W STRONĘ MAKSYMALNEJ WYDAJNOŚCIWieści na temat niezwykłej wydajności pieców rakietowych rozeszły się po świecie. Jak do tej pory można było sprawdzać ją jedynie organoleptycznie. W pewnym momencie informacje na temat “rakieciaka” dotarły do Holandii do domu emerytowanego inżyniera Petera van den Berga. Do potrzeb ogrzewania swojego domu wykorzystywał już własnoręcznie wykonywane piece kanałowe oraz fińskie “contraflow”. Zafascynowany wieściami na temat pieca rakietowego zaczął eksperymentować z projektami Evansa. Peter prawdopodobnie jako pierwszy podszedł do zagadnienia od strony techniczno-naukowej. Wyposażony w wiedzę oraz profesjonalny analizator spalin zaczął mierzyć parametry konstrukcji Evansa. Głównie zainteresowany był efektywnością spalania, poziomem tlenku węgla oraz współczynnikiem nadmiaru powietrza. Dzięki odczytom z analizatora mógł dokonywać poprawek w projekcie i faktycznie obserwować czy przynoszą one pożądany efekt.
I tak po wielu próbach w 2011 r. zaproponował kilka podstawowych zmian w klasycznym palenisku Evansa (tzw. J-Tube). Wyprofilował sam kształt paleniska tak aby na końcu stworzyć łagodne podbicie, wymuszające aby strumień gazów utrzymywał się w środku dopalacza. Na samym początku paleniska zastosował drobne wypukłości, które rozbijają przepływ laminarny gazów i wymuszają turbulencję, dzięki czemu gazy mogą się dobrze mieszać z powietrzem i całkowicie dopalać. Przy podajniku dołożył szczelinę, która podawała powietrze wtórne, dzięki czemu udało mu się wyeliminować problemy z cofaniem się dymu, czy też niepożądanym zapłonem patyków w samym podajniku. Sam dopalacz wykonał z płyt wermikulitowych, dzięki czemu uzyskiwał bardzo szybko wysoką temperaturę potrzebna do całkowitego dopalenia gazów. Konstrukcję paleniska opracował na zasadzie odlewanych elementów z betonu żaroodpornego, gdzie ścianki miały grubość 3 cm. Dzięki temu samo palenisko może rozgrzać się do wysokich temperatur bardzo szybko i osiągać czyste spalanie po 5-ciu minutach od odpalenia. Średnia sprawność odnotowana zostaje na poziomie 93% a poziom tlenku węgla (CO) w spalinach bardzo szybko spada utrzymując się na średnim poziomie 150 PPM. Są to dość efektowne wyniki i niewiele konstrukcji może się takowymi poszczycić.
Jego osiągnięcia są entuzjastycznie przyjęte w Stanach i zostaje mu zaproponowany wykup licencji na wyłączność. Od tej pory przez najbliższe dwa lata projekt nie będzie upubliczniony a firma Dragon Heaters, która wykupiła ową licencję wprowadziła do sprzedaży wysyłkowej zestawy do samodzielnego montażu oparte na palenisku autorstwa Petera. Wprowadza to pewien niepokój w środowiskach “rakietowców”, gdyż jak dotąd projekty pieca były na zasadzie open source. Teraz trzeba będzie odczekać aż wygaśnie licencja i projekt będzie upubliczniony.
KOMU BIJE DZWON?Skoro mamy już palenisko, które spala drewno w bardzo efektywny sposób dobrym pomysłem byłoby maksymalnie wydajne zmagazynowanie i wykorzystanie ciepła, jakie owo palenisko nam dostarcza. Jak do tej pory w klasycznej konstrukcji Evansa wymiana ciepła odbywała się przy pomocy rur rozmieszczonych w ławie obklejonych gliną z piaskiem. Taki sposób określamy w świecie zduńskim jako system kanałowy. Takie rozwiązania mają jednak swoje minusy i już dawno temu zaproponowano w piecownictwie alternatywny, znacznie wydajniejszy sposób. Jest to system komorowy (z ang. Bell-czyli dzwon) oparty na teorii hydraulicznego ruchu gazów.
