Perangkat perapian: jenis dan prinsip operasi

Saat ini, perapian menjadi semakin populer. Opsi klasik dipasang, sebagai suatu peraturan, hanya sebagai elemen dekoratif atau sumber pemanas tambahan. Faktanya adalah bahwa perangkat tidak menyediakan akumulasi panas, ruangan menjadi dingin dengan cepat setelah nyala api padam.

Desain klasik berfungsi sebagai sumber tambahan ventilasi ruangan, yang bukan merupakan nilai tambah di iklim Rusia yang keras. Untuk menghindari faktor negatif dan menciptakan suasana yang penuh perasaan, para pengembang telah menemukan cara yang terjangkau untuk melestarikan tradisi indah memanaskan rumah pribadi.

Perapian di atas kayu dan batu bara - salah satu opsi paling umum di rumah pedesaan. Itu dibangun dari semua jenis bahan - batu bata, beton, baja lembaran atau logam lainnya. Ciri khas dari semua varietas klasik adalah cerobong lurus yang terhubung ke ruang terbuka lebar tungku.

Pertimbangkan elemen utama perapian.

• Di bawah - bagian bawah yang benar-benar horizontal dari struktur, dimaksudkan untuk lokasi kayu bakar. Itu bisa tuli atau dengan lubang parut.
• Kotak api adalah ruang untuk api. Dinding belakang untuk meningkatkan pantulan panas ke dalam ruangan ditempatkan secara miring. Dalam beberapa versi klasik, dinding samping juga ditata.
• Ruang asap - menghubungkan kotak api dan pipa, perlu untuk mengumpulkan gas selama pembentukan asap yang kuat.

• Gigi asap atau ambang gas - tonjolan di ruang yang mencegah aliran balik dan memastikan pengumpulan kondensat selama penyalaan. Lebar elemen sama dengan lebar kamera.
• Cerobong atau cerobong - berfungsi untuk menghilangkan asap. Itu datang dalam bentuk persegi, bulat atau persegi panjang. Untuk menyesuaikan daya dorong sepanjang struktur, satu atau dua katup dipasang. Mereka juga mencegah ventilasi alami selama waktu henti perapian.
• Portal - bingkai pintu masuk tungku, berfungsi sebagai batasan area kerja dan elemen dekoratif pada saat yang sama.

Bentuk portal mungkin berbeda tergantung pada gaya desain. Berbentuk U melekat dalam gaya Inggris, Jerman Kuno, Prancis, serta minimalis dan teknologi tinggi. Negara dan modern modern condong ke arah bentuk "D". Logam memungkinkan Anda membuat konfigurasi apa pun dari tong klasik hingga sarang burung atau pir yang rumit.

Saat memilih perapian untuk rumah Anda, Anda harus melihat tidak hanya pada desain eksternal, tetapi juga di tempat lokasinya di masa depan.

Menurut jenis konstruksi, mereka membedakan:

• built-in (tertutup) - diatur di ceruk dinding atau relung yang dirancang khusus, portal tidak menonjol di luar garis dinding;
• semi-terbuka - sebagian menonjol di luar garis partisi interior;
• di bukaan - opsi sudut yang dapat memanaskan dua kamar sekaligus;
• dipasang di dinding - berdasarkan namanya, mereka tidak memiliki titik dukungan di bawahnya, mereka dipasang di dinding atau di sudut; sebagai aturan, volumenya kecil;
• membuka.

Prinsip pengoperasian perapian sederhana. Distribusi panas di dalam ruangan dilakukan karena energi radiasi dari api dan elemen pemanas struktur, yang menciptakan sedikit pergerakan arus konveksi.

Ukuran cerobong asap yang mengesankan mencegah karbon dioksida memasuki ruangan. Draft cukup besar, kecepatan udara yang dibutuhkan dalam pipa minimal 0,25 m/s.

Perpindahan panas dari perapian klasik kecil - 20%, sisanya keluar melalui pipa.

Ada beberapa cara untuk meningkatkan intensitas perpindahan panas:

• pemasangan tambahan dinding samping dan belakang struktur;
• penggunaan logam sebagai pelapis dinding tungku;
• melengkapi portal dengan pintu tahan api yang sepenuhnya menutupi tungku (untuk produk logam).

Dijual, Anda dapat menemukan berbagai macam tungku baja tahan api yang sudah jadi. Profesional merekomendasikan untuk memberikan preferensi pada model besi cor: mereka diasuransikan terhadap deformasi pada suhu tinggi. Tetapi pedoman utama untuk produk jadi adalah kesesuaian karakteristik model yang ditunjukkan dalam lembar data dengan kondisi tempat khusus Anda.

Membatasi zona api terbuka juga mempengaruhi intensitas pemanasan.

