Чертеж печи для бани из металла своими руками фото схемы чертежи: Печь для бани из металла своими руками: чертежи, фото, видео

Чертеж печи для бани из металла своими руками фото схемы чертежи: Печь для бани из металла своими руками: чертежи, фото, видео

Содержание

Печь для бани из металла своими руками: чертежи, фото, видео

Металлических печей для бани в продаже много, но  хорошие стоят немалых денег. Если есть достаточный опыт сварки металла, можно изготовить печь самому, по своим размерам. О том, как сделать печь для бани из металла (листового), чертежи и фото — дальше. 

Содержание статьи

Печь из металла для бани и сауны — в чем разница

Между режимами парения в бане и сауне есть существенная разница. В сауне температура воздуха очень высокая — от 85C и намного выше. При такой температуре влажность высокой быть просто не может — сразу получите ожог, а веник осыпется за пять минут.  И она действительно небольшая, порядка 5-15%. В русской же парной температура держится в пределах 55-65°C, изредка поднимаясь до 70°C. При таких температурах влажность «нагоняют» большую — 50-60%.

Один из вариантов сварной печи для сауны

Для обеспечения таких разных задач требуются разные подходы для построения печи. В сауну требуется наибольшая площадь соприкосновения корпуса печи с окружающим воздухом и ускорение прохождения воздушных потоков вдоль стенок. Все подчинено задаче как можно скорее нагреть воздух в парилке. Каменка есть, но она небольшая, открытая, находится, как правило, над топкой. Камни в ней прогреваются максимум до 200-250°C, так как много тепла отдают окружающему воздуху. С такой каменки получить можно немного пара. Но в сауне много и не надо — один/два ковшика дадут 15% влажности. Больше просто не вытерпеть.

В русской парной задача другая — не перегреть помещение и добиться большого количества пара. Причем пар должен быть определенной кондиции — он должен состоять из очень мелких капелек. Его еще называют «сухим» и имеет он высокую температуру — порядка 130-150°C. При таком условии после парения в теле ощущается легкость и прилив сил. Такой пар получают только с раскаленных камней, температура которых не менее 500°C. Чтобы достичь ее камни «упаковывают» внутрь топки — в ней размещают ящик — закрытую каменку.

Тут каменка расположена внутри а сверху приделан бак

Как видите, есть солидные конструктивные отличия. Их надо иметь в виду.

Самодельные печи для русской бани

Что еще надо иметь ввиду при конструировании печи для режима русской парной? То, что имея нагретые металлические стенки удержать температуру в пределах требуемых 60-65°C нереально. Обязательно перетопите. При этом от стенок печи идет жесткое ИК излучение и рядом находится тяжело. Проблема решается двумя способами:

  • Футеровкой топки. Внутри топка обкладывается жаростойким кирпичом (шамотным на шамотный раствор). Положить его можно на ребро, тогда толщина футеровки 6 см, а можно найти узкий шамот с ребром 3 см. В любом случае металлические стенки греются незначительно, основная энергия направлена на обогрев каменки. В этом случае надо сразу проектировать топку увеличенных размеров, учитывая, что значительный объем ее занят футеровкой. Минус этого варианта — очень высокая температура дыма, а следовательно — высокая пожарная опасность. Выход — отобрать у дыма большую часть энергии. Самый простой вариант — каменка или бак для воды на трубе. Вариант сложнее — отопительный щиток, в который подается дым непосредственно из печи, а остыв в лабиринте щитка, на выходе он имеет не более 80-120°C.

    Футеровка — обложить топку изнутри жаропрочным кирпичом

  • Кирпичный экран или саркофаг вокруг металлической печи. Экран складывают из обычного керамического кирпича, в стенке делают окошки или устанавливают дверки чтобы была возможность регулировать степень нагрева воздуха в помещении. Как видим, для поддержания температуры в заданном режиме этот вариант более удобен. Но с практической точки зрения он хуже. Дело в том, что за экраном стенки топки перегреваются (конвекции почти нет и они не остывают). В результате, через некоторое время металл перегорает. Выход — ставить жаропрочную сталь или конструкционную, но большой толщины. В данном случае, чем больше будет толщина металла, тем дольше будет служить печь. По статистике самая проблемная зона — верхняя и задняя поверхность топки. Вот тут постарайтесь поставить самый толстый металл, который найдете.

    Снаружи закрыть корпус кирпичным экраном

Еще стоит поговорить о швах. В самодельных печах из металла (в заводских, в принципе, тоже) часто прогорание начинается именно со швов. На производстве данную проблему обходят при помощи гнутых конструкций. В верхней части стараются швов вообще избежать. При изготовлении печи для бани своими руками вы вряд ли сможете согнуть лист металла толщиной 6-10 мм, так что остается только одно — делать швы как можно качественнее.

Каменка: какого размера и где

Необходимое количество камней зависит от объема парной (при условии, что утеплена баня нормально). В разных источниках есть разные рекомендации с большим или меньшим количеством — от 20 до 40 кг на 1 м3. В принципе, чем больше камней, тем легче получить требуемое количество пара, но при условии, что у печи хватит мощности их нагреть.

Проблема в том, что камни разной породы имеют разную плотность, и, следовательно, одна и та же масса занимает разный объем. В принципе, для средней парилки объемом 12-14 м3, размеры каменки примерно такие: 30*40*30 мм. Параметры можно немного изменять, делать шире/уже/выше — смотрите по конструктиву печи.

Каменка может быть разной формы и размера

Соотношение объема топки к объему каменки — сложный теплотехнический расчет, который даже не всякий теплотехник осилить в состоянии. Намного проще воспользоваться готовыми чертежами или экспериментально определенными пропорциями. Как минимум, объем «свободной» от каменки топки не должен быть меньше. Лучше, если даже больше примерно на 30-50%.

Немного о том, в какой части топки лучше всего располагать ящик для камней. Все давно пришли к выводу, что самая высокая температура — в верхней части и у задней стенки. Вот в этом месте и имеет смысл расположить емкость. Во-первых, часть термической нагрузки со свода топки снимется, а во-вторых, камни хорошо нагреются.

Не за бывайте об обслуживании каменки и о том, что туда каким-то образом должна попадать вода. Лючок для обслуживания  надо располагать таким образом, чтобы вы могли без особых проблем достать рукой до самого дальнего края. А подачу воды вглубь каменки надо организовать так, чтобы не обжечься. Обычно вставляют трубку или систему трубок, которые расходятся по всей плоскости емкости для камней. Со стороны помещения эта трубка заканчивается воронкой. Трубку обкладывают камнями. При подаче в нее воды, она распределяется по поверхности каменки/камней и испаряется.

Чертежи самодельных банных печей из металла

Эта печь разработана для парной 2*3*2,3 м. Варилась из листового металла толщиной 3 мм.

Печь из металла для бани с закрытой каменкой

Для активизации горения предусмотрено подключение дополнительного воздуховода, проложенного с улицы. Из других решений — ребра жесткости (уголки) приваренные к бокам топки в верхней части топки для того, чтобы при сильном нагреве металл не выгибало.

Следующая схема металлической печи для бани сделана с подачей воздуха в верхнюю часть топки. Это так называемые печи с дожиганием газов. На задней стене приварена пластина из металла. В щель между этой пластиной и задней стенкой топки при помощи трубок-воздуховодов подается воздух из-под колосников. Это нехитрое, вроде, устройство решает сразу две задачи. Во-первых, охлаждает заднюю стенку, снижая вероятность ее прогорания. Во-вторых, воздух подается в верхнюю часть разогретым. Там сосредоточены разогретые до высоких температур дымовые газы, большая часть которых горючая (до 80%). Когда эти газы смешиваются с подогретым воздухом, горючие вещества воспламеняются, температура в верхней части топки становится еще выше, камни нагреваются до более высоких температур. При этом (при использовании сухих дров) топлива требуется намного меньше. На этом принципе построены многие печи длительного горения, но в банных печах он стал использоваться недавно.

Печь с подачей вторичного воздуха

Примерно та же модель, но без дожига, выполнена в другом формате. Тут размеры не указаны, зато проще понять пропорции и расположение различных элементов.

Объемная модель самодельной печи-каменки из металла

В данном случае объем топки составляет около 130% от объема каменки. Нормальное соотношение. Дымоход смещен назад, что не всегда хорошо — могут возникнуть сложности при устройстве дымохода — он может упереться в потолочную балку — придется дымоход изгибать, что нежелательно. Так что насчет расположения трубы — подумайте.

Еще в среде любителей бани постоянно ведутся споры: бак для нагрева воды в парилке — это хорошо или плохо… Одни регулируют влажность открывая/закрывая крышку бака. Их такой вариант устраивает. Другие говорят, что этот пар «тяжелый», и выносят бак в моечное отделение, а воду в нем греют, встроив в топку теплообменник и соединив его с баком трубами. Следующая схема — печь в баню из металла с баком для воды.

Чертеж печи для бани с баком для воды

Конструкция грамотная — при помощи «искрогасителя» путь прохождения дымовых газов длиннее, дольше он остается в топке, лучше нагревает стенки. Если вы не хотите бак, на его место можно уложить камни.

Интересный вариант с баком, который находится в задней части печи. Дымоход сдвинут назад, и проходит через бак. Высота бака большая, теплосъем будет эффективным — температура дымохода на выходе из бака большой не будет точно.

Вариант небольшой печи с большим баком

Интересно устроена каменка. Она не очень большая, но для небольших и средних парилок ее объема хватит. Закрывается она крышкой, что с одной стороны не очень удобно: закрывать крышку после подачи воды на камни будет проблематично. С другой стороны, это удобно в обслуживании.

Разрезы печи и размеры

Как сделать печь для сауны

Как уже говорилось, основная задача этого типа отопительных приборов — быстро «нагнать» требуемую температуру и иметь возможность ее поддерживать. Есть простое решение — поставит вентилятор, который будет обдувать стенки печи, ускоряя нагрев.

Примерно такую же функцию выполняет кожух-конвектор. Это кожух вокруг корпуса печи. Между ним и стенкой топки остается зазор в 1,5-2 см. В эту щель снизу засасывается воздух. Он проходит вдоль стенок, нагревается, заодно остужая стенки. Далее поднимается вверх, разнося тепло по парилке.

Принцип работы конвекционного кожуха

Если корпус печи делают из толстого металла, то кожух можно и из тонкого. Он редко нагревается до больших температур, и перегорание ему не угрожает. Если в печи для сауны каменка будет находится вверху, над топкой, как на фото, то в корпусе можно сделать отверстия для вентилирования каменки. Тогда часть воздуха, который поднимается вдоль стенок, будет попадать в каменку, обдувать камни и нагреваться еще сильнее. Такая каменка называется вентилируемой. Она хороша именно для суховоздушных саун.

Чертежи и схемы

Конструкция печей для сауны проще. Нужна топка нормального размера, в которую помещаются большие поленья. В верхней части, над верхней частью топки привариваются борта каменки, объем которой обычно 20-25 литров. Вариации могут быть по ширине/высоте/глубине, но особых каких-то хитростей нет.

Схемы металлических печей для сауны

Установка бака для нагрева воды в парилке сауны — идея не самая лучшая. Вы не сможете контролировать влажность, а при высоких температурах легко получить ожог. Тем не менее, несколько вариантов установки баков на фото выше.

Другой тип каменки — внутри топки. При желании можно сделать на нее крышку и такую печь можно использовать в двух режимах — с открытой крышкой для сухого парения, с открытой — для получения большего количества пара.

Каменка внутри корпуса

железные печи для бани своими руками, размеры конструкции, схема металлической самодельной печки, изготовление


Содержание:


Сейчас баня стала не только местом, где можно помыться, здесь посетители получают оздоровительные процедуры, исцеляющие тело и душу. Часто любители попариться в собственной банной постройке предпочитают своими руками собрать отопительный агрегат для нее. Для этого им могут понадобиться чертежи печки для бани.


Использование банных печей из металла


Уже на протяжении многих лет металлические печи составляют конкуренцию традиционным отопительным конструкциям, выложенным из кирпичей. Их устанавливают как в частных домовладениях, так и в банных постройках.


Востребованность агрегатов из металла объясняется наличием у них важных достоинств:

  • нагрев в течение короткого времени;
  • доступная стоимость;
  • высокая теплопроводность;
  • нет необходимости возводить высокопрочный фундамент;
  • несложный процесс установки.



Последнее преимущество является особенно важным для тех, кто планирует такой прибор изготовить самостоятельно. Но для этого нужно уметь читать чертежи банной печи из металла. Также следует знать, что в случае нерационального применения такого агрегата или несоблюдения технологии его изготовления велика вероятность возникновения пожара.

Конструкционные особенности современных металлических печей


Самым простым примером конструкции банных печей из металла своими руками считается буржуйка. Она состоит из оборудованного трубой и дверцей ящика. Ее главный недостаток – это незначительная теплоотдача при большом расходе топлива. Поэтому сейчас буржуйку используют крайне редко.


Современные агрегаты из металла имеют более высокий класс пожаробезопасности. Их производят из листового материала, толщина которого не превышает 4-5 миллиметров. У них имеется тепловая камера для засыпки камней (прочитайте: «Как уложить камни в банную печь правильно, какие камни лучше использовать»). Часто их конструкционное решение предусматривает возможность обустройства дополнительного водяного бака объемом до 70 литров.



С целью обеспечения равномерного прогревания воздуха в агрегате и снижения его пожароопасности делают облицовку огнеупорным кирпичом. При отсутствии необходимости создавать особо прочный фундамент под печь достаточно будет наличия крупногабаритного основания, которым может стать цементная плита с покрытием из кафельной плитки, либо металлический лист, либо огнеупорный кирпич.

Устройство печей из металла


Если внимательно рассмотреть чертежи банных печей из металла с размерами, то их по конструкционному решению можно разделить на несколько разновидностей:

  1. Агрегаты закрытого типа. Компактные размеры этих печей позволяют устанавливать их в небольших по площади банных постройках, которыми пользуются члены семьи. Чтобы повысить теплоемкость, конструкции с наружной стороны и изнутри выкладывают огнеупорным кирпичом, применяя металлических скреп. В их средней части помещают решетку для камней. Читайте также: «Какие конструкции печей для бани бывают, какие лучше подойдут».
  2. Агрегаты открытого типа. Они отличаются наличием бака для воды, имеющего небольшой объем. У них есть открытая каменка. При установке их в бане обеспечивается быстрый прогрев парилки. Для увеличения теплоемкости такого отопительного прибора, камни в печи нужно накрыть крышкой из оцинкованного металла.
  3. Комбинированные агрегаты. Если посмотреть на чертеж печки для бани из металла такой конструкции, то можно увидеть, что она имеет топливник и две задвижки, поддувало, решетку, два патрубка диаметром 10 и 14 сантиметров и 4 отверстия, предназначенных для трубы и обводного колена. Чтобы их изготовить, используют стальные листы толщиной 3-5 миллиметров.

Виды топлива и типы печей


Приборы для бань отличаются по виду топлива, применяемого для их функционирования:

  1. Дровяные агрегаты. Появились раньше других типов металлических печей. Им для выделения тепловой энергии требуется немалое количество дров, а также они нуждаются в уходе постоянно. Обычно ими предпочитают пользоваться те посетители бань, которые могут подождать, пока помещение прогреется и потом не спеша наслаждаются ароматным паром и теплом, идущим от натуральной древесины.
  2. Электрические приборы. В данном случае схема банной печи из металла состоит из нескольких основных узлов: корпуса, оснащенного ТЭНом, и особых теплоизоляционных элементов.
  3. Газовые агрегаты из металла. По праву считаются наиболее современными и надежными в эксплуатации конструкциями, их оснащают термостатом для регулировки мощности. Безопасность газовых приборов обеспечивает предохранительное устройство, моментально срабатывающее при отключении или снижении подачи газа.

Преимущества и недостатки печек из металла


Чтобы разобраться с характеристиками металлических агрегатов, нужно проанализировать их преимущества перед стационарно устанавливаемыми кирпичными конструкциями.


В отличие от печей, выложенных из кирпичей, металлические отопительные агрегаты отличаются своей мобильностью и компактностью и поэтому являются оптимальным решением для небольших по площади банных построек. Изготовление печи для бани из металла осуществлять можно в любом месте и потом переместить ее для монтажа в нужное помещение.



Существует два основных конструкционных решения агрегатов из металла:

  1. Печи горячего типа. Эти приборы идеально подходят для применения в банях, которые посещаются не регулярно, например, на дачном участке. Несмотря на быстрый нагрев, их не рекомендуется обустраивать в постоянно используемых банных помещениях. Дело в том, что при применении такого отопительного агрегата можно перегреть воздух в помещении по причине невозможности контролировать температуру его нагрева.
  2. Печи холодного типа. Они считаются лучшим выбором для монтажа в отапливаемых помещениях. Данные агрегаты прогреваются быстро, но их в отличие от предыдущего варианта оснащают системой, контролирующей температуру. Обжечься при прикосновении к ним сложно, поскольку стенки у них редко нагреваются более чем до 50 градусной отметки.


Если подвести итог, то к достоинствам агрегатов из металла для бань относятся:

  1. Небольшие размеры, что наглядно подтверждает чертеж металлической печи для бани. Они незаменимы для маленьких банных строений.
  2. Отсутствие необходимости в предварительном строительстве массивного основания. Будет достаточно обустройства облегченного варианта фундамента, что позволяет ускорить возведение бани и запуск ее в эксплуатацию.
  3. Доступная цена. Отличается металлический агрегат простотой самостоятельного изготовления, он не требует дополнительных затрат. Отыскать чертежи банной печи из металла своими руками нетрудно. Большое их количество можно найти в специализированной литературе и в Интернете.



Нельзя не отметить недостатки металлических отопительных конструкций:

  1. Неспособность аккумулировать тепловую энергию и как следствие, быстрое остывание. В данных приборах следует поддерживать процесс горения постоянно.
  2. Невозможность отапливать большие по площади помещения.
  3. Необходимость монтажа двойных стенок с воздушной прослойкой между ними. Это требуется для предотвращения получения теплового удара во время нахождения в бане.
  4. Пожаробезопасность у металлических агрегатов ниже, чем у кирпичных печей, и поэтому следует усиливать защиту их обшивки изнутри.

Значение формы банной печи


Именно от данного параметра зависит производительность агрегата и то, насколько он удобен в эксплуатации. Как показывает практика, повышенным спросом пользуются печи, имеющие цилиндрическую форму и фигурную или горизонтальную конструкцию.


Но самыми удобными в эксплуатации являются прямоугольные агрегаты. Причиной этого является наличие у них угловых зон, которые редко накаляются максимально. В результате бытует мнение, что такой каркас способствует сохранению формы печи. Кроме этого от данного параметра зависит равномерность прогрева агрегата.



Правильный разогрев также влияет на устойчивость отопительной конструкции из металла. Подтверждением этому является то, что стенки печей круглой и цилиндрической формы делают усиленными. И хотя высокая степень устойчивости прямоугольной конструкции объясняется наличием у нее холодных углов, она все равно со временем теряет свою первоначальную форму.

Разновидности металлических печей


Одним из простых способов создания агрегата считается изготовление печи-каменки, когда используют железную бочку. Для этого у нее убирают днище и снимают крышку, в результате чего получается заготовка цилиндрической формы. Половину имеющегося цилиндра наполняют кирпичами, которые помещают на ребро. На них потом устанавливают колосниковую решетку. Читайте также: «Какую сделать печь для бани своими руками – виды и способы изготовления».


Образовавшееся пустое пространство засыпают на две трети камнями, затем монтируют дымоход. В завершение работы самодельная печь для бани из металла должна накрываться крышкой. Но даже с учетом простоты изготовления подобный вариант агрегата является в использовании одним из самых неудобных.


Если банная постройка имеет небольшую площадь, можно установить в ней печь-каменку компактного размера, применив для ее изготовления листовую сталь. Внутреннюю поверхность прибора выкладывают кирпичами. Размеры такого банного агрегата из металла будут небольшими, и при этом соответствовать отапливаемой площади.



Нужно только выложить стенки топочного отделения в полкирпича, а дымохода — в четверть кирпича. Такой отопительный агрегат отличается простотой и удобной эксплуатацией. Для его функционирования не требуется много топлива, а прогревается он достаточно быстро.


Имеется еще один способ, как можно устроить печь-каменку, но без использования кирпичей. Этот вариант не только прост в реализации, но и является недорогим. При этом печка обладает эстетичным внешним видом. Такая отопительная конструкция без проблем обогреет предбанник, моечную и парилку.

Самостоятельное конструирование металлической печи


Этап 1. Изготавливаемая конструкция из металла будет иметь закрытую каменку и чтобы использовать воду и получить пар необходимо приоткрывать дверцу. Чтобы сделать печь для бани из трубы, сначала подготавливают материалы и инструменты. Чтобы упростить процесс изготовления, потребуется схема печки для бани из металла.


Нужно иметь в своем распоряжении:

  • лист стали толщиной не менее 8 миллиметров;
  • колосник;
  • металлическую трубу диаметром 50-60 сантиметров с толщиной стенок около 10 миллиметров;
  • 10-миллиметровый пруток;
  • дверцы и щеколды для обустройства поддувала, каменки и топки;
  • водный кран;
  • примерно 2 метра трубы, из которых 90 сантиметров потребуются для топки, 60 – для бака, а 50 сантиметров- для изготовления нужных деталей.


Из инструментов надо подготовить сварочный аппарат и болгарку.




Этап 2. Для дальнейшей работы потребуется длинный отрезок трубы. Прежде всего, в нем вырезают поддувало, имеющее параметры 50х200 миллиметров. Над отверстием, расположенным с внутренней стороны трубы, нужно приварить крепление, предназначенное для колосника. Для этого требуется взять металлическую пластину, которая снабжена проушинами. Колосники всегда есть в наличии в специализированных магазинах.


Этап 3. Теперь приступают к созданию топки. Сначала делают отверстие с параметрами 250х200 миллиметров. Сверху следует приварить крепления, которые требуются для установки прутов печки-каменки, диаметром не менее 10 миллиметров. Их можно поменять на колосниковые решетки для агрегатов круглой формы. Купить такие изделия можно в том же месте.


Этап 4. С противоположной стороны конструкции создают отверстие. В него наливают воду. Далее в каменку укладывают камни. Используют, к примеру, диабаз, талькохлорит. Нельзя задействовать кремень, гранит и слюдосодержащие камни.


Этап 5. В предназначенной для отопительного агрегата крышке создают отверстие под монтаж дымоходной трубы, которую затем помещают на место. Далее рекомендуется дополнительно установить емкость для воды. Для этого следует на каменку приварить последний кусок трубы и в его нижней части закрепить кран. При эксплуатации агрегата дым начнет продвигаться по трубе и нагревать воду, не доводя ее до точки кипения.


Этап 6. В завершение для нагревательного бака изготавливают крышку. Ее делают в соответствии с сечением трубы и разрезают пополам. В первой части для дымоходной трубы делают отверстие и потом приваривают ее к баку. Вторую половину оснащают петлями и ручкой и поэтому свободную часть крышки можно при необходимости снимать. Читайте также: «Как сделать печь для бани своими руками – подробности от мастера».

Особенности процесса установки банного агрегата


Об установке печи в бане следует позаботиться во время возведения здания. В месте ее будущего обустройства нужно заложить фундамент, вид которого зависит от выбора отопительной конструкции. Потом на основание укладывают два ряда кирпичей и только потом устанавливают печь.



