Raketová pec: Efektívne a ekologické vykurovanie vášho domova

Predok raketovej pece pochádza zo staroveku, kedy ju ľudia používali hlavne na prípravu jedál. V súčasnosti sa tento sporák stáva čoraz obľúbenejším nielen v domoch v starom štýle, ale aj v moderných bytoch. Raketová pec je na Slovensku zatiaľ takmer neznáma, ide však o stavbu, ktorá je napriek konštrukčnej jednoduchosti veľmi efektívna a ekologická.

Raketová pec je pec s dodatočnou vertikálnou spaľovacou komorou, ktorá sa nazýva dodatočný spaľovač (alebo zdvíhač, stúpač tepla). V nej sa plyny vznikajúce v prvom spaľovacom stupni horia pri vysokej teplote. Dobrá izolácia tejto komory zvyšuje dosiahnutie vyššej teploty a tým aj vyššiu účinnosť spaľovania. Pec dostala pomenovanie podľa vertikálnej spaľovacej komory v tvare valca a vysoko efektívnemu čistému horeniu bez dymu. Má nezvyčajný tvar ohniska v tvare písmena J, kde sú ideálne podmienky na horenie. V priereze majú raketové kachle tvar písmena „J“. Plamene z horiaceho dreva potom šľahajú nie nahor, ale vodorovne horizontálnou spaľovacou komorou, odkiaľ teplo stúpa ďalej vnútorným vertikálnym komínom. V ňom si vďaka izolácii udržujú plyny stále vysokú teplotu a aj krátky komín tak vytvára silný ťah. Vďaka tomu neuniká teplo s horúcimi plynmi hneď komínom von z budovy, ako je to u bežných kachlí.

Prečo si vybrať raketovú pec?

Existuje mnoho dôvodov, prečo by ste mali zvážiť raketový sporák do svojho domova:

• Palivo: Horí s drevom, konármi, slamou, kôrou, šiškami, orechovými škrupinami a iným suchým organickým materiálom, čo predstavuje lacnú surovinu.
• Účinnosť: Je hyperefektívna, vďaka vysokej teplote spaľuje drevo takmer úplne. V porovnaní s otvorenými kozubmi, ktoré spaľujú len 10 % plynu produkovaného pri spaľovaní dreva, raketové kachle spaľujú 75 až 95 %! Veľkým prínosom je aj vysoká účinnosť spaľovania a využitia tepla obsiahnutého v splodinách.
• Ekologickosť: Je superekologická, spaľuje až 95 % plynov, pričom emituje hlavne vodnú paru a zvyškové množstvá oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého.
• Multifunkčnosť: Raketová pec je multifunkčná - môže sa využiť na kúrenie, varenie a ohrev vody. Otvorené ohnisko pece využijete na varenie jedla. Akumulované teplo je možné využiť aj na ohrev vody, napríklad pomocou medených rúrok inštalovaných v lavici.
• Akumulácia tepla: Spalinovody na odvod horúcich spalín môžu viesť cez vymurované lavice alebo popod podlahu, čím ju zohrievajú. Vytvorené teplo sa zhromažďuje v tepelnom akumulátore, kde vydrží niekoľko hodín až dní, čím máte zaručené nočné vykurovanie alebo temperovanie počas vašej neprítomnosti. Hlinená lavica dokáže aj tri dni temperovať miestnosť, takže nemusíte ráno vstávať do vymrznutej miestnosti.
• Jednoduchá konštrukcia: Raketové kachle nie sú také zložite zariadenie, aby ho nepostavil aj obyčajný laik. Konštrukcia týchto raketových kachlí je jednoduchá a môžu byť vyrobené prakticky z čohokoľvek - hliny, piesku, slamy, kameňov, rúr, kovových sudov, sklenených fliaš, šamotu a obyčajných tehál alebo zvyškov.

Ako raketová pec funguje?

