Akumulační sálavá kamna v 21. století

Novinka / 3. 9. 2019 | Autor: Tomáš Jíra a Ing. Jan Kotlářík

Akumulační sálavá kamna v 21. století

Výhody topení dřevem

_DSC5613.jpg (4.31 MB) Dřevo je nepochybně první palivo využívané k získání tepla – dřevem topili pravěcí lidé a přes všechny historické éry je dřevem vytápěno dodnes. Dokonce je možné konstatovat, že naopak dnes, v 21. století, má dřevo oproti jiným zdrojům tepla řadu výhod.

Dřevo je přírodní obnovitelný zdroj energie. Ve většině případů je to zdroj lokální – není nutné ho převážet na velké vzdálenosti. Další výhodou dřeva, nebo obecněji biomasy, je to, že slouží jako akumulátor sluneční energie. Dokud roste, pomáhá krajině a po jeho vykácení nezůstane holá poušť – jen je třeba vysadit nový les. Energetické využití biomasy je CO₂ neutrální – uvolňuje se pouze CO₂, který strom či rostlina pohltily při svém růstu a při správném spalování nemá vliv na změny klimatu. Při náhradě za uhlí klesá lokální znečištění vzduchu. Emise ze dřeva jsou nižší než u jiných paliv. Problematické zůstávají emise jemných prachových částic.

V neposlední řadě je zajímavé hledisko ekonomické. Srovnání pomocí různých kalkulaček ukazuje, že topení dřevem vychází levněji než jiné zdroje tepla jako zemní plyn, propan-butan, elektrické přímotopy, uhlí a podobně. Ještě o něco levnější je vytápění tepelným čerpadlem, je ale otázka, jak jsou ve výpočtech zohledněny pořizovací náklady, životnost zařízení a další okolnosti. Také výhledové zdražování energií se na rozdíl od plynu, elektřiny a fosilních paliv u dřeva nepředpokládá, nebo alespoň ne ve stejném tempu a výši. U dřeva pak navíc, na rozdíl od všech ostatních paliv, existuje možnost získat topivo výhodněji – např. od správce lesů z různých polomů, kůrovcových kalamit, z dřevního odpadu nebo třeba i z vlastního lesa.

Minusem je poměrně malý obsah energie v palivu (jedna tuna suchého dřeva má zhruba dvakrát větší objem než jedna tuna hnědého uhlí, přičemž obsahuje přibližně stejné množství energie).

Jistou nevýhodou dřeva je pak manuální práce s ním spojená – štípání, manipulace, skladování, sušení. Tato práce má ale i své kouzlo a řada majitelů kamen ji jako zásadní nevýhodu nevnímá.

Problémy při vytápění současných staveb

Stávající právní úprava vyžaduje u novostaveb a rekonstrukcí s větším nárůstem podlahové plochy doložit v rámci PENB (průkaz energetické náročnosti budov) zdroj vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie „OZE“. Pokud je v dané lokalitě k dispozici pouze elektrická energie, znamená to pro majitele objektu buď využití tepelného čerpadla, nebo kombinaci elektrického vytápění v součinnosti s lokálním zdrojem tepla na biomasu – tedy např. s teplovodní krbovou vložkou, nebo s kamny

Současné novostavby nebo rekonstrukce jsou však z hlediska vytápění dřevem v podstatě vždy „nízkoenergetické“ a „těsné“ a trend směřuje dále až k budovám s téměř nulovou potřebou energie. I když je stavba z hlediska vyhlášky klasifikována jako „úsporná“ – B nebo „vyhovující“ C, je ve srovnání se staršími stavbami potřeba tepla diametrálně menší. Z toho vyplývá hlavní problém, kterým u dnešních staveb není vytopení objektu, ale zamezení jeho přetápění. Tento efekt je ještě výraznější u staveb s lehkým pláštěm – typicky u dřevostaveb, které nemají akumulační hmotu tvořenou těžkými konstrukcemi a snáze v nich dochází k teplotním výkyvům.

