fins(旋转产生气流), motor(动力源,交流120V), capacitor(motor启动用途). 高级一点儿的炉子上还安有flow sensor,用于安全保护. 老式一般采用belt drive,即motor通过belt驱动blower.现在多数采用direct drive,即motor直接驱动blower.

*Controls:控制部分.老式的控制部分比较简单,一般包括
----Fan/Limit Switch(这是一个二合一的控制开关,其中fan switch控制blower在预定温度范围内送风,limit switch是用于温度过高时切断系统以保护不致过热或火灾),它是一个有银色金属外壳的盒子.它工作原理是:一个bi-metal(具有不同温度敏感性金属)在温度变化时产生转动,以达到开/关的作用. 这个开关因采用金属材料制做而成,因此容易被腐蚀从而影响精确性,有时fail造成系统无法工作.
----Gas Valve:用于控制natural gas的电磁阀,十分重要也十分昂贵的控制部件.在它上面集成了main gas valve, pilot valve.前者是开关gas的,后者是控制pilot的.此外,GAS VALVE上还有一个重要部件,就是thermocouple,它是用来探测pilot flame是否存在,如果pilot熄灭,系统将无法启动.

----Pilot assembly: 包括pilot和thermocouple. Pilot被这里的国人称为"火种",不错,它主要的作用是保持火种的存在,随时准备点燃炉子.Thermocouple是一根铜管带一个探头,这个探头是一个bi-metal(铜镍),在pilot flame加热下能产生15-30毫伏左右的微电压,此电压作用于pilot valve,如果Pilot灭了,这个电压消失,系统停止工作.

----Thermostat:温控器,用户可以把它安装便于调整的位置,但不能放在阳光直射,气流大,过低及有其他热源的位置. 它的基本功能是温度调节和系统开关.随着节能的迫切需要和新技术的发展,thermostat也花样翻新,用户可以根据自家的系统选择不同型式的温控器.

----Furance Switch:喜欢DIY的朋友请注意了,你DIY时一定要先把这个开关OFF,否则有触电危险. 有的系统没有安装这个开关,而是由炉子自带的DOOR SWITCH来代替.如果DIY时不小心,闭合了DOOR SWITCH,那是十分危险的.所以我建议DIYER在这种情况下,先把PANEL里的FURNACE支路切断,然后把DOOR SWITCH后面的插座拔下来,用电工绝缘包布包好,再干活.

以上介绍的控制单元是最简单的了,现在的炉子大多带有module控制单元(一个盒子上有很多插头和接线),它集成了炉子工作程序,通过分布于炉子各部位的sensor来控制炉子工作.这里,随便说一下各种sensor,主要的:
----pressure sensor:这个sensor是一个直径3英寸的扁圆金属盒,有一根胶管和两根电线连接.它是用来探测venting　system是否正常，如果烟道堵了，或venting motor坏了，它就不会闭合控制回路，系统自动停止工作．

　----flame roll-out sensor(2-4个不等）: 正常情况下炉子是在负压下工作，即火焰被上升气流＂吸＂入heat exchanger,但由于外部环境多变，有时上升气流会变成下降气流，这时火焰会＂喷＂出炉头，烧毁炉子．在这种情况下，Flame r-o sensor自动切断电源，保护系统．

---Flame rod: 位于burner附近的一根二寸长的金属杆,用于探测flame是否存在,如果熄灭, flame rod作用于gas valve,系统停止工作.

　----此外，还有vent limit, flow switch等花样繁多，目的都是安全保护功能．　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (to be continued)

[fairy]

好帖，鼓励一块绿豆膏。另外问个问题，下星期一就要close了，总觉得furnace噪音太大，怎么查，如果真是furnace的问题要多久才能修好？

[mildkiller]

好文！我也加一块！

[gastechnician]

1. 来自于blower(风机):比如motor固定不牢或支架单薄产生的振颤;如果是belt drive,pulley(驱动轮或被动轮)间的alignment不对,需要调整;风机轴承老了.因此,需要仔细听听声源是否来自blower部位.
2. 来自于辅属设备的松动,比如humidifier,electronic air filter(cleaner)....
3. 来自于duct本身连接松动.
4.某些电线(比如humidifier一般从return air duct里面走线)"敲"duct.
5. 炉子里的零部件松动等.

