조적온수기

방 한구석에 딱 맞는 클래식한 스칸디나비아 스타일의 원형 세라믹 난로.

조적난로(조적난로라고도 함)는 정기적으로 연료(대개 목재)를 연소하면서 발생하는 열을 포착하여 복사난방을 통해 실내 공간을 따뜻하게 한 후 상당히 일정한 온도로 장기간 방사하는 장치다. 기와로 덮인 석조 난방기를 콕스 홈(타일 난로 또는 세라믹 난로라고도 한다. 이 기술은 네오글라이크 시대부터 신석기 시대에 이르기까지 다양한 형태로 존재해왔다. 고고학적으로 발굴된 발굴조사 결과 지하 주거지의 뜨거운 연기로 인해 거주공간으로 방사되는 고대 거주자들의 발굴이 밝혀졌다. 이러한 초기 형태는 현대적인 시스템으로 진화했다.

기원전 5,000년 전, 열을 유지하는 데 사용된 거대한 석조 블록에서 발견된 증거는 다기능 난방원으로 사용된 초기 형태의 화로를 예시했다. 나중에 진화된 것은 로마 하이포코스트와 오스트리아-독일 콕스탑(카첼로펜, 문자 그대로 "타일 오븐" 또는 슈타인오펜, "돌 오븐")에서 한 개의 화재의 연기와 배기가스를 이용한 것이었다. In Eastern and Northern Europe and North Asia, these stoves evolved in many different forms and names: for example the Russian stove (Russian: Русская печь), the Finnish stove (in Finnish: pystyuuni or kaakeliuuni, "tile oven", or pönttöuuni, "bowl oven" for the metal clad version) and the Swedish stove (in Swedish: kakelugn, "tile stove") associa칼 요한 크론스테트와 함께 테드를 보냈어 중국인들은 같은 원리를 강침대로 발전시켰다.

조적 히터는 ASTM International에 의해 "조적 히터는 굴뚝과 조적 히터 베이스를 제외하고 최소 800 kg (1,760 lb)의 질량을 가진 조적 구조물의 통풍 난방 시스템"으로 정의된다. 특히 석조 히터는 내부 열교환 연도 채널을 통해 석조 히터 질량의 고체 연료 화재로부터 열 에너지의 상당 부분을 포착하여 저장하도록 특별히 설계되어 있으며, 적절한 양의 공기와 혼합된 고체 연료의 충전이 높은 온도에서 빠르고 완전하게 연소될 수 있도록 한다. 미연소 탄화수소의 배출을 줄이고 정상적인 작동 조건에서 조적 히터의 외부 표면 온도(연료 적재 도어 바로 주변의 영역 제외)가 110°C(230°F)를 초과하지 않도록 충분한 질량과 표면 면적으로 구성한다."^[1]

특성.

1959년경에 지어진 중앙난방용 콕스탑이다.

난로는 철이나 주철보다는 벽돌(불벽돌), 비석, 기와, 돌, 석고 등의 석재나 재료의 조합으로 만들어진다. 무게를 견디기 위해서는 대개 특별한 지원이 필요하다. 방화함과 열교환 채널 또는 추가 표면적을 제공하는 칸막이로 구성된다. 이것들은 가스가 굴뚝으로 빠져나가기 전에 뜨거운 배기 가스의 열을 흡수한다. 불이 붙지 않을 때, 조석 난방기에서 굴뚝까지의 연결부에는 때때로 굴뚝 위로 열이 빠져나가는 것을 막기 위한 댐퍼가 있다. 그리고 나서 그 열은 조석으로부터 방출된다.

석조 공법은 금속보다 가열하는 데 더 오래 걸리지만, 일단 따뜻해지면, 난로는 금속 난로가 사용하는 것보다 훨씬 더 오랜 시간 그리고 훨씬 더 낮은 온도로 이 열을 방출할 것이다. (난로 내부에서 그리고 그 후 짧은 시간 동안만 금속이 뜨거워진다.) 석조 난로에 인접한 좌석과 침대까지 만들 수 있는데, 이는 난방기의 외부 표면이 안전하게 닿을 수 있을 정도로 시원하기 때문에 가능한 일이다. 느린 열 방출의 특징은 조적 난로를 금속 목재 난로보다 더 편리한 집 난방 옵션으로 만들 수 있다.

