화로

Stove
이 기사는 연료 연소식 난방 장치에 대한 것입니다.음식을 조리하는 기구는 주방용 스토브를 참고하세요.
기타 용도는 스토브(동음이의)를 참조하십시오.
인도네시아 전통 벽돌 스토브, 일부 시골 지역에서 사용

스토브는 연료를 태우거나 기기 내부 또는 위에서 열을 발생시키기 위해 전기를 사용하는 장치입니다.그것은 오랜 세월 동안 많은 발전을 보였으며 음식을 요리하는 주된 목적을 가지고 있다.

스토브에는 부엌 스토브, 장작 스토브, 석탄 스토브 등 여러 종류가 있습니다.

스토브의 종류마다 열효율이 다르기 때문에 효율과 목적에 따라 다양한 재료와 디자인이 개발되어 왔습니다.

대기 오염에 대한 우려로 인해,[1] 수년간 난로 디자인을 개선하기 위한 노력이 이루어졌다.예를 들어 펠릿 스토브는 깨끗하게 연소되는 스토브의 한 종류이다.반면 밀폐형 스토브는 나무를 더 완전히 태우는 또 다른 유형으로 연소 부산물의 양을 줄입니다.대기 오염을 줄이는 또 다른 방법은 예를 들어 필터나 애프터 [2]버너와 같은 배기 가스를 청소하는 장치를 추가하는 것입니다.

1992년 이후 미국에서 제조된 모든 목재 난로는 입자 [citation needed]방출을 제한해야 합니다.

안전하고 배출량이 적은 난로에 대한 연구 개발은 지속적으로 [3]진화하고 있습니다.

기원.

고대 영어 단어 stofa는 방과 같은 밀폐된 공간을 의미했고, "stove"는 여전히 "stoped in"과 같이 그러한 의미에서 가끔 사용된다.19세기까지 "난로"는 하나의 난방을 의미하는 것으로 사용되었기 때문에, "난로 속에 그의 가장 소중한 식물을 놓았다"는 조셉 뱅크의 주장이나 "난로 안에 앉아 있는 동안 그의 가장 큰 철학적인 영감을 얻었다"는 르네 데카르트의 관찰은 그들이 처음 보는 것처럼 이상하지 않다.

최초의 증거로, 요리는 고기와 덩이줄기를 불에 굽는 것으로 행해졌다.도자기와 다른 조리용기를 바로 불에 올려놓을 수도 있지만, 그릇을 받침대 위에 올려놓으면 3개의 돌을 깔아놓은 것처럼 단순한 난로가 된다.이 3석 난로는 여전히 전 세계에서 널리 사용되고 있다.일부 지역에서는 연료와 공기를 넣을 수 있는 U자형 건조 진흙이나 벽돌 울타리로 발전했으며, 때로는 후면에 두 번째 작은 구멍이 생기기도 했다.

요리.

주요 기사 : 주방용 스토브

조리용 스토브, 조리용 스토브는 음식을 조리하기 위해 고안된 주방 기구입니다.주방 난로는 조리 과정에서 직접 열을 가해야 하며 굽는 데 사용되는 오븐의 밑이나 옆면을 포함할 수도 있습니다.전통적으로 이것들은 나무로 연료를 공급받았고, 장작을 태우는 부엌 난로의 가장 오래된 사례 중 하나는 소위 스튜 난로였다. (1735년 프랑스 디자이너 프랑수아 드 쿠빌리에스에 의해 개발되었고 공식적으로 카스트롤 난로라고 불린다.)인기 있는 레이번 시리즈와 같은 보다 현대적인 버전은 목재와 가스 중 하나를 선택할 수 있습니다.

목재 연소

주요 기사:장작난로

석탄 연소

거의 1세기 반 동안 산업 세계에서 난방을 위한 가장 흔한 난로는 석탄을 태우는 석탄 난로였다.석탄 난로는 모든 크기와 모양, 그리고 다양한 작동 원리로 출시되었습니다.석탄은 목재보다 훨씬 높은 온도에서 연소되며, 석탄 난로는 높은 열 수준에 견딜 수 있도록 건설되어야 합니다.석탄 스토브는 나무나 석탄을 태울 수 있지만, 나무 스토브는 화로가 공급되지 않으면 석탄을 태울 수 없습니다.격자는 분리 가능하거나 "추가"될 수 있습니다.