С целью повышения пожаробезопасности при обустройстве самодельного металлического агрегата нужно неукоснительно соблюдать правила его монтажа, которые заключаются в следующем:

  1. Расстояние между стеной и печью должно составлять не менее 100 сантиметров.
  2. Необходимо обустроить дополнительную защиту и с этой целью поместить на ближайшую к отопительной конструкции стену фольгу, имеющую слой утеплителя. Эти меры позволяют своевременно не допустить перегрев деревянных элементов и их последующее возгорание.
  3. Чтобы изолировать дымоход, его лучше изготавливать из сэндвич-трубы. Она состоит из двух труб разного диаметра, между которыми имеется теплоизоляционный слой.
  4. Когда продукты сгорания планируется выводиться по трубе из металла, в месте соприкосновения потолка с дымоходом устраивают специальный проходной узел.


Когда процесс монтажа агрегата завершен, можно сделать отделку кирпичом, что предотвратит возможность получения ожогов и придаст внешнему виду эстетичность. В данном случае печь разрешается расположить ближе к стене.


Вышеописанная конструкция считается одной из несложных для монтажа и удобных в эксплуатации.


Следует отметить, что изготовление отопительного агрегата из металла нельзя назвать слишком сложным процессом. Чтобы правильно выполнить сборку и последующую установку, до начала работы желательно найти и просмотреть примерные чертежи железных печей для бани своими руками и выбрать наиболее подходящий вариант.



Воспользовавшись одним из них, можно будет избежать проблем при изготовлении агрегата. 

чертежи с размерами, фото банной железной печки, как сварить металлическую конструкцию

Отопительные печи для бани, изготовленные из металла, давно получили широкое распространение благодаря своим особенным качествам.

Такие приборы практически ничем не уступают традиционным устройствам из кирпича, даже отличаются более высоким КПД и скоростью нагрева.

Их компактность, простота в эксплуатации, невысокая стоимость становятся неоспоримыми плюсами для владельцев загородных участков.

Многие слесарные мастерские предлагают услуги по изготовлению металлических печей по индивидуальному проекту заказчика. Это дает возможность получить прибор, рассчитанный на работу с учетом конкретных факторов и обладающий совокупностью требуемых функций.

Сделать дровяную металлическую печь своими руками несложно, особенно если имеется опыт работы со сваркой.

Особенности конструкции, чертежи

Существуют различные типы отопительных устройств такого вида, их объединяют общие элементы конструкции:

  • Корпус — изготавливается чаще всего из листовой стали, в которой удобно вырезать отверстия для дымохода и дверец топки, зольника.

Фото 1. Чертёж металлической печи для бани (вид спереди, сбоку) и изображение устройства в готовом виде.

  • Топочная камера — обычно выполняется отдельный короб из стали достаточной толщины (не менее 5 мм), состоящий из самой топочной камеры и приваренной снизу конструкции выдвижного зольника. От топки он отделяется стальной решеткой с крупными ячейками. Помимо сбора сажи, зольник выполняет функцию подачи воздуха в топочную камеру, то есть создает тягу.
  • Каменка — металлическая корзина для камней, чаще всего располагается прямо над топкой для лучшего прогревания. Каменка бывает двух типов: открытая, обеспечивающая удобное создание пара, или закрытая, расположенная внутри корпуса печи.
  • Бак для воды — может располагаться как рядом с каменкой, так и над ней. Обычно бак с водой снабжается специальным краном, подающим воду на раскаленные камни, это обеспечивает формирование пара.
  • Дымоход — отводит продукты сгорания, дым и горячий воздух на улицу, также создает тягу.

Фото 2. Чертёж банной печки из металла: проработана каждая деталь устройства, указаны размеры.

Металлические печи имеют свойство сильно нагреваться при эксплуатации, интенсивный жар может приносить дискомфорт находящимся в парилке, а раскаленная поверхность стать причиной ожогов. Поэтому такой тип устройств обычно облицовывают камнем или кирпичом — помимо защиты от жара, экран наряду с каменкой выступает как накопитель тепла. После того как печь погаснет, кирпичный экран еще долго будет обогревать воздух, просушивая парную после ее использования.

Существует еще один распространенный способ снизить чересчур сильный жар от печи: топочная камера выкладывается изнутри шамотным (огнестойким) кирпичом. Этот способ называется футеровкой и имеет свои минусы. Перегретый воздух, попадая в дымоход, может стать причиной возникновения пожара. Поэтому если выполняется футеровка топочной камеры, рекомендуется обязательно установить над ней каменку для поглощения части жара.

Схема и размеры простой металлической печи для бани

Самая обычная компактная печь имеет элементарную конструкцию и быстро сваривается из листовой стали. Корпус прямоугольный, размеры 55 см х 30 см, высота около метра. Внутри корпуса располагается зольник высотой 15 см, топочная камера высотой 30 см. Над топкой устанавливается открытая сетка для камней. Труба дымохода напрямую от топки поднимается к крыше, проходит сквозь каменку, отдавая ей значительную часть жара.

Справка. Чтобы изготовить еще более простую модель, понадобится старый пропановый баллон, который используется в качестве корпуса печи. В торце вырезаются отверстия для дверей топки, зольника. В боковой стенке делается круглый проем для подсоединения дымохода. Сам баллон горизонтально устанавливается на ножки.

Вертикальная железная печка

Наиболее компактный вариант представляет собой высокий вертикальный корпус, в котором все детали располагаются друг над другом.

Размеры такого устройства могут варьироваться в соответствии с площадью парной. В среднем для небольшого помещения оптимальными будут размеры 0,5 м х 0,5м х 1,3 м.

Вертикальный котел может содержать два или три отсека. Это зависит от того, будет ли установлен бак для воды. В нижней камере располагается топка и зольник (от размера топки зависит мощность печи и срок прогорания одной закладки дров).

Над топкой устанавливается внутренняя каменка, высотой около 45 см, в корпусе прорезается дверца для закладки камней.

Сразу над каменкой ставится бак с водой, размер которого зависит от нужд пользователей (соответственно выбирается высота всей печи).

Над баком устанавливается дымоход, который соединяется с отводом от топочной камеры напрямую. Между стенами корпуса и внутренними камерами оставляется воздушный зазор не менее 3—5 см для защиты внешних стен от перегрева.

Вам также будет интересно:

Горизонтальная банная печка с выносной топкой

Такое устройство занимает больше места, но предоставляет возможность расположить основную часть печи в соседнем помещении или на улице. Этот вариант позволяет с большим удобством выполнять операции по закладке дров, чистке печи. Если печь выводится в предбанник, она обогревает также второе помещение, что является дополнительным плюсом. В самой парной находится лишь камера топки, расположенная над ней каменка.

При монтаже такого устройства особое внимание требуется уделить пожарной безопасности. Перегородку, через которую будет проходить топка, тщательно изолируют.

Лучше всего обложить топку кирпичом, это исключит потерю тепла из парной. В предбаннике стены и пол в месте расположения печи закрываются огнестойким материалом.

Размеры такой печи в среднем 0,5 м в ширину,1 м в длину, высота зависит от величины каменки, располагаемой над топкой.

Изготовление печи из металла своими руками

При выборе чертежа для выполнения печи своими руками учитывается ряд факторов:

  • площадь помещения — от нее зависят габариты устройства;
  • наличие желаемых функций — нагрев воздуха, воды;
  • присутствие каменки открытого или закрытого типа;
  • теплоемкость — защитное экранирование.

Расположение устройства в помещении также играет существенную роль. Если требуется компактная печь для маленькой парной, подойдет расположение в углу. В этом случае лучше выбрать модель с выносной топкой или вертикальную. При расположении в центре парной печь больших размеров может быть горизонтальной и массивной для качественного прогрева помещения.

Материалы

При изготовлении печи самому предпочтение отдается листовой стали. Ее удобно разрезать, сгибать, сам материал отличается устойчивостью к прогоранию.

Для долговечности самодельной печи требуется довольно толстый слой стали, но чересчур большая ширина слоя (например, 1 см) может привести к длительному разогреву устройства, снижению его КПД.

Поэтому оптимальным выбором будет сталь толщиной 5—7 мм для топки и 3—4 мм для корпуса.

Остальные детали — дверцы, петли к ним, задвижки, кран для бака с водой, решетки для зольника и каменки рекомендуется купить в специализированных строительных магазинах. Дымоход изготавливается из кусков трубы подходящего диаметра (не менее 10 см), ножки — из металлических обрезков достаточной толщины, чтобы выдержать вес печи, а также сетки с камнями. Для наполнения каменки подойдут речные валуны округлой формы и подходящего размера.

Инструменты

Для выполнения всех этапов работы понадобятся следующие инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • болгарка с отрезным диском по железу;
  • емкость для замешивания раствора;
  • печной молоток-кирка;
  • мастерок;
  • правило.

Чтобы работа проходила безопасно, требуется приобрести средства защиты: специальную маску и перчатки. Понадобятся различные измерительные приборы: рулетка, строительный уровень.

Этапы постройки. Как правильно сварить конструкцию?

Первым делом под печь подготавливается место, закладывается фундамент. Большинство металлических устройств компактны, поэтому не требуют бетонной заливки, достаточно выложить основание из двух рядов кирпича. В случае если решено выкладывать тяжелый кирпичный экран, целесообразнее позаботиться о полноценном фундаменте:

  1. Разбирается пол в месте установки печи, вырывается котлован глубиной в полметра.
  2. На дно насыпается дренажная подушка: слой мокрого песка, второй пласт битого щебня или специального гранулированного керамзита.
  3. На дренаж ставится опалубка из дерева, заливается бетонной смесью.
  4. После просушки фундамента на него кладется двухслойная гидроизоляция (рубероид).

После подготовки фундамента обеспечивается термоизоляция будущего места для прибора. Стены и потолок зашиваются огнестойким материалом, само устройство устанавливается так, чтобы до стен оставался зазор не менее 30 см.

Затем приступают к сварке деталей конструкции:

  1. По чертежу при помощи болгарки нарезают куски листовой стали для корпуса, внутренних камер.
  2. Свариваются боковые стенки, днище корпуса. В лицевой части вырезаются отверстия для топочной камеры и зольника. Внутри к стенкам корпуса привариваются металлические уголки для крепления отсеков.
  3. Свариваются и устанавливаются топочная камера и зольник с разделяющей их решеткой.
  4. Проводится сварка и последующее размещение внутренней каменки и бака для воды (при наличии в проекте).
  5. Приваривается труба дымохода и ножки корпуса.

После установки печи выкладывают кирпичный экран с расчетом отступа в 3—5 см от стенок устройства. Ширина кладки обычно берется в половину кирпича, в нижней части оставляют небольшие окошки для циркуляции воздуха.

Возможные сложности в установке

При самостоятельной работе над изготовлением устройства встречаются следующие ошибки:

  • несоответствие размеров прибора и парной — приводит либо к быстрому перегреву воздуха, либо к невозможности создать комфортную температуру;
  • недостаточно тщательная изоляция дымохода — из-за постоянного соприкосновения с раскаленным воздухом дымоход чаще всего становится причиной возникновения пожароопасных ситуаций;
  • неправильное расположение экрана печи, чересчур близко к стенкам корпуса — это приводит к перегреву стали, сокращает срок эксплуатации.

Внимание! Для того чтобы избежать основных ошибок, следует перед началом работы создать точный чертеж аппарата и посоветоваться с опытным мастером.

Фото готовых устройств из железа

Фото 3. Печь для бани, сделанная своими руками. Выполнена по вертикальной схеме, дополнительно оснащена баком для воды.

Фото 4. Печка для бани, изготовленная из металла, с выносной топкой. Также имеет бак для нагрева воды.

Фото 5. Горизонтальная металлическая печка для бани. Находится на кирпичном постаменте, что предотвращает возгорание окружающих поверхностей.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируются все этапы процесса изготовления железной печи для бани.

Декоративная отделка

Если было принято решение отказаться от кирпичного экрана, металлическую печь нередко облицовывают другими материалами, чтобы придать ей более эстетичный вид. Облицовка натуральным камнем — довольно дорогостоящий вариант. Классический тип облицовки — глиняные изразцы. Состав материала помогает такой плитке переносить перепады температур и влажность парной, а внешний вид придаст бане уникальный дизайн и порадует посетителей уютом.

Керамическая плитка отличается доступностью цены и широким разнообразием расцветок, но имеет существенный недостаток — общую хрупкость и непрочное сцепление. Лучшим выбором станет клинкерная плитка.

Она отличается высокой износоустойчивостью и хорошо переносит воздействие раскаленного воздуха.

Широкий выбор цветовой гаммы позволит подобрать подходящий вариант на любой вкус, а доступная цена не разорит семейный бюджет.

Изготовление банной печи из металла своими руками: варианты чертежей, изготовление, монтаж

Многие люди при обустройстве загородного участка наряду с домом возводят и баню. Чтобы она быстро прогревалась, а пар был высокого качества, не обойтись без печи. В эти сооружения устанавливаются специальные печи, отличающиеся от тех, которые размещают в домах. Многие выбирают металлические печи. Они обеспечивают довольно быстрый прогрев помещения и легко устанавливаются.

Если вы строите баню и сделали выбор в пользу металлической печи, то необязательно покупать её. Вы вполне можете построить её своими руками. Технология создания печи своими руками довольно простая, а материалы, применяемые при её сооружении, доступны для каждого.

Металлические печи для бани: конструкция

Многие владельцы устанавливают печи для бани своими руками из металла. Самые простые — буржуйки. Если говорить о конструкции таких печек, то они представляют собой ящик, снабженный дверцей и имеющий трубу. Такие конструкции имеют определенные недостатки. Один из них – невысокая тепловая отдача. Кроме этого при их использовании возникают большие затраты на топливо. Поэтому в современных банях такие печи можно встретить крайне редко.

Если говорить о современных моделях металлических печек для бань, то они являются изделиями, относящимися к высокому классу безопасности. При изготовлении в качестве основного материала используется листовое железо. Обычно применяют металл толщиной не менее 4 мм. В своем оснащении эти печи имеют тепловую камеру, которая используется для каменной засыпки. Большинство моделей имеют возможность для установки дополнительного бака для воды. Его объем может доходить до 70 литров.

При установке металлическая печь для бани своими руками владельцы часто обкладывают конструкцию огнеупорным кирпичом. Это необходимо для обеспечения равномерного прогрева воздуха в помещении и безопасной эксплуатации изделия.

Банные печки могут иметь разную конструкцию, которая изначально должна быть определена чертежом. На основании этого признака выделяют несколько их видов.

  • Банные печи закрытой конструкции. Размеры печей для бань такого типа очень компактные , поэтому чаще всего их установку производят в банях семейного типа. В целях повышения показателей теплоемкости при установке таких печей снаружи и внутри их обкладывают красным огнеупорным кирпичом. Металлические скрепы используются для фиксации кирпичей. Решетка для камней устанавливается в средней части печи.
  • Банные печи открытой конструкции. Главной их особенностью является наличие бака небольшого объема. Каменка у таких печек открытая. В связи с этим при установке в парном отделении такой печи можно обеспечить быстрый прогрев помещения. Для увеличения теплоемкости печи необходимо накрыть камни оцинкованной крышкой.
  • Банные печи комбинированной конструкции. Их главная особенность заключается в наличии топливника, который снабжен двумя задвижками. Также в конструкции присутствует решетка, поддувало и два патрубка. Последние различаются между собой по своему диаметру. У первого его размер составляет 10 см, а другого – 14 см. В них выделяют четыре отверстия, предназначенные для подвода трубы и обводного колена. Для изготовления печей такой конструкции в качестве основного материала используются стальные листы толщиной 5 мм.

Банная печь своими руками: инструкция

Чтобы правильно изготовить печи для бани своими руками, которая будет обеспечивать достаточную теплоотдачу и быстрый прогрев помещений бани, необходимо все выполнять по инструкции. Во время работ следует использовать качественные материалы и применять необходимые инструменты.

Материалы:

  • листовая сталь 8 мм;
  • металлическая труба. У нее толщина стенок должна быть не менее 10 мм, а величина диаметра — 600 мм;
  • пруток — 10 мм;
  • колосник;
  • щеколды и дверцы для топочной камеры, поддувала и каменки. Если дверцы будут изготавливаться самостоятельно, то необходимо будет приобрести только щеколды;
  • труба длиной 2 метра. Из них 90 см пойдут для топочной камеры, 60 см — для бака, а оставшиеся 50 см будут использоваться для изготовления второстепенных деталей;
  • из инструментов при проведении работ потребуются сварочные аппараты и болгарка.

Этапы работ по изготовлению железной печи для бани

Все начинается с того, что берут отрезок трубы, в котором вырезают поддувало. Отверстие должно иметь размер 50 х 200 мм. Далее над отверстием с внутренней стороны трубы необходимо приварить крепление для колосника. Чтобы сделать его, необходимо взять металлическую пластину с проушинами. Колосник можно приобрести в любом строительном магазине.

После этого можно переходить к изготовлению топки. Для этого следует сделать отверстие размером 250 х 200 см. Сверху выполняется приваривание, посредством которого будет выполняться закрепление прутков каменки. Вместо них можно использовать колосниковые решетки, применяемые в печках круглой формы. Приобрести их также можно без проблем в любом магазине.

Когда эта работа выполнена, проделывают отверстие с противоположной стороны каменки. В него при эксплуатации печки будет заливаться вода. После этого выполняют заполнение каменку камнями. В качестве материала можно использовать диабаз или талькохлорит. Не следует применять для заполнения каменки гранит и другие слюдосодержащие камни.

После этого необходимо проделать отверстие в крышке, предназначенной для печки. Она будет использоваться для установки дымоходной трубы. Когда отверстие сделано, выполняют установку трубы. Хотя на этом монтаж печи для бани своими руками и можно считать завершенным, тем не менее, специалисты рекомендуют выполнять установку бака для воды.

Необходимо приварить к каменке оставшийся кусок трубы. На его нижнюю часть вваривают кран для воды. При использовании печки дым, проходя по трубе, будет постепенно нагревать её, при этом закипание воды будет исключено.

В завершение работ необходимо изготовить крышку, которой будет закрываться нагревательный бак. Она должна быть сделана в соответствии с диаметром, используемым в конструкции печки трубы. Готовая крышка разрезается пополам. Далее в первой половине необходимо вырезать отверстие под дымоход. После этого необходимо приварить его к баку. Вторую половину необходимо оснастить ручкой и петлями. Благодаря этому при эксплуатации печки она будет съемной, её легко можно будет открыть.

Форма железной печи для бани

Многим может показаться, что форма печки является несущественным параметром. Однако это не так. Ведь именно от неё зависит производительность печки. А кроме этого правильно подобранная форма обеспечивает удобство эксплуатации конструкции. Если говорить о наиболее распространенных формах печей, то выделим следующие:

  • цилиндрические;
  • горизонтальные;
  • фигурные;
  • прямоугольные.

Наибольшее удобство при использовании обеспечивают агрегаты прямоугольной формы. Комфорт обеспечивается наличием углов в конструкции таких печек. Они при эксплуатации печки никогда не раскаляются докрасна. С этим связано распространенное мнение, что именно такой каркас сохраняет форму в течение длительного времени. Кроме этого, форма печки влияет на равномерность прогрева, поскольку максимальный разогрев одного элемента приводит к уменьшению нагрева расположенной рядом с печью стены. А это положительно влияет на равномерный прогрев всего помещения и обеспечения баланса тепловых потоков.

При правильном разогреве конструкция может служить долго, поскольку она в этом случае будет иметь высокую механическую устойчивость. Обратив внимание на существующие формы печек, это нетрудно заметить. Менее устойчивыми к нагреву являются банные печки круглой и цилиндрической формы. По этой причине при изготовлении их стенки делают плотными и усиленными. А вот прямоугольная печь более устойчива к нагреву по той причине, что у нее углы всегда холодные. Однако следует знать, что в процессе длительной эксплуатации таким печкам потери формы тоже не избежать.

Установка печи в бане: важные моменты

Оптимально, если об установке банной печки владелец позаботился уже на этапе строительства сооружения. В этом случае процесс монтажа конструкции станет более простой задачей. На месте расположения печки закладывается мелкозаглубленный фундамент. После этого выполняется укладка на него двойного ряда кирпичей, а потом на них устанавливается печь. Чтобы сделать сооружение пожаробезопасным, необходимо при установке придерживаться определенных правил. Они сводятся к следующему:

  • расстояние от печки из металла до стены должно быть не меньше одного метра. Помимо этого для специальной защиты поверхности дома от возгорания специалисты рекомендуют близко расположенные к изделию стены обернуть фольгой, дополненную слоем теплоизоляционного материала. Это исключит перегрев дерева и его возгорание;
  • при установке печи из металла необходимо подумать и об изоляции дымохода. Специалисты рекомендуют использовать так называемые сэндвич трубы. Их особенность состоит в том, что между внешним и внутренним корпусом имеется прослойка из теплоизоляционного материала. Если конструкция печи предполагает вывод по трубе продуктов сгорания, то потолочно-проходной узел необходимо оборудовать в месте стыка потолка и трубы;
  • обкладка печи кирпичом. В этом случае будет обеспечена дополнительная безопасность эксплуатации печки, и она приобретет более эстетичный вид. Если печь из металла расположена близко к стене, то создание кладки из кирпича – обязательное условие.

Заключение

Печь – главный элемент любой бани. Если печь подобрана правильно, то будет обеспечен быстрый прогрев сооружения, а создаваемый пар будет качественным.

Необязательно покупать печь в магазине, ведь можно изготовить её своими руками. Материалы, используемые для ее изготовления, вполне доступные, поэтому с изготовлением металлической печи для бани не возникнет сложностей. Инструменты тоже требуются самые простые. Приложив определенные усилия, у вас появится полноценная банная печь, которая сделает приём парных процедур в бане приятным занятием.

Самодельные металлические банные печи

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Самодельные металлические печи для бани: схемы и чертежи

Строительство печи всегда требует аккуратности и соблюдения всех технологических требований. Особенно это касается конструкции для бани, так как печка считается ее самой главной деталью.

Основные задачи самодельной металлической печи это нагревать воду и воздух.
Каменка печи может быть:

  • закрытой;
  • открытой.

Безусловно, в закрытой конструкции тепло сохраняется намного дольше. Однако чтобы достичь нужной температуры в парилке, потребуется больше топлива и времени.
Для нечастого посещения, профессионалы советуют устанавливать в баню закрытую каменку.

Парилка намного быстрее нагревается в каменке открытого типа. Однако если плеснуть на камни воду, она начинает быстро охлаждаться.

В парилке всегда располагают цельные камни, с округленными боками.

Чем отличается металлическая печь для бани от печи в сауне

Главным отличием можно назвать температуру парения. В сауне она может достигать 85 градусов, а иногда намного больше. Такая температура не допускает большой влажности. Человек может получить сильный ожог.

Поэтому в сауне всегда поддерживается влажность не больше 5–15%.

В обычной русской парной, значение температуры находится в диапазоне 55–65 градусов. Очень редко она может достичь 70 градусов. Для этой температуры специально поднимают значение влажности. Она находится в пределах 50–60%.

Чтобы решить такие задачи, нужен соответствующий подход к строительству печи. Для установки в сауне необходимо, чтобы корпус печи, как можно больше соприкасался с окружающей атмосферой. Воздушные потоки должны двигаться с большой скоростью вдоль стенок.

Главной задачей считается создание быстрого нагрева парилки до нужной температуры. В самой сауне обычно устанавливается небольшая каменка открытого типа, монтируемая над топкой.

Прогрев камней в подобной печи достигает только 200–250 градусов. Окружающий воздух забирает очень много тепла. Такая каменка может создать только небольшое количество пара. Для сауны этого вполне достаточно. Один ковш воды даст 15% влажность. Человек не сможет вытерпеть ее большее значение.

