- Как нагреть комнату с помощью свечи? Минимум затрат и максимум эффекта
- Особенности конструкции
- Как работает обогреватель
- Об обогреве палатки свечами
- Альтернативные источники тепла: вспомогательный обогреватель из свечи
- Возможно ли распределить тепло от огня
- Как работает «вечный» обогреватель
- Из чего можно сделать нагревательный прибор
- Собираем тепловой светильник своими руками
- Порядок работы
- Какая будет польза от «горшкового» калорифера
- Область применения
- Видео по теме
Как нагреть комнату с помощью свечи? Минимум затрат и максимум эффекта
Обогреватель из горшков придумал житель штата Калифорния Дойл Досс. Он даже запатентовал его, но большинство людей смогут смастерить его своими силами. Ведь конструкция довольно проста, и при этом достаточно эффективна.
Особенности конструкции
Такой обогреватель изготавливают именно из этих элементов не для дизайна, а для того, чтобы сделать экономичный обогревательный прибор, который будет максимально отдавать тепло в помещение.
На первый взгляд, попытка обогреть помещение свечой кажется безумной. Но при соблюдении определенных условий, она может сослужить хорошую службу.
Такая конструкция может стать настоящим спасением в случае, когда одновременно отключается отопление и электричество. Прибор в высоту достигает около 23 см, его ширина – примерно 18 см.
Главная изюминка всей системы состоит в цветочном горшке, который в перевернутом виде располагается над свечой. На самом деле, такой горшок изготавливается из 3 штук, имеющих разный диаметр. Их вкладывают друг в друга, после чего соединяют болтами, между которыми располагается много гаек. Внизу располагается подставка под свечу.
Создатель продает обогреватель за 25 долларов. Такая керамическая конструкция как бы собирает тепло, которое излучает горящая свеча.
Когда свеча просто горит в комнате, она дает совсем мало тепла. Ведь горячий воздух стремительно идет вверх, после чего уходит из комнаты через вентиляционное отверстие.
На самом деле, свеча выделяет не так уж мало тепловой энергии. Если создать над огнем такой колпак из горшков, он будет накапливать энергию и нагреваться.
Горшок как бы превращается в радиатор. Он накапливает тепло, а затем отдает его в комнату. Секрет такого обогревателя в том, что он просто ловит тепло. Конечно, этот обогреватель не спасет дом от холода при отключенном отоплении. Но определенное количество тепла он все же выделяет.
Его можно использовать в комнате, где находятся все домочадцы, чтобы обогреть ее сильнее. Сверху прилаживают стойку, которая предназначается для разогрева еды. Создатель рекомендует хранить прибор в пакете из целлофана, когда он не используется.
Как работает обогреватель
- Огонь нагревает центральный стержень.
- Газ переходит из одной полости между горшками в другую.
- Каждый горшок излучаемыми лучами нагревает соседний.
- Тепло доходит постепенно до внешнего горшка.
- Верхний горшок отдает тепло в воздух.
Разные свечи отдают различное количество тепла. Конечно, они не могут сравниться с приборами, работающими на электричестве. Но даже при наличии электричества в розетке электрообогреватели круглые сутки никто не оставляет включенными. Ведь в этом случае счета за электричество будут огромными.
На одной свече такой чудо-обогреватель из горшков будет держаться в течение 20 часов. Но без присмотра его оставлять ни в коем случае нельзя. Ведь это открытый огонь, который представляет опасность.
Изобретатель считает, что такие обогреватели придутся по вкусу не только домоседам, но и тем, кто редко бывает дома. Они должны стать альтернативой для керосинок и примусов. Он уверен, что такой обогреватель может спасти от гибели человека, который на своем автомобиле попал в снежную ловушку. Очень удобно пользоваться таким простым обогревателем в небольшом дачном домике. Он не только дарит тепло, но и является симпатичным элементом интерьера. Изобретатель говорит, что этот прибор должен напомнить людям о жизни далеких предков, которые обогревались именно огнем, живя в пещерах.
Обязательно попробуйте соорудить такую простую конструкцию, и вы почувствуете на себе все ее преимущества.
Об обогреве палатки свечами
Несмотря на то, что сейчас существует множество всяких горелок, плиток и обогревателей — до сих пор находятся рыболовы, которые обогревают зимнюю палатку парафиновыми свечами.