이는 석탄 난로가 격자로 설치되어 연소 공기의 일부가 불 아래로 들어갈 수 있기 때문입니다.불 위/아래로 들어가는 공기의 비율은 석탄의 종류에 따라 다르다.갈색 석탄과 갈탄은 무연탄보다 더 가연성 가스를 진화시키기 때문에 불 위에 더 많은 공기가 필요하다.완전한 [4]연소가 가능하도록 화재 위/아래 공기 비율을 주의 깊게 조정해야 합니다.

석탄, 특히 무연탄은 높은 열로 타면서 [5]그을음을 거의 내지 않았기 때문에 1800년대 미국에서 인기 있는 선택지가 되었다.1860년까지 미국 가정의 90%가 미국이 [6]직면한 연료 위기에 대한 해결책으로 무연탄을 사용했습니다.1800년대 석탄 연소 난로의 사용에 대한 한 가지 주요 문제는 시간이 지남에 따라 자재를 저장하는 것의 한계였다.석탄 난로를 사용하는 데 있어서 빈부의 차이는 많은 가난한 가정들이 집을 난방하는 데 필요한 석탄의 양을 장기간 저장할 여유가 없다는 것이었다.그러므로 부유한 가정은 많은 양의 석탄을 지하실에 저장할 수 있었지만, 가난한 가정은 종종 더 [7]적은 양의 석탄을 구입해야 했다.따라서, 석탄의 저장을 둘러싼 어려움은 가스레인지의 사용과 개발을 추진하는데 도움을 주었다.

효율성.

단순한 화재에 비해 밀폐형 스토브는 효율성과 제어성이 뛰어납니다.자유 공기에서 고체 연료는 약 240°C(464°F)의 온도에서만 연소되는데, 이는 완벽한 연소 반응이 일어나기엔 너무 낮은 온도이며, 대류를 통해 발생하는 열이 크게 손실되며, 연기 입자가 완전히 연소되지 않고 진화하며 연소 공기의 공급을 쉽게 제어할 수 없습니다.

불을 챔버에 넣어 굴뚝에 연결함으로써 연소하는 연료로 신선한 공기를 끌어당기는 통풍(흡입)이 발생한다.이로 인해 연소 온도가 효율적인 연소를 달성할 수 있는 지점(600°C 또는 1,112°F)까지 상승하고 인클로저가 공기 유입을 조절하고 대류에 의한 손실을 거의 제거합니다.또, 연소가스의 흐름을 스토브내에서 유도해, 연기 입자를 가열해 파괴하는 것도, 기발한 설계에 의해서 가능하게 됩니다.

불을 둘러싸는 것은 또한 방에서 굴뚝으로 공기가 빨려 들어가는 것을 막는다.이는 개방된 벽난로가 시간당 수 입방미터의 가열된 공기를 배출할 수 있기 때문에 상당한 열 손실을 나타낼 수 있습니다.효율은 일반적으로 스토브 또는 화재의 최대 열 출력으로 간주되며, 일반적으로 제조업체에서는 실내에 대한 열과 굴뚝에서 손실된 열 사이의 차이라고 합니다.

초기 개선점은 방화실이었다: 불은 석조벽으로 삼면이 밀폐되어 있었고 철판으로 덮여 있었다.프랑스 건축가 프랑수아 드 쿠빌리에스의 카스트롤 스토브는 구멍이 뚫린 철판으로 덮인 여러 개의 벽난로가 있는 석조 건축물이었습니다.그것은 스튜 스토브로도 알려져 있다.18세기 말 무렵에는 화분을 철판 위에 구멍에 매달아 열효율을 더욱 높였습니다.

