壁炉装置:类型和操作原理
目前,壁炉正变得越来越流行。通常,经典选项仅作为装饰元素或额外的加热源安装。事实是该设备不提供热量的积累,火焰熄灭后房间迅速冷却。
经典的设计作为房间通风的额外来源,这在俄罗斯恶劣的气候下并不是一个加分项。为了避免负面因素并营造深情的氛围,开发商找到了负担得起的方法来保留私人住宅供暖的美丽传统。
建筑的特点和类型
木材和煤炭壁炉 - 乡间别墅中最常见的选择之一。它由各种材料制成——砖、混凝土、钢板或其他金属。所有经典品种的一个显着特征是直烟囱连接到火箱的广阔空间。
考虑壁炉的主要元素。
- 下 - 结构的下部严格水平部分,用于放置木柴。它可以是聋子或带有格栅孔。
- 火箱是生火的空间。增加热量反射到房间的后墙被放置在一个角度。在一些经典版本中,还布置了侧壁。
- 烟室 - 连接火箱和管道,在浓烟形成期间有必要收集气体。
- 烟齿或气体阈值 - 燃烧室中的突起,可防止回流并确保在点燃期间收集冷凝物。元素的宽度与相机的宽度相同。
- 烟囱或烟囱 - 用于去除烟雾。它有方形、圆形或矩形形状。为了调整沿结构长度的推力,安装了一个或两个阀门。它们还防止壁炉停机期间的自然通风。
- 门户 - 火箱的入口框架,同时作为工作区域的限制和装饰元素。
门户的形式可能因设计风格而异。 U 形是英式、古德式、法式风格以及极简主义和高科技所固有的。乡村和现代现代倾向于“D”形。金属允许您创建从经典桶到复杂燕窝或梨的任何配置。
作为饰面,使用天然石材、昂贵的木材、砖、耐火灰泥或瓷砖作为衬里。锻造或镶嵌在昂贵的门户模型中看起来很棒。
在为您的家选择壁炉时,您不仅应该看外观设计,还应该看它未来的位置。
根据建筑的类型,他们区分:
- 内置(封闭) - 布置在墙壁的凹处或专门设计的壁龛中,门户不会超出墙线;
- 半开放 - 部分突出到内部隔断线之外;
- 在开口处 - 可以同时加热两个房间的角落选项;
- 壁挂式 - 根据名称,它们下面没有支撑点,它们固定在墙上或角落里;通常,体积小;
- 打开。
热交换
壁炉的操作原理很简单。房间内的热量分布是由火的辐射能和结构的加热元件进行的,这会产生对流的轻微运动。
令人印象深刻的烟囱尺寸可防止二氧化碳进入房间。 吃水量相当大,管道中所需的空气速度至少为 0.25 m / s。
经典壁炉的传热很小 - 20%,其余的通过管道传出。
有几种方法可以提高传热强度:
- 额外安装结构的侧墙和后墙;
- 使用金属作为火箱壁的内衬;
- 为门户配备一个完全覆盖火箱的耐火门(用于金属产品)。
在销售中,您可以找到各种现成的耐火钢制火箱。专业人士建议优先考虑铸铁模型:它们在高温下不会变形。但成品的主要指导原则是数据表中指示的模型特性与您特定场所的条件的对应关系。
金属火箱的门可以有各种尺寸和打开方式:向上,向一侧。限制封闭结构中的空气摄入可确保木材不会燃烧,而是闷烧。壁炉的墙壁加热并为房间提供热量。在这种情况下,一张柴火书签就足够一整晚了。
限制明火区域也会影响加热强度。
- 两侧门户的两堵墙 - 电力只够小房间使用;为了增加辐射,侧面内墙的形状像一个梯形,向房间延伸。
- 一侧面板 - 这种形式有助于增加从房间到管道的空气抽取量,但热辐射会在更大的半径范围内传播;
- 火焰从四面八方打开(高山或瑞士壁炉) - 加热效率低下,尽管热量可以向各个方向辐射。
由于原料成分的特殊性,可燃生物材料和颗粒的制造商也实现了燃烧过程的减慢。他们保证他们的产品将加热效率提高到荷兰或瑞典火炉的水平。
也可以通过增加烟囱的面积来增加传热: 它的表面加热,也可以用作热源。为此,使用了热交换器 - 烟囱中由不锈钢制成的带肋插入件。它的长度在 0.5 到 1 m 的范围内。这种管道的横截面必须与烟囱的直径相匹配。
强制换气
了解系统中空气流动的特征将有助于利用流动来增加私人住宅的牵引力和额外供暖。并实现供热强度的自动控制。
通常,当不时点燃壁炉时,会使用自然空气交换。当炉膛频繁操作或烟囱系统具有复杂配置时,人工更有效。无论水平管元件的数量和长度如何减少,它们都设法发挥其负面作用。
改进的本质是外部空气的流入增加了牵引力,并确保其恒定值。它还可以消除建筑物内外温差较大时形成的气穴。在这样的系统中,在寒冷天气开始时点燃没有问题。
为了实现这一目标,安装了一个,在某些情况下安装了两个或三个风扇。 它们安装在熔炉的进气口和远离人们居住场所的主要通道中的流动路径上。最好的地方是阁楼或杂物间的水平。重力系统不重叠,进入系统的空气量立即增加30-50%,吞吐量高达600 m3/h。
通过连接到壁炉中的温度传感器,可以使系统自动化。无需从沙发上起身,就可以使用遥控器控制牵引力。
需要特殊设备——高温离心风机。特性是根据它们可以输送的空气量和它们对系统施加的压力来选择的。后一个指标由管道各个部分的压力损失决定。
要装备你需要:
- 带防护格栅的空气扩散器;
- 由镀锌不锈钢制成的隔热风管、适配器;
- 换热器 - 空气加热的吞吐量计算与褶皱的余量;
- 粉丝;
- 粗过滤器;
- 节流阀 - 需要调节进入空气的量。
在某些情况下,空气交换系统配备有加热器,它安装在热交换器的位置上方。这使您可以快速加热大量进入的空气,而不会降低热量。
通过连接到壁炉中的温度传感器,可以使整个系统自动化。在这种情况下,无需从沙发上站起来,就可以轻松地通过防护罩或遥控器控制牵引力。
如果管道具有绝对光滑的内表面并且没有大量的水平和倾斜接头,则效率会提高。理想的条件是通过烟囱部件的圆形截面来实现的。
有了这种解决方案的所有优点,也有缺点:
- 增加能源载体的消耗 - 固体燃料和电力;
- 风扇噪音的发生 - 需要特殊的消音器来抑制;
- 管道中的噪音 - 当烟囱很小,与炉子的功率不匹配时会出现;
- 噪音和振动表明安装过程中的结合,通过维修消除。
力量
为了阐明这些值,有在法国制定的 NF D 35376 标准。它可以让您找出以 kW 为单位的炉子的额定功率 - 该模型可以提供三个小时运行的热量。
不要将其与通常在成品规格中指示的最大值混淆,这一点非常重要。壁炉在点燃后 45 分钟内达到最大加热,这些功率值是其实际能力的 2-3 倍。
功率由火箱的体积决定:其空间越大,标称能力越强。壁炉的能量差异平均在 10 到 50 kW 之间。
以供参考:
- 对于 10 m² 的舒适房间,天花板高度为 2.5 m,加热需要 1 kW;
- 桦木柴火(干燥,水分高达 14%) - 燃烧时 1 公斤,提供 4 千瓦的能量。
专家建议选择金属结构的功率比成品护照上显示的功率高出 10-15%,因为实验室指标通常与正常操作条件下的真实指标不一致。
火箱的高功率允许在门关闭的情况下更快地加热房间并保持阴燃模式下的温度值更长时间。不建议长时间使用炉子的最大资源,这会导致其快速磨损。
为房间供热的能力不仅取决于模型的尺寸。
方面
对象的规模取决于安装的目的。对于纯粹的装饰任务,价值 \u200b\u200b 将与乡间别墅内部其他元素的价值成正比。加热需要不同的方法。有必要计算壁炉的功率并将其与房间的体积相关联。
桌子
经典半开放式壁炉的基本价值观。
为了保持主要结构元素的和谐组合,必须考虑以下因素:
- 火箱的矩形开口的高度在大壁炉中是 2/3,在小壁炉中是其宽度的 3/4。
- 炉膛深度应在门洞高度的 1/2 至 2/3 范围内。
- 开口面积始终按照房间的面积——从1/45到1/65。
- 管道的高度增加了吃水,它的值比传统熔炉长得多。壁炉烟囱从底部的最小尺寸 - 干炉膛或炉排 - 不得小于 5 m。
- 烟囱的直径比房间的面积小8到15倍。其结构高度越低,等面积房间的横截面越大。
例如:
- 对于 15 m² 的卧室,烟囱长度为 5 m,横截面将为 250x250 mm;
- 适用于 70 m² 的宽敞客厅,管道长度可达 10 m - 300x300 mm;
- 适用于 70 m² 的客厅,管道长度为 5 m - 350x350 mm。
除了在房屋建造过程中安装的直管外,它们还使用倾斜的管道。它们可以安装到现有的烟囱或通风井、罩子上。此选项适用于在所有必要条件下安装在小屋的客厅中。
DIY壁炉
建造这样的结构需要大量的知识和技能。您可以自己建造一个假壁炉,它可以毫无问题地固定在地板上。对于真正的加热结构,必须认真对待。设计应该从房子的规划阶段开始。
必要步骤:
- 选择模型并计算其功效;
- 计算地基及其与地面覆盖物的组合;
- 计划并在图表上显示屋顶结构的必要变化;
- 确定进行所有类型工作的材料及其数量,包括面对壁炉;
- 创建草图和图纸;
- 规定使用安全,特别注意防火措施。
在向专家寻求建议之前,您需要想象一下您未来的壁炉的辉煌。 他们从草图开始,然后对未来家用取暖器的细节进行详细研究。
绘图以四个角度进行:直视图、侧视图、俯视图和剖视图。经验丰富的工匠绘制了每排砖砌的详细图表以及元素切割的确切角度。
基础
当谈到工作壁炉模型时,有很多因素需要考虑。
- 基础与其他承重墙和梁分开建造,由于元件上的载荷完全不同,地板上可能会发生压降,从而导致建筑物的破坏。
- 鞋底的面积应大于结构的基础。
- 最小深度至少为 50 厘米。实际值取决于土壤的性质以及压实措施。
- 壁炉坑的深度应在土壤冻结线以下 20 厘米。
- 建筑物的天花板和基础之间的自由空间至少为 5 毫米。这将可以避免裂缝、结构元件的变形和具有温差的炉膛设计。缝隙通常填满沙子。
凭借今天广泛的成品和材料选择,用自己的双手创造壁炉,实现一个古老的梦想并不难。可以为任何钱包尺寸选择型号。
如何用自己的双手制作砖壁炉,请参阅以下视频。
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