Какво е пчелен восък? Разгледани са 4 търговски класа, включително основен восък, и е посочена технологията за производство на свещи - 3 стандартни и 7 художествени технологии.

Пчелният восък е в основата на добавките E901 и E902, тоест восък за консумация и восък за свещи. Руският GOST определя свойствата на друг продукт - суровини за основа. Основният лист трябва да бъде с най-високо качество, в противен случай пчелите няма да го приемат. Има и други естествени разновидности, като карнаубски восък E903. Можете да започнете да правите всяка свещ от восък, след като проучите свойствата на този материал.

Спазване на правилата за безопасност при производство на свещи

Восъкът вече ще се разтопи при 65 °C. При нагряване до 100 °C ще се появи белезникава пяна.

Защитна престилка при работа с вакса

Температура от 120 °C се счита за критична, когато се отделят изпарения, които могат да се запалят. Затова у дома восъкът се разтопява на водна или парна баня.

Не можете да гасите огън с вода - ще има експлозия. Използвайте сода. И за да блокирате достъпа на кислород, всички налични средства ще свършат работа. Преди работа сложете брезентова престилка и ръкавици, а дрехите трябва да скриват възможно най-голяма част от повърхността на тялото.

Подготовка за производство на свещи от пчелен восък

Настройте работно място:

• Поставете контейнер със сода за хляб на прах;
• Нуждаете се също от тенджера или кофа с вода, в която можете да поставите двете си ръце;
• Отстранете мазнините и восъка от частите на оборудването;
• Стаята трябва да се вентилира.

Съдове за готвене - желязо, емайл, мед. Алуминият ще остави миризма.

Пара и вода

На дъното на съд с вода се поставя гъба, а върху гъбата се поставя съд за топене. Нивото на водата трябва да е по-високо от восъка. Парната баня не е проектирана по този начин: има купа отгоре на контейнера за вода, която покрива целия контейнер за пара.

При парна баня основното е да не правите грешка с обема на изпарената течност. Преди топене суровините се измиват, охлаждат и натрошават.

Инструменти и материали за изработване на свещи от пчелен восък

Трябва да помислите от какво да направите фитил за свещ. Обикновено три памучни нишки са усукани или плетени. Вие също ще имате нужда от:

• Молив;
• Тегло (може да се вземе в чаена свещ);
• Игла за фитил, но само при правене на къси свещи.

Формите могат да бъдат направени от всякакъв материал, но преди това се намазват с препарат. Дървените форми могат да бъдат намазани с растително масло.

Продукт Е901

По-добре е да закупите основния материал на гранули, а восъкът E901 се предлага в бяло и жълто. Свещите от восък са с високо качество, но се продават само на пчеларите.

Материали за оцветяване на свещи

Багрилото се добавя към разтопения восък и се разбърква. Материали:

• Восъчни пастели. Ядливата креда не може да се направи от парафинов восък.
• Мастноразтворими хранителни оцветители - прах, гел, паста;
• Актьорски грим, но не много, 2-3 грама. на литър;
• Кандурин (злато), блясък (алуминиеви искри). Блясъкът ще остави миризма.

Гел боите са подходящи както за гелови, така и за восъчни свещи.

Хранителна боя

Акценти в грима вредни вещества, но е необходим за пастелни нюанси.

Не трябва да се използват водоразтворими бои.

Етапи на производство на свещи от пчелен восък

Восъкът се довежда до T=80 °C. Фитилът трябва да се намаже с восък, като се завърже тежест към него и се закрепи към молив. След това фитилът се закрепва към формата:

• Теглото остава върху нишката;
• Конецът с възела се прокарва през дупката на дъното на формата.

Ако можете да направите тунел в свещта, пропуснете тази стъпка.

Свещ без конец

На „стъпка 2“ се добавя оцветител, а преди наливане се добавя ароматизатор.

Изливане на материал в матрица

Дори преди да се разтопи, формата се потапя в разтвор перилен препарат, след това избършете, но не изсушете. Затоплянето със сешоар също ще е задължително.

Комплект формуляри

Фитилът трябва да е разположен вертикално. След това восъкът се излива в центъра на формата.

Восъкът почти не се свива и втвърдяването протича от ръба към центъра.

Изваждане на свещта от формата

Ако е използвана тежест, свещта се издърпва с фитила. Този метод не е подходящ за опцията с възел. Възелът се разрязва, като за отстраняване се използват игли, куки и др. Този метод се използва и с форма без дъно.

Ако матрицата е гъвкава, свещта може да се изцеди.

Видове восъчни свещи

Сложната свещ винаги се състои от горна и долна половина. А свещите с къс фитил са скулптури, които нямат инсталиран обикновен фитил. Фигурните свещи се произвеждат само в разглобяеми или еднократни форми. Пример – геометрични форми. Видеото показва как да направите такива свещи със собствените си ръце за начинаещи.