Задача обычной русской парной совершенно другая. Главное чтобы было много пара. Очень важно добиться его определенного состояния. Он должен иметь вид мелких капель. Такой пар получил название «сухого». Он отличается высокой температурой, примерно 130–150 градусов. Человек, попав в подобные условия, чувствует мощный прилив сил. Чтобы получить такой пар нужно раскалить камни выше 500 градусов. Для этого их опускают глубоко внутрь топки, с установленной закрытой каменкой. Все описанные выше отличия, нужно обязательно учитывать при строительстве печи.

Габариты каменки

Если утепление бани было сделано в соответствии с технологическим процессом, то объем парной будет влиять на количество камней. Существует несколько источников, которые рекомендуют применение определенного количества камней. В среднем на 1 куб. метр положено 20–40 камней. Вообще-то, чем больше положено камней, тем быстрее можно получить нужный объем пара. Однако должно соблюдаться одно условие. Мощность печи должна быть достаточной, для их нагрева.

Основной проблемой, которую приходится решать, эта плотность камней. У каждой породы она своя. Поэтому одинаковая масса может отличаться разным объемом.
Средняя парилка, имеющая объем 12–14 куб метров, хорошо прогревается каменкой с габаритами 30х40х30 миллиметров. В зависимости от конструкции печи эти значения могут изменяться.

Чтобы сделать такой теплотехнический расчет, нужны специальные знания и опыт. Гораздо проще, пользоваться готовыми чертежами, в которых уже высчитаны определенные пропорции. В принципе, как минимум, объем топки, в которой не установлена каменка, не должен быть меньше. В идеале, должен быть даже больше на 30-50%.

Где нужно устанавливать контейнер для камней

Уже давно известно, что температура достигает своего максимума в верхнем отделе, около задней стенки. Именно здесь лучше всего установить такую емкость. Свод топки будет испытывать меньшие термические нагрузки, камни будут хорошо нагреваться.
Каменка требует постоянного обслуживания. Внутрь обязательно должна проникать вода. Люк, предназначенный для обслуживания, должен находиться в месте, откуда можно достать самый дальний его край.

Вода должна подаваться вглубь каменки, при этом человек не должен получить ожог.
В каменку вставляется одна или несколько трубок, которые полностью охватывают всю емкость. В каждую трубку, обложенную камнями, вставляют воронку. Когда в трубку подается вода, она начинает быстро покрывать поверхность камней, происходит ее стремительное испарение.

Технология изготовления

Таких конструкций очень много. Каждая из них имеет свои особенности и отличается принципом работы. Однако существуют в таких печах и одинаковые детали, работающие на одном и том же принципе.

Топка

Самой первой изготавливается топка. Габариты определяются индивидуально. Опытные мастера рекомендуют, если ширина достигает 50 см, создавать аналогичную высоту. Самодельная печь для бани должна предусматривать применение готовых металлических деталей таких как решетки и дверцы.

Надо сказать, что лучше использовать именно стальные детали, так как чугунные изделия отличаются своей фиксацией.

В стандартном проекте металлической печи, закладывается топка, имеющая две секции. Первая предназначена для сжигания топлива. Во второй будет собираться зола. Поэтому их отделяют решеткой, устанавливают отдельные дверки.

Очень часто, окно секции, в которой собирается зола, используется для увеличения тяги, требуемой для создания нормального горения.

Если в проекте металлической банной печи, показана установка каменки, верхний отдел топки также должен быть изготовлен из решетки.

Важно! Чтобы построить печь, лучше взять толстый листовой металл. Конструкция будет устойчивой, ее не поведет от сильного нагрева. Она будет выделять намного больше тепла.

Проект самодельной металлической банной печи

Эта конструкция разрабатывалась для парной, с габаритами 2х3х2,3 м. Для сварки применялся 3 мм листовой металл.

Чтобы улучшить горение, было специально спроектировано подключение еще одного воздуховода, идущего снаружи. Другим технологическим решением стали ребра жесткости. Эти уголки привариваются по бокам, к верхнему отделу топки. Когда будет происходить сильный нагрев, металл не начнет выгибаться.

Другая схема показывает металлическую печь, где подача воздуха осуществляется в верхний отдел топки. Эти конструкции получили название «дожигатели».

 

К задней стенке приварена металлическая пластина. Между приваренной пластиной и стеной образуется щель. В нее вставляются трубки, через которые происходит подача воздуха, находящегося под колосниками.

Такое простое устройство помогает справиться с двумя проблемами.
Прежде всего, происходит интенсивное охлаждение задней стенки и защита ее от прогорания.

Вторым положительным моментом, считается подача уже разогретого воздуха. В этой области находятся очень горячие дымовые газы. Примерно 80% из них считаются горючими. При соединении этих газов с горячим воздухом, происходит воспламенение горючих веществ.

Температура верхнего отдела топки намного увеличивается. Камни нагреваются до очень высокой температуры. Причем если для этого пользоваться сухими дровами, то их понадобится намного меньше.

Большинство печей длительного горения работают именно на таком принципе. Для банных печей этот способ стали применять несколько лет назад.

Точно такая же модель, не имеющая дожига, имеет несколько другой формат. На чертеже отсутствуют габариты, зато намного проще понять, какие нужны пропорции и как расположены различные детали.

Объем топки, достигает 130% от общего объема каменки. Такое соотношение гарантирует нормальную работу.

Труба дымохода немного смещена назад. Правда такая технология отличается своими недостатками. Возможно появление некоторых проблем, когда будет проводиться монтаж дымохода. Трубу может не пропустить потолочная балка. Придется его изгибать, а это уже нехорошо. Поэтому заранее нужно предусмотреть такую ситуацию, и найти оптимальный путь прокладки дымохода.

Любители бани часто спорят, хорошо или плохо устанавливать в парилке емкость, в которой будет нагреваться вода.

По мнению одних, влажность можно регулировать открыванием крышки бака.
Другие называют такой пар «тяжелым». Они устанавливают емкость в моечном отделе. Нагрев воды происходит при помощи теплообменника, который соединен с баком.

Металлическая печь, оборудованная водяным баком

Такая конструкция превосходно работает. «Искрогаситель» увеличивает путь движения дымовых газов. Они намного дольше находятся в топке, улучшается прогрев стенок. Вместо бака можно положить камни.

Достаточно интересно выглядит вариант, когда бак устанавливается в задней области печки.

Дымоход сдвигается назад. Он проходит прямо через бак. Так как высота бака достаточно большая, повышается эффективность тепло съема. Вызывает интерес и устройство каменки. Ее габариты не имеют больших значений, однако для небольшой парилки этого вполне достаточно.

Вызывает неудобство процесс закрывания крышкой. Его можно делать только с определенной стороны. Очень тяжело закрыть крышку, когда была подана вода в каменку. Плюсом можно назвать удобство обслуживания.

Изготавливаем печь в сауну

Основной задачей таких отопительных приборов считается скорость получения требуемой температуры, а также возможность постоянной её поддержки. Самым простым решением считается установка вентилятора. Благодаря обдуву стенок, будет повышаться температура.

Аналогичной функцией обладает кожух-конвектор. Другими словами, это корпус, завернутый в оболочку. Между топкой и кожухом возникает зазор, примерно 1,5–2 см. Снизу в щель засасывается воздух.

Он движется вдоль стенок, и начинает нагреваться, попутно охлаждая стенки. Затем он начинает подниматься. По всей площади парилки начинает разноситься мягкое тепло.
Если для корпуса печи был использован толстый металл, разрешается кожух изготавливать из более тонкого листа. Он не будет сильно нагреваться, поэтому прогорание стенок исключается. Если каменка будет располагаться вверху, прямо над топкой (смотри фото), в корпусе делается отверстие, чтобы происходило вентилирование каменки. Часть потока воздуха, поднимающегося вдоль стенок, начнет попадать прямо в каменку. Уложенные камни получат дополнительный обдув и нагреются еще больше. Данная каменка получила название «вентилируемая». Ею очень хорошо пользоваться в суховоздушных саунах.

Схемы и эскизы

Для сауны конструкция печей намного проще. Требуется наличие нормальной топки, чтобы можно было пользоваться большими поленьями. К топке, сверху привариваются стенки каменки с объемом 20–25 литров. Можно, конечно, изменять габаритные размеры, но никаких особых хитростей в этом нет.

Не стоит устанавливать в парной сауны, емкость для разогрева воды. Будет очень сложно контролировать влажность. Если температура поднимется очень высоко, можно получить ожог.

На фотографии показаны варианты такой установки бака.

Еще одной разновидностью каменки, считается ее установка внутри топки. Ее можно закрывать крышкой. Сухое парение достигается при открытой крышке. После закрытия каменки, можно получить много пара.

Похожие статьи:

Банная печь из металла: чертежи, инструкция по монтажу

Современное возрождение интереса к банному делу связано с ошеломляющим открытием медиков, утверждающим, что секрет русской, а вместе с тем и финской бани раскрыт. Следствием данной популяризации парной стала печь для бани, изготовленная своими руками. Это связано с тем, что современный рынок до сих пор не в состоянии полностью удовлетворить потребительский спрос на банные печи, а также с неоправданно высокой ценой на указанные агрегаты. Кроме того, финская и русская бани являются местом не только для помывки, но и для сложных оздоровительно гигиенических процедур, полностью восстанавливающих энергетический потенциал души и тела. Условия, создаваемые на серийном производстве, не позволяют предусмотреть сочетание конкретных местных факторов, в связи с чем, профессиональные ценители бани зачастую предпочитают сконструировать банный агрегат самостоятельно, а не приобретать заводской, изготовленный по безликим стандартам.

Содержание

  1. Банная печь из металла: актуальность темы
  2. Современные металлические печи: особенности конструкции
  3. Разновидности банных печей из металла
  4. Банные печи из металла: преимущества и недостатки
  5. Форма банной печи: на что обратить внимание?
  6. Изготовление металлической печи для бани: поиск возможных вариантов
  7. Изготовление металлической печи своими руками: пошаговая инструкция
  8. Установка банной печи: на что обратить внимание?

 

Банная печь из металла: актуальность темы

С незапамятных времен металлические печи были известными конкурентами традиционным кирпичным агрегатам, что актуально не только для частных домов, но и для бань. Это обусловлено их неоспоримыми достоинствами, такими как быстрый нагрев и относительная простота монтажа, что особо актуально для тех, кто планирует их изготовить самостоятельно. Наряду с высокой теплопроводностью и отменными эстетическими характеристиками, при нерациональном использование металлической печки или несоблюдении всех нюансов при ее самостоятельном изготовлении, нельзя забывать про риск возникновения пожара. В связи с этим, важно следовать всем нюансам и изготавливать банную печь в соответствии с инструкцией, предложенной нашими специалистами. С ней вы можете ознакомиться, прочитав настоящую статью.

Современные металлические печи: особенности конструкции

Наиболее простая модель самодельной металлической печи – так называемая «буржуйка», состоящая из ящика, оснащенного дверцей и трубой. Их недостатком является то, что, несмотря сравнительно небольшую тепловую отдачу, их потребность в топливе чрезвычайно высока. В связи с этим, они давно считаются неактуальным пережитком прошлого.

Что касается современных металлических печей, они относятся к более высокому классу безопасности. Их изготовление осуществляется из листового железа, толщина которого не превышает 4-5 мм. Кроме того, они оснащены специализированной тепловой камерой, предназначенной для каменной засыпки. Зачастую возможности их конструкции позволяют обустроить дополнительный бак для воды, объем которого достигает 70 литров. Чтобы обеспечить равномерное прогревание воздуха в печи, а также снизить ее пожароопасность, металлическую печь выкладывают огнеупорным кирпичом.

Важно! Отдав предпочтение современным металлическим печам, вы избавите себя от возведения фундамента высокой прочности. В этом случае будет достаточно выполнения крупногабаритного основания, в роли которого может выступать цементная плита, для повышения эффективная отделанная кафельной плиткой, листом металла или огнеупорным кирпичом.

Фото банных печей из металла

Разновидности банных печей из металла

Особенности конструкции: 3 типа банных печей

Если изучить многочисленные чертежи банных печей из металла, можно прийти к выводу, что с конструктивной точки зрения выделяют несколько разновидностей банных печей:

  • Банные печи с закрытой конструкцией, благодаря компактности которых их предпочитают устанавливать в небольших банях семейного типа. Для повышения теплоемкости данные конструкция снаружи и внутри застраивают красным огнеупорным кирпичом. Фиксация кирпичей осуществляется с помощью металлических скреп. В средней части печи устанавливается решетка для камней;
  • Банные печи с открытой конструкцией характеризуются наличием бака меньшего объема, тогда как их каменка открытая. В связи с этим, установив в парилке печь открытого типа, вы обеспечите более быстрый  прогрев помещения. Чтобы увеличить теплоемкость такой печи, камни накрывают оцинкованной крышкой;
  • Комбинированные банные печи, в конструкции которых выделяют топливник, оснащенный двумя задвижками, решеткой и поддувалом, два патрубка (диаметром 10 и 14 см), в которых выделяют четыре отверстия для трубы и обводного колена. Изготовление таких печей осуществляется из листов стали толщиной 3-5 мм;
Вид топлива: 3 типа банных печей

В соответствии с используемым видом топлива также различают несколько видов банных печей:

  • Дровяные печи – наиболее ранняя разновидность банных металлических печей с соответствующими характеристиками. Они требуют большое количество топлива и, вместе с этим, нуждаются в постоянном и тщательном уходе. Однако, существуют и ценители таких печей, которые предпочитают не торопясь подождать, пока они нагреются, зато потом сполна насладиться ароматным теплом настоящего огня;
  • Электрические печи – еще одна разновидность банных печей из металла. Они состоят из металлического корпуса, оснащенного нагревательным ТЭНом и теплоизоляционными элементами;
  • Газовые металлические печи для бани – наиболее надежные и современные печные агрегаты. Они представляют собой железные конструкции, оснащенные термостатом, предназначенным для регулирования мощности. За безопасность конструкции также можно не волноваться, так как она подразумевает наличие предохранительного устройство, мгновенно срабатывающего в случае затухания газа.

Банные печи из металла: преимущества и недостатки

Так как существует две основные разновидности печей для бани: кирпичные и металлические, рассмотрим основные характеристики последних и их преимущества перед стационарными кирпичными печами. Во-первых, как уже было отмечено, в отличие от стационарных кирпичных печей, металлические агрегаты являются более мобильным и компактным вариантом, в связи с чем, они идеально подходят для установки в небольших помещениях. Что касается изготовления самодельных печей, совершенно необязательно осуществлять их монтаж на месте установке, вы можете произвести его в любом удобном для вас месте и впоследствии переместить на место установки. Различают два основных типа конструкций металлических печей:

Печь горячего типа – вариант, идеально подходящий для установки в банях эпизодического пользования, например, на даче. Несмотря на то, что она быстро прогревается, ее не рекомендуется использовать в банях постоянного пользования, так как, используя такую печь, очень легко перегреть помещение, что обусловлено невозможностью контроля ее температуры;

Печь холодного типа – идеально подходящая для установки в отапливаемых помещениях. Они, как и предыдущий вариант, быстро прогреваются, однако возможность перегрева исключается, так как она оснащена системой контроля температуры. Обжечься о такую печь практически невозможно, так как температура ее стенок редко превышает отметку в 50 градусов.

Достоинства банных печей из металла

Подводя итог, отметим следующие достоинства:

  • Небольшие размеры и мобильность конструкции обуславливает незаменимость такой печи в небольших баньках;
  • Не нуждаются в предварительной установке массивного фундамента, достаточно обустроить облегченный вариант фундамента, что значительно облегчает установку банной печи;
  • Особенности принципа работы. В отличие от кирпичных агрегатов, металлические печи горят постоянно, в связи с чем, невозможно пойти в баню, предварительно не протопив печь;
  • Низкая цена. В отличие от кирпичной, металлическая печь проста в изготовлении и не требует дополнительных затрат. Поиск схем банных печей из металла также не представляет собой трудностей – огромное количество чертежей можно найти в интернете и специализированных журналах.

Недостатки банных печей из металла

  • Быстрое остывание, обусловленное неспособностью аккумулировать тепло. В связи с этим, необходимо постоянно поддерживать горение топлива в таких печах;
  • Неспособность отапливать большие помещения;
  • Чтобы предотвратить развитие теплового удара в процессе пребывания в помещении, необходимо установить двойные стенки с сохранением между ними воздушной прослойки;
  • В связи с тем, что пожаробезопасность металлической печи значительно ниже таковой для кирпичной печи, необходимо обеспечить усиленную защиту внутренней обшивки печи.

Форма банной печи: на что обратить внимание?

Несмотря на то, что на первый взгляд кажется, что форма печи – несущественный параметр, именно от нее зависит производительность агрегата и удобство его эксплуатации. Наиболее распространенными являются печи цилиндрической формы, горизонтальной и фигурной конструкции, однако наиболее удобны в эксплуатации прямоугольные агрегаты.

Это обусловлено наличием в них угловых зон, которые практически никогда не раскаляются «докрасна». В связи с этим, распространено такое мнение, что такой каркас «сохраняет» форму печи. Кроме того, форма печи определяет рационализм и равномерность нагрева печи, так как максимальный разогрев одного элемента способствует уменьшению нагрева стены, расположенной рядом с зоной горения, что способствует равномерности разогрева помещения и балансу тепловых потоков. Кроме того, от правильного разогрева зависит механическая устойчивость конструкции. Это не трудно проследить, например, круглые и цилиндрические печи менее устойчивы к нагреву, в связи с чем, их стенки более плотные, усиленные. Высокая же устойчивость прямоугольной печи обусловлена наличием холодных углов. Однако со временем потери формы не избежать – это доказанный факт.

Изготовление металлической печи для бани: поиск возможных вариантов

За многие годы использования металлических печей для бани предложено множество вариантов их изготовления своими руками. Одним из простейших вариантов является изготовление металлической печи-каменки из железной бочки, в процессе которого убирают крышку и днище бочки с образованием цилиндра. Половину полученного цилиндра заполняют кирпичами, поставленными на ребро, на которые впоследствии устанавливают колосниковую решетку. Получившееся свободное пространство на две трети заполняют камнями, после чего устанавливают дымоход и накрывают самодельную печь крышкой. Однако, несмотря на простоту изготовления, данный вариант считается одним из самых неудобных в эксплуатации.

Если ваша баня характеризуется достаточно небольшой площадью, вы можете изготовить компактную печь-каменку из листовой стали, внутреннюю поверхность которой выкладывают кирпичом. Размеры банной печи из металла достаточно скромны и соответствуют отапливаемой площади. Стенки топки достаточно выложить в половину кирпича, а дымоход – в четверть. Данная печь не только проста в изготовлении, но и крайне удобна в эксплуатации, так как не требует большого количества топлива и прогревается за сравнительно небольшой промежуток времени.

Существует еще один вариант изготовления печи-каменки, для которой не требуется использовать кирпич. Данный способ также прост в исполнении и не слишком затратный с финансовой точки зрения. Что касается внешнего вида, то он довольно эстетичный. Данная конструкция легко справится с обогревом предбанника, мойки и собственно парилки.

Изготовление металлической печи своими руками: пошаговая инструкция

Необходимые материалы и инструменты
  • Листовая сталь толщиной от 8 мм;
  • Металлическая труба, толщина стенки которой достигает 10 мм, а диаметр – 500-600 мм;
  • Пруток, толщина которого составляет 10 мм;
  • Колосник;
  • Щеколды и дверцы для топки, каменки и поддувала. В случае самостоятельного изготовления дверец, вам потребуются только щеколды;
  • Водный кран;
  • Около 2-х метров трубы, 90 см из которых понадобится для топки, 60 – для бака, а оставшиеся 50 см – для изготовления второстепенных деталей;
  • Из инструментов потребуются болгарка и сварочный аппарат.

Руководство по изготовлению печного агрегата

На данном этапе вам потребуется большой отрезок трубы.

Важно! Изготавливаемая конструкция предполагает наличие закрытой каменки, и если вам потребуется плеснуть в нее воды – необходимо приоткрыть дверцу.

В первую очередь в трубе вырезают поддувало, размеры которого 50 и 200 мм. С внутренней стороны трубы над отверстием приваривают крепления для колосника – для этого потребуется металлическая пластина, снабженная проушинами. Колосник можно приобрести в любом строительном или специализированном магазине.

Далее приступаем к изготовлению топки. Для нее необходимо сделать отверстие размером 250 на 200 мм. Сверху приваривают крепления, необходимые для установки прутов каменки, диаметр которых должен быть не меньше одного сантиметра. Также их можно заменить колосниковыми решетками, предназначенными для круглых печей, приобрести которые можно там же.

С противоположной стороны каменки проделывают отверстие, в которое льют воду. Далее каменку заполняют камнем, например, талькохлоритом, диабазом. Исключено использование слюдосодержащих камней, кремня и гранита.

В крышке, предназначенной для агрегата, проделывают отверстие для дымоходной трубы, после чего устанавливают саму трубу. Несмотря на то, что монтаж банной печи можно считать практически завершенным, специалисты советуют дополнительно установить бак для воды.

Для этого на каменку приваривают оставшийся, ранее не востребованный кусок трубы, в нижнюю часть которого вваривают кран для воды. В процессе эксплуатации печи дым, проходя по трубе, будет постепенно ее нагревать, однако ее кипение происходить не будет. В заключение необходимо изготовить крышку, предназначенную для нагревательного бака. В соответствии с диаметром используемой трубы, приготовьте крышку и разрежьте ее пополам. В первой половине необходимо вырезать отверстие под дымоход, после чего ее приваривают к баку. Вторую половину в процессе монтажа необходимо оснастить петлями и ручкой, благодаря чему свободная часть крышки останется съемной.

Установка банной печи: на что обратить внимание?

  • Об установке банной печи необходимо позаботиться еще на этапе строительства бани и на месте будущей печки заложить мелкозаглубленный фундамент. Впоследствии на него укладывают двойной ряд кирпичей и устанавливают печь. Чтобы повысить пожарную безопасность самодельной печи, необходимо четко соблюдать правила их установки. Они заключаются в следующем:
  • Наименьшее расстояние от стены до печи должно составлять не менее одного метра. Кроме того, специалисты рекомендуют воспользоваться дополнительной защитой и установить на близлежащую к печи стену фольгу, снабженную прослойкой утеплителя, что позволить своевременно предотвратить перегрев дерева и его последующее возгорание;
  • Нельзя пренебрегать и изоляцией дымохода. Для этого его рекомендуется изготавливать из сэндвич-трубы, между внешним и внутренним кожухом которой находится теплоизоляционная прослойка;
  • Если конструкция вашей печи предполагает выведение продуктов сгорания по трубе, изготовленной из металла, в месте стыка потолка и трубы оборудуют потолочно-проходной узел.

По завершении установки печь можно облицевать кирпичом, что не только добавит эстетичности  внешнему виду печки, но и позволит предотвратить возникновение ожогов. Кроме того, в этом случае допускается более близкое расположение печи к стене.

Надеемся, что мы смогли вас убедить в том, что изготовление металлической печи для бани – не такое уж сложное мероприятие, и, воспользовавшись данным руководством, вы сможете избежать трудности в процессе ее изготовления. Мы не отрицаем, что данная конструкция – не единственный способ изготовления банной печи, однако она является наиболее простой в монтаже и удобной в эксплуатации.

