<로켓스토브를 응용한 로켓보일러 제작기>
2010년 11월 14일,
드디어 몇달 동안 저를 괴롭혀 왔던 '로켓스토브의 원리를 응용한 치우표 로켓보일러'의 제작 설치를 완료했습니다....^^
다 끝난 뒤에 멋지게 제작기를 올리려고 했는데
안타깝게도 며칠 전에 바이러스로 때문에 노트북의 윈도우가 깨지면서
노트북의 부팅이 안 되는 사태가 일어났습니다.
평소에 컴퓨터 좀 한다는 소리를 듣는 편인데 깨진 윈도우 복구한다고 했다가
데이타가 담긴 D드라이브를 날려 버리는 어이없는 실수를 저질렀습니다....ㅡㅡ;;;;
물론 전 ASUS에서 제공한 복구 DVD를 넣고 복구 프로그램을 실행한 뒤 복구를 실행한 죄 밖에 없습니다.
전 당연히 윈도우가 깔려있던 C드라이브가 포맷되고 다시 윈도우가 깔릴 거라 생각했는데
중간에 에러가 나서 급하게 하드를 떼어낸 뒤 데스크탑에 붙여서 확인해 보니
C드라이브는 놔두고 멀쩡했던 D드라이브의 파티션을 삭제한 뒤 그곳에 윈도우를 깔아 놨더군요.
복구 프로그램 실행하면서 어떤 드라이브를 복구할 것인지에 대한 안내가 전혀 없어서
살짝 고민했었는데 그래도 ASUS를 믿고 엔터키를 눌렀습니다.
(사실 나사 몇 개 풀어서 하드 뗀 뒤에 복구 했어야 하는 건데 그놈의 귀차니즘 때문에....ㅠ.ㅠ)
그리곤 믿는 도끼에 발등 왕창 찍혔습니다.....ㅎㅎㅎ
결국 17만원주고 데이타복구업체에 복구 맡겨서 간신히 사진들과 문서화일 몇 개 건졌습니다.
아쉽게도 스케치업 도면은 끝내 복구 하지 못했구요....ㅠ.ㅠ
그래도 도면은 다시 그릴 수 있지만 사진은 다시 찍을 수 없는 거라
로켓보일러의 제작과정이 담긴 사진을 복구했다는데 감사하고 있습니다....^^
서론이 길어졌네요.....ㅎㅎㅎ
암튼 드디어 사진화일의 정리도 끝이 나고 해서 짬을 내서 로켓보일러 제작기를 올려봅니다....^^
제가 '로케스토브를 응용한 로켓보일러'의 제작을 하게된 사연은 이렇습니다.
지난 9월초,
서울경기 지방에 7호태풍 곤파스의 피해가 컸습니다.
제가 살고 있는 곳이 경기도 화성시 마도면인데
저희집도 태풍 때문에 주위에 있던 아름드리 참나무와 소나무가 많이 넘어가는 피해를 당했습니다.
처음엔 넘어간 나무 치우느라 급급했는데 막상 나무를 치우고 나니까
'저 많은 나무들을 어떻게 처치한다?'라는 고민이 생기더군요……ㅎㅎㅎ
그래서 처음에 생각한 것이 화목난로입니다.
거실에 화목난로를 하나 놔볼까 생각해서 인터넷을 뒤져보니
이런.... 난로 가격이 장난이 아니더군요.....ㅡㅡ;;;;
그리고 우리집도 아니고 세들어 사는 집에서 실내에 난로를 들인다는 것도 꺼림칙하고 그래서 결국 포기....^^
그리고는 화목보일러로 생각이 갔습니다.
다시 인터넷을 뒤졌지요.
이런 이런.... 화목보일러는 가격이 더 장난이 아니더군요.....ㅎㅎㅎ
그래서 결국 '그래.... 까짓것 한번 만들어 보자....'하게 된 것이지요.....ㅋㅋㅋ
(지금 생각해 보면 참 쓸데없는 짓이었던 것 같습니다....ㅡㅡ;;; 이유는 나중에 나옵니다....^^)
그날부터 밤이면 밤마다 인터넷에서 열심히 '화목보일러, 나무보일러'에 관한 정보들을 모으기 시작했습니다.
전 정말로 '보일러'의 '보'자도 모르는 문외한이었습니다....^^
그래도 한 일주일쯤 공부를 하다 보니 조금씩 그림이 그려졌습니다.
그리고 나름대로 나쁜 머리를 굴려가며 도면을 그리기 시작했지요..ㅎㅎ
그러던 어느날(아마도 9월 하순쯤일 겁니다.),
인터넷에서 화목보일러에 관한 정보를 찾다가
'로켓스토브'라는 기이한 물건에 대해서 알게 됩니다..ㅎㅎㅎ
희한하게 생긴 녀석이 화력도 좋고 열효율도 좋고 연기도 안나고 참 신기하더군요....ㅋㅋㅋ
게다가 어라? 나무가 꺼꾸로 타네? ㅎㅎㅎㅎ
그날부터 다시 인터넷을 뒤져서 로켓스토브에 대한 정보를 모으게 됩니다....^^
물론 흙부대건축까페와 지성아빠의 전원귀농까페에도 가입을 하고요....ㅎㅎㅎ
그리고 때마침 일하고 있던 금산의 한 절에서
비구니스님들이 드럼통 짤라서 구멍뚫어 대충 만들어 놓은 화덕에서 눈물, 콧물 흘리시는걸 보고
시험 삼아 가마솥용 로켓스토브를 만들어 드리면서 로켓스토브에 대한 감을 잡게 됩니다...^^
그리고 불과 며칠이 지나지 않아 그전에 그려 놓았던 보일러도면을 폐기처분하고
로켓스토브를 응용한 치우표 로켓보일러의 설계에 들어갔습니다...^^
설계와 도면제작은 스케치업을 이용했습니다.