Фигурни восъчни свещи у дома

Формата е изработена от хартия, залепена и боядисана отвън. Боядисването се извършва с цел уплътняване на фугите.

"Геометрия"

Монтират се фитилът и тежестта и се извършва отливането. Формата се отстранява след като изстине.

Вентилите на ставите ще бъдат само „външни“ (вижте снимката).

Направи си сам свещ от пчелен восък с флорален мотив

Когато използвате силикон, можете да създадете триизмерен орнамент. Свалящата се форма се затяга със скоби, а фитилът се завързва на възел. При форма от една част, напротив, се използва фитил с тежест.

Можете да опитате да направите калъп от 5-7 слоя уплътнител.

Уплътнителят се нанася върху покритата с масло проба.

Направи си сам ажурна восъчна свещ

Ако добавите кубчета лед към тигана, завършен продуктще бъде ажурна. Пример е на снимката.

Ледът е по-лек от водата, а восъкът още повече. При охлаждане през дупките изтича разтопен лед.

Предпазни мерки: фитилът с тежест се залепва на дъното на формата.

Цветни восъчни свещи

Удивително е какво можете да направите от восък със собствените си ръце, без да използвате силикон или хартия.

Редуващи се слоеве

Свещ с постоянно напречно сечение се потапя в цветен восък, като се редуват няколко слоя. Няма нужда да чакате да изсъхне. Ще получите плавен преход или по-сложни ефекти.

Основният материал е бял восък.

Как да си направим голяма красива восъчна свещ

Вземете многопластов детайл. И те правят "листа" по краищата.

Резбован орнамент

Всички нива се обработват с нож на свой ред. Започнете от горното ниво.

В предишната глава беше разгледано как да се направи преплитан слой.

Как да направите восъчна роза със собствените си ръце

Основата на розата е восъчен фитил. Обвит е с листенца.

Восъчни рози

Малък майсторски клас:

• Восъкът се изсипва върху чинийка;
• При T=37-40 °C пластинката се отстранява с тънък нож;
• Образува се слой от венчелистчета.

Колкото повече слоеве, толкова по-солиден е резултатът.

Чинията, без да се изважда от чинийката, понякога се нарязва на 2 или 3.

Свещ от палмов восък

Продуктът E903 се доставя на гранули, които се изсипват в стъклени изделия. Повърхността трябва да бъде изравнена, а в центъра е монтиран восъчен фитил.

Свещи с восъчни гранули

Дизайнът изглежда прост. Но фитил с дължина 10 см няма да изгори за един ден.

Другите имена на восък Е903 са карнаубски, бразилски, палмов.

Нюанси при избора на фитил

Пчеларско списание определи на какво се равнява оптимален диаметърфитил, ако суровината е основа.

Тези данни са валидни и за материали E90X. Цветът на гранулите Е901 няма значение. А за продукт E902 числата в първия ред трябва да се намалят.

Когато правите свещи от пчелен восък, вие сами правите и фитила. Импрегнирането може да бъде меден сулфат, сол или цинкови стружки. И пламъкът ще стане морскозелен, светлосин или метличиносин. Материята е памучен конец.

Видео – майсторски клас

Полезни свойства и употреба на свещи за уши от пчелен восък

Тръба от марля и восък ще ви помогне да премахнете восъчните тапи. Методът не е одобрен от медицината, но се използва в Азия.

Восъчна марля

Инструкции за употреба:

1. Отрежете част от конуса;
2. Покрийте главата на пациента с кърпа естествен материал(бельо), направи цепка;
3. Поставете лулата и я запалете;
4. Изгасете пламъка, когато достигне марката.

След това се поставя турунда от памучна вата за 15 минути.

Предимства на свещите от пчелен восък

Тръбна свещ помага да се отървете от болести:

• Тонзилит (възпаление на сливиците), ринит, отит на средното ухо;
• синузит;
• загуба на слуха;
• Шум в ушите, световъртеж;
• Нарушение на съня.

Антибиотиците са необходими за излекуване на инфекцията. Без тях ползата от разглеждания метод ще бъде нулева. И ако калта попадне в ушния канал, чака трудно лечение, макар и без хирургическа намеса.

Друг "минус" - опасност от пожар. Противопоказания: гноен среден отит, ушни инфекции, алергии към полени или прополис.

Направи си сам свещи. Защо и кому са нужни?

Няма смисъл да се питаме каква полза има човек от изкуството. Все още е невъзможно да се намери отговорът.