Делаем печь для бани своими руками из металла: чертежи и инструкция

Металлическая печь для бани имеет ряд преимуществ перед кирпичной. Она относительно легкая, быстро разогревается, быстро отдает тепло. Кроме того, стальную печку можно смастерить своими руками, если знать некоторые конструктивные особенности.

Выбираем конструкцию печи

К банной печке из металла предъявляется ряд требований:

  • Быстрый нагрев, высокий КПД.
  • Длительная теплоотдача. Чтобы этого добиться, придется усовершенствовать систему с помощью каменки или особого устройства топки.
  • Компактность. Печь не должна занимать много места в парной. Для оптимизации пространства используют вертикально ориентированные сооружения, а топочное отверстие выносят в предбанник.
  • Безопасность. Металл раскаляется до критических температур. Чтобы избежать ожогов, лучше соорудить на печь специальный кожух или обложить отопитель кирпичом.

Исходя из этих требований, выбирают тип конструкции:

  1. Корпус может быть вертикальным или горизонтальным. Первый занимает мало места, но отличается низкой мощностью и быстрым прогоранием топлива. Второй — с точностью наоборот: имеет лучшую теплоотдачу, но занимает большую площадь.
  2. Отверстие для загрузки располагают в парилке или предбаннике. Последний вариант также способствует экономии места.
  3. Бак с горячей водой ставят прямо на плиту (такой бачок можно сделать своими руками из нержавеющей стали) или располагают отдельно. Удобный вариант – бачок в моечной комнате. Его соединяют трубами со стальным теплообменником, расположенным на дымоходе.
  4. Каменка тоже имеет разновидности. Открытая каменка, наследие финнов, нагревается не больше, чем до 400 градусов Цельсия. Зато при поливе водой она дает отличный мягкий пар. Кладка, спрятанная под металлическим корпусом, раскаляется до 700-800 градусов, но требует регулярной чистки.

Чертежи, схемы, фото

Подготовка металла

Принцип изготовления стальной печи является общим для всех видов конструкций. Нужно только заранее подготовить проект, выполнить чертежи (или взять готовые) и следовать инструкциям.

Для примера ниже представлено пошаговое руководство к действию для печи с отдельным водяным бачком и встроенной каменкой. Габариты следует рассчитывать индивидуально исходя из размеров бани и количества посетителей. Вот ориентировочные показатели:

  • Внешняя каменка квадратная, 50 на 50 см, h – 80 сантиметров.
  • Внутренняя каменка чуть меньших размеров: соотношение сторон 40 на 40 см, h – 50 см. Промежуток между стенками двух печей должен быть не более 5 см по периметру.
  • Размеры самой печи следующие: 50 см в ширину, 90 см длины, h=0,5 метра.
  • Размеры бачка 40 на 50 на 60 сантиметров (ширина, длина, высота). Объем такого сосуда 120 л. Такого количества хватит для 3-4 человек (при условии, что горячая вода будет разбавляться холодной).

Алгоритм изготовления следующий:

  1. Подготовительный этап. Сюда входит заготовка материала (для бани лучше использовать толстое листовое железо от 2 мм), а также эскизы, чертежи. Перед покупкой материала необходимо высчитать общую площадь стальных листов.
  2. Вырезание деталей конструкции. Оптимальный инструмент – болгарка (иначе ее называют круглошлифовальной машиной). Стоит обратить внимание на углы — они должны быть строго 90°. Неровные края металла необходимо зашлифовать.
  3. Перед сваркой рекомендуется проверить все размеры, а также сделать «отпуск» металла (предварительное раскаливание).

При нагреве до слишком высоких температур начинаются изменения кристаллической решетки стали. Чтобы избежать «вспучивания» печки во время эксплуатации, необходимо провести некоторые подготовительные работы.

Есть возможность минимизировать негативные последствия нагрева. Для этого те части конструкции, которые подвержены максимальным температурам, следует раскалить до красного оттенка, затем медленно остудить. Обычно, больше всего страдает дымоход, верхняя плита, боковины. Если после процедуры железные листы слегка покоробились, их можно самостоятельно выровнять молотком. На всякий случай следует подровнять размеры. Данный метод помогает избавиться от будущей деформации отопительного элемента.

Краб России

Краб России

перейти к содержанию

  • 2020’yi kutlamak için hangi rengi ve ne pişirileceğini
  • Okuldaki çalışma şekli: Orada nelerdir ve nasıl seçilir?
  • Dairenizi rahatlatmanın 34 ustaca yollar — kendimi ustası — MediaPlatform Mirtessen
  • Lemming nerede yaşıyor?
  • COP’da Nasıl Görünmez Olur: Git — Görünmezlik
  • Hangi LED lambaları seçmek için daha iyidir: türler, özellikler, seçim, modeller
  • Яндекс дзен.
  • Rosin ve teneke ile havya lehim telleri nasıl yapılır?
  • Alt sırttaki ağrı — nedenler, tanı ve tedavi
  • Örgü iğneleri örme çiçekler, makalemizde 30’dan fazla şema ve yüksek lisans sınıfları !, Örgü Desenleri
  • Kendi elleriyle kızlar için natürabın etek: Dört seçenek ve dikiş gür etekler — İğne
  • Moskova’da pnömoni tanısı
  • Модель İnceleme — Spor Maratonu Blogu
  • Bir kedi nasıl çizilir — kolayca aşamalı bir kalem ve sadece
  • Энтеросгель
  • Интернет ве bilgisayar
  • Tartışma LiveInternet — Rus hizmeti çevrimiçi günlükleri
  • Наина Ельцин şimdi nerede yaşıyor ve ne yapar?
  • Volkswagen Polo veya Kia Rio: Daha iyi — karşılaştırma (+ fotoraf ve video)
  • Kağıt para / hubr nasıl
  • Kabarık fililler — bu… (теклиф örnekleri)
  • Эн колай кумлама
  • Isıtma için nasıl tasarruf edilir
  • Ses seviyesi kartları kendiniz yapar, adım adım ana sınıflar
  • Yurtdışında Denizde Kışın Relax: En İyi 12 Yol Tarifi
  • Яндекс İngilizce olarak nasıl yazılır?
  • Кулаклар коюлурса не япмали
  • Kendi ellerinizle basit termoregülatör: Elektronik devreler, incelikler, termostat işlemi ilkesi
  • Yaşamın ilk ayında doğumdan sonraki yiyecekler ocuk: Ürün listesi
  • Fotoğraflarla Lezzetli Ev Tarifi
  • Яндекс дзен.
  • Totalarch.
  • Talimatlar, Yapılandırma ve Firmware Freeboot Xbox 360
  • Kelimede Sayfalar Nasıl Yapılır: Basit ve eşitli Yöntemler
  • Hi-Fi … Hi-Fi недир?
  • TV’de DVB-C — Diğer standartlardan farklı olan nedir?
  • Ктонановенького.ру.
  • Пони rakamlar için saç modelleri: sıradan patlama — youloveit.ru
  • Hamilelik sırasında Actovegin: Neden atar, değerlendirme, fiyat meyveyi etkiler.
  • Sapan üzerindeki kauçuk figürinlerden, makinede ve kanca üzerinde, видео
  • Özel bir evde döşeme ünitesi — olası seçenekler
  • Kışın denizde dinlenecek yer: şimdi nereye gidebileceğiniz tatil yerleri
  • Domuz haşlanmış tarifi fotoğrafı ile adım adım — 1000.меню
  • Yapay ve emziren yenidoğanda bir sandalye ne olmalıdır — ocukların Pediatrisli ve Uzmanlar Mamako’nun Beslenmesi Hakkında Makaleler
  • Telefona Viber Nasıl Kurulur — Adım Adım Talimatları
  • ikolata Wonder Ağacı: Kakao hakkında ilginç gerçekler
  • am Aşamalı Kalem ve Boyalar Nasıl ekilir: Açıklama ve Resimlerle Yeni Başlayanlar İçin Bir Ağaç iziminde Master Sınıfı
  • Bilgisayarınızda Hafızayı Büyüt Etme — Ayrıntılı Talimatlar
  • Талимат
  • Руно кардан адамлар кендин яп
  • Инверторный генератор — Güvenilir Elektrik Kaynağı — Интернет Mağaza Tüm Değişiklikler.ru
  • Isıtıcı nedir?
  • Яндекс дзен.
  • Kendi ellerinizle fotoğraf albümü (66 фото) — Yeni başlayanlar için Adım Adım Master Sınıfı
  • Pricemedia.
  • 5 dakika içinde düşmek — medside.ru
  • Подсказка Sari Nasıl giyilir?
  • 10 Lezzetli Madmins tarifleri — спасатель
  • Sitedeki metin neden kopyalanmadı
  • Evde gümüş soda nasıl temizlenir: Siyah ve diğer kirleticilerden, etkili yöntemlerden
  • Evde Antoryum Bakımı: Sulama, Bitki, Hastalık ve Zararlıların Yenilmesi, Büyümesi ve ılmıyor
  • Fırındaki patlıcanları pişirmenin en iyi yolu — спасатель
  • Таблетка nasıl yapılır: tabletten telefona aramak mümkün müdür
  • Kendi ellerinizle banyo fırını (110 фото): Yüksek verimliliği, kazanın temeli ve çizimleri ile nasıl bir ocak yapılır?
  • Boynundaki bir eşarp bağlamak ne kadar güzel: Nefis seçenekler
  • Calla tencerede: Evde bakım, içerik ve çoğaltma kuralları,
  • Diferansiyelin engellenmesi, neden gerekli olduğunu ve nasıl çalıştığını
  • Rüya kendi elleriyle (71 фото) — yeni başlayanlar için adım adım talimatlar
  • Giysilerden ve lekelerinden çıkmanın 16 yolu — Rambler / Kadın
  • Optimizasyon Ölme Işık FPS yükseltmek
  • Boynundaki bir eşarp bağlamak ne kadar güzel
  • Bugünün ne olduğunu, ayın aşaması, ay günü, zodyak tabelasında ay — uzay dünyası
  • Ve profesyonel döşemeden kendi elleriyle çit: Fotoğraflar ve videoları ile aşamalı talimatlar — Makaleler — Stroyka.ru
  • T-10 [1.11.1] — Aır Tanklar — Tankların Dünyası Resmi Forum
  • Яндекс дзен.
  • adır kendin yap: ocuklar ve yetişkinler için çadırları terzilik desenleri, şemaları, projeler ve fikirler (en iyi modellerin 85 fotoğrafı)
  • Uzun saçlar için 12 basit saç stilleri — спасатель
  • Phlizelin duvar kağıdı, uygun teknoloji yapıştırın
  • Kulüp dns
  • Adım adım talimat + örneklerle ana sınıf
  • Kağıt Kilidi Nasıl Yapılır ✅ iGrad.su
  • ru

  • Noel Baba’nın adı nedir?
  • İpuçları.
  • GTA 5 Yalnız para nasıl yapılır — Интернет girişimcileri için VEB Hile Yaprakları!
  • Evde shugaring nasıl yapılır (koltukaltı, bikini bölgesi, bacaklar) — saç bilimcisi
  • Яндекс дзен.
  • анальный çatlakların evde ve ilaçların listesi
  • Sabun nasıl yapılır, kendin yap — ilk 10 en iyi tarifler
  • Medya nasıl kaldırılır, bir bilgisayardan tamamen alır, talimat — 2020
  • Suda lezzetli pirinç lapası hazırlanması için tarif
  • Bir bilgisayardan telefona sms nasıl gönderilir: 4 basit yol
  • ILive’de sağlığa butkin bir şekilde
  • Lovetrue.RU.
  • Нешели Бурч: Zodyakların belirtileri yaşlanıyor — satın alırım
  • Telefonla bir bilgisayarda Интернет (USB, Bluetooth, Wi-Fi)
  • Fortune, eski yeni yılı (13 Ocak) evde anlatıyor: gelecek için, daraltılmış, arzu yerine getirme
  • Яндекс дзен.
  • Чизкейк лор эвинде тарифи
  • Bolero Örgü İğneleri — Schemes, Açıklama ve Video ile 7 Modeller MK
  • Яндекс дзен.
  • Windows XP Насиль Юкленир

Тепловентилятор для печки своими руками — фото и схема | Своими руками

Даже когда у нас с женой не было дачи, я часто слышал жалобы коллег на зимнюю эксплуатацию дачи.»Вы приходите в замороженный дом в субботу и начинаете его топить.

Когда горит плита, духовка дымит, а время прогрева уходит настолько далеко, что при достижении 20 градусов пора собираться домой », — пожаловались коллеги. на даче зимой, досконально изучил эту тему.

Прислушался к мнению опытных дачников. Очень удачный вариант металлических печей-каминов, например буржуек.

Варианты исполнения — на любой вкус и кошелек.И камины со стеклянными дверцами, и с конвекторами, и с водяным отоплением, и даже с термопарными генераторами постоянного тока. Для посещения дачи в субботу и воскресенье эти печи-камины, пожалуй, лучший вариант.

Плохо одно: практически всем владельцам таких агрегатов приходится 3-5 раз в день топить, иногда ночью вставать.

В связи с приближающейся пенсией и возможностью более длительного проживания на даче все же стал рассматривать варианты каменной печи.Но я хотел, чтобы он обладал свойствами быстрого прогрева, как у камина. И мне удалось сделать такую ​​сборку (рисунок 1).

Важной конструктивной особенностью печи-камина является возможность использования ее в качестве камина для растопки.


Читайте также: Кирпичная печь своими руками на основе чугунной печи


Время розжига в режиме «камин» около 30 минут. За это время в топке устанавливается хорошая тяга, и только после этого переключаю на зимний режим — «духовка».Эта конструкция не раз описывалась в журналах и в Интернете как печь-камин голландская. Небольшой, на 600 кирпичей. Уже две зимы выручает. В январские морозы в наших краях температура опускалась до -35 ° С, тем не менее печь топили зимой по 1 раз в сутки, иногда через день. Может, это заслуга утепления дома, но это тема другой статьи.

И главная хитрость, которой я хотел поделиться в этой статье, — это реализация нагревателя в конструкции печи (рисунок 2).Он находится в верхнем элементе печи-камина.

Для ускорения прогрева помещения по совету опытных дачников в верхней части топки смонтировал термостойкую трубку из нержавеющей стали диаметром 100 мм. Труба была заделана в местах заделки в кирпич асбестовым шнуром и глиной. К сожалению, чугунную канализационную трубу найти не удалось, как мне посоветовали. Но установленная труба толщиной 1 мм за две зимы эксплуатации не изменила своих свойств.

Еще крепкий, хотя посинел. С тыльной стороны выступающей из печки части трубы крепился к хомуту гибкий алюминиевый воздуховод диаметром 100 мм. К другому концу воздуховода также закреплен осевой вентилятор с помощью хомута.

Необходим воздуховод. Сначала по незнанию крепил вентилятор прямо на термостойкую трубку. Но после того, как вентилятор выключили, он зашевелился от тепла, выходящего из трубы. Такой тепловентилятор позволяет еще на этапе растопки значительно ускорить прогрев помещения.И очень приятно в первые минуты согреть руки на теплом воздухе в прохладном помещении.

Такая конструкция безопасна. Выходящий воздух имеет температуру 40-50 ° С. Через 3-4 часа вентилятор отключается, потому что в помещении становится тепло. Передняя часть трубы была покрыта красивой чугунной решеткой. А напротив печи поставить кресло, любимое место в нашей семье.

Несколько практических советов:

Перед тем, как растопить духовку, я поставил зажженную переносную газовую горелку на одноразовую банку.Считаю, что иметь такую ​​горелку каждому хозяину очень полезно. Проработав 5-10 минут, горелка создаст первичную тягу, дыма при запуске не будет.

После этого на подготовленные ящики из-под литровых пакетов молока укладываем дрова.

В городе на кухне у нас ящик молока. Уже неделю активно наполняем бумажными обертками, листовками, чеками. И такие ящики мы используем для растопки. На удивление вы сразу заметите, что бумага и картон составляют 40-60% объема бытового мусора.Мы стараемся использовать только экологически чистые материалы и утилизировать отходы.

С такой чудо-печкой мы не замерзаем даже в самые холодные зимы.


Смотрите также: Переделка железной печи-буржуйки в кирпич своими руками — фото, чертежи и устройство


Тепловентилятор в «чудо-печке»

© Автор: Михаил Басманов, Московская обл.

ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЫЕ.БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»


Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь.

Давай дружить!

Отопление как передача энергии | Тепло: передача энергии

Отопление как передача энергии

В предыдущей главе мы рассмотрели тепловые системы. Тепловая энергия объекта — это количество энергии, которое он имеет внутри, другими словами, его внутренняя энергия.В тепловой системе тепловая энергия передается от одного объекта к другому. Тепло — это передача тепловой энергии от системы к окружающей среде или от одного объекта к другому. Эта передача энергии происходит от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой.

Очень важно знать, что в науке тепло и температура — это не одно и то же.

  • Тепло — это передача тепловой энергии от системы к ее окружению или от одного объекта к другому в результате разницы температур.Теплота измеряется в джоулях (Дж). Это потому, что тепло — это передача энергии.

  • Температура — это мера того, насколько горячим или холодным является вещество, которое измеряется в градусах Цельсия (° C). Температура — это мера средней кинетической энергии частиц в объекте или системе. Мы используем термометр для измерения температуры объекта или вещества.

Заполните следующую таблицу, чтобы суммировать разницу между теплом и температурой

Тепло

Температура

Определение

Единица измерения

Обозначение для блока

Вот заполненная таблица:

Тепло

Температура

Определение

Передача энергии от более горячего объекта к более холодному объекту или от системы к окружающей среде

Мера того, насколько горячим или холодным является вещество.Мера средней кинетической энергии частиц вещества.

Единица измерения

Джоулей

градусов Цельсия

Обозначение для блока

Дж

° С

Тепло — это передача энергии.Во время передачи энергии энергия перемещается от более горячего объекта к более холодному. Это означает, что более горячий объект остынет, а более холодный — нагреется. Передача энергии будет продолжаться до тех пор, пока оба объекта не достигнут одинаковой температуры.

Существует 3 способа передачи тепловой энергии от одного объекта / вещества к другому или от системы к ее окружению:

  1. Проводимость
  2. Конвекция
  3. Радиация

Рэп-песня, которая познакомит вас (и поможет запомнить!) Проводимости, конвекции и излучения.

Давайте посмотрим на них подробнее.

Проводимость

  • проводимость
  • проводник
  • изолятор

Предлагаем ввести эту тему: спросить учащихся, что происходит с металлической чайной ложкой, когда они кладут ее в свой горячий напиток. Если возможно, кратко продемонстрируйте это в классе, даже используя стакан с горячей водой и металлический стержень.Кроме того, используйте пластиковую чайную ложку, чтобы продемонстрировать разницу, поскольку пластик является изолятором.

Вы замечали, что когда вы кладете холодную металлическую чайную ложку в чашку горячего чая, ручка чайной ложки также через некоторое время нагревается? Вы когда-нибудь задумывались, как это тепло «переходило» от горячего чая к холодной чайной ложке и согревало ее? Это один из способов передачи энергии, который называется проводимостью , . Давайте узнаем, как это работает.

Как ручка металлической чайной ложки нагревается в чашке чая?

Когда энергия передается объекту, энергия частиц увеличивается. Это означает, что частицы обладают большей кинетической энергией, и они начинают двигаться и вибрировать быстрее. По мере того, как частицы движутся быстрее, они «натыкаются» на другие частицы и передают часть своей энергии этим соседним частицам. Таким образом, энергия передается через вещество на другой конец. Этот процесс называется проводимостью , .Частицы проводят энергию через вещество, как показано на схеме.

Продемонстрируем это практически.

Установите эту демонстрацию перед классом, когда вы начнете говорить о дирижировании.

МАТЕРИАЛЫ:

  • Горелка Бунзена
  • металлический стержень
  • Вазелин
  • канцелярские скрепки, канцелярские кнопки или английские булавки
  • две деревянные подставки или стопка книг или деревянных блоков для создания двух подставок с обеих сторон
  • 2 штифта

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Установите устройство, как показано на схеме.
  2. Покройте стержень вазелином и поместите его между двумя стойками с колышками, чтобы он не скатился, и удерживайте его на месте. Стержень должен выходить за левую стойку, и здесь должна быть размещена горелка Бунзена, чтобы вазелин не плавился из-за излучения горелки Бунзена, а проводился вдоль металлического стержня.
  3. Прикрепите канцелярские скрепки или булавки к стержню, воткнув их в вазелин.
  4. Зажгите горелку Бунзена и нагрейте один конец стержня.
  5. Наблюдайте, как бумажные булавки или булавки одна за другой выпадают, когда энергия проходит через стержень.

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Ваш учитель настроит демонстрацию, как показано на схеме ниже.
  2. Понаблюдайте, что происходит с булавками или скрепками, когда зажигается горелка Бунзена и к одному концу металлического стержня прикладывается тепло.

В качестве упражнения на удлинение вы можете включить еще одно исследование, в котором вы измеряете скорость передачи энергии по металлическому стержню.Повторите эксперимент, поместив булавки для рисования с интервалом 5 см на длинный металлический стержень. Зажмите металлический стержень и нагрейте один конец над горелкой Бунзена. Используйте секундомер, чтобы отследить, сколько времени требуется, чтобы каждая канцелярская булавка упала, и запишите результаты на графике. Это можно было бы еще больше расширить, используя разные металлы и поместив все результаты на один набор осей. Градиент графиков дает скорость теплопроводности.

ВОПРОСЫ:

Что происходит со стержнем над ней, когда горит горелка Бунзена?


Энергия передается металлу стержня прямо над ним.Тепловая энергия этой части стержня увеличивается, и стержень нагревается.

Какая булавка или скрепка упала с металлического стержня первой? Ближайший или самый дальний от горелки Бунзена?


Ближайший к горелке Бунзена упал первым.

Что это говорит нам о том, как тепло проходит по стержню?



Тепло передается от наиболее горячего к более холодному концу стержня.

Давайте снова подумаем о чайной ложке в чае.Чай горячий, а металлическая ложка холодная. Когда вы кладете металлическую чайную ложку в горячий чай, часть тепловой энергии чая передается металлическим частицам. Частицы металла начинают быстрее вибрировать и сталкиваются с соседними частицами. Эти столкновения распространяют тепловую энергию вверх через чайную ложку. От этого ручка чайной ложки становится горячей.

Проводимость — это передача тепловой энергии между соприкасающимися объектами. В примере с чайной ложкой частицы чая соприкасаются с частицами металлической ложки, которые, в свою очередь, соприкасаются друг с другом, и именно так тепло передается от одного объекта к другому.

Все ли материалы проводят тепло одинаково? Давай выясним.

Заблуждение о температуре. Как вы думаете, почему ваш ковер зимой теплее плитки? Посмотрите это видео, чтобы узнать.

В ответ на видео в поле на полях о том, почему ваш ковер зимой теплее плитки, вы можете вернуться к этому вопросу после того, как проведете следующее расследование, а также посмотрите на пример формы для торта и торта. прямо из духовки.Вы можете вести обсуждение следующим образом:

  • Начните с того, что спросите учащихся, почему они предпочли бы стоять зимой на ковре, а не на плитке. Они, наверное, ответят, что ковер теплее.
  • Затем спросите их, какова, по их мнению, температура каждой поверхности. Учащиеся могут сказать, что им кажется, что плитка имеет более низкую температуру, чем ковер, потому что он кажется более холодным. Это неверно, так как плитка и ковер будут иметь одинаковую температуру, поскольку они оба находились в одной и той же среде в течение некоторого времени, и поэтому будут иметь одинаковую температуру.
  • Однако, если вы снова зададите этот вопрос учащимся после проведения следующего исследования, а также после просмотра примера с тортами и тортами, они могут тогда понять, что это еще один пример разницы в проводимости.
  • А именно, плитка и ковер имеют одинаковую температуру, но плитка лучше проводит энергию и поэтому отводит тепло от ваших ног быстрее, чем ковер, что заставляет плитку чувствовать себя холоднее в помещении. на самом деле они находятся при одинаковой температуре.

