Akumulační kamna – zdravé sálavé teplo
Sálavé teplo, které vyrábí akumulační kamna, je podobné slunečnímu záření, pro lidské tělo je tedy přirozené a příjemné. Kamna jsou estetickým solitérem, který přináší do našich domovů vlídnou atmosféru a utužují rodinné vztahy. Na rozdíl od krbu mohou navíc plnit více funkcí najednou a díky pozvolnému uvolňování tepla z akumulační masy se hodí i do objektů s téměř nulovou spotřebou energie, které jsou mnohdy jinými topidly přehřívány.
Kamna dělíme zjednodušeně na konvekční dvouplášťová, kde jsou ohniště a tahový systém odděleny vzduchovou mezerou od pláště, a na jednoplášťová (akumulační), z nichž se teplo šíří do okolí celým povrchem topidla. V minulosti byla akumulační kamna stavěna zejména z obyčejných pálených cihel. Jiným oblíbeným topidlem jsou i klasická krbová kamna. Ta ale mohou v některých případech předávat až 30 % tepla skrz prosklenou část dvířek. Tepla je pak v interiéru více, než je potřeba, a místnosti tak mohou být v případě nízkoenergetických staveb přehřívány. Naproti tomu akumulační kamna, ať už hliněná nebo třeba z mastku, předávají teplo postupně dle aktuální potřeby. Teplo je odebíráno ze spalin a následně akumulováno ve hmotě, z níž je topné těleso postaveno. V okamžiku dostatečného nahromadění energie je místnost touto vytápěna a další přikládání není většinou potřeba (na dalších 8 – 24 hodin). Doba akumulace se liší dle tloušťky stěn a použitého stavebního materiálu. Správně postavená kamna jsou přitom účinná až na 85 % a spotřeba dřeva klesá o cca třetinu.
Pokud kamna vybíráte po konzultaci s odborníkem a jsou vhodně dimenzována, výkon je vybalancovaný a fungují správně ať už se jedná o jakýkoliv typ. Tento text se zaměřuje právě na způsob vytápění sáláním, na akumulační kamna (nejčastěji s šamotovými útrobami), která v domácnosti plní funkci hlavního zdroje vytápění. Od krbů se liší konstrukcí (často pevně spojenou s domem), která zahrnuje spalovací komoru (vyzděnou, případně sériově vyrobenou) a takový systém, od jehož délky se odvíjí konečná velikost kamen.
Sálání kamen
Na rozdíl od standardních konvekčních radiátorů ohřívají sálavá kamna své okolí prostřednictvím elektromagnetického vlnění tepelné povahy. Sálavý tok od kamen je po dopadu na strop, stěny, podlahu a jiné objekty v jeho okolí jimi částečně odražen, jeho většina je však těmito objekty pohlcena. Je dobré říci, že akumulační topidlo se nejvíce hodí do staveb z těžkých složených konstrukčních materiálů (cihla, vápenopískové tvárnice apod.). Tyto materiály mají schopnost akumulovat do sebe nejvíce tepla. Ohřáté objekty (zejména strop, stěny a podlaha) pak následně sálají získané teplo zpět do interiéru a ohřívají tím vzduch. Doba, po kterou se místnost udrží vytopená, je proto u zmíněných těžkých konstrukcí mnohem delší, prostor je prohříván rovnoměrně, navíc není příliš vířen prach a je udržována příjemná vlhkost vzduchu. Nelze pominout ani komfort uživatele, který díky velké akumulační funkci není nucen topit trvale, ale jen krátce po několika hodinách. Není nutné přitom řešit, že kamna, která jsou mnohdy nemalou investicí, vytopí pouze jedinou místnost. Pokud jsou kamna umístěna uprostřed objektu, mohou prohřát i přilehlé zdi a vyhřát tak i okolní místnosti (ovšem s nižší intenzitou samozřejmě). Kamny lze též rozvádět vzduch – pomocí teplovzdušného uzavřeného systému. Nevýhodou akumulačních kamen je pouze jejich pomalejší náběh, prostor je vytopen pomaleji. Hodí se proto spíše do trvale obývaných domů, v rekreačních objektech je doporučováno spíše standardní teplovzdušné vytápění, jehož start je rychlejší.
Parametry topidla
Při výběru vhodného topidla věnujte pozornost nejen designu a rozměrům kamen, ale také jejich výkonu, hmotnosti a účinnosti spalování. Před výstavbou kamen je potřeba zohlednit typ komína a tepelné ztráty domu. Kamna musí být správě dimenzována. Jiný typ je vhodný pro starší objekty, jiný pro moderní novostavby, jejichž tepelné ztráty jsou i při silných mrazech do 5 kW. Bedlivě vybírejte také řemeslníka, který kamna postaví, či firmu, která je dodá. Jedná se o investici v řádu i statisíců korun, kvalita a životnost produktu by tedy měla být prioritou. Vhodná volba Vám může například prodloužit intervaly mezi přikládáními. Akumulační kamna pracují na principu spalování paliva při velmi vysokých teplotách a vyprodukovaná tepelná energie je uložena do akumulační masy, z níž se postupně uvolňuje. Tak přispívá k udržení zdravého vnitřního klimatu (minimální rozdíl mezi teplotou stěn a vzduchu, vyšší vlhkost vzduchu než v případě konvekčního vytápění). Co se umístění akumulačních kamen týče, ideální je jejich poloha uprostřed domu tak, aby teplosměnné plochy kamen byly přímo umístěny v obývaných prostorech, případně s nimi úzce sousedily přes maximálně jednu dělicí příčku. Ještě před rozhovorem s projektantem novostavby proto neváhejte oslovit kamnáře. Pokud pak tito dva přímo spolupracují, úspěšný výsledek je zaručen. A nezapomeňte na nezávislý přívod vzduchu k topeništi, aby nedocházelo k jeho spotřebě v interiéru. Přívod přitom může být řešen nejen z exteriéru, ale též z neutěsněných vnitřních prostor domu jako je sklep nebo půda. Výhodou v takových případech je stabilní teplota přiváděného spalovacího vzduchu, která přispívá ke konstantnímu hoření.
Údržba a životnost
Jedná se o spolehlivého dodavatele zdravého sálavého tepla vyrobeného spalováním pevných paliv, především dřeva, což je spojeno i s výhodou v podobě stálosti provozních nákladů (cena dřeva je dlouhodobě stabilní). Akumulační kamna přitom zvládnou vytopit celý dům. Údržba kamen zahrnuje pouze čištění tahového systému cirka jednou za dva roky. Jedná se navíc o estetický doplněk kuchyně (ale klidně i jiné místnosti), který může dodavatel vyrobit přímo na míru dle požadavků budoucího uživatele. Životnost akumulačních kamen je dána trvanlivostí a kvalitou vnitřních šamotových vyzdívek, u kterých výrobci nejčastěji uvádí 28 – 30 let. Při dobrém zacházení (spalování suchého a čistého dřeva) a pravidelné údržbě však šamotové tvarovky vydrží mnohem déle, ne-li stovky let. Pokud pak majitel topí dostatečně vysušeným dřevem, eliminuje i frekvenci vybírání popela (u moderních kamnářských výrobků klidně jednou za 3 měsíce).
Přírodní materiály
Kromě kamnářských lepidel a dalších umělých stavebních hmot lze kamna stavět i z přírodních materiálů. Ideální volbou je pak kamnářská hlína – pojivo, s nímž lze lepit všechny prvky topidla a materiál, kterým jde omítat korpus kamen. Kamnářská hlína je směs jílu s vodou a pískem (pro případy omítání i v kombinaci s konopným pazdeřím). V některých případech, na místech, kde není potřeba, aby teplo sálalo pláštěm (ležení a sezení, záklopy a stropy kamen), či z dekoračních důvodů, je využívána i sláma. Na kamna je pak jako dekoraci možné klást obklady nebo je třeba omítnout finální hladkou hliněnou omítkou. Velmi žádaná jsou také kachlová kamna. Řemeslníků, kteří dovedou postavit kvalitní kamna není dnes mnoho a jsou zaneprázdněni. Tradiční řemeslo se téměř vytratilo. Hrstka současníků se však k hlíně pomalu vrací a na trhu jsou dokonce nabízeny kurzy „výstavby akumulačních kamen svépomocí“ s následným odborným dozorem (ten je nezbytný). Výsledný produkt má pak tisíce možných podob, od kamen s integrovanou pecí a plotýnkami na ohřev čajové konvice, po kamna s vyhřívaným spodním i horním sezením/ležením. O množství možných tvarů kamen ani nemluvě.
Pokud dojde k závadě na kamnech, její identifikace je obvykle snadná a oprava možná i bez přítomnosti kamnáře. Ekologická náročnost tohoto topného systému je navíc nízká, souvisí to s obnovitelností paliva (dřevo) a občas i možností čerpání materiálu přímo z místa stavby (hlína přímo z vlastního pozemku). Majitel se přitom stává nezávislým na veřejné elektrické, případně plynové distribuční síti.
Hypokaust
Na základě počtu okruhů pro oběh spalin, lze základní topnou funkci kamen rozšířit například o funkci pečicí. Akumulační kamna mohou ohřívat i vzduch, jedním z nejefektivnějších způsobů tohoto typu je tzv. hypokaustní systém. Přívod tepla do místností vzdálených od zdroje je zajištěn uzavřeným systémem průduchů umístěných v „sálavých stěnách“ (přiznané – např. kachlové, nebo skryté omítnuté). Zdravé klima bez distribuce nečistot je tak zajištěno v celém domě. Efektivně však hypokaust funguje pouze v místnostech přilehlých ke zdroji, je tedy dobré s tímto počítat již ve fázi projektování novostavby. V ideálním případě je dům stavěn „okolo kamen“, ne naopak, jak už zmiňujeme výše. Myslete však na to, že každé funkční rozšíření topidla, zahrnuje výrazné navýšení ceny.
Vývoj akumulace
S akumulačními topnými technikami pracují lidé po celém světě už celá tisíciletí, nejedná se o žádnou novinku. Mění se pouze technologie. Kromě kamen hliněných, které patří mezi tradiční materiály, je možnost využít kupříkladu výstavby z mastku, přírodního kamene… Podstatné je, že je teplo předáváno sáláním, které je považováno za nejzdravější druh vytápění. A v moderních nízkoenergetických domech s minimálními tepelnými ztrátami se jedná asi o jediné topidlo, které objekt nepřetápí a udržuje příjemné vnitřní teploty po velmi dlouhou dobu.
Související články
- Akumulační materiály, nástroje proti teplotním šokům
- Jak izolovat střechu? Pomocí fyziky
- Domy, které v zimě skutečně hřejí a v létě chladí
- Teplo, teploučko, teplíčko
- Jak izolovat střechu? Pomocí fyziky
- Krbová kamna Schiedel Kingfire a Sirius
- Tepelně-akumulační vlastnosti zdiva Heluz
