Kachlová kamna proč a jak

Proč kachlová kamna

Kachlová kamna, jsou svojí provozní nezávislostí na jiných druzích energie výborným řešením při volbě vedlejšího, nebo i hlavního zdroje vytápění. Existuje několik typů kachlových kamen, které je dělí podle určení. A to na kachlová kamna tzv. pokojová, určená k vytápění obytných prostor, nebo kamna kuchyňská-kachlové sporáky, určené především k přípravě stravy. Zatímco kachlové sporáky jsou velice osvědčeným topidlem pro chalupy a venkovská stavení, pokojová kachlová kamna jsou velice vhodná pro úsporné a ekologické vytápění domů určených k trvalému užívání. Moderní typy konstrukce topenišť umožňují splnění náročných limitů pro obsah škodlivých emisních látek. Výpočtový program pro navržení kachlových kamen umožňuje provedení individuální stavby dimenzované právě pro Váš dům. Dobrá regulovatelnost výkonu se stává nutností. Vytvoření tepelné pohody při nejnižší spotřebě paliva znamená také to, že nebudeme vynakládat zbytečné finanční prostředky na nákup dřeva, budeme se chovat šetrně k životnímu prostředí a investice do kvalitního topidla se nám dříve vrátí. Tyto vlastnosti nejlépe splňují sálavá topidla. V této kategorii představují kachlová kamna s dlouhodobou akumulací tu nejvyšší kvalitu i přesto, že z hlediska funkce zachovávají původní tradiční princip. Tímto principem je jímání teploty vytvořené spalováním dřeva v topeništi do hmoty kouřových tahů a dalších keramických částí kamen. Do komína potom vstupují spaliny ochlazené na optimální teplotu. Teplota naakumulovaná do hmoty kamen se postupně uvolňuje sáláním z kachlového nebo omítaného povrchu teplosměnné plochy kamen. Postupný vývoj kachlových kamen přinesl zejména zkvalitnění funkce topeniště vývojem bezroštových topenišť a biotopenišť. Tím došlo ke zvýšení teploty hoření dřeva, zvýšení účinnosti a snížení emisí. Vysoká teplota v topeništi přinesla požadavek na zlepšení schopnosti kouřových tahů tuto teplotu akumulovat. Nastala doba vývoje moderních žáruvzdorných materiálů s vlastnostmi vyhovujícími tomuto požadavku. Společně s vývojem a zdokonalováním materiálů pro stavbu se vyvíjely a zdokonalovaly postupy pro výpočet-dimenzování kachlových kamen. Zákazník, který se rozhodne pro pořízení kachlových kamen, tak získává opravdu kvalitní zdroj tepla.

Pro jaký typ kamen se rozhodnout

K Vašemu správnému rozhodnutí by měla přispět konzultace s odbornou kamnářskou firmou. Kamnář Vám vysvětlí, který typ kamen bude pro Vás nejvhodnější. Vzhled kamen, jakožto designový doplněk Vašeho interiéru, by neměl být tím prvním, o čem byste měli s kamnářem hovořit. Proto, abyste s kamny byli opravdu spokojeni, je nutné vyjasnit především to, jakým způsobem dům, ve kterém se chystáte kamna postavit, využíváte. Jiný typ kamen z hlediska konstrukce je vhodný pro dům k trvalému bydlení, jiný např. pro rekreační chalupu. Teprve když vyřešíte otázku, který typ kamen je tím správným právě pro Váš dům, přichází na řadu designový návrh. Za základní rozdělení lze považovat tyto typy konstrukce a jejich přiřazení k jednotlivým typům domů z hlediska užívání:

  1. Dům k trvalému bydlení, rodina se vrací denně v podvečer, víkendy většinou mimo dům - lehká kachlová kamna.
  2. Dům k trvalému bydlení, rodina se vrací denně domů, víkendy většinou tráví doma společně – polotěžká kachlová kamna, kachlová kamna s teplovodním výměníkem napojeným na systém ÚT.
  3. Dům k trvalému bydlení, min. jeden člen rodiny pracuje tzv. “z domova“- těžká kachlová kamna, kachlová kamna s teplovodním výměníkem napojeným na systém ÚT s akumulační nádrží.
  4. Dům k víkendovému obývání (chalupa)
    1. lehká kachlová kamna s kombinovanou akumulační a teplovzdušnou funkcí pro rychlé vyhřátí;
    2. lehká kachlová kamna s teplovodním výměníkem napojená na systém ÚT s nemrznoucí směsí;
    3. kachlový sporák;
    4. kachlový sporák s teplovodním výměníkem napojený na systém

Takto vypadá základní schéma pro rozhodování, jaká kamna si nechat postavit. Vždy ale musí zohledňovat zvyklosti a způsob bydlení (životní styl) majitele.

Tepelná ztráta a dimenzování kamen

To, jaký výkon mají mít kamna a jak velkou plochu povrchu (teplosměnnou plochu) určuje teplotní ztráta místnosti, kterou mají vytápět. Výkon a velikost teplosměnné plochy předurčuje, jaký prostor v místnosti kamna budou zaujímat, a tím částečně předurčuje jejich tvar. Je-li tepelná ztráta místnosti 3,2 kW, představuje to spotřebu 1,0 kg dřeva za hodinu s vlhkostí okolo 20 %. Tedy kvalitního, suchého dřeva, při účinnosti kamen 80 %.

Za 24 hodin činí teplotní ztráta 76,8 kW = 24 kg dřeva. Chceme-li topit 2x za den, musí mít kamna  12hodinovou akumulační schopnost. Topeniště musí pojmout vsázku 12 kg dřeva a hmota kamen musí mít schopnost vyprodukovanou energii pojmout - naakumulovat. Spaliny musí mít před vstupem do komína takovou teplotu, aby v komíně nedocházelo ke srážení vodních par. Toto je velmi zjednodušený pohled na kamnářský výpočet. U kamen s teplovodním výměníkem se výkon kamen dělí na výkon do vody a tzv. teplovzdušný výkon. Chceme-li vyprodukované teplo akumulovat do nádrže, musí být její objem stanoven na základě výkonu teplovodního výměníku.

Rozdíly v provozu teplovzdušného krbu a kachlových kamen

Při topení ve vložce teplovzdušného krbu je nutné v pravidelných intervalech přikládat palivo a udržovat režim hoření, při kterém se o povrch vložky dostatečně ohřeje proudící vzduch. Ten dále stoupá do teplovzdušných rozvodů přirozenou konvekcí nebo za pomoci ventilátoru. V teplovzdušném krbu tedy hoří oheň stále po celou dobu činnosti více, či méně intenzivně.

V kachlových kamnech je zcela jiný provozní režim. Do topeniště se vloží stanovená dávka dřeva. U kamen s dlouhodobou akumulací 12 až 15 kg. Shora na této srovnané dávce dřeva se za pomocí drobných třísek oheň zapálí. Prohořívání dřeva se tedy děje shora dolů. Během asi 90 minut skončí proces hoření a na dně topeniště zůstane vrstva žhnoucího popele. Tento popel si udrží vysokou teplotu po několik hodin. Topíme-li v kamnech správně, je ještě za 10 i 12 hodin v popelu dostatek žhavých uhlíků k zapálení další přikládací dávky. Při druhém zatopení však dáme jemné třísky na rozhrábnuté uhlíky, dále několik menších polínek a teprve na ně normální polínka do celkové hmotnosti přikládací dávky. Přívod vzduchu nastavíme pro „start“. Po rozhoření jej regulujeme podle provozního návodu, nebo toto necháme na automatické regulaci přívodu spalovacího vzduchu.

Zákazník si často přeje mít i u kachlových kamen velké prosklení topeniště, stejně jako u designového krbu. Kamnář obvykle naopak navrhuje k topeništi malá prosklená dvířka.