Это исследование покажет учащимся, что металлы проводят тепло лучше, чем неметаллы. Если возможно, посмотрите видео Veritasium, предоставленное по ссылке для посещения, перед занятием о заблуждениях, связанных с температурой, и которое демонстрирует эту деятельность. Начните с того, что попросите учащихся почувствовать блоки и спросите, какой из них холоднее. Алюминиевый блок будет холоднее.Затем спросите их, какой блок, по их мнению, растопит кубик льда быстрее всего. Как и на видео, большинство людей думают, что кубик льда на пластиковом блоке тает быстрее, поскольку он кажется более теплым, чем алюминиевый блок. Однако это заблуждение, и на занятиях будет продемонстрировано, что на самом деле именно алюминиевый блок заставляет кубик льда плавиться быстрее, поскольку металлы являются лучшими проводниками тепла.

AIM: Исследовать, какие материалы являются лучшими проводниками тепла.

В этом исследовании мы поместим кубик льда на пластиковый блок и на алюминиевый блок и будем наблюдать, какой кубик льда тает быстрее всего.

ГИПОТЕЗА: Напишите гипотезу для этого исследования. Как вы думаете, какой блок растопит кубик льда быстрее всего?



Учащиеся могут предположить, что кубик льда тает на пластике быстрее, чем на алюминиевом блоке.Если они это сделают, убедитесь, что они вернутся, чтобы отвергнуть свою гипотезу и пересмотреть ее.

МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТ:

  • пластиковый блок
  • алюминиевый блок
  • кубиков льда
  • пластиковое кольцо для фиксации кубика льда на блоке

Вы можете использовать любой кусок пластика и алюминия (или другого металла), который сможете найти.по возможности используйте круглое кольцо, чтобы не пролить талую воду.

МЕТОД:

Сначала почувствуйте пластиковый блок и алюминиевый блок. Опишите, что они чувствуют.



Учащиеся заметят, что пластиковый блок на ощупь теплее металлического.

  1. Поместите кубик льда на каждый блок и наблюдайте, что происходит.

НАБЛЮДЕНИЯ:

Какой кубик льда начинает таять первым и самым быстрым?


Сначала тает кубик льда на алюминиево-металлическом блоке.

Это то, что вы думали? Вернитесь к своей гипотезе.


Ответ, зависящий от учащегося. Большинство людей ошибочно считают, что кубик льда тает быстрее на пластиковом блоке, чем на металлическом.

ВЫВОДЫ:

Как вы можете сделать вывод о том, какой материал (пластик или металл) лучше всего проводит тепло?



Металл лучше проводит тепло, чем пластик, так как кубик льда на металле плавится первым.

Мы обсудим это в следующем абзаце о том, почему это происходит.

Так как это работает? Это связано с теплопроводностью , скоростью, с которой тепло передается от одного объекта к другому.

Когда вы изначально почувствовали блоки, вы почувствовали, что пластиковый блок теплее.Но мы заметили, что алюминиевый или металлический блок растопил кубик льда быстрее. Это потому, что металлический блок быстрее проводит тепло к кубику льда. Пластиковый блок является худшим проводником тепла, поэтому кубику льда передается меньше тепла, и он не тает так быстро.

Почему тогда алюминиевый блок холоднее пластикового?

Это связано с тем, что алюминий быстрее отводит тепло от руки, чем пластик.Поэтому алюминиевый блок кажется холоднее, а пластиковый — теплее. Когда вы касаетесь чего-либо, вы на самом деле не чувствуете температуру. Скорее вы чувствуете скорость, с которой тепло отводится от вас или к вам.

Давайте подумаем о другом примере выпечки торта. Представьте, что вы только что закончили печь пирог в духовке при температуре 180 ° C.

Выпечка торта в духовке в металлической жести.

Когда вы вынимаете торт из духовки, что, скорее всего, обожжет вас больше: металлическая форма для выпечки или торт?


Скорее всего, форма для торта вызовет более серьезные ожоги.

В качестве следующего вопроса предложите учащимся поразмышлять о том, что они думают о температуре формы для торта и самой емкости. Многие люди ошибочно полагают, что олово горячее, чем торт, поскольку оно на на горячее. На самом деле они имеют одинаковую температуру, так как они оба выпекали при 180 ° C.

Вы думаете, что торт и форма имеют одинаковую температуру, когда вы вынимаете их из духовки? Почему?



Да, пирог и форма имеют одинаковую температуру, так как выпекались при 180 oC.Учащиеся могут быть склонны сказать, что олово имеет более высокую температуру, чем торт, поскольку оно кажется более горячим, а металлическое олово вызовет более серьезные ожоги, чем настоящий торт. Это заблуждение, и вы должны это обсудить. Как и в случае с алюминиево-пластиковым блоком, форма для выпечки и пирог имеют одинаковую температуру. Но металлическое олово проводит тепло к вашей руке быстрее, чем торт. Таким образом, металлическая банка будет более горячей на ощупь и с большей вероятностью вызовет серьезный ожог, чем торт.Когда вы касаетесь чего-либо, вы на самом деле не чувствуете температуру. Скорее вы чувствуете скорость, с которой тепло отводится от вас или к вам.

Если у вас есть возможность, посмотрите видео в поле Посетите , набрав ссылку в своем интернет-браузере, даже на мобильном телефоне. В этом видео демонстрируется пример формы для торта и торта.

То, что мы здесь видели, является еще одним примером теплопроводности.Форма будет проводить тепло к вашей руке намного быстрее, чем торт, поэтому форма обожжет вас, а торт — нет. Форма и пирог имеют одинаковую температуру.

Итак, что мы узнали? Металлы проводят тепло лучше неметаллов.

  • Существуют вещества, через которые проходит тепловая энергия, поэтому они называются проводниками .

  • Существуют вещества, которые не позволяют проводить через них тепловую энергию, поэтому они называются изоляторами .

Это ссылка на то, что мы узнали из книги «Материя и материалы» о свойствах материалов и о том, как их свойства определяют их использование. Напомните учащимся о действиях, которые они выполняли в разделе «Материя и материалы», особенно связанных с проводимостью.

Помните, что только то, что материал кажется на холоднее, не означает, что он имеет более низкую температуру.Возможно, он быстрее отводит тепло от вашей руки.

Теперь, когда мы знаем, что металлы являются хорошими проводниками тепла, считаете ли вы, что все металлы одинаково хорошо проводят тепло? Давайте разберемся, какие металлы являются лучшими проводниками.

Мы собираемся посмотреть, какой металл лучше проводит тепловую энергию. Для этого посмотрим, какой металл нагревается первым.

Убедитесь, что вы знаете, как безопасно пользоваться горелкой Бунзена.

Теперь, когда мы установили, что металлы проводят тепловую энергию лучше, чем неметаллы, учащиеся будут исследовать, какие металлы являются лучшими проводниками тепла. Это исследование требует большего количества тепла, чем предыдущее, поэтому учащиеся не должны проверять проводимость пальцами.

Потратьте несколько минут, прежде чем учащиеся начнут, демонстрируя правильную процедуру зажигания горелки Бунзена.В Интернете есть много разных обучающих видео, например, тот, который указан в поле для посещения на полях. Вот список инструкций для вашей справки:

  1. Убедитесь, что вы работаете на подходящей поверхности, например, на огнестойком коврике, и что она чистая и не загромождена.
  2. Убедитесь, что газовая трубка в хорошем состоянии и не погибнет.
  3. Надежно подсоедините горелку к выходу для газа и убедитесь, что она не будет легко отсоединена при перемещении горелки Бунзена.
  4. Убедитесь, что воротник у основания горелки Бунзена и отверстие для воздуха закрыты.
  5. Сначала зажгите спичку, держа ее подальше от горелки Бунзена.
  6. Включите газ другой рукой и поднесите спичку к горелке Бунзена, чтобы зажечь ее.
  7. Отрегулируйте отверстие для воздуха, открыв его так, чтобы пламя стало сильнее.
  8. Отрегулируйте интенсивность пламени с помощью воротника внизу.

Вы можете попросить учащихся нарисовать плакаты, объясняющие, как зажечь горелку Бунзена, в качестве дополнительного упражнения, если вы чувствуете, что им нужна дополнительная практика и напоминания.

Помните, что штативы и металлические стержни, которые используют учащиеся, сильно нагреваются во время этого эксперимента. Обязательно дайте устройству остыть перед тем, как упаковать его.

ЦЕЛЬ: Определить, являются ли некоторые металлы лучшими проводниками тепла, чем другие металлы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ:

Прочтите метод и внимательно посмотрите на схему исследования, чтобы определить различные требуемые переменные.

Какую переменную вы собираетесь изменить?


Тестируемый материал i.е. железо, медь, латунь или алюминий

Как мы называем переменную, которую вы собираетесь изменить?


Это будет независимая переменная

Какую переменную вы собираетесь измерять?


Время, необходимое для того, чтобы булавка упала.

Как мы называем переменную, которую вы собираетесь измерять?


Какие переменные нужно оставить неизменными?



Длина и толщина материала должны быть одинаковыми для каждого используемого материала.Расстояние канцелярской кнопки от источника тепла.

Как мы называем переменные, которые должны оставаться неизменными?


ГИПОТЕЗА:

Напишите гипотезу для этого расследования.



Ответ, зависящий от учащегося. Учащиеся могут предположить, какой металл, по их мнению, будет лучшим проводником, например, медный стержень будет лучшим проводником.

МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТ:

  • Горелка Бунзена
  • Вазелин
  • катанка из меди, железа, латуни и алюминия
  • секундомер
  • канцелярские кнопки
  • штатив
  • картон или бумага
  • совпадений

Перечисленные здесь материалы являются предположительными.Вы можете использовать альтернативный аппарат, чтобы продолжить расследование. Например, для нагрева стержней можно использовать спиртовку. Если у вас нет подставки для штатива, вы можете поместить металлические стержни на другую подставку, например на деревянный брусок, так чтобы их концы торчали с одной стороны, чтобы они по-прежнему доходили до горелки Бунзена. Скрепки также можно использовать вместо булавок для рисования. Тип металла не имеет значения, если у вас есть разные металлы одинаковой длины.

МЕТОД:

  1. Приклейте плоский конец канцелярской кнопки к концу каждого из металлических стержней с помощью вазелина.Постарайтесь использовать одинаковое количество вазелина для каждой канцелярской кнопки.
  2. Поместите картон на штатив.
  3. Выровняйте металлические стержни на картоне так, чтобы один конец каждого находился над горелкой Бунзена.
  4. Зажгите горелку Бунзена.
  5. С помощью секундомера измерьте, сколько времени требуется, чтобы каждый из штифтов упал.
  6. Запишите результаты в таблицу.
  7. Нарисуйте гистограмму, чтобы проиллюстрировать ваши результаты.

Картон является изолятором и препятствует передаче тепла от стержней к штативу. Потеря тепла стержнями может повлиять на результаты.

РЕЗУЛЬТАТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ:

Запишите результаты в следующую таблицу.

Марка металла

Время, необходимое для того, чтобы штифт отпал (секунды)

утюг

медь

латунь

алюминий

Теперь нарисуйте гистограмму, чтобы показать свои результаты.Не забудьте дать своему графику заголовок, чтобы описать, что он представляет.

Какая переменная должна быть на горизонтальной оси абсцисс?


Тип материала должен быть на горизонтальной оси. Это независимая переменная.

Какая переменная должна быть на вертикальной оси?


Время, за которое канцелярская булавка упадет, должно быть по вертикальной оси. Это зависимая переменная.

Как вы думаете, почему гистограмма подходит для этого расследования?



Независимая переменная / тип материала не является числовым значением, поэтому для него не требуется числовая строка.Гистограмма используется для представления нечисловых или прерывистых данных.

Независимая переменная всегда отображается по оси x, а зависимая переменная — по оси y. Обе оси должны быть помечены и показывать единицы измерения. График должен иметь заголовок.

Здесь приведен примерный набор данных с гистограммой для справки.Ваши результаты могут отличаться от представленных здесь.

Марка металла

Время, необходимое для того, чтобы штифт отпал (секунды)

утюг

60

медь

30

латунь

50

алюминий

40

АНАЛИЗ:

Какой столбец на вашем графике самый длинный?


Самым длинным стержнем должен быть утюг.

Какой столбик самый короткий?


Самым коротким стержнем должен быть медный стержень.

Запишите материалы в порядке отвода тепла от самого быстрого к самому медленному.


Ответ, зависящий от активности.

Почему плавится вазелин?


Тепло передается посредством теплопроводности через металлический стержень к вазелину, вызывая повышение его температуры, а затем изменение состояния (твердое состояние на жидкое).

Как вы думаете, почему было необходимо разместить кусок картона или бумаги на штативе под металлическими стержнями. Подсказка: подставка для штатива также сделана из металла.




Картон действует как изолятор, предотвращая передачу тепла на подставку от стержней.В рамках этого эксперимента тепло должно передаваться только к различным металлическим стержням.

Как вы думаете, почему необходимо использовать одинаковое количество вазелина на концах каждого стержня?



Это сделано для того, чтобы тест был честным, в противном случае некоторые канцелярские кнопки могут застрять лучше, чем другие, что приведет к неточным результатам.

Как вы думаете, мы могли бы провести это расследование, если бы наши стержни были разной длины? Почему?



Нет, в противном случае это было бы нечестное испытание, поскольку нагревание одних стержней придется проводить дальше, чем других, что приведет к неточным результатам.

ОЦЕНКА:

Всегда важно оценивать наши исследования, чтобы увидеть, есть ли что-то, что мы могли бы изменить или улучшить.

Есть ли что-нибудь, что пошло не так в вашем расследовании, что вы могли бы предотвратить?


Ответ, зависящий от учащегося.

Если бы вам пришлось повторить это расследование, что бы вы изменили?


Ответ, зависящий от учащегося. Примеры включают: повторение одного и того же эксперимента три раза и усреднение результатов, увеличение количества тестируемых металлов.

ВЫВОДЫ:

Напишите заключение для этого исследования о том, какой металл является лучшим проводником тепла.


Этот ответ будет зависеть от результатов их экспериментов и конкретных металлов, которые вы использовали в исследовании.

В этом разделе мы рассмотрели, как тепло проходит через металлические стержни и другие предметы. Это всего было твердых объекта. Как энергия передается через жидкости или газы? Давайте узнаем в следующем разделе.

Конвекция

  • конвекция
  • конвекционный ток

В качестве введения к этому разделу вы можете смоделировать концепцию «сидения в ванне», наполнив прямоугольную пластиковую ванну или небольшой резервуар для воды холодной водой, а затем налив горячей водой с одной стороны.Предложите учащимся почувствовать холодную сторону ванны, а затем почувствовать ее через несколько минут.

Если вам удастся достать лавовую лампу, это может стать очень увлекательным вступлением к уроку. Вы можете выключить свет и поставить лавовую лампу на стол, когда ученики войдут в класс. Затем вы можете объяснить, что собираетесь выяснить, почему капли поднимаются, а затем падают обратно в лавовую лампу. Если у вас нет лавовой лампы, вы также можете посмотреть это видео:

Представьте горшок с водой на плите.Только дно кастрюли касается плиты, но вся вода внутри кастрюли, даже вода, не касающаяся стенок, становится теплее. Как энергия передается по воде в горшке? Передача энергии происходит из-за конвекции .

Давайте выполним упражнение, которое поможет нам визуализировать, как происходит конвекция.

Цветные конвекционные токи (видео)

МАТЕРИАЛЫ:

  • Стеклянный стакан 200 мл
  • перманганат калия
  • Горелка Бунзена или спирта, штатив, проволочная сетка

Учтите, что вам нужно всего несколько зерен перманганата калия, иначе вы ничего не увидите.

Альтернативой вышеуказанным материалам является:

  1. Отрежьте горлышко прозрачной емкости 4 или 5 л.
  2. Наполните емкость на три четверти холодной водопроводной водой.
  3. Налейте цветную горячую воду (может быть окрашена пищевым красителем) в небольшую бутылку с легко снимаемой крышкой. Закройте крышку.
  4. Опустите маленькую бутылку в контейнер.
  5. После опускания осторожно откройте его, затем осторожно выньте руку из контейнера с крышкой.
  6. Обратите внимание на то, что цветная горячая вода поднимается из маленькой бутылки через холодную воду, а затем снова падает вниз, охлаждая на своем пути вверх — наблюдайте за конвекционными потоками.

ИНСТРУКЦИЯ:

Учащиеся не должны просто бросать перманганат калия в воду. Важно, чтобы они аккуратно поместили его на дно стакана с одной стороны, чтобы они могли видеть, как движутся потоки в воде.

  1. Наполните стакан холодной водопроводной водой наполовину.
  2. Осторожно нанесите небольшое количество перманганата калия на одну сторону стакана. НЕ РАЗМЕШАТЬ.
  3. Нагрейте воду с перманганатом калия непосредственно под стенкой стакана с помощью бунзеновской / спиртовой горелки и наблюдайте, что происходит.
  4. Поставьте контрольный эксперимент и поместите несколько зерен перманганата калия на дно стакана, наполненного водой.Не нагревайте этот стакан и наблюдайте за тем, что происходит.

ВОПРОСЫ:

Что вы увидели, когда вода в нагретом стакане начала нагреваться? Нарисуйте картинку, чтобы показать то, что вы видите.

Учащиеся должны увидеть фиолетовый цвет растворенного перманганата калия, движущийся по кругу вверх через воду.

Что происходит с перманганатом калия в этом стакане?



По мере того, как перманганат калия растворяется в воде, он протаскивается через воду.

Вы можете объяснить узор, который вы видели?



Теплая вода поднимается и заменяется более холодной водой.

ПРИМЕЧАНИЕ:

На данный момент учащиеся не знакомы с теорией конвективных токов, поэтому их ответы будут довольно простыми.

Сравните это со стаканом, который не был нагрет. Что вы наблюдали в этом стакане?



Перманганат калия растворяется, но не образует восходящих токов.Он будет равномерно и плотно диффундировать по дну стакана. Через долгое время он равномерно распределится по воде.

Давайте теперь объясним, что мы наблюдали в последнем упражнении. Конвекция — это передача тепловой энергии из одного места в другое за счет движения частиц газа или жидкости. Как это произошло?

При нагревании газа или жидкости вещество расширяется.Это связано с тем, что частицы в жидкостях и газах приобретают кинетическую энергию при нагревании и начинают двигаться быстрее. Поэтому они занимают больше места по мере того, как частицы отдаляются друг от друга. Это заставляет нагретую жидкость или газ двигаться вверх, а более холодную жидкость или газ — вниз. Когда теплая жидкость или газ достигают вершины, они снова охлаждаются и, следовательно, снова движутся вниз.

Затем мы говорим, что нагретая жидкость или газ менее плотны, поскольку те же частицы теперь занимают большее пространство.Мы узнаем больше о плотности в следующем году в Gr 8.

В последнем действии частицы воды приобрели кинетическую энергию и разошлись друг от друга, занимая больше места. Затем эта вода движется вверх, поскольку она менее плотная, чем холодная вода, то есть она легче, чем холодная вода. Мы могли наблюдать это, когда перманганат калия растворялся в воде и перемещался вместе с частицами воды, а затем снова перемещался вниз по мере охлаждения воды.

Это движение жидкости или газа называется конвекционным потоком , и энергия передается от одной области в жидкости или газе к другой. Взгляните на диаграмму, показывающую конвекционный ток.

Учащимся нужно быть осторожными с этим экспериментом. Т-образный картон легко зажечь свечой, и им следует быть осторожными, чтобы не обжечь пальцы при зажигании свечей.

МАТЕРИАЛЫ:

  • Картон Т-образный
  • свеча
  • скрученная бумага или шина
  • стакан
  • спичечный коробок

ИНСТРУКЦИЯ:

Вы можете капнуть немного воска на основу, а затем прикрепить к нему свечу, чтобы она стояла.

  1. Зажгите свечу и поместите ее в стакан сбоку от стакана.
  2. Поместите Т-образный картон в стакан так, чтобы между дном стакана и картоном оставался небольшой зазор.
  3. Зажгите скрученный рулон бумаги и подержите его в стакане с противоположной стороны от свечи, как показано на рисунке.
  4. Посмотрите, что происходит с дымом.

ВОПРОСЫ:

Что происходит с дымом от бумаги?


Дым опускается под картон и поднимается вверх рядом со свечой.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Некоторые частицы дыма могут двигаться вверх.

Как вы думаете, почему дым движется таким образом?




Свеча нагревает воздух над собой, что создает конвекционный поток, который втягивает более холодный воздух с другой стороны картона к свече.Это движение частиц воздуха увлекает за собой частицы дыма. Частицы дыма позволяют нам визуализировать конвекционное течение.

В последних двух действиях мы наблюдали конвекционные токи в жидкости и в газе. Конвекционные токи могут образовываться только в газах и жидкостях, поскольку эти частицы могут свободно перемещаться. Они не удерживаются в фиксированных положениях, как в твердом теле.Твердые частицы удерживаются вместе слишком плотно, чтобы они могли двигаться при нагревании. Твердые частицы будут вибрировать быстрее только при нагревании, но не сдвинутся со своих позиций.

Твердые частицы будут двигаться со своих позиций только тогда, когда они наберут достаточно кинетической энергии, чтобы произошло изменение состояния, и твердое тело расплавится и станет жидкостью.

Капли в лавовой лампе движутся вверх и вниз в лампе, сначала нагреваясь и расширяясь, а затем достигая поверхности и остывая, чтобы снова опускаться вниз.

Капли в лавовой лампе движутся вверх и вниз, показывая нам конвекционные токи, поскольку лампа обеспечивает источник тепла внизу.

Как работает лавовая лампа? (видео)

Теперь, когда мы узнали о конвекции, как мы можем применить это в окружающем нас мире? Интересно узнать о концепциях и теориях в науке, но еще интереснее, когда мы узнаем, как это влияет на нашу повседневную жизнь.

Представьте, что вашему учителю дали обогреватель и кондиционер для вашего класса. Обогреватель согреет ваш класс зимой, а кондиционер сохранит прохладу летом. Вы должны помочь своему учителю решить, где каждый предмет должен быть помещен в классе. Идти по стене у потолка или у пола? Стоит ли им подойти к окну?

Это фотография кондиционера.

ИНСТРУКЦИЯ:

Разделитесь на группы по 2 или 3 человека.

Обсудите, где в классе вы бы разместили обогреватель, чтобы он мог эффективно обогревать комнату. Нарисуйте схему, поясняющую ваш выбор.

Обогреватель следует ставить возле пола. По мере того, как он нагревает воздух вокруг себя, теплый воздух поднимается и заменяется холодным.Затем прохладный воздух нагревается и поднимается. Это создает конвекционный поток, который нагревает всю комнату. На диаграмме должна быть показана восходящая циркуляция теплого воздуха.

Обсудите, где в классе вы бы установили кондиционер, чтобы он мог эффективно охлаждать комнату. Нарисуйте схему, поясняющую ваш выбор.

Кондиционер следует разместить под потолком.По мере того, как он охлаждает теплый воздух у потолка, холодный воздух движется вниз к полу и заменяется теплым воздухом снизу. Затем теплый воздух охлаждается кондиционером. Это создает конвекционный поток, который охлаждает всю комнату. На диаграмме должна быть показана нисходящая циркуляция холодного воздуха.

