Печь

Печь
Печь
	Индонезийская традиционная кирпичная печь, используемая в некоторых сельских районах.
Классификация	Основное устройство
Работает	Электричество ; Природный газ ; Бензин ; Древесина ; Уголь ;

Плита плита или — это устройство, которое генерирует тепло внутри или сверху устройства для местного обогрева или приготовления пищи . Печи могут работать на многих видах топлива, таких как электричество, природный газ , бензин , древесина и уголь .

Из-за опасений по поводу загрязнения воздуха были предприняты усилия по улучшению конструкции печи. ^{[ 1 ]} Пеллетные печи – это разновидность печей с чистым горением . Воздухонепроницаемые печи — это еще один тип, в котором древесина сгорает более полно и, следовательно, уменьшается количество побочных продуктов сгорания. Другой метод снижения загрязнения воздуха — установка устройства для очистки выхлопных газов, например, фильтра или камеры дожигания. ^{[ 2 ]}

Исследования и разработки более безопасных печей с меньшим выбросом вредных веществ постоянно развиваются. ^{[ 3 ]}

Этимология

Термин «печь» происходит от древнеанглийского слова stofa , обозначающего любое отдельное замкнутое пространство или комнату; «печь» иногда все еще может использоваться в этом смысле. Вплоть до XIX века «печь» определялась как отдельное отапливаемое помещение.

История

Предыдущие версии

Приготовление пищи осуществлялось на открытом огне почти два миллиона лет назад. Неизвестно, как в это время возникали пожары; некоторые гипотезы включают удаление горящих ветвей от лесных пожаров, образование искр при ударе о камни или случайное зажигание при сколах каменных орудий. В эпоху палеолита , примерно 200 000–40 000 лет назад, были построены примитивные очаги с камнями, расположенными в форме круга. Человеческие дома концентрировались вокруг этих очагов для тепла и еды. Открытый огонь был весьма эффективен; КПД большинства пожаров в среднем составляет 30%, а тепло распределяется положительно, без потерь тепла в корпус печи. По оценкам, три миллиона человек до сих пор готовят еду на открытом огне. ^{[ 4 ]}

Позже глиняную посуду и другую посуду для приготовления пищи поставили на открытый огонь; в конечном итоге установка сосуда на опору, например, на основание из трех камней, привела к образованию печи. Трехкаменная печь до сих пор широко используется во всем мире. В некоторых местах он превратился в U-образный корпус из высохшей глины или кирпича с отверстием спереди для топлива и воздуха, иногда со вторым отверстием меньшего размера сзади. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Ранние проекты

Самая ранняя зарегистрированная печь была создана в Эльзасе, Франция, в 1490 году. Она была полностью сделана из кирпича и плитки, включая дымоход . В те же времена древние египтяне , евреи и римляне использовали каменные и кирпичные печи, топившиеся дровами, для приготовления хлеба и других продуктов питания. Эти конструкции мало чем отличались от современных печей для пиццы. Более поздние скандинавские печи имели длинный полый железный дымоход с железными перегородками, предназначенными для расширения прохода выходящих газов и извлечения максимального тепла. Русские версии до сих пор часто используются в северных странах, поскольку имеют шесть толстостенных каменных дымоходов. Эту конструкцию часто размещают на пересечении внутренних перегородок, при этом часть печи и дымохода находится внутри каждой из четырех комнат; Огонь поддерживается до тех пор, пока печь и дымоходы не станут горячими, после чего огонь гаснет, а дымоходы закрываются, сохраняя тепло. Во времена колониальной Америки кирпичные печи в форме улья использовались для выпечки тортов и другой выпечки. Контроль температуры строго контролировался путем сжигания соответствующего количества древесины до состояния пепла, а затем тестирования путем помещения рук внутрь, добавления дополнительных дров или открытия двери, чтобы обеспечить охлаждение. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Чугун

первая чугунная В 1642 году в Линне, штат Массачусетс, была построена печь. Эта печь представляла собой не что иное, как чугунный ящик без колосников. В 1735 году французским конструктором Франсуа Кювилье была разработана печь Castrol, или «тушёнка». Это была самая ранняя зарегистрированная дровяная печь. ^{[ 9 ]} Бенджамин Франклин спроектировал «Пенсильванский камин» в 1740 году, который вобрал в себя фундаментальные концепции отопительной печи. Печь Франклина использовала решетку для сжигания дров и имела раздвижные двери для контроля тяги или потока воздуха через нее. Благодаря своим компактным размерам печь можно разместить в большом камине или использовать отдельно посреди комнаты, подключив ее к дымоходу. Разработанный в условиях нехватки дров, он требовал четверти количества топлива по сравнению с обычным камином и мог быстрее поднять температуру в помещении. По всей Северной Америке печь Франклина получила широкое распространение, обогревая фермерские дома, городские резиденции и приграничные хижины. ^{[ 8 ]}^{[ 10 ]}

В 1795 году граф Румфорд создал особенно популярную версию с одним источником огня, но позволяющую независимо регулировать температуру сразу для нескольких горшков, одновременно нагревая пространство. Его главным недостатком было то, что он был слишком велик для большинства жилых кухонь. Примерно пять лет спустя Исаак Орр из Филадельфии, штат Пенсильвания, создал первые круглые чугунные печи с решетками для приготовления пищи. Буржуйка . берет свое начало в начале 1800-х годов и вдохновлена печью Франклина, разработанной двадцатью годами ранее Джордан А. Мотт спроектировал печь с основанием для сжигания антрацитового угля в 1833 году. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} В 1834 году Филон Стюарт создал Оберлинскую печь — небольшую дровяную чугунную печь. Это была компактная металлическая кухонная плита, которая была гораздо эффективнее приготовления пищи в камине благодаря улучшенной теплопроизводительности и рекордной продолжительности приготовления пищи. Это был крупный коммерческий успех, поскольку ему можно было придавать желаемые формы и формы, а также он легко выдерживал колебания температуры от горячего к холодному. Эти железные печи превратились в специализированные кухонные машины с дымоходами, отверстиями для духовки и системами подогрева воды. ^{[ 9 ]}

