Az otthoni tűzhely olyan fém vagy kő berendezés, amely szerves tüzelőanyagot (fa, tőzeg vagy szén) éget el háztartási célokra - fűtésre és főzésre . Az előmelegített kályha gyorsan felmelegíti a helyiséget, majd további tüzelőanyag nélkül hosszú ideig melegíti.
A faszén kályhák többféle kivitelben kaphatók. A faszén sokkal magasabb hőmérsékleten ég, mint a fa . Így a széntűzhelyeket úgy kell megtervezni, hogy ellenálljanak az erős hőnek. Ellentétben a fatüzelésű kályhával, amely nincs rácsokkal felszerelve, a széntüzelésű kályhát akár fával, akár faszénnel lehet tüzelni (a szénkályhák rostélyai kivehetők). A szénkályhák ráccsal vannak felszerelve, amely lehetővé teszi, hogy az égéshez szükséges levegő egy részét alulról (tűz alatt) irányítsa. A tűz felett és alatt eloszló levegő aránya a szén típusától függ. A barnaszén és a lignit hevítés közben több éghető gázt bocsát ki, mint az antracit , ezért több levegőre van szükség a tűz felett a teljesebb égéshez. A tűz feletti és alatti levegő arányát gondosan be kell állítani a teljes égés biztosítása érdekében. Ugyanazon mennyiség mellett a szén több hőt ad, mint ugyanannyi fa, azonban a szénkályhákat számos esetben elhagyták az általuk okozott környezeti problémák miatt [1] .
A kandalló egyik változata a kandalló volt ( lat. caminus - nyitott kandalló ) - a falhoz hajtogatott házi kályha széles nyitott tűzterű , egyenes kéményű [2] [3] . A kandalló fűtőhatása nagyrészt a hősugárzásnak köszönhető, amely felmelegíti a kandalló körüli tárgyakat, amelyek viszont a hő egy részét átadják a levegőnek. A nyitott kandalló adja a legkevesebb hőt. A beépített zárt tűzterű, fejlett kandallók képesek hőt adni, ami elegendő egy kis ház fűtéséhez. A modern kandallók különféle hőenergia- forrásokat használnak : fa , szén , gáz , bioüzemanyag , pellet , elektromos áram ( elektromos kandallók ). Egyes kandallók ventilátorral vannak felszerelve , amelynek célja, hogy a kandalló hőjének egy részét konvekciós úton továbbítsa a levegőbe , aminek eredményeként a fűtött helyiség egyenletesebben melegszik fel. Esztétikai szempontból az elektromos kandallókat nem ajánlatos ablakok, lámpák és egyebek elé helyezni, mert az irányított fénysugarak csökkentik a vizuális hatás észlelésének mértékét.
Takarékos ember lévén Benjamin Franklin észrevette, hogy az akkoriban a ház külső fala mentén kéményes kandallókban a hő nagy része a kéményben veszett el. 1741-ben [4] feltalált egy gazdaságos kemencét, amelynek falai öntöttvasból készültek , amely nagy hővezető képességgel rendelkezik . Egy ilyen kemence egyszerre volt egy kazán ( kemence - egy kamra, ahol tüzelőanyagot égettek) és egy radiátor (a kemence falai hőt sugározva felmelegítették a helyiség levegőjét). Az égéshez szükséges hideg levegőt a helyiségen kívülről veszik, és a padlóban lévő csatornán keresztül a válaszfalra (terelőre) vezetik [5] . Az alacsony külső levegő hőmérséklet megnövekedett huzatot és hatékonyabb tüzelőanyag-égést eredményez, anélkül, hogy ehhez meleg szobalevegőt fogyasztana. A füst a padlóban lévő U alakú kivezető nyíláson keresztül távozik. Így csökkenteni tudta a hőveszteséget, az üzemanyag-fogyasztást és a kemence méretét.
