Klasický krb a krbová kamna v pasivním nízkoenergetickém domě

Datum článku: 5. 6. 2014

Zatímco v domě s běžnými parametry závisí výběr krbu či kamen spíše na vkusu a možností peněženky, v nízkoenergetických a pasivních stavbách je třeba brát do úvahy řadu jiných faktorů. I v dobře utěsněných domech s nadstandardní tepelnou izolací však může hořet živý oheň bez zbytečného přetápění či ztráty čerstvého vzduchu. Stačí jen pozorně vybírat.

Klasický krb a krbová kamna v pasivním nízkoenergetickém domě

Celosvětový vývoj v oblasti spotřeby energie,

a zejména snižující se zásoby ropy a zemního plynu jsou hlavními příčinami nárůstu cen komodit na výrobu tepla.Odpovědí na tento vývoj je hledání nejen varianty staveb, jejichž energetická náročnost je co možná nejnižší, ale i alternativních zdrojů, aby provoz domů nebyl závislý na spalování fosilních paliv nebo elektřiny.

V nízkoenergetických a pasivních domech může být krb či pec

jediným případně jen doplňkovým zdrojem tepla. Samozřejmě, i příjemné atmosféry. Do kategorie nízkoenergetických domů zařazujeme stavby, které na poskytnutí komfortních tepelných podmínek nespotřebují na vytápění více než 50 kWh / m 2 energie za rok. Energeticky pasivní domy pak spotřebují 5 až 15 kWh / m 2 za rok. Jaké krby a krbová kamna jsou tedy vhodné pro použití v domech s takovou nízkou energetickou náročností?

Klasický krb ne

Obecně nejpoužívanější alternativou tepelného zdroje v konvenčních domech je teplovzdušný krb. Do prostor nízkoenergetických a pasivních domů však jeho základní varianta není velmi vhodná. Vysvětlíme si proč. Důvodů je více. Prvním nedostatkem je - často žádoucí - velké zasklení krbové vložky, která nabízí příjemný pohled na hořící polínka. Krbová vložka přes přední sklo do prostoru vysává 30 až 60% svého tepelného výkonu. Představme si, že vaše obývák má 40 m 2 a její maximální tepelné ztráty dosahují 40 m 2 × 50 W / m 2, tedy celkem 2 000 W. Předpokládejme, že krbová vložka instalována v tomto prostoru má výkon 10 kW a má středně velké zasklení , přes které vysála 40% celkové energie. Při výkonu 10 kW se tak přes sklo dostane 4 000 W tepelné energie. Že maximální ztráty jsou 2 000 W, máme k dispozici 2-krát více energie (jen přes samostatné sklo), jako náš obývák potřebuje. Pokud by se i zbývající horkovzdušnou složku tepla z krbu podařilo ideálně rozvést do ostatních částí domu, výkon 10 kW o 2,5 kW stále přesahuje maximální tepelné ztráty modelového domu (obytná plocha 150 m 2, maximálně tepelné ztráty 50 W / m 2). Možná si řeknete, že výkon vložek je regulovatelný. To je sice pravda, ale ovládat výkon se dá jen v určitém rozsahu. Pokud nám jde o atmosféru a pohled na hořící polena, potřebujeme alespoň středně velké zasklení, kde dolní hranice regulovatelného výkonu leží většinou na úrovni 6 až 7 kW. Z pohledu celkové energetické bilance to nevypadá špatně. Je však podívat ještě na dva faktory. Prvním je to, že podíl sálání ze skla vložky dosahuje i tak 2,4 až 2,8 kW, což je více, než váš obývák při hraničních teplotách potřebuje. Druhým faktorem je, že výkon 6 až 7 kW odpovídá při 70-procentní účinnosti spálení 2 až 2,3 kg dřeva, což jsou zhruba dvě středně velké polínka. Ruku na srdce, koho takové množství dřeva v ohništi a z toho vyplývající vzhled ohně uspokojí? Zkušenosti říkají, že nejoblíbenější velikostní dávka paliva je na úrovni 5 kg a více. Toto jsou podstatné důvody, o které se opírá tvrzení o nevhodnosti klasického základního variantu teplovzdušného krbu pro nízkoenergetické stavby.

