Partneři sekce:
  • SCHELL
  • P.M.H. Invest & Trade s.r.o.
  • REHAU
  • Geberit

Věčný problém vytápění – kde děláme nejčastější chyby a jak správně topit?

krbová kamna

S neustálým zdražováním energií se mnoho obyvatel ptá, čím ekologicky a současně i ekonomicky, tedy levně, a pokud možno se stoprocentní účinností vytápět svůj rodinný domek?

K nejlevnějším, a tudíž nejrozšířenějším palivům u nás stále ještě patří hnědé uhlí, to ale není ekologické vzhledem k vysokým emisím škodlivých látek, které vznikají při jeho nedokonalém spalování ve starých kotlích.

Kdo v topném období projíždí naším venkovem, vidí, co se valí z komínů každého domku či chalupy. Hnědý dusivý kouř z nedokonale spalovaného hnědého uhlí i dřeva zamořuje celé vesnice včetně jejich širokého okolí. Příčinou jsou silně předimenzované kotle, které jsou provozovány nejméně po 95 % topné sezony jen na zlomek svého výkonu.

Graf 1 Účinnost moderních kotlů při různém aktuálním výkonu
Graf 1 Účinnost moderních kotlů při různém aktuálním výkonu |

X – jmenovitá (tabulková) účinnost
červeně – moderní kotel na uhlí
modře – moderní kotel na dřevo
zeleně – kotel s automatickým přikládáním paliva (pelety, štěpka, uhlí ořech 2)

Zavádějící tabulkové účinnosti

Kotle na pevná paliva dosahují dle výrobců účinnost 75 až maximálně 95 %. Tyto účinnosti se zpravidla počítají a měří ve zkušebně tak, že se od množství energie ve spáleném palivu odečte energie, která projde jako spaliny komínem. Při tom jen např. prouděním a sáláním ztrácí těleso kotle cca 2 % svého výkonu, který mizí bez užitku v kotelně či ve sklepě. Dále je třeba vzít v úvahu, že prakticky všechny moderní kotle se během provozu neobejdou bez odtahových ventilátorů a regulací, které zajišťují správné proudění spalin při regulaci jejich výkonu, a jejichž příkon činí zpravidla další 1 % výkonu kotle – to jsou hodnoty, které je též třeba odečíst.

Především ale všechny tyto kotle odebírají spalovací vzduch z kotelny, tedy v zimě s teplotou i kolem 0 °C, přičemž plynové kotle, které mají samostatný přívod čerstvého vzduchu z exteriéru, mívají v zimě dokonce ještě nižší teplotu nasávaného vzduchu, zatímco teplota spalovacího vzduchu při jejich zkouškách ve zkušebnách je dána předpisy na 20 + 5 °C. Z toho je evidentní, že jestliže nasávaný vzduch má teplotu nejméně o 20 °C nižší, tak i výsledná teplota spalin při spálení stejného množství paliva je o stejnou hodnotu nižší, a tím pro požadovanou výstupní teplotu spotřebuje kotel více paliva. Výsledkem je podstatné snížení celkové účinnosti vytápění v reálných podmínkách o dalších několik procent.

Zásadní chyby při dimenzování výkonu kotle

Výrobci uváděné parametry platí pouze při trvalém provozování těchto kotlů v oblasti jejich jmenovitého výkonu, popř. teplotního spádu, a to ještě jen s doporučeným kvalitním palivem. Skutečnost v praxi je však diametrálně jiná. Konkrétně například každý běžný rodinný dům 5 + 1 v Praze a okolí musí být projektován na minimální celodenní průměrnou venkovní teplotu minus 12 °C, ze které vycházejí jeho tepelné ztráty ve výši cca 5 až 10 kW. K tomu je však třeba přičíst přirážku na zátop ve výši 30 až 50 % (pro případ, že se obyvatelé vrátí ze zimní dovolené do nevytopeného domku), a ještě dalších 3 až 5 kW na příkon výměníku pro teplou užitkovou vodu. Kotel s nejbližším vyšším výkonem tak vychází na min. 15 kW, takže projektant navrhne kotel s výkonem od 20 kW výše (často však mnohem více), většina výrobců však obvykle nabízí tyto kotle až od výkonu 24 kW výše. Zákazník poté, co zjistí, že za minimální příplatek může mít dokonce stejný kotel s výkonem až o 50 % vyšším (tedy 36 kW), tak neváhá a objedná raději ten.

Graf 3 Vliv vlhkosti dřeva na účinnost krbu a kotle
Graf 3 Vliv vlhkosti dřeva na účinnost krbu a kotle |

X – jmenovitá (tabulková) účinnost
modře – dřevo s 50% vlhkostí (syrové, po pokácení)
červeně – dřevo s 25% vlhkostí (po půl roce)
zeleně – dřevo s 15% vlhkostí (po 2 letech)
oranžová – krb s dodatečnými výměníky a dřevem s 15% vlhkostí

A jaká je skutečná potřeba tepla tohoto domku? V Praze je za posledních 40 let v celé topné sezoně (cca 240 dní) průměrná teplota několik stupňů nad nulou (dle vyhlášky č. 291/2001 Sb. přesně +3,8 °C) a ani v nedávné zimě, kdy padaly 40leté rekordy, nikdy průměrné celodenní teploty nedosáhly oněch projektovaných -12 °C. Z toho tedy plyne, že na jmenovitý výkon může být v tomto případě dle závazných předpisů dimenzovaný kotel (tedy 15 kW) provozován maximálně jeden den za tisíc let (k tomu je totiž třeba se trefit do kombinace, že se obyvatelé vrátí ze zimní dovolené do vymrzlého domku právě v den, kdy průměrná teplota bude -12 °C, a ta je v Praze jednou za sto let, a k tomu ne každý obyvatel lyžuje)!

A pouze v tento jediný den bude tento kotel po několik hodin pracovat s onou vysokou účinností a přijatelnými emisemi, pokud ovšem bude spalováno kvalitní palivo, což je většinou též jen iluze. To by ještě nebylo tak hrozné, kdybychom v reálné praxi neměli zpravidla nainstalován kotel s dvojnásobně vyšším výkonem, než je výkon navržený, tedy místo 15 kW často i přes 30 kW.

Z výše uvedeného plyne, že i ten dle platných předpisů správně navržený kotel pracuje v průměru pouze na cca 30 % svého jmenovitého výkonu (pod 5 kW místo 15 kW), natož ten skutečně provozovaný (se 36 kW), který pracuje v průměru přes 4 měsíce v roce pod 14 % (a přes 2 měsíce dokonce pod 7 % svého jmenovitého výkonu, tedy u starých kotlů s účinností hluboce pod 20 % (graf 1). To je dáno tím, že při nižších teplotách ohniště a nedostatku spalovacího vzduchu v důsledku přivření regulační klapky se účinnost kotle rapidně snižuje a emise jsou nejméně o řád horší (nejen kvalitní uhlí, ale i kvalitní suché dřevo při nedokonalém spalování dehtuje, a když k tomu ještě přičteme, že v tomto „bezproblémovém“ kotli shoří i nekvalitní hnědé uhlí či vlhké nebo syrové dřevo a často i výhřevný kelímek od jogurtu nebo „PET-ka“, které jsou navíc zdarma, tak o tom, co vychází z komína, nelze mít žádné iluze)!

Ze všech výše uvedených důvodů bychom tedy měli nejméně o 10 % snížit výrobci udávanou účinnost jejich kotlů. To nám sníží tabulkovou účinnost u kotlů na dřevo či uhlí i u moderních kotlů z 95 %, které deklarují výrobci, až na reálných 85 %, a ani u nejlepších plynových kondenzačních kotlů se v důsledku výše uvedených redukcí určitě nedostaneme přes 100 %, přestože jejich výrobci se chlubí využitím paliva až na 109 % (díky využití kondenzačního tepla vody chemicky vázané v plynu).

Další možnosti úspor paliva

Pro efektivní spalování nejsou rozhodující jen technické parametry kotlů, ale především jejich denní i roční stupeň využití, potenciál možností jejich úprav a zapojení, dobrovolné dodržování kvality a druhu paliv, ale hlavně jejich provozování v optimálním režimu.

To je možné dvěma způsoby:
Jednou z cest k vyšší účinnosti, a tím k úsporám paliv, je koupě nového kotle s automatickým dávkováním paliva (jako je tomu u kotlů na kapalná či plynná paliva). Zkrátka aktuální výkon kotle přizpůsobíme aktuální potřebě tepla, nikoliv však tím nejhorším možným způsobem, tedy uškrcením dodávky spalovacího vzduchu, jako je tomu u starších kotlů, což podstatně snižuje využití energie paliva a silně zanáší spalinové cesty a zvyšuje několikanásobně škodlivé emise. To však předpokládá nejen moderní hořák a přizpůsobené palivo – tedy rozmělněné na potřebnou velikost, kterou je možné kontinuálně dopravovat šnekovým dopravníkem do kotle (uhlí – ořech 2, štěpka, pelety), ale též speciální zásobník tohoto paliva v blízkosti kotle (zpravidla ve tvaru velkého čtvercového vaku dole zúženého), což zatím poněkud komplikuje a prodražuje jejich vyšší míru využití u nás, byť na tyto nové automatické kotle poskytuje náš stát štědré kotlíkové dotace.

Druhou možností je zapojení stávajících kotlů do akumulační nádrže, čímž kotel může topit po většinu doby v optimálním režimu, tedy s podstatně vyšší účinností a menší spotřebou paliva s menšími emisemi. Zařízení s akumulačním zásobníkem je navíc roznětkou pro další obrovské úspory tepelné energie ze synergického efektu – kdo si totiž pořídí akumulační zásobník s výměníkem pro teplou užitkovou vodu, má tím již zároveň zaplacenou a nainstalovanou (tedy jaksi zdarma) právě tu nejdražší část pro solární ohřev teplé užitkové vody a pro solární přitápění na jaře a na podzim. Stačí tedy už jen připojit ke stávajícímu zařízení levné sluneční kolektory s jednoduchou regulací a vše je hotovo a úspory energií se rázem ještě zdvojnásobí, takže výsledná spotřeba paliva bude méně jak poloviční!

Graf 4 Vliv účinnosti kotle na spotřebu paliva
Graf 4 Vliv účinnosti kotle na spotřebu paliva |

Příklad: Pokud se sníží účinnost kotle při jeho nízkém výkonu ze 70 % na 35 %, tedy o polovinu, pak se spotřeba paliva zvýší nikoliv též o 50 %, ale o 100 %, tedy na dvojnásobek, a emise se při snížené teplotě zvýší dokonce na několikanásobek!

Navíc při tomto zapojení dosáhneme dalšího podstatného zvýšení účinnosti, když zapomeneme na základní topenářskou zásadu a vynecháme termostatický trojcestný ventil, který má zajišťovat teplotu vratné vody do kotle minimálně 60 °C, aby v něm nedocházelo ke kondenzaci vody, a tím k nízkoteplotní korozi. Tato zásada sice platí pro všechny kotle bez akumulačního zásobníku (kde díky síře v uhlí vzniká v kotli kyselina sírová, která záhy zničí kotel), ale nikoliv pro kotle s akumulačním zásobníkem, které topí vždy na plný výkon, který nedovolí vodě v kotli (a ani v komíně) zkondenzovat na kyselinu. Zatímco u normálního kotle bez akumulace tak vtéká vratná voda o teplotě 60 °C a vytéká 90 °C, tak u kotle s akumulací může vtékat vratná voda z akumulačního zásobníku 30 °C a nahoře vytékat teplá 60 °C. To má za následek nejen vyšší výkon (vyšší teplotní spád), ale především vyšší vychlazení spalin na výstupu z kotle (při stejném výkonu kotle, tedy při ohřátí vody o 30 °C), a tím podstatné zvýšení účinnosti na úkor komínových ztrát.

Nespalujme zbytečně vodu!

V tom případě naší snahou tedy musí být především nevnášet do procesu spalování další vodu, kterou bychom nejprve museli ohřívat na 100 °C a pak ještě odpařit a odvést do komína, to vše za velkých a zbytečných tepelných ztrát. A zde má dřevo i uhlí oproti ostatním palivům jednu specifickou vlastnost – totiž že o jeho výhřevnosti si do určité míry může rozhodovat jeho uživatel sám. Výhřevnost dřeva se totiž běžně uvádí při jeho vlhkosti kolem 25 % (za půl roku po kácení, syrové má přes 50 %), kdy má výhřevnost kolem 13 MJ/kg. Pokud toto dřevo necháme však schnout ještě další rok, můžeme se dostat až na 15 % vlhkosti, a tím zvýšíme jeho výhřevnost na 15 MJ/kg, tedy o 15 %. A tak se konečně tedy bez jakékoliv další práce (chce to jenom si počkat) můžeme dostat na normovaný stupeň využití paliva až ke 100 %.

Graf 2 Výhřevnost dřevní hmoty v závislosti na její vlhkosti
Graf 2 Výhřevnost dřevní hmoty v závislosti na její vlhkosti 

A co uhlí? Byla by chyba, kdybychom si mysleli, že oproti dřevu je uhlí suché a nenasákavé, takže ho můžeme dokonce skladovat i venku a nepřikryté. To je velký omyl, o kterém se příliš neví! Tak zaprvé i to naše české kvalitní hnědé uhlí pro domácnosti má podle těžební lokality výhřevnost od 16 MJ/kg do 18 MJ/kg a obsahuje od 10 % do 30 % vody! To nekvalitní, tzv. energetické s větším obsahem vody ko-
lem 35 % nebo s malou výhřevností od 10 MJ/kg do 16 MJ/kg se používá jen pro elektrárny a teplárny, ale někdy ho nabízejí v místech těžby i překupníci za levnou cenu, která ve skutečnosti po přepočtu na množství energie vůbec levná není. Z toho vyplývá jediné – nakupovat pouze kvalitní uhlí pro domácnosti od renomovaných výrobců a skladovat ho v suchých a větraných prostorách, čímž jednak částečným vyschnutím mu můžeme zvýšit jeho výhřevnost, ale též nehrozí nebezpečí samovznícení jeho zapařením.

Pokud by se podařilo dostat do povědomí všech majitelů kotlů tyto výše uvedené principy, tak lze uspořit obrovská množství paliv při podstatném snížení škodlivých emisí. Pak se i z neekologických kouřících monster mohou stát ekologické kotle, které budou topit s účinností a emisemi uvedenými ve svém prospektu, s poloviční spotřebou paliva, bez zanášení komínu sazemi (a nebezpečí jeho zahoření a destrukce či požáru) a přestanou zamořovat naší krásnou zemi jedovatými karcinogenními zplodinami nedokonalého spalování.

Vytápění rodinných domků plynem

Aby kondenzační plynové kotle splňovaly výrobci uváděné vysoké parametry, musí pracovat s teplotním spádem topné vody 40/30 °C, což splňuje pouze podlahové topení, které má vzhledem ke své vysoké ceně zatím jen malý zlomek rodinných domků. V běžném rodinném domku se tak i u nich dosáhne v nejlepším případě sotva na úroveň 90% účinnosti.

Graf 6 Účinnost kotle při různém výkonu
Graf 6 Účinnost kotle při různém výkonu |

X – jmenovitá (tabulková) účinnost
křivka – skutečná účinnost
červeně – starý kotel
modře – moderní kotel
zelená plocha – oblast účinnosti při akumulačním provozu
hnědá plocha – oblast skutečné účinnosti většiny stávajících kotlů v reálném provozu (bez akumulace)

Lze tedy vůbec spalovat nějaké ekologické palivo v rodinných domcích s vysokou účinností a s nízkými emisemi, a dokonce levnějšími zařízeními, a navíc při dobrovolném dodržování vysoké kvality paliva bez nutnosti sankcí přísných zákonů, vyhlášek a norem? Odpověď zní ano, a je to možné především v krbech!
Vytápění rodinných domků krby

Oproti kotlům krby nemají z dřívějška zrovna dobrou pověst úsporných tepelných spotřebičů, neboť u těch otevřených se účinnost spalování pohybovala jen kolem 5 až 7 % (využívala se pouze sálavá složka plamene), později u uzavřených teplovzdušných dvouplášťových krbů vzrostla sice až na 70 %, u peletkových krbů stoupla dokonce až přes 90 %, ty ale jako především lokální topidla nejsou vhodné jako jediný zdroj tepla pro celý rodinný domek, pokud nejde o domek postavený v pasivním standardu. Pro běžné rodinné domky lze tak smysluplně využít především teplovodní krby, kde ale ani u těch nejlepších jejich tabulková účinnost při jmenovitém příkonu zatím nedosahuje 85 %.

Krby oproti kotlům ale nejen že nemají zpravidla žádné ventilátory, kde by se ztrácelo bez užitku až 1 % výkonu krbu, ale navíc jsou umístěny vždy ve vytápěném prostoru, a ne ve sklepě, takže u nich nemůže docházet ani k žádným ztrátám prouděním či sáláním, neboť obojí se využívá k vytápění obytných místností a neztrácí se ve sklepě či kotelně, jako je tomu u kotlů. Krby navíc oproti kotlům odebírají spalovací vzduch přímo z obytných místností, předehřátý na 22 °C, tedy na předpisovou teplotu zkušeben, takže není ani zde třeba nic odečítat jako u kotlů. Přitom tak pracují vlastně jako nejlevnější a nejúčinnější výměník tepla zkaženého vzduchu, který bychom jinak museli dle hygienických předpisů odvést bez užitku ven okny nebo pracně drahým rekuperačním výměníkem vypouštět ven a jím ohřátý čerstvý vzduch zase přivádět zpět do místností.

Na druhé straně dřevo má oproti ostatním palivům jednu specifickou vlastnost – totiž že o jeho výhřevnosti si do určité míry může rozhodovat jeho uživatel sám. Pokud dřevo necháme pod přístřeškem dobře vyschnout, můžeme se dostat na účinnost (přesněji normovaný stupeň využití paliva) i u krbů až přes 100 %.

A proč to tak tedy nedělají i majitelé kotlů? V kotlích „shoří“ všechno včetně mokrého dřeva, takže jejich uživatelé si s vlhkostí dřeva hlavu nelámou (a nerespektují předpisy), neboť i když má menší výhřevnost, je zase levnější, tak proč by kupovali dražší suché nebo rok čekali, až vyschne. „Krbař“ však na vybranou nemá – pokud se chce kochat pohledem na plápolající plamen (a kvůli tomu si krb pořídil), nezbývá mu, než dobrovolně bez nařízení topit výhradně suchým dřevem (o kelímcích od jogurtů nemluvě), jinak uvidí jen doutnající a čoudící kusy dřeva, a navíc se mu sklo velmi rychle začmoudí, takže nakonec neuvidí nic. A navíc topit jen kvalitním listnatým dřevem, které je bez pryskyřic (ani ne tak kvůli hluku z praskání spalovaných pryskyřic jehličnatého dřeva, jako spíše tmavému kouři), takže jeho spalováním vznikají mnohem čistší emise než u jehličnatého dřeva, kde při spalování pryskyřic vznikají navíc i jedovaté aromatické uhlovodíky.

Výhody akumulačního zásobníku

Zdánlivou nevýhodou teplovodních krbů ale je, že jejich výkon nelze výrazně ztlumit či automaticky regulovat, a tím je při vytápění rodinných domků provozovat nepřetržitě, neboť pokud i po celou noc nikdo nebude chodit přikládat, tak po pár hodinách vyhasnou. Tato nevýhoda se však rázem změní ve výhodu, pokud krb topí do akumulačního zásobníku – u krbu to však není, oproti kotlům, otázka volby, ale přímo nutnosti. Tím pádem musí být zajištěno, že během několika hodin se dostatečně vyhřeje dům i akumulační zásobník, takže nejen že teplovodní krb oproti kotlům pracuje trvale na svůj tabulkový jmenovitý výkon, tedy stále s vysokou účinností kolem 80 % a s nízkými emisemi, ale může být dokonce bez problémů předimenzován ještě více než běžný kotel, přičemž geometrie většího ohniště oproti kotli navíc zajišťuje i vyšší účinnost.

Toto zařízení je podobně jako u kotlů roznětkou pro další obrovské úspory, neboť stačí připojit ke stávajícímu zařízení levné sluneční kolektory s jednoduchou regulací a vše je hotovo a úspory energií se rázem ještě zdvojnásobí!

Využití dalšího výměníku

Krby mají oproti kotlům tzv. kouřovou komoru a do ní je možné vložit další výměník a vratnou vodu vést nejprve do něj a až z něj pak do krbu. Tím se vystupující kouřové plyny dostanou v horní části tohoto výměníku do kontaktu s vratnou vodou o teplotě dokonce pod 40 °C (místo 90 °C u kotlů), čímž dojde k jejich lepšímu vychlazení, a tím k dalšímu podstatnému zvýšení účinnosti takového teplovodního krbu.

Zároveň je tím možno snížit sálavou složku kouřové komory bez snížení celkové účinnosti, takže nedochází k přetápění obývacího pokoje. A při použití kaskády dvou výměníků a dochlazení vratné vody před jejím vstupem do krbových výměníků např. v zimní zahradě či v garáži se lze tak dostat dokonce až na teplotu vratné vody pod 20 °C a na celkovou účinnost tohoto krbu až neuvěřitelných celoročních reálných 100 %.

Teplovzdušné krby a krbová kamna

Teplovzdušný krb je účinný zdroj tepla na biomasu pro vytápění buď jediné velké místnosti, nebo na přitápění v období největších mrazů. I tento krb spaluje vždy na plný výkon podle množství přiloženého paliva, není tedy regulován jen přívodem vzduchu, takže spaluje vždy s vysokou účinností a s nízkými emisemi a estetický vjem z ohně zůstává. Nevýhodou ale je, že obvykle nemá žádnou akumulaci, takže topí pouze během pravidelného přikládání, a vzhledem k vysoké teplotě teplosměnných ploch dochází též k přepalování prachových částic, což může způsobovat problémy alergikům.

Krbová kamna jsou optimální volbou, která nenutí ke stavebním úpravám a bouracím pracím. Jedná se též o lokální topidlo, ale pokud má vestavěný teplovodní výměník, pak může vytápět i menší rodinný domek nebo ohřívat teplou užitkovou vodu v bojleru. Akumulace u krbových kamen bývá zpravidla do jejich obložení šamotem nebo ozdobnými kachlemi, ale ty s teplovodním výměníkem samozřejmě mohou mít i klasickou akumulační nádobu jako teplovodní krby. A pokud jim na spalinové cestě přidáme další teplovzdušné výměníky (často stačí jen co nejdelší holá trubka před zaústěním do komína), pak se jejich výsledná účinnost blíží teplovodním krbům.

Peletové krby

Novinkou jsou pak peletové krby, které používají místo dřeva malé válečky ze slisovaných pilin, což má výhodu jednak v možnosti automatizace přikládání (a tudíž nepřetržitého vytápění) a v lepší regulaci jejich výkonu v širokých mezích, zvláště pak při nízkých zatíženích, kdy topí prakticky stále se stejnou vysokou účinností a výhodou je také vyšší čistota jejich provozu (pelety se nasypou do zásobníku z 5kg
pytlíků). Určitou nevýhodou je jen mírně omezený estetický prožitek (vizuální i zvukový) z pohledu na peletový hořák, tedy na ohraničený plamen oproti nespoutanému projevu plamene v krbech.

Dimenzování spalinové cesty (komínů)

Spalinová cesta musí být pro krby minimálně o jeden stupeň vyšší, než pro kotle stejného výkonu – důvodem je otevření relativně obrovských dvířek krbu při přikládání, kdy se náhle do komína nahrne několikanásobné množství spalin se vzduchem a normálně dimenzovaný komín by je nestačil pojmout a jejich část by se dostala zpět do místnosti. Trochu odlišná situace je u krbových kamen, které mají přikládací dvířka menší, takže si vystačí i s menšími průměry komínů.

Vhodná paliva

Pro krby a krbová kamna je to především tvrdé listnaté dřevo, které musí být bezpodmínečně dostatečně vyschlé, nebo pilinové brikety a pelety. Jehličnaté dřevo obsahuje pryskyřici, takže při spalování hlučně praská a nepříjemně kouří a zanáší čelní sklo, výměníky a spalinové cesty, a objemově je ho třeba více (objemově má totiž až o polovinu menší výhřevnost než tvrdé dřevo, na hmotnost, tedy váhu, je však výhřevnost všech druhů dřeva prakticky stejná).

Graf 5 Porovnání reálných účinností vytápěcích zařízení
Graf 5 Porovnání reálných účinností vytápěcích zařízení |

Pilinové brikety a pelety mají díky slisování vyšší objemovou hmotnost a podstatně nižší vlhkost (i pod 7 %), a tím i o dost vyšší výhřevnost. Pilinové brikety se proto hodí pro ty největší teplovodní či teplovzdušné krby (je ale třeba počítat s jejich roztažením až na dvojnásobek jejich délky!) nebo tam, kde není mnoho prostoru pro umístění paliva, pilinové pelety se hodí jen pro peletová kamna a krby (jinde by propadala roštem do popelníku), kde lze využít možnosti automatického přikládání a regulace jejich výkonu.

Nebezpečí při provozu krbů

U těch teplovzdušných hrozí jen při jejich dlouhodobém provozování na vyšší než jmenovitý výkon (krby lze totiž díky jejich velké spalovací komoře a většímu přístupu vzduchu výkonově i několikanásobně přetopit!) zahoření obložení krbu nebo spalinové cesty. U teplovodních krbů (které musí být instalovány vždy odbornou topenářskou firmou, protože jde většinou o tlakové zařízení) pokud nemají automatickou regulaci výkonu při nahřátí akumulační nádoby, hrozí přehřátí soustavy, a proto mívají podobně jako kotle tzv. dochlazovací smyčku.

Komínové teplovodní výměníky

Tuto dochlazovací smyčku ale zpravidla nemají často po domácku dodatečně instalované různé teplovodní vložky krbů nebo tzv. komínové teplovodní výměníky na teplovzdušné krby, které sice zvyšují jejich účinnost, ale současně mohou být zdrojem jejich exploze a opaření osazenstva celého obývacího pokoje, jak se již mnohokráte stalo. Ty totiž, pokud topí přímo do teplovodní otopné soustavy, která je navíc regulována termostatickými hlavicemi na radiátorech, pak zvláště na jaře či na podzim při potřebě menšího množství tepla tyto hlavice uzavřou přívody do radiátorů, takže teplo z těchto výměníků nemá kam odcházet. Protože se jedná z drtivé většiny o tlakovou soustavu s uzavřenou expanzní nádobou, tak dochází k jejímu přetlakování a následně přehřátí na 150 °C i více a pak následně k jejich destrukci, vyražení skla dvířek krbu a k okamžitému odpaření veškeré vody ve formě páry do obýváku, což mívá tragické následky. Proto instalaci těchto teplovodních vložek krbů či komínových výměníků je třeba vždy svěřit autorizované topenářské firmě, která namontuje buď tzv. dochlazovací smyčku, nebo automatickou regulaci krbu, nebo výstražné znamení při nebezpečí přehřátí, nebo je také možné použít beztlakovou soustavu.

Něco jiného však je, pokud jsou tyto komínové teplovodní výměníky používány jako další výměník pro teplovodní krby pro zvýšení jejich účinnosti, kde jsou neustále protékány vychlazenou vodou z akumulace a předehřívají vodu do krbu, a tím zvyšují teplotu ohniště a zlepšují tím emise a žádné nebezpečí jejich přehřátí a následné exploze u nich nehrozí.

Úsporné vytápění rekreačních chalup a chat

Vytápění rekreačních chalup a chat se zásadně liší od vytápění klasických rodinných domků. Chalupy používají již po staletí lokální topidla zvlášť pro každou místnost a chatám postačí většinou jediné lokální topidlo v hlavní místnosti, zatímco sousední místnosti a podkroví se temperují od ní. U chalup tento princip použít většinou nelze, protože mají silné kamenné zdi a těžké stropy, které nepropouštějí tolik tepla pro sousední místnosti.

Tab. 1 Možnosti vytápění chat a chalup

ChatyChalupyPopis
KrbyxOtevřené krby mají velmi nízkou účinnost kolem 7 %. Uzavřené teplovzdušné krby mají účinnost několikanásobně vyšší, až k 80 %, takže spotřebují jen desetinu paliva.
Krbová kamnaxxSpojují výhody krbů s možností využití malé ploténky. Dělají se s výkony až do 25 kW, které pohodlně vytopí i velkou chatu.
Krbová kamna s tepelným výměníkemxVhodné při potřebě vytápět více místností jedním ústředním topidlem. Nemusí být nutně umístěna v hlavní místnosti. Jsou vhodná i pro trvalý pobyt – zvláště v kombinaci s podlahovým vytápěním.
SporákyxxChaty lze vytápět sporákem na uhlí či dřevo, výkon je ovšem malý. Oproti tomu sporák na pelety, který má výkon až 23 kW, dosahuje účinnosti i přes 92 %.
PecexU správně vystavěných pecí byly tepelné ztráty do komína minimální a tepelná účinnost pecí byla možná i nad 90 %! Nevýhodou je složité čistění.
Elektrické vytápěníxxŽádné z výše uvedených topidel však nezačne topit dříve, než přijedeme do chaty. Toto lze řešit programovatelným nebo dálkově ovládaným elektrickým topením.

Vytápění rekreačních chat

Chaty byly většinou postaveny ze dřeva nebo materiálů z něj (dřevotřísky, lignátů), tedy z relativně lehkých materiálů s malou akumulací, což má výhodu v poměrně rychlém zátopu a dosažení příjemné teploty. Nicméně pro jejich využívání i v zimních měsících je třeba počítat při dimenzování topidla nejlépe se 100% přirážkou na zátop a započítat samozřejmě i tepelné ztráty do okolních místností (předsíňky, kuchyňky apod.) a podkroví.

A nesmí v zimě zamrzat. Na druhé straně se v případě chaty nevyžaduje příprava teplé užitkové vody, protože na chatu jezdíme v zimním období spíše jen na víkend, takže nepotřebujeme vanu a na mytí rukou nebo nádobí stačí malý elektrický průtokový ohřívač.

Vytápění rekreačních chalup

Chalupy se od chat zásadně liší materiálem, ze kterého byly postaveny – místo dřeva je to kámen a cihla. Silné kamenné zdi a podlahy tak mají enormně velkou akumulaci a bohužel i tepelnou vodivost, která je jen částečně eliminována jejich tloušťkou. Zateplit je účinně nejde ani zvenku ani zevnitř, neboť při přerušovaném víkendovém využívání těchto chalup dochází ke vzlínání vlhkosti ve stěnách a jejich zateplením bychom omezili možnost odpařování této vlhkosti – a docházelo by k masivnímu výskytu plísní.

Našim předkům to však nijak nevadilo – v chalupách topili nepřetržitě každý den a v noci jim „topily akumulačně“ stěny a podlaha, takže případná vlhkost se stačila hned u podlahy odpařit. Na zimu pak byly „zatepleny“ – obloženy polínky a otýpkami dřeva, shora pak na půdě hromadou sena. Taková „tepelná izolace“ dýchala, takže se zamezilo výskytu plísní. Dřevo a jeho energetickou hodnotu dokázali naši předci mnohdy využít lépe než my v současnosti.

Vhodná paliva pro vytápění rekreačních chat a chalup

Nejlepším palivem je především suché tvrdé dřevo s vlhkostí do 20 procent. Pokud má vyšší vlhkost, jeho účinnost klesá. Pokud použijeme jehličnaté dřevo (zvláště pak borovici, která obsahuje nejvíce pryskyřice), musíme počítat s větším špiněním skla. U ostatních topidel je nutné počítat se zanášením spalinových cest a také s poněkud hlučnější zvukovou kulisou díky množství pryskyřice prskající ve dřevu. Na noc je možné použít kůrové brikety, které déle žhnou, ale jsou také dražší. I u krbů je možné použít uhelné brikety, ale jen ty speciální s nízkým obsahem síry, jinak může čelní sklo krbu nenávratně zežloutnout.

Nepřehlédněte: Co dodržet, aby krb příjemně hřál

Vhodným a ekologickým palivem jsou i pilinové brikety, při hoření se ovšem jejich délka zdvojnásobí, takže vzhledem k menšímu ohništi krbových kamen či sporáků je nutné je nalámat na menší kusy (výjimkou jsou silně slisované bukové brikety Leogene). Rozhodně však do těchto topidel nevhazujeme odpadky, zvláště pak plasty, které by zakouřily čelní sklo a rychle zanesly teplosměnné plochy a kouřové cesty a snížily účinnost topidel.

Nejdůležitější ovšem je nevnášet do procesu spalování další vodu, kterou je v topidlech nutné ohřát na 100 °C, odpařit a odvést do komína – to vše za velkých a zbytečných tepelných ztrát.

Bezpečnost

Žádné nebezpečí od těchto topidel, pokud jsou řádně instalována na nehořlavé podložce a v doporučené vzdálenosti od nehořlavých stěn, většinou nehrozí. Je třeba si dávat pozor při jejich přetopení, aby nedošlo k zahoření průchodu spalinových cest stropem nebo střechou. U otevřených krbů pak hrozí nebezpečí vylétnutí jiskry či uhlíku, zvláště z jehličnatého dřeva.

Zcela jiná situace je však u krbových kamen s teplovodním výměníkem! Protože jde zpravidla o tlakové zařízení, je nezbytné, aby bylo instalováno odbornou firmou a docházelo k pravidelné kontrole funkčnosti přetlakových ventilů. Hrozí zde totiž exploze a opaření osazenstva místnosti!

Závěr

Pokud by se podařilo dostat do povědomí všech majitelů uvedené principy, dosáhlo by se bez jakýchkoliv dalších finančních nákladů či donucovacích legislativních prostředků minimálně poloviční úspory paliv z obnovitelných zdrojů při podstatném snížení škodlivých emisí.

JUDr. Ing. et Ing. Mgr. Petr Měchura
Autor je předním odborníkem v oblasti vytápění, spalování a úspor energií a mj. stojí například za zavedením tzv. kotlíkových dotací.

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK 3/2019.

Komentáře