Постарайтесь найти специалиста по кондиционерам или отоплению, с которым вы сможете пройти собеседование.Попросите их объяснить, как лучше всего установить кондиционер и обогреватель.

Теперь мы рассмотрели, как энергия передается через различные материалы, будь то твердые тела (проводимость) или жидкости и газы (конвекция). Но что делать, если нет частиц, передающих тепловую энергию? Есть ли еще способ передачи энергии?

Радиация

  • радиация
  • матовый
  • отражают
  • поглощает

Вы когда-нибудь задумывались, как Солнце может согреть нас, даже если оно так далеко? Энергия передается от Солнца всему на Земле.Солнцу не обязательно касаться Земли для передачи энергии. Кроме того, между Землей и Солнцем есть пространство. Энергия Солнца способна согреть нас, даже не касаясь нас.

Эта передача энергии называется излучением . Он отличается от проводимости или конвекции, поскольку не требует, чтобы предметы касались друг друга или движения частиц.

Радиация происходит от греческого слова , радиус , что означает луч света.

Солнце излучает тепло во всех направлениях. Энергия передается через космос на Землю

Свету требуется около 8 минут, чтобы добраться от Солнца до Земли.

Мы также можем видеть, как тепло передается радиацией здесь, на Земле, а не только между Солнцем и Землей. Продемонстрируем разницу между излучением и конвекцией с помощью свечи.

Предлагается сделать это в качестве демонстрации и разбить учащихся на небольшие группы.Затем вы можете контролировать, насколько близко они подносят руки к пламени. Обратите внимание, что тепло излучается во всех направлениях вокруг источника тепловой энергии (включая верх свечи). То, что заставляет нас чувствовать тепло вверху, — это эффект конвекционных потоков горячего воздуха, движущихся вверх. Сначала им следует подержать руки над пламенем, чтобы почувствовать тепло от конвекции. Затем они должны подержать руки рядом, чтобы почувствовать теплоотдачу от излучения. Наконец, вы также можете продемонстрировать проводимость, используя металлическую ложку и держа ее в огне.

МАТЕРИАЛЫ:

  • свеча в подсвечнике
  • металлическая ложка или металлический стержень
  • совпадений

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Зажгите свечу и поместите ее в подсвечник. Ваш учитель может сделать это и попросить вас подходить к демонстрации по очереди.
  2. Сначала держите руку над свечой.
  3. Затем возьмитесь за свечу рукой.
  4. Ответьте на следующие вопросы.

ВОПРОСЫ:

Теперь мы знаем, что тепло от свечи будет передаваться окружающему ее воздуху. Они согреют. Куда уйдет этот воздух?


Частицы воздуха будут двигаться вверх.

Итак, когда вы держите руку над свечой, что вы чувствуете и почему?



Когда вы держите руку над свечой, частицы теплого воздуха передают энергию вашей руке, заставляя ее нагреваться, и вы чувствуете повышение температуры.

Но как насчет того, чтобы держать руку за свечу? Чувствуете ли вы тепло от свечи?


Это не конвекция, поскольку частицы воздуха не перемещаются вбок, когда они нагреваются от пламени.Итак, как энергия передается вашей руке, когда вы чувствуете тепло на стороне свечи?


Энергия передается излучением.

Наконец, если ваш учитель поместит металлическую ложку в пламя свечи, и вы почувствуете конец, что бы вы почувствовали через некоторое время?


Как энергия передалась от пламени к концу ложки?


Энергия передана за счет теплопроводности.

На этой фотографии показаны все три формы передачи тепла. Объясните, какой тип теплопередачи представлен каждой рукой.

Энергия передается тремя способами.




Рука справа, держащая ложку, представляет собой теплопроводность, поскольку тепло передается от пламени через металл ложки.Рука над свечой представляет собой конвекцию, поскольку тепло передается от пламени движущимися частицами воздуха, которые нагреваются и поднимаются вверх. Рука над свечой также будет испытывать тепло от излучения, поскольку тепло распространяется во всех направлениях. Рука слева рядом со свечой представляет излучение, когда энергия передается от источника через пространство к руке.

Как мы видели в предыдущем упражнении, энергия передается от свечи к вашей руке посредством конвекции и излучения.Вы когда-нибудь стояли рядом с огромным огнем? Вы почувствуете излучаемое тепло, даже если воздух может быть очень холодным. Это потому, что энергия передается вам посредством излучения через промежутки между частицами в воздухе.

Что если вы дотронетесь до черной или белой стены? Как вы думаете, есть ли разница в том, как разные поверхности поглощают и отражают излучение ? Давайте узнаем, проведя расследование.

В этом исследовании изучается, как различные материалы поглощают или отражают излучение.Важно, чтобы площадь поверхности каждого материала оставалась одинаковой, чтобы результаты были надежными. Это расследование лучше всего работает в жаркий солнечный день. Постарайтесь найти самое солнечное место на территории школы, чтобы провести расследование.

Мы собираемся исследовать, какие поверхности поглощают больше всего тепла, используя темную бумагу, светлую бумагу и блестящую бумагу, такую ​​как алюминиевая фольга. Мы будем использовать температуру внутри конверта, сделанного из каждого вида бумаги, как меру количества тепла, поглощаемого бумагой.Как вы думаете, почему мы можем это сделать?



Обсудите это со своим классом, так как важно, чтобы они понимали, почему они проводят расследование. Когда бумажный конверт поглощает тепло, энергия передается воздуху внутри конвертов. Это вызовет повышение температуры, которое покажет термометр. Чем больше энергии поглощается, тем больше энергии передается внутрь и тем выше температура.Бумага, отражающая наибольшее количество энергии, покажет наименьшее повышение температуры.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОПРОС:

Какие поверхности будут поглощать больше всего солнечного излучения и, следовательно, быстрее всего увеличивать температуру?

ПЕРЕМЕННЫЕ

Какую переменную вы собираетесь измерять?


Температура вещества.

Как мы называем измеряемую вами переменную?


Какую переменную вы собираетесь изменить?


Как мы называем эту переменную?


Что должно быть одинаковым для всех различных материалов?


Площадь поверхности каждого вещества, подвергающегося воздействию Солнца, должна быть одинаковой (т. Е.размер конверта). Продолжительность воздействия солнечных лучей на материалы.

ГИПОТЕЗА:

Напишите гипотезу для этого расследования.

Ответ, зависящий от учащегося. Гипотеза может быть такой: «Блестящая поверхность будет поглощать меньше всего тепла, а черная / темная бумага — больше всего».’

МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТ:

  • черная матовая бумага
  • Белая книга
  • фольга алюминиевая
  • 3 спиртовых термометра
  • секундомер или таймер
  • клей или скотч

Вы также можете расширить исследование, протестировав больше цветов, например красного и желтого, чтобы увидеть их сравнение.

МЕТОД:

  1. Сложите каждый лист бумаги и алюминиевую фольгу в виде конверта.
  2. Поместите термометр в каждый конверт и запишите начальную температуру.
  3. Положите все конверты на солнце.
  4. Проверяйте температуру на термометрах каждые 2 минуты в течение 16 минут.
  5. Запишите результаты в таблицу.
  6. Нарисуйте линейный график для каждого конверта на одном и том же наборе осей.

РЕЗУЛЬТАТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ:

Результаты этого эксперимента зависят от размера бумажного конверта, который делают учащиеся, а также от количества солнечного света, падающего на конверты. Показания также могут время от времени колебаться в результате облачности.

Запишите результаты в следующую таблицу.

Время (минуты)

Температура в черном бумажном конверте (° C)

Температура в белом бумажном конверте (° C)

Температура в конверте из алюминиевой фольги (° C)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Нарисуйте линейный график для каждого конверта на пустом месте ниже.Не забудьте дать своему графику заголовок.

Время должно быть отложено по горизонтальной оси, а температура — по вертикальной оси. Нарисуйте три разных графика для трех разных материалов. Сравнение наклона трех графиков позволит учащимся определить, какой материал прогрелся быстрее всего. Быстрее всего прогрелась линия с самым крутым уклоном.

Температура черной бумаги должна повышаться быстрее всего, и поэтому кривая будет самой крутой.Алюминиевый конверт должен нагреваться медленнее всего и иметь самый неглубокий изгиб с белой бумагой между ними.

График должен иметь заголовок. Примером подходящего заголовка может быть «Сравнение скорости повышения температуры различных поверхностей».

АНАЛИЗ:

Что вы замечаете в формах нарисованных вами графиков? Графики прямые или кривые?


Ответ, зависящий от активности.Полученные значения будут зависеть от размера конвертов, которые делают учащиеся, а также от количества солнечного света, на которое они попали. Важно, чтобы они видели растущую тенденцию в линиях графика.

Какая линия на вашем графике самая крутая? Что это говорит нам?



График, представляющий черную бумагу, должен быть самым крутым графиком.Это означает, что температура этого конверта увеличивалась быстрее всего. Это потому, что черный матовый цвет поглощает больше всего излучения.

Сравните ваши результаты для белой бумаги и блестящей поверхности. Что это вам говорит.



Конверт из алюминиевой фольги должен показывать минимальное повышение температуры, поскольку блестящие поверхности отражают тепло.

ОЦЕНКА:

Расследование прошло гладко? Или вы бы что-нибудь изменили?



Ответ, зависящий от учащегося.Учащиеся должны обсудить качество своего метода и получили ли они ожидаемые результаты. Они могут предложить повторить эксперимент три раза и получить среднее увеличение с течением времени.

Были ли у вас результаты, которые не соответствовали общей схеме?


Ответ, зависящий от учащегося.Некоторые учащиеся могут получить выбросы, но другие могут иметь четкие результаты с четкими закономерностями.

ВЫВОД:

Напишите заключение для вашего расследования. Не забудьте вернуться к следственному вопросу, на который мы хотели ответить.




Учащиеся должны сделать вывод, что черные поверхности поглощают больше всего излучения и, следовательно, показывают самое большое и быстрое повышение температуры, тогда как блестящие поверхности поглощают меньше всего, поскольку они больше всего отражают.

Солнечное излучение необходимо для жизни на Земле, но ультрафиолетовое излучение Солнца также может сильно повредить нашу кожу. Не забывайте надевать солнцезащитный крем и шляпу на улице и избегать попадания прямых солнечных лучей с 11:00 до 14:00.

Исследование показало, что темная оболочка показала наибольшее повышение температуры. Более светлый конверт показал меньшее повышение температуры.Конверт из блестящего материала показал наименьшее повышение температуры.

Итак, что мы узнали? Кажется, что темные цвета поглощают больше солнечного излучения, чем светлые или отражающие цвета. Итак, если вы хотите согреться в холодный день, темная одежда будет поглощать больше доступного тепла солнечного излучения, чем светлые тона.

Средняя летняя температура в Хотазеле, городе на Северном мысе, составляет около 34 ° C. Если бы вы жили в Хотазеле и вам нужно было купить новую машину, вы бы купили машину светлого или темного цвета? Объяснить, почему.



Лучшим цветом для покупки будет белый автомобиль, потому что, как показало исследование, светлые цвета поглощают меньше тепла, чем темные. Так светлый автомобиль в идеале останется самым крутым внутри.

У вас есть возможность опрыскать автомобиль, чтобы сделать поверхность более блестящей. Как вы думаете, это поможет сохранить прохладу в машине в жаркие летние месяцы? Объяснить, почему.



Да, это поможет, поскольку блестящие поверхности обладают большей отражающей способностью и поэтому больше лучистого тепла отражается, а не поглощается, сохраняя внутреннюю часть автомобиля более прохладной.

Анатомия газового водонагревателя резервуарного типа

Стандартный водонагреватель «резервуарного типа» можно найти в большинстве домов, и при небольшом техническом обслуживании он может обеспечить годы безотказной работы. В то время как водонагреватели без резервуара, которые нагревают воду по мере необходимости, становятся все более популярными, резервуарный тип намного дешевле и по-прежнему предпочитается большинством домовладельцев.Водонагреватели резервуарного типа доступны как в газовой, так и в электрической версиях, но более распространены газовые модели из-за их более низкой начальной стоимости и более низких эксплуатационных расходов.

Основы эксплуатации газового водонагревателя

Как следует из названия, водонагреватель резервуарного типа нагревает холодную воду и накапливает горячую воду до тех пор, пока она не понадобится различным сантехническим приборам и приборам в доме. Газовый водонагреватель работает по закону физики, известному как конвекция , который определяет, как поднимается тепло.В случае водонагревателя холодная вода поступает в бак через трубу подачи холодной воды , чтобы обеспечить постоянную подачу холодной воды в бак. Плотная холодная вода на дне резервуара нагревается газовой горелкой , расположенной под герметичным резервуаром. По мере того, как вода становится теплее, она поднимается в резервуар, откуда она забирается через сливную трубу для горячей воды для подачи горячей воды везде, где она требуется. Сливная труба горячей воды намного короче погружной трубы, так как ее цель — отвод самой горячей воды, которая находится на самом верху резервуара.

Газовая горелка, которая нагревает воду, управляется узлом газового регулятора , установленным на стороне водонагревателя, который включает в себя термостат , который измеряет температуру воды внутри резервуара и включает и выключает горелку по мере необходимости. для поддержания заданной температуры воды.

Дымоход проходит через центр резервуара, позволяя выхлопным газам проходить вверх через резервуар и выходить из дома через дымоход или вентиляционную трубу.Полый дымоход снабжен спиральной металлической перегородкой, которая улавливает тепло и передает его в окружающую воду, чтобы максимизировать эффективность прибора.

Внимательное изучение каждого компонента демонстрирует гениальную простоту традиционного газового водонагревателя резервуарного типа.

Танк

Бак водонагревателя состоит из внешней стальной рубашки , в которой находится резервуар для хранения воды, прошедший испытания под давлением. Этот внутренний резервуар изготовлен из высококачественной стали со слоем стекловолокна или пластика, приклеенного к внутренней поверхности для предотвращения ржавчины.В центре резервуара находится полый выхлопной канал t h, через который выхлопные газы из горелки проходят вверх к выхлопному отверстию. В большинстве конструкций спиральная металлическая перегородка внутри дымохода улавливает тепло от выхлопных газов и передает его в окружающий резервуар.

Между внутренним резервуаром для хранения и внешней рубашкой резервуара находится слой изоляции, предназначенный для уменьшения потерь тепла. Вы также можете дополнить изоляцию, добавив изоляционную рубашку резервуара из стекловолокна снаружи водонагревателя.Они недороги и просты в установке, но важно избегать блокировки панели доступа к горелке и дымохода в верхней части резервуара.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Внутри резервуара

В дополнение к длинной погружной трубке, которая подает холодную воду в резервуар, и более короткой сливной трубе горячей воды, по которой горячая вода поступает в водопроводную систему, внутри резервуара есть другие ключевые компоненты.

В резервуарах со стеклянной футеровкой в ​​резервуаре будет металлический стержень, обычно из магния или алюминия, называемый расходуемым анодом . Анодный стержень привинчен и прикреплен к верхней части резервуара и проходит глубоко в резервуар. Его цель — притягивать к себе вызывающие ржавчину ионы из воды, тем самым предотвращая коррозию металлического резервуара. Некоторые модели не имеют отдельного анодного стержня, а вместо этого имеют выпускную трубу для горячей воды, покрытую магнием или алюминием, которая выполняет функцию анода. Если горячая вода, идущая из кранов, приобретает неприятный запах или обесцвечивается, это может указывать на то, что анодный стержень израсходован. Замена анодного стержня — довольно простой проект, сделанный своими руками.

Труба подачи холодной воды и труба отвода горячей воды

К верхней части бака прикреплены две трубы для воды — труба подачи холодной воды и труба слива горячей воды.

Трубка подачи холодной воды: Холодная вода подается в бак по линии подачи холодной воды, управляемой запорным клапаном. Важно знать, где находится запорный клапан подачи воды, чтобы его можно было закрыть при необходимости технического обслуживания. Отключение подачи холодной воды фактически полностью перекрывает поток воды, поскольку именно давление холодной воды, поступающей в резервуар, удерживает горячую воду наружу.Во многих установках запорный клапан подачи холодной воды обозначается синей ручкой.

Трубка для отвода горячей воды: Это служебная часть водонагревателя — труба, по которой горячая вода подается во все раковины, ванны, душевые и приборы, нуждающиеся в горячей воде. Труба слива горячей воды может также иметь запорный клапан, часто обозначаемый красной ручкой.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Узел газового регулятора и горелки

Природный газ или пропан, который нагревает воду, подается по трубе, имеющей собственный запорный газовый клапан , присоединенный к газовой трубе, сделанной из стальной черной трубы или медной трубы. Важно знать, где находится этот запорный газовый клапан, чтобы вы могли отключить газ в аварийной ситуации или для ремонта. Газовая линия подаётся к регулятору газа , который включает термостат для водонагревателя. Этот клапан также подает газ через небольшую вторичную трубку к пилотной лампе , , которая служит для зажигания горелки, когда регулирующий клапан и термостат требуют этого.

Из газового регулятора газ поступает в узел газовой горелки , , доступ к которому можно получить через металлическую панель в нижней части внешнего кожуха водонагревателя. Этот узел включает запальную лампу и саму газовую горелку. Пилотный свет и регулировка горелки являются ключом к правильной и энергоэффективной работе водонагревателя. Газовое пламя должно быть около 1/2 дюйма в высоту и иметь синие концы (желтое пламя указывает на грязные форсунки горелки или неправильную воздушную смесь). Пилотный свет включает ключевой компонент, известный как термопара — небольшой клапан, который преобразует тепло в электрический импульс. В более новых водонагревателях этот компонент известен как датчик пламени .Термопара или датчик пламени является ключевым элементом безопасности, поскольку он определяет наличие пилотного пламени и предотвращает попадание газа в горелку, если нет пилотного пламени, которое могло бы его зажечь. Замена термопары или датчика пламени — довольно простая работа.

BanksPhotos / Getty Images

Выхлоп

Дымоход , полый цилиндр, проходящий через центр бака, служит двум целям. Он отводит дымовые газы из газовой горелки и служит своего рода теплообменником, помогающим нагреть воду в баке.Дымоход должен быть правильно выведен на улицу, и существуют особые нормативные требования к конструкции дымохода.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Клапан сброса температуры и давления

Другой ключевой функцией безопасности водонагревателя является клапан температуры и сброса давления (T&P) и выпускная труба. Он действует как крышка радиатора на вашем автомобиле. Назначение этого клапана — сбросить чрезмерное повышение температуры или давления внутри резервуара, если оно приближается к пределу конструкции резервуара.Этот клапан расположен в верхней части бака и часто ввинчивается непосредственно в саму верхнюю часть бака. Чтобы проверить клапан, слегка приподнимите ручку; вода из бака должна сливаться из переливной трубы. Если он не работает должным образом, необходимо заменить клапан T&P.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Дренажный клапан резервуара

Бак для горячей воды со временем может накапливать отложения на дне бака, что приводит к ряду проблем. Водонагреватель, заполненный отложениями, не будет нагреваться эффективно, и вы можете услышать булькающие звуки, вызванные кипением насыщенных влагой отложений.Путем периодического опорожнения резервуара с помощью сливного клапана резервуара эти отложения удаляются и проблемы устраняются. Промыть резервуар не так уж и сложно.

  1. Перевод управляющего клапана газа в положение «пилот».
  2. Перекрыть подачу холодной воды к водонагревателю.
  3. Откройте ближайший кран с горячей водой.
  4. Присоедините садовый шланг к сливному клапану и поместите открытый конец шланга в слив в полу или в раковину.
  5. Откройте сливной кран бака и дайте всей воде стечь из бака водонагревателя.Скорее всего, вы заметите обесцвечивание стекающей воды по мере вымывания отложений. В крайнем случае вам может потребоваться наполнить резервуар свежей водой и слить второй раз, чтобы удалить все отложения.
  6. Когда бак опустеет, закройте сливной кран бака и откройте кран подачи холодной воды, чтобы наполнить бак. Затем поверните газовый регулирующий клапан в положение ON и убедитесь, что газовая горелка загорелась.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Тепло, температура и проводимость | Глава 2: Состояния материи

Примечание. Энергия также может передаваться посредством излучения и конвекции, но в этой главе речь идет только о передаче тепла посредством теплопроводности.

  • Обсудите, что происходит, когда ложку помещают в горячую жидкость, например суп или горячий шоколад.

    Спросите студентов:

    Вы когда-нибудь клали металлическую ложку в горячий суп или горячий шоколад, а затем прикасались ложкой ко рту? Как вы думаете, что может происходить между молекулами супа и атомами в ложке, чтобы ложка стала горячей?
    В настоящее время учащимся не обязательно полностью отвечать на эти вопросы.Более важно, что они начинают думать, что что-то происходит на молекулярном уровне, что заставляет одно вещество делать другое горячее.

    Раздайте каждому учащемуся лист с упражнениями.

    Учащиеся запишут свои наблюдения и ответят на вопросы о задании в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально в зависимости от ваших инструкций.Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

  • Предложите учащимся изучить, что происходит, когда металл комнатной температуры помещается в горячую воду.

    Если вы не можете получить материалы для всех групп для выполнения этого задания, вы можете выполнить задание в качестве демонстрации или показать учащимся видеоролики «Нагревательные стиральные машины» и «Охлаждающие стиральные машины».

    Вопрос для расследования

    Почему температура объекта меняется, когда он помещен в горячую воду?

    Материалы для каждой группы

    • 2 комплекта больших металлических шайб на шнурке
    • Стакан из пенополистирола с горячей водой
    • Вода комнатной температуры
    • 2 термометра
    • Градуированный цилиндр или стакан

    Материалы для учителя

    • 1 стакан из пенополистирола
    • Термометр
    • Плита или кофеварка
    • Большой стакан или кофейник

    Подготовка учителей

    • С помощью веревки свяжите вместе 5 или 6 металлических шайб, как показано.Каждой группе учеников понадобится два набора шайб, завязанных веревкой.
    • Повесьте один комплект стиральных машин для каждой группы в горячей воде на плите или в воде в кофеварке, чтобы стиральные машины могли нагреться. Эти стиральные машины должны оставаться горячими до второй половины работы.
    • Другой набор следует оставить при комнатной температуре и передать студентам вместе с материалами для упражнения.
    • Непосредственно перед упражнением налейте около 30 миллилитров (2 столовых ложки) горячей воды (около 50 ° C) в чашку из пенополистирола для каждой группы.Обязательно налейте одну чашку горячей воды, чтобы использовать ее в качестве контроля.

    Скажите студентам, что они собираются посмотреть, изменится ли температура горячей воды в результате помещения в воду металлических шайб комнатной температуры. Единственный способ узнать, вызывают ли стиральные машины изменение температуры, — это выпить чашку горячей воды без стиральных машин. Объясните, что у вас будет чашка с горячей водой, которая будет контрольным.

    Вам нужно будет поместить термометр в чашку с горячей водой одновременно с учениками.Попросите учащихся записать начальную температуру контрольной панели в своих таблицах на листе действий вместе с начальной температурой их собственной чашки с горячей водой. Температура двух образцов должна быть примерно одинаковой.

    Процедура

    1. Поместите в чашку термометр, чтобы измерить начальную температуру воды. Запишите температуру воды в столбце «До» таблицы на листе активности. Не забудьте также записать начальную температуру воды в контрольной чашке.
    2. Используйте другой термометр для измерения температуры стиральных машин. Запишите это в колонку «До».

