고효율 개량 대형가마솥

화덕의 구조와 사례

흙부대생활기술네트워크 김 성 원

기본 연소와 화덕 이론

연소점 집중

굴뚝효과

장작을 많이 넣는 것이 중요한 것이 아니라 잘 태우는 것이 중요하다.

굴뚝의 상승기류를 이용해서 흡기와 배기를 조절한다.굴뚝은 화덕과 난로의 최종 조율 장치이다.

숯

가스/기름 분해이산화탄소와타르 발생

나무기름 증기/나무가스 분출

그을음이 분해되며밝은 나무가스 분출

가스, 그을음, 타르 연소 시작

연소 생성물

불꽃 속에 공기 확산

400 oC

400 oC

600 oC

1000 oC

1500 oC

제한된 공기주입과 연소기둥

화실 단열

가장 뜨거운 불꽃이 닿는 높이는 장작의 양에 의해 결정되고 장작의 투입량은 화구의 크기에 의해 좌우된다.

단열되지 않은 화덕(또는 난로) 몸체와 연통으로 손실되는 열은 80~90% 이상이다.핵심은 열손실을 막는 단열이다.

바람문(Damper)연통을 통해 빠져나가는 열을 차단하고화실로 들어오는 차가운 공기를 효과적으로 조절하면열효율이 높아진다.

솥치마와 열 마찰

로켓화덕의 기본 구조

다양한 개량형 대형가마솥 화덕

독일기술자협회GTZ에서 남아프리카에 보급하고 있는 대형가마솥화덕

화구와 공기주입구가 분리되어 있고 단열된 점이 특징이다.

화구의 높이는 공기주입구의 ½이며 화구보다 낮은 위치에 있어야 한다.

개량화덕 각 부위와 솥 사이의 간격

개량화덕 각 부위와 솥 사이의 최적 간격

작은 공기주입구 겸 재청소구(벽돌 1장)

작은 화구(벽돌 2장 높이)

작은 화구

작은 공기주입구겸 재청소구

솥치마솥 받침

PT 모델 화덕은 숙련된 기술자 1.5명이 하루 만에 만들 수 있음.

PT 화덕은 직경 62cm 가마솥 안에 담겨진 5kg 중량의 물을 0.5~0.6kg의 장작으로8~10분만에 끓일 수 있을 정도로 효율이 좋음.

중국의 개량가마솥 화덕 모델

열기고리

온수통 굴뚝

화구

재청소구(공기주입구)

장작보관구

솥자리

열기고리

장작받침

연도

단열

굴뚝

화구

재점검구

장작받침

단열

화구 앞쪽에 굴뚝이 있으면 연기를 실내로 역류하지 않게 되고자연스럽게 열기를 화실 내에서 회전시킬 수 있다. 그 결과로 열전달율이 높아진다.

열기고리와 연도 철물

화실과 장작받침 철물화구 철물

재점검구(공기주입구)

화구

장작받침

화실

솥열기고리

연도

단열

굴뚝

굴뚝잿구멍 (굴뚝 개자리)

굴뚝

연도바깥열기고리(솥치마/솥자리)

안쪽 열기고리

화구

열기고리를 장착한 낮은 가마솥화덕

야외에 두는 한데 화덕은반드시 비가림을 해야 한다.또한 흙과 모래, 시멘트를 섞어 강화흙미장을 하는 것이 좋다.

굴뚝에 연가를 설치해비가 들어가지 않도록 한다.

흙(1), 모래(3), 석회(0.4), 석고(0.2)를 혼합하면 균열이 없어지고 발수기능이 강화된다.