另外,听说高效(90%以上)炉子比中低效炉子噪声大,本人没有作仔细对比,仅供参考.

总之,从声源入手,就比较容易找出问题所在.

作者: fairy

好帖，鼓励一块绿豆膏。另外问个问题，下星期一就要close了，总觉得furnace噪音太大，怎么查，如果真是furnace的问题要多久才能修好？

[gastechnician]

[zzbsb]

请教一个问题：

我的thermostat有几个设定：
1. furnace一直工作加热到thermostat设定温度
2. furnace工作一会，然后停一会，然后在工作，这样走走停停的加热到设定温度,这个频率可以调节。

这两种方式有什么利弊呢？

[fairy]

作者: gastechnician

1. 来自于blower(风机):比如motor固定不牢或支架单薄产生的振颤;如果是belt drive,pulley(驱动轮或被动轮)间的alignment不对,需要调整;风机轴承老了.因此,需要仔细听听声源是否来自blower部位.
2. 来自于辅属设备的松动,比如humidifier,electronic air filter(cleaner)....
3. 来自于duct本身连接松动.
4.某些电线(比如humidifier一般从return air duct里面走线)"敲"duct.
5. 炉子里的零部件松动等.

另外,听说高效(90%以上)炉子比中低效炉子噪声大,本人没有作仔细对比,仅供参考.

总之,从声源入手,就比较容易找出问题所在.

builder 说炉子是高效的，因此噪音大了些。不过你的话非常有启发，从这些地方入手，在改善一下，希望能降低一些噪音。

[rhill]

Good Stuff

[gastechnician]

基于你提出的问题,我并无经验和现成答案,因此做了一些"研究"

研究方法:类比这篇研究报告(http://www.process-cooling.com/CDA/A...2,6157,00.html),公开资料,不算"偷"吧.

研究结果大致如下:
模式1为continuous mode(下称cont.),模式2为intermittent mode(下称int.)
cont. 要比 int. mode节省一些,多少无法定量.

原因分析如下:

这两种mode中间,系统本身(尤其指蜿蜒几十英尺的duct)的热量消耗起到非常关键的作用,而非室内热量的消长.

在int.下,duct系统由于不断被加热到预定温度,因此温降不明显;而在cont.下,duct系统温降会很大,因此每次炉子启动后,有相当长的一段时间是在加热duct,这就延迟了向室内供暖的时间和效率,因此炉子会用较长的时间才会把室温提升到预定温度.

由于没有实测数据,只能定性分析,不一定正确.

从comfort角度看,int. mode is better,因为温差不明显.而cont. mode会感到"一冷一热"的,同时humidity也会因为温度的变化太大而失调,无疑将加大humidifier的工作负荷,你得多花点水电钱了.

结论: int. mode is the best for your bill and comfort.

作者: zzbsb

请教一个问题：

我的thermostat有几个设定：
1. furnace一直工作加热到thermostat设定温度
2. furnace工作一会，然后停一会，然后在工作，这样走走停停的加热到设定温度,这个频率可以调节。

这两种方式有什么利弊呢？

[zzbsb]

多谢回复，和我想得差不太多。con模式下温差在1度左右。int模式下基本比较精确。

[River]

请问更换一个中档的 furnace 要大约多少钱？

[gastechnician]

选炉子大致要考虑:
1. 房子面积A与炉子BTU capacity的关系: A越大,BTU需要越大,炉子越贵.
2. 热效率:standard 60-80%, mid-efficiency 80-90%,high efficiency 90%以上.一般来说,热效率越高,炉子+安装成本越高.当然,热效率越高,也越省钱.
3. 牌子:个人愚见,主流牌子如lennox,carrier,keeprite,york,honeywell,trane,goodman等差别并不明显,因为这一行竞争十分激烈,不行的早淘汰掉了,剩下的这些牌子之所以能生存下来是因为它们有比较更硬的质量和技术.各牌子的竞争策略不同,有吹质量过硬,有吹节能一流,有吹超静音的,没机会一一品尝啊.