1743년 벤자민 프랭클린은 효율을 높이기 위해 금속 벽난로를 발명했다.여전히 벽난로였지만, 옛날 벽난로보다 효율이 향상되었다.

일부 스토브는 촉매변환기를 사용하여 이전에 연소되지 않은 가스 및 연기 입자를 연소시킵니다.다른 모델에서는 더 길고 뜨거운 가스 흐름 경로를 생성하기 위해 대형 배플인 파이어박스 단열재를 포함하는 설계를 사용합니다.현대의 밀폐형 스토브는 빛을 방출하고 사용자가 화재의 진행 상황을 볼 수 있도록 창문이 있는 경우가 많습니다.

밀폐 난로는 일반적으로 화재보다 효율적이고 제어가 용이하지만 예외는 있습니다.예를 들어 아일랜드에서 일반적으로 사용되는 온수 "백보일러" 개방형 화재 유형은 80% 이상의 절대 효율을 달성할 수 있습니다.

재료.

디에이에서 르네상스 부활 스토브 세부 사항이야 부쿠레슈티의 스투르자 하우스(로마니아)

석조 난방기는 난로의 공기 흐름을 제어하기 위해 개발되었다.석조 히터는 공기 유입을 제한하지 않고 연료를 최대 온도로 연소하여 완전 연소가 가능하도록 설계되어 있습니다.열질량이 크기 때문에 포획된 열은 지속적인 연소 없이 오랜 시간에 걸쳐 방사되며 표면 온도는 일반적으로 접촉하는 데 위험하지 않습니다.

금속 난로는 18세기에 사용되기 시작했다.금속 스토브의 초기이자 유명한 예는 1742년 벤자민 프랭클린에 의해 발명되었다고 알려진 프랭클린 스토브이다.뜨거운 배기가스가 빠져나갈 수 있는 미로 같은 통로가 있어 굴뚝을 타고 올라가는 대신 실내로 열이 유입됐다.그러나 프랭클린 스토브는 요리가 아닌 난방을 위해 설계되었다.19세기 초에 벤자민 톰슨은 금속으로 된 부엌 난로를 최초로 선보였다.그의 Rumford 벽난로는 여러 개의 냄비를 데우기 위해 불을 한 번 사용했는데, 냄비도 구멍에 걸려 있어 옆에서 데울 수 있었다.심지어 구멍마다 개별적으로 열을 조절할 수도 있었다.하지만 그의 난로는 큰 매점이나 성곽 주방용으로 설계되었다.기술이 개량되고 철제 스토브의 크기가 국내에서 사용할 수 있을 만큼 작아지기까지는 30년이 더 걸릴 것이다.필로 스튜어트의 오버린 스토브는 훨씬 더 작고, 나무를 태우는 주철 스토브로, 1834년 미국에서 특허를 받았습니다.그것은 이후 30년 동안 약 9만 대가 팔려나가면서 상업적으로 큰 성공을 거두었다.유럽에서도 비슷한 디자인이 1830년대에 등장했다.그 후 몇 년 동안, 이 철제 난로는 굴뚝과 연결된 연도관, 오븐 구멍, 난방용 물을 위한 설비를 갖춘 전문 조리 기구로 발전했다.원래 항아리를 매달았던 구멍은 이제 항아리를 올려놓은 동심원 철제 링으로 덮여 있습니다.냄비의 크기나 필요한 열에 따라 내부 고리를 제거할 수 있었다.

모던 디자인

대기 오염, 삼림 벌채, 기후 변화에 대한 우려가 높아지면서 난로 [8]디자인을 개선하기 위한 새로운 노력이 이루어졌다.가장 인구가 많은 국가에서 사용되는 목재 연소 난로와 같은 바이오매스 연소 난로의 혁신에서 가장 큰 발전이 이루어졌다.이러한 새로운 설계는 목재 및 기타 바이오매스 화재가 비효율적으로 많은 양의 연료를 소비하여 상대적으로 적은 양의 열을 발생시키는 동시에 상당한[9] 실내 및 환경 오염 물질을 발생시키는 가스를 발생시키는 근본적인 문제를 해결합니다.세계보건기구는 [10]주택 화재로 인한 연기로 인한 사망자의 수를 기록했습니다.효율의 향상은 난로 사용자들이 목재나 다른 연료를 모으는 데 소비하는 시간을 줄이고, 연기가 가득한 가정에서 유행하는 폐기종과 다른 폐질환을 덜 겪을 수 있다는 것을 의미하며, 삼림 벌채와 대기 오염을 줄일 수 있다는 것을 의미합니다.