비록 잘 하지는 못하지만 다행히 머릿속에 있는 그림을 화면으로 옮길 정도의 실력은 있는지라
그래도 설계를 마치고 도면을 출력하는데 성공합니다.
이때 사실 전 이제 다 끝났다고 생각했습니다....^^
제가 인터넷에서 접한 정보로는 대충 손으로 라도 보일러도면을 그려서 아무 철공소나 공업사 갖다 주면
알아서 척척 만들어 주는줄 알았거든요....^^
그런데 현실은 그게 아니었습니다....ㅡㅡ;;;
보일러를 제작해줄 업체를 찾느라고 집주위 화성일대를 다 헤맸습니다.
집주위에 있는 공업사아 철공소에는 다 찾아가서 물어보고,
또 안돼서 네이게이션 보고 근처 업소에 다 전화해봤지만 결론은 "안돼요~오~"였습니다.
제가 한옥목수일을 하는데
화목보일러 만든다고 일 못해서 돈 못벌고(한옥목수는 일당쟁이입니다..^^)
거기다보일러 만든다고 돈까지 쓰니 부담이 이중이었습니다.
게다가 날은 추워지지.... 일은 안 풀리지... 정말 환장하겠더군요....^^
답답한 마음에 집에서 40분 거리에 있는 공단을 헤매다가
꽤 규모가 있는 철판, 철강 원자재집에 들어가 문의를 했더니 제작비 200만원 달라고 하더군요....ㅡㅡㅡ;;;;
그래서 그건 너무 비싸서 안 되겠다고 했더니
그럼 이 동네에선 힘들고 수원역 근처 구천동에 가보라고 하더군요.
아마 거기가면 만들 수 있을 거라고....
그래서 결국 수원역 근처 구천동을 또 뒤졌습니다.
한 업소에 가니 150만원, 또 한 업소에 가니 100만원.....
결국 화목보일러, 난로를 전문 제작하는 업소에서 70만원에 보일러(물통)을 제작하게 됩니다...^^
이제 정말 고생 끝났다고 생각했었는데 사실 그게 시작이었습니다....ㅋㅋㅋ
그리고 수직연소로를 만들 원통형 철판과 바닥에 깔 철판,
그리고 벽돌크기보다 몇 배가 넓은 상판을 덮을 철판을 구하겠다고
또 온 동네 고물상을 헤맸습니다.....ㅎㅎㅎ
없었습니다. 결국 철판파는 가게에 가서 물어봤는데 가격이....ㅡ,.ㅡ;;;
결국 가격때문에 철판은 포기하고
하수도를 덮을 때는 쓰는 그레이팅으로 대신하게 됩니다.
바닥 수평맞출 커다란 놈과 재받이용, 그리고 화실상판 이렇게 세장을 고물상에서 3만원 구입했습니다...^^
그리고 처음 계획은 수직연소로의 내피는 50Kg짜리 가스통으로 하고 바깥은 드럼통으로 하려고 했었는데
역시나 고물상을 뒤졌지만 결국 50Kg짜리 가스통을 구하지 못해서 결국 내피는 오일깡통 두개를 용접해서 쓰기로 하고
외피는 500미리짜리 스파이럴 덕트로 덕트집에서 2만원주고 사왔습니다.
그리고 또 단열재로 쓸 펄라이트 찾아 삼만리가 시작되었죠....ㅎㅎㅎ
전 펄라이트도 굉장히 쉽게 살 수 있을 거라 생각했습니다.
온 동네 남의 동네 꽃집, 종묘집, 비료집을 다 뒤졌지만 없더군요....ㅡㅡ;;;;
결국 인터넷에서 10kg 15,000원 주고 구입했습니다.
그리고 기타 여러 자재들을 인터넷과 철물점 등에서 구입했습니다.
아참, 화실을 만들 내화벽돌도 화성에서 찾다가 못구하고 결국 안산에 가서 한 장에 1,600원씩 100장 구매하였습니다.
그리고 내화몰탈도 찾다가 포기하고 인터넷에서 구입하였구요.
이번에 다시금 깨달은 사실이지만 "인터넷이 젤 싸고 빠르다!"는 사실.... 다시 한 번 뼈저리게 느꼈습니다.
보일러 제작이 완성되어 10월 13일 수원에 가서 찾아왔습니다.
크기와 무게 때문에 좀 걱정했었는데 다행히 제차 무쏘의 트렁크에 딱 들어가더군요…….^^
물통은 직경이 75cm, 높이가 1미터이고, 위에서 30센치는 통이고 나머지 70센치는 60센치의 넓이로 속이 비어 있는 모양입니다.
(자세한 모양은 뒤에 사진 보시면 이해가 갈 겁니다...)
그리고 빠른 가열을 위해서 4개의 수도강관을 유자로 만들어서 열교환기의 역할을 하게 가운데에 설치했구요.
무게는 자세히는 모르겠지만 성인 남자 두 명이 들어 옮길 수 있는 정도입니다.
철판 두께는 뜨거운 불과 열이 닿는 안쪽 원통과 밑면은 3.5T, 그리고 옆면과 윗면은 2.5T로 했습니다.
물론 더 두꺼운 걸로 하고 싶었지만 예산 관계상.....ㅠ.ㅠ
사실 처음엔 스텐레스로 하려고 했었는데 너무나 비싼 제작비에 포기하고 철로 했습니다.