• dua dinding portal di samping - daya hanya cukup untuk kamar kecil; untuk meningkatkan radiasi, dinding bagian dalam samping berbentuk seperti trapesium dengan ekstensi ke arah ruangan.
• satu panel samping - bentuk seperti itu berkontribusi pada peningkatan ekstraksi udara dari ruangan ke dalam pipa, tetapi radiasi panas menyebar ke radius yang lebih besar;
• nyala api terbuka di semua sisi (perapian alpine atau swiss) - tidak efisien untuk pemanasan, meskipun panas dapat terpancar ke segala arah.

Produsen biomaterial dan pelet yang mudah terbakar juga telah mencapai perlambatan dalam proses pembakaran karena kekhasan komposisi bahan baku. Mereka memastikan bahwa produk mereka meningkatkan efisiensi pemanasan ke tingkat kompor Belanda atau Swedia.

Anda juga dapat meningkatkan perpindahan panas dengan menambah luas cerobong asap: permukaannya memanas dan juga dapat berfungsi sebagai sumber panas. Untuk ini, penukar panas digunakan - sisipan berusuk di cerobong asap yang terbuat dari baja tahan karat. Panjangnya berkisar antara 0,5 hingga 1 m Penampang pipa semacam itu harus sesuai dengan diameter cerobong asap.

Mengetahui fitur pergerakan udara dalam sistem akan membantu menggunakan aliran untuk meningkatkan traksi dan pemanasan tambahan rumah pribadi. Dan juga membuat kontrol intensitas suplai panas otomatis.

Pertukaran udara alami digunakan, sebagai suatu peraturan, ketika perapian dinyalakan dari waktu ke waktu. Yang buatan lebih efektif dengan operasi perapian yang sering atau ketika sistem cerobong asap memiliki konfigurasi yang kompleks.Tidak peduli bagaimana jumlah dan panjang elemen pipa horizontal dikurangi, mereka berhasil memainkan peran negatifnya.

Inti dari peningkatan ini adalah masuknya udara eksternal meningkatkan traksi, dan memastikan nilainya konstan. Ini juga menghilangkan kantong udara yang terbentuk ketika ada perbedaan suhu yang besar di dalam dan di luar gedung. Tidak ada masalah dengan kayu bakar selama awal cuaca dingin dalam sistem seperti itu.

Untuk mencapai tujuan ini, satu, dan dalam beberapa kasus dua atau tiga kipas dipasang. Mereka dibangun di saluran masuk udara ke tungku dan di jalur aliran di saluran utama jauh dari tempat di mana orang tinggal. Tempat terbaik adalah di tingkat loteng atau ruang utilitas. Sistem gravitasi tidak tumpang tindih, dan jumlah udara yang masuk ke sistem segera meningkat 30-50%, throughput hingga 600 m3 / jam.

Dimungkinkan untuk mengotomatisasi sistem dengan koneksi ke sensor suhu di perapian. Menjadi mungkin untuk mengontrol traksi dengan remote control tanpa bangun dari sofa.

Untuk melengkapi Anda perlu:

• diffusers udara dengan kisi-kisi pelindung;
• saluran udara berinsulasi panas yang terbuat dari baja tahan karat galvanis, adaptor;
• recuperator - throughput pemanasan udara dihitung dengan margin untuk lipatan;
• penggemar;
• filter kasar;
• katup throttle - diperlukan untuk mengatur volume udara yang masuk.

Dimungkinkan untuk mengotomatisasi seluruh sistem dengan koneksi ke sensor suhu di perapian. Dalam hal ini, mudah untuk mengontrol traksi dari pelindung atau remote control tanpa harus bangun dari sofa.

Efisiensi meningkat jika pipa memiliki permukaan bagian dalam yang benar-benar halus dan tidak memiliki banyak sambungan horizontal dan miring. Kondisi ideal dicapai dengan bagian bundar dari bagian cerobong asap.

Dengan semua kelebihan dari solusi semacam itu, ada juga kerugiannya:

• peningkatan konsumsi pembawa energi - bahan bakar padat dan listrik;
• terjadinya kebisingan kipas - peredam khusus diperlukan untuk menekan;

• kebisingan di pipa - terjadi ketika cerobong asap kecil, tidak sesuai dengan kekuatan tungku;
• kebisingan dan getaran menunjukkan perkawinan selama pemasangan, dihilangkan dengan perbaikan.

Untuk memperjelas nilai, ada standar NF D 35376, yang dikembangkan di Prancis. Ini memungkinkan Anda untuk mengetahui daya pengenal tungku dalam kW - jumlah panas yang dapat diberikan model selama tiga jam operasi.

Sangat penting untuk tidak bingung dengan nilai maksimum yang biasanya ditunjukkan dalam spesifikasi produk jadi. Perapian mencapai pemanasan maksimumnya dalam 45 menit setelah dinyalakan, dan nilai daya ini 2-3 kali lebih besar dari kemampuan aslinya.