옥수수, 펠릿 스토브, 용해로는 바이오 연료 스토브의 한 종류입니다.옥수수 알갱이로도 불리는 껍질이 벗겨진 건조한 옥수수 알갱이는 나무 알갱이만큼 열을 발생시키지만 더 많은 재를 발생시킨다."옥수수 펠릿 스토브와 나무 펠릿 스토브는 겉모습이 똑같습니다.효율이 매우 높기 때문에 굴뚝이 필요 없습니다.대신 4인치(102mm) 파이프로 실외에서 외벽을 통해 환기할 수 있기 때문에 가정 [11]내 모든 방에 설치할 수 있습니다."

펠릿 스토브는 재생 가능하고 매우 깨끗하게 연소되는 작은 생물학적 연료 펠릿을 사용하는 깨끗한 연소 스토브의 한 종류이다.펠릿 스토브를 이용한 가정 난방은 유럽에서 빠르게 성장하고 있는 현재 전 세계에서 사용되고 있는 대안이다.펠릿은 재생 가능한 물질(일반적으로 나무 톱밥 또는 오프컷)로 만들어집니다.북미에는 50만 가구 이상의 가정이 난로를 난방용으로 사용하고 있으며, 아마도 유럽에도 비슷한 수가 있을 것이다.펠릿 스토브는 일반적으로 공급 나사를 사용하여 저장 호퍼에서 연소실로 펠릿을 이송합니다.전기 송풍기에 의해 연소를 위한 공기가 공급된다.점화 장치는 전기 소자에 의해 가열된 공기 흐름을 사용하여 자동으로 작동합니다.피더의 회전 속도 및 팬 속도는 열 출력을 조절하기 위해 변경할 수 있습니다.

기타 효율적인 스토브는 Top Lit updraft(T-LUD) 또는 목재 가스 또는 스모크 버너 스토브를 기반으로 하며, 이 원칙은 Dr.에 의해 적용되고 널리 보급되었습니다. 작은 막대기, 나무 조각, 부스러기, 잎 등을 연료로 사용하는 토마스 리드.효율은 평균 5~15%인 기존 스토브에 비해 최고 50%까지 매우 높습니다.

알코올을 연료로 하는 에탄올과 같은 난로는 현대적이고 깨끗하게 연소되는 또 다른 스토브 옵션을 제공합니다.에탄올 연료 스토브는 아프리카, 중남미, 카리브해에서 프로젝트 가이아의 작업을 통해 대중화되었습니다.

기밀성

팬 강제식 열교환기, 온도조절기, 스로틀 부착 외기흡입구, 셰이커, 재떨이 등을 갖춘 EPA식 2차 연소 에어 우드 스토브입니다.

밀폐식 스토브는 고체 연료(전통 목재)를 제어된 방식으로 연소시켜 효율적이고 제어된 연료 사용과 안정된 난방 또는 조리 온도의 이점을 제공하도록 설계된 목재 연소식 스토브입니다.개폐가 가능한 통풍구가 있는 드럼 모양의 연소실과 길이 1미터 이상의 굴뚝으로 구성된 판금제입니다.

이 난로는 겨울에 건물을 데우는 데 가장 자주 사용된다.나무나 다른 연료를 스토브에 넣고 불을 붙인 후 공기 흐름을 조절하여 연소량을 조절합니다.흡기 공기 흐름은 연료가 첨가되는 수준 또는 그 아래에 있습니다.스토브에서 나오는 배기(연기)는 보통 연소실보다 몇 미터 위에 있습니다.

