Нагреватель ракетной массы

Ракетный массовый обогреватель ( RMH ), также известный как массовый обогреватель ракетной печи , представляет собой разновидность системы лучистого отопления с медленным высвобождением , предназначенную в первую очередь для обогрева людей и, во вторую очередь, для обогрева участков в прямой видимости вокруг него. Варианты RMH также могут быть расширены для выполнения функций приготовления пищи , нагрева воды и производства теплого воздуха для распределения. ^{[ 1 ]}

Нагреватели ракетной массы разработаны на основе ракетных печей (разновидность дровяных печей ) и каменных обогревателей . Основная конструкция подогревателя ракетной массы состоит из изолированной камеры сгорания, в которой топливо сгорает с высокой эффективностью при высокой температуре, и большой тепловой массы , контактирующей с выхлопными газами , которая поглощает большую часть выделяемого тепла до того, как газы будут выпущены в атмосферу. атмосфера . ^{[ 2 ]} По слухам, подогреватель ракетной массы может снизить расход топлива на 80–90% по сравнению с «обычными» печами. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

В отличие от обычных дровяных печей и каминов , в обогревателе ракетной массы сгорание близко к полному. В подогревателе ракетной массы побочные продукты сгорания, такие как дым , сажа и соединения креозота , засасываются в изолированный туннель установки, где некоторые ^{[ ВОЗ? ]} утверждают, что они сгорают дальше, выделяя еще больше тепловой энергии для запуска ракетного процесса, в отличие от обычного пожара, при котором они выбрасываются в дымоход . ^{[ 5 ]}

История

Слово «ракета» произошло от ракетной печи, разработанной Апровечо для приготовления пищи и описанной в 1982 году. ^{[ 6 ]} Масса относится к массе каменной кладки, в которой она сохраняет тепло. ^{[ 1 ]} Каменные обогреватели использовались с доисторических времен и превратились в различные конструкции в Европе, России и Китае. Ключевым принципом является создание большой тепловой массы, построенной из каменной кладки, которая поглощает тепло от отходящих продуктов сгорания, направляемых по извилистому пути через каналы, встроенные в каменную кладку. ^{[ 7 ]}

Первый прототип был построен в 1980-х годах. Хотя в каком-то смысле это просто разновидность каменного нагревателя, большинство нагревателей ракетной массы отличаются тем, что производят немедленное лучистое тепло (из металлического «горящего» ствола) и изготовлены из гораздо более дешевых материалов (обычно глинобитная масса, стальная бочка емкостью 55 галлонов). и небольшая кирпичная топка), а также необходимость менее прочного основания для строительства, поскольку вес нагревателя ракетной массы распределяется по большей площади. ^{[ 7 ]}

Различные типы подогревателей ракетной массы

Существует несколько типов подогревателей ракетной массы в зависимости от их конструкции. Во всех конструкциях внутренний изолированный дымоход , называемый «тепловым стояком», обеспечивает эффективное высокотемпературное горение, создавая достаточную тягу для проталкивания выхлопных газов через остальную часть системы. Дымовые газы охлаждаются в теплоаккумуляторе до относительно низкой температуры, примерно до 50 °C (122 °F). В некоторых конструкциях пар внутри этих газов конденсируется в жидкость , высвобождая связанную с этим скрытую теплоту конденсации, что еще больше увеличивает эффективность, как в конденсационном (газовом) котле .

J-образная трубка

В самом раннем и наиболее популярном виде древесина подается под действием силы тяжести в «J-образную» трубу сгорания, откуда горячие газы поступают в хорошо изолированную вертикальную камеру вторичного сгорания из шамотного кирпича или керамического огнеупора, выхлопы из которой затем проходят по горизонтальному. металлические воздуховоды , встроенные в массивный тепловой аккумулятор . Тепловой аккумулятор достаточно велик, чтобы сохранять тепло в течение многих часов, и может составлять часть конструкции здания. Их можно использовать в природных постройках и в пермакультуры проектах ; где они обычно строятся самостоятельно и признаются многими (но не всеми) строительными нормами и правилами , регулирующими проектирование и строительство систем отопления внутри зданий. ^{[ 5 ]}

