Jak zbudować piec, kominek?

Budowa pieca, kominka – Jak zbudować? Najczęstsze błędy.

Do budowy pieca lub kominka, z wysoko wydajnym paleniskiem typu rocket stove potrzebujemy następujących materiałów:

- cegły szamotowe lub gotowe formy,

- zaprawa szamotowa,

- szkło wodne,

- popiół drzewny lub wapno,

- elementy żeliwne:

                * drzwiczki do komory spalania,

                * drzwi do komory suszenia drewna,

                * ruszt żeliwny,

                * wyczystka,

                * płyta grzewcza z fajerkami,

                * dwa szybry,

                * czopuch,

                * piekarnik,

                *drzwiczki do popielnika,

- wężownice do C.O.

Poniższy opis pokaże na co zwrócisz uwagę podczas budowy pieca lub kominka oraz zwróci Twoją uwagę na błędy, które można popełnić podczas prac.

Pewnie jak wielu z nas, ja też jestem amatorem w tym fachu. „Studiowałem” Internet w temacie budowy pieca. Po około dwóch latach zdecydowałem się zbudować piec typu rocket stove batch box. Jest to piec, którego najważniejszym elementem jest palenisko, które zapewnia wysoką wydajność spalania wahającą się w granicach 75% do 98%. Im wyższa staranność wykonania zachowany, tym wyższą wydajnością odwdzięczy się nasz piec.

Jak osiągnąć tak wysoka wydajność?

I to przy każdym paleniu?

Chciałem to zrozumieć.

Przeczytać jest łatwiej niż robić poprawki na wybudowanym piecu. Poprawki są trudne lub wymagają sporo dodatkowej pracy i niepotrzebnych nakładów finansowych.

Dlatego warto, przed przystąpieniem do prac zaopatrzyć się w najlepszą wiedzę oraz wysokiej jakości materiały. Im lepsze jakościowo produkty wybierzemy, tym lepiej będzie nam działał piec.

Jak działa palenisko typu batch box?

Duży wkład w rozwój paleniska typu rocket stove i propagowanie wiedzy o nim włożył Peter van der Berg. Na jego stronie możemy poznać dokładnie proporcje, wymiary, zasadę działania oraz różne zastosowania np.:

- piec kaflowy,

- piec do pizzy,

- piec do ogrzewania wody w basenie, jacuzzi ,

- sauna ,

- lub sauna fińska ,

 

Link do Petera

 

tutaj kliknij, polska wersja tej strony.

Na podstawie powyższych danych postanowiłem wybudować piec z paleniskiem rocket stove o wydajności 95-98%.

Jest to całkowicie ekologiczne spalanie ponieważ jako opału używam jedynie drewna lub brykietu od lokalnego dostawcy.

Piec zbudowałem z tradycyjnych cegieł szamotowych z zastosowaniem wymiarów, które podaje Peter.

Do budowy pieca użyłem:

- drzwiczki kominkowe z szybą żaroodporną,

- płyta grzewcza z fajerkami,

- dwa ruszty żeliwne,

- wyczystka,

- dwa szybry,

- wężownica kajnerowa,

- piekarnik żeliwny z szybą z żaroodporną i termometrem,

- drzwiczki wędzarnicze,

- mnóstwo cegieł szamotowych – około 200 sztuk.

- zaprawa szamotowa – około 4 worki po 25 kg,

- szkło wodne – około 20 litrów.

Cegły szamotowe nowe maja standardowy wymiar. Odkryłem podczas cięcia, że te o grubości 6,5 cm (650mm) są bardzo miękkie ale dobrze izolują, a płytki o grubości 3,5 cm (350mm) są twarde i dobrze nadają się do komory spalania, ponieważ wytrzymują zdecydowanie większe naprężenia. Proponuję dla porównania przeciąć jedną i drugą, by sprawdzić jakim materiałem będziemy się posługiwać.