Использование газа

, самое раннее сообщение об использовании газа для приготовления пищи По данным Музея газа в Лестере, Англия было сделано моравцем по имени Захаус Винцлер в 1802 году. Переход на газ был вызван опасениями по поводу загрязнения воздуха, вырубки лесов и изменения климата, что вызвало у широкой общественности пересмотреть использование угля и дровяных печей. ^{[ 9 ]} В условиях обычного использования содержание NO2 в помещении от газовых плит может быстро превысить контрольные показатели Агентства по охране окружающей среды США (EPA) и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) за 1 час в воздухе кухни. Доказано, что загрязнение NO2 вредит здоровью человека. ^{[ 11 ]} Первая серийно выпускаемая газовая плита, изобретенная англичанином Джеймсом Шарпом, не появлялась на рынке еще три десятилетия. К концу века печи стали популярными, потому что ими было легче управлять, и они требовали меньшего обслуживания, чем дровяные или угольные печи. ^{[ 8 ]}

Электрические плиты

Электрические плиты стали популярны вскоре после появления домашнего электричества. Одна из ранних моделей была создана Томасом Ахерном , владельцем канадской электрической компании, чей маркетинг включал демонстрационную трапезу, полностью приготовленную с помощью электричества, в оттавском отеле Windsor в 1892 году. ^{[ 8 ]}

Когда центральное отопление стало стандартом в развитых странах, в двадцатом веке приготовление пищи стало основной функцией печей. Железные кухонные печи, в которых использовались дрова, уголь или уголь, обычно излучали много тепла, из-за чего летом на кухне было невыносимо жарко. В двадцатом веке их заменили стальные плиты или печи, работающие на природном газе или электричестве. ^{[ 7 ]}

Индукция

Первые патенты на индукционные плиты датируются началом 1900-х годов. ^{[ 12 ]} Демонстрационные печи были показаны подразделением Frigidaire компании General Motors в середине 1950-х годов. ^{[ 13 ]} на гастрольной выставке GM в Северной Америке. Было показано, как индукционная плита нагревает кастрюлю с водой с помощью газеты, помещенной между плитой и кастрюлей, чтобы продемонстрировать удобство и безопасность. Однако этот агрегат так и не был запущен в производство.

Современное внедрение в США относится к началу 1970-х годов, когда работы проводились в Центре исследований и разработок Westinghouse Electric Corporation в районе Черчилль, недалеко от Питтсбурга . ^{[ 14 ]} Эта работа была впервые выставлена на всеобщее обозрение на съезде Национальной ассоциации домостроителей в 1971 году в Хьюстоне, штат Техас, в рамках выставки подразделения потребительских товаров Westinghouse. ^{[ 15 ]} Автономная одноконфорочная плита получила название Cool Top Induction Range. В нем использовались параллельные транзисторы Delco Electronics, разработанные для автомобильных электронных систем зажигания, для подачи тока частотой 25 кГц.

Компания Westinghouse решила произвести несколько сотен производственных единиц для развития рынка. Они получили название Cool Top 2 (CT2) Induction. Работы по разработке проводились в том же научно-исследовательском центре командой под руководством Билла Морленда и Терри Маларки. Стоимость этой серии составляла 1500 долларов (8260 долларов в долларах 2017 года), включая набор высококачественной посуды из Quadraply, нового ламината из нержавеющей стали, углеродистой стали, алюминия и еще одного слоя нержавеющей стали (снаружи внутрь).

Производство продолжалось с 1973 по 1975 год и прекратилось, по совпадению, с продажей подразделения Westinghouse Consumer Products компании White Consolidated Industries Inc. Современные индукционные печи продаются многими производителями, включая General Electric , LG Corporation , Whirlpool Corporation , IKEA , и Самсунг . ^{[ 16 ]}

Типы

Цель

Кулинария

Кухонная плита, плита или кухонная плита — это кухонный прибор , предназначенный для приготовления пищи. Кухонные печи основаны на применении прямого тепла в процессе приготовления пищи и могут также содержать духовку внизу или сбоку, которая используется для выпечки . Традиционно их топили дровами; Самым ранним известным примером такого явления была печка Castrol. Более современные версии, такие как популярная серия Rayburn, предлагают выбор между использованием дров или газа .

Обогрев

Печи также используются для отопления. Изобретение Бенджамина Франклина в 1740 году способствовало широкому использованию современных отопительных печей и каминов. Сегодня дровяные печи обычно используются для обогрева домов, и им приписывают их экономичность по сравнению с углем и газом, а также связь с практикой предков человека. ^{[ 17 ]}

Топливо

Дровяное

Дровяная печь (или дровяная печь или дровяная печь в Великобритании) — это прибор для отопления или приготовления пищи, способный сжигать древесное топливо , полученное из древесины и топливо из биомассы , например кирпичи из опилок. Обычно прибор состоит из цельнометаллической (обычно чугунной или стальной ) закрытой топки, часто облицованной огнеупорным кирпичом , и одного или нескольких регуляторов подачи воздуха (которые могут управляться вручную или автоматически, в зависимости от печи). Первая дровяная печь была запатентована в Страсбурге в 1557 году, за два столетия до промышленной революции , которая сделала железо недорогим и распространенным материалом, поэтому такие печи были предметами потребления высокого класса и лишь постепенно распространялись в использовании. ^{[ 18 ]} Дровяные печи до сих пор широко используются в менее развитых странах. ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}

Угольный

Самой распространенной печью для отопления в промышленном мире на протяжении почти полутора веков была угольная печь, сжигавшая уголь. Угольные печи были разных размеров и форм и с разными принципами работы. Уголь горит при гораздо более высокой температуре, чем древесина, и угольные печи должны быть сконструированы так, чтобы выдерживать высокие уровни тепла. Угольная печь может сжигать как дрова, так и уголь, но дровяная печь не может сжигать уголь, если в комплект не входит решетка. Решетка может быть съемной или «дополнительной».