Пакетный стиль

В более поздних альтернативных разработках была создана горизонтальная топка периодического действия, называемая «камерой периодического действия», которая подается в вертикальный стояк тепла или вторичную камеру сгорания. По сравнению с обычным RMH с J-образной трубкой, RMH с пакетной коробкой может быть загружен большим количеством древесины одновременно, поэтому он может работать самостоятельно в течение более длительного периода времени. Горизонтальный канал, проходящий через массу, может быть заменен тяжелым «колоколом» большего сечения, в котором горячие газы замедляются и расслаиваются, а охлажденные газы выходят вблизи дна, как в некоторых каменных нагревателях. ^{[ 8 ]} Чтобы обеспечить надлежащий поток воздуха, вертикальный порт в задней части коробки никогда не должен быть заблокирован. По сравнению с RMH в стиле j-tube, создание RMH в стиле пакетной коробки может занять больше времени. ^{[ 9 ]}

стиль глыбы

Стояк тепла глиняного нагревателя ракетной массы изготовлен из самана , который представляет собой смесь глины и песка, армированную соломой. ^{[ 10 ]} Из-за относительно низкой теплопроводности масса, состоящая из самана, способна поглощать тепло и сохранять его в течение более длительного периода. ^{[ 11 ]}

Галечный стиль

Изобретенный Полом Уитоном в 2010 году ракетный нагреватель массы в виде гальки использует гальку и камни для увеличения тепловой массы. ^{[ 12 ]} По сравнению с глиняными нагревателями ракетной массы, каменистые нагреватели весят меньше, что позволяет их легко перемещать и модифицировать. Легкая конструкция также делает их более подходящими для установки в местах с деревянным полом . Сердцевина из гальки также обеспечивает другой эстетический вид по сравнению с саманом. ^{[ 13 ]}

Компоненты

Различные типы нагревателей ракетной массы изготавливаются из разных компонентов и разных материалов для конкретных целей. Все типы нагревателей ракетной массы состоят из трех основных компонентов: древесного сырья , стояка тепла и теплообменной массы . В зависимости от конструкции подогреватель ракетной массы может иметь различную архитектуру внутри этих компонентов, а также может содержать несколько других компонентов, предназначенных для разных целей. ^{[ 1 ]}

Корм для древесины

Подача древесины – это отверстие, через которое древесина и воздух попадают в систему. В конструкции J-образной трубы подача древесины представляет собой небольшое и узкое отверстие, в которое поступает древесина в вертикальной ориентации. ^{[ 1 ]} Деревянная кормушка устроена таким образом, что при вставке в нее деревянных палочек горит только нижний конец палочек. За счет направления воздушного потока огонь горит вбок, в сторону камеры сгорания и стояка тепла. Горизонтальное направление огня предотвращает выход дыма из древесного сырья в окружающую среду. По мере того, как нижняя часть деревянных палочек горит, они медленно вдавливаются в корм. ^{[ 14 ]} Подача древесины в ракетный нагреватель массы с коробкой периодического действия позволяет одновременно загружать больше древесины. ^{[ 8 ]}

Тепловой стояк

Стояк тепла представляет собой изолированный вертикальный канал, который поднимает пламя вверх и питает остальную часть топки. Стояк тепла должен быть изолирован, чтобы поддерживать высокую температуру пламени и обеспечить его полное сгорание. ^{[ 15 ]} Низкая теплопроводность изоляционного материала приводит к повышению температуры внутри стояка тепла до высоких температур. Когда горячие газы достигают окружающего ствола, он выделяет значительно большее количество тепла, которое охлаждает горячий воздух до относительно более низкой температуры. Этот поток вызывает сильный конвективный поток внутри стояка тепла, который создает прямой поток воздуха, который помогает древесине сгорать сбоку при подаче древесины. ^{[ 14 ]}

Бочка

Диаметр цилиндра, в котором находится стояк тепла, обычно составляет 0,2 м. ³ который служит источником радиационного тепла для помещения, а верхняя часть которого также может служить поверхностью для приготовления пищи. Чтобы обеспечить эффективные конвективные потоки, ствол должен быть изготовлен из стали или материалов с более высокой теплопроводностью. ^{[ 7 ]}

Теплообменная масса

Тепловая масса, которая окружает выхлопной канал и поглощает тепло от горячих дымовых газов, является границей раздела, излучающей тепло в окружающую среду. Он может быть сделан из самана , камней, песка или гальки. Из тепловой массы часто делают скамейку , которая может стать архитектурной особенностью дома. ^{[ 11 ]}