스텐(SUS 304)로 하면 철판 가격의 두 배 정도가 되더라구요.
그리고 드디어 11월 초, 로켓보일러의 설치에 들어갔습니다.
전 정말 보일러 설치 2-3일이면 끝날 줄 알았습니다....ㅡㅡ;;;
그런데 보일러 초짜에게 그게 얼마나 원대한 꿈이었는지를 깨닫는데 그리 오랜 시간이 걸리지 않더군요.....ㅎㅎㅎ
일은 전혀 계획대로 되질 않았습니다....^^
온수 기능에서부터 문제가 생겼습니다.
처음 보일러를 설계할 때 난방수의 용량 때문에 고민을 많이 했습니다.
로켓보일러라는 구조적 특성 때문에 마냥 용량을 늘릴 수가 없었고, 게다가 실내에 있는 보일러실의 크기가 작아 또 제한이 있었습니다.
제가 나쁜 머리를 굴려가면서 계산해본 바, 저희 보일러실과 보일러 구조에서 가장 크게 얻을 수 있는 난방수의 용량은 240리터였습니다.
이 정도면 뭐.... 축열식 정도는 아니지만 저탕식 정도의 용량은 되겠기에, 난방수 용량 240리터에 온돌식 축열기능이 더해지면 40평 정도는 난방할 수 있겠다는 계산이 섰습니다.
그래서 과감하게 온수 기능은 포기해 버렸습니다.
사실 온수는 그리 많이 쓰지 않기 때문에 기름보일러의 온수 전용 기능을 이용해도 그리 부담되지 않았기 때문이었습니다.
그런데 같이 사는 친구 놈한테 전날 밤에 슬쩍 물어봤더니만 자기는 온수 기능이 있었으면 좋겠다는 거 아니겠습니까? ㅡㅡ;;;;
어짜피 한 달 30일 중 제가 집에 있는 시간은 4-5일에 불과하고 나머지는 거의 이 친구 혼자 쓰거든요.
그래서 다 만들어진 보일러 속에 스텐주름관 넣어보겠다고 친구랑 씨름하다가 결국 포기..ㅠ.ㅠ
다음날 집 근처 공업사에 가서 5만원 주고 한 번도 가동해보지 않은 로켓보일러의 배를 가르고(사실은 뚜껑을 땄지만...ㅋㅋㅋ) 50미터의 스텐주름관을 말아 넣었습니다.
전 그때까지도 50미터 15A 주름관이 차지하는 크기가 그렇게 큰지 몰랐습니다.
주름관 넣고 나서 집에 와서 계산을 해보니 50미터 주름관에 해당하는 물의 양이 자그마치 120리터더군요.
240리터 물통의 딱 절반이었습니다....
240리터도 사실 많은 양이 아닌데 더 작아진 거 같아서 가슴이 많이 아팠습니다.
그런데 한편으로 생각해 보면 난방수 240리터나, 난방수 120리터+온수 120리터나 과연 무슨 차이가 있을까 하는 생각도 사실 들긴 듭니다.
어차피 물통 속에 들어 있는 물의 양은 240리터이고 덥혀지는 물의 양도 240리터이고 순환펌프가 돌면 식어서 섞이는 물의 양과 온도도 결국엔 240리터인데....
이게 과연 차이가 있는 것일까요?
있는 것 같기도 하고 없는 것 같기도 하고......ㅡㅡa
암튼 보일러에 온수 파이프 심는다고 또 하루가 가버렸습니다.
그 다음은 내화몰탈.
이놈의 몰탈이 도대체 굳기는 굳는 것인지... 아니 굳을 맘이 있기나 한 건지....ㅎㅎㅎㅎ
인터넷에서 27,500원이나 주고 구입한 제품인데 내화벽돌을 바르고 일주일이 지나도 양생이 안 되더군요....ㅡㅡ;;;
게다가 벽돌값 아끼겠다고 벽돌을 세워서 쌓았다가 결국 보일러 올리면서 화실 다 무너져서 나중에 다시 쌓았습니다.
그리고 화실 상판을 덮을 방법으로 내화몰탈과 펄라이트를 섞어서 그레이팅 안에 채워 넣어 굳힌 뒤 1차로 그것을 얹고 그 위에 내화벽돌을 얹으려고 했는데, 내화몰탈과 펄라이트를 섞어서 발라 놓은 그레이팅도 다음날 오후가 되어도 전혀 굳을 기미가 없더군요.
결국 다 걷어 내고 황토몰탈과 시멘트 그리고 펄라이트를 섞어서 다시 바릅니다.
이것은 다음날 되니 좀 딱딱하게 굳었습니다.
이쯤에서 잠시 제 로켓보일러의 특징에 대해서 설명 드려야 할 것 같습니다.
제가 만든 로켓보일러는 몇 가지의 특징이 있습니다.
첫번째는 온수의 생산을 온수코일을 수직연소로에 감는 방법이 아니라 수직연소로를 덮어씌우는 커다란 물통(이것이 바로 보일러지요.)으로 한다는 점입니다.
쉽게 설명 드리자면 난방을 위한 로켓스토브에서 겉에 씌우는 드럼통을 대신해서 속이 비어 있는 물통을 씌운 것입니다.
두번째는 일반적인 로켓스토브와 다르게, 수직연소로에 단열처리를 하지 않고 축열처리를 했습니다.
많은 분들이 알고 계시듯이 로켓스토브에서 단열 특히나 수직연소로의 단열은 매우 중요합니다.
수직연소로의 단열은 로켓스토브의 열, 에너지효율(완전연소능력)과 직접적인 관계가 있고 나아가 로켓스토브의 흡입력에도 영향을 끼칩니다.