Это связано с тем, что угольные печи оснащены решеткой, позволяющей части воздуха для горения поступать под огонь. Пропорция воздуха, подаваемого над/под пламенем, зависит от типа угля. Бурый уголь и лигниты выделяют больше горючих газов, чем, скажем, антрацит, и поэтому над огнем требуется больше воздуха. Соотношение воздуха над и под огнем должно быть тщательно отрегулировано, чтобы обеспечить полное сгорание. ^{[ 21 ]}

Уголь, особенно антрацит, стал популярным вариантом в 1800-х годах в Соединенных Штатах, поскольку он горит при высокой температуре и при этом образует мало сажи. ^{[ 22 ]} К 1860 году около 90% домов в Соединенных Штатах использовали антрацитовый уголь в качестве решения топливного кризиса, с которым столкнулись Соединенные Штаты. ^{[ 22 ]} Одной из основных проблем с использованием угольных печей в 1800-х годах были ограничения на хранение материала с течением времени. Разделение между богатыми и бедными в использовании угольных печей заключалось в том, что многие бедные семьи не могли позволить себе хранить объемы угля, необходимые для обогрева домов, в течение длительного периода времени. Таким образом, в то время как богатые семьи могли хранить большие количества угля в подвалах, более бедным семьям часто приходилось покупать уголь в меньших количествах. ^{[ 22 ]} Таким образом, трудности, связанные с хранением угля, способствовали использованию и развитию газовых плит.

Газ

Газовые плиты были впервые представлены моравцем Захаусом Винцлером в 1802 году. Сегодня, по данным Управления энергетической информации США , 35% американских домохозяйств используют газовые плиты. Их выбирают, поскольку они обеспечивают лучший контроль температуры, долговечность, низкую стоимость и скорость нагрева. В июне 2023 года исследователи из Стэнфорда обнаружили, что горение газовых плит может повысить уровень бензола в помещении — сильного канцерогена, связанного с более высоким риском развития рака клеток крови. ^{[ 23 ]} Газовые печи критикуют за экологические проблемы, связанные с выбросами метана и использованием природного газа, опасность выброса угарного газа и сложность очистки. ^{[ 24 ]} Например, исследование, проведенное в январе 2022 года в Стэнфорде, показывает, что утечка метана из газовых печей оказывает воздействие на климат, сравнимое с выбросами углекислого газа примерно от 500 000 автомобилей с бензиновым двигателем. ^{[ 23 ]}

Электричество

Индукционные печи были впервые запатентованы в начале 1900-х годов. Эти печи хвалят за их экономичность, простоту очистки, возможность контролировать слабый нагрев и устойчивое основание для кастрюль многих типов и размеров и других кухонных принадлежностей. Критики отмечают, что абразивные чистящие средства могут повредить индукционные плиты, что газ имеет более традиционные кулинарные ассоциации и что индукционные плиты не могут работать во время отключения электроэнергии. ^{[ 24 ]} В отличие от газовых плит, индукционные плиты не имеют заметных выбросов бензола, и любые выбросы бензола могут быть отнесены к приготовлению пищи, а не к варочной панели или используемому топливу. ^{[ 11 ]}

Эффективность

По сравнению с простым открытым огнем закрытые печи могут обеспечить большую эффективность и контроль. На открытом воздухе твердое топливо горит при температуре всего около 240 °C (464 °F), что слишком низкая температура для протекания идеальных реакций горения, тепло, выделяемое за счет конвекции, в значительной степени теряется, частицы дыма выделяются, не полностью сгорели, и подачу воздуха для горения невозможно контролировать.

Заключив огонь в камеру и подсоединив его к дымоходу, тяга создается (тяга), втягивающая свежий воздух через горящее топливо. Это приводит к повышению температуры горения до точки (600 °C или 1112 °F), при которой достигается эффективное сгорание, кожух позволяет регулировать поступление воздуха, а потери за счет конвекции практически исключаются. Благодаря оригинальной конструкции также становится возможным направлять поток сгоревших газов внутрь печи так, чтобы частицы дыма нагревались и разрушались.

Ограждение камина также предотвращает попадание воздуха из помещения в дымоход . Это может представлять собой значительную потерю тепла, поскольку открытый камин может убирать много кубометров нагретого воздуха в час. КПД обычно рассматривается как максимальная тепловая мощность печи или камина, и производители обычно называют его разницей между теплом, поступающим в помещение, и теплом, потерянным в дымоходе.

Первым усовершенствованием была топка : огонь был окружен с трех сторон каменными стенами и покрыт железной пластиной. Лишь в 1735 году появилась первая конструкция, полностью закрывающая огонь: печь Castrol французского архитектора Франсуа де Кювилье представляла собой каменную конструкцию с несколькими каминными отверстиями, прикрытыми перфорированными железными пластинами. Ее еще называют варочной печью . Ближе к концу 18 века конструкция была усовершенствована: горшки подвешивались в отверстиях через верхнюю железную пластину, что еще больше повысило теплоэффективность.

В 1743 году Бенджамин Франклин изобрел цельнометаллический камин , пытаясь повысить его эффективность. Это по-прежнему был камин с открытой облицовкой, но его эффективность была выше, чем у старомодных каминов.

В некоторых печах используется каталитический нейтрализатор, который вызывает сгорание ранее не сгоревшего газа и частиц дыма. В других моделях используется конструкция, включающая изоляцию топки и большую перегородку, обеспечивающую более длинный и горячий путь потока газа. Современные закрытые печи часто имеют окно, пропускающее немного света и позволяющее пользователю наблюдать за ходом огня.

