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热传递的地方,有些变量会变化
热传递的地方,有些变量会变化。你可以根据你的需要,分布你炉子产生的热量。快速热辐射和持久热电池之间有一个平衡。快速加热的东西,比如周围有一些隔热的辐射管也会快速冷却下来。相反,慢慢加热的东西,也缓慢冷却,火熄灭几个小时后,管沉到一个巨大的床上或沙发上的系统整夜提供温暖跟舒适。提前确定你家里烹饪、快速对流换热、直接辐射热的比例。例如,为了最大限度地提高烹饪效率,使热冒口顶部靠近辐射管,距离约两英寸。对于大多数可用的辐射热,在辐射管内你坐的那面留一个更宽的套筒,并在其他方向捏套筒。为了在房间快速加热,你可以用一个更大的辐射管建一个更高的热冒口,可以的话把两个辐射管焊接在一起,或使用另一种大小合适的金属容器。
如果辐射热量不能从辐射管出来,更多热量会流入存储区。辐射管的部分或全部可以进行包裹,辐射管可以用玉米芯或砖取代。因此,更多的热量可以用于存储和接触热。你可能想计算存储和地下烟道的尺寸。
如果炉子后面的墙和休息区没有很高隔热,墙和休息区进行隔热,并在炉子后面增加额外的隔热。温度可能不高,但避免泡沫。几英寸的蛭石粘土、珍珠岩、甚至粘土锯末就足够了。
热电池
使用矿物纤维复合建筑材料提供了特别的结构灵活性。这是可供雕刻的媒介,你可以一把一把的使用。形状是没有限制的,你可以用粘土建任何东西,你应该避免容易脱落的尖角。储热的形状可以是好看,舒适,符合你人体形状的。
储存热的热电池慢慢加热,且有燃烧的火时最好。然后,热大范围分散,最后慢慢离开,主要是通过接触跟对流,大多数是在你希望的位置跟时间。总存储热量受到重量的限制,而不是体积,因此在传热管使用包装紧凑的沉重材料,然后使用较轻、更好的绝缘材料把整个东西包住。
达到所需热质量的最好方式是使用岩石或用灰泥涂抹混凝土,以及没有稻草的粘土砂混合物。如果休息区完全使用矿物纤维复合建筑材料,其储热能力会大大小于主要是石头的。
另一方面,你可以从热气体提取热的比例取决于长度、表面积和暴露于气体的管道数量。热电池内传热管的长度和直径都很重要。
置管
休息区内管越长,你可以从燃烧气体中提取更多的热量。为了让热量分布更均匀,你可以让管道成环。30英尺管道的休息区系统运行很好,可以把气体出来温度降到100˚F,因而存储非常高比例的产生的热量。例如,俄勒冈北美天然建筑学校的一个休息区的7英寸管有31英尺长,当它燃烧时,真的很热,我可以舔排气管,这让游客非常的惊奇。
为了留住大多数热量,一个6英寸的系统应该有至少20英尺内导管,以及约三吨的热质量。一个8英寸的系统需要30英尺的管道,应该重约5吨。如果你有一个悬浮地板,额外的重量可能会需要附加的结构支撑,让你的地板不会下垂。如果你有一个砖楼板,传热管低下来可以利用地板的质量,获得额外蓄热空间。
热量通过矿物纤维复合建筑材料每个小时传递越一英寸,通过岩石的速度是两倍。带有热气体的导管可以放在高的位置,以在有限的区域快速传热,并通过深埋进休息区在更长时间储存更多的热量。休息区更大,效果更明显。例如,两英寸矿物纤维复合建筑材料的导管在炉子点燃后可以提供两个小时的热轧钢带。太靠近表面的导管会让导管上的休息区太热,让人不舒服,而另一面非常寒冷。我们的第一个火箭炉有一六英寸的管道,在表面两到三英寸以下。为了在寒冷的天气,储存足够的热量来充分加热建筑,我们曾经让休息区非常热,以至于点燃了上面的被褥棉垫。如果你打算在加热的休息区放厚床垫和坐垫,把热管放在休息区的深处,如果可能的话,六英寸深。