Технология "3 слоя + нишка"

Всичко, обсъдено по-горе, ще бъде от полза за самия господар, тоест авторът на произведението. И ако се окаже успешна, може да се използва в едно от трите качества:

• Като ярък и запомнящ се подарък;
• като визиткапродукти, предлагани от пчеларя;
• Като доказателство за естественост и високо качествовосъчни суровини.

Броят на художниците, рисуващи свещи в Русия, сега е малък. И успехът не идва при тези, които се опитват да копират един от тях известни технологии. Възможност за изобретение нова технология- още една причина да овладеете правенето на свещи и е по-добре, ако самият пчелар го овладее.

Използване на восък у дома

Ядливият восък се използва за приготвяне на глазура и шоколад; Медицината използва пчелните продукти по различен начин - служи като основа за мехлеми и е важен материалза стоматология. И продукт, който отговаря на GOST 21179-2000, е предназначен не само за основа. Използва се по същия начин като Е901 гранули.

Приложение в народна медицинане се разглежда тук.

факти

Белите гранули Е901 приличат на парафин на външен вид. Невъзможно е да се различи един от друг по цвят.

Нов вид изкуство

Парафиновата свещ обаче оставя сажди по огледалото. Останалите недостатъци са изброени по-долу.

Как да изложим парафин

Натуралният продукт трябва да се удави в 44 процента алкохол. Плътността на парафина е по-ниска и той плава. Парафинът също се топи при по-ниска температура от восъка. Но този проблем се решава по свой начин - добавя се естествен церезин. Точката му на топене е 65-88 °C.

Независимо какво се добавя, плътността само намалява.

Почистване на свещника

Почистването на восък от свещник е лесно – трябва ви топла вода, не е задължително да е преварена. А саждите остават от парафин или церезин. За да го почистите, имате нужда от химикали. И нека е неутрален по отношение на емайл или покритие.

Вторият начин за отстраняване на восък е да се замрази до T = -1 °C - -2 °C.

Състав на свещ

Продуктите на някои фабрики за свещи не оставят съмнение за високото им качество.

Свещи на дребно

Това, което се счита за хранителен продукт, се използва за отливане на свещи! Но по-често се използва смес от восък и церезин. Първият от двата компонента е восък Е902.

Сравнение на разходите на E901 и E902: „2,5 към 1“ или „3 към 1“.

Недостатъци на парафиновите свещи

Тънък синтетичен фитил е знак за парафинова свещ. Скоростта на изгаряне зависи от диаметъра на фитила. А саждите, оставени от свещите, се състоят от продукти на изгаряне на парафин. Сред тях е значителна част от цялата периодична таблица.

Восъкът, състоящ се от 50 органични вещества, не оставя сажди.

Парафиновите свещи са красиви на вид и доста елегантни. Те обикновено се използват за добавяне на празнична атмосфера към всяко събитие.

Описание

Парафинът е най-разпространеният материал за производство на свещи, като в началото на 19 век измества стеарина като основен продукт.

През 1830 г. химик от Германия Карл фон Райхенбах открива химическо съединениенаречен парафин. Полученото вещество моментално придоби популярност не само сред занаятчиите, правещи свещи (парафинът под една или друга форма е включен в повечето свещи), но също така засегна текстилната, хранителната и печатарската промишленост.

Състав на свещ

В пречистена форма полученият продукт се използва активно в производството на свещи. Това е безцветно вещество, което няма нито вкус, нито мирис. Полученият материал е мазен на пипане, не се разтваря във вода, но се разтваря перфектно в минерални масла и при нагряване в различни растителни масла. Плътността на пречистения материал варира между 0.907-0.915/cm 3 . Безцветното вещество има ниска топлопроводимост. Синтетичният материал започва да се топи при температура 50-60 °C.

По същество парафинът е въглеродно съединение. Химиците и учените познават много видове химични съединения.

Разлика от восък

За разлика от восъчните свещи, парафиновите не горят дълго. Восъчните им отстъпват по красота и дори по интересно изпълнениеНа външен вид приличат повече на църковни. Въпреки това, от медицинска гледна точка свещите, направени от восък, са по-добри от парафинови свещи, тъй като са направени от естествен материал - восък, произведен от пчелите. Поради факта, че восъчни свещидоста скъпи, те обикновено не са направени изцяло от пчелен восък, но използват включвания различни материализа да се удължи времето на горене на свещта, както и да се имитира естествения аромат.

Основен отличителна чертаПарафиновата свещ е по-крехка от восъчната. По този начин свещите, направени от парафин, се разпадат лесно, защото са директен продукт от рафинирането на нефт. Восъчните свещи винаги се нарязват на равен слой.