Хотя закрытые печи обычно более эффективны и управляемы, чем открытый огонь, есть исключения. Например, тип водонагревателя « обратный котел » с открытым огнем, обычно используемый в Ирландии, может достигать абсолютной эффективности более 80%.

Материал

Детали печи эпохи Возрождения из дома Д. А. Стурдза в Бухаресте ( Румыния )

Каменные обогреватели были разработаны еще в эпоху неолита для регулирования потока воздуха в печах. Каменный обогреватель спроектирован таким образом, чтобы обеспечить полное сгорание топлива за счет сжигания топлива при полной температуре без ограничения притока воздуха. Из-за большой тепловой массы уловленное тепло излучается в течение длительных периодов времени без необходимости постоянного обжига, а прикоснуться к температуре поверхности, как правило, не опасно.

Металлические печи вошли в обиход в 18 веке. Ранний и известный пример металлической печи, печь Франклина , предположительно был изобретен Бенджамином Франклином в 1742 году. Она имела лабиринтный путь для выхода горячих выхлопных газов, что позволяло теплу проникать в комнату, а не подниматься вверх по дымоходу. Однако печь Франклина была предназначена для отопления, а не для приготовления пищи. Бенджамин Томпсон (1753-1814) на рубеже XIX века одним из первых представил работающую металлическую кухонную плиту. В его камине Румфорд 1790-х годов один огонь нагревал несколько горшков, которые также были подвешены в отверстиях, чтобы их можно было нагревать и с боков. Можно было даже регулировать температуру индивидуально для каждой лунки. Однако его печь предназначалась для больших кухонь столовой или замка. Потребовалось еще 30 лет, прежде чем технология была усовершенствована и размер железной печи уменьшился настолько, что ее можно было использовать в домашних условиях. Печь Oberlin Филона Стюарта была гораздо более компактной дровяной чугунной печью, запатентованной в Соединенных Штатах в 1834 году. Она имела огромный коммерческий успех: за следующие 30 лет было продано около 90 000 единиц. В Европе подобные конструкции также появились в 1830-х годах. В последующие годы эти железные печи превратились в специализированные кухонные приборы с дымоходами, соединенными с дымоходом, отверстиями для духовки и установками для нагрева воды. Первоначально открытые отверстия, в которые подвешивались горшки, теперь были закрыты концентрическими железными кольцами, на которых ставились горшки. В зависимости от размера кастрюли или необходимого тепла можно снять внутренние кольца.

Непальцы могут готовить на чуло или глиняной печи . ^{[ 25 ]}

XVIII века Неоклассическая пепельница во дворце Роган ( Страсбург , Франция)
Традиционная глиняная печь из Сербии, в Этнографическом музее ( Белград , Сербия )
Печь в стиле барокко в Новом замке Шляйсхайм (Германия)
Печная плитка с олицетворением Америки из Южной Германии, ок. 1650–1700 , керамика и полихромная глазурь, в Германском национальном музее ( Нюрнберг , Германия).
Изразцовая печь (для отопления) в столовой Екатерининского дворца ( Санкт-Петербург )
Печь в стиле рококо в ванной мадам дю Барри , в Версальском дворце ( Версаль , Франция)
Полностью неоклассическая глазурованная керамическая печь (печь), начало XIX века, в замке Вольфсхаген ( Пригниц , Бранденбург, Германия).
Неоклассическая печь, украшенная гирляндами, в замке Зенфтенберг ( Зенфтенберг , Германия)
Неоклассическая печь в замке Розегг ( Розегг , Австрия )
Печь в стиле готического возрождения в Нюрнбергском музее транспорта ( Нюрнберг , Германия)
эпохи Возрождения Изразцовая печь в замке Графенегг (Австрия)
Изразцовая печь эпохи Возрождения на вилле Шусталова ( Копрживнице , Чехия )
Поливная керамическая печь в стиле неорококо во Львове ( Украина )
Изразцы в стиле модерн на российской выставке «Старый Петербург»
Средняя часть печи в стиле модерн в городском доме среднего класса в Бухаресте.

Современный дизайн

Поскольку обеспокоенность по поводу загрязнения воздуха , вырубки лесов и изменения климата возросла, были предприняты новые усилия по улучшению конструкции печей. ^{[ 1 ]} Наибольшие успехи были достигнуты в инновациях в области печей, работающих на биомассе, таких как дровяные печи, используемые во многих наиболее густонаселенных странах мира. Эти новые конструкции решают фундаментальную проблему, заключающуюся в том, что при пожарах древесины и другой биомассы неэффективно потребляется большое количество топлива для производства относительно небольшого количества тепла, в то же время образуются дымы, которые вызывают значительные повреждения внутри помещений. ^{[ 26 ]} и загрязнители окружающей среды. Всемирная организация здравоохранения задокументировала значительное количество смертей, вызванных дымом от домашних пожаров. ^{[ 27 ]} Повышение эффективности позволяет пользователям печей тратить меньше времени на сбор дров или другого топлива, меньше страдать от эмфиземы и других легочных заболеваний, распространенных в задымленных домах, одновременно сокращая вырубку лесов и загрязнение воздуха.

Печи и печи для кукурузы и пеллет представляют собой разновидность печей на биотопливе . Очищенное сухое зерно кукурузы, также называемое кукурузной гранулой, выделяет столько же тепла, сколько и древесная гранула, но образует больше золы. «Печи на кукурузных пеллетах и печи на древесных пеллетах снаружи выглядят одинаково. Поскольку они очень эффективны, им не нужен дымоход; вместо этого их можно выводить на улицу с помощью четырехдюймовой (102 мм) трубы через внешнюю стену. и поэтому может быть расположен в любой комнате дома». ^{[ 28 ]}

Печь на пеллетах — это тип печи с чистым горением , в которой используются небольшие биологические топливные гранулы, которые являются возобновляемыми и очень чистыми. Отопление дома с помощью печи на пеллетах является альтернативой, которая в настоящее время используется во всем мире и быстро растет в Европе. Пеллеты изготавливаются из возобновляемого материала — обычно древесных опилок или обрезков древесины. В Северной Америке более полумиллиона домов используют печи на гранулах для отопления, и, вероятно, такое же количество домов в Европе. Печь на пеллетах обычно использует подающий шнек для подачи пеллет из бункера-хранилища в камеру сгорания. Воздух для горения подается с помощью электровентилятора. Розжиг автоматический, с помощью потока воздуха, нагретого электрическим элементом. Скорость вращения питателя и скорость вентилятора можно изменять для регулирования тепловой мощности.

