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상향식 난로에서 이차 공기는 화실 상부로 공급되는 예열된 공기를 말합니다.
화실 단열과 함께 저효율의 상향식 난로를 고효율로 만들어 주는 필수 요소입니다.
좌측의 저효율 상향식 난로를 우측의고효율로 개선 시킨 구조입니다.
먼저 화실 단열을 하고 단열재 뒷편으로 공기 통로를 만들어 상부 불목 위치에서 예열된 이차 공기가
분사 되도록 한 구조입니다.
나무에서 발생하는 가스는 강한 인화 물질입니다.
화실에서 올라오는 불꽃과 예열된 이차 공기와 만나 다시 발화 되어 불꽃이 됩니다.이차 연소가 일어나는
것입니다.여기에 열기 지연판이나 우회 구조물을 만들어 주면 열기의 흐름을 늦추어 재 연소가 되는
시간을 벌어 줍니다.대부분 상향식 고효율 메이커 난로들의 기본 구조입니다.다만 이차 연소의 최적화가
얼마나 잘 이루어 졌는지 정도 차이는 있습니다.
그러면 피그 세븐 로즈에는 어떻게 이차 연소가 어떻게 최적화 됬는지 설명 드리겠습니다.
로즈 역시 형태적인 차이만 있을뿐 위의 개념도와 같은 구조 입니다.
피그 세븐 로즈의 열기 흐름도 입니다.
재서랍을 통해 들어온 일차 공기는 화실 하단에서 경로가 나누어 집니다.그레이팅을 통해 직접 올라오는
공기와 화실 하단 좌,우로 나뉘어져 화실 앞 뒤로 골고루 일차 공기가 공급 되도록 공기의 사각지대를
최소화 한 구조 입니다.
일차 공기 유입 통로 입니다.중앙의 그레이팅과 그 양 옆으로 일차공기가 나뉘어져 화질 전체에 골고루
공기가 공급됩니다.
이차 공기 유입구 입니다.재통부 후면에 따로 유입구를 만들고 스텐레스로 개폐장지를 만들었습니다.
유입된 이차 공기는 화실 뒷면에서 예열된 후 사진과 같은 경로로 나뉘어져 화실 상부로 이동 하여
불목에서 분사 됩니다.
로즈의 화실 내부 입니다. 아랬쪽 그레이팅 부와 좌우 양쪽으로 공기 유입구가 만들어져 있습니다.
긴 화실 앞뒤칸 전체에 골고루 배열되어 산소 부족으로 숯덩이가 남지 않도록 하였습니다.
화실 상부 불목 부분을 따라 화실 후면에서 올라온 예열된 이차 공기가 골고루 분사 되도록 길게 배열
되어 있습니다.이차 공기의 분사구 면적은 직경 150mm연통 단면적의 60% 정도로 하여 최적 상태를
계산하여 배열한 것입니다.
화실 내부에 2차 공기가 많이 들어가 연소 시간이 짧아 지는 것 아닌가 하는 의문이 드실 것입니다.
연소 시간은 화실내 열기 속도에 의해 결정 되며 그것을 결정 하는 것은 일차 공기 입니다.
화실 상부로 공급되는 이차 공기는 화실 내부 압력을 떨어 뜨려 오히려 열기 흐름을 늦추어 줍니다.
다시 말해 이차 공기는 연소 시간을 단축 시키지 않습니다.충분한 산소가 공급 되면 산소 부족으로 인한
불완전 연소가 해소 되고 열기 흐름을 늦추어 오히려 연소 시간이 더 길어 지게 합니다.
관측창을 통해 화실 내부 불꽃의 상태를 관찰 하는 것만으로도 효율 좋은 난로를 고를 수 있습니다.
좋은 불꽃은 천천히 우아 하게 타오릅니다. 활활 굉음을 내며 맹렬하게 타오르는 불꽃은 열기 흐름이
빠르다는 것입니다.자동차의 과속과 같은 상태 즉 과열 상태로 연소 시간을 짧게 합니다.
실내에서는 이런 과열 상태로 사용 하는 것은 좋치 않습니다.
화목 난로는 화력을 줄인 상태를 잘 관찰 하여야 합니다.대부분 난로의 문제는 화력을 최소화 했을때
문제점을 드러 냅니다.화력을 줄이면 산소가 부족 해져 불완전 연소 비율이 높아 집니다.
열기 흐름도 약해져 기밀이 부족한 부분에서 연기가 세어 나옵니다. 특히 하향식 난로나 공기 주입구가
화실 윗쪽에 있으면 역류 문제가 발생 합니다.실내용 난로는 화력을 줄이거나 꺼져 갈때에 역류 문제가
없어야 사용에 불편이 없습니다.
이차 연소가 잘 이루어 지면 불꽃은 엿가락 처럼 길게 늘어 집니다.
상부의 미연소 가스가 다시 타면서 불꽃은 길게 높이 늘어 집니다.
종합적으로 화실 내부에 충분한 산소가 공급 되고 미연소 가스가 완전 연소 되면 불꽃은 황백색으로
촛불 처럼 영롱하고 맑아 집니다.이는 화력을 높였을때는 물론 줄였을때에도 큰 차이가 없는 난로가
실내용 난로로 적합하며 효율이 좋은 난로라 할 수 있습니다.
여러 해 동안 그런 난로를 만들고자 노력을 해왔지만 지난 난로들을 보면 늘 부족함이 많았다는 반성을
하게 됩니다.그래서 새 모델에 대한 계획을 보류 하고 기존 난로에 대한 종합적인 완성을 목표로 하였습니다.
여러해 난로를 만들어 가면서 알면 알수록 화목난로 만드는 일이 참 어렵게 느껴집니다.
