Thiết bị lò sưởi: các loại và nguyên tắc hoạt động

Ngày nay, lò sưởi ngày càng trở nên phổ biến. Các tùy chọn cổ điển được cài đặt, như một quy luật, chỉ như một yếu tố trang trí hoặc một nguồn sưởi ấm bổ sung. Thực tế là thiết bị không cung cấp sự tích tụ nhiệt, căn phòng sẽ nguội đi nhanh chóng sau khi ngọn lửa tắt.

Thiết kế cổ điển đóng vai trò như một nguồn thông gió bổ sung cho căn phòng, đây không phải là một điểm cộng trong khí hậu khắc nghiệt của Nga. Để tránh các yếu tố tiêu cực và tạo ra một bầu không khí linh hồn, các nhà phát triển đã tìm ra những cách hợp lý để bảo tồn truyền thống tốt đẹp của việc sưởi ấm một ngôi nhà riêng.

Lò sưởi đốt củi và đốt than là một trong những lựa chọn phổ biến nhất trong các ngôi nhà ở nông thôn. Nó được xây dựng từ tất cả các loại vật liệu - gạch, bê tông, thép tấm hoặc kim loại khác. Một tính năng khác biệt của tất cả các giống cổ điển là một ống khói thẳng kết nối với một không gian rộng mở của hộp cứu hỏa.

Chúng ta hãy xem xét các yếu tố chính của lò sưởi.

• Dưới - phần dưới nghiêm ngặt nằm ngang của cấu trúc, dành cho vị trí của củi. Nó có thể bị điếc hoặc có lỗ hổng.
• Hộp cứu hỏa là không gian cho lửa. Bức tường phía sau được làm nghiêng để tăng phản xạ nhiệt vào phòng. Trong một số phiên bản cổ điển, các bức tường bên cũng được bố trí.
• Buồng khói - kết nối hộp cứu hỏa và ống khói, cần thiết để thu thập các khí trong quá trình hình thành khói mạnh.

• Răng khói hoặc bệ khí là một phần nhô ra trong buồng ngăn dòng chảy ngược và đảm bảo thu gom nước ngưng trong quá trình đốt lên. Chiều rộng của phần tử giống như chiều rộng của máy ảnh.
• Ống khói hoặc ống khói - dùng để loại bỏ khói. Nó có thể là hình vuông, hình tròn hoặc hình chữ nhật. Để điều chỉnh lực đẩy dọc theo chiều dài của kết cấu, một hoặc hai van được lắp đặt. Chúng cũng cản trở sự thông gió tự nhiên khi lò sưởi không hoạt động.
• Cổng thông tin là khung lối vào của hộp cứu hỏa, đóng vai trò như một giới hạn của khu vực làm việc và đồng thời là một yếu tố trang trí.

Hình dạng cổng có thể khác nhau tùy thuộc vào phong cách thiết kế. Hình chữ U vốn có trong phong cách Anh, Đức cổ, Pháp, cũng như chủ nghĩa tối giản và công nghệ cao. Tân nghệ thuật đồng quê và nghệ thuật hiện đại thu hút về hình thức "D". Kim loại cho phép bạn tạo bất kỳ cấu hình nào từ thùng cổ điển đến tổ chim hoặc quả lê phức tạp.

Khi chọn một lò sưởi cho ngôi nhà của bạn, bạn nên xem xét kỹ hơn không chỉ về thiết kế bên ngoài, mà còn ở vị trí của nó trong tương lai.

Loại xây dựng được phân biệt:

• xây trong (kín) - chúng được bố trí trong các hốc tường hoặc các hốc được thiết kế đặc biệt, cổng thông tin không nhô ra ngoài đường ranh giới của tường;
• nửa mở - một phần nhô ra ngoài đường phân vùng bên trong;
• trong các khoảng trống - các tùy chọn góc có thể sưởi ấm hai phòng cùng một lúc;
• treo tường - dựa trên tên gọi, chúng không có điểm tựa dưới chúng, chúng được cố định trên tường hoặc trong góc; thường có khối lượng nhỏ;
• mở ra.

Nguyên tắc của lò sưởi rất đơn giản.Sự lan truyền nhiệt trong phòng được thực hiện bởi năng lượng bức xạ từ các bộ phận đốt cháy và sưởi ấm của cấu trúc, tạo ra chuyển động nhẹ của các dòng đối lưu.

