TEPLOVZDUŠNÝ (KONVEKČNÍ) KRB

Základní princip spočívá v předání většiny tepla do místnosti prouděním ohřátého vzduchu. To znamená, že vzduch z místnosti vstupuje otvorem ve spodní části do prostoru krbu (krbové obestavby), kde se ohřívá o vnější plášť krbové vložky a v horní části obestavby proudí zpět do místnosti.

Větrací otvory jsou řešeny mřížkami, případně štěrbinami.

Krb je obvykle vybaven ocelovou, nebo litinovou krbovou vložkou s prosklenými dvířky. Vložky mohou mít šamotovou, nebo žárobetonovou výstelku. Krbové vložky jsou s rovným prosklením, obloukové, rohové, třístranné či oboustranné (tunelové), vložky mohou mít otevíravá, nebo výsuvná dvířka.

Pro hoření je nutné zajistit dostatečný přívod vzduchu. Vhodnější je vzduch pro hoření přivádět přímo z exteriéru, většina kvalitních vložek je vybavena přírubou pro napojení externího vzduchu a má rozvod s oplachem zasklení pro omezení zakuřování skla.

Výhody a nevýhody, oblast použití

Teplovzdušné krby minimálně akumulují teplo, většina výkonu topeniště je předávána přímo do místnosti, což u dobře izolovaných domů způsobuje rychlé přetápění interiéru. Teplovzdušné krby mají ve srovnání s akumulačními krby větší výkon a vyžadují častější přikládání. Další nevýhodou teplovzdušných krbů je víření prachu a jeho přepalování na rozehřátém ocelovém povrchu krbové vložky. Konvekční krby nejsou vhodné pro alergiky či astmatiky. Vytápění proudícím vzduchem je ve srovnání se sálavým teplem vnímáno jako méně příjemné.

I u konvekčních krbů je možné provést sálavou obestavbu, takže předávání tepla je kombinované, povrch krbu je teplý. Mřížky jsou ale i v tomto případě nezbytné z důvodu zajištění nižších teplot ve vnitřním prostoru obestavby krbu.

Výhodou teplovzdušných krbů je rychlejší vytopení místnosti, což má význam např. u rekreačních objektů, v trvale obývaných domech jsou vhodné spíše pro příležitostné topení „pro atmosféru“. Další výhodou je možnost menších rozměrů obestavby než u krbů sálavých.

Toto řešení bývá také voleno z důvodu nižších pořizovacích nákladů, i když v případě některých designových krbových vložek to platit nemusí.

SÁLAVÝ KRB

Sálavý krb může na první pohled vypadat stejně jako krb teplovzdušný. Ke svému provozu ale sálavý krb nepotřebuje ventilační mřížky, protože nevyužívá princip proudění horkého vzduchu, ale princip sálání (radiace). Plášť tělesa krbu je proveden z vhodného teplovodivého materiálu, předávání tepla je zajištěno teplým pláštěm krbu. Pro správnou funkci krbu je nutné zajistit dostatečně velkou plochu pláště a zvolit vhodnou vložku. Minimální plocha pláště je obvykle předepsána výrobcem krbové vložky. V obestavbě krbu jsou oproti teplovzdušným krbům vyšší teploty a tomu musí být krbová vložka, tepelné izolace a další detaily krbu uzpůsobeny.

Výhody a nevýhody, oblast použití

Oproti konvekčním krbům musí u sálavých krbů nejprve dojít k ohřátí pláště. Vytopení je tedy o něco pomalejší. I tak je ale výkon topeniště předáván přímo do místnosti a u dobře izolovaných domů může způsobovat rychlé přetápění interiéru. Oproti teplo--vzdušným krbům nedochází k přepalování prachu, rychlost proudění vzduchu je menší a prach se tolik nevíří. Sálavé teplo je vnímáno příjemněji než teplo předávané prouděním. Pro srovnatelný pocit tepelné pohody je u sálavých krbů možné vytápět o cca 3 °C nižší teplotu než u krbů teplovzdušných.

Nevýhodou může být větší objem krbu – větší plocha krbové obestavby. Tu je ale možné využít, např. pokud je krb ve středu dispozice domu, může vytápět více místností najednou (i bez jejich přímého propojení).