Другие эффективные печи основаны на печи с восходящим потоком Top Lit (T-LUD) или дровяной газовой или дымовой горелкой - принцип, примененный и ставший популярным доктором Томасом Ридом , в котором используются небольшие кусочки палочек, древесной щепы или стружки, листьев и т. д. ., в качестве топлива. Эффективность очень высока — до 50 процентов — по сравнению с традиционными печами, эффективность которых в среднем составляет от 5 до 15 процентов.

Печи, работающие на спирте, например, на этаноле, представляют собой еще один современный вариант печи с чистым горением. Печи, работающие на этаноле, стали популярными благодаря работе Project Gaia в Африке, Латинской Америке и странах Карибского бассейна.

Герметичность

Герметичная печь — это дровяная печь, предназначенная для контролируемого сжигания твердого топлива, традиционно дров, чтобы обеспечить эффективное и контролируемое использование топлива, а также преимущества стабильной температуры нагрева или приготовления пищи. Они изготовлены из листового металла и состоят из барабанной камеры сгорания с отверстиями для потока воздуха, которые можно открывать и закрывать, и дымохода длиной метр или более.

Эти печи чаще всего используются для обогрева зданий зимой. В печь закладывают дрова или другое топливо, разжигают, а затем регулируют подачу воздуха для контроля горения. Поток всасываемого воздуха находится либо на уровне добавления топлива, либо ниже него. Выхлоп (дым) печи обычно находится на несколько метров над камерой сгорания.

Большинство современных воздухонепроницаемых печей оснащены заслонкой на выходе из печи, которую можно закрыть, чтобы направить выхлопные газы через дожигательную горелку в верхней части печи, нагретую камеру, в которой продолжается процесс горения. Некоторые воздухонепроницаемые печи оснащены каталитическим нейтрализатором — платиновой сеткой, расположенной на выходе из печи для сжигания оставшегося несгоревшего топлива, поскольку в присутствии платины газы горят при гораздо более низкой температуре. ^{[ 29 ]}^{[ 30 ]}

Для использования герметичной печи сначала необходимо оставить заслонку и вентиляционные отверстия открытыми до тех пор, пока не образуется слой углей. После этого заслонка закрывается и регулируется воздухоотводчик, чтобы замедлить горение древесины. Правильно загруженная и контролируемая воздухонепроницаемая печь будет безопасно гореть без дополнительного внимания в течение восьми часов или дольше.

Эти особенности обеспечивают более полное сгорание древесины и устранение вредных продуктов сгорания. Также предусмотрено регулирование интенсивности пожара за счет ограничения притока воздуха, а также создание для огня сильной тяги или вытяжка дымохода. Это приводит к очень эффективному использованию топлива.

Герметичные печи представляют собой более совершенную версию традиционных дровяных печей.

Регулирование выбросов

Многие страны принимают законы по контролю выбросов. С 2015 года Агентство по охране окружающей среды США (EPA) Фаза III ^{[ нужны разъяснения ]} Положения о дровяных печах в США требуют, чтобы все производимые дровяные печи ограничивали выбросы твердых частиц до 4,5 граммов в час для печей с дожигателями или 2,5 граммов в час для печей с каталитическими нейтрализаторами. ^{[ 31 ]}^{[ 32 ]} Проверка эффективности дровяной печи ограничивается двумя основными методами: дровами для кроватки и дровами. В 2020 году дровяные печи, испытанные на дровах для кроваток, должны гореть со скоростью = 2,0 грамма в час. С 2020 года испытания эффективности также могут проводиться с использованием дров, при этом выбросы должны составлять менее 2,5 граммов в час. Согласно дискуссионному документу EPA Cordwood , эти изменения направлены на улучшение существующих методов испытаний с целью в конечном итоге разработать эталонный метод EPA для дровяных печей и, возможно, для центральных обогревателей (например, водяных обогревателей/котлов и печей с принудительной подачей воздуха).

Температура горения в современных печах может повышаться до такой степени, что происходит вторичное и полное сгорание топлива. Правильно работающий каменный обогреватель практически не содержит твердых частиц в выхлопных газах и не способствует накоплению креозота в дымоходах обогревателя или дымоходе. Некоторые печи обеспечивают выбросы всего от 1 до 4 граммов в час. Это примерно на 10% больше дыма, чем в старых печах, и соответствует почти нулю видимого дыма из дымохода. Во многом это достигается за счет сжигания максимального количества материала, что приводит к чистому КПД от 60 до 70% по сравнению с менее чем 30% для открытого камина. Чистая эффективность определяется как количество тепловой энергии, передаваемой в помещение, по сравнению с количеством, содержащимся в древесине, за вычетом любого количества, которое центральное отопление должно работать для компенсации проблем с воздушным потоком.