Sebagai referensi:

• untuk kamar nyaman seluas 10 m² dengan ketinggian langit-langit 2,5 m, diperlukan 1 kW untuk pemanasan;
• kayu bakar birch (kering, kelembaban hingga 14%) - 1 kg saat terbakar, berikan energi 4 kW.

Para ahli merekomendasikan untuk memilih kekuatan struktur logam sebesar 10-15% lebih dari yang ditunjukkan dalam paspor produk jadi, karena indikator laboratorium, sebagai suatu peraturan, tidak sesuai dengan yang asli dalam kondisi operasi normal.

Daya tungku yang tinggi memungkinkan, dengan pintu tertutup, untuk memanaskan ruangan lebih cepat dan menjaga nilai suhu dalam mode membara lebih lama. Tidak disarankan untuk menggunakan sumber daya maksimum tungku untuk jangka waktu yang lama, ini akan menyebabkan keausannya yang cepat.

Kemampuan untuk memasok ruangan dengan panas disediakan paling tidak oleh dimensi model.

Skala objek tergantung pada tujuan pemasangan. Untuk tugas dekoratif murni, nilainya akan berbanding lurus dengan nilai elemen lain dari interior rumah pedesaan. Pemanasan membutuhkan pendekatan yang berbeda. Penting untuk menghitung kekuatan perapian dan mengaitkannya dengan volume ruangan.

Nilai dasar untuk perapian semi terbuka klasik.

Untuk menjaga kombinasi yang harmonis dari elemen struktural utama, faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan:

• Ketinggian bukaan kotak api persegi panjang adalah 2/3 di perapian besar, dan 3/4 lebarnya di perapian kecil.

• Kedalaman tungku harus dalam batas 1/2 sampai 2/3 dari tinggi bukaan portal.
• Area pembukaan selalu sesuai dengan luas ruangan - dari 1/45 hingga 1/65.
• Ketinggian pipa meningkatkan draft, nilainya jauh lebih lama daripada untuk tungku konvensional. Dimensi minimum untuk cerobong perapian dari dasar - perapian kering atau parut - tidak boleh kurang dari 5 m.
• Diameter cerobong adalah 8 hingga 15 kali lebih kecil dari luas ruangan. Semakin rendah ketinggian strukturnya, semakin besar penampang untuk area ruangan yang sama.

Sebagai contoh:

• untuk kamar tidur 15 m² dengan panjang cerobong asap 5 m, penampang akan menjadi 250x250 mm;
• untuk ruang tamu yang luas 70 m² dengan panjang pipa hingga 10 m - 300x300 mm;
• untuk ruang tamu 70 m² dengan panjang pipa 5 m - 350x350 mm.

Konstruksi struktur seperti itu membutuhkan banyak pengetahuan dan keterampilan. Sendiri, Anda dapat membangun perapian palsu, itu akan berpegang pada pelat lantai tanpa masalah. Untuk struktur yang benar-benar panas, itu harus didekati dengan serius. Desain harus dimulai pada tahap perencanaan rumah.

Langkah-langkah yang diperlukan:

• pilih model dan hitung kekuatannya;
• menghitung pondasi dan kombinasinya dengan penutup lantai;

• rencanakan dan tampilkan pada diagram perubahan yang diperlukan dalam struktur atap;
• menentukan bahan dan jumlahnya untuk melakukan semua jenis pekerjaan, termasuk menghadap ke perapian;
• membuat sketsa dan gambar;
• memberikan keamanan penggunaan, memberikan perhatian khusus pada tindakan pencegahan kebakaran.

Sebelum beralih ke spesialis untuk meminta nasihat, Anda perlu membayangkan perapian masa depan Anda dengan segala kemuliaan. Mereka mulai dengan sketsa, dan kemudian melanjutkan ke studi terperinci tentang detail pemanas masa depan di rumah.

Gambar dilakukan dalam empat sudut: pandangan lurus, samping, atas dan penampang.Pengrajin berpengalaman menyusun diagram terperinci dengan setiap baris peletakan batu bata dan sudut yang tepat dari potongan elemen.

Ketika berbicara tentang model perapian yang berfungsi, ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan.

• Pondasi dibangun secara terpisah dari dinding dan balok penahan beban lainnya, karena beban pada elemen sangat berbeda, penurunan tekanan pada lantai dapat terjadi, yang menyebabkan kehancuran bangunan.
• Area sol harus lebih besar dari dasar struktur.
• Pendalaman minimum setidaknya 50 cm Nilai sebenarnya tergantung pada sifat-sifat tanah, serta langkah-langkah pemadatannya.

• Kedalaman lubang untuk perapian harus 20 cm di bawah garis beku tanah.
• Ruang kosong antara langit-langit bangunan dan pondasi minimal 5 mm. Ini akan memungkinkan untuk menghindari retakan, deformasi elemen struktur dan desain perapian dengan perbedaan suhu. Celah tersebut biasanya diisi dengan pasir.

Cara membuat perapian batu bata dengan tangan Anda sendiri, lihat video berikut.