Witamy, Gość. Zaloguj się lub zarejestruj.

Aktualności: Małe zmiany w przywilejach użytkowników <CZYTAJ> Nie możesz się zalogować? Wyczyść w przeglądarce ciasteczka i aktywne zalogowania (wszystkie).
W razie czego jesteśmy na FB(link). Pozdrawiamy Ekipa

Autor Wątek: Piece rakietowe  (Przeczytany 745 razy)

Offline brdsz

  • Sen głęboki
  • *
  • Wiadomości: 8
  • Reputacja: +0/-0
Piece rakietowe
« dnia: (Czw) 17.09.2015, 16:23:29 »
Mój ostatni "konik"... :)
Może ktoś się już otarł o temat bo ostatnio w pewnych kręgach stał się dość "modny". I bardzo dobrze bo wydaje się to ciekawe. Oczywiście najpierw sprawdziłem w praktyce - pomimo bardzo prymitywnego wykonania ze starych cegieł piec działa. Gdyby mu poprawić konstrukcję, chociażby przez uszczelnienie to pewnie działał by dużo lepiej. W planach mam budowę "rakieciaka" do domu. Może ktoś też będzie miał ochotę poeksperymentować...


WPROWADZENIE

Od jakiegoś czasu docierają do naszej ojczyzny informacje na temat tajemniczego pieca, posiadającego  niemal magiczne zdolności. Mówi się o niezwykle wydajnym sposobie ogrzewania naszych mieszkań, o 80-cio procentowej wyższej wydajności w porównaniu z innymi piecami.  Wspomina się o niskiej emisyjności zanieczyszczeń, o braku dymu z komina, czy też wreszcie o tym, iż w ogóle komina ów tajemniczy piec nie potrzebuje. Dodatkowym atutem, który się wymienia ma być prostota wykonania oraz znikomy koszt części z jakich można go zbudować.

Chodzi oczywiście o tzw. Piec rakietowy, którego nazwa jest również tajemnicza jak wspomniane wcześniej jego zalety.  Czy sugeruje nam ona, że mamy do czynienia z technologiami rodem z NASA? Czy faktycznie wcześniej wymienione jego cechy są zgodne z prawdą, czy może mamy do czynienia z kilkoma mitami, które powstały w procesie tzw. “głuchego telefonu”? Niniejszy artykuł jest próbą odpowiedzi na owe pytania oraz ma na celu usystematyzowanie i przedstawienie w skondensowanej formie podstawowych  faktów na temat pieców rakietowych, ich genezy oraz historii ich rozwoju do czasów obecnych.

HISTORIA

Zacznijmy zatem naszą historię od samego początku. Mamy początki lat 80-tych. Znajdujemy się w Stanach Zjednoczonych w Oregonie na terenie organizacji Aprovecho Research Center. Organizacja ta, zajmuje się rozwojem wydajnych, prostych i tanich w budowie pieców kuchennych na potrzeby krajów trzeciego świata.

W większości przypadków mieszkańcy owych krajów gotują swoje posiłki na otwartym ogniu i borykają się z dwoma głównymi problemami. Pierwszym jest trudność w pozyskaniu materiału opałowego. Drugim są choroby oczu a nawet zgony wywoływane zadymieniem. Aby rozwiązać owe problemy prowadzone są prace w instytucie Aprovecho nad projektem prostego pieca, który będzie wydajny i nie będzie zużywał tak dużo opału jak do tej pory, na dodatek będzie spalał czysto i bezdymnie.

Larry Winiarski, techniczny dyrektor w Aprovecho opracowuje model takiego pieca inspirując się głównie rozwiązaniami jakie zastosowano w lampie naftowej. Jak wiadomo lampa taka bez klosza dymi a po nałożeniu pionowego szklanego klosza dymić przestaje. To rozwiązanie wykorzystuje w swym projekcie Larry Winiarski i jego też uznać należy za ojca pieców rakietowych.

Budowa pieca według jego projektu jest bardzo prosta. Podstawowymi założeniami jest pionowa komora spalania, która jest zaizolowana dzięki czemu utrzymuje wysoką temperaturę co jest podstawowym czynnikiem umożliwiającym proces czystego spalania. Dodatkowo magazynek opału jest tak umiejscowiony, że pod spodem zapewnia dopływ powietrza wtórnego, który również przyczynia się do spalania bezdymnego.

Winiarski wraz z ekipą  Aprovecho i wolontariuszami zaczyna jeździć po krajach trzeciego świata aby prezentować swój wynalazek. Prowadzi wiele kursów i stara się wyedukować jak największą liczbę osób, tak aby projekt mógł trafić do najszerszego grona odbiorców. Dodatkowo celem Aprovecho staje się stworzenie miejsc pracy w krajach trzeciego świata i sieci małych przedsiębiorców, którzy jako produkt oferować będą piec Winiarskiego. Tak też się dzieje i po wielu latach miliony piecyków używanych jest w ponad 60-ciu krajach na całym świecie.

Jednocześnie w instytucie projekt pieca jest rozwijany dalej i adaptowany do wielu zastosowań. Powstają piece do pieczenia chleba i pizzy, do podgrzewania wody oraz pomieszczeń w instytucie. Wszędzie daje się zauważyć duża efektywność i dość małe zużycie opału. Prace instytutu zyskały uznanie i w roku 2006 Larry Winiarski odbiera nagrodę Ashden Awards (organizacja promująca rozwój zrównoważony w sektorze energetycznym) za swoją prace w Afryce oraz ponownie w roku 2009 za prace w chińskiej fabryce nad masową produkcją wydajnych pieców kuchennych na potrzeby krajów rozwijających się.