Законопроект SB 1256, запрещающий продажу одноразовых баллонов с пропаном в Калифорнии, должен быть представлен на утверждение губернатору Гэвину Ньюсому . В случае подписания закона запрет вступит в силу в январе 2023 года и станет первым в своем роде в Соединенных Штатах. SB 1256 направлен на полный отказ от баллонов к 2028 году; Ассамблея штата и Сенат одобрили закон. Пропановые печи широко используются отдыхающими для приготовления пищи, освещения и отопления, а канистры с отработанным газом часто скапливаются на земле возле мусорных контейнеров в палаточных лагерях. Законопроект спонсируется Калифорнийским советом по управлению продуктами, некоммерческой коалицией местных органов власти, целью которой является сокращение отходов и скоплений канистр. Компания Worthington Industries , производитель баллонов с пропаном, возражала против законопроекта на том основании, что он нанесет ущерб отдыхающим и не улучшит скорость переработки баллонов с пропаном. Компания также утверждает, что многоразовые баллоны стоят в три раза дороже, чем одноразовые. ^{[ 33 ]}

Исследования и разработки

Поиск более безопасных и чистых печей остается для многих важной, хотя и малозаметной областью современных технологий. ^{[ 3 ]} Кухонные печи, широко используемые во всем мире, особенно в странах третьего мира, считаются пожароопасными и даже хуже: по данным Всемирной организации здравоохранения , полтора миллиона человек ежегодно умирают от вдыхания дыма в помещениях, вызванного неисправными печами. ^{[ 27 ]} Инженерный «Печный лагерь» ежегодно с 1999 года проводит Научно-исследовательский центр «Апровечо». ^{[ 3 ]} (Орегон, США) с целью разработать дешевую, эффективную и здоровую кухонную плиту для использования по всему миру. ^{[ 34 ]} Другие инженерные общества (см. Envirofit International , Колорадо, США) и филантропические группы (см. Фонд Билла и Мелинды Гейтс , Калифорния) продолжают исследования и продвигают улучшенные конструкции кухонных плит. ^{[ 3 ]} Исследования и разработки улучшенных отопительных печей продолжаются и были продемонстрированы на выставке Wood Stove Decathlon 2013 в Вашингтоне, округ Колумбия. ^{[ 35 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Брайден, Марк; И все же, Дин; Скотт, Питер; Хоффа, Джефф; Огл, Дэймон; Бейлис, Роб; Гойер, Кен. «Принципы проектирования дровяных кухонных плит» (PDF) . Исследовательский центр Апровечо. Архивировано из оригинала (PDF) 4 января 2012 года . Проверено 18 октября 2011 г.
^ «Фильтры для дымоходов могут сэкономить миллиарды» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2021 г. Проверено 5 апреля 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Билгер, Буркхард (13 декабря 2009 г.). «Хирургия очага: поиск печи, которая может спасти мир» . Житель Нью-Йорка . № 21 и 28 декабря 2009 г. Condé Nast. стр. 84–97. Архивировано из оригинала 5 декабря 2010 года . Проверено 21 ноября 2010 г.
^ «Краткая история приготовления пищи на огне» . Нэшнл Географик . 2 сентября 2015 г. Архивировано из оригинала 13 мая 2021 года . Проверено 25 августа 2022 г.
^ Тем не менее, Дин (2012). Эволюция кухонных плит (PDF) (Отчет). Исследовательский центр Апровечо.
^ «Традиционный открытый огонь из трех камней» . www.nzdl.org . Проверено 25 августа 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «печь | Британика» . www.britanica.com . Проверено 25 августа 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Журнал, Смитсоновский институт; Брамен, Лиза. «Кулинария сквозь века: хронология изобретений духовок» . Смитсоновский журнал . Проверено 25 августа 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Краткая история кухни» . Джон Десмонд, ООО . 01.03.2016 . Проверено 25 августа 2022 г.
^ «Краткая история дровяной печи» . Альманах.com . Проверено 25 августа 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Каштан, Яннаи С.; Николсон, Метта; Финнеган, Колин; Оуян, Цзутао; Лебель, Эрик Д.; Миханович, Дрю Р.; Шонкофф, Сет, Британская Колумбия; Джексон, Роберт Б. (15 июня 2023 г.). «Сгорание газа и пропана в печах выделяет бензол и увеличивает загрязнение воздуха в помещениях» . Экологические науки и технологии . 57 (26): 9653–9663. Бибкод : 2023EnST...57.9653K . doi : 10.1021/acs.est.2c09289 . ПМЦ 10324305 . ПМИД 37319002 .
^ например, см. заявку на патент Великобритании GB190612333, озаглавленную «Усовершенствования в устройстве для электрического производства тепла для приготовления пищи и других целей или относящиеся к нему», поданную Артуром Ф. Берри 26 мая 1906 г.
^ На кухне будущего есть духовка со стеклянным куполом и автоматический миксер , Popular Mechanics, апрель 1956 г., стр. 88
^ WC Moreland, Индукционный диапазон: его производительность и проблемы развития , Транзакции IEEE для промышленных приложений, том. ТА-9, нет. 1, январь/февраль 1973 г., страницы 81–86.
^ «История индукционной плиты - История индукционной кулинарии» . www.historyofmicrowave.com . Проверено 25 августа 2022 г.
^ «Плюсы и минусы индукционных плит и плит» . Отчеты потребителей . Проверено 25 августа 2022 г.
^ «Итак, вы хотите… отопить свой дом дровяной печью» . Боб Вила . 10 декабря 2014 г. Проверено 25 августа 2022 г.
^ «Дровяная печь» . 1557: В Страсбурге выдан первый патент на дровяную печь.
^ «Возрождение дровяных печей | Джеймс Селликс — опытный агент по недвижимости в Лестершире» . www.jamessellicks.com . Проверено 25 августа 2022 г.
^ Хааг, Аманда Ли (22 января 2008 г.). «Печь для здоровья развивающихся стран» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 25 августа 2022 г.
^ Подробное описание с чертежами различных угольных печей для отопления, широко использовавшихся в ту эпоху, а также способы их эксплуатации см. «Ручная стрельба углем» . Популярная механика . Декабрь 1943 года. Архивировано из оригинала 23 декабря 2016 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Адамс, Шон Патрик (2019). «Проблемы внутреннего хранения и переходный период: уголь в Америке девятнадцатого века» . Перспективы РСС (2): 39–46. ISSN 2190-5088 . JSTOR 26631560 . Архивировано из оригинала 13 июля 2021 г. Проверено 13 июля 2021 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Университет, Стэнфорд (27 января 2022 г.). «Переосмысление приготовления пищи на газу» . Стэнфордские новости . Проверено 29 июня 2023 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Газовые или электрические плиты: одна лучше другой?» . ХГТВ . Проверено 25 августа 2022 г.
^ Смит, Кирк Р. (11 марта 2013 г.) [1987]. «6.2: Влияние на здоровье: прямые доказательства: Непал». Биотопливо, загрязнение воздуха и здоровье: глобальный обзор . Современные перспективы в энергетике. Нью-Йорк: Springer Science & Business Media. п. 213. ИСБН 9781461308911 . Проверено 3 января 2024 г. В большинстве домов есть две печи. Одна из них представляет собой простую кухонную печь ( чуло ), состоящую из выбоины над небольшой камерой сгорания с боковым отверстием для заправки топливом, выполненным в глиняном блоке. Обычно этой печью пользуются только женщины, и действительно, очаг вокруг чуло — особое и священное место для жителей дома. Приготовление пищи на этой плите может занимать 2-3 часа в день.
^ «Публикации» . Хронические респираторные эффекты воздействия вдыхаемых твердых частиц в раннем детстве . Архивировано из оригинала 18 ноября 2006 г. Проверено 17 марта 2023 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Загрязнение воздуха внутри помещений и бытовая энергетика» . Всемирная организация здравоохранения . Архивировано из оригинала 30 января 2014 года . Проверено 18 октября 2011 г.
^ «печь на кукурузных пеллетах» . Энциклопедия альтернативной энергетики и устойчивого образа жизни . Миры Дэвида Дарлинга. Архивировано из оригинала 20 октября 2011 года . Проверено 18 октября 2011 г.
^ «Некаталитические дровяные печи» . Агентство по охране окружающей среды США . Архивировано из оригинала 18 марта 2013 г. Проверено 3 ноября 2012 г.
^ Гирд, Джон В. (октябрь 1984 г.). «Каталитическая модернизация дровяных печей» (PDF) . Кооперативная служба распространения знаний . Университет Мэриленда, Колледж-Парк . Архивировано из оригинала (PDF) 2 марта 2013 г. Проверено 3 ноября 2012 г.
^ «Дровяные печи, сертифицированные EPA» . Агентство по охране окружающей среды . 12 сентября 2018 г. Проверено 24 августа 2022 г.
^ Шампанское, Коллин. «Правила EPA по выбросам и будущее дровяных печей и каминов» . Интернет-магазин каминов . Архивировано из оригинала 27 марта 2023 года.
^ Томас, Грегори (24 августа 2022 г.). «Калифорния может стать первым штатом, который запретит использование 1-фунтовых баллонов с пропаном» . Хроники Сан-Франциско . Проверено 24 августа 2022 г.
^ «СтовеТек» . «Stoptec.net». Архивировано из оригинала 3 декабря 2010 г. Проверено 21 ноября 2010 г.
^ Райли, Сильва. «Декатлон дровяных печей 2013» . Альянс за зеленое тепло . Архивировано из оригинала 31 марта 2024 года.

