Существует ли вечный нагревательный прибор, который никогда не сломается? Как можно утилизировать тепло открытого пламени в условиях жилой комнаты? Как своими руками собрать бесплатный комнатный светильник-обогреватель? Обо всём этом читайте в данной статье.

Простые природные материалы в той или иной форме продолжают свою «жизнь и работу» в качестве компонентов современных составов. Так, обычная глина прошла путь от бесплатного и общедоступного сырья для строительства первых домов до нано-компонента состава утепляющей краски (жидкого керамического утеплителя). В сыром виде ею обмазывали стены для утепления, потом стали формовать и обжигать — получились посуда и кирпич. С развитием сталеплавильного производства глину научились вспучивать — так появился керамзит и целый раздел науки — «Применение вспученных керамических материалов». В конце концов, её сформировали в шарики диаметром 0,02 мм с техническим вакуумом внутри. И везде глина была востребована благодаря своему основному свойству: в обожжённом виде (керамика) она эффективно аккумулирует тепло. Это ещё раз доказывает, что всё, что необходимо человеку для жизни, уже изобретено природой.

Возможно ли распределить тепло от огня

Ещё одно свойство керамики, производное от теплоёмкости — способность распределять тепло равномерно по всему объёму (кроме точки нагрева). Иными словами, если мы возьмём нечто керамическое (например, кирпич) и положим его на нечто горячее (например, газовую горелку), то произойдёт следующее:

• кирпич начнёт аккумулировать (утилизировать) тепло пламени горелки;
• температура будет равномерно распределяться по всему объёму кирпича и дойдёт до его граней;
• на плоскостях кирпича будет происходить теплообмен с окружающим воздухом;
• в итоге площадь теплообмена увеличится с площади языка пламени до площади всех плоскостей кирпича;
• при этом температура будет уменьшаться обратно-пропорционально площади поверхности (чем больше площадь, тем ниже температура).

Догадливый читатель, конечно, понял, что выше описан принцип работы русской печи. Наша задача — создать такой же эффективный прибор, но на базе свечки.

Как работает «вечный» обогреватель

При горении обычной свечи происходит следующее:

• разогретый горением воздух поднимается к потолку;
• под потолком он перемешивается с самым верхним слоем.

Из-за большой разницы температур (76 градусов) окружающий воздух не успевает перемешиваться с отработанными газами горения, и они интенсивно поднимаются к потолку. Образуется как бы столб горячего воздуха, который рассеивается вверху. Это тепло мы будем утилизировать при помощи «ловушки» из керамических куполов.

Из чего можно сделать нагревательный прибор

Итак, для постройки «чудо-микро-печки» нам понадобится:

• пламя
• обожжённая глина (керамика)
• металл

Область применения керамики ограничена лишь фантазией инженера. В данном случае нас интересуют только общедоступные дешёвые материалы, в частности, посуда. Не зря в старину пользовались в печи именно глиняными горшками — они подолгу держат тепло. Ассортимент керамических изделий бытового назначения в наши дни огромен, но мы остановимся на обычных цветочных горшках. Невзрачные с виду, они помогут нам решить проблему вспомогательного обогрева.

Второй компонент обогревателя — источник тепла. Первое, что приходит в голову для использования в помещении, это обычная свеча. Конечно, существуют самые разнообразные виды газовых и керосиновых горелок, но дешевизна и доступность для нас на первом месте. К тому же свеча не имеет срока годности и может храниться на холоде.

Третий компонент — рекордсмен по теплопроводности и аутсайдер по теплоёмкости — металл. Его свойство быстро нагреваться и отдавать тепло (малая теплоёмкость) сыграет нам на руку при создании теплового светильника.