V kamnech je hořící oheň vidět z deseti až dvanácti hodin činnosti pouhých 1,5 hodiny. Velké prosklení nemá tedy žádný význam. Naopak velkými prosklenými dvířky uniká do místnosti více tepla, než potřebujeme. Až 40 % z celkového výkonu topeniště. To opravdu u kachlových kamen nepotřebujeme. Jejich výhoda je založena právě na tom, že teplo do prostoru vydávají postupně, dlouhodobě a v potřebné intenzitě.

Trochu jinak je tomu v kamnech s teplovodní kamnovou vložkou. Do topeniště kamnové teplovodní vložky, nebo vložky s nasazeným teplovodním výměníkem je nutné průběžně přikládat určenou dávku v dřeva v intervalech doporučených výrobcem, nebo kamnářem v návodu na používání. Výkon topeniště je využíván ve značné míře k ohřevu vody v systému, nebo do akumulační nádrže. Aby teplota vody neklesala, je nutné v topeništi udržovat určitý výkon opakovanými vsázkami dřeva, které jsou v řádu desítek minut. Oheň tak v teplovodní vložce hoří v různé intenzitě, ale stále po celou dobu ohřevu vody. Z uvedeného je zřejmá výhoda topení přes akumulační nádrž.

Některé mýty a chyby, před kterými je třeba se mít na pozoru

Topení velkými poleny

K hoření je třeba kyslík. Čím větší povrchovou plochu má dřevo přikládací dávky, tím lépe a kvalitněji dokážou shořet všechny spalitelné látky a vznikne méně popeloviny a škodlivých emisí. Proto topte vždy rozštípanými polínky, jejichž průměr je cca 7-8 cm, nebo obvod okolo 24 cm. Nikdy ne celými špalky.

Topení s uzavřeným spalovacím vzduchem

K hoření je třeba kyslík. Kamna nebo krbová vložka pro správné hoření spotřebují optimální množství vzduchu. Pokud se spokojíte s tím, že vám poleno při zavřeném přívodu vzduchu v kamnech doutná až do rána, věřte, že jste hodně vzdáleni od efektivního využití tepelné energie ve dřevě obsažené. Zato sazí a dehtu jste vyrobili do zásoby. Množství spalovacího vzduchu je nutné optimalizovat. K tomu dnes dobře slouží automatická regulace přívodu spalovacího vzduchu.

Z lesa rovnou do kamen

Dřevo pro topení v krbu nebo v kamnech musí mít max. vlhkost 20 %.  Toho dosáhneme skladováním pod přístřeškem za přístupu vzduchu po dobu 2 let od rozštípání na polínka. Topením vlhkým dřevem výrazně snižujeme výkon kamen (zvyšujeme spotřebu dřeva) a kamna i komín si zanášíme sazemi a dehtem.

Čím větší, tím lepší

Je-li řeč o průřezu komína, tak toto pravidlo rozhodně neplatí. Tzv.  průlezáky, se kterými se ve starších domech ještě setkáváme, dnešním kamnům nevyhovují. Má-li si molekula spalin zachovat co největší energii pro stoupání na vrchol komína, musí si zachovat co nejdéle svojí teplotu, a tím malou hmotnost. K tomu jsou vhodné moderní, izolované komínové systémy. Vstoupí-li spaliny sopouchem do průlezného komína, rychle se ochladí a zpomalí. Komín má malý tah. Nezbude, než dát komín vyvložkovat.

Cena a kvalita

Kvalitní kachlová kamna jsou zhotovena za použití kvalitních, k tomu účelu vyvinutých materiálů a součástí. I samotný projekt a stavba kamen je věcí pro odborníka. Kachlová kamna nebyla levnou záležitostí v žádné době. Je třeba vzít v úvahu, že kachlová kamna si pořizujete na velmi dlouhou dobu. Při správném zacházení přežijí i několik generací uživatelů. Levná řešení, stejně jako i v jiných případech, nebývají tou správnou volbou. Ano, jsou samozřejmě levnější a dražší. Je z čeho vybírat. Vždy však preferujte kvalitu. Snaha o dosažení nejnižší ceny kamen nemusí být vždy tou správnou cestou k Vaší spokojenosti.