Дальнейшее чтение

Харрис, Хауэлл Дж., «Изобретение печной промышленности в США, около 1815–1875 гг.: Производство и продажа первых универсальных потребительских товаров длительного пользования», Business History Review, 82 (зима 2008 г.), 701–33.
Харрис, Хауэлл, «Преодоление конкуренции: сотрудничество и сговор в печной промышленности США, около 1870–1930 гг.», Business History Review, 86 (зима 2012 г.), 657–692.
Рот К., «Микрогазификация: приготовление пищи на газе из биомассы» ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} 1-е издание, выпущено в январе 2011 г. Опубликовано GIZ HERA – Базовая энергетическая служба, ориентированная на бедность.

Внешние ссылки

[DesignPrinciplesForWoodBurningCookstoves-1] Перейти обратно: ^а ^б Брайден, Марк; И все же, Дин; Скотт, Питер; Хоффа, Джефф; Огл, Дэймон; Бейлис, Роб; Гойер, Кен. «Принципы проектирования дровяных кухонных плит» (PDF) . Исследовательский центр Апровечо. Архивировано из оригинала (PDF) 4 января 2012 года . Проверено 18 октября 2011 г.

[2] «Фильтры для дымоходов могут сэкономить миллиарды» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2021 г. Проверено 5 апреля 2019 г.

[NYer10-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Билгер, Буркхард (13 декабря 2009 г.). «Хирургия очага: поиск печи, которая может спасти мир» . Житель Нью-Йорка . № 21 и 28 декабря 2009 г. Condé Nast. стр. 84–97. Архивировано из оригинала 5 декабря 2010 года . Проверено 21 ноября 2010 г.

[4] «Краткая история приготовления пищи на огне» . Нэшнл Географик . 2 сентября 2015 г. Архивировано из оригинала 13 мая 2021 года . Проверено 25 августа 2022 г.

[5] Тем не менее, Дин (2012). Эволюция кухонных плит (PDF) (Отчет). Исследовательский центр Апровечо.

[6] «Традиционный открытый огонь из трех камней» . www.nzdl.org . Проверено 25 августа 2022 г.

[:0-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с «печь | Британика» . www.britanica.com . Проверено 25 августа 2022 г.

[:1-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Журнал, Смитсоновский институт; Брамен, Лиза. «Кулинария сквозь века: хронология изобретений духовок» . Смитсоновский журнал . Проверено 25 августа 2022 г.

[:2-9] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Краткая история кухни» . Джон Десмонд, ООО . 01.03.2016 . Проверено 25 августа 2022 г.

[10] «Краткая история дровяной печи» . Альманах.com . Проверено 25 августа 2022 г.