综合来看,安装一个新炉子成本一般在2000-3000不等,长远来看,能源涨价势所必然,如果自己的房子,且想长住,还是一次投资买个high efficiency的为好,主流牌子哪个都可以.具体选购,参见下贴详情.

另外,有一个问题,就是买个好炉子不等于万事大吉,安装质量非常重要,再加上适当的维护保养,这样,你的这个炉子整体工作效率才能处于peak performance!所以,买个好炉子,请家专业敬业的安装公司,每年再花些银子做做保养才是一个好owner所为啊.

作者: River

请问更换一个中档的 furnace 要大约多少钱？

[gastechnician]

一.为什么要换炉子?
1. 炉子小毛病不断,找人修理人工很贵的.
2. 如果炉子已经用了10年以上,而下列几样东西之一被判"死刑": gas valve----一般公司换,要工料400多; Heat exchanger---更换不起了,得800-1000.还有,control module得400-600不等.
3. 长住(至少5年以上),否则为下家投资了.
4.其他个人喜好.

二. 换哪种fuel的炉子?
当然是natural gas的炉子,因为oil炉子热效率较低,且系统比较复杂,维护也比较麻烦.听说用OIL炉子的房子,保险也贵.

三. 多大的炉子合适?
理论上讲,炉子大小要经过qualified contractor进行heat loss calculation.
实际上,换炉子可以简化一些,就是买与现有同output BTU/H就行了.一般50,000--100,000BTU/H.大点儿的炉子，热的快，减少供热死角．其实大炉子多花不了几个钱，一个梯度下来（20,000BTU/H)，也就差150块钱．

四,什么牌子的好?
众说纷纭,不过有一点是肯定的:像carrier, lennox这种通过dealership渠道销售的品牌肯定要贵一些.像其他大众产品,推荐keeprite比较经济,市场拥有量很大.

五.注意事项:
1. 有关warranty: 尽量选择heat exchanger warranty长的炉子,因为Heat exchanger死了,炉子也就基本寿终正寝了.
2. 别碰太"冷"的牌子,老牌子比较可靠一些.
3. 系统工作不仅取决于炉子本身质量,安装质量也非常重要.因此要找一家安装质量,信誉好的公司来做,别省了＂小钱＂将来花＂大钱＂．

以上个人建议，仅供参考，凭此入市，风险自担．ＸＸ．

[xiao xiao]

请问白天家里没人温度设几度?回国几周家里没人又设几度?Thanks

[River]

有人说低5度好，有人说低10度好， 自己比较看看吧

几周没人？ 如果没有东西怕冻怀， 5度够了吧？

[ggghands]

.........

[sunseason]

我就想问一下在哪里可以买到锅炉的鼓风机，空调的继电器，别告诉我电器店有去查黄页，给个具体店名地址电话链接最直接，谢谢。

[gastechnician]

比如:make,model,series.另外,你住哪个城市和区域(比如mississauga, dundas/mavis),这样我可以就近找一个店.

[millermin]

能不能贴一张原理图出来。

[IRON HORSE]

##另外,有一个问题,就是买个好炉子不等于万事大吉,安装质量非常重要,再加上适当的维护保养,这样,你的这个炉子整体工作效率才能处于peak performance!所以,买个好炉子,请家专业敬业的安装公司,每年再花些银子做做保养才是一个好owner所为啊. ##


怎么保养？