Architektura kamen

Architektura kamen je ve většině případů společnou prací zákazníka – zadavatele a kamnáře. Kamnář, jako dodavatel díla by měl respektovat představy zákazníka o tom, jak kamna budou vypadat. Tvůrčí schopnosti kamnáře, zvyklosti v používaní určitých druhů materiálů, keramiky, kování a dalších detailů však vtisknou kamnům konečný výraz a jsou tak jeho „podpisem“. Kachlová kamna jsou často spojována s historií, a proto jejich představa v moderním obydlí je pro někoho obtížná. V okolních zemích však nebyla kontinuita vývoje stavby kachlových kamen přerušena a spolu s materiály a technologií se vyvíjel i jejich design. Naši výrobci se moderním trendům v kamnařině dobře přizpůsobili. Hladké povrchy kachlů v kombinaci s jemně zdobenými, velkoplošná keramika spolu s širokou škálou moderních glazur, které je možné kombinovat, vznik moderního designu kamen umožňují.  Nejobtížnějším úkolem je skloubit tvar kamen s rozměry jádra, jehož řekněme objem je dán výpočtem. Jádro se musí do teplosměnného pláště kamen vejít a navíc vzdálenost jádra od vnitřní stěny pláště by měla být optimální. Moderní hypokaustní konstrukce kamen tuto úlohu částečně usnadňují. V druhém případě však je na našem trhu kachloví a kování pro stavbu rustikálních i přímo historických kamen. Díky široké nabídce keramiky mohou i dnes vznikat klasická selská kamna, kamna barokní i secesní.

Kdy a jak začít s plánováním stavby kachlových kamen

Zcela lze schvalovat přístup těch zákazníků, kteří za kamnářem přijdou v době, kdy mají stavební pozemek a zatím jenom plány budoucího domu. V této fázi lze ještě správně rozhodnout o tom, kam nejlépe umístit komín a jeho nejvhodnější typ a provedení. Lze naplánovat řadu detailů stavební připravenosti pro stavbu kamen, které budou zahrnuty do prováděcího projektu. Tento postup vyloučí, nebo minimalizuje, pozdější zbytečné náklady a nepříjemnosti. Stejně by si měli počínat majitelé stávající nemovitosti před plánovanou rekonstrukcí nebo přípravou na stavbu kachlových kamen.

Vždy spolupracujte s odborníky a vyžadujte zdůvodnění navrhovaného řešení. Vašimi rádci by měli být pozdější realizátoři díla, kteří budou za správné provedení ručit. Těmi jsou: kominický mistr, kamnář, případně topenář u teplovodních systémů. Správná a bezpečná funkce kamen je závislá krom jiného právě na kvalitě a bezpečnosti komína a u teplovodních systémů na jeho správném nadimenzování a zabezpečení proti přetopení. Tyto profese by měly při přípravě stavby Vašich kamen spolupracovat. Kominík musí znát výkon kamen pro správné nadimenzování spalinové cesty a topenář zase musí znát výkon teplovodního výměníku pro správné nadimenzování systému topení, eventuelně akumulační nádrže. Musí znát i to, jak je zdroj, teplovodní kamnová vložka připravena od výrobce k namontování zabezpečovacích prvků proti přetopení. Vyžadujte ochranu výměníku proti nízké teplotě zpětné vody namontováním trojcestného směšovacího ventilu. Prodloužíte tak jeho životnost zabráněním vzniku studené koroze. Vyžadujte montáž vychlazovací smyčky a kvalitního záložního zdroje pro pohon oběhového čerpadla v případě výpadku elektrické energie. Při špatném zabezpečení teplovodních kamen (nebo kotle) dochází při jejich přetopení v důsledku poruchy čerpadla nebo při výpadku elektrické energie k vážným poruchám a ohrožení bezpečnosti a zdraví osob.

Snad Vám těchto pár rad, sestavených na základě poznatků z praxe i kamnářské teorie, bude užitečných při Vašem plánování stavby kachlových kamen i při jejich provozu a užívání.