수직연소로가 단열이 잘되면 화실에서 생긴 화기와 열기가 그대로 위로 상승하면서 수직연소로 윗부분에 고온의 온도가 모이게 되고, 바로 이 고온의 열이 화실에서 불완전 연소된 연기를 다시 한 번 태워서 높은 열효율을 올리고 그렇게 완전연소된 연기가 연통으로 배출되면서 연기가 거의 눈에 보이지 않게 되는 것입니다.
제가 수직연소로에 단열재가 아닌 축열재를 채운 이유는 로켓보일러에 우리 조상들의 구들장 온돌의 원리를 적용해 보고 싶었기 때문입니다.
조리를 위한 로켓스토브는 24시간 계속적으로 사용하진 않지만 요리를 위해서 순간적인 고열이 필요합니다.
하지만 온수난방을 위한 보일러는 24시간 가동해야 하고 순간적인 고열보다는 적당한 열의 지속이 더 중요하다는 것이 저의 판단이었습니다.
그래서 수직연소로를 단열재가 아닌 축열재로 채운다면 비록 처음 1회에는 수직연소로가 가열될 때까지 시간도 더 걸리고 열효율도 떨어지겠지만, 약간의 시간(약 20분에서 30분?)이 지나고 나면 수직연소로에 채워진 축열재가 열을 받게 될 것이고, 한번 데워진 축열부는 나중에 나무가 다 타고 난 뒤에도 스스로 열을 간직하고 있으면서 자신을 감싸고 있는 물통으로 서서히 열을 방출하면서 보일러 안에 담긴 물의 온도 유지에 기여하게 될 거라 생각했습니다.
그리고 한 가지 더해서 수직연소로를 둘러싼 축열재가 열을 받으면 오히려 나중엔 수직연소로에서 일어나는 2차, 3차의 연소를 도울 수도 있겠다는 생각이 들었습니다.
멋진 생각이긴 했지만 그래도 축열부로 빼앗기는 열 때문에 일어나는 불완전연소에 대한 걱정은 여전히 남아 있었습니다.
그러다가 흙부대 생활기술 네트워크의 팻독피쉬님께서 올리신 베트남 나무가스 화덕을 보고 멋진 아이디어가 떠올랐습니다.
그것은 바로 수직연소로의 축열부 밑 부분과 윗부분에 파이프와 송풍기를 이용해서 외부의 공기를 주입하는 것이었습니다.
그렇게 되면 축열부 때문에 잃어버린 열을 만회하면서 더 나아가 나무가스화덕처럼 완전연소가 일어날 수도 있겠다는 생각이 들었습니다....^^
처음엔 공기주입용 파이프로 수도강관을 생각했다가 제작의 어려움 때문에 나중에 스텐주름관으로 바꾸게 됩니다...^^
그리고 세번째는 일반적인 로켓스토브의 제작에 이용되는 치수나 비율을 거의 따르지 않았습니다.
그중 가장 두드러진 것이 화구와 화실의 크기를 326mm x 456mm x 1100mm로 대폭 키우고, 나무의 투입방식도 수직이 아닌 수평으로 했습니다.
처음엔 저도 수직이냐 수평이냐를 놓고 고민을 했습니다.
그리고 고민의 결과 수평으로 하면 수직하는 것보다 얻는 게 많다는 것이 저의 결론이었습니다.
화구를 수직으로 하게 되면 나무가 밑에서부터 타들어 가면서 경제적이고 효율적인 연소가 일어납니다.
하지만 화구를 수직으로 만들게 되면 일정 수준 이상의 흡입력이 필요하게 되고, 그 때문에 화구와 화실의 크기를 키울 수 없게 됩니다.
또 화구와 화실의 크기가 작아져서 커다란 나무를 넣을 수 없고, 나무를 잘게 쪼개서 넣어야 하며, 자주 나무를 넣어야 하는 번거로움이 생깁니다.
이것은 '보일러'에서는 아주 치명적입니다. 보일러는 커다란 화실과 화구를 갖추어서 한꺼번에 많은 화목을 투입해 화목 투입 횟수가 적은 것이 중요하기 때문입니다.
화구를 수평으로 하게 되면 나무가 수평으로 놓이게 되어 화점이 흐트러지고 불완전연소가 일어나며, 나무의 소비가 많아집니다.
또 커진 크기 때문에 흡입력도 약해져 나무가 잘 안 탈 수도 있습니다.
하지만 이런 약점을 감당할 수 있다면, 커다란 나무를 자르거나 쪼갤 필요 없이 한꺼번에 많이 투입할 수 있고, 더 적은 화목 투입 횟수를 기대할 수 있습니다.
그래서 저는 화구를 수평으로 하고 화실을 대폭 키우는 도박을 하게 됩니다....ㅎㅎㅎ
화구의 크기는 326 x 456, 화실의 길이는 1100mm입니다. (물론 이 위에 직경 500mm(내경 360mm)짜리 수직연소로가 위치하기 때문에 실제 화실의 길이는 더 짧다고 할 수도 있습니다.)
수직 연소로는 내경 360mm, 외경 500mm, 높이가 700mm이며, 내경과 외경 사이를 황토몰탈과 시멘트, 자갈, 모래를 섞어서 채워 넣었습니다. (축열부)
수직연소로 윗부분과 물통 사이의 간격은 20cm, 옆 부분은 사방으로 각각 4cm 정도 띄웠습니다.