Операция

Нагреватель массы ракеты с J-трубкой в работе. 1. Вертикально вставленная древесина горит вбок. 2. Высокая температура создает сильные конвективные потоки в стояке тепла. 3. Выхлопные газы выходят вбок. 4. Теплообменная масса поглощает, сохраняет и излучает тепло. 5. Конечный выхлоп из углекислого газа и пара)

Нагреватель ракетной массы работает за счет теплоты сгорания древесины, вставленной в загрузочную ленту в вертикальном положении. ^{[ 1 ]} Чтобы начать процесс горения, следует поджечь нижний конец вязанки дров. Огонь может гореть только сбоку, в направлении стояка тепла, поскольку изолированная трубка, соединяющая подачу древесины с стояком тепла, является единственным доступным путем для потока воздуха. ^{[ 14 ]}

Когда огонь достигает стояка тепла, конструкция J-образной трубки направляет пламя вверх в высокоизолированную камеру сгорания, что позволяет тепловой энергии накапливаться и создавать газы с высокой температурой. Более высокая температура также обеспечивает полное сгорание древесного топлива. ^{[ 7 ]} Когда горячий воздух вступает в контакт с окружающей бочкой, высокая теплопроводность бочки отбирает значительное количество тепла от газа. Поскольку бочка имеет высокий показатель теплопотерь, она быстро прогревает помещение. ^{[ 7 ]}

Остальные выхлопные газы, состоящие в основном из углекислого газа и пара, выходят вбок по змеевидному каналу через теплообменную массу, отдавая при этом большую часть своего тепла. ^{[ 3 ]} Тепло, поглощенное теплообменной массой, сохраняет эту энергию и медленно излучает ее в окружающую среду. ^{[ 11 ]}^{[ 16 ]}

Преимущества

Некоторые утверждают, что она потребляет на 10% больше дров по сравнению с обычной дровяной печью. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Поскольку теплообменная масса поглощает и отдает большую часть тепла сгорания в окружающую среду, она также обеспечивает более высокий тепловой КПД . В результате температура выхлопа работающего нагревателя ракетной массы может составлять в среднем около 60–90 ° C (140–194 ° F), что ниже, чем у обычной дровяной печи, которая в среднем составляет около 400–600 ° C ( 752–1112 ° F). ^{[ 4 ]}
Сторонники утверждают, что выхлопные газы в основном состоят из углекислого газа и пара , поскольку ракетная печь в целом более эффективна при сжигании топлива. ^{[ 14 ]}^{[ 16 ]}
Низкая теплопроводность теплообменной массы позволяет медленно выделять тепло после тушения пожара. Некоторые люди утверждают, что их ракетные обогреватели способны достаточно обогревать дом в течение нескольких дней после того, как все дрова исчерпаны и огонь потух. ^{[ 11 ]}

Недостатки

Изготовление обогревателя ракетной массы может представлять собой массивную конструкцию, которая может занять большую часть комнаты в небольшом доме. ^{[ 4 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Виснер, Эрика; Виснер, Эрни (2016). Руководство для изготовителя нагревателя ракетной массы . Издатели Нового общества. ISBN 978-0865718234 . Проверено 3 августа 2020 г.
^ Эванс и Джексон, Нагреватели ракетной массы , стр. 5, 20.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Аппс, Рози (20 февраля 2015 г.). «Журнал Пермакультура» . Журнал «Пермакультура» . Проверено 19 августа 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Чимасаки (23 марта 2019 г.). «Какой самый экологичный способ обогреть дом?» . дзидзоку . Проверено 19 августа 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б Медоуз, Джоэл; Палмер, Дэн (14 ноября 2016 г.). «Основы ракетных печей» . Принципы пермакультуры . Проверено 3 августа 2020 г.
^ Апровечо, «Целые печи»
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Шумак, Марк (25 января 2016 г.). «Расчетная модель нагревателя ракетной массы». Прикладная теплотехника . 93 : 763–778. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2015.10.035 . ISSN 1359-4311 .
^ Jump up to: ^а ^б Ван ден Берг, Питер. «Результаты работы с коробкой из 8 партий на Слете новаторов (форум по нагревателям ракетной массы в Перми)» . permies.com . Проверено 4 августа 2020 г.
^ Ван ден Берг, Питер. "Batchrocket.eu - Строительство" . Batchrocket.eu . Проверено 21 августа 2020 г.
^ Аппс, Рози (20 февраля 2015 г.). «Журнал Пермакультура» . Журнал «Пермакультура» . Проверено 6 августа 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «8 вещей, которые нужно знать о нагревателях ракетной массы» . commonsensehome.com . Дом здравого смысла. 12 марта 2015 года . Проверено 6 августа 2020 г.
^ Уитон, Пол. "Галька в стиле rmh - в доме Фишер Прайс" . permies.com . завивка . Проверено 6 августа 2020 г.
^ Виснер, Эрика; Виснер, Эрни. «Нагреватели ракетной массы: создайте свою собственную энергоэффективную печь-нагреватель ракетной массы» . www.dirtcheapbuilder.com . DirtCheapBuilder . Проверено 6 августа 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Нагреватель массы ракетной печи» . richsoil.com . Ричсойл . Проверено 7 августа 2020 г.
^ Виснер, Эрика; Виснер, Эрни (2016). Руководство для изготовителя нагревателя ракетной массы . Издатели Нового общества. п. 8. ISBN 978-0865718234 . Проверено 7 августа 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б Робертс, Тобиас; Писатель, Rise (2 января 2019 г.). «Руководство по нагревателю ракетной массы: энергоэффективный вариант отопления» . Рост . Проверено 19 августа 2020 г.

