I forni possono essere classificati in quattro categorie generali, in base all’efficienza e al design, a tiraggio naturale, ad aria forzata, a tiraggio forzato e a condensazione.
Tiraggio naturaleModifica
La prima categoria di forni è quella dei forni a tiraggio naturale con bruciatore atmosferico. Queste fornaci consistevano in scambiatori di calore in ghisa o acciaio rivettato costruiti all’interno di un guscio esterno di mattoni, muratura o acciaio. Gli scambiatori di calore venivano scaricati attraverso camini in mattoni o in muratura. La circolazione dell’aria dipendeva da grandi tubi inclinati verso l’alto, costruiti in legno o metallo. I tubi incanalavano l’aria calda nel pavimento o nelle bocchette a muro all’interno della casa. Questo metodo di riscaldamento funzionava perché l’aria calda sale.
Il sistema era semplice, aveva pochi controlli, una sola valvola del gas automatica e nessun soffiatore. Questi forni potevano essere fatti funzionare con qualsiasi combustibile semplicemente adattando l’area del bruciatore. Sono stati azionati con legno, coke, carbone, spazzatura, carta, gas naturale, olio combustibile e anche olio di balena per un breve periodo all’inizio del secolo. Le fornaci che usavano combustibili solidi richiedevano una manutenzione quotidiana per rimuovere la cenere e i “clinker” che si accumulavano sul fondo dell’area del bruciatore. Negli anni successivi, queste fornaci furono adattate con soffiatori elettrici per aiutare la distribuzione dell’aria e velocizzare lo spostamento del calore nella casa. I sistemi a gas e a olio erano solitamente controllati da un termostato all’interno della casa, mentre la maggior parte dei forni a legna e a carbone non avevano connessioni elettriche ed erano controllati dalla quantità di combustibile nel bruciatore e dalla posizione della serranda dell’aria fresca sulla porta di accesso del bruciatore.
Forced-airEdit
La seconda categoria di forno è quella ad aria forzata, stile bruciatore atmosferico con uno scambiatore di calore in ghisa o acciaio sezionato. Negli anni ’50 e ’60, questo tipo di forno veniva usato per sostituire i grandi sistemi a tiraggio naturale, e a volte veniva installato sui condotti a gravità esistenti. L’aria riscaldata era mossa da soffianti azionate a cinghia e progettate per un’ampia gamma di velocità. Questi forni erano ancora grandi e ingombranti rispetto ai forni moderni, e avevano esterni in acciaio pesante con pannelli rimovibili imbullonati. L’efficienza energetica variava da poco più del 50% fino al 65% AFUE. Questo tipo di forno utilizzava ancora grandi camini in muratura o in mattoni per le canne fumarie ed era infine progettato per ospitare sistemi di condizionamento dell’aria.
Forced draftEdit
La terza categoria di forno è il progetto forzato, il forno a media efficienza con uno scambiatore di calore in acciaio e una ventola a più velocità. Questi forni erano fisicamente molto più compatti dei modelli precedenti. Erano dotati di soffianti per l’aria di combustione che tiravano l’aria attraverso lo scambiatore di calore, il che aumentava notevolmente l’efficienza del combustibile e permetteva agli scambiatori di calore di diventare più piccoli. Questi forni possono avere soffianti a più velocità e sono stati progettati per funzionare con sistemi di aria condizionata centralizzati.
CondensazioneModifica
La quarta categoria di forno è quella ad alta efficienza, o forno a condensazione. I forni ad alta efficienza possono raggiungere dall’89% al 98% di efficienza del combustibile. Questo tipo di forno include un’area di combustione sigillata, un induttore di corrente di combustione e uno scambiatore di calore secondario. Poiché lo scambiatore di calore rimuove la maggior parte del calore dal gas di scarico, esso condensa effettivamente il vapore acqueo e altre sostanze chimiche (che formano un acido leggero) mentre funziona. I tubi di sfiato sono normalmente installati con tubi in PVC invece che in metallo per evitare la corrosione. L’induttore di tiraggio permette di instradare i tubi di scarico verticalmente o orizzontalmente all’uscita dalla struttura. La disposizione più efficiente per i forni ad alta efficienza include tubazioni in PVC che portano l’aria fresca di combustione dall’esterno della casa direttamente al forno. Normalmente il PVC dell’aria di combustione (aria fresca) viene instradato insieme al PVC di scarico durante l’installazione e i tubi escono attraverso una parete laterale della casa nella stessa posizione. I forni ad alta efficienza offrono in genere un risparmio di combustibile dal 25% al 35% rispetto a un forno al 60% AFUE.