За всей кажущейся несерьёзностью такого подхода скрывается очень даже неплохой потенциал, ведь теплотворная способность [1] Другое название — удельная теплота сгорания, определяется в расчёте на 1 килограмм вещества за час горения. парафина сравнима с таким же показателем у прочих нефтепродуктов. Составляет она 48 мегаджоулей, что даже чуть больше, чем у бензина (44 мДж). Ежели выражаться более-менее бытовым языком, оставив за кадром нудные физические выкладки, выйдет так, что килограмм парафина, сгорая в течение часа — даст столько же тепла, что и 13-киловаттная полупромышленная термопушка.
Теперь посчитаем всё тоже самое для одной парафиновой свечи. Для примера возьмём «икеевскую» (это свечки в виде шайбочек в стаканчиках из алюминиевой фольги).
Масса такой свечи примерно равна 12 граммам. Данное количество парафина будет в 83 раза «слабее» килограмма сего вещества — 157 ватт против 13 киловатт. Но мы, опять же, определили сию «тепловую мощь» с учётом того, что парафин полностью израсходуется за час. А время горения одной свечи (по заверениям производителя) составляет 4 часа [2] Есть аналогичные свечи — раза в два больше по объёму и горящие 9 часов. . После элементарных расчётов становится очевидно, что выходная мощность одной «икеевской» свечи — 39 ватт.
У самой миниатюрной газовой плитки на одноразовых баллонах мощность не превышает 2-х киловатт, и для отопления палатки этого более чем достаточно. Отсюда вывод — чтобы соперничать с этой мощностью, нам потребуется ни много ни мало — 50 свечей.
Конечно, эта цифра — для хорошего — градусов под 25 — мороза за стенкой палатки. Именно при нём начинаешь долго гонять плитку на полной мощности. В более же «тёплую» погоду свечек может понадобиться вдвое меньше. А то и втрое, особенно, если наша цель — не столько обогрев палатки, сколько поддержание лунок в незамерзающем состоянии.
Но всё же рассмотрим вариант с 50-ю свечами — как максимально затратный. При компактном размещении все свечки займут площадь примерно 40 на 20 сантиметров — столько же, сколько и средняя по размеру плитка. С розжигом «свечной батареи» придётся малость повозиться.
На 8 часов рыбалки понадобится 100 штук свечей (это примерно 1,2 килограмма парафина).
В «пересчёте на рубли» выходят ещё более интересные цифры, особенно если сравнить парафин с тем же газом. В случае использования горелки — на 8 часов рыбалки понадобится 2 поллитровых баллона стоимостью по 80 рублей — это 160 рублей на всю рыбалку. Упаковка из 48 свечей стоит 130 рублей, две упаковки — 260 [3] Примерно столько же — 250 — стоит упаковка из 24 «больших» свечей, горящих 9 часов, следовательно на них уйдёт уже 500 рублей, что ещё менее выгодно . Выходит так, что на газе мы сэкономим 100 рублей. Однако, свечи по сравнению с «голубым топливом» имеют неоспоримое преимущество — они не мёрзнут на морозе и могут быть зажжены при любой температуре. Ну и само собой — не требуют никакого дополнительного оборудования.
Оказывается, очищенный технический парафин марки П-2 по оптовым ценам стоит вполне сносно — 40-50 рублей за килограмм [4] А неочищенный марки НС и того меньше — порядка 30 руб/кг. . И если бы существовала заправляемая горелка, работающая на парафине — потенциал этого топлива можно было бы раскрыть полностью. Тогда парафин стал бы хорошей альтернативой газу и бензину.
Но это тема отдельного разговора, выходящего за рамки данной статьи.
Альтернативные источники тепла: вспомогательный обогреватель из свечи
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
- 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.
- Шпилька с резьбой диаметром 6–12 мм. Она должна проходить через отверстия каждого горшка. При необходимости отверстия рассверлить до нужного диаметра сверлом по плитке.
- Шайбы под шпильку с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру дна наименьшего горшка — 20 шт. Гайки 7–8 шт.
- Каркас, подвес или подставка произвольной формы, удовлетворяющие описанным ниже техническим требованиям (условиям).
- 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:
- Восковая свеча весом 120 грамм (диаметр 30 мм) содержит около 3 МДж энергии.
- Примерный срок горения такой свечи — 20 часов.
- За это время она выделяет примерно 140 кДж энергии, что составляет около 42,5 Вт.
- 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.
- В местах, где нет электричества: палатки, землянки, убежища, авто, попавшее в метель.
- В местах, где есть электричество: небольшая, но приятная экономия на расходах при отоплении.
- 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.