Rady starýho pecaře

Kachlová kamna

Stavěna podle ČSN 73 42 31 - Individuálně stavěná kachlová kamna.

• hlavní funkcí kamen je dodávat tepelnou energii do vytápěných prostor
• správně navržená a postavená kachlová kamna dosahuji účinnosti až 85 %
• při použití velice kvalitních materiálů lze dosáhnout intervalu přikládání 1 až 2x denně
• kamna je možno konstruovat nejen do jedné, ale i do více vytápěných prostor
• kamna vyzařují pro člověka přirozené a velice žádané sálavé teplo
• plášť může být postaven v kombinaci barevných glazovaných keramických kachlů a omítaných keramických ploch
• plášť může mít takřka libovolný tvar, velikost a širokou škálu barev
• doplňujícím funkčním prvkem může být tzv. ležení
• velikost pláště se dimenzuje na tepelnou ztrátu konkrétního prostoru
• kamna mají nejen funkční, ale i estetickou hodnotu
• okolí kamen se brzo po jejich uvedení do provozu stává centrem života celé rodiny

Co je sálavé teplo?

Při roztopení ohniště dochází k ukládání vyrobené energie do akumulační masy. Ta vyzařuje svoji energii do pláště, z kterého je postupně uvolňována do prostoru. Toto sálavé teplo neprohřívá prvotně vzduch, ale předměty v okolí od kterých je druhotně ohříván. Šíří se od zdroje rovnoměrně všemi směry. Dochází tak k rovnoměrnému rozložení teplot v místnosti. Blíže u kamen je více teplo než ve vzdáleném rohu. Vznikají zde výškové teplotní zóny - ve výšce ramen máme téměř stejnou teplotu jako u nohou. Proto je člověku v takto vyhřátých prostorách příjemně. Každý si najde svoji tepelnou zónu, která mu momentálně vyhovuje a to i s ohledem na zdravotní stav a věk. Díky tomu, že sálavé teplo má stejné fyzikální vlastnosti jako sluneční záření, tak může být průměrná teplota vzduchu v místnosti nižší (20°C) než u systémů teplovzdušných, a přesto člověku není zima.

Konstrukci, účinnost a způsob předávání energie v kamnech lze kombinovat v mnoha variantách.

Některé kombinace z níže uvedených konstrukčních řešení lze napojit na automatickou regulaci hoření.

Základní třídění topidel dle konstrukce pláště

Správnou volbou konstrukce topidla ovlivníme rychlost náběhu systému, tepelnou setrvačnost, povrchovou teplotu a četnost přikládání.

Lehká kamna

Jsou schopna v relativně krátkém čase vytopit daný prostor, ale zároveň mají omezenou akumulační schopnost - interval přikládání jednou za 1 - 5 hodin. Mají ze všech tří typů konstrukcí kamen nejteplejší povrch pláště. Vydávají velký výkon na malé ploše. Z těchto důvodů jsou vhodná především do chat, chalup a jiných krátkodobě využívaných objektů.

Polotěžká kamna

Slouží především jako alternativní zdroj tepla k centrálnímu vytápění objektu; pro přechodné období (jaro a podzim) a k přitápění v zimním období. Jejich akumulační schopnost je pohybuje v rozpětí přiložení jednou za 5 - 12 hodin. Jde o pohotový a na provoz nenáročný druh topení.

Těžká kamna

Slouží jako hlavní zdroj vytápění objektu. Mají velice vysokou akumulační schopnost - interval přikládání je 1 - 2x denně. Jsou vhodná do prostor určeným k trvalému bydlení.

Příklady materiálového řešení při stavbě kamen:

1) Konstrukce pláště

• barevně glazurované keramické kachle
• neglazurované kachle - omítáno
• šamotové omítané stěny
• kombinace prvků

2) Konstrukce ohniště:

• ručně stavěné ohniště ze šamotových cihel
• průmyslově vyráběné biotopeniště ručně stavěné ze šamotových prefabrikátů
• průmyslově vyráběná ohniště - kamnové vložky

3) Konstrukce tahového systému:

• stavěné ze šamotových plátků
• stavěné ze šamotových prefabrikátů
• Ortnerův keramický akumulační systém KMS
• osazení akumulačních prstenců
• osazení akumulačního výměníku

KRBY

Stavěny podle ČSN 73 42 30 - Krby s otevřeným a uzavíratelným ohništěm

• hlavní funkcí krbu je začlenění živlu ohně do interiéru; druhotnou funkcí je vytápění prostor
• otevřené krby mají díky nízkým spalovacím teplotám a značnému přebytku spalovacího vzduchu velmi nízkou účinnost kolem 10 - 15 %
• krby s krbovou vložkou dosahují účinnosti kolem 40 - 80 %
• je dostupný široký výběr krbových vložek - konstrukce, materiál, tvar, druh prosklení
• v závislosti na konstrukci krbové vložky a pláště lze vytápět i více místností
• při použití velice kvalitních materiálů lze při individuální konstrukci obestavby dosáhnout intervalu přikládání 2 až 3x denně
• plášť může být postaven v kombinaci glazovaných keramických kachlů a omítaných keramických ploch
• plášť může mít takřka libovolný tvar, velikost a barvu
• přiveden centrální přívod spalovacího vzduchu

Konstrukci, účinnost a způsob předávání energie u krbů s krbovou vložkou lze kombinovat v mnoha variantách.

