Firewall / Herddicke - Baukamin für Gel-Brennstoff

Ich plane, in meinem Keller einen "falschen" Kamin zu bauen, mit dem ich Gel-Brennstoffkanister verbrennen kann. Ich wollte eine elektrische Heizung oder einen vorgefertigten Gelkamin kaufen, aber ich mag die Idee einer echten Flamme, und die erschwinglichen kommerziellen Optionen sehen entweder falsch oder klein / billig aus.

Ich plane, dies an einer Trockenbauwand oder auf einem Teppichboden anzubringen, und mache mir Sorgen, diese Oberflächen / mein gesamtes Haus zu schützen. Ich hatte gehofft, einige Richtlinien zu Firewall- / Herddicken zu finden. Dieses Dokument mit Richtlinien für die dauerhafte Holz-/Gasverbrennung empfiehlt mindestens 2 Zoll Schamottestein, unterstützt von mindestens 4-6 Zoll Ziegel/Stein/Beton. Das ist Overkill für einen Gel-Kamin, der nur 3000 BTU pro Gel-Brennstoffkanister abgibt (ich plane, 2 auf einmal zu verbrennen).

Ich wollte ursprünglich einen alten, gebrauchten Metallkamin auf Craigslist kaufen und darum herum bauen, aber ich habe einen ganzen Haufen unbenutzter Ziegel (3-5/8 "x 2-1/4") herumliegen und dachte nach Das könnte ich stattdessen verwenden. Ist das machbar? Brauche ich auch ein Blech, um die Wärme zu reflektieren, oder einen Luftspalt zwischen Ziegel und Wand? Ich würde davon ausgehen, dass 3-5 / 8 "Ziegel ausreichen sollten, oder? Oder sollte ich das überdenken und sollte ich einfach ein billiges 1/8 "Blech finden und das verwenden?

Welche Art von Brenngel? Die meisten, die ich kenne, sind gelierter Alkohol oder ähnliches, der eher wie eine Kerze als wie ein Holzscheit brennt.
@keshlam Die meisten Gelbrennstoffe bestehen zu 70% aus Isopropylalkohol (verdünnt mit Wasser und Geliermitteln, manchmal mit zusätzlichen Knistermitteln. Einige der billigeren sind Ethanol anstelle von Isopropyl, die bei einer etwas höheren Temperatur brennen.
@keshlam Kannst du näher auf "brennt eher wie eine Kerze als wie ein Holzscheit" eingehen. Meinst du die Temperatur oder etwas anderes?
Gesamtwärmeleistung. Gelierter Alkohol brennt blauglühend, aber nicht viel davon brennt auf einmal - selbst wenn Sie einen Bereich mit Alkoholnebel sättigen und anzünden, bekommen Sie nicht viel Hitze oder Druck aus dem resultierenden "Wumm". Reelle Zahlen unten machen den Punkt besser als ich es hier kann

Antworten (1)

Gemäß 2006 International Building Code Table 720.1(2). , 3-5/8" Ziegel liegen knapp unter der Feuerwiderstandsklasse für 2 Stunden Wandbrand. Andererseits erfüllt eine 3-5/8" Ziegelwand mit einem Luftspalt von 1" die 2 Stunden-Feuerwiderstandscode. Die eigentliche Frage ist, ob 2 Stunden für einen Kamin ausreichen? Ein enthaltener Gelkanister stellt kaum ein Gebäudefeuer dar (brennend bei 800 Grad F im Gegensatz zu 1800 Grad F), aber ich denke, es kann alles passieren, oder?

Tabelle 5

HAFTUNGSAUSSCHLUSS: Obwohl alle folgenden Berechnungen konservativ durchgeführt wurden, kann ich nicht garantieren, dass diese Zahlen korrekt sind. Wenn also jemand anderes dies bestätigen kann, wäre ich dankbar.

Mit etwas Mathematik (und unter Verwendung dieses Rechners der Nuclear Regulatory Commission , Tabelle 5.1) habe ich festgestellt, dass ein einzelner Kanister mit Gelbrennstoff, der 6 Zoll von einem Ziegel entfernt ist (mit Blick auf die 1,5 "x 8" -Seite), die Durchschnittstemperatur von erhöhen wird sagte Ziegel ungefähr 10 ° F pro Stunde.

Der Rechner sagt, dass eine Äthanolflamme mit einem Durchmesser von 2 Zoll einen Strahlungswärmestrom von ~90 BTU/(hr-ft^2) hat. (Als Hinweis, es berechnet auch eine Flammenhöhe von ~ 6 Zoll und eine Wärmeleistung von 2525 BTU / h (was bei 2,5 Stunden 6313 BTU entspricht), daher ist dies wahrscheinlich eine konservative Berechnung.)

Wenn ein durchschnittlicher Ziegel 5,5 lbs wiegt und die spezifische Wärme des Ziegels 0,22 BTU/lb-°F beträgt , dann beträgt die thermische Masse eines Ziegels 1,21 BTU/h (5,5 lbs * 0,22 BTU/lb-°F = 1,21 ). Wenn die Stirnfläche 0,1388 ft^2 beträgt, können wir die durchschnittliche Temperaturänderung des Ziegels berechnen (90 * 0,1388 = 1,21 * T_delta/h), wobei T_delta/hr 10 °F pro Stunde beträgt.

Daher beträgt die durchschnittliche Änderung der Ziegeltemperatur 10 ° F pro Stunde (unter der Annahme, dass ein einzelner Kanister und die Flamme 6 Zoll entfernt sind). Wenn also 3 Ethanolkanister gleichzeitig 3 Stunden lang verbrannt werden, beträgt die durchschnittliche Temperatur der Ziegel 90 ° F wärmer.Als Referenz, die UL-Test-Referenztemperatur liegt bei 110 ° F über der Umgebungstemperatur.Außerdem sind Warmwasserleitungen 120 ° F-140 ° F Grad, und diese werden oft ohne Probleme entlang von Holzbalken und Trockenbauwänden verlegt.

Wir können noch einen Schritt weiter gehen, indem wir den Temperaturgradienten über den Ziegel berechnen. Ein üblicher Ziegel hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,048 BTU/(in-h-°F) , also sollte der Ziegel unter der Annahme stationärer Bedingungen (hier sehr, sehr konservativ) einen Temperaturgradienten von 71,7°F [0,048 BTU/ (in-h-°F) * 3,63 Zoll / (90 BTU/(hr-ft^2) * 0,1388 ft^2) = 71,7°F]. Wenn die durchschnittliche Temperatur des Ziegels um 90 °F gestiegen ist, steigt die Rückseite nur um ~54 °F (90-(71,7/2) = 54), was deutlich unter dieser „sicheren Zone“ von 110 °F liegt. .

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Ich habe gestern einen Kunststeinkamin gekauft, von dem ich glaube, dass er aus einer Mischung aus Zement und Stuck besteht, möglicherweise auch mit Glasfaser. Es war für Gas gedacht und hat eine Warnung darauf, 22.000 BTU nicht zu überschreiten. Die Dicke des gesamten Körpers, einschließlich des Herds und der Rückwand, betrug nicht mehr als 1 Zoll bis 1,25 Zoll. Da 3 Gel-Kraftstoffkanister insgesamt nur 9000 BTU abgeben, sollte dies mehr als ausreichend sein.

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