Do úvahy v podstatě přicházejí jen menší provedení krbových vložek

se zasklením, jíž výkon odpovídá velikosti příslušné vložky.Z tohoto pohledu tedy obestavba v klasickém horkovzdušném provedení není dobrým řešením.Lepší je zaměřit se na sálavá tělesa bez teplovzdušného oběhu. Pokud přece jen nejste připraveni ztotožnit svou představu s něčím jiným, než je klasický krb, poraďte se v některé z odborných firem o tom, zda se tato alternativa dá uplatnit v nízkoenergetickém domě.

Ideální alternativy pro nízkoenergetické domy

Trendy v oblasti alternativních zdrojů pro nízkoenergetické domy jednoznačně směřují k použití sálavých akumulačních staveb. Jde o akumulační kachlové a omítané pece, které jsou řešeny jako hypokausty (což je nejstarší známý způsob vytápění pocházející z dob starého Říma) nebo hybridní kombinované varianty, kde je použita speciální litinová vložka do kachlových kamen a akumulační část má rovněž formu hypokausty. Hypokaustový krb využívá cirkulaci ohřátého vzduchu v uzavřeném prostoru, tedy uvnitř stavby. Funguje to tak, že v konstrukci uzavřený vzduch se ohřívá o funkční jádro a opláštění pece se zvenku ochlazuje, což vyvolává proudění vzduchu a tepelná energie se tak přenáší na plášť tělesa.

Spalování dřeva v kachlových pecích probíhá dávkovaně

To znamená, že každých 12 hodin (ráno a večer) se přiloží dávka dřeva. Dvířka pece jsou menší nebo v případě větších rozměrů mají dvojité sklo, které výrazně omezuje množství sálaného tepla. Dávka, která se přikládá, může být podstatně větší, jelikož taková pec nedodává prostoru teplo ihned, ale během celého intervalu přikládání, tedy v průběhu 8, respektive 12 hodin. Uveďme si příklad: Pokud přiložíme 8-kilogramovou dávku dřeva, znamená to při 80-procentní účinnosti a výhřevnosti přibližně 3,2 kWh na 1 kg celkový využitelný výkon 25,6 kW. Tato energie získaná spálením se uloží do šamotové masy pece, odkud postupně sálá. Výkon 25,6 kW rozdělen na 12 hodin znamená 2,13 kW uvolněných na 1 hodinu, což je podstatně blíže požadované potřebě. Výhodou je i výraznější regulace výkonu - důvodem je rozdělení předávání energie na delší interval - například při dávce 5 kg dřeva a intervalu přikládání 12 hodin dosáhneme hodinový výkon 1,33 kW. Při dávce 8 kg zmíněných 2,13 kW a při dávce 10 kg výkon 2,66 kW. Právě ve schopnosti rozložit energii na delší časový interval tkví jednoznačná přednost, která předurčuje kachlová kamna s akumulační masou být ideálním tělesem do nízkoenergetického a pasivního domu. Jsou zde však i další výhody, které dělají z kachlových kamen vhodné dílo do takového příbytku. Jde o kvalitní teplo, bez nezdravého proudění vzduchu v interiéru, s možností vytápět několik místností. Nevýhodou je vyšší cena, nezbytný odborný návrh a realizace a delší čas zátopu. Sálavé zdroje tepla jsou vhodné do trvale obydlených domů. Takový typ krbu nebo pece lze postavit i přes dvě patra, čímž se zajistí sálání tepla do celého domu. Při vytápění se nevysušuje vzduch jako při klasickém krbu, vytápí se totiž nízkými povrchovými teplotami. Pokud se rozhodnete pro hypokaust, měli byste na to myslet dostatečně včas - již při projektování domu. Pokud totiž chcete naplno využít jeho výhod, i vzhledem na jeho cenu, měli byste mu připravit prostory v centrální části domu.