Raketová pec je postavená na princípe efektívneho pyrolytického spaľovania. Jej hlavné komponenty a proces fungovania sú nasledovné:

• Prikladacia nádoba a horizontálna spaľovacia komora: Prikladacia nádoba je umiestnená zvisle, čo znamená, že drevo sa prikladá zhora dolu, namiesto vodorovne, ako je obvyklé. Drevo sa spaľuje postupne v ohnisku, ktoré má často tvar písmena J. Tu nastáva prvá fáza horenia, kde sa palivo najprv zahrieva a vznikajú horľavé plyny.
• Vertikálna spaľovacia komora (tepelný výťah): Horľavé plyny stúpajú do tepelne izolovanej vertikálnej spaľovacej komory, ktorú tvorí železná rúra s rôznym priemerom, vhodne tepelne zaizolovaná. Dobrá izolácia tejto komory je kľúčová, pretože zvyšuje dosiahnutie vyššej teploty a tým aj vyššiu účinnosť spaľovania. V nej dochádza k stúpaniu týchto plynov a procesu druhého spaľovania, kde vzniká teplota až 1000 °C, takže úplne zhoria všetky horľavé látky. V hornej časti šamotovej rúry počas zakurovania a kúrenia začne stúpať teplota, pretože sa tam koncentrujú horúce spaliny, ktoré sa pri teplote do 500 °C odparujú z dreva alebo sa štiepia na jednoduchšie uhľovodíky už pri bežnom oxidačnom horení v prvej - spaľovacej komore. V momente, keď sa zhromaždí dosť tepla a stúpne teplota, začnú sa spaľovať - štiepiť aj tieto jednoduchšie plyny. V rúre z komínových vložiek nastane tzv. pyrolitické horenie. Pri pyrolitickom horení sa z jednoduchších uhľovodíkov stávajú celkom jednoduché, najstabilnejšie - CO, CO2, H2O a takto unikajú do vzduchu. Okrem tepla sa vytvára aj tlak.
• Tepelný výmenník a akumulátor: Vzniknuté teplo a odchádzajúci dym prechádza okolo výmenníku tepla do komínovej rúry, ktorá je úmyselne ochladzovaná a teplo sa presúva do tepelného zásobníka. Teplo je spolu so spalinami odvádzané do tepelného výmenníka a následne do akumulátora. Tepelný výmenník umožňuje rýchle odovzdanie tepla do priestoru a predstavuje ho napríklad plechový sud, tlaková nádoba z vodárne, nádoba z bojlera a podobne. Akumulačná hmota, často vo forme lavice, uchováva teplo po dlhú dobu.

Konštrukcia raketovej pece: Návod krok za krokom

Raketový sporák je jednoduchá a účinná pec nielen na vykurovanie miestností, ale aj na prípravu potravy. Môže sa nainštalovať doma aj vonku na záhrade, ale potom má iba kulinárske funkcie. Môžeme si vyrobiť najjednoduchšiu pec sami, pre pokročilejších je niekedy potrebná pomoc špecialistov. Na internete nájdete veľa ponúk na školenia týkajúce sa konštrukcie pecí, stačí ich vyhľadávať.

Plánovanie a príprava

Pred začatím výstavby je dôležité zvážiť niekoľko faktorov:

• Veľkosť a účel: Určite to záleží na povrchu, ktorý chcete zahriať. Pre väčšie miestnosti je najlepšie postaviť kachle s veľkým povrchom s náplasťami, pre menšie stačí malé kachle pripomínajúce kozu.
• Typ: Existuje veľa rôznych návrhov raketových pecí: od jednoduchej vinárskej pece po akumulačnú raketovú pec J-Tube až po pec s horizontálnou alebo vertikálnou palivovou vložkou Batch Box.
• Estetika a prevedenie: Veľa záleží na estetike a prevedení. Pec môže byť posunutá do pozície výtvarného diela v architektúre alebo sochy s vykurovacou funkciou.
• Statika: Vhodná konštrukcia pece je dôležitá záležitosť a je najlepšie sa vopred poradiť so špecialistom. Takáto rúra môže vážiť až 6 ton, takže ak ju chcete nainštalovať na podlahu, je potrebné vopred sa poradiť s konštruktérom alebo architektom. Niekedy bude potrebné špeciálne založenie alebo vystuženie stropu.
• Umiestnenie: Ak je pec vysoká a štíhla, môže to evokovať smer hore, podobne ako štartujúca raketa.

