Teplo pro všechny smysly (2. část)

20. 01. 2011

Krb či krbová kamna se dnes stávají prakticky neoddělitelnou součástí každé promyšlenější novostavby rodinného domu. Důvody nejsou pouze praktické, například cenová výhodnost palivového dřeva, ale i estetické či pocitové – teplo z ohniště lze totiž vnímat očima a v závislosti na použitém palivu také čichem.

Něco je v povětří
Protože spotřeba vzduchu pro hoření je poměrně vysoká (1 kg dřeva při 20procentní vlhkosti spotřebuje pro dokonalé spálení cca 8 m³vzduchu, což při hodinové dávce paliva 2,5 kg je až 20 m³), z toho důvodu dnes bývají kamna vybavena centrálním přívodem vzduchu. Ten umožňuje přivádět spalovací vzduch z exteriéru, z technických místností, z půdy nebo sklepa.

Hlavním argumentem pro toto řešení je fakt, že kamna neodebírají z interiéru již ohřátý vzduch. Navíc se nesnižuje kvalita vzduchu v obytných prostorách, jeho přirozená vlhkost a obsah kyslíku – přičemž právě suchý vzduch bývá typickou výhradou odpůrců krbů a kamen. Se stoupajícím podílem výstavby energeticky úsporných domů se navíc do hry dostává problematika řízeného větrání neboli rekuperace. Takto technologicky zařízené domy jsou extrémně citlivé na výměnu vzduchu v interiéru. Díky centrálnímu přívodu vzduchu nejsou kamna závislá na množství vzduchu v interiéru a nepůsobí na ně výkyvy tlakových poměrů v interiéru způsobené kuchyňskou digestoří či rekuperační jednotkou.

Správný krb pro správnou příležitost
Před pořízením krbových kamen je důležité vědět, zda chceme požadovaný prostor vytápět rychle s tím, že kamna také rychle po vyhasnutí vychladnou. V tomto případě volíme kamna plechová, která zaručí teplo v místnosti do několika minut. Plechová krbová kamna se svými vlastnostmi se hodí spíše pro vytápění rekreačních zařízení a chat, kde potřebujeme požadovaný prostor rychle vytopit, nikoli však dlouhodobě.Akumulačního efektu dosáhneme u krbových kamen s keramickými doplňky nebo u kachlových krbových kamen. Tato kamna sice vytápí požadovaný prostor o několik minut déle, ale díky keramice zajistí sálavé teplo z kamen ještě dlouho po vyhasnutí ohniště. Příjemné sálavé teplo je vhodné pro domácí pohodu v trvalém obydlí. Krbová kamna s keramikou nebo kachlová kamna se mohou v některých případech stát i primárním zdroje tepla. Kromě keramických doplňků jsou dnes také moderní doplňky z přírodního kamene a pískovce.

Regulace a přívod vzduchu
Vzduch přiváděný do topeniště lze rozdělit na primární a sekundární. Primární je přiváděn do spodní části topeniště a používá se při zatápění nebo rozhořívání ohně po přiložení. Poté je nutné jeho přívod omezit či zastavit, jinak by bylo hoření příliš intenzivní. Sekundární vzduch se přivádí do horní části nad sklo, popřípadě i zespodu pod sklo či tryskami do středu topeniště a podílí se na spalování dřevoplynů uvolněných při rozkladu pevné hořlaviny. Díky konstrukčnímu řešení je před vstupem do komory předehřátý, aby příliš neochlazoval vlastní proces hoření. U dvířek zároveň slouží pro „oplachování“ skla, čím brání jeho nadměrnému špinění.

Vlastní hoření lze u krbů regulovat buď ručně – nastavováním přívodu vzduchu, anebo komfortněji pomocí automatické regulace. Ta optimalizuje hoření ve spalovací komoře v závislosti na momentální fázi hoření a výstupní teplotě spalin. Prodlužuje dobu aktivního plamene a interval přikládání, udržuje optimální proces spalování a zabraňuje přetopení systému vytápění, zvyšuje jeho účinnost a znatelně snižuje spotřebu paliva, zlepšuje hygienu prostředí vytápěného prostoru a zvyšuje bezpečnost topení, signalizuje další přiložení a celkově zajišťuje vyšší uživatelský komfort.

Vlastní vytápění
Velmi častými termíny, se kterými se lze setkat při úvahách o vytápění, jsou dvě označení určující způsob, jakým je teplo z topidla (v tomto případě nejčastěji tělesa krbu či kamen) předáváno do okolí. Klasický způsob představuje konvekce, tedy pohyb ohřátého vzduchu v konstrukci topidla a po interiéru. V případě jiných způsobů vytápění je typické například ohřátí vzduchu od otopného tělesa (například radiátoru), který dále ohřívá předměty i osoby v interiéru. V případě krbu či kamen proudí teplý vzduch z výdechů kamen, teplovzdušných mřížek krbu nebo je potrubím rozváděn po domě (složitější rozvody jsou podpořeny ventilátorem s filtrační jednotkou).

Akumulace v souvislosti s vytápěním pomocí krbů a kamen vyjadřuje schopnost jednotlivých materiálů použitých při konstrukci topidel pojmout, nashromáždit a postupně uvolňovat energii vyrobenou při spálení určitého množství paliva. Jsou to média jak pevného skupenství, například šamoty či žárobetony v nejrůznějším složení a tvarech, tak kapalného skupenství, v jejichž případě odebíráme, předáváme a akumulujeme energii pomocí vody do různě velkých akumulačních zásobníků.

