Rozhodujícím faktorem při výběru kotle, topidla, krbu a jakýchkoli jiných zdrojů tepla je výkon, tedy schopnost zařízení zvýšit teplotu v místnosti o určitém objemu na požadovanou úroveň. Rozhodně. V tomto případě je velmi důležitý stupeň tepelné izolace místnosti, přítomnost ventilačního systému a účel místnosti. To vše je také třeba zohlednit při výběru jakéhokoli topidla, krbová kamna nevyjímaje.
Vlastnosti autonomního krbu
Tento přístroj svými funkcemi spojuje kvality topeniště, klasického sporáku a moderního topidla.
- To, co má společné s prvním, je přítomnost pozorovacího okénka, i když zakrytého ochrannou clonou, která umožňuje přijímat estetické potěšení z pohledu na plamen. Tyto konstrukce mají také nevýhodu: vzduch pro spalování je odebírán z místnosti, v tomto případě však v minimálním požadovaném objemu.
- Zařízení se kombinuje s druhým způsobem ohřevu – konvekcí. Plamen ohřívá tělo zařízení a ten vyzařuje teplo do místnosti. Stejně jako klasická kamna, pokud nejsou k dispozici speciální přídavná zařízení, mohou vytápět 2, maximálně 3 sousední místnosti a samozřejmě pouze s otevřenými dvířky.
- Společnou vlastností moderního topidla – například elektrického ohniště, je přesně vypočítaný výkon, který umožňuje vybrat optimální výsledek. Druhou podobností s elektrickým analogem je to, že zařízení může být instalováno v domě kdykoli, pokud existuje komín. Stavba základu nebo zesílení základu zde není nutné.
Výkon krbových kamen
Hodnota se měří v kW pro verzi na spalování dřeva i elektrickou verzi – 6 kW, 9 kW m atd. Kromě toho tyto indikátory popisují provoz zařízení v různých režimech, které je třeba vzít v úvahu při provádění výpočtů.
- Průměr – tedy ukazatel, kterého kamna dosahují při běžném provozu (při podávání palivového dříví nebo uhlí). Jedná se o standardní režim, který lze udržovat po dlouhou dobu.
- Minimální – s tímto výkonem bude zařízení pracovat co nejdéle na jednu dávku paliva.
- Vrchol – maximum. Tento režim lze provádět nejdéle 3 hodiny, poté se trouba přehřeje, což může mít za následek potíže.
Výběr ovlivňuje i materiál konstrukce. Faktem je, že různé materiály vedou teplo různě. Stejně se udává výkon například elektrického krbu, ale to, jakou plochu vytopí, záleží jen na něm. Topeniště na dřevo jsou k dispozici v ocelovém a litinovém provedení a některá mají i kamenné obložení, které ovlivňuje výhřevnost zařízení.
Ocel se rychle zahřívá a dobře vede teplo, ale neudrží ho. Má menší schopnost udržovat teplotu ve vytápěné místnosti. Litina předává teplo 1,5krát rychleji a déle ho udrží. Někdy výrobci zařazují do konstrukce litinové vložky, aby bylo zařízení efektivnější, jako například v modelu Bavaria od ABX.
K tomu se používá dlaždicový nebo kamenný obklad, protože tento materiál zadržuje teplo a uvolňuje ho do místnosti déle. Totéž Bavaria je nabízeno také v kachlových verzích. Tento model můžete vidět na fotografii.
Výpočet výkonu pro místnost
Je zřejmé, že dům vzdálený 100 m a pokoj vzdálený 30 m vyžadují různá zařízení. Jaká plocha je ohřívána jedním nebo druhým zařízením, je přibližně určena takto:
- najít průměrnou hodnotu v pasu;
- Výkon krbů v kW se násobí 10 m2,5. m., s výškou stropu v bytě nebo domě nejvýše XNUMX m;
- výsledný produkt znamená, jakou plochu dokáže krb vytopit.
Takže například s hodnotou 6 kW bude maximální plocha místnosti nebo dvou sousedních místností rovna: 6 kW * 10 = 60 mXNUMX. m
Více zatopí krbová kamna Bavaria o výkonu 9 kW. Plocha bude rovna: 9*10=90 čtverečních. m
Pro dům vzdálený 100 m budete potřebovat o něco výkonnější krb – 11 kW.
Při vyšších stropech však bude nutné při výpočtech použít objem místnosti.
Požadovaný výkon zařízení se bude rovnat součinu 24 a objemu místnosti. Jak velká plocha se zahřeje, se vypočítá podle objemu.