Битова парафинова свещ

Домакинските свещи най-често се произвеждат от неоцветен парафин със средна или висока чистота. Те са цилиндрични на вид и обикновено бели, полупрозрачни или непрозрачни на цвят. Такива свещи са най-простият, най-популярният и най-евтиният вид свещи. Използвайте ги по предназначение по време на прекъсване на захранването. Използва се като се постави в свещник, с помощта на който свещта става по-стабилна.

Производство на свещи

Парафиновите свещи могат лесно да бъдат направени у дома. За да направите това, ще ви трябват следните материали:

• Парафин (например от стари свещи или закупен под формата на бар).
• Малко тегло (можете да използвате гайка).
• Конец за фитила.
• Етерични масла и багрила.
• Метални съдове за топене.
• Форма (можете да използвате детски комплект пясъчник).

След това трябва да подготвите парафин. Ако използвате стари свещи или закупени, но грозни, те трябва да бъдат поставени топла вода. След това го нарежете, извадете фитила отвътре и го спуснете в купата. Разтопете парафина на водна баня.

Ако закупите парче парафин в специализиран магазин, трябва да го нарежете на малки парчета и да го потопите в съд за топене. По това време е необходимо сместа да се разбърква периодично, за да се предотврати прегряване, почерняване и изтичане на веществото.

След това трябва да смажете стените на формата за свещи с течен сапун и да завържете тежест към единия край на фитила, като го поставите в центъра на формата. Добавете суха боя или восъчни пастели към изправената парафинова маса. Налейте етерично масло или аромат. След това бавно изсипете парафина в подготвената форма на тънка струйка. След това свещта, изработена от парафин, трябва да се остави в стаята, докато изсъхне напълно.

Предимства и недостатъци

Предимствата на свещта включват доброто топене на парафинова свещ. Синтетичният материал се топи идеално и приема всякакви форми. Парафинът също се комбинира добре с багрила, например, когато се смеси с мастни багрила, той дава богат, ярък цвят.

Единственото нещо, на което трябва да обърнете внимание, когато добавяте оцветители и аромати, е, че не е нужно да се увличате с тях. По простата причина, че при изгаряне на парафинова свещ излишъкът от багрило може да отдели вредни, токсични веществаи създава въглеродни отлагания върху фитила. А голям бройподчертайте ароматизатора лоша миризмапри изгаряне.

Друг положителен аспект, от който можете да се възползвате при производството на свещи, е тяхната универсалност и неограничено поле за въображение. По време на производството парафиновите свещи се добавят с метални, цветни чипове и се украсяват по различни начинис помощта на стъкло. Под формата на парафинови форми за свещи се използват силиконови, стъклени и метални форми.

Недостатъците на свещите от парафин включват невъзможността да поддържат определена форма за дълго време. Така след кратко време свещите от чист парафин се деформират, особено при високи температури. За да избегнат това, опитни производители на свещи добавят стеарин, пчелен или минерален восък, церезин или озокерит.

Също така, неприятните свойства, които възникват при използване на свещи, включват сажди и остър дим. Когато се появят следните отрицателни признаци, възниква заключението, че при направата на такава свещ е използван нерафиниран синтетичен материал. И следователно съставът на свещта съдържа значителна част от минерални примеси. Накисването на фитила на свещта в амониев хлорид може да помогне в такава ситуация.

Полезни свойства на свещите

Въпросният материал има полезни свойстваза човек. Учените стигнаха до това откритие сравнително наскоро. Според тях парафиновите свещи, направени с етерични масла от евкалипт или мащерка, имат способността да унищожават патогенните бактерии. Учените и изследователите са стигнали до извода, че всичко е свързано с правилната концентрация на масла в чудодейната свещ. По простата причина, че осн етерично масло- терпентин и о лечебни свойстваНашите баби са слушали много от този материал. Така че в близко бъдеще, благодарение на изгарянето на свещи, ще бъде възможно да се елиминира огромно количествомикроорганизми, вредни за човешкото здраве.

Също така, нагрятият парафин спомага за подобряване на кръвообращението и ускорява процеса на зарастване на рани, значително подобрява функционирането на ставите. Лечението със синтетичен материал често се използва в посттравматичния период по време на рехабилитация след наранявания.

Калифорнийският изобретател Дойл Дос предложи оригинална система - „нагревател на свещи“.

Този странен на вид свещник, твърди създателят му, може да бъде незаменим при прекъсване на тока. Височината му е около 23, а ширината около 18 см.

И от него външен видОбърнатата саксия над свещта привлича вниманието. В този съд (и той е в " минал живот"беше саксия за цветя) и основният акцент на системата е скрит.

Ако трябва да затоплите студена стая в частна къща или да затоплите човек, който работи на бюро, работата на американеца Дойл Дос, който предложи на света изобретение, наречено „Топлинен капан“, ще дойде на помощ.