석조 히터를 건설하는 동안 열 응력이 주요 관심사다. 히터의 조적 코어 내부의 온도 차이는 차동 팽창으로 이어질 수 있다. 숙련된 히터 제작자는 히터를 설계하고 시공할 때 이러한 응력을 제공하는 방법을 알고 있으므로 고르지 않은 팽창으로 인해 외부 균열이 발생하는 것을 방지한다. 이 우려는 일반적으로 두 가지 방법으로 다루어진다. 하나는 히터 내부 코어와 외부 "피부" 사이의 간격을 통합하는 것이다. 다른 하나는 팽창과 수축에 기계적으로 보상하기 위해 포스트 텐션 측면으로 보다 단조로운 디자인을 구축하는 것이다.^[2]^{: 172}

석조공사 또는 다른 방법으로 적절한 온도에 도달하는 속도는 난로의 구조에 사용되는 재료의 특정한 두께와 특성에 의해 결정된다. 반응성이 뛰어난 금속 히터는 더 빨리 따뜻해지고 실내 온도를 더 빨리 조절하는 데 좋다. 반응성이 떨어지는 히터는 따뜻해지는 데 시간이 더 걸리지만, 장기간에 걸쳐 열을 저장하고 제공하기 때문에 추운 날씨에도 더 적합하다.^[2]^{: 131}

카첼로펜

슐레이스하임 궁전 (1720년) 조셉 에프너의 카첼로펜

독일 카첼로펜(Cachelofen, 콕스탑)은 적어도 5세기 동안 존재해온 세라믹 타일로 둘러싸인 비교적 큰 가정용 히터다. 독일 르네상스 시대에 그러한 난로를 건설하는 사람들은 뚜렷한 무역의 일부였고 하프너마이스터라고 불렸다.^[3]^{: 98}

콕스탑은 불브릭으로 만들어진 미로 같은 통로를 이용해 나무불에서 천천히 가스와 연기를 방출해 불브릭이 가스와 연기에서 나오는 열을 최대한 유지할 수 있게 한다. 난로를 둘러싸고 있는 세라믹 타일은 열을 유지하는 단열재 역할도 한다. 이러한 난로는 최소의 열이 빠져나갈 수 있도록 세심하게 설계되었으며, 적절한 공기 드레이크를 유지하기 위해 연도 데우는 데 필요한 만큼만 필요했다. 공사에 사용되는 파이어브릭은 주철 등 철금속보다 80% 더 많은 열을 보유하고 있는 반면 열전도도는 철이나 강철의 1/45 수준이다.^[3]^{: 98} 콕스탑은 불이 꺼진 뒤 최대 6~12시간 동안 집을 데울 수 있을 정도로 효율적이다.^[3]^{: 100}

러시안 스토브

또 다른 전형적인 석조 난방기인 러시아 난로는 15세기 러시아에서 진화한 것으로, 연막이 부족한 전통적인 흑연 벽난로에 벽돌 연골이 첨가되어 방으로 직접 분출되었다. 연돌을 더하면 연기와 가스를 콜레냐라고 불리는 벽돌 미로를 통과시켜 열 활용도를 높일 수 있었다. 스모킹 팩에 넣기 전에 "흡연" 또는 "흡연"). 이러한 굴곡의 큰 열 질량은 열을 포착하여 그 후에 서서히 열을 방출하였다. 전형적인 러시아식 난로는 보통 1~2톤 정도의 무게가 나가는 대형 입체 석조 건축물로 전통적인 이즈바 통나무 오두막의 중앙에 세워져 있으며, 석고로 덮여 있고 세심하게 하얗게 칠해져 있다.^{[citation needed]}

대부분의 러시아 난로는 보통 벽돌로 지어진 미로 같은 열교환기에 연돌을 계속 넣고, 보통 요리용 난로가 내장되어 있으며, 때로는 2차 벽난로를 사용하여 전체 난방을 가열하지 않고 음식을 빨리 조리하는 데 사용하기도 한다. 모두 o로 덮여 있다.보통 부엌일을 위한 받침대와 침대가 있는 자궁벽돌 껍질 난로는 보통 그 집의 벽들 중 하나에 의해, 또는 더 큰 다방 주택에서 벽들 중의 하나에 의해 건설되었는데, 그 경우에는 벽난로가 없는 방, 따라서 연기가 난로의 벽돌 면에 의해 가열되지만, 그 연기는 스베틀리차("빛 하나")라고 불리며 거실로 사용되었고, 다른 하나는 부엌으로 사용되었다. 난로 뒤편과 통나무 기초 밑에 남겨진 작은 공간은 자페치("난로 뒤편")와 팟페치("난로 아래")라고 불리며 건조하고 따뜻한 저장고로 사용되었다.