一般来说,最好是把导管放在休息区很低的位置。这会提供更均匀的加热,并更长时间的保温,因为积聚的粉煤灰会在底部。粉煤灰是一种优良的绝缘体,因此相对于向上或向两侧,比较少的热量向下传递,除非导管总是一尘不染。没有必要让导管上升到出口。
事实上,如果你愿意,你可以让它接近表面,然后在休息去建一个热点,以实现快速加热。
内置家具
休息区8英寸深(前后)是舒适的,虽然可以在15英寸,应该有14至18英寸高。比较低的休息区储热容量比较小。
你可以通过设计一张脚逐渐变窄且肩膀最宽的床,让休息区跟床都加热。对于座位,如果座位顶部最宽,削去3到5英寸,休息区是最舒适的,这样你坐下的时候,你的脚后跟就有了空间。在开始建设的时候,考虑悬挂物装饰。
如果对着墙,加热床应至少有7英尺长,2、5英尺(单人床)或4.5英尺(双人床)。如果无支撑,都应该更宽。7 x 4½ x 1½英尺的床应该重约2½吨。1½英寸宽、15英寸高的休息区需要10到12英尺长,重达一吨。在任一情况下,深埋排气管可以大大提高热有效存储量。
你首先需要根据排气管的直径,确定输出功率和加热能力。到目前为止的经验表明,使用描述的模型,在相当温和的气候(温度通常不低于20˚F)一个六英寸的排气管只能加热一个小
小的空间。在寒冷的温度下或在一个更大的房子中,你需要一个8英寸的系统。建立一个8英寸的系统,我们会给出一步一步的指示。如果系统比你需要的大,你可以在更少的时间运行这样的系统,系统太小总是不好的。
规划出口烟道
火箭炉烟囱跟大多数木炉不同。它们运行正常时,出口气体温度非常低,所以火灾危险性几乎为0,但由于这么低的温度,有时烟囱中的水蒸汽更容易跟杂酚油溶液凝结。
较高的燃烧和热利用效率意味着产生气体比较少,因此,凉爽潮湿气体通过比较慢,导致更多凝结。如果是绝缘的,或暴露在雨水中,或者内表面不镀锌,未受保护的钢腐蚀很快。
仔细考虑排气管的出口在哪,以及其户外端在哪。因为火箭炉沿排气烟道把气体排出,烟道内会有压力把气体通过任何裂纹挤出。燃烧的时候,可能会有C0和NO(都是有毒的)。
如果你在建筑内部,暴露任何金属管,用高温硅或高温胶带彻底密封接头,确保肯定没有气体泄漏。对于夹在一起的烟筒,沿夹密封接头以及管道之间的接头。然后通过产生烟的火和封闭顶部出口测试是否有泄漏。
在极低温度(在某些情况下低于100˚F)下,可以在雨水很少达到的斜屋顶或屋檐下的位置结束烟囱。
若烟囱离炉超过几英尺,出口的气体已经足够冷却,没有火灾的危险,所以对于出口烟囱的隔热措施可能不适用。其他注意事项,见本章58页的火!火!。
确保清除和引物孔密封。换热管下方的任何小裂缝可能泄漏危险气体,特别是烟道很长和/或你有一个绝缘外部排气管的时候。如果你有任何疑问,需要用一氧化碳探测器。这个不贵,也容易找到。
对于在建筑外部确定烟道的位置,主要敌人是风,特别是突发阵风。很难预测,因此要有一个备选计划。考虑在房子下风侧重新布置管道,或者建更高,或在顶部使用一个商业风帽。如果已知你将来使用炉灶的时候会有盛行风,不要在你房子的那个方向建烟囱。
沿着休息区,出口气体的温度应该非常低,应该烟很少。因此很有可能在隐蔽的位置结束管道,如在建筑物屋檐下。在管道顶部安装弯头,并稍微向下,比避免雨水在烟囱累积。烟道末端装一块¼" 金属布,可以防止动物爬入。
Chris和Jenn Reinhart使用商业上用的T型接头,做成H形状。可以看更多关于Reinharts 炉子的案例研究。