Co to jest piec rakietowy?

Każdy piec, którego palenisko połączone jest z zaizolowaną pionową komorą spalania, zwaną podnośnikiem ciepła (ang. heat riser), można określić mianem pieca rakietowego. Temperatura w podnośniku ciepła może, w zależności od konstrukcji i sposobu izolacji wynosić do 800 do 1200° C, co sprawia, że paleniska te mogą wykazywać się dużą efektywnością spalania gazu drzewnego, który w przypadku wielu prostych, konwencjonalnych palenisk zostaje w dużej mierze wydalany przewodem kominowym.

Efektywność pieca rakietowego

Gdy temperatura spalania drewna (lub innej biomasy) przekroczy 700° C, następuje proces utlenienia pierwiastków węgla i wodoru. Wynikiem tego jest powstanie tlenku i dwutlenku węgla (CO i CO2) oraz pary wodnej (H2O). Im wyższa temperatura panuje w palenisku i podnośniku ciepła, tym większy jest potencjał spalania tych gazów. Efektywność spalania gazów można zwiększyć stosując doprowadzenie podgrzanego powietrza wtórnego do górnej części paleniska, oraz przez odpowiedni kształt paleniska wywołujący wirowy ruch spalanych gazów.

Efektywność spalania gazów w prawidłowo zbudowanym piecu rakietowym może wynosić od 75 do 95% i jest ona uzależniona od szczegółów konstrukcyjnych paleniska, podnośnika ciepła, oraz właściwej obsługi pieca. Dla porównania, efektywność spalania gazów w prostych, otwartych kominkach wynosi zaledwie 10%. Oprócz pieców rakietowych efektywność spalania na poziomie 80% uzyskują też nowoczesne piece, kotły i kominki o porządnym standardzie z regulacją nadmuchu powietrza pierwotnego i wtórnego. Efektywność powyżej 90% osiągana jest natomiast przez zaawansowane kotły z pełnym sterowaniem niezależnymi źródłami powietrza pierwotnego i wtórneg, tak by odpowiednio je podawać w różnych fazach spalania.

Schemat działania pieca rakietowego

Sposoby przekazywania ciepła

Konwekcja, promieniowanie i przewodzenie to trzy zasadnicze sposoby przekazywania ciepła. Każde źródło przekazuje swoje ciepło inaczej przy wykorzystaniu wszystkich trzech sposobów, choć proporcje mogą się różnić. Mając na uwadze efektywność cieplną ogrzewanych pomieszczeń i komfort cieplny użytkowników, najbardziej istotne jest promieniowanie cieplne. Promieniowanie ciepła zakumulowanego w kamieniu lub glinie charakteryzuje się dłuższą falą promieniowania w porównaniu do prawie liniowych fal promieniowania z metalu. Różnica jest taka, że dłuższa fala ma stopniowy i większy zakres przenikania materii, co daje wydajniejsze ponowne zakumulowanie ciepła w otaczających przedmiotach. Dlatego też gliniane kaloryfery są bardziej efektywne niż metalowe.