System ten opracowany został w Rosji przez profesora Grzymajłę i rozwijany był dalej kolejno przez Podgornikowa i Kuzniecowa. W Polsce dużo na ten temat pisał inżynier SzrajberiI warto byłoby przyjrzeć się jego konstrukcjom kiedyś nieco bliżej.
Podstawową różnicą w tym systemie jest to, że zamiast kanałów, którymi wędrują spaliny palenisko obudowuje się otwartymi komorami. Tak jakbyśmy przykryli nasz piec dużym dzwonem. Ława również skonstruowana może być w ten sposób co znacznie ułatwia i przyśpiesza pracę w porównaniu do masywnej ławy z COBu. Wylot spalin umieszczany jest na dole pieca, dzięki czemu na zewnątrz wydostają się już ochłodzone spaliny a ciepłe pozostają w górnych partiach pieca dłużej. Inną zaletą tego systemu jest zwiększona wydajność wymiany cieplnej, gdyż spaliny mają kontakt z masą termiczną na dużo większej powierzchni niż w przypadku systemu kanałowego. Te informację rozeszły się na forum pieców rakietowych i od tej pory zaczęto eksperymentować i wymieniać się doświadczeniami z powstawania różnych konstrukcji. Między innymi ciekawe rozwiązanie wprowadził niejaki Matt Walker, który wykorzystał przecięte beczki na pół i oblepiał je gliną (half-barrel system).
Z WIDOKIEM NA OGIEŃZazwyczaj piece rakietowe kojarzone są głównie z projektem Evansa, czyli z beczką oraz z otwartym paleniskiem, z którego pionowo wystają patyki. Głównymi minusami takiej konstrukcji jakie są wymieniane to fakt, iż piec taki potrzebuje stałej uwagi, oraz potencjalne zagrożenie wypadnięcia rozżarzonych patyków czy też problem z cofaniem się dymu.
Aby rozwiązać owe problemy zaczęto eksperymentować z zaprojektowaniem paleniska poziomego z drzwiczkami tak aby można było załadować większą ilość drewna, podpalić i swobodnie odejść od pieca. Oczywiście, palenisko powinno nadal posiadać wysoką sprawność spalania.
Jak to zwykle bywa w przypadku projektów “open source” jeden pomysł stymuluje drugi i prowadzi do dalszego rozwoju. Kiedy wspomniany wcześniej przez nas Peter van den Berg został zainspirowany próbami kolegów zza Oceanu postanowił opracować projekt kolejnego paleniska. Po wielu próbach i analizach przy pomocy specjalistycznych narzędzi opublikował swoje wyniki I przedstawił projekt paleniska poziomego “Batch box”.
Prototyp tego paleniska Peter wykonał z odlewanego betonu żaroodpornego, dołączył dopływ powietrza wtórnego i opisał proporcje w jakich powinno się konstruować takie palenisko. Testy wykazywały wysoką sprawność spalania rzędu 92%. Palenisko ma również większą moc w porównaniu do poprzedniego “J-tube” oraz umożliwia dołączenie drzwiczek z szybką aby móc obserwować ogień.
Po opublikowaniu swojego wynalazku w internecie pojawiać zaczęły się projekty wykonanych pieców, które wyglądem i estetyką nie odbiegały już od klasycznie wykonywanych pieców zduńskich. Piec rakietowy przeszedł długą drogę w swym rozwoju i zaczął wzbudzać zainteresowanie wśród środowisk profesjonalnych zdunów. Zaczęto zadawać pytania czy różni się w swej efektywności od współczesnych konstrukcji nad którymi pracowano już od wielu lat. W końcu przecież teoria czystego spalania nie została wynaleziona przez Larrego Winiarskiego…
WNIOSKI KOŃCOWEAby móc odpowiedzieć na powyższe pytania na temat wyższości pieców rakietowych nad innymi konstrukcjami potrzebne będą jeszcze profesjonalne testy wykonane na większej liczbie modeli oraz porównania ich z innymi modelami pieców. Autor niniejszego opracowania postara się jednak dla Was Czytelników dokonać pewnego podsumowania popartego kilkuletnim doświadczeniem oraz głębokim dociekaniem natury naukowej. Oddajmy zatem naszemu narratorowi głos i pozwólmy wypowiedzieć się w pierwszej osobie.