Kích thước ấn tượng của ống khói ngăn chặn sự xâm nhập của carbon dioxide vào phòng. Lực đẩy khá lớn, vận tốc truyền khí yêu cầu trong ống không nhỏ hơn 0,25 m / s.

Sự truyền nhiệt của lò sưởi cổ điển là nhỏ - 20%, phần còn lại thoát ra qua ống khói.

Có một số cách để tăng cường độ truyền nhiệt:

• lắp đặt bổ sung các bức tường bên và phía sau của cấu trúc;
• sử dụng kim loại làm lớp lót cho các bức tường của hộp cứu hỏa;
• thiết bị của cổng thông tin có cửa chống cháy bao phủ hoàn toàn hộp cứu hỏa (đối với sản phẩm kim loại).

Trên bán, bạn có thể tìm thấy nhiều loại chèn thép chống cháy làm sẵn. Các chuyên gia khuyên bạn nên ưu tiên các mô hình bằng gang: chúng được bảo hiểm chống biến dạng ở nhiệt độ cao. Nhưng hướng dẫn chính cho thành phẩm là sự tương ứng của các đặc điểm của mô hình được chỉ định trong bảng dữ liệu với điều kiện phòng của bạn.

Hạn chế của vùng cháy mở cũng ảnh hưởng đến cường độ sưởi ấm.

• hai bức tường cổng ở hai bên - chỉ đủ điện cho các phòng nhỏ; để tăng bức xạ, các bức tường bên trong được tạo hình thang với phần mở rộng về phía căn phòng.
• một mặt bên - những hình dạng như vậy góp phần tăng khả năng hút không khí từ phòng vào ống khói, nhưng bức xạ nhiệt lan rộng trên một bán kính lớn hơn;
• ngọn lửa mở từ mọi hướng (lò sưởi Alpine hoặc Thụy Sĩ) - không hiệu quả để sưởi ấm, mặc dù nhiệt có thể tỏa ra mọi hướng.

Các nhà sản xuất vật liệu sinh học dễ cháy và thức ăn viên cũng đã làm chậm quá trình đốt cháy do tính chất đặc thù của thành phần nguyên liệu. Họ cam đoan rằng sản phẩm của họ tăng hiệu suất gia nhiệt ngang bằng với lò nướng của Hà Lan hoặc bếp của Thụy Điển.

Cũng có thể tăng truyền nhiệt bằng cách tăng diện tích của ống khói: bề mặt của nó nóng lên và cũng có thể dùng như một nguồn nhiệt. Đối với điều này, một bộ thu hồi được sử dụng - một miếng chèn có gân trong ống khói làm bằng thép không gỉ. Chiều dài của nó dao động từ 0,5 đến 1 m Mặt cắt ngang của đường ống như vậy phải phù hợp với đường kính của ống khói.

Kiến thức về đặc thù của chuyển động không khí trong hệ thống sẽ giúp sử dụng các dòng chảy để tăng lực kéo và sưởi ấm thêm cho một ngôi nhà riêng. Và cũng làm cho việc kiểm soát cường độ cung cấp nhiệt tự động.

Trao đổi không khí tự nhiên được sử dụng, như một quy luật, khi lò sưởi được làm nóng theo thời gian. Nhân tạo hiệu quả hơn khi lò sưởi hoạt động thường xuyên hoặc khi hệ thống ống khói có cấu hình phức tạp. Bất kể họ giảm số lượng và chiều dài của các phần tử ống ngang bằng cách nào, chúng vẫn đóng vai trò tiêu cực của chúng.

Bản chất của sự cải tiến là luồng không khí bên ngoài vào làm tăng lực đẩy và đảm bảo giá trị không đổi của nó. Nó cũng loại bỏ các khóa không khí hình thành khi có sự chênh lệch nhiệt độ lớn bên trong và bên ngoài tòa nhà. Không có vấn đề gì xảy ra khi thời tiết lạnh bắt đầu trong một hệ thống như vậy.

Để đạt được mục tiêu này, một và trong một số trường hợp, hai hoặc ba quạt được lắp đặt. Chúng được lắp ở đầu vào không khí vào hộp cứu hỏa và trên đường dẫn dòng chảy trong kênh chính cách xa cơ sở nơi mọi người sinh sống. Vị trí tốt nhất là ở tầng áp mái hoặc phòng tiện ích. Hệ thống hấp dẫn không trùng lặp, và lượng không khí đi vào hệ thống ngay lập tức tăng 30-50%, thông lượng - lên đến 600 m3 / h.