보일러 물통과 수직연소로의 크기 때문에 이 간격이 너무 작아진 것 같아서 사실 연기가 안 빠지면 어쩌나 걱정했는데, 나중에 사용해보니 기우였습니다. 지금은 불이 너무 잘 빨려서 고민 중입니다...ㅎㅎㅎ
아참, 연통은 200mm로 했습니다. 시중 화목보일러들의 연통 크기를 보니 60평 이하에서는 150mm 정도, 60평에서 100평 정도 되어야 200mm를 사용하더군요.
물론 이들 중 많은 것들은 강제 송풍과 환풍을 하는 방식이긴 하지만, 저는 제가 만든 로켓보일러의 강력한 흡입력을 믿고 200mm를 선택했습니다...ㅎㅎㅎ
그리고 역시나 지금은 불이 너무 잘 빨려서 연통으로 빠져 나가는 열기를 어떻게 잡을까 고민 중입니다...^^
보일러에 대한 설명은 이쯤하겠습니다. 나중에 사진을 보면서 다시 설명 드리겠습니다.
아무튼 설치 과정도 뭐 하나 쉬운 것이 없었습니다.
일하다 보면 뭐가 하나 필요하고, 그래서 밖에 나갔다 오면 반나절이 후딱 지나가고...
또 일하다 보면 뭐가 하나 빠졌고... 또 나갔다 오면 반나절 지나가고...^^
축열부인 수직연소로를 만들 때까지는 그래도 좋았습니다.
공기 주입관을 어떻게 넣을까 고민하다가, 스텐 주름관에 구멍을 뚫고 수직연소로 내피로 들어갈 깡통의 적당한 위치에도 구멍을 뚫은 뒤, 구리선을 이용해 고정하고 청테이프로 단단히 붙였습니다.
그리고 콘크리트를 쳤는데, 나중에 바람을 불어보니 잘 들어가더군요...^^
그날은 정말 행복했습니다....
다음날, 드디어 보일러 물통을 설치할 차례였습니다.
보일러 물통을 수직연소로 위로 번쩍 들어 올려 덮어씌운 뒤, 알맞은 다리를 달아 단단히 고정해야 했는데, 아침부터 친구랑 용을 써봤지만 정말 턱도 없었습니다.
결국 급하게 다른 친구에게 전화해 저녁에 셋이서 힘을 써 겨우겨우 들어 올려서 보일러 물통을 설치하는 데 성공(?)했습니다.
하지만 이 과정에서 보일러가 수직연소로를 건드리는 바람에 수직연소로의 위치가 틀어지고, 내화몰탈로 굳건히(ㅡㅡ;;;) 붙여놨던 화실도 거의 붕괴 직전까지 가게 됩니다.
전 다리 세 개면 물통이 잘 서있을 거라 생각했었는데, 정작 커다란 물통에 다리 세 개를 달아놓으니 물통만 건드리면 물통이 춤을 추더군요...ㅡㅡ;;;;
이때는 정말 포기하고 싶었습니다. '내가 도대체 왜 이 고생을 하고 있지?'라는 생각이 들었습니다. 저도 저지만 친구들은 또 무슨 죄입니까? ㅎㅎㅎ
그래도 다음날이 되니 또 다른 희망이 생기더군요...ㅎㅎㅎ
다음날, 무너져버린 내화벽돌을 다시 황토몰탈과 시멘트를 섞어서 붙이고, 거기에 펄라이트를 더 섞어 화실 안쪽을 미장했습니다.
그리고 물통 다리를 두 개 더 만들어 총 다섯 개의 다리를 붙이고, 다리들을 서로 용접해서 붙여주니 그제서야 물통이 좀 안정적으로 자리를 잡게 되었습니다.
더 확실하게 하고 또 화실의 단열을 위해, 아예 다리 주위로 황토몰탈 + 시멘트 + 자갈 + 모래를 섞은 콘크리트를 쳐버렸습니다...ㅋㅋㅋ
다음날, 물통이 완전히 자리를 잡고 나니 작업이 훨씬 수월해졌습니다.
연기가 나오는 물통 아랫부분을 막고 연통을 연결해야 하는데, 이게 영 쉽지가 않았습니다.
애초에 보일러 물통을 만들 때 밑 부분에 연통 구멍을 뚫어 만들었으면 정말 정말 간단하고 쉬웠을 일을...
그놈의 돈 좀 아끼겠다고 안 했더니 고생 고생 했습니다.
일단 물통의 밑 부분을 수직연소로의 외피로 썼던 스파이럴덕트 조작을 잘라 막았습니다.
훗날 청소를 위해서 재청소구도 만들고 연통이 연결될 부분도 남기고....
그리고 위부분의 연기나 새어 나오는 틈은 황토몰탈로 막았습니다.
연통으로 쓰인 200미리 스파이럴 관을 잘라서 연통과 연결하는 부분도 만들어 끼우고...
이때 시간이 많이 걸렸습니다.
이 부분이 끝나고 나자 작업속도가 굉장히 빨라졌습니다.
벽에 구멍을 뚫어 연통도 연결하고 물통에 보온재도 두르고....
그리고 배관작업이 시작되었습니다.
배관작업도 시간이 많이 걸리더군요.
돈도 많이 들구요....^^
배관자재가 그리 비싼 거 처음 알았습니다.
밸브하나 소켓하나 뭐하나 싼게 없더라구요...
처음에 제 계획은 로켓보일러랑 기름보일러를 직렬로 연결해서
로켓보일러에서 만들어진 뜨거운 물이 기름보일러로 들어갔다가 방을 돌아 다시 로켓보일러로 돌아오게 하는 것이었습니다.
고생 고생해서 배관을 완료하고
보일러에 물을 채운 뒤에 첫 불을 지폈습니다.