AKUMULAČNÍ SÁLAVÝ KRB

Jedná se o sálavý krb doplněný o akumulační hmotu, která je schopná pohltit část tepla a pak ji postupně předávat do interiéru. Ideální je získat teplo přímo ze spalin před tím, než jsou odvedeny do komína.

Výrobci krbových vložek nabízejí různé způsoby zvýšení akumulační hmoty. Jsou to např. akumulační obestavby vložky, nebo akumulační prstence. Prstence bývají osazeny na horní část vložky a spaliny z topeniště jsou v nich vedeny ve spirále tak, aby bylo zajištěno co nejefektivnější předávání tepla.

Další možností je v blízkosti krbové vložky vystavět tahový systém – tj. labyrint z akumulační hmoty, kterým jsou vedeny spaliny před napojením do komína. V tahovém systému je nutné zajistit přístup pro čištění a obvykle také zkratku pro zatápění v době, kdy je komín ještě studený a nemá dostatečný tah. Vedení spalin (zkratkou, nebo tahovým systémem) je ovládáno zatápěcí klapkou.

Další možností je doplnění akumulační hmoty uvnitř obestavby krbu, např. stěnou z šamotových, nebo magnetitových cihel.

Výhody a nevýhody, oblast použití

Oproti konvekčním a sálavým krbům bez akumulace může být vytopení místností o něco pomalejší, ale teplo se do interiéru předává postupně, v delším časovém rozpětí, takže tolik nedochází k přetápění interiéru a je možné prodloužit intervaly zatápění. Jinak platí výhody sálavých krbů oproti teplovzdušným, tj. nedochází k přepalování prachu, rychlost proudění vzduchu je menší a prach se tolik nevíří. Sálavé teplo je vnímáno příjemněji než teplo předávané prouděním.

Poměr tepla akumulovaného a přímo předávaného do místnosti určuje řada faktorů a je možné s nimi pracovat. Velký vliv má např. plocha prosklení – pro rychlejší vytápění místnosti jsou vhodná dvířka s větším prosklením, a naopak pro zamezení rychlého přetápění nejsou příliš vhodné třístranné nebo rohové vložky. Pro rychlé zatopení je možné v plášti krbu osadit uzavíratelné mřížky a po omezenou dobu krb používat jako teplovzdušný (včetně jeho nevýhod).

AKUMULAČNÍ SÁLAVÁ KAMNA

Kamna mají na rozdíl od krbů stavěné topeniště a vždy mají tahový systém. Vnější vzhled kamen může být podobný jako vzhled krbu – někteří výrobci prodávají samostatná dvířka stejná jako dvířka krbových vložek, včetně rohových a obloukových skel. Předávání tepla je u kamen obvykle řešeno sáláním pláště.

Oproti akumulačním krbům je u kamen větší hmotnost akumulační hmoty, k akumulaci tepla dochází i ve stavěném topeništi kamen. Hmotnost topeniště a tahového systému je obvykle v rozsahu 1–3 t (u akumulačních krbů řádově stovky kilogramů)

Tahový systém spočívá ve vybudování labyrintu, kterým jsou vedeny spaliny před napojením do komína. Tahy mohou být individuálně stavěné z šamotových cihel, nebo z prefabrikovaných dílců. Pro jednodušší roztopení, než se ohřeje komín a vznikne potřebný tah, se kamna často vybavují zatápěcí klapkou, která zkracuje cestu spalin přímo do komína.

Pro čištění tahů je nutné zajistit přístup čistícími otvory. Čištění tahů se dnes obvykle provádí pomocí vysavače na popel.

Sálavá akumulační kamna se nejčastěji dimenzují na cca 12 hodin akumulace, to znamená, že se zatápí obvykle 1x až 2x denně (v závislosti na venkovní teplotě). Bezpro-středně po zatopení kamna předávají teplo přes prosklená dvířka a zároveň dochází k natopení (ohřevu) akumulační hmoty. I po vyhasnutí ohně topí kamna díky akumulaci pláštěm.

Výhody a nevýhody, oblast použití

Díky akumulační hmotě dochází k předávání tepla rovnoměrně menším výkonem, takže nedochází k přetápění interiéru. Akumulační kamna jsou při správném návrhu vhodná i pro nízkoenergetické domy.