대부분의 현대식 밀폐 스토브는 스토브 상단의 애프터 버너(연소 과정이 계속되는 가열된 챔버)를 통해 배기가스를 강제로 통과시키기 위해 스토브 출구에 댐퍼를 갖추고 있습니다.일부 밀폐 스토브에는 플래티넘이 존재하는 [12][13]경우 가스가 훨씬 낮은 온도에서 연소되기 때문에 가스 배출구에 배치된 플래티넘 그리드인 촉매변환기가 있습니다.

밀폐식 스토브를 사용하려면 처음에는 석탄층이 형성될 때까지 댐퍼와 공기 통풍구를 열어 두어야 합니다.그 후 댐퍼를 닫고 통풍구를 조절하여 목재 연소를 늦춘다.적절히 적재되고 제어된 밀폐형 스토브는 8시간 이상 더 신경 쓰지 않고 안전하게 연소됩니다.

이러한 기능을 통해 목재를 더욱 완벽하게 연소하고 오염 연소 생성물을 제거할 수 있습니다.또한 공기 흐름을 제한하여 화재의 강도를 조절하고, 강한 통풍을 일으키거나 굴뚝을 끌어올릴 수 있도록 한다.따라서 연료 사용이 매우 효율적입니다.

밀폐형 스토브는 전통적인 장작 스토브의 보다 정교한 버전입니다.

배출 규제

다음 항목도 참조하십시오.대기질법

많은 나라들이 배출을 규제하는 법을 제정한다.2015년 이후, 미국의 3단계 EPA 우드스토브 규제에서는 제조되는 모든 목재 스토브에서 입자 방출을 애프터 버너가 있는 스토브의 경우 시간당 4.5그램, 촉매 변환기가 [citation needed]있는 스토브의 경우 시간당 2.5그램으로 제한하도록 요구하고 있습니다.

현대식 스토브의 연소 온도는 연료의 2차 및 완전 연소가 발생하는 지점까지 증가할 수 있습니다.적절하게 연소된 석조 난방기는 배기가스에 입자 오염이 거의 또는 전혀 없으며 히터 연도 또는 굴뚝에 크레오소트가 축적되는 데 기여하지 않습니다.어떤 난로는 시간당 1그램에서 4그램 정도밖에 되지 않는다.이는 오래된 난로보다 약 10% 많은 연기이며, 굴뚝에서 눈에 보이는 연기가 거의 없는 것과 같습니다.이는 대부분 최대량의 재료를 연소시킴으로써 달성되며, 이는 개방된 벽난로의 경우 30% 미만이었던 것에 비해 순효율이 60~70%에 달합니다.순효율은 목재에 포함된 양에 비해 실내로 전달되는 열에너지의 양으로 정의되며, 통기 문제를 보완하기 위해 중앙난방이 작동해야 합니다.