Có thể tự động hóa hệ thống với kết nối với cảm biến nhiệt độ trong lò sưởi. Có thể kiểm soát lực kéo bằng điều khiển từ xa mà không cần đứng dậy khỏi ghế sofa.

Để trang bị bạn cần:

• bộ khuếch tán không khí với một tấm nướng bảo vệ;
• ống dẫn khí cách nhiệt bằng thép không gỉ mạ kẽm, bộ điều hợp;
• bộ thu hồi nhiệt - thông lượng của quá trình sưởi ấm không khí được tính toán với biên độ cho các nếp gấp;
• người hâm mộ;
• bộ lọc thô;
• van tiết lưu - cần thiết để điều chỉnh lượng không khí vào.

Có thể tự động hóa toàn bộ hệ thống với kết nối với cảm biến nhiệt độ trong lò sưởi. Trong trường hợp này, bạn có thể dễ dàng điều khiển lực kéo từ tấm chắn hoặc điều khiển từ xa mà không cần đứng dậy khỏi ghế sofa.

Hiệu quả sẽ tăng lên nếu đường ống có bề mặt bên trong hoàn toàn nhẵn và không có nhiều khớp ngang và khớp nghiêng. Điều kiện lý tưởng đạt được với mặt cắt tròn của các bộ phận ống khói.

Với tất cả những ưu điểm của giải pháp này, nhưng cũng có những nhược điểm:

• tăng tiêu thụ các chất mang năng lượng - nhiên liệu rắn và điện;
• tiếng ồn của quạt - cần có bộ giảm âm đặc biệt để ngăn chặn;

• tiếng ồn trong đường ống - xảy ra khi ống khói nhỏ, lựa chọn không chính xác với công suất của lò;
• Tiếng ồn và độ rung chỉ ra các khuyết tật trong quá trình lắp đặt, được loại bỏ bằng cách sửa chữa.

Để tìm ra các giá trị, có một tiêu chuẩn NF D 35376, được phát triển ở Pháp. Nó cho phép bạn tìm ra công suất danh định của lò tính bằng kW - lượng nhiệt mà mô hình có thể cung cấp trong ba giờ hoạt động.

Điều rất quan trọng là không được nhầm lẫn nó với các giá trị lớn nhất thường được chỉ ra trong các đặc tính của thành phẩm. Lò sưởi đạt đến độ nóng tối đa trong 45 phút sau khi nung và các giá trị công suất này cao hơn 2-3 lần so với khả năng thực của nó.

Đối với một điểm tham khảo:

• đối với một căn phòng ấm cúng rộng 10 m² với chiều cao trần 2,5 m, cần 1 kW để sưởi ấm;
• củi bạch dương (khô, độ ẩm đến 14%) - 1 kg khi đốt hết sẽ cho năng lượng 4 kW.

Các chuyên gia khuyên bạn nên chọn sức mạnh của kết cấu kim loại nhiều hơn 10-15% so với chỉ định trong hộ chiếu của thành phẩm, vì các chỉ số phòng thí nghiệm, theo quy định, không trùng với các chỉ số thực trong điều kiện hoạt động bình thường.

Công suất cao của hộp cứu hỏa cho phép bạn làm nóng phòng nhanh hơn khi đóng cửa và giữ nhiệt độ ở chế độ âm ỉ trong thời gian dài hơn. Không nên sử dụng tối đa tài nguyên của hộp cứu hỏa trong một thời gian dài, điều này sẽ dẫn đến sự hao mòn nhanh chóng của nó.

Khả năng cung cấp nhiệt cho căn phòng được cung cấp không ít bởi kích thước của mô hình.

Quy mô của đối tượng phụ thuộc vào mục đích của việc cài đặt. Đối với các nhiệm vụ trang trí riêng, các giá trị sẽ tỷ lệ thuận với các giá trị của các yếu tố khác trong nội thất của một ngôi nhà nông thôn. Hệ thống sưởi yêu cầu một cách tiếp cận khác. Nó là cần thiết để tính toán sức mạnh của lò sưởi và liên hệ nó với thể tích của căn phòng.