    Примечание. Измерять температуру шайб обычным термометром немного неудобно, потому что между шариком термометра и поверхностью шайб есть небольшая точка соприкосновения. Стиральные машины должны иметь комнатную температуру.

    Попросите учащихся сделать прогноз:

    • Что произойдет с температурой воды и стиральных машин, если вы поместите стиральные машины в горячую воду?
    1. Удерживая термометр в воде, возьмитесь за шнур и полностью опустите металлические шайбы в горячую воду.

    2. Наблюдайте за любым изменением температуры воды. Оставьте стиральные машины в воде, пока температура не перестанет меняться. Запишите температуру воды в каждой чашке в столбце «После».
    Таблица 1. Показания температуры стиральных машин комнатной температуры, помещенных в горячую воду
    Температура… Перед После
    Вода в чашке
    Вода в контрольной чашке
    Шайба металлическая
    1. Выньте шайбы из воды.Затем измерьте и запишите температуру стиральных машин в столбце «После».
    2. Опорожните чашку в контейнер для отходов или раковину.

    Ожидаемые результаты

    Температура воды немного снизится, а температура стиральных машин немного повысится. Величина понижения и повышения температуры на самом деле не так важна. Важно то, что температура воды понижается, а в стиральных машинах повышается.

    Подробнее об энергии и температуре читайте в разделе «Биография учителя».

    Примечание. В конце концов, два соприкасающихся объекта с разной температурой будут иметь одинаковую температуру. Во время занятия мойки и вода, скорее всего, будут разной температуры. В этом упражнении стиральная машина и вода контактируют только в течение короткого времени, поэтому, скорее всего, температура не будет одинаковой.

    Студенты могут спросить, почему температура воды снизилась на другую величину, чем повысилась температура стиральных машин.В воде осталось то же количество энергии, что и в стиральных машинах, но для изменения температуры разных веществ требуется другое количество энергии.

  • Предложите учащимся изучить, что происходит, когда горячий металл помещается в воду комнатной температуры.

    Спросите студентов:

    • Как вы думаете, изменится температура, если вы поместите горячие стиральные машины в воду комнатной температуры?

    Налейте в контрольную чашку около 30 миллилитров воды комнатной температуры.Поместите термометр в чашку и скажите учащимся температуру воды.

    • Налейте в чашку из пенополистирола около 30 миллилитров воды комнатной температуры.
    • Поместите термометр в воду и запишите его температуру в столбце «До» таблицы на листе активности. Не забудьте также записать начальную температуру воды в контрольной чашке.
    • Выньте стиральные машины из горячей воды, в которой они нагревали, и быстро измерьте температуру стиральных машин термометром.Запишите это в столбце «До» на листе занятий.
    • Пока термометр все еще находится в воде, возьмитесь за шнур и полностью опустите горячие металлические шайбы в воду.
    • Наблюдайте за любым изменением температуры воды. Оставьте стиральные машины в воде, пока температура не перестанет меняться. Запишите температуру воды в вашей чашке в столбце «После» в таблице ниже. Также запишите температуру воды в контрольной чашке.
    • Выньте шайбы из воды.Измерьте и запишите температуру стиральных машин.
    Таблица 2. Показания температуры для горячих стиральных машин, помещенных в воду комнатной температуры
    Температура… Перед После
    Вода в чашке
    Вода в контрольной чашке
    Шайба металлическая

    Ожидаемые результаты

    Температура воды увеличивается, а температура стиральных машин снижается.

  • Обсудите наблюдения студентов и причины изменения температуры металлических шайб и воды.

    Спросите студентов:

    Как изменилась температура стиральных машин и воды в обеих частях деятельности?
    Основываясь на своих данных, учащиеся должны понимать, что температура стиральных машин и воды изменилась.
    Почему, как вы думаете, изменилась температура, зная, что вы делаете с нагревом и охлаждением атомов и молекул?
    При необходимости помогите студентам задуматься о том, почему температура каждого из них изменилась, спросив их, что, вероятно, движется быстрее, атомы в металлических шайбах или молекулы в воде.Скажите студентам, что анимация молекулярной модели, которую вы покажете дальше, покажет им, почему изменилась температура обоих.
  • Покажите две анимации, чтобы помочь учащимся понять, как энергия передается от одного вещества к другому.

    Покажите анимацию молекулярной модели Ложка с подогревом.

    Укажите студентам, что молекулы воды в горячей воде движутся быстрее, чем атомы в ложке.Молекулы воды ударяются об атомы ложки и передают этим атомам часть своей энергии. Вот как энергия воды передается ложке. Это увеличивает движение атомов в ложке. Поскольку движение атомов в ложке увеличивается, температура ложки увеличивается.

    Это нелегко заметить, но когда быстро движущиеся молекулы воды ударяются о ложку и ускоряют атомы в ложке, молекулы воды немного замедляются.Таким образом, когда энергия передается от воды к ложке, ложка становится теплее, а вода холоднее.

    Объясните студентам: когда быстро движущиеся атомы или молекулы сталкиваются с более медленно движущимися атомами или молекулами и увеличивают их скорость, передается энергия. Передаваемая энергия называется теплом. Этот процесс передачи энергии называется проводимостью.

    Покажите анимацию молекулярной модели «Охлажденная ложка».

    Укажите студентам, что в этом случае атомы в ложке движутся быстрее, чем молекулы воды в холодной воде.Быстрее движущиеся атомы в ложке передают часть своей энергии молекулам воды. Это заставляет молекулы воды двигаться немного быстрее, а температура воды повышается. Поскольку атомы в ложке передают часть своей энергии молекулам воды, атомы в ложке немного замедляются. Это приводит к снижению температуры ложки.

    Спросите студентов:

    Опишите, как процесс проводимости вызвал изменение температуры стиральных машин и воды во время занятия.

    Стиральные машины комнатной температуры в горячей воде
    Когда стиральные машины комнатной температуры помещаются в горячую воду, более быстро движущиеся молекулы воды ударяются о более медленно движущиеся атомы металла и заставляют атомы в шайбах двигаться немного быстрее. Это вызывает повышение температуры стиральных машин. Поскольку часть энергии воды была передана металлу, чтобы ускорить их, движение молекул воды уменьшается. Это приводит к понижению температуры воды.
    Горячие стиральные машины в воде комнатной температуры
    Когда горячие металлические шайбы помещаются в воду комнатной температуры, более быстро движущиеся атомы металла сталкиваются с более медленно движущимися молекулами воды и заставляют молекулы воды двигаться немного быстрее. Это вызывает повышение температуры воды. Поскольку часть энергии от атомов металла была передана молекулам воды, чтобы ускорить их, движение атомов металла уменьшается. Это вызывает снижение температуры стиральных машин.
  • Обсудите связь между движением молекул, температурой и проводимостью.

    Спросите студентов:

    Как движение атомов или молекул вещества влияет на температуру вещества?
    Если атомы или молекулы вещества движутся быстрее, это вещество имеет более высокую температуру. Если его атомы или молекулы движутся медленнее, значит, он имеет более низкую температуру.
    Что такое проводимость?
    Проводимость возникает, когда два вещества при разных температурах контактируют. Энергия всегда передается от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой. По мере того как энергия передается от более горячего вещества к более холодному, более холодное вещество нагревается, а более горячее вещество — холоднее. В конце концов, температура обоих веществ становится одинаковой.

    Студенты склонны понимать нагревание, но часто имеют неправильное представление о том, как вещи охлаждаются.Так же, как нагревание вещества, охлаждение вещества также работает за счет теплопроводности. Но вместо того, чтобы сосредотачиваться на ускорении более медленно движущихся молекул, вы сосредотачиваетесь на замедлении более быстро движущихся молекул. Более быстрые атомы или молекулы более горячего вещества контактируют с более медленными атомами или молекулами более холодного вещества. Более быстрые атомы и молекулы передают часть своей энергии более медленным атомам и молекулам. Атомы и молекулы более горячего вещества замедляются, и его температура понижается.Объект или вещество не могут стать холоднее, если добавить им «холода». Что-то может стать холоднее, только если его атомы и молекулы передадут свою энергию чему-то более холодному.

  • Попросите учащихся нарисовать молекулярные модели, чтобы показать проводимость между ложкой и водой.

    Примечание. На модели, которую вы покажете учащимся, изменение скорости как молекул воды, так и атомов в ложке представлено разным количеством линий движения.Учащиеся могут помнить, что, когда атомы или молекулы движутся быстрее, они отдаляются друг от друга, а когда они движутся медленнее, они сближаются. Для этой деятельности изменение расстояния между молекулами воды или между атомами в ложке не является фокусом, и поэтому не показано в модели. Вы можете сказать учащимся, что модели могут выделять одну особенность над другой, чтобы помочь сосредоточиться на главном представляемом моменте.

    Ложка комнатной температуры, помещенная в горячую воду

    Проецируйте иллюстрации «Ложка в горячей воде до и после» из рабочего листа.

    Попросите учащихся взглянуть на линии движения на картинке «До» на их рабочем листе. Затем спросите студентов, как изменится движение атомов и молекул на картинке «После». На листе действий вместе с проецируемым изображением нет линий движения на рисунке «После». Правильно их ввести — задача студентов.

    Попросите учащихся добавить линии движения к иллюстрации «После» и добавить описательные слова, такие как «теплее» или «холоднее», чтобы описать изменение температуры воды и ложки.

    Горячая ложка в воде комнатной температуры

    Спроецируйте иллюстрации Горячая ложка в воде комнатной температуры до и после из рабочего листа

    Попросите учащихся посмотреть второй набор картинок «До» и «После». Попросите учащихся добавить линии движения к иллюстрации «После» и добавить описательные слова, такие как «теплее» или «холоднее», чтобы описать изменение температуры воды и ложки.

  • Покажите моделирование, чтобы проиллюстрировать, что температура — это средняя кинетическая энергия атомов или молекул.

    Следующее моделирование показывает, что при любой температуре атомы или молекулы вещества движутся с разными скоростями. Некоторые молекулы движутся быстрее других, некоторые медленнее, но большинство находятся посередине.

    Примечание. После нажатия кнопки «Старт» симуляция будет работать лучше всего, если вы переберете все кнопки, прежде чем использовать ее для обучения учащихся.

    Показать температуру моделирования.

    • Перебрав кнопки «Холодный», «Средний» и «Горячий», выберите «Средний», чтобы начать обсуждение с учащимися.Скажите студентам, что это моделирование показывает взаимосвязь между энергией, движением молекул и температурой.

    Скажите студентам, что все, что имеет массу и движется, независимо от того, насколько оно велико или мало, обладает определенным количеством энергии, называемым кинетической энергией. Температура вещества дает вам информацию о кинетической энергии его молекул. Чем быстрее движутся молекулы вещества, тем выше кинетическая энергия и температура. Чем медленнее движутся молекулы, тем ниже кинетическая энергия и температура.Но при любой температуре молекулы не все движутся с одинаковой скоростью, поэтому температура на самом деле является мерой средней кинетической энергии молекул вещества.

    • Эти идеи применимы к твердым телам, жидкостям и газам. Маленькие шарики в симуляции представляют молекулы и меняют цвет, чтобы визуализировать их скорость и кинетическую энергию. Медленные — синие, более быстрые — фиолетовые или розовые, а самые быстрые — красные. Объясните также, что скорость отдельных молекул изменяется в зависимости от их столкновений с другими молекулами.Молекулы передают свою кинетическую энергию другим молекулам посредством проводимости. Когда быстро движущаяся молекула сталкивается с более медленной молекулой, более медленная молекула ускоряется (и становится более красной), а более быстрая молекула замедляется (и становится более синей).
    • Объясните, что при любой температуре большинство молекул движутся примерно с одинаковой скоростью и имеют примерно одинаковую кинетическую энергию, но всегда есть некоторые, которые движутся медленнее, а некоторые — быстрее. Температура на самом деле представляет собой комбинацию или среднее значение кинетической энергии молекул.Если бы вы могли поместить в эту симуляцию термометр, он бы столкнулся с молекулами, движущимися с разной скоростью, так что он регистрировал бы среднюю кинетическую энергию молекул.

    Чтобы добавить энергии, начните с «Холодный», затем нажмите «Средний», а затем «Горячий».

    Спросите студентов:

    Что вы замечаете в молекулах при добавлении энергии?
    По мере добавления энергии все больше молекул движется быстрее.Розовых и красных молекул больше, но есть еще более медленные синие.

    Чтобы удалить энергию, начните с «Горячий», затем нажмите «Средний», а затем «Холодный».

    Спросите студентов:

    Что вы замечаете в молекулах по мере удаления энергии?
    По мере удаления энергии большее количество молекул движется медленнее. Пурпурных и синих молекул больше, но некоторые все еще меняют цвет на розовый.
  • Попросите учащихся попробовать одно или несколько расширений и использовать проводимость для объяснения этих общих явлений.

    Сравните фактическую температуру и ее ощущения для различных предметов в комнате.

    Спросите студентов:

    Коснитесь металлической части стула или ножки стола, а затем прикоснитесь к обложке учебника. Кажется, что эти поверхности имеют одинаковую или разную температуру?
    Они должны чувствовать себя иначе.
    Почему металл становится холоднее, хотя его температура такая же, как у картона?
    Сообщите студентам, что, хотя металл кажется холоднее, металл и картон на самом деле имеют одинаковую температуру.Если учащиеся не верят этому, они могут использовать термометр, чтобы измерить температуру металла и картона в комнате. Находясь в одном помещении с одинаковой температурой воздуха, обе поверхности должны иметь одинаковую температуру.

    Покажите анимацию «Проводя энергию», чтобы ответить на вопрос, почему металл холоднее картона.

    Скажите студентам, чтобы они наблюдали за движением молекул в металле, картоне и в пальце.

    Объясните: молекулы в вашем пальце движутся быстрее, чем молекулы металла при комнатной температуре.Таким образом, энергия вашего пальца передается металлу. Поскольку металл является хорошим проводником, энергия передается от поверхности через металл. Молекулы в вашей коже замедляются, поскольку ваш палец продолжает отдавать энергию металлу, поэтому ваш палец кажется более прохладным.

    Подобно металлу, молекулы в вашем пальце движутся быстрее, чем молекулы в картоне, имеющем комнатную температуру. Энергия передается от пальца к поверхности картона.Но поскольку картон является плохим проводником, энергия не легко передается от поверхности через картон. Молекулы в вашей коже движутся примерно с одинаковой скоростью. Поскольку ваш палец не теряет много энергии для картона, он остается теплым.

    Сравните фактическую температуру с ощущением температуры воды и воздуха.

    Попросите учащихся использовать два термометра для сравнения температуры воды комнатной температуры и температуры воздуха.Они должны быть примерно одинаковыми.

    Спросите студентов:

    Опустите палец в воду комнатной температуры, а другой — в воздух. Кажется, что вода и воздух имеют одинаковую или разную температуру?
    Палец в воде должен казаться холоднее.
    Почему вода кажется прохладнее, хотя ее температура такая же, как у воздуха?
    Напомните ученикам, что, хотя вода кажется более холодной, на самом деле вода и воздух имеют примерно одинаковую температуру.Студенты должны понимать, что вода лучше проводит энергию, чем воздух. Чем быстрее энергия отводится от пальца, тем холоднее становится кожа.

    Подумайте, почему чашки с холодной и горячей водой достигают комнатной температуры.

    Попросите учащихся подумать и объяснить следующую ситуацию:

    Допустим, вы поставили чашку холодной воды в одну комнату и чашку горячей воды в другую. В обеих комнатах одинаковая комнатная температура.Почему холодная вода становится теплее, а горячая холоднее?
    В обоих случаях энергия переместится из области с более высокой температурой в область с более низкой температурой. Таким образом, энергия воздуха комнатной температуры перейдет в холодную воду, которая нагревает воду. И энергия от горячей воды перейдет в более прохладный воздух, который охлаждает воду.
  • Создайте свой собственный чертеж | Как рисовать планы этажей

    Как рисовать планы этажей вручную или с помощью программного обеспечения для дизайна дома

    В этом руководстве «Создайте свой собственный чертеж» вы подробно расскажете, как рисовать планы этажей для вашего нового дома.За этим процессом могут следить те, кто составляет свои чертежи вручную или с помощью программного обеспечения для домашнего дизайна.

    В этом уроке мы предполагаем, что вы уже выполнили эскизы дизайна своего дома. Если вы только начинаете заниматься дизайном дома, ознакомьтесь с нашим бесплатным руководством по дизайну дома.

    Параметры черчения

    Есть два основных способа сделать свои собственные чертежи.

    • Использование программного обеспечения для домашнего дизайна.
    • Составим их вручную.

    Существует также возможность сделать и то, и другое.

    Кто-то может спросить, зачем кому-то делать свои собственные чертежи вручную, когда у нас есть много относительно недорогих программных продуктов для домашнего дизайна.

    Вот несколько веских причин:

    • Чтобы по-настоящему научиться использовать программы проектирования домов для полного создания поперечных сечений, каркаса и других деталей чертежей, необходимых для утверждения планов здания, требуется много времени.
    • Большинство недорогих программ (менее 250 долларов) не генерируют детали, необходимые для полных строительных чертежей.

    Большинство программ проектирования домов могут создавать чертежи этажей с точными размерами и качеством, необходимым для разрешения на строительство. Но для некоторых программ это все, что вы можете сделать со строительными чертежами. Какие виды остаются, так это поперечные сечения, виды фасадов и любые необходимые планы каркаса. Здесь вам, возможно, придется сделать свои собственные чертежи вручную или использовать более полнофункциональную (и более дорогую программу для домашнего дизайна).

    Я не предлагаю полностью отказаться от программ домашнего дизайна. Хороший подход, если вы хотите снизить расходы, — это рисовать с помощью программного обеспечения для дизайна и рисовать вручную.

    Программы домашнего дизайна отлично подходят для того, чтобы вы могли рисовать планы этажей в 2D, а затем визуализировать их в 3D. Вы можете легко перемещать стены по мере совершенствования своего дизайна. Программы дизайна позволяют быстро создавать обзоры ваших идей и проектов. Затем вы можете легко изменять чертежи, перетаскивая мебель, бытовую технику и приспособления в чертежи.Часто вы понимаете, что недостаточно места для определенных областей, когда в них установлены светильники, или, возможно, вы тратите пространство в некоторых областях.

    Используете ли вы программное обеспечение для домашнего дизайна или рисуете чертежи вручную, первые чертежи, с которых нужно начинать, — это планы этажей. Используя свои собственные эскизы плана этажа или результаты из модуля «Нарисовать план этажа» нашего руководства по дизайну дома, начните с рисования внешних стен основного этажа вашего дома. (Подробная последовательность действий для рисования планов этажей от руки будет хорошей, если вы также используете программное обеспечение для проектирования.)

    В вашем местном магазине товаров для искусства должны быть все инструменты для рисования, которые вам понадобятся, чтобы сделать свои собственные чертежи. Вы также можете заказать большую часть этих расходных материалов через Интернет. Хороший поставщик — Утрехтские принадлежности для черчения.

    • Масштаб архитектора
    • Т-образный квадрат
    • Регулируемый треугольник
    • Карандаши механические с грифелями
    • Фломастеры
    • Ластики
    • Стирающие щиты (для точного стирания только определенных частей вашего рисунка)
    • Компас
    • Шаблон символа
    • Длинная металлическая линейка или прямой край
    • Копировальная бумага
    • Малярная лента
    • Универсальный нож
    • Большая плоская рабочая поверхность (стол)
    • Белый картон для плакатов в качестве основы для вашей рабочей поверхности

      Необязательно, но приятно:

    • Параллельная линейка (для рисования параллельных линий — в качестве альтернативы можно также использовать Т-образный квадрат)

    Как использовать масштаб архитектора

    Чтобы сделать свой собственный проект в масштабе, вы воспользуетесь масштабом архитектора.Весы Architect очень просты в использовании, математика не требуется.

    Для планов дома следует использовать масштаб от 1/4 дюйма до фута для чертежей плана этажа. Это записывается как 1/4 «: 1 ‘. Это означает, что каждая четверть дюйма, которую вы рисуете на своей странице, представляет один фут для реального дома, который будет построен. Таким образом, один дюйм на вашем чертеже будет представлять четыре фута построенного дома

    Найдите сторону треугольной шкалы, на которой нанесено 1/4 «: 1 ‘. Числа на этой стороне шкалы представляют собой футы для вашего построенного дома.Итак, если вам нужно нарисовать внешнюю стену длиной 36 футов, вы должны:

    1. Положите шкалу на бумагу
    2. Сделайте небольшую отметку карандашом на бумаге возле нулевой отметки на шкале.
    3. Сделайте еще одну маленькую отметку карандашом на бумаге возле отметки 36 на шкале.
    4. С помощью металлической линейки нарисуйте прямую линию, соединяющую две отметки.

    Эта линия будет иметь размер 9 дюймов на вашем чертеже и будет представлять 36 футов для построенного дома.

    Когда закончите, на ваших чертежах должны быть точно указаны все размеры комнаты. Но люди, занимающиеся строительством, часто используют архитектурную шкалу (или линейку) во время строительства, чтобы проверить различные размеры на ваших чертежах. Поэтому для этой цели убедитесь, что вы используете точный масштаб для каждой нарисованной линии.

    Сама страница с чертежами

    Чтобы сделать свой собственный план этажа, используйте лист бумаги размером 24 на 36 дюймов. Положите лист на рабочую поверхность так, чтобы самый длинный край проходил горизонтально.

    Нижний правый угол рисунка, который вы сохраните для основной надписи. Здесь вы напишете название вида, который вы рисуете (план этажа, фасад, поперечное сечение), масштаб чертежа, название дома (может быть просто фамилия), имя дизайнера и дату. Дата очень важна, особенно когда вы вносите изменения в свои планы. Каждый на стройплощадке должен знать, какую дату в планах им следует использовать.

    Мы столкнулись с этой проблемой при заливке бетонных оснований и опор столбов.К счастью, я наблюдал за заливкой, когда заметил, что подушки для опорных стоек заливаются не в том месте. Я поговорил с командой и обнаружил, что у них есть старый набор чертежей. Мы переместили деревянный каркас для подушек, а затем вручную перелопатили залитый бетон в нужное место.

    Нарисовать внешние стены

    Начните с рисования внешних стен вашего проекта. Вам нужно будет примерно отцентрировать вид на плане первого этажа в пространстве на доступном листе, за исключением основной надписи.Поэтому, прежде чем рисовать свою первую стену, используйте масштаб и получите приблизительное представление о том, сколько места на странице потребуется для вашего плана первого этажа.

    В этом уроке мы будем двигаться по часовой стрелке, начиная с верхнего левого угла вашего рисунка. Вы можете выбрать, как вы будете ориентировать дом на странице. Довольно стандартно иметь входную дверь в нижней части горизонтального листа, но в зависимости от дизайна или формы вашего дома вы можете изменить это.

    Для чертежей плана этажа вы начертите обрамленные стены, внутренние и внешние.То есть вы не будете рисовать окончательные размеры комнат после установки гипсокартона или других готовых поверхностей стен. Другие чертежи детализируют готовые поверхности внешних и внутренних стен по мере необходимости.

    Строительные чертежи для планов этажей должны быть правильно рассчитаны для бригады обрамления. Разница в размерах комнаты с установленным гипсокартоном очень мала и будет составлять всего около дюйма для любой данной комнаты (полдюйма гипсокартона с каждой стороны комнаты).Но могут быть части вашего дизайна, где отклонение на дюйм может вызвать проблемы (например, если вы предварительно заказываете нестандартные или стандартные шкафы).