Външно изглежда като обърнат саксия за цветянад свещта. Тази саксия обаче не е проста, а съставна, съставена от три саксии с различен диаметър, вложени една в друга и поставени на дълъг метален болт през отворите за вода.

Самият болт е резбован с няколко шайби и гайки. Височината на такъв „свещник“ е от 23 сантиметра, а ширината е от 18 см.

Принципът на действие е „улавяне“ на топлината от свещта.
Факт е, че горящата свещ излъчва малко светлина и си отива с горещия поток от продукти на горенето. повечетонейната енергия.

Лабиринтната капачка, създадена от Дос над пламъка, натрупва топлина.

Централният прът се нагрява, загрява керамиката и след това топлината бавно се пренася във въздуха от цялата повърхност на този уникален керамичен радиатор.

Между другото, вместо свещ можете да използвате обикновена лампа с нажежаема жичка като нагревател - в този случай вместо свещ се монтира гнездо с лампа и се свързва към мрежата.

Изобретателят подчертава, че едно такова устройство по никакъв начин няма да ви спаси през зимата, когато парното и електричеството са спрени, но, от друга страна, е по-добре от нищо.

В допълнение, въпреки че този прост дизайн е предназначен предимно за извънредни ситуации (не само у дома, но и навън), радиаторът с мини-свещ може леко да намали разходите за отопление на стая, като добави малко топлина към обитаваната стая, докато цялата къща е "настроена" от термостати на повече ниска температура. Тук обаче все още трябва да изчислите цената на един джаул на свещ.

Нагревателят е оборудван и с монтирана отгоре поставка, която може да побере тенджера със супа.

Преди нов „нагревател на свещи“ да може правилно да затопли стая, трябва да изчакате остатъчната влага да се изпари от керамиката. Това може да отнеме 3-4 часа, отбелязва г-н Дос.

Но тогава собственикът на това нещо може напълно да се наслади на меката топлина, генерирана от нагревателя за дълго време. Необходимо е неизползваното устройство да се съхранява в найлонов плик, за да не абсорбира влагата от въздуха.

Дос пише, че восъчна свещ от 4,25 унции съдържа приблизително 1 000 BTU енергия. В конвенционални условия това е приблизително 120 грама и 1,1 мегаджаула.

Ако приемем, че такава свещ гори 20 часа или малко повече, се оказва, че нейното производство на енергия е 55 килоджаула на час, което съответства на мощност от 15,3 вата.

Вярно е, че според някои данни общият „полезен добив“ на восъчна свещ с такъв размер все още ще бъде по-висок. По-близо до 3 мегаджаула. Което ще даде средна мощност от приблизително 42 вата. И ако внимателно „погледнем“ парафинова свещ, тогава може би ще открием още повече потенциална топлина в нея.

Точните стойности на калоричността обаче не са толкова важни. Ясно е, че такъв свещник не може да се конкурира по мощност с домакинството електрически конвекториИ маслени радиаторис 0,5-2 киловата. Стига да има ток в контакта.

От друга страна, дори и да има ток, едва ли ще горите киловат парно цял ден, ако не искате да фалирате със сметките за ток. А „нагревателят за свещи“, както вече споменахме, работи повече от 20 часа на една свещ. Единственото нещо важно условие: Не трябва да се оставя без надзор. Все още открит пламък.

Американският новатор смята, че такива нагреватели трябва да се харесат не само на хората, които седят у дома, но и на тези, които рядко ходят там, предпочитайки да пътуват далеч от суматохата на цивилизацията. Този нагревател трябва да се превърне в проста и евтина алтернатива на печките примус и други печки на керосин. И някой ден може да спаси живота на човек, който е хванат, да речем, в кола в снежен капан или виелица.

Наскоро ми дадоха свещи за романтични срещи. На външен вид те изглеждат като обикновени свещници с малки свещи вътре. Така е. Но тези свещи не се нагряват, от тях не тече восък, няма дим и могат да горят сто хиляди часа от две батерии с малки пръсти! Тези свещи трептят като истински, светлината сякаш танцува вътре, те романтично осветяват стаята, давайки мека и спокойна светлина.

Къде да купя: batkomplekt.ru
Цена: 246,96 рубли

Случвало се е да мечтая да се мотая на свещи. Такива ситуации обаче могат да се превърнат в опасност. Свещите изгарят напълно и без специално вниманиеможе да подпали нещо в стаята и восъкът може да се разлее върху мебели или чаршафи. Но такива романтични свещи са абсолютно безопасни! Те няма да се запалят, дори ако спите на свещи цяла нощ.

За да запалите такава свещ, просто я разклатете леко или я наклонете. За да го изгасите, просто трябва да го духнете, като истинска свещ. Това невероятно усещане създава усещането, че държите истинска свещ в ръцете си! Вътре в свещта всъщност има LED халогенна лампа.

Тези свещи се предлагат в различни цветове и форми и искам да ви запозная с някои от тях. Например свещ в правоъгълна чаша.

Къде да купя: batkomplekt.ru
Цена: 246,96 рубли

Има и свещи, които също могат да бъдат нощни светлини; те променят цвета си и имат седем редуващи се нюанса.

Къде да купя:
Цена: 250 рубли

Има и много красиви свещи с дизайни, които изглеждат невероятно, когато свещта гори вътре. Моделът създава ефекта на стъклопис.

Къде да купя:
Цена: 400 рубли

Така, избирайки красиви LED свещи за подарък на вашите приятели или семейство, вие им подарявате:

• Много уютни вечери заедно
• Романтична атмосфера в стаята
• Спокойствие и безопасност
• Възможност за използване и в детски спални

Ами ако цветни свещимного се интересувате, но все пак искате истински огън, със сигурност ще харесате невероятните. Както виждате, дори това се случва!

Когато става дума за свещ, веднага възниква подсъзнателна аналогия с нещо пренебрежимо малко, незначително, изключително слабо и неспособно на нищо. Това се дължи на исторически установената традиция да се сравнява например яркостта на електрическите крушки с яркостта на свещ или да се показва силата на телескоп, който от Москва „вижда“ свещ във Владивосток. Работата на двигателя на Стърлинг, който не само енергично се върти от въздуха, нагрят от свещта, но също така произвежда електричество, от което електрическата крушка свети много по-ярко от същата свещ, има особено хипнотизиращ ефект върху публиката.

Авторът не успя да намери информация в интернет за топлинната мощност на обикновена стеаринова или восъчна свещ. Но в един много стар справочник по физика се казва, че топлинната мощност на стеаринова свещ е 80 kcal/час, а тази на керосиновата лампа с плосък фитил е 60 kcal/час. След преобразуване в общоприети единици получаваме мощността на свещ от 93 вата, а на керосиновата лампа - 70 вата. Именно тези цифри първо предизвикаха недоумение, а след това недоверие и послужиха като причина за това изследване.

Теория

За да се нагрее всяко тяло с маса m, от температура T 0 до температура T 1, трябва да му се подаде топлинна енергия Q. Освен това, колкото по-голяма е масата и колкото по-голяма е температурната разлика, толкова повече топлинна енергия ще е необходима за нагряване. Така може да се напише:

Q = cm(T 1 -T 0) (1)

където c е специфичният топлинен капацитет, отразява факта, че някои материали се нагряват лесно, докато други изискват много високи разходитоплинна енергия.

От друга страна знаем, че крайната температура зависи от времето за нагряване и колкото по-дълго се нагрява, толкова по-голяма е вероятността да се получи повече висока температура. Това се дължи на скоростта на подаване на топлина (абсорбция) или мощност, която се определя, както следва: P n = Q/t, където t е времето за нагряване. Следователно получаваме важното уравнение

P n t = cm(T 1 -T 0) или P n = cm(T 1 -T 0)/t (2)

в който всички количества могат да бъдат измерени и изчислени. Трябва да се отбележи, че ур. (2) характеризира мощността, погълната само от нагрятото тяло, т.е. отоплителна мощност. Ако това уравнение се пренапише по следния начин

T 1 = (P n / cm)t + T 0, (3)

тогава получаваме препоръка за действие: трябва да измервате температурата на нагрятото тяло на определени интервали, да построите графика на температурата в зависимост от времето за нагряване и, като използвате тангенса на ъгъла на наклона на получената права линия, изчислете мощността P, и чрез нея Q, ако е необходимо.

Ама наистина линейна зависимост T(t) не винаги се наблюдава. Работата е там, че с повишаването на температурата самото тяло започва да загрява въздуха и околните предмети. Тези. С повишаването на телесната температура загубата на топлина също се увеличава и накрая идва момент, когато скоростта на подаване на топлина се сравнява със скоростта на загуба и телесната температура вече не се повишава. Следователно в общия случай зависимостта T(t) няма да е линейна и уравнението (3) ще важи само за малки промени в T 1 и t.

Загубата на мощност също е пропорционална на температурната разлика и се описва с уравнение, подобно на уравнението (2) единствената разлика е, че се появява знак минус. Следователно можем да напишем:

P p = cm (T 1 -T 0)/t (4)

T 1 = - (P p /cm)t + T 0 (5)

От това следва, че чрез наблюдение на процеса на охлаждане, който също няма да бъде линеен, ще получим информация за мощността на загуба на топлинна енергия при съответната температура на тялото. Уравнение (5) , както и уравнението (3) , ще важи само за малки промени в T 1 и t.

По този начин топлинната мощност, която вземаме от пламъка на свещта, е равна на сумата от мощността, която нагрятото тяло е погълнало и мощността, която е разсеяло в околното пространство, т.е. P суми = P n + P p. Но все още не сме взели предвид тази част от топлинната мощност на свещта, която изобщо не е участвала в нагряването на тялото. Следователно можем да говорим за коефициента на ефективност (ефективност) на процеса на нагряване на пламък на свещ и да го определим, както следва:

Ефективност = (R n + R p)/R общо (6)

Трябва да се отбележи, че ефективността на свещта значително зависи от много параметри на процеса на нагряване, дори от наличието на течение или сажди от пламъка върху повърхността на нагрятото тяло. Но най-важното е, че не знаем със сигурност от какво е направена свещта. И в резултат на това не можем да определим калоричността както на основните горими материали, които съставят свещта, така и на тези добавки, които могат радикално да повлияят на процеса на горене. Следователно P сумите са от практически интерес, т.е. топлинната мощност, която може да се вземе от пламъка на свещта. Но тази мощност зависи както от режимите и методите за подаване на топлина към нагрятото тяло, така и от материалите и дизайна на самата свещ. Следователно този параметър също може да варира в широки граници и изисква внимателен анализ във всеки конкретен случай.

Ефективността на процеса на нагряване с пламък може да бъде грубо оценена въз основа на експерименти с нагряване на газова горелка. В този случай калоричността на газа е известна и обемът на изгорения газ е известен. Така например, с мощност на горелката от 2840 W, ефективността на процеса на нагряване на 2-литров чайник е 33%, а с мощност на горелката от 720 W - 58%. Имайки предвид факта, че пламъкът на свещта измива нагрятото тяло под въздействието на естествена конвекция (а газът напуска горелката под налягане и естествено с по-висока скорост), можем да разчитаме на ефективност на свещта над 58%.

Експериментирайте

В периода от 21 април до 6 май 2011 г. бяха проведени 3 експеримента при различни температурни условия, с различни видовесвещи и с различна топлоизолация на отопляемото тяло.

Експеримент №1. Температурата на въздуха беше 16 градуса в началото и 17 в края на експеримента. Като тестово тяло се използва стъклена химическа чаша с тегло 56 грама, съдържаща 100 милилитра вода.

Температурата на водата се измерва с живачен термометър със скала от 0 до 110 градуса по Целзий всяка минута. Точност на измерване на температурата ± 0,2 градуса. Не е положена топлоизолация. Свещ – китайска ароматна (с аромат на ягода) в алуминиева чаша. Кинетиката на нагряване и охлаждане е представена с крива 1 на фиг. 1. Както следва от графиката, относителната линейност на зависимостта T(t) се наблюдава само в самото начало на процеса на нагряване, а с повишаване на температурата има нарастващо отклонение от линейността. Това е проява на нарастващи загуби на топлинна мощност.

Фигура 2 показва резултатите от изчислението по формулите (2) И (4) абсорбира топлинна енергия и се разсейва в околното пространство. При температура от 30 градуса водата отнема 30 вата топлинна мощност от пламъка на свещта, при температура от 60 градуса – 20 вата, като само 10 вата се използват за отопление, а останалите 10 вата се разсейват точки” в диапазона 56 - 66 градуса се дължи на образуването на мехурчета въздух върху живачната крушка на термометъра. Затова в следващите експерименти използвахме не чешмяна вода, а предварително преварена и охладена до стайна температура

Експеримент №2. Началната температура на въздуха в помещението е 27 градуса, а крайната е 26. Като тестово тяло е използвана тенекиена чаша с тегло 32 грама, съдържаща 100 милилитра вода. Отгоре и отстрани на чашата бяха топлоизолирани с фолио от полиуретанова пяна с дебелина 5 mm, което обикновено се използва за топлоизолация на подове. Свещта също е китайска, но с дъх на жасмин. Визуално пламъкът на тази свещ беше по-голям и по-ярък, отколкото в предишния експеримент. Кинетиката на нагряване и охлаждане е представена с крива 2 на фиг. 1. Както следва от графиките, след 40 минути нагряване водата успешно кипна, а процесът на охлаждане до 35 градуса продължи 80 минути.

Фигура 3 показва резултатите от изчисленията, от които следва, че в този случай от пламъка на свещта може да се получи мощност над 40 вата. Тъй като топлоизолацията не показа безусловни предимства, следващият експеримент беше проведен по методологията на първия експеримент.