Jednou z nejzávažnějších chyb mnoha majitelů venkovských domů je výběr designu kamen nebo krbu na základě vnějších prvků nebo na základě funkčnosti konkrétního designu. Což je zásadně špatně.
Jakýkoli návrh domácích kamen je primárně zaměřen na vytápění místnosti, a proto by se měl posuzovat především podle těchto parametrů. A teprve potom mluvit o některých dalších možnostech nebo dekoru.
V knihách o kamnech jsou popisy nebo objednávky kamen často doplněny o údaj o jejich tepelném výkonu, vyjádřeném v kilokaloriích. V obchodech zpravidla cenovka kovových kamen udává výkon kamen v kilowattech.
Zároveň je pro většinu uživatelů poměrně obtížné tyto údaje konkrétně odhadnout, zejména proto, že mnozí výrobci jsou nedůvěřiví a v popisech svých výrobků (kovová kamna) uvádějí docela fantastické parametry nebo prostě nic neříkají, což může vést k použití nevhodného modelu v místnosti s uvedenou plochou.
Často například tvrdí, že kamna jsou schopna bez dalších triků vytopit plochy o velikosti 100 metrů čtverečních a více. Což je podle fyzikálních zákonů – přirozené konvekce – v podstatě nemožné.
Taková kamna stačí k tomu, aby teplota v této místnosti byla nad nulou, ale atmosféru v takové místnosti lze jen stěží nazvat pohodlnou.
Protože samotná kamna budou mít zónu silného ohřevu a bude tam přímé teplo, ale ve vzdálených rozích bude chlad jasně cítit. A to je jen polovina příběhu. S největší pravděpodobností budou takové rozdíly doplněny také kondenzací a vlhkostí v rozích.
Těchto nepříjemných jevů se můžete zbavit pouze uspořádáním nucené konvekce vzduchu (ventilátor) nebo zajištěním nuceného transportu tepla přímo do problémových oblastí místnosti – jinými slovy uspořádáním tepelného okruhu s cirkulací chladicí kapaliny. Tedy z kamen udělat kotel a vytápět dům vodním systémem.
Základní pojmy a pojmy
Na kamnech a krbech „z obchodu“ se tepelný výkon obvykle udává, jak již bylo zmíněno, v kilowattech. Z jednoho prostého důvodu: je snazší vypočítat plochu, kterou mohou vytápět.
V místnostech s výškou stropu do 3 metrů je 1 kilowatt 10 metrů čtverečních plochy. V souladu s tím pec o výkonu 8 kW teoreticky vyhřeje 80 metrů čtverečních.
A stejné údaje jsou uvedeny u krbů. Která by se ve skutečnosti měla zařadit mezi krbová kamna, nikoli čistá krbová kamna. A v tomto případě je údaj o jejich síle správný (u mnoha modelů však nelze otevřít dvířka při hoření, ale to je desátá věc).
Přenesení této šablony na cihlové konstrukce však již nefunguje správně. V knihách o kamnářských řemeslech je také obvyklé uvádět tepelný výkon v kilokaloriích. A tady nastává zmatek.
Začněme tím, že topná kamna a krb jsou zcela odlišné konstrukce se zcela odlišnými úkoly. A počítají se pomocí různých vzorců. A také železná a cihlová kamna, ač jsou příbuzní, jsou velmi vzdálená. A proto fungují úplně jinak.
Pro pochopení otázky: kov dobře vede teplo, ale špatně ho akumuluje (rychle se zahřívá a rychle chladne). A to je důvod, proč všechna kovová kamna topí, zatímco v jejich topeništích hoří palivo. Pro zvýšení doby jejich činnosti jsou instalovány systémy dlouhodobého spalování. A výpočet jejich síly se provádí přesně s ohledem na tuto vlastnost.
Cihlová kamna však z velké části patří k tepelně náročným strukturám periodického vytápění, a proto se několik hodin ohřívají a pak nahromaděné teplo dlouho vydávají a postupně ho předávají ze svých hloubek do vnějšího prostředí. stěny. A proto by se jejich síla (přímo související s jejich hmotností a velikostí) měla počítat nějak jinak.
Obecně platí, že bez použití umělé konvekce dokáže jedna trouba vytopit přibližně 30 – 40 metrů čtverečních. Ve větší místnosti již nebude možné zajistit komfortní podmínky pro bydlení – to vše kvůli stejně nepříjemnému teplotnímu spádu, který se zvětšuje se vzdáleností od zdroje tepla (kamna).
