Raketové (proudové) pece – jednoduché a efektivní, jak se vyrábí

V raketových kamnech je význam komína a přirozeného tahu v něm mnohem menší, je možné vyrobit konstrukci zcela bez komína, včetně přenosného. Je také možné vytvořit složité výměníky tepla se zvýšenou odolností proti pohybu plynu. Kamna mají extrémně jednoduchý design, který od účinkujících nevyžaduje žádné speciální kamnářské dovednosti…

Jak funguje raketová kamna

Nejjednodušší konstrukce raketových kamen obsahuje zakřivenou trubku – a je to. Palivo hoří v její vodorovné nebo svislé části a ohřáté plyny se řítí nahoru po svislé části. U nejjednodušších konstrukcí ohřívají výfukové plyny pouze malou varnou desku a uvolňují se do atmosféry.

Na tomto principu se vyrábějí nejen domácí raketová kamna. Řada firem vyrábí přenosné trouby s jedním varným místem. Nejlehčí a nejjednodušší kamna na dřevo si oblíbili turisté, v rekreačních střediscích.

Možné je i složitější kovové provedení s velkou varnou deskou a přídavným komínem, který by zajistil běžný provoz tohoto kuchyňského zařízení.

Tyto konstrukce jsou však určeny pouze pro venkovní použití a k vytápění se příliš nehodí. Jak se trysková nebo raketová kamna přestavují na vytápění?

Návrhy proudových pecí pro vytápění

Konstrukce pece, která se nazývá raketová nebo reaktivní pec, se stává složitější kvůli následujícímu.

• Realizace výměníku tepla za vertikálním (urychlovacím) úsekem potrubí typu „plyn-vzduch“ nebo „plyn-voda“.
• Přívod sekundárního vzduchu do vertikální sekce pro dohořívání nespálených částic a plynu CO, které v pecích tohoto typu obvykle vznikají, protože primární vzduch nemusí při umělém překrytí (dlouhodobé spalování) stačit na celý objem spalování.

Raketová kamna pro vytápění pomocných místností

Nejjednodušší verzí topných raketových kamen je vyhřívaná čepice. Potrubí, ve kterém dochází ke spalování, je umístěno ve velkorozměrové skříni, kde mezi ní a stěnami skříně zůstává mezera minimálně 50 mm.

Poté se horké plyny pohybují po stěnách do komína napojeného na spodní část tělesa. V této podobě jsou kamna přeměněna na velký radiátor s varnou deskou nahoře, která může být žebrovaná a dobře se hodí pro vytápění pomocných místností.

• Konstrukce může být vyrobena z válce a trubek, například takto: palivová trubka 70-100 mm je umístěna v plášti 150-200 mm, který je umístěn ve standardním 50litrovém válci o průměru 300 mm.
• Větší konstrukce je vyrobena ze sudu. Topeniště 150 mm je obklopeno kbelíky o průměru asi 400 mm.

Izolační prvek kolem svislé trubky je zde povinnou součástí, která zabraňuje vychladnutí trubky, a proto udržuje značný tah. K tepelné izolaci se používají štěpky z červených cihel, azbest, hrubý písek a popel.

Varianty raketových kamen s různými výměníky tepla

Trysková pec může být vybavena vícetahovým vodním výměníkem tepla. Výrazný tah vertikálního kanálu umožňuje použití výměníků tepla s vysokým aerodynamickým odporem. Proto je docela možné zvýšit účinnost pece na 70 a dokonce 80% na úroveň značkových kotlů na tuhá paliva s přímým spalováním.

Další možností výměníku, suchého, je napojení komína ve spodní části s výraznou délkou ploché části. Tato část potrubí může být řešena jako vyhřívaná plošina – vyhřívané lehátko. Design byl v minulosti oblíbený v technických místnostech a výrobních zařízeních, ale neztratil svůj význam ani dnes.

Výhody a nevýhody raketových kamen

Proč se raketová kamna méně používají k topení?
Pokud porovnáme konstrukci raketového sporáku s kamny s dlouhým spalováním pro pomocné místnosti (o kterých se můžete dozvědět více zde), můžeme poznamenat následující.