Běžná krbová kamna a teplovzdušné krby mají lehčí konstrukci, rychle se nahřívají i předávají teplo. Jejich hlavními výhodami jsou cenová dostupnost, nižší hmotnost a rychlé teplo, nevýhodou pak kratší tepelná setrvačnost a proudění teplého vzduchu, který může v interiéru způsobit zvýšený pohyb prachových částic a alergenů.

Oproti tomu keramická kachlová nebo zděná kamna (lehké, středně těžké a těžké stavby kamen) dokážou nakumulovat během určité doby takové množství energie, že ještě dlouho poté, co přestaneme topit, sálají teplo do interiéru. Výhodou je zde minimální prašnost, možnost rozložení většího množství najednou vyrobené energie při kvalitním spálení dřeva do delšího časového pásma a možnost vytápět tak zdravým sálavým teplem i nízkoenergetické domy. Nevýhodou může být vyšší hmotnost (větší zatížení stavebních konstrukcí domu), vyšší cena a trvá déle, než se nahřejí a začnou topit.

V poslední době se také hojně využívají moderní hybridní systémy; je-li nutné rychle vytopit místnost na požadovanou teplotu, lze otevřít mřížky osazené v akumulační obestavbě a po zahřátí interiéru mřížky uzavřít a teplo dále akumulovat.

Samostatnou kapitolou jsou potom topidla doplněná teplovodním výměníkem, tedy jednodušší i složité systémy teplovodního vytápění.

Krby versus kamna
Pro účely vytápění interiérů je rozumné věnovat pozornost především krbovým a kachlovým kamnům, protože se jedná o zařízení jednoduchá, nenáročná na údržbu, efektivní a ve standardním provedení cenově dostupná. Krbová kamna a krby se dnes využívají především jako doplňkový zdroj tepla k primárnímu zdroji vytápění (plynový kotel, elektrokotel či kotel na tuhá paliva). U dobře zateplených domů však často významně přispívají k pokrytí celkové potřeby tepla a znamenají tak velkou úsporu nákladů na vytápění.

Kvalitní krbová kamna jsou většinou konstruována jako dvouplášťová, korpus je svařený z oceli o tloušťce 2 až 7 mm podle intenzity budoucího zatížení. Vnitřní komora je přitom ze silnějších materiálů a je chráněná většinou šamotovým topeništěm o síle 30 mm. Šamot navíc udržuje v komoře vysokou a stálou teplotu, důležitou pro kvalitní sekundární spalování. Dno topeniště je vybaveno litinovým roštem, přes který propadává popel do popelníku. Komora je uzavřena dvířky osazenými speciálním keramickým sklem, výjimečně opatřeným reflexním pokovením. Dvířka a popelník jsou dokonale utěsněna, aby do komory nevnikal falešný vzduch a regulace byla maximálně účinná.

Vnější plášť je krycí a bývá tvořen plechovým opláštěním, přírodním mastkem, pískovcem nebo keramickými kachli v nejrůznějších tvarech. Tento obklad má funkci jak estetickou, tak akumulační. Mezi vnitřním a venkovním opláštěním se nachází konvekční komora, v níž proudí a ohřívá se vzduch vytápěného interiéru. Odvod spalin z kamen zajišťují kouřové roury, které ještě zvyšují tepelný výkon, respektive účinnost kamen. Regulaci hoření zajišťují jeden nebo více prvků ovládajících přívody spalovacího vzduchu do jednotlivých částí topeniště.

Zvláštností jsou peletková kamna. Mají zásobník na palivo, šnekový podavač, speciální spalovací misku s elektronickým zapalovačem a řídicí jednotku s týdenním programovacím cyklem, reagujícím automaticky na nastavenou teplotu v interiéru. Většinou nepotřebují klasický komín a spaliny je možné odvádět podobně jako u plynových turbokotlů krátkým komínkem ven přes obvodové zdivo. V případě topení peletkami přijdete o pohled na klasický plamen a praskání polínek.

Konstrukce krbových vložek je velmi podobná jako u krbových kamen, jen celkový vzhled a charakter topidla je možné v neomezené variabilitě a podle konkrétních požadavků a dispozic investora upravit. Takto postavené krby a kamna jsou náročnější na prostor i finance, zato však umožňují individuální a náročnější řešení vytápění či designu interiéru.

Výkon v současné době vyráběných krbových kamen a vložek se nejčastěji pohybuje do 4 do 12 kW a dá se velmi dobře regulovat množstvím naloženého paliva a vpuštěného vzduchu do spalovací komory. Při průměrných podmínkách dokážou při výkonu 8 kW a hodinové spotřebě 2,5 kg dřeva pohodlně vytopit interiéry o objemu 150 až 200 m³. Záleží však na tepelných ztrátách vytápěného objektu.

A nakonec výfuk
Pro správnou funkci kamen nebo krbu je velmi důležité mít také správně dimenzovaný a pravidelně udržovaný komín. Pro většinu krbů a kamen postačí komínový tah 10 až 15 Pa. Na komínový tah může mít kromě základních technických parametrů komína vliv také mnoho dalších faktorů, například momentální počasí, lokalita, ve které stojí dům (kopec, respektive závětrná dolina), umístění domu v souvislosti s okolními objekty (závětrný stín za vyšší stavbou), ale i stavba, stáří a umístění komínu.