다행히 이번 시즌에 만든 피그 5 와 피그 세븐,그리고 새로 만든 미니 피그까지 성능면에서 어느 정도
만족스러운 결과를 얻었습니다.개선의 여지는 늘 남아 있겠지만 이번 시즌에 완성된 설계는 더 이상의
업그레이드가 필요치 않았으면 좋겠습니다.늘 바뀌는 설계로 인해 버려지는 부품들이 낭비 되고 늦도록
캐드 작업으로 밤잠을 설치는 일이 없었으면 합니다.
출처 보일러용어사전 | 완전 연소
외국어 표기 完全燃燒(한자), complete combustion(영어)
완전 연소란 분야별로 여러가지 정의를 하고 있는데 화목 난로에서 완전 연소의 개념은
나무를 산소와 태워 빛과 열을 얻고 부산물로 물과 이산화 탄소를 방출 하는 것인데요.
100% 완전 연소 시키는 화목 난로는 있을 수 없습니다.처음 나무에 불을 붙일때는 아무리 좋은 난로라 해도
불완전 연소로 시작 합니다.누런 나무 연기를 연통으로 내보냅니다.도심 지역,아파트에서 화목난로 사용이
어려운 것은 초기에 나오는 연기 만으로도 이웃으로 부터 민원을 받을 수 있기 때문입니다.
연기는 불완전 연소와 산소 부족을 의미 합니다.
좋은 난로는 완전 연소의 비율을 빠른 시간안에 높이는 난로 입니다.
하지만 화목 난로는 연료를 한번에 넣고 태워야 하므로 공기량 조절을 요령 있게 해주어야 완전 연소의 비율을
높이고 보다 효율적으로 난로를 사용 할 수 있습니다.
처음 나무를 넣은 후 화실이 충분하게 고온으로 올라갈 때까지는 일차 공기를 열어 충분한 산소를 공급하여
화력을 높여 워밍업을 시켜야 합니다. 화실안이 고온이 된 후에는 일차 공기를 줄여 연소시간을 늘이고 예열된
이차 공기 위주로 연소를 진행 시키며 천천히 태워 갑니다. 장작은 화실안의 고열로 가스를 뿜어 내고 숯으로
됩니다. 이 때에는 많은 공기를 필요로 하지 않습니다.공기량을 줄여 열기 흐름을 늦추면 연소 시간을 더 늘일
수 있습니다.
화목 난로는 연료량(장작)을 통한 화력 조절이 안되므로 공기량을 통해 화력과 연소 시간을 조절 해야 합니다.
따라서 사용자의 사용 습관에 따라 열효율과 연소 시간도 크게 차이가 납니다.
여러 해 동안 난로와의 오랜 교감이 필요합니다.
로즈역시 불을 붙인 처음에는 화멱을 높여 1차 공기를 충분히 공급해 주어야 합니다.화실 내부 온도를 빨리
상승 시키고 나무에서 연소 가스가 추출 되도록 합니다.화실 내부가 충분히 고온으로 올라간 후에는 일차 공기를 줄이고 나무에서 추출된 연소 가스를 이차 공기로 태워 줍니다.가스가 추출 되면 장작은 숯으로 남아 이후
오랜시간 열기를 내 보냅니다.숯이된 장작은 많은 공기를 필요로 하지 않습니다.
이처럼 단계별로 필요한 공기량을 조절하여 주면 연소 시간을 늘이면서도 효율적으로 난로를 사용 할 수
있습니다. 연소 시간만을 늘이기 위해 필요한 공기량을 과도 하게 줄이면 불완전 연소가 일어나 그을음과
연기로 연통만 좁히게 되고 난로의 효율을 떨어 뜨립니다.
로즈에 대한 사용법은 화력 조절과 화실안의 불꽃 상태에 대한 동영상 자료를 만들어 함께 추가 정보를
올리도록 하겠습니다.
다음 로즈 제작기 3 에서는 화목 난로 내구성과 내열 코팅에 관한 내용을 설명 드리도록 하겠습니다.
감사합니다.
첫댓글 감사드립니다 ᆞ더 좋은 아이템을 기원합니다 ᆞ
앞으로도 갈길이 많이 남았습니다.더 정진 하겠습니다.감사합니다.
좋은정보 감사합니다
화이팅!
해마다 조금씩 난로에 대해 깨우쳐 가고 있는 중입니다.감사합니다.
새로운 모습으로 태어난 로즈의 탄생을 축하드립니다.
계속 발전하시고 많은 사람들에게 지기님의 사랑이 전달됐으면 합니다.
그렇게 되면 저도 좋겠습니다.감사합니다.
어떤나무나 사용할수 있는지요?
젖은 나무만 아니면 다 사용할수는 있습니다.하지만 연료가 좋아야 제 성능을 발휘합니다.가급적 잘만른 참나무를 사용하시는 것이 좋습니다.감사합니다
잘 보고 있습니다.
멋진 나로입니다.직접 통화좀 부탁드리 겠습니다.연락처 010.2427.4080 번 입니다.
멋진 나로입니다.
항상 느끼는거지만 카페 들를때마다 . . 감탄과 감사함을 느낍니다.. 오늘도 변합 없이 . . .
지금까지 본 화목난로중 디자인이 제일 좋네요
성능도 그러겠죠?
안녕하세요
잘부탁드립니다
난로에관심이많아서 가입했어요
^^ 안녕하세요. 10월에 미니피그 분양받아서 너무너무 잘 사용하고 있습니다. 언제가 될지는 모르겠지만 다음번 이사할 때는 꼭 로즈를 설치해서 사용하고 싶네요. 번창하시고 늘 행복하시길 바랍니다.