Zanim przystąpimy do omawiania konstrukcji i zasad działania poszczególnych typów pieców wyjaśnimy sobie szereg pojęć, z którymi będziemy się stykać w dalszej części książki.
Proces palenia zależny jest od ilości powietrza i jego składu. Powietrze składa się głównie z dwóch podstawowych gazów: tlenu stanowiącego 1/5 część i azotu stanowiącego 4/5 części. Poza tym w powietrzu znajdują się. w minimalnych ilościach inne gazy, jak dwutlenek węgla oraz zmienna ilość pary wodnej.
Azot nie podtrzymuje palenia się ciał. Natomiast tlen łącząc się z paliwem powoduje zjawisko spalania. Widocznymi objawami spalania jest płomień, wydzielanie światła i ciepła.
Uzyskanie możliwie największej ilości ciepła w jak najekonomiczniejszych warunkach spalania jest zadaniem ogrzewania.
Ciepło jest to pewna postać energii, której przyczyną jest bezładny ruch cząsteczek. W miarę zwiększania się ruchu tych cząsteczek ciało się ogrzewa.
Ciepło mierzymy w kaloriach, to znaczy w jednostkach energii cieplnej, potrzebnej do ogrzania 1 g wody o 1°C (np. od 14,5° do 15,5°C). Jest to stosunkowo mała jednostka energii cieplnej i dlatego w praktyce stosuje się tzw. kilokalorię (symbol kcal), czyli ilość ciepła potrzebną do ogrzania 1 kG (1 litra) wody od 14,5°do 15,5°, czyli o 1°C.
Poza określeniem jednostki energii cieplnej istnieje również pojęcie temperatury. Temperatura jest zależna od energii ruchu poszczególnych cząsteczek i wskazuje ona na stopień ogrzania ciała czy powietrza.
Temperaturę wyrażamy w stopniach. W Europie przyjęte jest mierzenie temperatury termometrem o skali od 0 do 100°, wprowadzonej przez Celsiusza. Za temperaturę określoną 0° przyjęta została temperatura topnienia lodu, a za temperaturę określoną przez 100° temperatura wrzenia wody przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Przez określenie „efekt cieplny” rozumiemy ilość ciepła wydzielanego podczas procesu palenia.
Ciepło rozchodzi się przez:
a) promieniowanie, co oznacza, że ciała, które pochłonęły energię cieplną promieniują ją bezpośrednio na zewnątrz,
b) konwekcję, czyli odprowadzanie ciepła od nagrzanego ciała pośrednio przez tworzące się prądy powietrza lub ciecz, będącą w sąsiedztwie tego ciała.
Należy zaznaczyć, że dobrymi przewodnikami ciepła są przede wszystkim metale, złymi drewno, wełna, powietrze.
Znajomość tego zjawiska ma duże znaczenie przy budowie pieców, jak się o tym później przekonamy.
Ciała mogą mieć różną pojemność cieplną. Ma to istotne znaczenie zwłaszcza dla pieca. Pojemność cieplna jest to liczba kalorii, którą ciało może pochłonąć.
A więc masa pieca może pochłonąć w zależności od swej wielkości pewną ilość ciepła.
Jako następstwo pochłonięcia i zmagazynowania ciepła występuje pojęcie akumulacji cieplnej, w naszym przypadku akumulacji cieplnej pieca. To magazynowanie ciepła następuje głównie w wewnętrznej części konstrukcji pieca.