Jak do tej pory wybudowałem kilka pieców rakietowych, odwiedziłem kilku ekspertów w tej dziedzinie oraz przeanalizowałem dane z pomiarów dokonywanych analizatorem spalin Testo-330/2LL. Udało mi się dotrzeć do kilku danych dostarczonych przez Petera van den Berga. Średnia efektywność spalania wynosiła 92/93% a poziom tlenku węgla był bardzo stabilny na średnim poziomie 450PPM. Przez większość czasu poziom CO był bardzo niski około 100PPM. W porównaniu z innymi konstrukcjami (m.in. dość znany piec modułowy produkcji polskiej) są to bardzo dobre wyniki. Ostatnio będąc w Danii studiowałem konstrukcje pieca u Larsa Helbro. Bardzo prosta konstrukcja oparta na palenisku szamotowym obudowana czerwona cegłą. Piec Larsa również charakteryzował się wysoką sprawnością, rzędu 92%. Jednak potrzebował troszkę więcej czasu aby te sprawność osiągnąć. Grube palenisko z szamotu musiało się troszkę czasu nagrzewać. Piec rakietowy znacznie szybciej osiąga maksymalna wydajność a to za sprawą dopalacza wykonywanego z materiałów izolacyjnych.
Pozwolę sobie zatem na przedstawienie kilku moich osobistych wniosków:
– dobrze wykonany profesjonalny piec zduński będzie mieć lepsze parametry od źle wykonanego pieca rakietowego,
– dobrze wykonany piec rakietowy będzie miał wyższą sprawność od średniej jakości pieców zduńskich ,
– dobrze wykonany piec rakietowy będzie miał porównywalną sprawność do dobrze wykonanego pieca zduńskiego, może jednakże szybciej osiągać spalanie bezdymne i będzie miał niższą emisję tlenku węgla,
– konstrukcja paleniska rakietowego może wymuszać pewne kompromisy a zwłaszcza przy piecach kuchennych, gdzie wysokość dopalacza determinuje wysokość płyty kuchennej i często okazuje się być odrobinę za wysoko. Palenisko takiego pieca będzie umieszczone dość nisko i aby nałożyć drewna trzeba będzie się przed naszym piecem pokłonić,
– podstawowe wersje pieca rakietowego są stosunkowo bardzo proste i można je wykonać samemu przy użyciu materiałów odpadowych. Trzeba się jednak liczyć z krótką żywotnością takiej konstrukcji.
ZAKOŃCZENIENa zakończenie chcielibyśmy podzielić się jeszcze podsumowującymi spostrzeżeniami. Jest w piecu rakietowym jakaś magia, którą trudno wytłumaczyć przy pomocy narzędzi pomiarowych. Każdy kto zbudował i wykorzystywał taki piec wie, że potrafi on być bardzo wydajny. Kilka patyczków nagrzewa beczkę do czerwoności, potrafi zagotować wodę czy przygotować posiłek. Ostatnio testowaliśmy nawet konstrukcję pieca do wypału ceramiki. W kilkanaście minut osiągnęliśmy temperaturę 1160 C, zużywając przy tym niewielką ilość drewna. Doświadczeni ceramicy byli pod dużym wrażeniem…
Dźwięk jaki wydaje piec rakietowy również ma w sobie coś pociągającego. To właśnie od tego dźwięku piec nasz zawdzięcza swoją nazwę. Można siedzieć i słuchać go godzinami. Mamy nadzieję iż ten artykuł zachęci Was Czytelników do poznania tematu pieców rakietowych nieco głębiej. Z całkowitym przekonaniem możemy Wam ten temat polecić.
Źródło:
http://www.zdunskieopowiesci.pl/piece-rakietowe-robert-blaszczyk-czesc-2/