그리고 나서 로켓보일러와 기름보일러를 연결하는 밸브를 열자
기름보일러의 오버플로우관에서 뜨거운 물이 계속 쏟아지더군요....ㅋㅋㅋㅋ
제가 다니는 까페에 질문을 올린결과
두 보일러의 높이차이 때문에 생긴일이란걸 알았습니다.
로켓보일러와 기름보일러의 1미터 높이 차이를 생각하지 못한 배관의 실수였습니다.
해결방법은 기름보일러의 높이를 올리거나 아님 기름보일러의 팽창탱크의 높이를 올리는 거였는데
기름보일러가 저희것이 아니기에 현실적으로 불가능했습니다.
그래서 결국 직렬연결을 포기하고 병렬연결로 바꿨습니다.
그리고 양정1미터짜리 순환펌프도 힘이 너무 딸리는 거 같아서 양정 4미터짜리로 바꾸고요...
전 병렬로 연결하면 배관도 복작하고 돈도 많이 들거라 생각했었는데
저희 집의 기름보일러가 분배기 내장형이라서 어차피 분배기를 따로 사서 달았었는데
구운감자님께서 조언해주신 대로 분배기 양쪽 끝에 밸브들만 두 개씩 달아주니
아주 간단히 병렬연결을 할 수 있더군요.
게다가 여기다 바이패스 배관하나만 추가하니 훌륭한 직병렬 만능연결분배가 탄생했습니다...ㅎㅎㅎ
아무튼 설치과정도 뭐하나 쉬운 것이 없었습니다.
일하다보면 뭐가 하나 필요하고
그래서 밖에 나갔다 오면 반나절 후딱 지나가고....
또 일하다 보면 뭐가 하나 빠졌고... 또 나갔다고 오면 반나절 지나가고..^^
축열부인 수직연소로를 만들 때까지는 그래도 좋았습니다.
공기주입관을 어떻게 넣을까 고민하다가
스텐주름관에 구멍을 뚫고 수직연소로 내피로 들어갈 깡통의 적당한 위치에도 구멍을 뚫은 뒤,
구리선을 이용해서 고정한 뒤 청테이프로 단단히 붙였습니다.
그리고 공구리(^^)를 쳤는데 나중에 바람을 불어보니까 잘 들어가더라구요....^^
그날은 정말 행복했었습니다....
다음날,
드디어 보일러물통을 설치할 차례였습니다.
보일러물통을 수직연소로 위로 번쩍 들어 올려서 덮어 씌운 뒤에 알맞은 다리를 달아서 단단히 고정해야 했는데
아침부터 친구랑 용을 써봤지만 정말 턱도 없었습니다.
결국 급하게 다른 친구에게 전화해서 저녁에 셋이서 힘을 써서 겨우 겨우 들어 올려서
보일러물통을 설치하는데 성공(?)했습니다.
하지만 이 과정에서 보일러가 수직연소로를 건드리는 바람에 수직연소로의 위치가 틀어지고
게다가 내화몰탈로 굳건히(ㅡㅡ;;;) 붙여 놨던 화실도 거의 붕괴직전까지 가게 됩니다.
전 다리 세개면 물통이 잘 서있을 거라 생각했었는데 정작 커다란 물통에 다리 세개를 달아 놓으니
물통만 건드리면 물통이 춤을 추더군요....ㅡㅡ;;;;
이때는 정말 포기 하고 싶었습니다.
'내가 도대체 왜 이 고생을 하고 있지?'라는 생각이 들었습니다.
저도 저지만 친구들은 또 무슨 죄입니까? ㅎㅎㅎ
그래도 다음날이 되니 또 다른 희망이 생기더라구요.....ㅎㅎㅎ
다음날,
무너져버린 내화벽돌을 다시 황토몰탈과 시멘트를 섞어서 붙이고
그리고 거기에 펄라이트를 더 섞어서 화실안쪽을 미장했습니다.
그리고 물통 다리를 두개 더 만들어서 총 다섯개의 다리를 붙이고 다리들을 서로 용접해서 붙혀주니까
그제서야 물통이 좀 안정적으로 자리를 잡게 되었습니다.
더 확실하게 하고 또 화실의 단열을 위해서
아예 다리주위로 황토몰탈+시멘트+자갈+모레를 섞은 공구리(콘크리트)를 쳐버렸습니다...ㅋㅋㅋ
다음날,
물통이 완전히 자리를 잡고나자 작업하기가 훨씬 수월해 졌습니다.
연기가 나오는 물통 아랫부분을 막고 연통을 연결해야 하는데
이게 영 쉽지가 않았습니다.
애당초 보일러물통을 만들 때 밑 부분에 연통구멍을 뚫어서 만들었으면 정말 정말 간단하고 쉬웠을 일을....
그놈의 돈 좀 아끼겠다고 안했다고 고생 고생 했습니다.
아무튼 그렇게 로켓보일러를 병렬로(단독으로) 설치한 뒤
에어를 빼느라 또 좀 고생을 했습니다.
그리고 드디어 우여곡절 끝에 로켓보일러의 설치를 마치고 로켓보일러가 제대로 가동을 하게 되었지요....^^
그리고 성능은?
솔직히 기대이하입니다.....^^
제가 로켓보일러만들면서 저의 목표는 하루에 한번 나무투입이었습니다.
즉 하루에 한번 나무를 넣어서 그 온기로 하루를 나는 거였습니다.
그런데 문제는 나무가 너무 잘 탑니다....ㅡㅡ;;;;
나무 잔뜩 채워 넣고 2-3시간이면 다 타버립니다.
연통에 댐퍼도 달아놨는데 문제는 아직 화실에 화실 문을 달지 못했습니다.