Piszą w Internecie, ze cegły najlepiej łączyć na zaprawie szamotowej o grubości od 2 mm. Zapraw powinna być sucha (sprawiała wrażenie suchej), to znaczy, że w porównaniu do tradycyjnego betonu wygląda na suchą. Po ułożeniu kilku warstw cegieł okazało się, że zdecydowanie łatwiej jest budować piec na suchej zaprawie. To znaczy takiej, jak w przepisie na opakowaniu pomimo, że na początku prac wydawało mi się, że „się nie da” i miałem problemy z utrzymaniem warstwy łączącej 2 mm – widać kwestia wprawy. Przy dodawaniu większych ilości wody łatwiej było dokładać kolejne warstwy lecz podczas wysychania zaprawa się kurczyła i cegły zmieniały swoje położenie, a łączenia pękały.

Znałem przepis na tzw. geopolimer lub inaczej sztuczny kamień. Zastąpiłem nim zaprawę szamotową, bo w jakikolwiek sposób ją przygotowywałem, to i tak spoiny pękały, kruszyły się, ogólnie było z tym sporo problemów.

Przepis na zaprawę geopolimerową:

- zaprawa szamotowa,

- szkło wodne zamiast wody ( w ilości tyle ile trzeba do uzyskania odpowiedniej konsystencji),

- popiół drzewny lub wapno.

Po zmieszaniu zaprawy szamotowej z popiołem w ilościach 1:1 dodawałem szkła wodnego do momentu, aż pojawiła się plastyczna masa. Można zrobić mieszankę samej zaprawy szamotowej ze szkłem wodnym ale czas wiązania jest dość długi, bo ponad dobę i aby ten proces przyspieszyć dodałem popiół drzewny, co skutkowało tworzeniem bardzo rozgałęzionych wiązań geopolimerowych wapna, magnesu, potasu i innych metali zawartych w popiele drzewnym. Taka mieszanka okazała się lepsza od firmowych betonów ogniotrwałych – które też przetestowałem – które to betony okazały się drogie i kruche pod wpływem temperatury, pękały i miały duży skurcz podczas schnięcia, np. trzykrotnie wymieniałem nadproża i straciłem tydzień czasu.

Jeżeli do zaprawy geopolimerowej dodamy zbyt dużo szkła wodnego to podczas schnięcia również będą pojawiać się pęknięcia.

 

Po opanowaniu optymalnego składu zaprawy i układania cegieł reszta prac przebiega już stosunkowo szybko. Należy przy tym pamiętać o zachowaniu pionu i poziomu, bo jakakolwiek rozbiórka jest dość kłopotliwa przy ewentualnej pomyłce.

Następną ważna kwestią jaka pojawiła się podczas budowy pieca to uwzględnienie różnicy temperatur występujących w różnych miejscach pieca.

Zrobiłem konstrukcję pieca z jednej bryły i okazało się to błędem.

Weźmy pod uwagę, że:
- elementy żeliwne mają rozszerzalność 2%,

- elementy ceramiczne mają rozszerzalność:

                *w temp. 800 °C – 0,4%,

                * w temp. 1100 °C – 0,6%,

- teowniki żelazne podtrzymujące stropy też mają swoją rozszerzalność.

Elementy żeliwne montujemy w taki sposób, aby miały miejsce na rozszerzanie się i ponowne kurczenie wraz ze zmianami temperatury.

Elementy ceramiczne, czyli ściany z cegieł.

W piecu występują różnie temperatury i np. w rozwiązaniu, które zastosowałem w komorze spalania będą pojawiać się temperatury nawet do 800-900°C, a w dopalaczu ok. 1100 °C i więcej. W pozostałych częściach pieca temperatura będzie spadać. W kanale opadowym, gdzie jest wężownica z wodą, wchodzące gazy mogą mieć temperaturę 700 °C, a na dole kanału poniżej 100 °C.

Jak już się domyślasz, budując piec z jednej bryły popełniłem błąd, ponieważ różnica w rozszerzalności poszczególnych ścian wahała się w zakresie od 0 do 1 mm. Tak mała różnica 1 mm, sprawiła, że w miejscach o najwyższych różnicach pojawiło się pęknięcie oddzielające strefę zimną o strefy gorącej pieca. Nic więcej się nie dzieje.

