POMEN KURIŠČA IN OGREVALNIH POVRŠIN PRI LONČENI PEČI

Pri projektiranju lončenih peči je izbira kurišča, pa tudi dimenzije in dolžina kanalov dimnih plinov zelo pomembna, kajti v peči poteka specifičen proces izgorevanja kuriva, zato je pomembno, da poznamo osnovne zakonitosti gorenja lesa, dinamiko dimnih plinov ki nastajajo pri procesu gorenja in pa seveda akumulacijske sposobnosti vgrajenih materialov.

Toplota v lončeni peči nastaja s pri procesu gorenja, s sevanjem žerjavice, kakor tudi zaradi izkoriščanja toplote dimnih plinov na poti od kurišča do dimnika. Prvi pogoj za dobro izgorevanje so seveda pravilne dimenzije kurišča. Marsikdo si predstavlja, večje ko je kurišče, močnejša je peč. Tako razmišljanje je popolnoma zgrešeno, saj se je v praksi pokazalo, da najboljše rezultate dajejo kurišča s tlorisom do 1000 cm2 ( npr. 30x 35 cm).
Raziskave so pokazale, da plamen in žerjavica v kurišču oddata več toplote, večje kot je razmerje med toploto plamena in toplotnim sevanjem sten kurišča, to tudi pomeni, da toplotno sevanje sten kurišča med gorenjem narašča in tako tudi veča izkoristke celotne peči. Na začetku procesa gorenja temperatura sten kurišča znaša okrog 50° C, v procesu gorenja pa s pomočjo sevanja sten kurišča ta temperatura narase do 700° C ali več, tako da dobimo:
pri 900° C 2,1 x več toplote

pri 1100° C 3,9 x več toplote
pri 1300° C 6,6 x več toplote
kot pri 700° C

To pomeni, da večjo temperaturo dosežemo v kurišču, večjo količino toplote pridobimo z enako količino goriva, zato pri pravilno dimenzioniranem kurišču pridobimo pri isti količini goriva veliko večjo toplotno moč.

Kurišče pri lončeni peči srednje težke izvedbe s šamotnimi stenami debeline 6 cm omogoča dobro izgorevanje, če je višina kurišča 60 – 80 cm, pri manjši višini kurišča (40-50 cm) pa se pojavlja že precejšen odklon od idealnih razmer za izgorevanje, kajti višje kurišče je ugodnejše zaradi boljšega mešanja plamena z zrakom potrebnim za kvalitetno izgorevanje, zato je pri nižjih kuriščih potrebna zelo velika previdnost.

Pri pravilnem kurjenju lončene peči je kurišče največkrat polno zasedeno, zato je treba upoštevati dejstvo, da je gorenje proces oksidacije, ki zahteva neoviran dotok zadostnih količin kisika potrebnega za izgorevanje, torej je zelo pomembno, da ima kisik neoviran dostop do prav do vseh gorečih delov lesa. Zaradi tega vidika lahko proces gorenja precej izboljšamo, če za kurišče uporabimo šamotno opeko z rebrastim profilom za boljšo cirkulacijo zraka med gorenjem. Taka opeka ima tudi to prednost, da ima zaradi rebraste oblike precej večjo sevalno površino, tako da je toplotni učinek očitno boljši tudi zaradi tega momenta.

Kurišče grajeno s šamotno opeko z rebrastim profilom

Glede zapiranja dovoda zraka je potrebno opozoriti tudi na zmotno prepričanje, da je potrebno dovod zraka čimbolj zapirati, da bo les gorel čim dalj časa in bo zato izkoristek toliko večji. To je ena od največjih napak pri kurjenju lončenih peči, zato poglejmo, kakšne so posledice v tem primeru:

1)Ker les ne dobi, dovolj kisika, ki je nujno potreben pri gorenju, bo izgorevanje precej slabše in s tem smo pri isti količini goriva, dobili precej manjšo toplotno moč.

2) V ekstremnih primerih se nam lahko zgodi, da v kurišču sploh ne poteka proces gorenja, ampak ta proces lahko že formuliramo kot suha destilacija lesa. To je proces pri katerem nastane iz lesa oglje, eden od stranskih produktov tega procesa je tudi katran, ki nam peč popolnoma zamaže. V ekstremnih primerih se lahko zgodi, da pri kasnejših kurjenjih ta katran zagori, posledica požara v kanalih lončene peči, pa je lahko tudi požar v stanovanju.
Do požara v peči sicer pride zelo redko, je pa peč pri takem kurjenju zelo hitro zamašena in ne deluje več normalno, da o grelnem učinku niti ne govorimo. Pri popravilu take peči je ponavadi treba odpreti večino peči, vgraditi nov material, tako da tako popravilo stane kar zajeten kup denarja, poleg tega je tako opravilo zelo umazano delo, ki nam popolnoma zamaže stanovanje.