RAKIETOWY PIEC AKUMULACYJNY

Pora przedstawić kolejną ważną osobę jaka odegrała rolę w dalszym rozwoju i promocji pieca rakietowego na świecie. Jest nim przyjaciel Winiarskiego, który również przez pewien czas pracował w Aprovecho. Ianto Evans, bo o nim mowa, architekt, ekolog oraz permakulturowiec promujący tanie i ekologiczne budownictwo w 1989 r. przeprowadza się do pierwszego domu wybudowanego wraz z Lindą Smiley w technologii cob. Zakładają tu szkołę naturalnego budownictwa “North American School of Natural Building” i promują budownictwo ze słomy, gliny i piasku. Później ich technika znana będzie pod nazwą “Oregon Cob”.

Na potrzeby ogrzewania swoich budynków Ianto rozwija projekt pieca rakietowego. Wykorzystuje pomysł zaizolowanego paleniska dokładając do niego podajnik grawitacyjny na drewno. Na wierzch zaizolowanej rury nakłada beczkę, która służy jako wymiennik ciepła na zasadzie znanej nam “kozy”, a spaliny prowadzi rurami obudowanymi gliną tworząc coś w rodzaju zapiecka, na którym można się położyć. Ciepło spalin ogrzewa dużą masę termiczną, która później powoli oddaje ciepło. Paliwem jest drobno porąbane drewno czy też chrust, dzięki czemu nie trzeba ścinać całych drzew a możliwe jest używanie chrustu czy też systemu odroślowego. W ciekawy sposób paliwo podawane jest do podajnika, gdyż ustawia się gałązki pionowo a siła grawitacji opuszcza je powoli na dół. Palą się tylko końcówki gałązek na podobieństwo ogniska Indian amerykańskich co dodatkowo wpływa na wydajność pieca.

Po wielu latach doświadczeń w budowaniu  pieców  Ianto w 2006 wydaje swoją książkę, w której opisuje zasady projektowania i budowania akumulacyjnych pieców rakietowych. To w niej pojawiają się informacje o 80% oszczędności w porównaniu do innych pieców. Informację tę Ianto podaje porównując ilość drewna, jakie w ciągu zimy spala jego sąsiad do ilości jakie on sam zużywa w swoim piecu rakietowym.

Warto nakreślić trochę kontekst kulturowy i geograficzny, gdyż to zawsze powinniśmy brać pod uwagę przyglądając się jakimś technologiom, które przychodzą do nas zza granicy. Otóż nagminnie stosowanymi piecami w Stanach do ogrzewania domów były piece metalowe. Takie metalowe “kozy”. To w porównaniu do tego rodzaju pieców Ianto uzyskiwał tę 80-cio procentową oszczędność. Przede wszystkim z powodu faktycznie większej wydajności spalania w palenisku rakietowym niż w piecach metalowych, oraz dzięki dodatkowej funkcji akumulacji ciepła w masie termicznej. Piece kaflowe czy też profesjonalne piece zduńskie nie były w Stanach popularne. Barierę dla ich rozwoju stanowiła niezwykle wysoka cena jaką w tamtych rejonach za taki profesjonalny piec należałoby zapłacić. Były to kwoty rzędu 15-30 tyś dolarów i bardzo często były poza zasięgiem przeciętnego Amerykanina. W takich okolicznościach pojawienie się pieca rakietowego, który można było zbudować samemu i to przy użyciu materiałów odpadowych o bardzo niskich kosztach, przyjęto z entuzjazmem. Głównie w środowiskach permakulturowych, budowniczych naturalnych czy ekowioskowych.

Ważną informacją również jest położenie geograficzne w jakim narodził się akumulacyjny piec rakietowy. Otóż dom Ianto Evansa znajduję się w Oregonie niedaleko  brzegu Pacyfiku. Najniższe temperatury notowane zimą to 1 st. C. W tych warunkach grube ściany domów z cob-u same w sobie przez lato akumulowały wystarczającą ilość ciepła aby w środku w zimie czuć się komfortowo. Inaczej sprawa wygląda w rejonach nieco zimniejszych. Do ciekawych wniosków doszli użytkownicy pieców rakietowych na innych kontynentach. Zaczęły się dalsze badania i prace nad rozwojem oraz usprawnieniem konstrukcji pieców rakietowych, zwłaszcza na potrzeby odpowiadające klimatowi w jakim były używane.

Źródło: http://www.zdunskieopowiesci.pl/piece-rakietowe-robert-blaszczyk-czesc-1/

Offline brdsz

  • Sen głęboki
  • *
  • Wiadomości: 8
  • Reputacja: +0/-0
Odp: Piece rakietowe
« Odpowiedź #1 dnia: (Czw) 17.09.2015, 16:26:50 »
W STRONĘ MAKSYMALNEJ WYDAJNOŚCI

Wieści 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 OGIEŃ

Zazwyczaj 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 KOŃCOWE

Aby 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.

ZAKOŃCZENIE

Na 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/

Offline brdsz

  • Sen głęboki
  • *
  • Wiadomości: 8
  • Reputacja: +0/-0
Odp: Piece rakietowe
« Odpowiedź #2 dnia: (Czw) 17.09.2015, 16:29:50 »
Jeszcze trochę materiałów:






Konkretny materiał po polsku:



Jeszcze o budowie:
http://mamaziemia.pl/akumulacyjny-piec-rakietowy-instrukcja-budowy/


Jak komuś mało to na YT wrzucić hasło "rocket stove"...