A tégla kemencéket úgy fejlesztették ki, hogy szabályozzák a levegő áramlását égés közben . A kemence lefektetése szinte teljes égést biztosított különböző típusú tüzelőanyagok elégetésekor a légáramlás korlátozása nélkül. A forró gázok hőmérsékletének maximális kihasználása hozzájárult ahhoz, hogy a hőt hosszú ideig sugározzák anélkül, hogy állandó égetésre lenne szükség, miközben a kemence kőfelületének hőmérséklete érintésmentes maradt.
Az európai országokban a csempét a 8. század óta használják falak , padlók és utak burkolására , de legszélesebb körben csak a 15-17. században használták. Németországban , Hollandiában , Svájcban , Lengyelországban , Magyarországon a versengő műhelyekben készült cserépkályhák és gazdag cserépkályhák formái és díszítései rendkívül változatosak voltak .
Az orosz cserépkályhák [6] formái a nyugati hatásoknak megfelelően alakultak ki.
Barokk kemence Neues Schloss Schleißheimben ( Németország )
Csempe Amerika megszemélyesítésével, Dél-Németországból, kb. 1650-1700, kerámia és polikróm máz, a Germanisches Nationalmuseumban ( Nürnberg , Németország)
Cserépkályha a Nagy Katalin- palota étkezőjében ( Szentpétervár )
Neoklasszikus kerámia mázas kemence, 19. század eleje, Schloss Wolfshagen ( Prignitz , Németország)
Mázas neorokokó kerámia sütő Lvivben (Ukrajna)
Reneszánsz díszekkel díszített cserépkályha Schloss Grafeneggben ( Ausztria ).
Szecessziós csempe , itt egy "Old Petersburg" nevű orosz kiállításon
Egy szecessziós kályha része egy bukaresti házban ( Románia )
A biomassza-kályhák, különösen a fatüzelésű kályhák innovációja terén a legnagyobb előrelépést a legtöbb népességű országban tapasztalták . Az otthoni kályhák új kialakításának kifejlesztése azt az alapvető problémát célozza, hogy jelentős mennyiségű tüzelőanyag nem hatékony felhasználása viszonylag alacsony hőátadás mellett, valamint az égési folyamat során keletkező nagy mennyiségű gáz által okozott jelentős környezetszennyezés [7] . Ezenkívül az Egészségügyi Világszervezet jelentős számú halálesetet dokumentált a működő háztartási tűzhelyek szén-monoxid miatt [8] . Az otthoni kályhák hatékonyságának növelése lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy kevesebb pénzt és időt költsenek tűzifa vagy egyéb tüzelőanyagok vásárlására vagy gyűjtésére, csökkenti az otthoni füstös légkörnek való tartós kitettséggel járó tüdőbetegségek előfordulását, valamint csökkenti az erdőirtást és a környezetszennyezést.
A pellet kazánok az otthoni biotüzelésű kályhák egyik fajtája. Az ilyen típusú fűtőkazánok tüzelőanyagként fatüzelésű pelletet ( pelletet ) használnak, amelyet speciális présen ( granulátoron ) préselnek faforgácsból, fűrészporból és egyéb fafeldolgozó ipar hulladékából . Az égés során a tüzelőanyag-pelletek több hőt bocsátanak ki, de több hamut is képeznek . Az ilyen típusú otthoni kályhák rendkívül hatékonyak, gyakorlatilag nem igényelnek kéményt (a füstgázok eltávolításához elegendő egy 102 mm-es (négy hüvelyk ) átmérőjű kis cső , amely a lakás külső falán keresztül vezethető) és ezért a ház szinte bármely helyiségében elhelyezhető [9] . A pelletkazánok viszonylag új típusú fűtőberendezések, amelyek számos előnye miatt gyorsan népszerűvé váltak Európában : a központi forrásoktól való függetlenség és ennek következtében a tarifák, a környezetbarátság, a maximális automatizálás és a feltétel nélküli hatékonyság [10] . A pellet kazánok hatásfoka magas : 85-95%.
| Kemencék | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fűtés | |||||||||||
| Fűtés és főzés | |||||||||||
| konyha | |||||||||||
| Ipari |
| ||||||||||