Potrebné materiály

Kam začať? Určite z nakupovania. Na stavbu raketovej pece sú potrebné šamotové tehly, kachliarska hlina alebo špeciálna žiaruvzdorná malta. Tu je zoznam základných materiálov s odhadovanými nákladmi:

Základné komponenty raketovej pece

Konštrukcia raketových kachieľ je vcelku jednoduchá a podľa jednoduchého návodu sa dajú rýchlo a pohodlne poskladať. Skladá sa z troch hlavných častí:

1. Spaľovacia štruktúra: Zahŕňa vertikálny alebo horizontálny podávač paliva, spaľovaciu komoru, tepelný výťah a kryty.
2. Štruktúra na odvod spalín: Skladá sa z komína a výfukového systému v peci.
3. Tepelná hmota: Slúži na výrobu lavičiek a toastov (akumulačná lavica). Tepelná lavica by mala byť vyrobená z materiálov akumulujúcich teplo. Pridanie slamy alebo piesku na zapuzdrenie tejto časti sa neodporúča, pretože bude pôsobiť ako izolácia.

Dobre skonštruovaná pec by mala mať plochu prierezu výťahu rovnú alebo menšiu ako plocha komínového kanála a všetky nasledujúce kanály, ohyby alebo zúženia mimo pece (napr. kanály distribuujúce teplo v peci) by mali mať prierezovú plochu väčšiu ako je plocha tepelného výťahu. Dôležitá je aj výška tepelného výťahu, pece, otvoru a prívodu primárneho a sekundárneho vzduchu.

Postup výstavby

Samotná výstavba vyžaduje dôslednosť a dodržiavanie postupu:

1. Položenie základu pece: Položte základňu pece priamo na podlahu alebo základ. Základ môže tvoriť betónová platňa s hrúbkou 8 cm, vystužená kari sieťou. Na dne musí byť vždy tepelná izolácia, napríklad minerálna vlna s hrúbkou aspoň 5 cm. Ihneď vytvorte správny tvar kanálov pre pece a tepla (výfukový systém), prívod a odvod vzduchu a miesto pre krb. Musíme tiež viesť cestu do komína (na spodku kachlí). Podklad môže byť vyrobený z obyčajných tehál. Stojí za to poskytnúť priestor na okamžité vyčistenie, vďaka čomu budeme môcť z času na čas vyčistiť vnútorné kanály. V niektorých domácnostiach je potrebné izolovať (so sklenenými vláknami) zadnú stenu pece spojenú so stenou domu, aby sa nezohriala.
2. Konštrukcia spaľovacej komory: Potom môžeme pristúpiť k konštrukcii pece a vertikálnej spaľovacej komory - tepelného výťahu. Nezabudnite nechať viac miesta na popol, a potom sa tepelný výťah často nepreplní. Z dôvodu rôznych zmrašťovacích vlastností šamotu a obyčajných tehál by sa jeden nemal kombinovať medzi sebou a s ich spojmi (dodržujte vzdialenosť asi 5 mm, ktorú môžeme vyplniť izoláciou). Horizontálne ohnisko murujeme zo šamotových tehál, jeho ideálna výška je 13 cm.
3. Kladenie stien pece: Steny pece môžu byť vyrobené z obyčajnej tehly. Na spájanie tehál používame maltu vo forme hliny zmiešanej s pieskom alebo veľmi jemným štrkom v pomere 1:3 alebo 1:4 (íl: piesok). Hlinku zvyčajne kupujeme vo voľnej forme, preto ju musíme najprv dôkladne namočiť a premiešať tak, aby neobsahovala hrudky. Potom pridáme piesok preosiaty cez sito. Dôkladne premiešajte špeciálnym miešadlom (najlepšie elektrickým). Pri skrini pece vložíme ďalšie prvky, napríklad dvere pece, čistiace pece alebo rúru.
4. Odvod spalín a akumulačná hmota: Dymovod je z čiernych oceľových rúr s priemerom 180 mm. Spaliny môžu byť odvedené do exteriéru priamo, prestupom v stene, prípadne vám stačí krátka plechová rúra. Spalinovody môžu viesť cez vymurované lavice alebo popod podlahu, čím ju zohrievajú. Priestor medzi rúrami a konštrukciou vyplníme štrkom pre akumuláciu tepla. Všetko murivo lepíme flexibilným lepidlom.
5. Izolácia vertikálneho ohniska: Z pórobetónu (hrúbka 5 cm) pod uhlom vyrežeme segmenty. Namiesto dlhšieho murovania z 5-centimetrových tvárnic z pórobetónu môžeme rýchlejšie osadiť zakrúžený oceľový plech s hrúbkou 2 mm na priemer 46 cm. Medzipriestor treba vyplniť izolantom, napr. perlitom. Plechový sud je možné použiť ako výmenník tepla. Spodok suda zrežeme tak, aby umožnil vstup aj výstup spalín. Vrch suda má byť 3,5 cm nad okrajom vložky.
6. Dokončovacie prvky: Po pripravenej konštrukcii prejdeme do dokončovacej fázy pece. Pamätajte, že malta sa musí najprv dobre usadiť, počkajte teda dva dni. Pec môžeme dokončiť s čímkoľvek, čo chceme, a to do značnej miery závisí od našej kreativity. Skončime však materiálmi, ktoré udržujú teplo, ako je slinok, hlina, kameň. Zaujímavou metódou je omietanie pece zmesou hliny, piesku a slamy. Podobne ako kachle aj na omietku lavičku alebo kastról vytvárame tak, aby bola čo naj ergonomickejšia. Pec môže zostať v tejto forme alebo môže byť vyhladená zmesou hliny a piesku do vyhladenia. Do omietkovej vrstvy môžu byť vsadené rôzne ozdoby.
7. Maľovanie: Po omietnutí sa má kachle oplatiť maľovať, hoci niektorí uprednostňujú ílovú farbu. Na natieranie rúry nepoužívajte obyčajné farby, ale špeciálne žiaruvzdorné farby alebo kazeínové farby. Najlepšie je na natieranie použiť prírodný kazeínový primer.
8. Sušenie a prvé zakúrenie: Musíme si však uvedomiť, že pec by mala vyschnúť medzi nasledujúcimi fázami výstavby. Po omietnutí počkajte 2 až 3 týždne, kým sa nanesie základný náter a potom sa natrie. Pred prvým zapálením kachlí je vhodné komín ohriať trochu predtým. Všetko, čo potrebujete, sú horiace noviny umiestnené v komínovej šachte, čím sa zabráni silnému dymu v miestnosti. Rozkurovať treba suchým drevom. Hneď po zakúrení začne sálať teplo z plechového suda. Murovaná posteľ sa zohreje za deň.
9. Údržba: Niekedy môže rúra prasknúť. Toto je prírodný jav, pretože je výsledkom zmršťovania materiálu. Po vykurovacej sezóne môžete mikro trhliny vyplniť a znova natrieť.