Nejčastěji používané konstrukce krbů:

1) Otevřený teplovzdušný krb s nevyhřátým pláštěm
- obestavba krbu z izolačních materiálů + nasávací a odvětrávací mřížky

2) Otevřený teplovzdušný krb s vyhřátým pláštěm
- obestavba krbu z tepelně vodivých materiálů (šamot, kachle) + nasávací a odvětrávací mřížky

3) Sálavý krb
- obestavba krbu z tepelně vodivých materiálů (šamot, kachle)

4) Akumulační krb
- obestavba krbu z tepelně vodivých materiálů (šamot, kachle) + tahový systém ~ akumulační prstence nebo zásobník

5) Krb s hypokausten systémem
- obestavba krbu z tepelně vodivých materiálů (šamot, kachle) + tahový systém ~ akumulační prstence nebo zásobník + druhý plášť umístněn v druhé místnosti nebo v patře

6) Teplovodní krb
- obestavba krbu převážně z izolačních materiálů + nasávací a odvětrávací mřížky

7) Krbová kamna
- volně stojící průmyslově vyráběná kamna, která se pouze napojí na komín popř. na topenářské rozvody
- vyrábějí se v široké škále použitých materiálů a provedení: akumulační, sálavé, teplovodní
- mají kachlové, kamenné nebo ocelové pláště

Kachlové sporáky

Stavěny podle ČSN 73 42 32 - Individuálně stavěné kachlové sporáky

• hlavní funkcí sporáku je tepelná úprava potravin; druhotně ho lze používat k topení
• dimenzuje se na počet strávníků
• sporákové ohniště je záměrně konstruováno na malé množství paliva (sporák = spořit)
• správně navržený a postavený kachlový sporák dosahuje účinnosti 55 až 60%, což je pro potřeby vaření a pečení ideální
• pro udržení rovnoměrného tepelného výkonu je perioda přikládání 2x až 3x za hodinu
• součástí sporáku jsou nejen základní funkční prvky, ale především:
  - plotna určená k vaření
  - minimálně jedna pečící trouba
  - volitelně i další trouby, které jsou určeny především k pečení cukroví a sušení bylinek nebo jako zásobník na teplou vodu tzv. kamnovec resp. měděnec
• doplňujícím funkčním prvkem může být ležení
• při stavbě pláště sporáku lze vybírat z široké nabídky glazovaných keramických kachlů
• z pohledu vytápění se sporák chová jako lehká kamna

Potřebný výkon kamen

Pro samotný výpočet je potřeba znát m2 plochy, kterou budeme chtít vytápět. Představme si, že budeme vytápět chalupu o následující ploše:

• 60 m2 - hlavní místnost, kde jsou umístěny kamna.
• 6 m2 - chodba, která je blízko kamen a teplo se může šířit dále.
• 10 m2 - vedlejší místnost, kam pomocí dveří teplo odejde, ale už nebude schopno ji vytopit celou.

Pozor na případy, kdy teplo může uniknout např. po schodech do horního patra. Snadno tak může nastat situace, že horní patro bude přetopené, zatímco spodní část bude stále chladná. I na toto je tedy potřeba myslet a brát v úvahu možnost schody uzavřít a udržet teplo ve spodním patře.

V jednotlivých místnostech je nutné změřit výšku stropu. Tu budeme následně pomocí jednoduchého vzorce násobit plochou. Dejme tomu, že všechny místnosti mají výšku stropu 2,5 m.

Výpočet bude: (60 + 6 + 10) * 2,5 = 190 m3

Pomocí krbových kamen budeme muset ohřát vzduch o objemu 190 m3.

Orientační ztráta tepla budovy:

Zde bychom potřebovali opravdu přesný výpočet odborníkem. Pro naše zjednodušení si ale stanovíme tři základní kategorie objektu:

1. Moderní pasivní dům - ztráta tepla 20 W na 1 m3
2. Nízkoenergetická stavba (rekonstrukce nebo novostavba) - ztráta tepla 30 W na 1 m3
3. Stará budova bez zateplení a prvků izolace - ztráta tepla 50 W na 1 m3

Důležité - jedná se pouze o orientační odhad. Přesná hodnota bohužel nelze určit takto jednoduše, ale pro orientační výpočet ztráty tepla a ukázku vzorce výpočtu nám to pro tuto chvíli postačí.