[Kashtan-11] Перейти обратно: ^а ^б Каштан, Яннаи С.; Николсон, Метта; Финнеган, Колин; Оуян, Цзутао; Лебель, Эрик Д.; Миханович, Дрю Р.; Шонкофф, Сет, Британская Колумбия; Джексон, Роберт Б. (15 июня 2023 г.). «Сгорание газа и пропана в печах выделяет бензол и увеличивает загрязнение воздуха в помещениях» . Экологические науки и технологии . 57 (26): 9653–9663. Бибкод : 2023EnST...57.9653K . doi : 10.1021/acs.est.2c09289 . ПМЦ 10324305 . ПМИД 37319002 .

[12] например, см. заявку на патент Великобритании GB190612333, озаглавленную «Усовершенствования в устройстве для электрического производства тепла для приготовления пищи и других целей или относящиеся к нему», поданную Артуром Ф. Берри 26 мая 1906 г.

[13] На кухне будущего есть духовка со стеклянным куполом и автоматический миксер , Popular Mechanics, апрель 1956 г., стр. 88

[Moreland73-14] WC Moreland, Индукционный диапазон: его производительность и проблемы развития , Транзакции IEEE для промышленных приложений, том. ТА-9, нет. 1, январь/февраль 1973 г., страницы 81–86.

[15] «История индукционной плиты - История индукционной кулинарии» . www.historyofmicrowave.com . Проверено 25 августа 2022 г.

[16] «Плюсы и минусы индукционных плит и плит» . Отчеты потребителей . Проверено 25 августа 2022 г.

[17] «Итак, вы хотите… отопить свой дом дровяной печью» . Боб Вила . 10 декабря 2014 г. Проверено 25 августа 2022 г.

[hist-18] «Дровяная печь» . 1557: В Страсбурге выдан первый патент на дровяную печь.

[19] «Возрождение дровяных печей | Джеймс Селликс — опытный агент по недвижимости в Лестершире» . www.jamessellicks.com . Проверено 25 августа 2022 г.

[20] Хааг, Аманда Ли (22 января 2008 г.). «Печь для здоровья развивающихся стран» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 25 августа 2022 г.

[21] Подробное описание с чертежами различных угольных печей для отопления, широко использовавшихся в ту эпоху, а также способы их эксплуатации см. «Ручная стрельба углем» . Популярная механика . Декабрь 1943 года. Архивировано из оригинала 23 декабря 2016 г.

[Adams_2019_39–46-22] Перейти обратно: ^а ^б ^с Адамс, Шон Патрик (2019). «Проблемы внутреннего хранения и переходный период: уголь в Америке девятнадцатого века» . Перспективы РСС (2): 39–46. ISSN 2190-5088 . JSTOR 26631560 . Архивировано из оригинала 13 июля 2021 г. Проверено 13 июля 2021 г.

[:4-23] Перейти обратно: ^а ^б Университет, Стэнфорд (27 января 2022 г.). «Переосмысление приготовления пищи на газу» . Стэнфордские новости . Проверено 29 июня 2023 г.

[:3-24] Перейти обратно: ^а ^б «Газовые или электрические плиты: одна лучше другой?» . ХГТВ . Проверено 25 августа 2022 г.

[25] Смит, Кирк Р. (11 марта 2013 г.) [1987]. «6.2: Влияние на здоровье: прямые доказательства: Непал». Биотопливо, загрязнение воздуха и здоровье: глобальный обзор . Современные перспективы в энергетике. Нью-Йорк: Springer Science & Business Media. п. 213. ИСБН 9781461308911 . Проверено 3 января 2024 г. В большинстве домов есть две печи. Одна из них представляет собой простую кухонную печь ( чуло ), состоящую из выбоины над небольшой камерой сгорания с боковым отверстием для заправки топливом, выполненным в глиняном блоке. Обычно этой печью пользуются только женщины, и действительно, очаг вокруг чуло — особое и священное место для жителей дома. Приготовление пищи на этой плите может занимать 2-3 часа в день.

[26] «Публикации» . Хронические респираторные эффекты воздействия вдыхаемых твердых частиц в раннем детстве . Архивировано из оригинала 18 ноября 2006 г. Проверено 17 марта 2023 г.

[WHO-27] Перейти обратно: ^а ^б «Загрязнение воздуха внутри помещений и бытовая энергетика» . Всемирная организация здравоохранения . Архивировано из оригинала 30 января 2014 года . Проверено 18 октября 2011 г.

[28] «печь на кукурузных пеллетах» . Энциклопедия альтернативной энергетики и устойчивого образа жизни . Миры Дэвида Дарлинга. Архивировано из оригинала 20 октября 2011 года . Проверено 18 октября 2011 г.

[woodstove-29] «Некаталитические дровяные печи» . Агентство по охране окружающей среды США . Архивировано из оригинала 18 марта 2013 г. Проверено 3 ноября 2012 г.

[catalytic-30] Гирд, Джон В. (октябрь 1984 г.). «Каталитическая модернизация дровяных печей» (PDF) . Кооперативная служба распространения знаний . Университет Мэриленда, Колледж-Парк . Архивировано из оригинала (PDF) 2 марта 2013 г. Проверено 3 ноября 2012 г.

[31] «Дровяные печи, сертифицированные EPA» . Агентство по охране окружающей среды . 12 сентября 2018 г. Проверено 24 августа 2022 г.

[32] Шампанское, Коллин. «Правила EPA по выбросам и будущее дровяных печей и каминов» . Интернет-магазин каминов . Архивировано из оригинала 27 марта 2023 года.

[33] Томас, Грегори (24 августа 2022 г.). «Калифорния может стать первым штатом, который запретит использование 1-фунтовых баллонов с пропаном» . Хроники Сан-Франциско . Проверено 24 августа 2022 г.

[34] «СтовеТек» . «Stoptec.net». Архивировано из оригинала 3 декабря 2010 г. Проверено 21 ноября 2010 г.

[35] Райли, Сильва. «Декатлон дровяных печей 2013» . Альянс за зеленое тепло . Архивировано из оригинала 31 марта 2024 года.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]