Možné nevýhody a ich riešenia

Ako každé vykurovacie zariadenie, aj raketové kachle majú svoje špecifické nevýhody, ktoré je však často možné odstrániť konštrukčnými úpravami.

• Veľkosť paliva a časté prikladanie: Palivové drevo určené na prikladanie musí byť tenšie a menšie než zvyčajne, pretože spaľovací otvor je malý. V závislosti od priemeru komory je nutné častejšie prikladať. Pre kachle s raketovou komorou s priemerom 15 cm sa interval prikladania pohybuje medzi 30 minútami až 2 hodinami a v kachliach s priemerom komory 20 cm je interval prikladania 2 - 4 hodiny.

  • Riešenie: Môžete zväčšiť prikladací otvor. Drevo v sude stojí vertikálne a klesá gravitáciou. Občas treba priložiť tenšie kusy. Pre dokonalé spaľovanie je potrebné vytvoriť horizontálne ohnisko, ktoré bude k vertikálnej spaľovacej komore pripojené ťahom v tvare písmena U.

• Odstraňovanie popola: Náročnejšie je vymetanie popola, pretože prístup je možný len zhora.

  • Riešenie: Doplňte ohnisko o rošt a vymetacie dvierka.

• Neviditeľnosť plameňa: Niekomu môže chýbať pohľad na blikotajúce plamienky, pretože raketové kachle nám neumožňujú pozorovať plamene tak ako dnešné presklené krby a kachle.

  • Riešenie: Pridajte presklené dvierka, ale dôležité je, aby týmito úpravami neutrpel samotný výkon raketovej pece. Použitím tzv. oplachu skiel vzduchom sa zabráni rýchlemu zadymeniu skla.

• Teplotné namáhanie vertikálnej komory: Vertikálna spaľovacia komora je veľmi tepelne namáhaná, pri použití náhradných materiálov môže byť nutná ich občasná výmena.

  • Riešenie: Používajte kvalitné, žiaruvzdorné materiály a dbajte na správnu izoláciu.

tags: #raketova #pec #na #vykurovanie #domu