Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ғимараттарды жылытуға арналған құрылғы.
Device used for heating buildings
Американдық ағылшын тілінде пеш деп аталатын, ал британдық ағылшын тілінде жылытқыш немесе қазан деп аталатын бұл құрылғы ғимараттың толық немесе бір бөлігін жылыту үшін қолданылады. Пештер көбінесе орталық жылыту жүйесінің маңызды бөлігі болып табылады. Пештер ауа, бу немесе ыстық су арқылы жылуды ішкі кеңістікке беру үшін орнатылады. Бу немесе ыстық суды пайдаланатын жылыту құрылғылары тұрғын үйге арналған бу қазандықтары немесе ыстық су қазандықтары деп аталады. Солтүстік Америка мен Еуропаның көп бөлігінде заманауи пештердің ең көп қолданылатын отыны – табиғи газ, ал басқа да кең таралған отын түрлеріне сұйытылған газ (LPG), мазут, ағаш және сирек жағдайларда көмір жатады. Кейбір аймақтарда электрлік жылыту қолданылады, әсіресе электр энергиясының бағасы төмен болғанда немесе басты мақсаты кондиционерлеу болғанда. Қазіргі заманғы жоғары тиімді пештердің тиімділігі 98%-ға дейін жетеді және олар дымқұбырсыз жұмыс істей алады, ал әдеттегі газ пешінің тиімділігі шамамен 80% құрайды. Газдар мен жылу металл түтін құбырлары немесе поливинилхлорид (ПВХ) құбырлары арқылы, ғимараттың қабырғасы немесе шатыры арқылы шығарылып, механикалық түрде желдетіледі. Газ пешінің отын тиімділігі AFUE (Жылдық отын пайдалану тиімділігі) арқылы өлшенеді.
A furnace (American English), referred to as a heater or boiler in British English, is an appliance used to generate heat for all or part of a building. Furnaces are mostly used as a major component of a central heating system. Furnaces are permanently installed to provide heat to an interior space through intermediary fluid movement, which may be air, steam, or hot water. Heating appliances that use steam or hot water as the fluid are normally referred to as a residential steam boilers or residential hot water boilers. The most common fuel source for modern furnaces in North America and much of Europe is natural gas; other common fuel sources include LPG (liquefied petroleum gas), fuel oil, wood and in rare cases coal. In some areas electrical resistance heating is used, especially where the cost of electricity is low or the primary purpose is for air conditioning. Modern high efficiency furnaces can be up to 98% efficient and operate without a chimney, with a typical gas furnace being about 80% efficient. Waste gas and heat are mechanically ventilated through either metal flue pipes or polyvinyl chloride (PVC) pipes that can be vented through the side or roof of the structure. Fuel efficiency in a gas furnace is measured in AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency).
Этимология
Атауы латын тіліндегі "fornax" сөзінен шыққан, ол "пеш" дегенді білдіреді.
The name derives from Latin word fornax, which means oven.
Санаты
Пештер тиімділігі мен құрылысына қарай төрт негізгі түрге бөлінеді: табиғи тынысқа, күшпен ұрлап соққышқа, күшпен тартуға және конденсациялық пештер.
Furnaces can be classified into four general categories, based on efficiency and design, natural draft, forced air, forced draft, and condensing.