Внешние ссылки

Сайт Эрни и Эрики Виснер
Экскурсия по массовому нагревателю Rocket Stove и инструкции - включает видео-образцы 12 нагревателей и 10-минутные инструкции.

[RMHBuildersGuide-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Виснер, Эрика; Виснер, Эрни (2016). Руководство для изготовителя нагревателя ракетной массы . Издатели Нового общества. ISBN 978-0865718234 . Проверено 3 августа 2020 г.

[2] Эванс и Джексон, Нагреватели ракетной массы , стр. 5, 20.

[RozieApps-3] Jump up to: ^а ^б ^с Аппс, Рози (20 февраля 2015 г.). «Журнал Пермакультура» . Журнал «Пермакультура» . Проверено 19 августа 2020 г.

[Cshimasaki-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Чимасаки (23 марта 2019 г.). «Какой самый экологичный способ обогреть дом?» . дзидзоку . Проверено 19 августа 2020 г.

[PermaculturePrinciples-5] Jump up to: ^а ^б Медоуз, Джоэл; Палмер, Дэн (14 ноября 2016 г.). «Основы ракетных печей» . Принципы пермакультуры . Проверено 3 августа 2020 г.

[whole-6] Апровечо, «Целые печи»

[Schumack-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Шумак, Марк (25 января 2016 г.). «Расчетная модель нагревателя ракетной массы». Прикладная теплотехника . 93 : 763–778. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2015.10.035 . ISSN 1359-4311 .

[VanDenBerg-8] Jump up to: ^а ^б Ван ден Берг, Питер. «Результаты работы с коробкой из 8 партий на Слете новаторов (форум по нагревателям ракетной массы в Перми)» . permies.com . Проверено 4 августа 2020 г.

[BatchrocketBuilding-9] Ван ден Берг, Питер. "Batchrocket.eu - Строительство" . Batchrocket.eu . Проверено 21 августа 2020 г.

[PermacultureMagazing-10] Аппс, Рози (20 февраля 2015 г.). «Журнал Пермакультура» . Журнал «Пермакультура» . Проверено 6 августа 2020 г.

[commonsensehome-11] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «8 вещей, которые нужно знать о нагревателях ракетной массы» . commonsensehome.com . Дом здравого смысла. 12 марта 2015 года . Проверено 6 августа 2020 г.

[12] Уитон, Пол. "Галька в стиле rmh - в доме Фишер Прайс" . permies.com . завивка . Проверено 6 августа 2020 г.

[13] Виснер, Эрика; Виснер, Эрни. «Нагреватели ракетной массы: создайте свою собственную энергоэффективную печь-нагреватель ракетной массы» . www.dirtcheapbuilder.com . DirtCheapBuilder . Проверено 6 августа 2020 г.

[Richsoil-14] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Нагреватель массы ракетной печи» . richsoil.com . Ричсойл . Проверено 7 августа 2020 г.

[15] Виснер, Эрика; Виснер, Эрни (2016). Руководство для изготовителя нагревателя ракетной массы . Издатели Нового общества. п. 8. ISBN 978-0865718234 . Проверено 7 августа 2020 г.

[buildwithrise-16] Jump up to: ^а ^б Робертс, Тобиас; Писатель, Rise (2 января 2019 г.). «Руководство по нагревателю ракетной массы: энергоэффективный вариант отопления» . Рост . Проверено 19 августа 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]