• Raketová kamna vyžadují kvalitní palivové dříví a na vlhké palivové dříví funguje mnohem hůře nebo vůbec. Je to dáno tím, že se nevyvine potřebná teplota (neuvolní se energie) pro udržení dostatečně velkého tahu ve svislém potrubí.
• Kamna je také potřeba neustále sledovat a udržovat, aby suché dřevo v malém topeništi nedohořelo.

Dlouho hořící kamna využívající piliny a dřevěný odpad se snadněji udržují a mohou být energeticky mnohem levnější.

• Raketová trysková kamna jsou zároveň dobrá jako generátor tepla, který okamžitě vydává spoustu energie, dokáže rychle rozložit mnoho kilowattů, což je v mnoha případech žádané.
• Druhou a hlavní výhodou zjednodušeného designu je jeho extrémní jednoduchost a možnost jej použít doslova kdekoli, kde je hromada palivového dříví, venku na vaření s velmi výkonným přívodem energie do kamen, nejlepší kamna na piknik.

Existuje mnoho provedení tohoto sporáku. Všechny se liší zpravidla způsobem provedení a rozměry. Někteří lidé přirovnávají design raketových kamen ke krbu Dakota, ale to není správné. Princip fungování raketového sporáku nemá nic společného s krbem Dakota. Rocket Furnace, stejně jako všechny pyrolýzní pece, má dvě spalovací komory: primární a sekundární. V primární spalovací komoře hoří tuhé palivo a v sekundární spalovací komoře se spalují pyrolýzní plyny. Účinnost Rocket Stove je téměř ČTYŘIKRÁT vyšší než účinnost běžných kamen! Celá konstrukce Rocket Stove je navržena tak, aby maximálně předávala teplo získané při spalování paliva. Přenos tepla probíhá tak efektivně, že z raketových kamen nezůstává prakticky žádný popel ani saze a oxid uhličitý vycházející potrubím opouští kamna prakticky chladná. Takovým tepelným výkonem se snad žádná jiná kamna pochlubit nemůže.

Tato kamna se používala k vytápění rolnických domů v severní Číně a Koreji v 1. století. př.n.l E. V Číně se tato trouba nazývá “Kan”, v Koreji se nazývá “Ondol” nebo v běžné mluvě – “Kuduri” trouba.

Kachlová kamna jsou široká cihlová nebo hliněná kamna, uvnitř kterých horký vzduch z kamen prochází speciálními kanály a současně slouží jako komín. Tradiční kang je nahoře pokrytý bambusovými nebo slaměnými rohožemi. Design kamen kang byl charakteristickým rysem venkovských fanza domů postavených v Mandžusku. V noci rozložili postel na kánoi a spali; Přes den se sedělo, jedlo, hrálo si atd. Zahraniční cestovatelé obdivovali účinnost takového topného systému: k zahřátí plechovky na pokojovou teplotu, která byla v domě udržována až do rána, stačilo velmi malé množství palivového dřeva. O tom se dokonce zmínil cestovatel Sir Henry James Murchison (1888) v příběhu „Dlouhá Bílá hora aneb cesta do Mandžuska“.
Podobný systém vytápění, nazývaný ondol, byl také používán v tradičních korejských domácnostech. Jediný rozdíl oproti čínskému kangu, kde se vytápěla jen část pokoje nebo postel, vytápěl ondol celou podlahu.

Rád bych dodal, že systém vytápění podobný ondolovým kamnům existoval již dlouhou dobu ve starém Římě a starověkém Řecku. Tento systém vytápění byl nazýván “Hypocaust”. Přesný čas vzniku hypokaustu nelze určit. S jistotou je známo pouze to, že Římané si hypokaustový topný systém vypůjčili ze starověkého Řecka. Poté, co tuto pec zdokonalil slavný římský kupec a vodní inženýr Sergius Orata v 1. století před naším letopočtem, E. Rozšířila se po celé římské říši.