Табиғи су ағысы
Пештердің бірінші түрі – табиғи тыныс, атмосфералық жану камерасы бар пештер. Бұл пештер сыртқы қабырғасы кірпіштен, тастан немесе болаттан жасалған, ішінде құйма темірден немесе қайырмалы болаттан жасалған жылу алмастырғыштардан тұратын. Жылу алмастырғыштар кірпіш немесе тас түтін құбырлары арқылы желдетілетін. Ауа айналымы ағаштан немесе металдан жасалған, көтеріңкі бұрышпен орнатылған үлкен құбырлар арқылы жүзеге асырылатын. Бұл құбырлар жылы ауаны үйдің еденіне немесе қабырғаларына жеткізетін. Бұл әдіс жылы ауаның жоғары көтерілу принципіне негізделген. Жүйе қарапайым, аздаған басқару элементтеріне, бір автоматты газ клапанына және үрлегішке ие болмаған. Бұл пештерді жағу камерасын бейімдеу арқылы кез келген отынмен жұмыс істеуге болады. Олар ағаш, кокс, көмір, қоқыс, қағаз, табиғи газ, отын майы және тіпті ғасыр басында қысқа мерзімге кит майымен де жұмыс істеді. Қатты отынды пештердің жану камерасында күл мен "клинкерлерді" алып тастау үшін күнделікті күтім қажет болды. Кейінірек, бұл пештерге ауа таратуды жақсарту және жылуды үйге жылдам жеткізу үшін электр үрлегіштері қосылды. Газ және маймен жұмыс істейтін жүйелер әдетте үй ішіндегі термостатпен басқарылатын, ал ағаш және көмірмен жұмыс істейтін пештердің көпшілігі электрмен қосылмаған және жану камерасындағы отын мөлшерімен және таза ауа клапанының орнымен басқарылатын.
The first category of furnaces is natural draft, atmospheric burner furnaces. These furnaces consisted of cast iron or riveted steel heat exchangers built within an outer shell of brick, masonry, or steel. The heat exchangers were vented through brick or masonry chimneys. Air circulation depended on large, upwardly pitched pipes constructed of wood or metal. The pipes would channel the warm air into floor or wall vents inside the home. This method of heating worked because warm air rises. The system was simple, had few controls, a single automatic gas valve, and no blower. These furnaces could be made to work with any fuel simply by adapting the burner area. They have been operated with wood, coke, coal, trash, paper, natural gas, fuel oil as well as whale oil for a brief period at the turn of the century. Furnaces that used solid fuels required daily maintenance to remove ash and "clinkers" that accumulated in the bottom of the burner area. In later years, these furnaces were adapted with electric blowers to aid air distribution and speed moving heat into the home. Gas and oil fired systems were usually controlled by a thermostat inside the home, while most wood and coal fired furnaces had no electrical connection and were controlled by the amount of fuel in the burner and position of the fresh air damper on the burner access door.
Қатты ауа
Екінші категориядағы пеш – атмосфералық күйдіргішті стильдегі, құйма темірден немесе секциялық болаттан жасалған жылу алмастырғышы бар күшпен тартылатын ауа пеші. 1950-ші және 1960-шы жылдары осы стильдегі пештер үлкен, табиғи тыныспен жұмыс істейтін жүйелерді алмастыру үшін қолданылды және кейде қолданыстағы гравитациялық түтіктерге орнатылды. Жылытылған ауа белдік жетегімен жұмыс істейтін және кең ауқымды жылдамдықтарға арналған желдеткіштер арқылы жылжытылды. Бұл пештер қазіргі заманғы пештерге қарағанда әлі де үлкен және ауыр болды, сыртқы қабығы ауыр болаттан жасалған, бұрандалы алынып-қойылатын панельдермен жабдықталған. Энергия тиімділігі 50%-дан асып, 65%-қа дейін жетеді. Осы стильдегі пештер әлі де үлкен, кірпіш немесе тас түтіктерді газ шығару үшін пайдаланды және кейіннен кондиционерлерді орнатуға бейімделді.
The second category of furnace is the forced air having atmospheric burner style with a cast iron or sectional steel heat exchanger. Through the 1950s and 1960s, this style of furnace was used to replace the big, natural draft systems, and was sometimes installed on the existing gravity duct work. The heated air was moved by blowers which were belted driven and designed for a wide range of speeds. These furnaces were still big and bulky compared to modern furnaces, and had heavy steel exteriors with bolt on removable panels. Energy efficiency would range anywhere from just over 50% to upward of 65% AFUE. This style furnace still used large, masonry or brick chimneys for flues and was eventually designed to accommodate air conditioning systems.