Ale s krbem je obrázek poněkud jiný. Krb vytápí místnost pouze při svém provozu při hoření paliva. A hřeje výjimečně sálavým teplem. Bez akumulace tepla. A proto jeho účinnost nemá rekordní hodnoty. Přibližně 33 % při spalování dřeva a až 55 % při použití uhlí.
Ale u kamen je 80% účinnost docela obyčejná hodnota. Krb má ale obrovskou výhodu. Nabírání spalovacího vzduchu do otevřeného topeniště, krb to dělá s rezervou, přebytkem. A proto krb místnost velmi dobře větrá a vysušuje. A krb ohřeje tento objem co nejrychleji.
Fotografie starožitného krbu
Z tohoto důvodu byl krb preferován v mnoha evropských zemích. Zvláště indikativní je v tomto ohledu Británie, kde je klima celkem mírné, ale nadměrně vlhké a kde problém s vytápěním nebyl tak akutní jako potřeba zbavit se nadměrné vlhkosti v bydlení.
Ze stejného důvodu předrevoluční příručky doporučují mít ve velkém bytě kromě kamen i krb – organizovat běžnou výměnu vzduchu. A proto se na nemocničních odděleních často stavěly krby – jakýsi analog křemene.
S krbem se tedy již neuvažuje z důvodu doplňování tepelných ztrát objektu, ale z hlediska běžné výměny vzduchu. A proto se metody výpočtu kamen a krbu radikálně liší.
Výkon kamen musí odpovídat tepelné ztrátě místnosti. Nedostatek energie povede ke snížení prostředí v místnosti (prostě bude příliš chladný) a přebytek povede k nadměrné spotřebě paliva.
Obrazně řečeno je obrázek poněkud podobný výběru motoru do auta. Pokoušet se vyrobit miniCooper s motorem z důlního sklápěče je hloupost, stejně jako je zbytečné vybavovat tento sklápěč motorem z kompaktního osobního auta.
Předimenzovaný krb v malé místnosti bude trpět nedostatkem kyslíku potřebného pro normální spalování paliva. A proto se buď začne kouřit, nebo vytvoří takový průvan, že dveře prostě začnou intenzivně třískat. No a příliš malý krb v obrovské místnosti bude k ničemu – prostě ho nevytopí.
Vzorec výpočtu krbu
Krb je na zvážení jednodušší, tak začneme s ním. Existuje jen několik postulátů a jsou snadno zapamatovatelné.
Plocha portálu (plocha otvoru otevřené krbové vložky) by měla být v rozmezí 1/65 – 1/80 plochy místnosti. Bez ohledu na jeho výšku. Optimální poměr je 1/75.
Přitom výška komínu jakéhokoli krbu nesmí být nižší než 5 metrů. V nižších nadmořských výškách se může objevit kouř. A průřez potrubí musí být alespoň 1/10 plochy portálu. Ale ne méně než 1 cihla. Tedy ne méně než 120×250 mm.
Topeniště je vyrobeno s hloubkou ne větší než 2/3 výšky portálu. Nad topeništěm je umístěn lapač kouře, jehož objem by měl být minimálně 1/6 objemu topeniště. Ve skutečnosti jsou to všechna data pro krb s otevřeným topeništěm. Při dodržení těchto proporcí a rozměrů funguje krb téměř vždy bez problémů, bez ohledu na venkovní počasí.
Jak se uvažují o tepelně náročných kamnech?
Vraťme se k výpočtu pecí. Vzorce pro přesné určení velikosti ohřívače byly sepsány v polovině XNUMX. století. Pro běžného uživatele s docela zapomenutým středoškolským zavazadlem je ale nereálné se s nimi vyrovnat.
Starožitná kamna obložená kachlemi
Protože občas zabloudí i absolventi technických vysokých škol. Vznikly proto tabulky, které zohledňují počet oken, dveří, izolačních materiálů, stěn, stropů, jejich konstrukční vlastnosti a řadu dalších parametrů, se kterými se běžný developer nemusí trápit.
Tabulkové údaje dávají velmi dobré výsledky pro výběr rozměrů pece, jedná se však o poměrně obsáhlou brožuru, které také není snadné porozumět. Proto vytvořili zjednodušené schéma pro výpočet kamen, které, jak se ukázalo, pro domácí účely zcela postačuje.