그래서 철판으로 대충 막으면서 사용하고 있는데
연통을 너무 많이 막으면 연기가 앞으로 역류를 합니다.
아직 물통밑바닥에서 새어 나오는 연기도 좀 있구요....
이 부분은 나중에 문 달고 손보면 좋아지겠지요?^^
나무가 너무 빨리 타는 이유는 로켓보일러의 흡입력이 너무 좋기 때문입니다.
보일러실 실내에서 올라간 연통이 약 1미터이고 바깥의 외부연통의 높이가 2미터정도로 연통의 높이가 총 3미터 정도 됩니다.
그리고 한번 달궈진 축열부에서 빨아올리는 힘도 엄청 큰것 같구요....
좀 더 써보면서 연통의 높이를 낮추던지 방도를 찾을 생각입니다.
또 한가지 단점은 화실과 연도에서의 열손실이 너무 큽니다.
일부러 펄라이트 많이 섞어서 단열을 했는데도 화실 사방에서 뿜어져 나오는 열기가 상당합니다.
화실을 내화벽돌이 아닌 황토벽돌을 이중으로 쌓고 그 사이를 순수한 펄라이트로 채웠으면 더 효과적이겠다는 생각이 듭니다.
내화벽돌은 말 그대로 내화벽돌일 뿐 단열성능은 미비한 거 같습니다.
오히려 단열벽돌보다는 못하지만 황토벽돌은 강도도 좋고 단열성능도 우수한 것 같습니다.
가격도 내화벽돌보다 싸구요.
아니면 아예 그레이팅으로 화실을 주문제작해서 그 안을 단열재로 채우는 것도 괜찮은 것 같구요.
그레이팅이 값은 싸면서도 강도가 우수해서 여러 가지로 쓸모가 많은 것 같습니다...^^
그리고 연통으로 빠져나가는 열기를 잡을 방법도 궁리해볼 생각입니다.
보일러만의 자체 성능은 우수합니다.
수직연소로에 내장한 축열재와 공기주입구의 성능이 기대이상입니다.
수직연소로가 완전히 식었을 때나 시간이 걸리겠지만
불을 매일 매일 피우는 보일러에서는 축열부가 거의 식지가 않더군요.
그래서 불을 피우면 획~하고 빨려 올라갑니다.
불을 피운 뒤 20분 정도 지나서 밖에 나가서 연통을 보면 연기가 아예 보이지 않습니다.
그냥 이글거리는 열기만 보입니다.
수직연소로에 내장한 축열부와 1, 2차 공기주입구 덕분인 듯합니다.
그리고 보일러물의 온수유지능력도 뛰어 납니다.
60도에 순환펌프가 정지하도록 해 놓고 다음날 아침에 일어나보니 그대로 60도더군요.
40도에 맞추면 40가 되고요.
화실문 열면 35도로 떨어졌다가 문 닫으면 다시 40도로 올라갑니다.
축열부와 화실에 남아 있는 재에서 나오는 열기가 40도 정도의 온도를 유지시켜주는것 같습니다.
처음엔 난방수온도가 70도, 80도로 만들어 돌려도 방이 따뜻하지 않았는데
배관과 순환펌프의 에어를 잘 제거한 뒤부터는
물의 온도를 50도 정도만 올려서 순환을 시켜도 집이 아주 훈훈해 집니다.
그리고 60도 넘어가면 더워지고 70도가 넘어가면 옷 벗어야 합니다....ㅎㅎㅎ
밤 9-10시쯤 나무 투입하면 다음날 7시까지는 온기가 남아 있습니다.
그런데 아무리 생각해도 양정 4미터짜리 순환펌프는 너무 큰 것 같습니다.
펌프가 너무 커서 오히려 물이 더 빨리 식는 듯한 느낌이 듭니다.
펌프주위의 배관을 만져보면 좀 그런 느낌이 납니다. 왠지 펌프가 너무 강한 것 같은....
처음에 1미터짜리 펌프달았을 때 잘 안됐던 것은 에어 때문이었던 거 같은데.....
다음에 집에 가면 다시 양정1미터짜리로 바꿔서 실험해볼 생각입니다.
아~ 온수도 엄청 뜨겁게 잘 나옵니다. 물론 보일러에 불을 뗄 때만이지만요.
아침이 되면 물통의 온도가 40도 정도 되는데 샤워하기에는 좀 미지근 하더라구요.
그래도 로켓보일러에서 나온 온수가 기름보일러를 거쳐서 집으로 들어오게 연결해 놔서
온수 온도가 낮을땐 언제든지 기름보일러 켜고 '온수전용'으로 기름보일러 돌리면
뜨거운물 걱정은 없습니다.
그리고 비록 난방은 병렬연결이지만 이렇게 온수만이라도 직렬로 연결해서 쓰면 한겨울에 기름보일러 동파할 염려도 없을듯 하구요...^^
처음 만들고 설치해본 보일러라서 여러 가지 문제점이 많습니다.
돈 아낀다고 시작한일인데 만들고 나니까 돈이 더 들었습니다....ㅋㅋㅋ
그래도 세상에 하나밖에 없는 보일러를 갖게 되었으니 기분은 좋습니다.
그리고 제가 얻은 여러 가지 경험과 데이타들이
다시 여러분들께서 더 좋은 보일러를 만드는데 도움이 될 거라 믿기에
값진 시도였다고 생각합니다.
문제점들은 이제 차근차근 시간을 갖고 보완을 해나갈 생각입니다.