Қатаң әскерге шақыру
Үшінші санаттағы пеш – болаттан жасалған жылу алмастырғышы және көп жылдамдықты желдеткіші бар, орташа тиімділіктегі, күшпен тартулы пеш. Бұл пештер бұрынғы үлгілерге қарағанда физикалық тұрғыдан әлдеқайда ықшам болды. Олар жану ауасын желдеткішпен тартатын құрылғылармен жабдықталған, бұл жылу алмастырғыш арқылы ауа өтетініне мүмкіндік беріп, отынның тиімділігін арттырды және жылу алмастырғыштардың кішіреюіне әкелді. Бұл пештерде көп жылдамдықты желдеткіштер болуы мүмкін және олар орталық кондиционерлік жүйелермен жұмыс істеу үшін жасалған.
The third category of furnace is the forced draft, mid efficiency furnace with a steel heat exchanger and multi speed blower. These furnaces were physically much more compact than the previous styles. They were equipped with combustion air blowers that would pull air through the heat exchanger which greatly increased fuel efficiency while allowing the heat exchangers to become smaller. These furnaces may have multi speed blowers and were designed to work with central air conditioning systems.
Конденсация
Отынның төртінші санаты – жоғары тиімділікпен жұмыс істейтін конденсациялық газ пештері. Жоғары тиімділіктегі конденсациялық газ пештері әдетте 90%-дан 98%-ға дейін AFUE көрсеткішіне жетеді. Конденсациялық газ пешінің құрамында жабық жану камерасы, жану ағынын күшейтуге арналған құрылғы және екіншілік жылу алмастырғыш болады. Конденсациялық газ пешінің тиімділігін арттырудың басты себебі – орташа тиімділіктегі ауа немесе мәжбүрлеп тарту пешімен салыстырғанда, екіншілік жылу алмастырғыштағы түтін газдарынан шығатын жылуды пайдалану болып табылады. Екіншілік жылу алмастырғыш түтін газдарынан жылу энергиясының көп бөлігін алып тастайды, нәтижесінде су буы мен басқа химиялық заттар (әлсіз қышқыл түзеді) конденсацияланады. Түтін шығару құбырлары, сондай-ақ, түтін жүйесі деп те аталады, көбінесе металл құбырларының орнына поливинилхлоридтен (ПВХ) жасалған құбырлармен орнатылады, бұл коррозияны болдырмауға мүмкіндік береді, бірақ бұл орнатылған жердің географиялық орналасуына және жергілікті ережелерге байланысты өзгеруі мүмкін. Ағын күшейткіш құрылғы түтін құбырларын ғимараттан тік немесе көлденең бағытта шығаруға мүмкіндік береді. Жоғары тиімділіктегі пештерді орнатудың стандартты схемасына үйдің сыртынан пештің жану бөліміне таза ауа жеткізетін таза ауа қабылдау (жеткізу) құбыры кіреді. Әдетте, таза жану ауасы орнату кезінде түтін шығару құбырының қасында орналастырылады және екі құбыр да үйдің қабырғасы арқылы бірдей жерден шығады. Жоғары тиімділіктегі пештер 60% AFUE пешімен салыстырғанда отынды 25%-қа дейін 35% үнемдеуге мүмкіндік береді.
The fourth category of furnace is the high efficiency condensing gas furnace. High efficiency condensing gas furnaces typically achieve between 90% and 98% AFUE. A condensing gas furnace includes a sealed combustion area, combustion draft inducer and a secondary heat exchanger. The primary gain in efficiency for a condensing gas furnace, as compared to a mid efficiency forced air or forced draft furnace, is the capture of latent heat from the exhaust gases in the secondary heat exchanger. The secondary heat exchanger removes most of the heat energy from the exhaust gas, actually condensing water vapour and other chemicals (which form a mild acid) as it operates. The vent pipes, also known as the exhaust system, are often installed using PVC pipe instead of metal venting pipe to prevent corrosion, but this will vary based on geographical location of the installation and local regulations. The draft inducer allows for the exhaust piping to be routed vertically or horizontally as it exits the structure. A typical installation arrangement for high efficiency furnaces includes a fresh air intake (supply) pipe that brings fresh air from outside the home to the furnace combustion unit. Normally the fresh combustion air is routed alongside the exhaust PVC during installation and the pipes exit through a sidewall of the home in the same location. High efficiency furnaces typically deliver a 25% to 35% fuel savings over a 60% AFUE furnace.