Các giá trị cơ bản cho một lò sưởi bán mở cổ điển.

Để duy trì sự kết hợp hài hòa giữa các yếu tố kết cấu chính cần phải tính đến các yếu tố sau:

• Chiều cao của phần mở hộp hình chữ nhật bằng 2/3 đối với lò sưởi lớn và 3/4 chiều rộng đối với lò sưởi nhỏ.

• Chiều sâu của hộp cứu hỏa nên nằm trong khoảng từ 1/2 đến 2/3 chiều cao của cửa mở.
• Diện tích mở luôn phù hợp với diện tích của căn phòng - từ 1/45 đến 1/65.
• Chiều cao của ống làm tăng mớn nước, nó dài hơn nhiều về giá trị so với lò thông thường. Kích thước tối thiểu cho ống khói của ống khói tính từ đế - lò sưởi hoặc lò sưởi khô - không được nhỏ hơn 5 m.
• Đường kính ống khói nhỏ hơn diện tích căn phòng từ 8 đến 15 lần. Chiều cao của cấu trúc càng thấp, phần này càng lớn cho diện tích căn phòng bằng nhau.

Ví dụ:

• đối với phòng ngủ rộng 15 m² với chiều dài ống khói là 5 m, mặt cắt ngang sẽ là 250x250 mm;
• cho phòng khách rộng 70 m² với chiều dài ống lên đến 10 m - 300x300 mm;
• cho phòng khách 70 m² với chiều dài ống từ 5 m - 350x350 mm.

Việc xây dựng các cấu trúc như vậy đòi hỏi rất nhiều kiến ​​thức và kỹ năng. Bạn có thể tự mình xây dựng một lò sưởi giả, nó sẽ bám chặt vào các tấm sàn mà không gặp bất kỳ vấn đề gì. Đối với một cấu trúc được gia nhiệt thực sự, nó phải được tiếp cận với tất cả sự nghiêm túc. Thiết kế nên bắt đầu ở giai đoạn lập kế hoạch của ngôi nhà.

Các bước cần thiết:

• chọn một mô hình và tính toán sức mạnh của nó;
• tính toán nền móng và kết hợp với chồng tầng;

• lập kế hoạch và hiển thị trên sơ đồ những thay đổi cần thiết trong cấu trúc mái;
• xác định vật liệu và số lượng của chúng cho tất cả các loại công việc, bao gồm cả mặt của lò sưởi;
• tạo bản phác thảo và bản vẽ;
• đảm bảo an toàn khi sử dụng, đặc biệt chú ý đến các biện pháp chữa cháy.

Trước khi tìm đến các chuyên gia để được tư vấn, bạn cần trình bày chiếc lò sưởi tương lai của mình trong tất cả sự vinh quang của nó. Họ bắt đầu với một bản phác thảo, và sau đó chuyển sang nghiên cứu chi tiết về các chi tiết của lò sưởi gia đình trong tương lai.

Bản vẽ được thực hiện ở bốn góc độ: hình chiếu thẳng, mặt bên, mặt trên và mặt cắt. Các thợ thủ công giàu kinh nghiệm vẽ sơ đồ chi tiết cho từng hàng đặt gạch và góc cắt chính xác của các phần tử.

Khi nói đến các mô hình làm việc của lò sưởi, có nhiều yếu tố cần xem xét.

• Phần móng được lắp dựng tách biệt với các bức tường và xà ngang chịu lực khác, do tải trọng của các phần tử là hoàn toàn khác nhau nên có thể xảy ra sụt áp trên các tầng, dẫn đến phá hủy công trình.
• Diện tích đế phải lớn hơn phần đế của cấu trúc.
• Độ sâu tối thiểu tối thiểu là 50 cm. Giá trị thực tế phụ thuộc vào tính chất của đất, cũng như các biện pháp để lu lèn.

• Độ sâu của hố cho lò sưởi nên thấp hơn 20 cm so với đường đóng băng của đất.
• Khoảng trống giữa sàn nhà và móng tối thiểu là 5 mm. Điều này sẽ cho phép tránh các vết nứt, biến dạng của các phần tử kết cấu và thiết kế của lò sưởi ở nhiệt độ giảm. Khoảng trống thường được lấp đầy bằng cát.

Để biết thông tin về cách làm một lò sưởi bằng gạch bằng tay của chính bạn, hãy xem video tiếp theo.