핀란드의 난로

A white painted pönttöuuni

전통적인 핀란드식 난로는 외관상으로는 둥근 스웨덴식 타일 히터를 바싹 따라다니며, 전형적으로 벽돌로 만들어진다. 19세기 후반에는 핀란드에서 타일 대신 판금 고리를 사용한다는 아이디어가 유행했다. 난로를 덮기 위해 금속을 사용하는 것에 대한 첫 번째 언급은 1878년 스웨덴 특허 출원에서^[4] 찾을 수 있다. 금속 외피 히터는 스웨덴에서 인기를 끌지 못했지만 핀란드에서 가장 인기 있는 조적 히터 타입이 되었다. 그 금속은 일반적으로 맨몸으로 남겨졌고 아연도금 판금으로 만들어졌고 도장될 수도 있었다. 금속 외피 석조 히터는 핀란드에서는 퐁테우니, 스웨덴에서는 플랑투른으로 알려져 있다.

공사에는 시멘트 대신 점토 모르타르를 사용했으며, 굴뚝 출구를 난방기 밑면에 배치해 열팽창과 수축으로 인한 이동으로 난로가 자유롭게 서 있을 수 있도록 하는 경우가 많았다.^[4]

판금에서 히터를 덮을 때의 장점은 실내로 연기 누출을 거의 제거할 수 있다는 것이다. 이는 타일 방식의 히터보다 더 자주 그리고 더 뜨겁게 가열할 수 있게 하여 유사한 방법으로 취급할 경우 균열이 생기고 연기가 누출될 수 있다. 금속 표면도 청결하게 유지되기 쉬웠다. 이 고리는 재사용할 수 있으며, 일단 석조 히터가 닳고 나면 그것은 허물어지고 새로운 벽돌로 퇴짜를 맞을 수 있다.

핀란드는 아직 생산 중이다. 현대적 발전에는 유리문, 화염 위에 신선한 공기를 도입하여 연도 가스의 이차 연소가 현대적 표준을 충족시키는 데 도움이 될 수 있다. 히터는 전통적인 벽돌 이외의 다른 재료로 만들어질 수 있다. 벽돌은 여전히 사용되고 있지만 현대식 난방기에서는 소방 상자 자체가 고온의 방화벽돌로 만들어지고, 나머지 난방기는 값싼 벽돌로 만들어진다. 전통적인 난방기에서는 방화함의 내부를 보호하기 위해 점토 박격포로 덮는 경우가 많았다.

연료 공급원

모던 메이슨리터

석조 난방기는 뜨겁고 빠르게 타기 때문에, 그들은 보통 지름 3-5인치(8~13cm)의 건조하고 갈라진 나무를 받아들일 수 있다. 이러한 난방기는 때때로 풀, 짚, 건초를 사용하여 효과적으로 발사된다. 동유럽에서는 이러한 난방기를 가스망에 연결되고 가스로 연료가 공급되도록 개조하는 것이 일반적이다. 일부 최신 모델에는 서모스탯에 연결된 전기 가열 소자가 통합되어 있다. 겨울철 장기간 방치할 경우 건물이 얼지 않도록 전기난방이 필요하다.

현대 발전

일부 현대식 석조 난방기는 세라믹 타일 외관을 가지고 있지 않다. 대신 내화벽돌은 열에 강한 종류의 석고로 덮여 있다. 유리문은 타오르는 불을 볼 수 있게 한다. 과거처럼 장작이 한번 타면 난로의 데워진 질량이 계속 열을 발산하지만, 현대식 조적난로기의 연도통 크기는 효율과 출력을 높이고 목재를 적게 사용하기 위해 더 정확히 계산된다.

일부 현대적인 석조 난방기는 특히 높은 열 보존을 가진 비눗돌로 만들어진다.^[5] 핀란드에서는 올리빈 록도 사용된다.^[6]