Klasická varianta kachlových kamen

Klasicky řešená kachlová kamna, jejíž součástí je ohniště obezděné akumulačním materiálem a keramikou, je nejstarší, ale z pohledu zdravotní hodnoty dosud nepřekonanou variantou pece. Až 80% tepla se distribuuje sáláním ze stěn a jen zbývající část, tedy 20%, tvoří teplý vzduch, který vzniká prouděním kolem stěn kachlových kamen. Taková pec sestává z topeniště a spalinových tahů. Na jejich provedení se používají různé materiály - od šamotových až po speciální korduritové tvarovky zda keramický modulový systém, který je špičkovým produktem na spalinové tahy. V závislosti na kvalitě a množství materiálu je kachlová pec schopna naakumulovat teplo a rozložit jeho předávání na delší časový interval. Díky tomu lze spálit dávku paliva najednou, ale energii dostávat do prostoru postupně. Tím vzniká i oheň, na který je příjemný pohled přes velké dvířka, ale zároveň je k dispozici přebytek tepla v okamžiku spalování větší dávky dřeva. Dvojité zasklení dvířek výrazně omezuje sálání přes sklo, a tak lze mít poměrně velké zasklení bez nežádoucího přehřívání interiéru. Klasická varianta pece je vhodná zejména tam, kde není potřeba vytápět další místnosti, například na horním podlaží.

Hybridní varianta kachlových kamen

V tomto případě je oproti klasické verzi výrazný rozdíl v ohništi. Šamotové ohniště zde nahrazuje speciální litinová topná vložka do kachlových kamen (nepleťme si ji s krbovou vložkou). Topné vložky do kachlových kamen jsou konstruovány s důrazem na co nejvyšší výstupní teplotu, aby množství napojitelných spalinových tahů bylo co největší. Hybridní varianta pece má díky plášti topeniště z litiny větší podíl horkovzdušné složky. Ta se rozvádí systémem hypokaustových vzdušných průduchů do dalších místností, čímž se lépe distribuuje energie. Nejde přitom o klasický teplovzdušný rozvod, ale o cirkulaci vzduchu v uzavřených dutinách. Nahřátý vzduch odevzdává v dalších místnostech energii sálavým plochám a následně se vrací ochlazený do tělesa pece. Ve všech místnostech je pak teplo distribuováno převážně sáláním, což významně přispívá ke kvalitě klimatu v prostoru, a tím i ke zdraví obyvatel. Tyto varianty kachlových kamen nacházejí uplatnění v běžných, ale i v nízkoenergetických či pasivních domech. V obou případech jde o technicky náročné díla, jejichž realizaci je třeba svěřit do rukou školeným kamnářským odborníkům.

Krbová kamna

Pokud nechcete investovat do složité stavby, alternativou jsou speciální krbová kamna s výkonem odpovídajícím parametrům nízkoenergetických a pasivních domů. Nabízejí nejen přiměřená teplo při minimální spotřebě energie, ale dobře zatepleným stavbám jsou přizpůsobené i konstrukčně. Je to zejména vzduchotěsnost při provozu se speciální konstrukcí dvířek. Při krbových topidel určených do nízkoenergetických a pasivních domů by se dvířka měla zavírat sama, což na jedné straně minimalizuje zakouření interiéru při doplňování paliva, na druhé straně jsou dvířka vždy vzduchotěsně uzavřená a pícka nenasává vzduch z místnosti. Potřebný přísun vzduchu pro hoření zajišťuje samostatný přívod zvenčí. Právě v případě pasivních domů je toto klíčový parametr, protože při vzduchotěsně uzavřené konstrukci by uvnitř vznikal podtlak. Pokud vám při výběru krbových kamen záleží i na vzhledu, zaměřte se na přírodní materiály, jako jsou pískovce a různé druhy vulkanických hornin, které poskytují dvojí výhodu: na jedné straně tvoří akumulační masu pece, na straně druhé dávají možnost vytvořit z topného tělesa nepřehlédnutelnou dominantu interiéru.