V kamnech se zatápí ve větších časových intervalech, takže jsou méně náročná na obsluhu, nevychladnou přes noc apod.

Nevýhodou kamen je velká hmotnost, především pokud jsou umístěna ve vyšších podlažích, menší možnosti dynamické regulace výkonu a bezesporu také vyšší pořizovací náklady.

KRB S TEPLOVODNÍM VÝMĚNÍKEM

Základní princip spočívá v tom, že je část tepla předávána do vody a pomocí rozvodů ústředního vytápění s otopnými tělesy (radiátory, podlahové topení) jsou vytápěny vzdálenější místnosti objektu. U krbových vložek s teplovodním výměníkem je obvykle do vody předáváno 30-80 % výkonu vložky.

Krb s výměníkem může být jediným zdrojem tepla, nebo je do systému napojen jako doplňkový zdroj k primárnímu zdroji např. plynovému kotli. Tímto způsobem je možné při správném návrhu pomocí krbu vytápět celý objekt, nebo zkrátit topnou sezónu hlavního zdroje tepla.

Výměník je obvykle součástí krbové vložky, může ale být i samostatný.

V rámci návrhu systému vytápění je nutné navrhnout ochranu proti přetopení výměníku – čerpadlo, pojistné ventily, dostatečně dimenzovanou expanzní nádobu a obvykle i akumulační nádobu.

Voda přiváděná do výměníku musí být vedená přes směšovací ventil tak, aby měla teplotu cca 55 až 65°C. Pokud by byla přiváděna voda chladnější, způsobovalo by to ochlazování výměníku, nadměrné dehtování, kondenzaci a korozi prvků.

Výhody a nevýhody, oblast použití

Hlavní výhoda a důvod volby tohoto systému spočívá v možnosti vytápět pomocí krbu celý objekt. Teplota v jednotlivých místnostech se díky ventilům na tělesech snadno reguluje. Další výhodou je odebrání tepla předávaného přímo do místnosti s krbem a tím omezení přetápění místnosti.

Voda z výměníku je ohřátá na vysokou teplotu (cca 80°C), k ohřevu dochází pouze po dobu topení v krbu. Vlastní výměník, většinou ocelový, je vystaven vysokým teplotám z ohniště a spalin. Při nevhodném zapojení, případně opomenutí pojistných systémů může dojít ke kolapsu systému.

V rámci návrhu krbu je nutné zohlednit přístup pro revizi a servis zařízení.

Nevýhodou jsou vyšší pořizovací nák-lady a potřeba pravidelné kontroly a údržby zařízení.

AKUMULAČNÍ SÁLAVÁ KAMNA S TEPLOVODNÍM ABSORBÉREM

Absorbér podobně jako výměník předává část tepla z kamen do vody, resp. do systému ÚT. Na rozdíl od výměníku je absorbér umístěn v prostoru obestavby topeniště a není v přímém kontaktu s ohněm, nebo spalinami. Absorbéry se v obestavbě kamen umísťují těsně k tahovému systému a topeništi směrem, kde není žádoucí předávání tepla (tj. nejčastěji směrem ke stěnám a ke stropu) Mezi absorbérem a stěnou je umístěna tepelná izolace.

Stejně jako u teplovodních výměníků je napojení na systém UT řešeno projektantem vytápění včetně návrhu expanzní nádoby, pojistných ventilů, čerpadla a podobně.

Absorbéry jsou prováděny ze svařovaného měděného potrubí a hliníkových lamel a jsou opatřeny černým matným nátěrem.

Výhody a nevýhody, oblast použití

Obdobně jako u výměníků umožňují absorbéry pomocí teplovodního systému vytápění vzdálenějších místností v objektu.

Na rozdíl od výměníku jsou u absorbérů vzhledem k zatížení menšími teplotami a použití kvalitnějších materiálů kladeny menší nároky na údržbu, resp. po dobu životnosti absorbéru není obvykle nutná žádná údržba. K absorbérům není třeba zajišťovat revizní přístup. Zároveň je s ohledem na menší teploty menší riziko poruch. Díky tahovému systému předávají absorbéry teplo i po vyhasnutí ohniště. Akumulační hmota kamen může částečně, nebo zcela nahradit akumulační nádrž.

Absorbéry jsou vhodné pro vytápění domů s nízkou energetickou náročností.