Vzorec dává poměrně přesné údaje pro kamna s jednorázovým topeništěm (jednou denně). Pokud plánujete zapálit kamna dvakrát, lze jejich velikost zmenšit. Ale ne dvakrát tolik, jak se zdá, ale ne více než 40%.
Z toho plyne jednoduchý závěr: je lepší zaměřit se na jedno topeniště denně, protože vytápění dvakrát denně vyžaduje dvakrát tolik palivového dřeva, ale nedojde ke stejnému dvojnásobnému zisku v přenosu tepla kamen a obecně v účinnosti. topného systému se sníží.
Přejděme k číslům. V průměru jeden krychlový metr obytné plochy ztrácí 21 kcal za hodinu. K určení tepelných ztrát tedy stačí vynásobit objem vytápěné místnosti 21.
Ale je tu nuance. Bez ohledu na materiál stěn a stropů by se objem měl vypočítat podle vnějších rozměrů místnosti, nikoli podle vnitřních.
Zjednodušeně řečeno, pokud máme místnost 4×5 metrů s výškou stropu 2,5 metru, tak objem braný jako požadovaný nebude 50 (4x5x2,5) metrů krychlových, ale poněkud větší – měli bychom připočítat i tl. stěny nebo stropy do konečných rozměrů. A pokud je tloušťka stěn v tomto domě 0,25 metru, pak plocha nebude 4×5 = 20 metrů čtverečních. metrů a 4,5×5,5 = 25 metrů čtverečních. metrů. Stejně jako výška již není 2,5 metru, ale 3,0 metru (strop a podlaha mají každý 25 cm – hodnota je brána jako podmíněná hodnota pro názorný příklad).
Podle toho objem, ze kterého odečteme tepelné ztráty, nebude 50, ale 75 metrů krychlových. Rozdíl, jak vidíte, je značný.
Vynásobením výsledné hodnoty 21 získáme hodinovou tepelnou ztrátu místnosti. V tomto konkrétním příkladu tomu tak je 1575 kcal/hod.
Nyní je třeba vybrat kamna, která dokážou kompenzovat výše uvedené tepelné ztráty. A to přímo závisí na aktivní oblasti pece – to znamená na vnějším povrchu, který se účastní ohřevu.
Zde je důležité vzít v úvahu pouze vnější stěny pece, za kterými jsou tepelné kanály (cirkulace kouře) nebo je umístěno topeniště. Pokud má kamna sporák, nad nímž je varná komora tvořená zdivem, uvnitř které nejsou žádné kanály pro sběr tepla z topných plynů (příkladem je typický švédský sporák), nelze tuto plochu považovat za aktivní.
Jeden metr čtvereční aktivní plochy pece s jednorázovým denním ohněm vyprodukuje 300 kcal.
V souladu s tím budeme pro naši podmíněnou místnost potřebovat kamna s vyhřívaným povrchem 1575 / 300 5,25 = m 2
Tedy pokud předpokládáme, že základ našich kamen jsou 2×3 cihly 0,51×0,77 m (což samozřejmě není nutné – jen pro názornost příkladu), pak by výška takových kamen měla být přibližně 5,25/( 0,51×2+0,77×2) = 2,1 m, vyjma té části plochy, kde se kamna netopí (obvykle u čistě topných kamen je to asi 20 cm od podlahy).
Pokud vezmeme v úvahu typická topná kamna, pak PTO-2300 s teplosměnnou plochou 5,5 m 2 těmto parametrům vyhovuje.
Typická topná kamna PTO-2300 s povrchem uvolňujícím teplo 5,5 mXNUMX. m
V zásadě se hodnoty přenosu tepla pece mohou mírně lišit od získaných optimálních teoretických hodnot.
Přesná shoda není vyžadována. Deficit tepelného výkonu 5 % nebo přebytek 10 % je zcela přijatelný.
Při překročení těchto tolerancí dojde ke zhoršení tepelné pohody v místnosti a snížení životnosti kamen (při nedostatečném výkonu se bude muset pravidelně přetápět a dotápět).
Je také důležité vzít v úvahu, že tento výpočet je správný pro nedokončené cihlové pece nebo ty, které jsou pokryty omítkou. Pokud jsou kamna kachlová, pak budou mít vyšší tepelnou kapacitu, ale menší přenos tepla – asi o 10%, s čímž je třeba předem počítat.
Kachle, kupodivu, snižují přenos tepla kamen. Ale na druhou stranu dramaticky zvyšují jeho dekorativní a hygienické vlastnosti, protože zabraňují připalování prachu na povrchu a umožňují mokré čištění.