Експеримент №3. Температурата на въздуха в помещението не се променя по време на експеримента и е 22 градуса по Целзий. Използвана е сувенирна свещ съветско производство (новогодишна). Кинетиката на нагряване и охлаждане е представена с крива 3 на фиг. 1. Особеността на тази свещ беше, че по време на процеса на горене разтопеният парафин изтичаше от зоната на горене. Имаше три такива цикъла. След всеки цикъл на потока височината на фитила се увеличаваше и, естествено, височината на пламъка също се увеличаваше. Така по време на процеса на нагряване свещта пламна. Това се вижда ясно на фиг. 4 чрез минимумите на 5, 9 и 16 минути от експеримента.

Максималната мощност, която можеше да се получи от тази свещ, беше 50 вата. За да се оцени ефективността на процеса на нагряване с пламък, бяха продължени експериментите с нагряване на 2-литров чайник на газова горелка. Фигура 5 показва зависимостта на ефективността на отоплението от скоростта на подаване на газ. В близост до съответните точки са показани мощността на горелката и времето за кипене на 2 литра вода. Монотонен спад на ефективността с увеличаване на скоростта на подаване на газ показва, че нагрятият въздух, преминаващ с по-висока скорост, няма време да прехвърли топлината към чайника.

Интересно е да се сравнят резултатите от експеримент №3 с резултатите от фиг.5. Количеството загрята вода е 20 пъти по-малко (2l/100ml = 20), а времето за кипене е абсолютно същото, 22 минути. И средната скорост на нагряване също е почти същата: 4,1 градуса/мин за газова горелкаи 3,95 градуса/мин за свещ. Това означава, че можем да приемем, че мощността на една свещ е 20 пъти по-малка от мощността на газовата горелка, т.е. 1180/20 = 59W. По този начин ефективността на нагряване на пламъка на свещта е доста висока (от 40/59 = 68% до 50/59 = 85%)

Резултатите от експеримент № 2 са в добро съответствие, въпреки че времето на кипене е малко по-различно. А скоростта на нагряване на свещта е дори по-висока от тази на горелката, 3,82 градуса/мин срещу 3,26 градуса/мин (до 80 градуса). Можем да приемем, че мощността на свещта е малко по-малка от 720/20 = 36W. Ако вземем средната стойност между 40 вата в началото на нагряването и 20 в края (фиг. 3), тогава това е така. И ефективността от 83% (30/36 = 83%) е напълно оправдана, тъй като чашата беше топлоизолирана.

Извършените експерименти неочаквано дадоха отговор на друг важен въпрос: „Каква е топлинната мощност на чаша чай, от която работи и двигателят на Стърлинг?“ Отговорът е лесен, ако една чаша е с вместимост 100 ml, то нейната мощност естествено е равна на загубата на мощност, т.е. приблизително 15 вата (в диапазона 70 - 90 градуса). Ако 200 мл, тогава 2 пъти повече, т.е. приблизително 30 W. В двулитров чайник загубата на мощност е естествено 10 пъти по-голяма и, както показва експериментът, тя е 250 - 300 вата.

Остава само да се измери топлинната мощност на дланта, за да се оценят енергийните характеристики на този тип разбъркване.

Изводи

Така топлообменът на свещ от 93 вата не е измислица или грешка, а обективно нещо, което трябва да се вземе предвид и да се използва в пълната му „мощност“. Необходимо е да преосмислим отношението си към свещта и двигателите, задвижвани от нея. Ако по-рано тези двигатели бяха третирани като играчки, като техническо забавление, като обучение преди създаването на нещо по-сериозно, то след осъзнаването на истинската сила на свещта е ясно, че няма нищо по-сериозно от двигатели, задвижвани от свещ.

И така, свещ. Това е най-необходимият артикул в раницата на туристи, пътешественици, ловци, рибари, алпинисти, с една дума хора, които временно напускат пространството, покрито от цивилизацията, и остават сами с природата. Но постиженията на цивилизацията не ги пускат, в раницата има и такива неща като телефон, фенерче, фотоапарат, видеокамера, GPS навигатор, лаптоп и кой знае какво още. И всички тези завоевания на цивилизацията изискват електричество, чието снабдяване бързо изчезва през първите 2-3 дни.

Имайки генератор на Стърлинг с ефективност 10%, който работи от 50-ватова свещ, получаваме 5 вата електричество. Това е напълно достатъчно за презареждане на всички електронни устройствапътник И ако имате и 200-ватова свещ, тогава можете безопасно и за дълго време да напуснете прегръдката на цивилизацията.

По този начин максималните усилия трябва да бъдат насочени не към увеличаване на мощността на нискотемпературните стърлинги, а към повишаване на тяхната ефективност, поне до 5%. След това тези устройства веднага преминават от категорията на играчките в категорията на най-необходимите неща, а не само в раницата. И второто нещо, за което трябва да помислите, е да увеличите мощността на свещта до 150-200 вата. Също така би било хубаво да се контролира мощността му по време на процеса на горене.

Харков, април - май 2011 г