Izkoristek lončene peči se giblje okrog 80 %, z optimalno izdelavo kanalov dimnih plinov in plašča peči lahko pridobimo še dodatnih 5 % izkoristka. To dosežemo, kadar je temperatura dimnih plinov pri vhodu v dimnik med 150 in 160° C. Potrebno je poudarit, da je zmotno prepričanje, da bi lahko še povečali izkoristek, če bi bila temperatura dimnih plinov na vhodu v dimnik manjša. V praksi se je pokazalo, da se v takih primerih v kanalih dimnih plinov zelo hitro začenja nabirati katran, zaradi tega se na kanalih naredi še obloga pepela in saj. To občutno poslabša akumulacijske lastnosti šamota, s tem se seveda tudi drastično zmanjšajo izkoristki peči.

Poleg pravilnega dimenzioniranja kurišča, je pri lončeni peči potrebno pravilno dimenzionirat tudi kanale dimnih plinov. Pomemben je pravilen presek kanalov, ustrezne debeline kanalov dimnih plinov in pa seveda dolžina teh kanalov. Pri sami izvedbi je zelo pomembno, da so kanali primerno zatesnjeni in sicer ne toliko zaradi tega, ker bi lahko skozi špranje uhajal dim, pač pa zaradi tega, ker slabo tesnjenje kanalov pomeni prehode toplote na mestih, kjer to ni predvideno in tudi to precej poslabša toplotni učinek peči.

Kar se tiče kanalov dimnih plinov na splošno velja, naj bi se obseg grelnih površin gibal med 0,9 do 1 m dimnih kanalov na 1m2 grelne površine peči.

Pri hitrosti dimnih plinov 1,2m/s in pravilno dimenzioniranih kanalih dobimo pri temperaturi 100° C 980W/m2, pri temperaturi 200° C pa 1950 W/m2. To pomeni, da 1m2 grelne površine odda več toplote, večja kot je hitrost in temperatura dimnih plinov.

Zadnja stvar je seveda plašč lončene peči. Plašč lončene peči mora seveda biti prilagojen količini toplote, ki smo jo »pridelali« v kurišču in kanalih dimnih plinov, ter načinu izvedbe kurišča in kanalov dimnih plinov.
Če smo kurišče in kanale dimnih plinov izvedli v težki izvedbi, se plašč peči izvede s šamotnimi ploščami debeline 3 cm ali s pečnicami brez dodatne obzidave. V primeru ko je kurišče in kanali dimnih plinov v srednje težki izvedbi, pa izvedemo plašč s šamotnimi ploščami debeline 5 cm ali s pečnicami, katere dodatno obzidamo z 2 cm debelimi šamotnimi ploščami.

Pr gradnji peči je potrebno upoštevati tudi to, da bodo vgrajeni materiali vedno imeli različne toplotne raztezke, kajti vsak material ima različno dolžino in volumen, ko se segreva in ohlaja. Raztezki na plašču peči so manjši kot raztezki na kurišču in kanalih dimnih plinov, zato se lahko pojavijo diletacijske razpoke na pečnicah ali ometu ogrevalnih površin. Zaradi tega je potrebno predvideti diletacije med notranjim delom peči in plaščem. Najboljša rešitev je dvoplastna pozidava peči. V tem primeru se toplota prenaša izključno s konvekcijo iz funkcionalnega dela (kurišče, kanali) na plašč peči. Pri tem sistemu se peč počasneje segreje, vendar je po določenem času peč prijetno topla. Prednost take izvedbe je tudi v tem, da se toplota enakomerno porazdeli po celem plašču peči in se v nobenem primeru ne more dogoditi, da bi bil del peči ekstremno vroč, del pa skoraj hladen.

Pri lončeni peči doseže temperatura plašča 75 do 85° C. V primeru, da je peč izdelana dvoplastno, lahko izvedemo nekoliko večji plašč peči in tako znižamo temperatura plašča ob istem toplotnem učinku.

Nazaj