그리고 벌써부터 차기 로켓보일러에 대한 아이디어들이 순환펌프에서 온수가 퍼 올라오듯이
뿜어져 나옵니다.....*^^*
마지막으로 제가 로켓보일러를 제작 할 수 있게 알게 모르게 도움을 주신
여러 선배님들께 깊은 감사와 사랑을 전합니다.
특히 흙부대생활기술네트워크의 운영자 팻독피쉬님,
적정기술까페의 운영자 노동삼권님,
지성아빠의 전원귀농까페에 계시는 김봉정선생님과 초야님,
그리고 제가 배관문제로 고민을 하고 있을 때 댓글과 전화로 도움 말씀을 주셨던
많은 회원님들께 진심으로 감사의 마음을 전합니다.
저의 부족한 제작기가 깨끗하고 아름다운 세상을 만드는데 조금이나마 도움이 되길 바랍니다.
감사합니다....*^^*
-하늘치우 올림-
태풍때문에 집 앞마당을 덥친 소나무 사진. 곤파스가 상륙했던 2010년 9월 2일 오전 6시 40분에 찍은 사진입니다.
소나무가 아슬아슬하게 유리창을 피해서 쓰러졌습니다...^^
집주위에 쓰러진 참나무와 소나무들을 이렇게 잘라서 모아놨습니다. 실제로는 이것보다 훨씬 많습니다...^^ 넘어진 나무가 몇십 그루.
이 나무들을 처리할 궁리를 하다가 결국 로켓보일러를 만들게 되었습니다...^^
덕분에 학교 다닐 때 젤 싫어하던 수학공식도 이용해봤습니다...ㅎㅎㅎ
머리속으로 구상한 보일러의 모습을 스케치업을 이용해서 도면으로 만들었습니다.
보일러물통 도면입니다.
보일러물통 밑면 도면입니다.
프린터로 출력한 도면입니다.
이곳은 로켓보일러가 설치될 보일러실(원래는 다용도욕실로 만들던 중입니다.)
모든 방배관과 온냉수배관이 모여있습니다.
로켓보일러에서 만들어진 뜨거운 물을 이곳까지 끌어와야 합니다.
사용해보니까 내화벽돌 별로 안좋았습니다. 가격만 비싸고 단열성능이 너무 떨어져서...
거의 축열재수준입니다. 단열을 위해서는 단열벽돌이 가장 좋은데
강도가 너무 약하고 그래서 제 생각에는 화실만들기에는 황토벽돌이 가장 무난한것 같습니다.
가격도 싸고 강도도 좋고 단열성능도 우수하고...
덕트집에서 쓰다 남은것 2만원 주고 사왔습니다...^^
원래는 4미터 단위로 판매한다고 하더군요.
스파이럴덕트는 강도도 좋고 다양한 사이즈가 있어서 로켓스토브 같은거 만들기에 딱 좋은것 같습니다...^^
나머지는 잘라서 물통밑면 막고 연통 연결하는데 사용했습니다.
만들고 나니까 구멍 많이 뚫길 참 잘한것 같습니다....^^
안쓸때는 메꾸라로 막아놨다가 나중에 필요할때 풀어서 사용하면 되니까요.
구멍 없는데 구멍 만들려면 힘이 많이 듭니다.
참, 위면에 있는 구멍들은 전부 15A 사이즈입니다.
배수구와 난방수출구, 입구는 25A이고
아래사진의 윗쪽(먼곳)에 있는 구멍은 온도계용 15A입니다.
열교환봉은 일반크기의 수도강관(25A인가요?) 입니다.
물통은 외경750, 내경 600이고 높이가 1000입니다.
공업사 사장님과 사장님친구분 그리고 저 이렇게 셋이서 한참 했습니다.
물통 바깥쪽에도 역시 밸브소켓을 달아서 주름관을 연결합니다.
고물상에 크기가 맞는 그레이팅이 없어서 짧은 놈으로 두개를 사용했습니다.
그런데 내화몰탈이 아예 안굳는 바람에 다음날 다 털어내고 황토몰탈과 시멘트 그리고 펄라이트를 섞어서 다시 만듭니다...^^
아래 사진은 내화몰탈+펄라이트 믹스입니다.
처음해보는 벽돌쌓기라 실력이 형편없습니다....ㅎㅎㅎ
이때 깨달은점은 벽돌은 절대 세워서 쌓으면 안된다는 사실.
돈이 더 들더라도 눕혀서 쌓는게 안전하고 또 단열에도 좋습니다.
그리고 저처럼 줄맞춰서 쌓지 말고 반장씩 엇갈리게 겹쳐서 쌓아야 강도가 좋아집니다.
황토벽돌을 간격을 좀 띄어 이중으로 쌓고 그 사이를 순수한 펄라이트로 채워 넣는다면 단열성능과 내구성이 매우 좋을것 같습니다.
이건 다음날 되니 잘 말랐더군요.
중간에 작은 흰점들이 보이시죠? 그것이 바로 공기구멍입니다.
젤 작은 드릴날로 뚫었습니다...^^
여기에도 송곳을 이용해서 구멍을 뚫었습니다.
처음엔 드릴로 뚫다가 드릴날 두개 날렸습니다...ㅎㅎㅎ
주름관의 구멍은 수직연소로에 뚫은 구멍보다 좀더 커야 좋습니다.
그래야 수직연소로에서 좀더 고압의 공기가 골골루 분사됩니다.
다시 송풍기의 모습입니다.
마지막으로 배관도면입니다. 그림을 클릭하시면 더 크게 볼 수 있습니다.
* 2011. 3.28. 회원님의 요청이 있어서 로켓보일러 단면도를 첨부합니다. 도움이 되시길 바랍니다...^^