Řešením tohoto problému je především správné dimenzování topidla, které by mělo korespondovat s tepelnými ztrátami objektu. Pokud má celý dům tepelnou ztrátu 6 kW (při výpočtových teplotách cca -12°C), není v pořádku pro přitápění obývacího pokoje navrhnout např. krbovou vložku s velkým prosklením a s výkonem 12 kW. Řada výrobců na tuto skutečnost reaguje a nabízí krbové vložky či krbová kamna s menšími výkony, případně uvádějí rozsah výkonu rozmezím s možností regulace (použití menších dávek paliva). Tato omezení výkonu mají ale své limity, a proto je vhodné počítat spíše se středními (nominálními) hodnotami výkonu a přebytečné teplo efektivně využít – rozložit v prostoru, v čase nebo obojí. To znamená buď zajistit rozvod tepla do větší části objektu, nebo teplo akumulovat a vytápět s ním i v okamžiku, kdy již oheň vyhasl.

Jedním řešením jsou krbové vložky nebo krbová kamna s teplovodním výměníkem. Výhoda je, že pomocí systému UT umožňují snadný a dobře regulovatelný rozvod tepla po celém domě a díky akumulační nádržím dokáží energii akumulovat. Nevýhodou jsou pak poměrně vysoké pořizovací náklady a nutnost zajistit dostatečná bezpečnostní opatření proti kolapsu systému. Dalším řešením jsou pak akumulační sálavá kamna.

Akumulační sálavá kamna

Akumulační sálavá kamna se od krbů liší tím, že mají obvykle těžké stavěné topeniště, většinou ze šamotových tvarovek nebo žárobetonu. Topeniště samo o sobě akumuluje energii a díky tomu, že teplo nevydává do obestavby tak rychle, dosahuje při hoření vyšších teplot. Spaliny jsou pak vždy vedeny do tahového systému – tzn. labyrintu, který je opět proveden z dobře akumulujících materiálů, ze šamotu nebo žárobetonu. Pro zatápění bývá u kamen obvykle vytvořena zkratka do komína ovládaná tzv. zatápěcí klapkou, aby se kamna mohla dobře rozhořet i pokud je komín vychladlý a nemá dostatečný tah.

Kamna jsou obvykle dimenzována na dobu akumulace kolem 12 hodin (při venkovních výpočtových teplotách). Výkon kamen se pohybuje v rozmezí 2,5 až cca 7 kW.

To je hlavní výhoda tohoto řešení – v kamnech se zatápí 1x až 2x denně, ale topí kontinuálně přiměřeným výkonem po celý den. Spotřebovanou energii kamna naakumulují do své hmoty a vydávají ji postupně rozloženou v čase. Zároveň s tím souvisí druhá výhoda, a to jsou relativně malé nároky na obsluhu. Do kamen se naloží najednou celá dávka paliva – obvykle mezi 10 až 30 kg dřeva – hranice se odshora zapálí a pak je jen třeba ve správný okamžik uzavřít přívod vzduchu pro hoření (pokud to nezařídí elektronická regulace hoření). Další zatápění, pokud venku nejsou mimořádné mrazy, je potřeba až druhý den ve stejnou dobu. Popel se u kamen s bezroštovým topeništěm vybírá obvykle jednou do měsíce.

S kamny je možné zajistit i vytápění větší části domu. V první řadě vhodným umístěním kamen v domě a dobrou dispozicí domu. Je vhodné je situovat ve středu objektu, ke středním dělícím stěnám a vytápět zadní stranou kamen sousední místnosti. Pokud je třeba vytápět další místnosti v horním podlaží a v blízkosti kamen není otevřené schodiště, kterým teplo vystoupá samo, je možné kamna doplnit tzv. hypokaustem – tedy teplovzdušným uzavřeným rozvodem.