Aby temu zapobiec warto wyobrazić sobie, że piec składa się z modułów i w tym przypadku będzie to wyglądać tak:

- kanał doprowadzające powietrze,

- komora spalająca jako jeden element, z której gorące gazy przechodzą przez port do komory dopalającej,

- komory dopalającej – tu panują najwyższe temperatury – komora dopalająca doprowadza spaliny do płyty grzewczej, a następnie do piekarnika, który jest umieszczony nad komorą spalania,

- z komory piekarnika spaliny mogą być skierowanie za pomocą szybra wprost do suszarni – wędzarni i do komina, lub dłuższą drogą przez kanał opadowy, wężownicę, króla odbiera ciepło od spalin i ogrzewa C.O.

Kolejna kwestia, która wymaga poprawy to szyber kierujący spaliny do komina lub do ogrzewania C.O..

Zastosowałem szyber płaski, tzw. litewski. Okazało się, że w moim przypadku jest mało szczelny, ponieważ jest umieszczony w najwyższym miejscu dla spalin i czasem zdarzy się poczuć zapach spalin w początkowym etapie rozpalania i rozgrzewania, gdy jest on zamknięty. Teraz wiem, ze należało zastosować szyber uchylny, który podczas rozpalania, w pozycji „otwarty” całkowicie odcina dopływ spalin do wężownicy i jednocześnie zabezpiecza ją przed osadzaniem się cząstek stałych oraz smoły, co w efekcie sprawia, ze piec staje się bezobsługowy, jeżeli zadbamy o czyszczenie, bo po 15-30 minutach spalania sadza i smoła praktycznie już nie występują i tak czyste spaliny można skierować na wymiennik z wodą. Ten element mam zamiar poprawić w najbliższym czasie, wymieniając na szyber uchylny.

Przedostatnim miejscem gdzie znajdują się spaliny jest suszarnio-wędzarnia.

Podczas normalnej pracy pieca wykorzystuje tę komorę jako suszarnię do przygotowania drewna. Już o tym wspominałem w poprzednim artykule, ale przypomnę podstawy:

- ze spalania mokrego drewna zyskamy 2,5 kW z 1 kg drewna, oraz mnóstwo smoły na wszystkich elementach wewnątrz pieca, najbardziej odbije się to na wymienniku ciepła, zatkamy arterie naszego pieca i nie będzie działał poprawnie,

- spalając 1 kg drewna sezonowanego, o wilgotności 20% zyskamy 4,5 kW energii i względnie czyste spaliny,

- susząc drewno w suszarni maksymalnie wykorzystuję ciepło spalin oraz przygotowuję drewno do następnego spalania. Po 6 godzinach trzymania drewna w suszarni drewno sezonowane traci 20% swojej wagi ( sprawdzałem) czyli można powiedzieć, że jest suche blisko w 100%. Takie drewno to ponad 5,5 kW energii z 1 kg drewna, czyli 20% więcej niż z drewna sezonowanego i ponad 100% więcej niż ze świeżo ściętego.

Dzięki temu piec nie traci energii na odparowanie wody zawartej w drewnie świeżo ściętym lub sezonowanym, podczas fazy rozpalania lecz błyskawicznie przechodzi w fazę turbo i dopala resztkę gazów zawartych w spalinach, o tym w artykule:

Jeżeli mam ochotę zjeść coś w stylu kuchni wiejskiej: boczek, wędzona ryba, kiełbasa wiejska wędzona, domowa, wędzona szynka czy baleron, to wykorzystuje komorę do suszenia jako wędzarnię. Po skończonym paleniu i rozgrzaniu pieca wkładam na żar mokre drewno liściaste i wędzę J W tym przypadku używam niewielkich ilości mokrego drewna liściastego, owocowego do wytworzenia dymu niezbędnego w procencie wędzenia.

Wymiennik ciepła dzięki zastosowaniu przepływu gazów w dół, a ciepłej wody ku górze, na taką wydajność, że spaliny w komorze wędzarniczej potrafią się skraplać na drzwiczkach i co jakiś czas widzę ciemną kropelkę pod nimi, co oznacza, że temperatura w komorze jest poniżej punktu rosy. Sposobem na to jest po prostu ocieplenie drzwiczek.

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Click Shop | Hosting home.pl