Бір сатылы
Бір сатылы пештің жұмыс істеудің бір ғана режимі болады – қосулы немесе өшірілген. Бұл оның салыстырмалы түрде шулы екенін, әрқашан ең жоғары жылдамдықпен жұмыс істейтінін және ең ыстық ауаны ең жоғары жылдамдықпен үрлейтінін білдіреді. Бір сатылы пештің басты артықшылығы – оның орнату құнының төмендігі. Бұл пештер технологиясының қарапайымдығына байланысты салыстырмалы түрде арзан. Дегенмен, бір сатылы газ пештерінің қарапайымдығы үрлегіш мотордың шуы мен механикалық тиімсіздігіне әкеледі. Осы пештердегі үрлегіш моторлар жалпы алғанда көбірек энергия жұмсайды, себебі бөлменің жылу қажеттілігіне қарамастан, желдеткіш пен үрлегіш моторлар тұрақты жылдамдықпен жұмыс істейді. Бір жылдамдықпен жұмыс істейтіндігіне байланысты, бір сатылы пешті бір жылдамдықты пеш деп те атайды.
A single stage furnace has only one stage of operation, it is either on or off. This means that it is relatively noisy, always running at the highest speed, and always pumping out the hottest air at the highest velocity. One of the benefits to a single stage furnace is typically the cost for installation. Single stage furnaces are relatively inexpensive since the technology is rather simple. However, the simplicity of single stage gas furnaces come at the cost of blower motor noise and mechanical inefficiency. The blower motors on these single stage furnaces consume more energy overall because, regardless of the heating requirements of the space, the fan and blower motors operate at a fixed speed. Due to its One Speed operation, a single stage furnace is also called a single speed furnace.
Екі сатылы
Екі сатылы пеш толық және жартылай (немесе төмендетілген) екі жылдамдық режимінде жұмыс істеуі керек. Қажетті жылуға қарай, олар көп бөлігінде төмен жылдамдықпен жұмыс істей алады. Бұл пештер тыныш жұмыс істейді, ауа ағынын баяулатады және үйдегі қажетті температураны тұрақтап ұстауға көмектеседі.
A two stage furnace has to do two stage full speed and half (or reduced) speed. Depending on the demanded heat, they can run at a lower speed most of the time. They can be quieter, move the air at less velocity, and will better keep the desired temperature in the house.
Модуляциялау
Модуляциялық пеш жылу шығаруды және ауа жылдамдығын қажетті жылуға және сыртқы температураға байланысты дерлік үздіксіз реттей алады. Бұл, ол қажетті мөлшерде ғана жұмыс істейді деген сөз, демек энергияны үнемдейді.
A modulating furnace can modulate the heat output and air velocity nearly continuously, depending on the demanded heat and outside temperature. This means that it only works as much as necessary and therefore saves energy.