연구 개발

안전하고 깨끗한 난로를 찾는 일은 현대 [3]기술에서 눈에 띄지 않지만 여전히 중요한 분야로 남아 있습니다.전 세계에서, 특히 제3세계 국가에서 일반적으로 사용되는 조리용 난로는 화재 위험으로 간주되며, 세계보건기구에 따르면 매년 150만 명의 사람들이 난로 [10]결함으로 인한 실내 연기 흡입으로 사망한다.아프로베초 리서치[3] 센터(미국 오레곤)는 1999년부터 전 세계에서 [14]사용할 수 있는 저렴하고 효율적이며 건강한 조리용 스토브를 설계하기 위해 엔지니어의 '스토브 캠프'를 매년 개최하고 있다.다른 엔지니어링 협회(Envirofit International, Colorado, 미국)와 자선 단체(Bill & Melinda Gates Foundation, 캘리포니아 참조)는 개선된 조리용 스토브 [3]설계를 계속 연구하고 홍보하고 있습니다.개선된 난방 난로에 대한 연구 및 개발에 초점을 맞추고 있으며, 워싱턴 D.C.[15]에서 열린 2013 Wood 스토브 10종 경기에 전시되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Bryden, Mark; Still, Dean; Scott, Peter; Hoffa, Geoff; Ogle, Damon; Bailis, Rob; Goyer, Ken. "Design Principles For Wood Burning Cookstoves" (PDF). Aprovecho Research Center. Archived (PDF) from the original on January 4, 2012. Retrieved October 18, 2011.
  2. ^ "Chimney filters can save billions" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2021-02-16. Retrieved 2019-04-05.
  3. ^ a b c d Bilger, Burkhard (13 December 2009). "Hearth Surgery: The Quest for a Stove That Can Save the World". The New Yorker. No. 21 & 28 December 2009. Condé Nast. pp. 84–97. Archived from the original on 5 December 2010. Retrieved 2010-11-21.
  4. ^ 《석탄으로 손쏘기》, 1943년 12월, Wayback Machine에 보관된 2016-12-23 기사에서는 작동방법과 함께 당시 일반적인 난방용 각종 석탄난로 도면을 상세하게 기술하고 있다.
  5. ^ Adams, Sean Patrick (2019). "Domestic Storage Problems and Transitions: Coal in Nineteenth-Century America". RCC Perspectives (2): 39–46. ISSN 2190-5088. JSTOR 26631560. Archived from the original on 2021-07-13. Retrieved 2021-07-13.
  6. ^ Adams, Sean Patrick (2019). "Domestic Storage Problems and Transitions: Coal in Nineteenth-Century America". RCC Perspectives (2): 39–46. ISSN 2190-5088. JSTOR 26631560. Archived from the original on 2021-07-13. Retrieved 2021-07-13.
  7. ^ Adams, Sean Patrick (2019). "Domestic Storage Problems and Transitions: Coal in Nineteenth-Century America". RCC Perspectives (2): 39–46. ISSN 2190-5088. JSTOR 26631560. Archived from the original on 2021-07-13. Retrieved 2021-07-13.
  8. ^ Bryden, Mark; Still, Dean; Scott, Peter; Hoffa, Geoff; Ogle, Damon; Bailis, Rob; Goyer, Ken. "Design Principles For Wood Burning Cookstoves" (PDF). Aprovecho Research Center. Archived (PDF) from the original on January 4, 2012. Retrieved October 18, 2011.
  9. ^ CRCER, 조기 소아기 호흡 미립자 노출의 만성 호흡 효과 참조 [1]
  10. ^ a b "Indoor air pollution and household energy". World Health Organization. Archived from the original on January 30, 2014. Retrieved October 18, 2011.
  11. ^ "corn pellet stove". The Encyclopedia of Alternative Energy and Sustainable Living. Archived from the original on October 20, 2011. Retrieved October 18, 2011.
  12. ^ 비촉매 목재 스토브.2013-03-18 Wayback Machine 미국 환경 보호국에 보관.2012-11-03에 접속
  13. ^ Geard, John W. 1984 Catalyst Retrofits for Wood Stoves 2013-03-02 Wayback Machine Cooperative Extension Service, University of Maryland, College Park에서 보관된 Wood Stoves의 촉매식 개조품.2012-11-03에 접속
  14. ^ StoveTec. "Not All Stoves Are Created Equal". Aprovecho.net. Archived from the original on 2010-12-03. Retrieved 2010-11-21.
  15. ^ "The Alliance for Green Heat – 2013 Wood Stove Decathlon". www.forgreenheat.org. Archived from the original on 15 July 2017. Retrieved 6 May 2018.

추가 정보

  • Harris, Howell J., "Inventing the U.S. Streve Industry, c. 1815–1875: 최초의 유니버설 컨슈머 내구성 제조 및 판매", 비즈니스 이력 리뷰, 82(2008년 겨울), 701–33
  • Harris, Howell, "경쟁사와의 협력:미국 스토브 산업의 협력과 담합, c. 1870–1930", 비즈니스 이력 리뷰, 86(2012년 겨울), 657–692.
  • Roth C., "마이크로 가스화: 바이오매스 [permanent dead link]가스 취사' 2011년 1월 제1호 GIZ HERA 발행 - 빈곤지향 기초에너지 서비스

외부 링크

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