Dejme tedy tomu, že máme dům po rekonstrukci se zateplením a sadou plastových oken - ztráta tepla 30 W na 1 m3:

Výpočet bude: 190 m3 * 30W = 5 700 W => 5700 / 1000 = 5,7 kW

Orientační výpočet potřebného výkonu krbových kamen nebo krbové vložky je 5,7 kW.

V tomto případě, máme potřebný nominální výkon spotřebiče 5,7 kW. Pro námi ukázkový objekt budeme hledat krbová kamna nebo krbovou vložku právě s tímto výkonem.

Ještě jednou upozorňujeme, že se jedná o orientační výpočet a výslednou hodnotu proto nelze brát jako exaktní výpočet vztahující se na konkrétní obydlí. Pro představu potřebného výkonu vám však bohatě postačí.

Jaké dřevo je pro topení v kamnech nebo krbu nejvhodnější?

Spalování dřeva je chemický proces, u kterého dochází k vývinu tepla. Každé dřevo má trochu jiné chemické složení a jinou vlhkost, proto každé dřevo jinak hóří a má i jinou výhřevnost.

Vlhkost dřeva má zásadní vliv na výhřevnost dřeva. Proto dřevo, které použijete pro svůj krb nebo kamna musí být řádně proschlé. Navlhlé dřevo má podstatně nižší výhřevnost, neboť velká část tepla je spotřebovaná na odpaření vody (dřevo bezprostředně pod kůrou mezi jádrem a lýkem může obsahovat dokonce 75 % vody). Navlhlé dřevo uvolňuje velké množství dýmu, dehtu a produkuje málo plamenů. Způsobuje tak zanesení ohniště, znečištění žáruvzdorného skla a ucpání komína. Kamna jsou plná dehtu a jejich účinnost i životnost se takto výrazně sníží. Ideální vlhkost dřeva pro topení v krbech a kamnech je do 20 %.

1 kg vlhkého dřeva (vlhkost 40 %) vyrobí 2000/2500 kcal/hod.
1 kg suchého dřeva (vlhkost 20 % - cca dva roky vysychá) vyrobí 3500/4000 kcal/hod.

Vhodné dřevo pro topení v krbových kamnech by mělo ideálně vysychat 2 roky. Pro rychlejší proschnutí je třeba velká polena naštípat na malá polínka. Dřevo je nutné skladovat na krytém, větraném místě, chráněném před deštěm.

Jaké dřevo je pro topení v kamnech nebo krbu nejvhodnější?

Pro topení v krbových kamnech či krbu je vhodné použít především tvrdé dřevo - dub, buk, jasan, habr nebo dřevo z ovocných stromů. Tato dřeva hoří sálavým plamenem a zanechávají velké množství rozžhavených uhlíků, ze kterých sálá příjemné teplo po dlouhé hodiny.

BUK A JASAN - buk a jasan jsou pro topení v kamnech/krbu nejvhodnější. Rychle vysychají, lehce se zapalují a oheň z nich je živý se silně zářivými plameny. Po rozřezání a naštípání je třeba kulatinu ihned uskladnit na krytém místě, neboť velmi rychle zahnívá a výhřevnost se ztrácí.

DUB - nejpoužívanější palivo. Hoří velmi pomalu, dává poklidný oheň s krásně zářivými uhlíky. Dub je ideální pro kamna, kamnové a klasické krby. Po dobu dvou let musí být skladován nezakrytý, aby jej dešťová voda zbavila tříslovin, které obsahuje. Následně se uskladní na další dobu chráněné, tentokrát na jeden až dva roky, poté je dub řádně proschlý a připraven k zatápění. V malých větvích je obsaženo velké množství bělu (rychle hořícího).

HABR, AKÁT, OVOCNÉ STROMY - velmi kvalitní, ale vzácná, tvrdá dřeva. Poskytují krásné a pokojné plameny s kouzelně světélkujícími rozžhavenými uhlíky. 

Bříza, lípa, kaštan, topol, vrba - toto jsou listnaté stromy s měkkým dřevy. Vytvářejí harmonické, ale příliš obnažené plameny s málo jiskřícími uhlíky. Hoří poměrně rychle a jsou proto vhodné spíše na zátop (nebo rozhoření). Spalování topolového dřeva produkuje velké množství létavého popílku. Spalování dřeva akátu trnovníku a akácie způsobuje prudké vystřelování uhlíků.

PRYSKYŘIČNATÁ DŘEVA - jehličnany - uvolňují hodně tepelné energie, ale hoří velmi rychle a mají nižší výhřevnost. pryskyřice v nich obsažené způsobuje vystřelování uhlíků a zanáší a ucpává topidla a spalinové cesty.

NEVHODNÉ DŘEVO - chemicky ošetřované dřevo, železniční pražce a lisované dřevotřískové desky rychle znečišťují topeniště i komín, spalováním vznikají nebezpečné toxické exhaláty a výpary. Nikdy nespalujte staré palety, překližku, odpadky nebo navoskované předměty (řiďte se vždy návodem na montáž a doporučeným palivem).