    Начните с верхнего левого угла плана этажа. На этом этапе не беспокойтесь о дверях и окнах, мы их нарисуем позже.

    1. Используйте карандаш, масштаб вашего архитектора и линейку, чтобы нарисовать, каким будет общий внутренний размер первой стены, пока она не встретится с другой стеной (ваши внешние стены могут иметь толщину от нескольких дюймов до нескольких футов — для тюк соломы домой например).
    2. Используйте свой Т-образный квадрат (или транспортир для стены, не находящейся под прямым углом к ​​предыдущей стене) и масштаб архитектора, чтобы нарисовать следующую стену.
    3. Продолжайте таким же образом, по часовой стрелке вокруг вашего рисунка, пока не будет нарисована внутренняя сторона обрамления всех ваших внешних стен.
    4. Наконец, нарисуйте внешнюю часть каркаса внешней стены. Если вы обрамляете каркас 2 на 6, ваши внешние стены в обрамлении будут иметь толщину 5 1/2 дюймов (2 на 4 и 2 на 6 пропущены через строгальный станок, который уменьшает их ширину и толщину на полдюйма).

    Нарисовать внутренние стены

    Для внутренних стен:

    1. Нарисуйте обе стороны каждой внутренней стены. Если вы будете использовать 2 на 4 для обрамления ваших внутренних стен, фактическая толщина каждой обрамленной стены будет 3 1/2 дюйма (как объяснено выше в конце раздела чертежа внешних стен). Сначала просто нарисуйте каждую стену, двери и проемы мы определим позже.
    2. Нарисуйте стены вокруг любых лестничных клеток. Это помогает визуализировать зону лестничной клетки как комнату.Если вокруг лестничной клетки не будет физической стены, просто нарисуйте слабую пунктирную линию.
    3. Нарисуйте лестницы и любые промежуточные лестничные площадки внутри этих стен.
    4. Нарисуйте стрелку с надписью «вверх» в направлении вверх по лестнице.

    Раздвижные двери и окна

    Следующим шагом в создании собственного чертежа является нанесение дверей и окон на план этажа. Для каждого дверного, оконного или стенного проема на плане этажа:

    • Используйте масштаб, чтобы определить его положение.
    • Нарисуйте соответствующий символ двери или окна из глоссария символов чертежей, чтобы правильно его идентифицировать.

    Помещения для этикеток

    В центре каждой комнаты четко обозначьте название комнаты. Включите туалеты и открытые пространства, такие как входы.

    Найдите бытовые приборы, сантехнику и приспособления

    Используя масштаб, шаблон символов и линейку, нарисуйте правильные символы для:

    • Вся бытовая техника
    • Встроенная мебель, такая как кухонные и ванные шкафы и прилавки.
    • Сантехнические изделия, такие как раковины, туалеты и ванны
    • Камины
    • Такое оборудование, как печи, кондиционеры и резервуары для воды.

    Нарисовать электрические символы

    Все электрические символы теперь должны быть добавлены к вашим планам.

    Для элементов, устанавливаемых на потолок, нарисуйте следующие приспособления на полу сразу под местом, где они будут установлены.

    • Потолочные светильники, например светильники для горшков или дорожек.
    • Дымовая сигнализация

    Этикетка для поверхностей пола

    Детализируйте планы, указав для каждой комнаты, как будут отделаны полы и какие необходимые черновые полы.Например, ваши планы могут быть такими:

    • Паркетный пол толщиной 3/4 дюйма
    • Плитка 1/4 «над фанерным черным полом 1/2»
    • Ковер поверх фанерного основания 5/8 »

    Измерьте свои планы

    Следующим шагом на чертежах плана этажа является нанесение точных размерных линий. Вам нужно будет нарисовать размерные линии для:

    • Каждая комната
    • Унитазы
    • Глубина корпуса
    • Расстояние от стены до задней части унитаза (известное как грубое по размеру)
    • Размеры ванн
    • Расстояние от стен до края любых приборов или приспособлений.

    Обратите внимание, что не все требуемые размерные линии показаны на плане ниже — это сделано для удобства просмотра. Вдоль каждой наружной стены должна пройти еще одна размерная линия, чтобы определить местонахождение всех оконных и дверных проемов.

    Добавить мебель

    Мебель не должна быть включена в ваши строительные чертежи, но для целей вашего собственного проектирования рекомендуется использовать масштабные вырезы в мебели в процессе проектирования, чтобы обеспечить достаточное пространство для всех комнат и проходов.См. Наш учебный модуль «Рисование плана этажа» для получения дополнительной информации и обозначений чертежей мебели.

    Создание спецификации окон и дверей

    Последний шаг в создании собственного чертежа — создание расписания окон и дверей.

    На вашем плане этажа:

    1. Обозначьте каждую дверь и окно цифрой или буквой.
    2. В пустой области справа от плана этажа создайте список из трех столбцов.
    3. Поместите все надписи для ваших дверей и окон в первую колонку.
    4. Перечислить типы окон и дверей во втором столбце (створки, маркизы, фиксированные, одинарные и т. Д.)
    5. Укажите точный размер окна в третьем столбце.

    Далее Создайте свой собственный модуль чертежа

    Перейдите к следующим учебным модулям по построению дома: Как рисовать фасады и рисовать поперечные сечения домов.

    Никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена или скопирована без письменного разрешения. Нелегальные копии в Интернете будут обнаружены Copyscape.

    Как работает электрический душ?

    Как работает электрический душ? — Объясни это

    Рекламное объявление

    Криса Вудфорда. Последнее изменение: 13 января 2021 г.

    Вы принимаете душ или купаетесь? Вам нравится чувствовать
    пульсирующие струи воды очищают вашу грязную кожу? Или ты
    предпочитаете роскошно полежать в ванне, пока вода не остынет? Если
    вы моетесь менее пяти минут, и в вашем душе есть современные,
    напор с низким расходом, вы сэкономите более 50 галлонов воды и огромное количество
    энергии по сравнению с принятием полной ванны.Экономия горячей воды с
    душ помогает сократить ваши счета за электроэнергию, и это простая вещь, которую вы можете
    делать для борьбы с глобальным потеплением.
    Звучит неплохо? Давайте подробнее рассмотрим, как работают душевые кабины!

    Фото: Простой электрический душ Mira. Есть два элемента управления для регулировки температуры.
    Верхний циферблат устанавливает температуру в широком смысле: высокую, среднюю или низкую. После того, как вы примерно установите температуру,
    нижний циферблат позволяет точно настроить, чтобы вода была настолько горячей, насколько вы хотите.

    Как работают душевые со смесителем?

    Самые простые души называются душами со смесителем и, как их название
    предполагает, что они работают, смешивая горячую и холодную воду из отдельных труб.
    для приготовления теплой воды, температура которой находится где-то посередине.В
    Самая простая форма смесителя для душа — Y-образная резиновая труба, которую вы можете
    установить над кранами (кранами) горячей воды и водой на ванне. Регулируя
    смесителей, вы создаете единый поток воды точно в
    желаемую температуру.

    Проблема с подобными душевыми смесителями в том, что температура
    трудно контролировать. Если кто-то включает кран с холодной водой или промывает
    в туалете в другом месте вашего дома, холодная вода внезапно
    уменьшенный. Это означает, что поступает пропорционально больше горячей воды.
    в душе, и, если вода слишком горячая, вы можете
    ошпаренный.Обратное произойдет, если кто-то включит горячий
    кран — вы внезапно обнаружите, что душ становится очень холодным!

    Душевые со смесителем, встроенные в стену, решают эту проблему.
    с помощью встроенных термостатов. Они постоянно
    отрегулируйте температуру смешанной воды, чтобы она не закипела
    как омар или замороженный, как пингвин, водой, которая попеременно слишком горячая или
    слишком холодно. В большинстве душевых со смесителем также есть защитные выключатели, предотвращающие
    вы не доводите воду до опасно высокого уровня, что является
    хорошие новости, если ими пользуются немощные пожилые люди или маленькие дети.

    Но все же есть основная проблема со смесителями для душа: в них обычно течет горячая вода.
    из бака. Как только резервуар опустеет, горячей воды больше нет, и вам придется подождать
    чтобы бак наполнился, прежде чем вы снова сможете принять душ.

    Фото: 1) Типичный душ со смесителем с термостатическим управлением. Горячая вода и холодная вода поступают через
    две трубы в стене (вверху), смешиваются в блоке клапанов в центре и вытекают через изогнутую
    шланг у основания, который соединяется с душевой лейкой.Это действительно простой душ: вы просто поворачиваете ручку, чтобы переключить
    на холодную воду, затем продолжайте поворачивать ее по часовой стрелке, чтобы вода стала настолько горячей, насколько вы хотите.

    Фото: 2) Однако разобрать на части, и это немного сложнее! Волшебный компонент — это маленький черный цилиндр посередине, который представляет собой восковой термостат. Он содержит герметичную капсулу из воска, которая расширяется или сжимается, открывая и закрывая клапан горячей воды и, таким образом, поддерживая постоянную общую температуру смешанной воды.

    Рекламные ссылки

    Как работает электрический душ?

    Электрический душ решает эту проблему, нагревая холодную воду электричеством.В них никогда не заканчивается горячая вода, поэтому они являются отличным решением, если в вашем доме много людей.
    кто любит принимать душ один за другим.

    Электрический душ работает так же, как и другие электрические
    горячие приборы, в том числе электрические тостеры и фены. Они
    пропустить электрический ток через кусок металла, называемый нагревательным элементом.
    У этого есть умеренное сопротивление, поэтому он становится очень горячим, когда
    электричество проходит через него. Холодная вода течет мимо элемента, собирая тепло и устремляясь наружу.
    сопло, на котором вы стоите.

    Рисунок: Основная концепция электрического душа: холодная вода поступает в трубу слева,
    течет мимо спирального нагревательного элемента (красный) в центре и уходит горячей водой справа.

    Вы, наверное, знаете, что вода и электричество обычно очень затратны.
    опасная комбинация, но электрические души совершенно безопасны, если они правильно установлены.
    Это потому, что нагревательный элемент — это полностью герметичный блок. В
    электрический ток течет через элемент, но не таким образом
    что это может вас шокировать.Электричество не контактирует с
    вода, которая касается вас.

    Термостатический контроль

    Фото: Если вы хотите сэкономить на душе, подружитесь с термостатом — и уменьшите его на градус или два.

    Температуру электрического душа можно отрегулировать, повернув
    циферблат, который обычно отмечен шкалой, идущей от синего (для
    холодный) до красного (для горячего). В обычных электрических душах этот циферблат
    просто регулирует поток, чтобы больше или меньше воды проходило мимо нагревательного элемента, делая
    вода, выходящая из насадки для душа, холоднее или горячее.В лучших душах установлены клапаны уравновешивания давления, встроенный резервуар для смешивания воды (что помогает
    чтобы избежать резких перепадов температуры при повороте шкалы), и
    различные термостаты и датчики потока поддерживают температуру и давление воды, как
    как можно более безопасный и устойчивый. Это сложная задача, потому что вода, подаваемая в электрический душ, гораздо более вариативна.
    по температуре и давлению, чем вы думаете. Зимой температура на входе может упасть до минимума.
    как несколько градусов по Цельсию, в то время как летом, вероятно, будет на десять градусов жарче.Это настоящий вызов для
    душ для поддержания нормального расхода воды и постоянной температуры воды круглый год.
    (Это, кстати, объясняет, почему, даже если вы никогда не меняете температуру в душе, вода,
    выходит из шланга, может быть жарче или холоднее, чем в прошлый раз, когда вы принимали душ.)

    Душ с сильным напором

    Для эффективной работы электрического душа необходима холодная вода.
    подача воды с достаточно высоким давлением для начала, потому что
    душевой нагревательный элемент снизит напор воды, когда она течет
    сквозной, а также относительно высокий уровень шланга и насадки для душа
    уменьшит его еще больше.Если напора воды не хватает для обычного
    электрический душ, решение — установить душ с сильным напором воды. Это занимает
    и нагревает холодную воду, как обычный электрический душ, но
    также использует электрический насос для увеличения давления воды, чтобы
    покидает сопло с большей силой и большей скоростью. Если экономия
    вода и энергия важны, имейте в виду, что душ с сильным напором воды
    В 3-5 раз больше, чем в обычных душах. Это означает длительную власть
    душ может легко стоить вам столько же, сколько большая ванна, полная горячей
    вода!

    Как работает электрический душ: вкратце

    Типичный электрический душ похож на более сложную версию душа со смесителем.
    где горячая вода мгновенно нагревается нагревательным элементом, но все еще смешивается с
    холодной воды, чтобы получить желаемую конечную температуру воды.Как это работает? Как это!

    1. Вы нажимаете или включаете выключатель.
    2. Управляет соленоидом (электромагнитным переключателем), который открывает клапан на впускной трубе воды.
    3. При открытом клапане холодная вода под давлением поступает в душ из обычного бытового водопровода.
    4. Часть воды течет в небольшой пластиковый бак нагревателя (примерно 0,25 литра). Танк действует как
      резервуар для горячей воды, помогающий обеспечить как постоянный поток горячей воды, так и более стабильную температуру.Это также помогает сгладить временные «выбросы» и «недостижения» температуры, которые возникают, когда вы внезапно поворачиваете шкалу температуры вверх или вниз.
    5. Мощные нагревательные элементы внутри бака (иногда до
      10,8 кВт — примерно в пять раз больше, чем у электрического чайника) мгновенно
      нагреть холодную воду. Вода нагревается намного быстрее, чем в чайнике, потому что у вас, возможно,
      в половину или четверть больше в баке и в пять раз больше мощности, чем в вашем распоряжении.
    6. Попутно отметим, что на дне резервуара есть удобная небольшая иловая ловушка для улавливания накипи и мусора, которую можно опорожнить, сняв скрытую крышку.
    7. Горячая вода из бака и холодная вода из источника встречаются в термостатическом смесительном клапане, аналогичном
      к тем, на которые мы смотрели выше. Большой регулятор температуры, который вы поворачиваете, управляет этим клапаном, заставляя
      вода горячее или холоднее, как вам нужно. Встроенный в клапан термостат пытается поддерживать постоянную температуру.
      как только вы его установите.
    8. Датчик давления и расхода на выходной трубе проверяет опасно низкое давление и запускает цепь.
      при необходимости выключить душ.
    9. Электронная плата контролирует этот датчик и различные другие датчики и элементы управления. Разные души более или менее изощрены. Некоторые полностью управляются электроникой; некоторые полностью ручные.
    10. На дне резервуара для воды предохранительный клапан (иногда называемый устройством сброса давления или PRD) может открыться, если давление воды станет слишком высоким. В этом случае вода выльется из небольшой переливной трубы.
    11. Резервуар для воды также содержит механизм термовыключения.Если вода становится слишком горячей, датчик температуры в резервуаре включает цепь и соленоид, чтобы перекрыть подачу воды (или иногда просто нагревательный элемент), чтобы вы не вскипели, как омар!
    12. Горячая вода подается в душевую лейку так, как вам нравится.

    Вот душ Mira с нашей верхней фотографии со снятой пластиковой крышкой, демонстрирующий, как некоторые из этих компонентов выглядят на практике:

    1. Впускная труба холодной воды.
    2. Основной поток / контроль температуры.Когда передняя крышка находится на месте, большая сине-красная (горячая-холодная) шкала термостата защелкивается здесь.
    3. Переключатель включения / выключения, соленоид и основной (низкий-средний-высокий) контроль температуры.
    4. Нагревательные элементы. Вы можете увидеть подключенные к ним провода прямо вверху.
    5. Бак для нагрева воды.
    6. Выпускная труба, подсоединенная к душевому шлангу (не показан).

    Как и следовало ожидать, две половины пластикового корпуса закрыты резиновой прокладкой; когда они защелкиваются, вода не может попасть на электрические детали внутри.

    Сколько энергии потребляет электрический душ?

    Как и любой другой электроприбор, душевые кабины имеют номинальную мощность, которая показывает, сколько энергии они потребляют.
    каждую секунду. Обычно для душа используется где-то от 7,5 кВт (киловатт) до 11 кВт; выше
    число, тем больше энергии вы используете и тем лучше принимается душ.
    В душе с сильным напором электричество приводит в движение как насос, так и
    нагревательный элемент, поэтому большее число обычно означает больший поток воды и более бодрящий душ.Есть и обратная сторона: большее число обычно означает более сложный
    душевая кабина (которая для начала стоит дороже), и каждая из ваших душевых
    использовать больше энергии и стоить больше денег. Количество киловатт представляет собой количество единиц электроэнергии.
    вы бы использовали, если бы вы принимали душ в течение целого часа — например, для душа мощностью 11 кВт потребуется 11 единиц.
    Умножьте это число на удельную стоимость электроэнергии, чтобы выяснить, сколько стоит часовой душ
    будет стоить, затем разделите на две части, чтобы найти стоимость душа продолжительностью две, четыре, восемь или сколько угодно минут
    Вы предпочитаете.

    Если вы думаете, что душ стоит недорого, взгляните еще раз на эти цифры мощности: около 10 кВт. Это примерно в 4–5 раз больше, чем использует электрический чайник, и, вероятно, вдвое больше, чем у сушилки для белья. Предположим, вы принимаете душ в течение 5–10 минут за раз, и в вашей семье четыре человека принимают душ один раз в день, это означает, что вы будете использовать
    20–40 минут дорогостоящей мгновенной горячей воды в день, что обойдется вам в несколько единиц электроэнергии.
    ежедневно. Это намного дороже, чем кажется.Очевидно, что чем мощнее ваш душ и чем дольше вы им пользуетесь, тем дороже он стоит.

    Душевые кабины экономят энергию по сравнению с ваннами?

    Фото: Диаграмма: Вообще говоря, душ потребляет меньше воды и энергии, чем ванна, но длительный душ с сильным напором потребляет больше. На основе данных из «Душевые против ванн: факты, цифры и заблуждения», проведенные Waterwise,
    24 ноября 2011 г. [из архива Wayback Machine].

    Что стоит дороже, душ или ванна? Как правило, душевые используют меньше
    энергии, потому что они используют меньше воды, но все зависит от вашего душа
    и твоя ванна.Если у вас современный электрический душ с малотоннажным
    голову, и вы используете ее всего три-четыре минуты, это будет очень
    эффективен и должен сэкономить ваши деньги по сравнению с принятием ванны. если ты
    принять душ с сильным напором воды и постоять под ним 15 минут, не
    рассчитывайте сэкономить много — возможно, вы даже обнаружите, что это стоит вам дороже! Если у тебя есть
    душ над ванной, простой способ проверить, действительно ли вы
    спасение всего — это принять душ с установленной вилкой. Вообще говоря, если вы
    используйте меньше воды, вы экономите энергию и деньги; чем меньше горячей воды
    вы используете, тем больше вы экономите.(Конечно, расчет несколько меняется, если ваш
    в душе используется более горячая вода, чем в ванне, или наоборот.)

    Если у вас ванна и душевая кабина раздельные, сравнивая
    затраты сложнее. Если вы знаете свою математику, вы можете прочитать свой
    счетчики электроэнергии (или газа) до и после принятия ванны и душа
    и рассчитайте стоимость, используя разницу в показаниях. Или ты
    мог бы использовать монитор электрической энергии, хотя это не поможет вам, если
    Ваша ванна или душ работают на газе или масле!

    Стоит ли покупать экологически чистые душевые лейки?

    Фото: В электрических душах используются нагревательные элементы с почти 100-процентной эффективностью, поэтому, в общем,
    тепловая энергия, которую вы получаете, равна той, которую вы вкладываете.Это означает, что если вы хотите сэкономить на затрачиваемой энергии (чтобы помочь окружающей среде или сэкономить деньги), вы также должны сэкономить на получаемой энергии за счет снижения температуры, расхода воды или времени, которое вы проводите в помещении. душ.

    Один из самых основных (и полезных) законов физики, сохранение энергии,
    говорит нам, что мы не можем создать или уничтожить энергию: мы не можем вырвать ее из воздуха или заставить ее полностью исчезнуть, а только преобразовать ее из одной формы в другую. Если вы хотите уменьшить количество энергии, которую вы тратите на
    душ (или деньги, которые вы тратите), сохранение энергии говорит нам, что вы можете сделать это только следующими способами:

    • Используйте меньше воды (другими словами, принимайте душ меньше времени).
    • Используйте то же количество воды, но более низкой температуры.
    • Используйте более эффективный душевой элемент, который расходует меньше энергии. Однако большинство электрических нагревательных элементов почти на 100 процентов эффективны,
      так что вряд ли это будет иметь большое значение.
    • Используйте электрический душевой элемент меньшей мощности (в ваттах). Но если элемент потребляет меньше энергии (меньше энергии
      в секунду), каждую секунду в воду должно поступать меньше энергии, поэтому душ с меньшей мощностью просто сделает
      вода холоднее.

    Фото: Хотите сэкономить воду, энергию и деньги, принимая душ? Забудьте об этой дорогой экологичной насадке для душа; это действительно все, что вам нужно. Это четырехминутный «таймер яйца» на присоске. Многие компании водоснабжения раздают их бесплатно; проверьте, есть ли у вас!

    Так что насчет экологически чистых сменных душевых лейок, которые, как утверждают, экономят воду и деньги? Опять же, сохранение энергии
    говорит нам, что любые ваши достижения должны быть потеряны в другом месте. Если ваш душ экономит энергию, он может это сделать
    только за счет уменьшения количества используемой воды или ее температуры.Он не может дать вам то же самое
    качество душа (одинаково горячее, столько же при одинаковом количестве воды) при одновременной экономии энергии; законы физики этого просто не допускают! Эко-душевые лейки обычно работают за счет уменьшения количества воды, протекающей через них (и изменения воздушного потока, чтобы вы не заметили разницы). Поскольку они, как правило, довольно дороги, они могут вообще не сэкономить вам деньги — и вы можете добиться точно такого же эффекта, либо уменьшив подачу воды в кране (душевые смесители обычно позволяют это сделать, но часто электрические душевые кабины). не следует), принимайте душ при немного более низкой температуре или принимайте душ в течение меньшего времени.

    Как работают пульсирующие насадки для душа?

    Фото: В пульсирующей душевой лейке давление поступающей воды (1) приводит в действие небольшую турбину (2), которая заставляет вращаться колесо (3). Отверстия в колесе прерывают поступающий поток воды, периодически создавая ударные импульсы выходящей воды (4). Это очень упрощенная версия происходящего; более подробное описание и схемы см. в патентных документах, перечисленных ниже.

    Мощный душ отлично подходит для усталых костей, но пульсирующий душ может быть еще лучше, если вы хотите сделать массаж.
    ваши ноющие мышцы одновременно.Как они работают? Хотя существуют различные конструкции, большинство
    полагаться на давление струи воды, чтобы повернуть миниатюрную водяную турбину, прикрепленную к
    вращающееся колесо внутри насадки для душа. В колесе есть одно или несколько отверстий, поэтому оно прерывается
    поток воды периодически, давая регулярные струи воды под давлением
    через форсунки для душа вместо постоянной струи. Это немного похоже на садовый дождеватель, в котором
    кулачок, управляемый давлением поступающей воды, включает и выключает выходящий поток.

    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    Книги

    Статьи

    Патенты

    В этих патентных заявках вы найдете очень подробные иллюстрированные описания двух конструкций пульсирующих головок душа:

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

    Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

    Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

    Подписывайтесь на нас

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

    Цитировать эту страницу

    Вудфорд, Крис. (2008/2021) Электрические души. Получено с https://www.explainthatstuff.com/electricshowers.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

    Больше на нашем сайте …

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *