CEBUD TECHNOLOGIE

Technologie

Ciepłe ściany pieców, kominków i pieco-kominków

autor: Jacek Ręka

Dawniej, nie było problemu, ciepłe ściany pieców i kominków, które miały pełnić funkcję grzewczą domu budowano po prostu z kafli. Zdolność grzewczą obliczano przyjmując, że dla pieca kaflowego średnio 1 m2 powierzchni grzewczej wyemituje ok. 0,33 kWh ciepła.
jasbalo3-221.jpgpin
Zobacz całą galerię
Tak więc typowy piec kaflowy o powierzchni ok. 6 m2 i wadze ok. 1 tony grzał z mocą 2 kW. Pozwalało to ogrzać w dawnym budownictwie, którego zapotrzebowanie na ciepło wynosiło ok. 80 W/m2 przez całą dobę, powierzchnię 25 m2 przy temperaturze zewnętrznej -16 oC.
We współczesnym budownictwie, gdzie w typowym domu energooszczędnym zapotrzebowanie na ciepło wynosi już tylko 40 W/m2 wystarczałoby to na ogrzewanie 50 m2, co przy średniej temperaturze w zimie ok. 0 oC, pozwalałoby na ogrzewanie 80 m2.
Największe budowane dawniej piece kaflowe, o powierzchni 8 m2 i wadze ok. 1,64 tony, emitowały ciepło z mocą 2,64 kW, co pozwalało na dobowe ogrzewanie w dawnym budownictwie powierzchni ok. 33 m2 w temperaturze - 16 oC, a ok. 55 m2 przy średniej temperaturze zimowej 0 oC.
Ten sam piec wybudowany we współczesnym domu energooszczędnym potrafiłby ogrzać odpowiednio 66 m2 (przy temp. zewn. - 16 oC) i 100 m2 (przy temp. zewn. 0 oC). Spalono by przy tym w piecu o wielkości 6 m2 ok. 16 kg drewna na dobę, a w piecu o wielkości 8 m2 - 21 kg drewna, przy jednorazowym tylko załadunku drewna.
Tynkowane lub wylepiane polepą niekaflowe fragmenty ścian, i okapów kominkowych budowano ze zwykłych cegieł lub kamieni (rzadko z cegieł szamotowych) i dlatego ich funkcję grzewczą w zasadzie pomijano, chociaż "coś tam" dogrzewały. Zresztą budowane dawniej wyłącznie otwarte paleniska kominków pełniły zwykle tylko funkcję dekoracyjną i służyły głównie przyjemności obcowania z żywym ogniem. Ich funkcję grzewczą traktowano ubocznie, jako tylko pewną formę dogrzewania.
Tak ustabilizowana sytuacja trwała nieprzerwanie przez kilka minionych wieków, aż do ostatniej dekady ubiegłego wieku, kiedy to pojawiły się na naszym rynku tzw. kominkowe wkłady grzewcze. Ich wprowadzenie pozwoliło na kilkakrotne zwiększenie mocy grzewczej dawnego kominka z otwartym paleniskiem przy równoczesnym zachowaniu jednak jego głównej funkcji - dawania przyjemności obcowania z pięknem prawdziwego ognia. Duża szyba, duża moc grzewcza (nawet kilkanaście kW) stały się główną przyczyną ich sukcesu i powszechnego dziś stosowania. Trudno już znaleźć nowy kominek budowany bez "wkładu" czyli żeliwnego lub stalowego prefabrykowanego paleniska.
Ta zmiana w technologii budowy współczesnego kominka, gdzie dawniej budowane z cegły szamotowej palenisko zastępuje fabrycznie wykonany wkład, nie pozostaje jednak bez wpływu na technologię budowy ścian bryły kominka. Zasadniczo bryły kominkowe wyposażone w kratki odprowadzające nagrzane powietrze, zaczęto budować na dwa sposoby. Pierwszy - bryła wykonana z materiałów izolacyjnych jako tzw. "bryła zimna" i drugi - bryła wykonana z akumulacyjnych i wydłużających okres grzewczy szamotowych materiałów ceramicznych, jako tzw. "bryła ciepła".
W kominku wykonanym w technologii "bryły zimnej", całe wytwarzane podczas procesu spalania w wkładzie grzewczym ciepło musi zostać wyprowadzone z jej wnętrza metodą konwekcji i to w taki sposób, by ścianki bryły i jej izolacja nie uległy przegrzaniu i uszkodzeniu. Ciepło wyprowadza się więc tylko otworami - kratkami bezpośrednio osadzonymi w bryle czy zamontowanymi w innych pomieszczeniach, do których ciepło z bryły lub z wnętrza blaszanego płaszcza, osłaniającego wkład, rozprowadza się giętkimi rurami grawitacyjnie lub za pomocą turbin z wentylatorem mechanicznym.
W technologii tej, ściany bryły nie pełnią żadnej funkcji grzewczej lecz jedynie dekoracyjną. Funkcję grzewczą (z wyjątkiem promieniowania ciepła przez szybę wkładu) pełni głównie konwekcyjny system dystrybucji gorącego powietrza, którego intensywność zależy od rodzaju użytego wkładu i wymiennika ciepła. Wkłady z funkcją ogrzewania wody (z płaszczem wodnym) emitują go zwykle najmniej.
Dobrze wyizolowana ściana z użyciem nowoczesnych, bezwłóknistych płyt izolacyjnych w tego rodzaju kominkach umożliwia stosowanie bardzo szerokiej gamy materiałów okładzinowych i dekoracyjnych bryły, gdyż nie jest ona narażona na występowanie wysokich temperatur.
Izolowane "zimne ściany" tego rodzaju kominka powodują jednak, że jego okres grzewczy jest bardzo krótki, gdyż jest on bezpośrednio uzależniony wyłącznie od czasu spalania w nim drewna. Stąd też krótki, chodź intensywny sposób jego ogrzewania, ogranicza się zwykle do funkcji dogrzewania domu, gdyż próby wykorzystania do jego ogrzewania łączą się zwykle doświadczeniem dużej uciążliwości dyskomfortu.
Jeżeli natomiast kominek zostanie wybudowany w technologii "ciepłej bryły", gdzie ściany zostaną wykonane z materiałów ceramicznych o dobrych właściwościach akumulacyjnych i grzewczych, jego okres grzewczy może zostać znacznie wydłużony ponad sam czas spalania drewna.
W zależności od rodzaju zastosowanych materiałów ceramicznych, od ich zdolności emisji ciepła (przewodności cieplnej), ciężaru, a zarazem zdolności akumulowania, a potem powolnego wypromieniowania ciepła, będziemy mogli określić powierzchnię, którą będą w stanie ogrzać. Musimy dziś wiedzieć jak długo i z jaką mocą będzie grzał nasz kominek czy piec. Wiemy, że im dłużej tym lepiej, ale czy wiemy z jaką mocą powinien ogrzewać nasz dom, a zwłaszcza to pomieszczenie w którym stoi?
Nie będzie on komfortowym urządzeniem jeżeli nie uzyskamy w pomieszczeniach właściwej temperatury, będzie nam za zimno lub za ciepło. Jeżeli wkład grzewczy produkuje w ciągu godziny 10 czy 14 kW ciepła, to niezwykle istotnym jest wiedzieć czy ogrzewane pomieszczenia potrzebują go aż tyle w ciągu godziny. Zwykle koniecznym okazuje się wtedy potrzeba jego zakumulowania i rozłożenia emisji na dłuższy okres czasu, a więc zmniejszenia mocy grzewczej do tej wielkości, jaka w rzeczywistości jest potrzebna.
W lepszym dostosowaniu mocy grzewczej kominka do żądanych wielkości, pomagają nam charakteryzujące się zróżnicowanymi parametrami technicznymi współczesne, akumulacyjne materiały szamotowe, przeznaczone do budowy ciepłych ścian grzewczych brył kominków, pieców i pieco-kominków.
Nasz cały dom oraz poszczególne ogrzewane pomieszczenia, posiadają określone zapotrzebowanie na ciepło. Trzeba im dostarczyć przez możliwie najdłuższy czas 8 - 12 - 24 godzin, w sposób możliwie równomierny, określoną ilość ciepła mierzoną w kWh.
Nie tyle ważna jest moc poszczególnych urządzeń grzewczych np. wkładów, ile moc grzewcza całego urządzenia. Dlatego też zdun, specjalista od budowy pieca i kominka, zanim przystąpi do budowy musi poznać (lub wyliczyć) ile ciepła będzie potrzebował dla danego pomieszczenia w ciągu godziny, doby. Musi również wiedzieć ile uzyska w ciągu jednego cyklu spalania drewna z paleniska, z wymiennika ciepła, a także ile go musi zakumulować, a ile i w jaki sposób rozprowadzić. Musi potrafić obliczyć ile drewna należy włożyć do paleniska oraz zaprojektować - dobrać takie urządzenia grzewcze (wkład + wymienniki ciepła) i taki rodzaj materiału - płyt do wykonania ścian bryły, by wybudowany kominek nie tylko wytworzył potrzebną ilość ciepła w określonym, możliwie jak najdłuższym czasie, ale również by go emitował we właściwej ilości z określoną mocą.
Dlatego współczesny zdun musi dziś właściwie zaprojektować zarówno moc grzewczą urządzenia, jak i wielkość bryły grzewczej, wykonanej w dodatku z tego rodzaju materiałów grzewczych, które będą najbardziej odpowiednie do ogrzewanego pomieszczenia. Budując współczesny kominek czy piec trzeba określać również moc grzewczą jego ciepłych ścian, wyliczając ile kWh wyemituje ich powierzchnia, co jest oczywiście uzależnione od rodzaju materiału ceramicznego, z którego zostanie ona wykonana. Trzeba znać ich zdolności akumulacyjne - przewidując jak długi będzie ich okres grzewczy i jaką temperaturę będzie osiągała powierzchnia grzewcza bryły kominka.
Dawniej zdun doskonale wiedział jak długo i z jaką mocą będzie grzała bryła pieca kaflowego, który budował. Nauczył się tego przez lata praktyki u swojego Mistrza, po którym zwykle przejmował pałeczkę, stosując podobne materiały - cegły szamotowe, glinę, czy kafle.
Dziś gdy bryły kominków nie są już w całości wykonywane tylko z kafli, które stanowią już tylko ozdobną jej część, współczesny zdun będzie musiał poznać i wyspecjalizować się w stosowaniu różnych, najwłaściwiej dobieranych, materiałów do budowy poprawnie funkcjonujących, nowoczesnych pieców - kominków. Dlatego nie wystarczy już znać moc grzewczą wkładu. Trzeba uwzględnić z jaką mocą będzie emitował ciepło przez szybę, a ile przez schowaną we wnętrzu bryły powierzchnię. Stąd ważnym będzie czy zaproponuje szybę małą lub dużą, pojedynczą lub podwójną, wkład o mocy tyle lub tyle kW.
Jednak dla komfortu i skuteczności grzewczej współczesnego pieca - kominka tak ważnym staje się określenie wielkości bryły i rodzaju materiałów ceramicznych, z których zostanie wykonana, tak aby koniecznie dostosować jej okres i moc grzewczą do konkretnych zapotrzebowań. Inna będzie moc grzewcza bryły wybudowanej z cegieł lub płyt z tradycyjnego szamotu, a inna z danego typu płyt wyprodukowanych z nowoczesnego betonu szamotowego. Zwłaszcza ściany wykonywane z najnowszej generacji ceramicznych betonów szamotowych, mogą bardzo różnić się w swoich parametrach przewodności, mocy grzewczej i akumulacyjności.
Nowoczesne betony szamotowe, stwarzają dziś niespotykane dawniej możliwości grzewcze. Potrafią znacznie zwiększyć moc grzewczą bryły od 0,4 do 1 kW/m2, a również znacznie zmniejszyć temperaturę bryły ograniczając emisję do 0,2 kW/m2.
Praktycznie dostępne dzisiaj materiały do budowy ciepłych i akumulacyjnych brył kominków swymi parametrami grzewczymi potrafią przewyższyć o kilkadziesiąt procent (a nawet dwukrotnie) parametry dawniej stosowanych przez zduna materiałów szamotowych. Umożliwiają dzięki temu dopasowanie się do bardzo zróżnicowanych potrzeb grzewczych współczesnych domów.
Możemy dobierać je do potrzeb grzewczych, tak małych pomieszczeń i niewielkich domów, a zarazem dobrać i takie, które pozwolą na ogrzanie przestrzennych i wysokich salonów, otwartych nawet na dwie kondygnacje. Obecne też już na naszym rynku prefabrykowane w dużych rozmiarach płyty z akumulacyjnych betonów szamotowych, pozwalają również na zabudowywanie tych wszystkich nowoczesnych wkładów kominkowych, które swoimi dużymi gabarytami często stawiają wysokie wymagania konstrukcyjne dla ich zabudowy zwłaszcza w technologii "ciepłej bryły".
Dziś oferta naszych polskich producentów tego rodzaju wyrobów dogoniła już praktycznie ofertę podobnych produktów, dawniej importowanych wyłącznie z "zachodu". Również dzięki ich rozsądnym "polskim" cenom, możemy oczekiwać, że nadchodzą już dobre czasy dla intensywnego rozwoju naszej branży zduńskiej, która upowszechni budowę pieców i kominków "długogrzewczych", akumulacyjnych, a zarazem komfortowych w swym funkcjonowaniu. Osiągnięcie takiego standardu ich budowy umożliwiło maksymalnie dwu, trzykrotny dobowy załadunek drewna, który pozwoli na wygodne stosowanie ich już jako profesjonalnych urządzeń, ogrzewających codziennie nasze domy
Gdy sobie dziś przypominam jak przed dwudziestu czy nawet jeszcze dziesięciu laty musieliśmy kruszyć stare cegły szamotowe by odlewać z nich elementy ciepłych ścian grzewczych kominka, i jak tylko jednym ich gatunkiem musieliśmy próbować sprostać przeróżnym potrzebom grzewczym, to wyraźnie dostrzegam jak wielkie zmiany dokonały się we współczesnej branży zduńskiej .
Szerokie możliwości, jakie dają nam dzisiejsze ceramiczne materiały akumulacyjne, pozwalają nam więc przywrócić te najlepsze walory grzewcze pieców i kominków kaflowych, którymi dawniej szczycili się najlepsi zduni. Dzisiejsze piece i kominki wykorzystując te najstarsze i najlepsze sposoby grzewcze dawnych zdunów, dzięki nowym materiałom akumulacyjnym zwiększają jednak znacznie ich efektywność, a także możliwości elastycznego dostosowywania się do różnorodnych i nowych potrzeb współczesnego, jakże zmienionego w stosunku do "dawnych czasów" budownictwa domów.
Możemy więc życzyć sobie, by technologia budowy "ciepłych pieców i kominków" przyniosła, jak największej liczbie ich przyszłych użytkowników, nie tylko dobre i tanie ciepło, ale również przede wszystkim ciepło, przy którym będą mogli codziennie, komfortowo i z przyjemnością ogrzewać i cieszyć się pięknem ognia.

fot. Jasbapin

fot. Brunnerpin

Komentarze (0)

Zaloguj się aby skomentować artykuł
Zaloguj się
facebook Twitter Google+

Nasi partnerzy

Kominki polski
Pasywny Budynek
IntelEko.pl
Ogrzewnictwo.pl
Kominek