Собираем тепловой светильник своими руками

Что понадобится:

1. Горшки керамические (цветочные) трапециевидные с наружным диаметром дна 50, 100 и 150 мм по 1 шт. При этом меньший горшок должен быть ниже большого примерно на 25 мм.
2. Шпилька с резьбой диаметром 6–12 мм. Она должна проходить через отверстия каждого горшка. При необходимости отверстия рассверлить до нужного диаметра сверлом по плитке.
3. Шайбы под шпильку с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру дна наименьшего горшка — 20 шт. Гайки 7–8 шт.
4. Каркас, подвес или подставка произвольной формы, удовлетворяющие описанным ниже техническим требованиям (условиям).
5. По желанию — каминный герметик или негорючие (паронитовые) прокладки.

Порядок работы

1. Устанавливаем шпильку в отверстие наибольшего горшка и наворачиваем гайку снаружи.

2. Надеваем на шпильку внутри горшка несколько шайб, при необходимости фиксируем гайками.

3. Устанавливаем средний горшок на шпильку.

Внимание! Наружные грани меньших горшков должны находиться внутри купола больших на глубине 20–25 мм.

4. Фиксируем шайбами и гайками средний горшок.

5. Выставляем и фиксируем малый горшок.

6. Грани всех трёх куполов должны сходить внутрь ступенями 20–25 мм. Регулируем глубину посадки добавлением шайб и гаек.

7. Если расстояние от одного дна до другого ощутимо велико, заполняем его шайбами вразбежку — это даст большую теплопроводность стержня.

8. Устанавливаем конструкцию над свечой так, чтобы стержень шпильки располагался строго над пламенем на высоте 30–50 мм.

9. Дальнейшая регулировка производится опытным путём на основе наблюдений.

Использование прокладок и герметика. Нахваливая керамику, мы тактично обошли самый неудобный её недостаток — хрупкость (колкость). Даже полнотелый кирпич крошится, упав на бетон, что говорить и цветочных горшках. Собирая светильник, следует очень осторожно затягивать гайки — стоит немного перетянуть и стенка лопнет. Также есть риск случайного раскола при эксплуатации или в момент переноски. Твёрдый металл шпильки крошит керамику и может расколоть. Чтобы смягчить их контакт, используйте герметик или негорючие прокладки.

Какая будет польза от «горшкового» калорифера

На первый взгляд, конструкция предельно понятна, но доверия не вызывает. Следует сразу оговориться — не спешите выпиливать радиаторы парового отопления — наш светильник будет «подмастерьем», но не «мастером». Применение таких приборов в каждой комнате позволит снизить общую температуру подачи котла на несколько градусов совершенно бесплатно — и это уже результат!

Проведём примитивный теплотехнический расчёт на основе общедоступных данных и логики:

1. Восковая свеча весом 120 грамм (диаметр 30 мм) содержит около 3 МДж энергии.
2. Примерный срок горения такой свечи — 20 часов.
3. За это время она выделяет примерно 140 кДж энергии, что составляет около 42,5 Вт.
4. Парафиновые свечи дают больший эффект выделения тепловой энергии.

Подобрав максимально эффективную свечу, мы сможем добиться 50–55 Вт тепловой энергии на выходе, а это уже 10% мощности электрокалорифера в 500 Вт.

Внимание! Пожароопасность. Нагревательный элемент — открытое пламя. Светильник нельзя оставлять без присмотра.

Область применения

Элементарная конструкция на базе «копеечных» материалов будет служить долго при бережном обращении. Обогреватель не требует каких-либо условий для хранения, срока эксплуатации, профилактики или замены запчастей. Простой, как и всё гениальное, он станет опорой в лесных ночёвках или при отключении электричества, а также в экстремальных условиях.

1. В местах, где нет электричества: палатки, землянки, убежища, авто, попавшее в метель.
2. В местах, где есть электричество: небольшая, но приятная экономия на расходах при отоплении.
3. Если собрать продуманный каркас, то над свечой можно подвесить небольшую ёмкость (котелок, кружку) и греть воду.

Вот такой простой и надёжный помощник получился. Он станет не только тёплым местом в вашем интерьере, но и интересным декоративным украшением.

Видео по теме

рмнт.ру

02.12.18

Let’s block ads! (Why?)

Источник