Kamna Kan, nebo jak tomu Američané říkají, Rocket Stove, jsou nejjednodušší ze všech výše jmenovaných. Podívejme se na základní schéma raketového sporáku.

Jak je vidět na obrázku, kamna se skládají z malého topeniště, primární spalovací komory, sekundární spalovací komory a komína.

✔Hlavním rozdílem mezi raketovým vařičem a jeho předchůdci je přítomnost sekundární spalovací komory.

Když začne hořet v primární spalovací komoře, sekundární spalovací komora, vyrobená z cihel, se velmi zahřeje. Nyní se kouř a saze, které se tam dostanou z primární komory, vznítí od vysoké teploty. To způsobuje dodatečné zahřívání sekundární komory, což přispívá k dokonalejšímu spalování látek, které do ní vstupují z primární spalovací komory. Dále horký vzduch vstupuje do komína vedeného pod podlahou, kde se ochlazuje a odevzdává teplo zemi, ve které je komín položen.

Když se tedy vzdá téměř veškerého tepla, vzduch opouští komín potrubím zcela studený. Tento sporák má i své nevýhody. Snad jednou z jeho hlavních nevýhod je malá ohniště. To vám neumožňuje naložit velké množství palivového dřeva najednou. Pokud však topeniště mírně zmodernizujete a prodloužíte prostor pro nakládání palivového dřeva, můžete tuto situaci napravit.

Ve skutečnosti existují kamna s horizontálním nakládáním palivového dřeva. Jsou zde kamna s přívodem vzduchu do topeniště z ulice. Existuje mnoho druhů těchto kamen a také mnoho názorů na jejich provedení a použití materiálů. Existuje názor, že pro úplné spálení sazí a sazí v sekundární spalovací komoře běžné cihly nestačí. Proto jej řemeslníci izolují vermikulitem. Možná mají pravdu.

✅K vytvoření podobného sporáku budete potřebovat:

★ žáruvzdorné cihly,
★ teplovodivá pasta pro pokládku topeniště,
★ dva kovové sudy, které do sebe zapadají,
★ litý nebo vermikulit pro sekundární spalovací komoru
★ hlína a sláma pro nepálenky.

➡Nejprve se rozhodneme pro výšku a prohloubíme první řady do požadované hloubky v zemi.

➡Dále rozmístíme nulové řady a sekundární spalovací komoru.

➡Nyní na sekundární spalovací komoru nasadíme hlaveň menšího průměru s vyříznutým dnem a horní částí. Prostory mezi cihlami a sudem vyplníme litým betonem nebo vermikulitem.
Vršek pokryjeme jílovým povlakem a potřeme teplovodivou pastou.

➡Zkoušíme na větší sud bez dna na vrchu celé konstrukce. Rozdíl v šířce mezi sudy musí být alespoň pět centimetrů na každé straně. Pokud máte potíže s menším sudem a dekantem, obejdete se bez nich. Jejich použití zlepšuje teplotní režim kamen, ale to není kritické. Dvousetlitrový sud můžete postavit přímo na sekundární spalovací komoru z cihel.

➡Po instalaci sudu na sekundární spalovací komoru potáhneme obklad hlínou a vyzkoušíme dvousetlitrový sud bez dna. Dbáme na to, aby mezera mezi sudy byla rozložena rovnoměrně.

➡Po vypálení barvy z dvousetlitrového sudu jej můžete vyčistit kovovým kartáčem a natřít žáruvzdornou barvou na grilování. Dále pokračujeme v obkládání rámu kamen a lavice kamen hlínou. Hlínu lze smíchat se slámou, což zlepšuje její pevnost a tepelnou kapacitu.

➡Do primární spalovací komory přivádíme vzduch z ulice a kamna dozdobíme nepálenou (směs hlíny a slámy).

➡Po zaschnutí hlíny utěsníme vzniklé trhliny směsí šamotu a hlíny, dovedeme náš výtvor ke konečnému výsledku a získáme krásné a praktické inženýrské dílo.