Další výhodou kamen je, že pomáhají vytvářet přirozené centrum – srdce – obydlí. Samozřejmě záleží na konkrétním návrhu, ale možnosti jsou téměř neomezené. Kamna mohou mít moderní charakter – jednoduché linie, minimalistické pojetí, čisté materiály, jako je sklo, kámen, kov, beton, případně designové stěrky nebo velkoformátová keramika. Mohou být ale i tradiční s odkazem na historická řešení jako např. sloupová kachlová kamna ve stylu od renesance, baroka až k funkcionalismu 20. – 30. let nebo kachlová kamna se zápecím do roubenek a chalup. Kamna mohou být řešena ve stylu otevřeného krbu s krbovou římsou a kamennými nebo sádrovými prvky.

Kamnová dvířka mohou být v různých formátech, plná nebo v současnosti oblíbenější prosklená. Prosklení usnadňuje kontrolu průběhu hoření a u dobrých kamen jejich začouzení upozorňuje na nesprávné topení.

Kamna je ideální doplnit lavicí, tak abyste se o teplý plášť kamen mohli opřít. Je-li v místnosti dost prostoru, je možné navrhnout i zápecí – plochu na ležení vedle nebo nad kamny. Do kamen je také možné přidat troubu na pečení, případně jen niku na ohřívání, nebo sušení (bylinek, ovoce,hub a podobně).

Kamna, stejně jako další topeniště na dřevo, pak pro jejich uživatele znamenají i jistou nezávislost na dodávkách elektřiny a dalších energií. Ve většině případů mají kamna (na rozdíl od tepelných čerpadel nebo plynových kotlů) životnost stejnou jako zbytek domu – v ideálním případě třeba 100 let.

Nesmíme však opominout ani určité nevýhody akumulačních sálavých kamen. Především to je poměrně velká hmotnost, která se pohybuje mezi 1-2 tunami. Pokud tedy plánujete stavbu kamen v podlaží nebo nad suterénem, je nutné to zohlednit ve statickém řešení domu. Další nevýhodou je požadavek na prostor, tedy velikost kamen.

Poslední nevýhodou kamen je poměrně vysoká pořizovací cena, která se v závislosti na výkonu, použitých materiálech a vzhledu pláště pohybuje od cca 200 tisíc korun výše. Na druhou stranu je cena kamen srovnatelná s cenou za kvalitní teplovodní vložku s napojením na sytém UT a obestavbou. Ve srovnání s některými designovými krbovými vložkami je pak s přihlédnutím k jejich užitné hodnotě cena kamen vysloveně výhodná.

Závěr

Z naší mnohaleté praxe a rovněž ze zkušeností kolegů kamnářů jsme došli k tomu, že pokud si náš zákazník pořídí pro vytápění dřevem nevhodné topidlo – ať již např. krb s velmi levnou krbovou vložkou, nebo designovou obestavbu s předimenzovanou vložkou s velkým prosklením, časem dojde k tomu, že si domů pořídil nepraktický „kus nábytku“, který možná dobře vypadá, ale spíše jen zabírá místo. V takovém topeništi pak zatápí zřídka, obvykle na Vánoce, když přes rok zapomněl, že bude muset za malou chvíli běžet otevřít všechna okna a stoupající teplo vyvětrat.

Naopak majitelé kvalitních a dobře dimenzovaných kamen, kteří si je pořizovali třeba jen jako doplňkové topidlo pro přechodné období, si po krátkém čase na jejich obsluhu a příjemné sálavé teplo zvyknou. Zatápění v kamnech se pro ně stává každodenní rituál a kamna pak používají v topné sezóně každý den. Od těchto zákazníků jsou pak dobré reference, z jejich známých se stávají noví, již poučení zákazníci, a v ideálním případě s kamny počítají již ve studii a prvních rozpočtech svého domu.

Věříme, že i v následujících letech si kvalitní topeniště na dřevo najdou cestu nejen ke spokojeným uživatelům, ale najdou své místo i v zákonech a vyhláškách tak, aby nahradily staré nekvalitní zdroje tmavého dýmu, ve kterých jejich majitelé pálí uhlí, nebo rovnou odpad, a které dokáží znepříjemnit život v širokém okolí.

S kamnářským pozdravem „ať vám táhnou“

Tomáš Jíra a Ing. Jan Kotlářík

Zdroje:

Obnovitelné zdroje energie – MŽP ČR

www.TZB.info