Жылуды бөлу
Пеш ғимараттың тұрғын кеңістігіне аралық тарату жүйесі арқылы жылуды жеткізеді. Егер тарату ыстық су (немесе басқа сұйықтық) немесе бу арқылы жүзеге асырылса, онда пеш көбінесе қазан деп аталады. Қазанның бір артықшылығы – пеш суды бөлек жылытқышсыз жуу және ыдыс-аяқ жуу үшін ыстық сумен қамтамасыз ете алады. Осы қолдану түрінің бір кемшілігі – қазан бұзылған жағдайда, жылыту да, тұрмыстық ыстық су да қолжетімсіз болады. Ауа конвекциясымен жылыту жүйелері бір ғасырдан астам уақыттан бері қолданылып келеді. Ескі жүйелер пассивті ауа айналымы жүйесіне сүйенеді, онда салқын ауаның жоғары тығыздығы оны едендегі ауа қайтару тіректері арқылы төмендегі пеш аймағына түсіреді, ал жылы ауаның төмен тығыздығы оны құбыр желісінде көтеріледі; екі күш бірлесіп, ауа айналымын «гравитациялық» деп аталатын жүйеде қозғалтады. Осы «сиырқазан» пештері мен олардың құбыр жүйелерінің орналасуы әртүрлі диаметрлі үлкен демпферлі құбырлармен оңтайландырылған. Қарама-қарсылығы, қазіргі заманғы «жылы ауа» пештері көбінесе желдеткішті үйдің бөлмелеріне ауа тарату үшін және салқын ауаны пешке қайта жылыту үшін тартады; бұл мәжбүрлі ауа жылыту деп аталады. Желдеткіш құбырлардың қарсылығын оңай жеңеді, сондықтан құбырлардың орналасуы ежелгі сиырқазаннан гөрі әлдеқайда икемді болуы мүмкін. Америка тәжірибесінде салқын ауаны жинап, пешке қайтару үшін жеке құбырлар қолданылады. Пеште салқын ауа әдетте ауа сүзгісінен, содан кейін желдеткіштен және пештің жылу алмастырғышынан өтеді, содан кейін ол ғимараттың ішіне үрленеді. Бұл жүйенің бір үлкен артықшылығы – ол пештің шығысына салқындату орамдасын қосу арқылы орталық кондиционерді оңай орнатуға мүмкіндік береді. Ауа металл немесе пластикалық «икемді» құбырлар арқылы айналады, ол оқшауланған немесе оқшауланбаған болуы мүмкін. Егер құбырлар мен плазма мастика немесе фольга таспасымен герметизацияланбаса, құбыр желісінде кондицияланған ауаның көп мөлшерде, мүмкін, кондицияланбаған кеңістікке ағып кетуі мүмкін. Энергияның ысырабына тағы бір себеп – құбырларды жылытылмаған жерлерде, мысалы, шатырларда және жертөлелерде орнату; немесе жылы климаттағы шатырлардағы кондиционер жүйелерінің құбырларын орнату.
The furnace transfers heat to the living space of the building through an intermediary distribution system. If the distribution is through hot water (or other fluid) or through steam, then the furnace is more commonly called a boiler. One advantage of a boiler is that the furnace can provide hot water for bathing and washing dishes, rather than requiring a separate water heater. One disadvantage to this type of application is when the boiler breaks down, neither heating nor domestic hot water are available. Air convection heating systems have been in use for over a century. Older systems rely on a passive air circulation system where the greater density of cooler air causes it to sink into the furnace area below, through air return registers in the floor, and the lesser density of warmed air causes it to rise in the ductwork; the two forces acting together to drive air circulation in a system termed 'gravity fed'. The layout of these 'octopus’ furnaces and their duct systems is optimized with various diameters of large dampered ducts. By comparison, most modern "warm air" furnaces typically use a fan to circulate air to the rooms of house and pull cooler air back to the furnace for reheating; this is called forced air heat. Because the fan easily overcomes the resistance of the ductwork, the arrangement of ducts can be far more flexible than the octopus of old. In American practice, separate ducts collect cool air to be returned to the furnace. At the furnace, cool air passes into the furnace, usually through an air filter, through the blower, then through the heat exchanger of the furnace, whence it is blown throughout the building. One major advantage of this type of system is that it also enables easy installation of central air conditioning, simply by adding a cooling coil at the outlet of the furnace. Air is circulated through ductwork, which may be made of sheet metal or plastic "flex" duct, and is insulated or uninsulated. Unless the ducts and plenum have been sealed using mastic or foil duct tape, the ductwork is likely to have a high leakage of conditioned air, possibly into unconditioned spaces. Another cause of wasted energy is the installation of ductwork in unheated areas, such as attics and crawl spaces; or ductwork of air conditioning systems in attics in warm climates.