HYPOKAUST – UZAVŘENÝ TEPLOVZDUŠNÝ SYSTÉM

Ohřátý vzduch z obestavby krbu nebo kamen je izolovaným potrubím veden do jiné místnosti, kde je vybudována topná sálavá stěna. Zde se vzduch ochladí a je veden zpět do prostoru kamen. V ideálním případě je vytápěn prostor přímo nad kamny, tak aby byl využit přirozený samotížný efekt. Pokud je vytápěný prostor vzdálený, je nutné provést oběh jako nucený a instalovat ventilátor.

Topná stěna může být vyzděná ze šamotových desek a omítaná, nebo kachlová. Stěnu je možné provést namísto příčky od tl. 150 mm.

Variantou k uzavřenému rozvodu je otevřený rozvod teplého vzduchu z obestavby kamen. Ohřátý vzduch je veden izolovaným potrubím a přes mřížky vyfukován do dalších místností v objektu.

Výhody a nevýhody, oblast použití

Uzavřený systém má oproti otevřenému rozvodu řadu výhod. Teplo je předáváno příjemnějším sáláním, nedochází k víření prachu z prostoru kamen. Další výhodou je zamezení „přeslechů“ tj. akustických propojení mezi místnostmi způsobovaných rozvody vzduchu.

Konvekční vytápění je vhodné např. do chodby či do předsíně – tj. místností, které nejsou trvale obývané.

Oba systémy umožňují vytápění dalších místností domu a zajišťují odebrání části tepla z místnosti s kamny nebo krbem. Rozvody vzduchu je možné klapkou uzavřít a vytápění dalších místností tak „vypnout“.

PLYNOVÉ KRBY

Plynové krby jsou voleny především pro efekt ohně v interiéru bez nutnosti pracně zajišťovat palivové dříví a údržbu a čištění krbu. Zapalování plynových krbů je obvykle řešeno dálkovým ovládačem. V prostoru topeniště bývají instalovány nehořlavé makety dřeva. Pro co nejvěrnější napodobení hoření mohou být krby vybaveny reproduktory se zvukovými efekty praskání dřeva a zvuku hoření. Někteří výrobci nabízejí například i generátor jisker.

Plynový krb předává tepelnou energii podobně jako teplovzdušný krb na dřevo. To znamená, že tyto krby využívají k vytápění ohřev vzduchu a jeho proudění mřížkami do místnosti.

KACHLOVÉ SPORÁKY

Kachlové sporáky jsou univerzálním prvkem historických stavení, kde jako jediný zdroj sloužili k vaření, pečení, sušení i vytápění.

Vzhled sporáků je většinou tradiční, sporáky mohou být pultové, ale častěji jsou vybaveny zvýšenou kobkou vedle tálů na vaření, ve které bývá umístěna trouba. Vrchní část je nejčastěji kachlová, což má mimo jiné praktickou funkci při údržbě a mytí, spodní část – sokl bývá omítaná.

Sporáky mohou být ale pojaty i v moderním designu, např. s využitím velkoformátových kachlí, nebo designových stěrek.

ELEKTRONICKÁ REGULACE HOŘENÍ

Pro správné hoření potřebuje oheň správné množství vzduchu. Malé množství vzduchu způsobuje nedokonalé hoření, větší dehtování, a tedy zanášení tahů a komína, větší množství emisí apod. Naopak velké množství vzduchu způsobuje ochlazování ohně, snižuje účinnost topeniště a opět má negativní dopad na emise. Zásadní pak je u kamen přívod vzduchu úplně uzavřít bezprostředně po dohoření dřeva, tak aby nedocházelo k vychladnutí žhavého popela, celého topeniště a tahů.

U starších topenišť byl přívod vzduchu řešen z místnosti uzavíratelnými otvory ve dvířkách, nebo otevřením popelníkových či přikládacích dvířek. Současná kvalitní topeniště mají vždy možnost přívodu vzduchu z exteriéru, tak aby bylo zajištěno dostatečné množství vzduchu v dnešních dobře zaizolovaných a utěsněných interiérech a nedocházelo ke zbytečným tepelným ztrátám odebíráním ohřátého vzduchu z místností.

Dostatečná dimenze přívodu vzduchu obvykle odpovídá (v závislosti na typu topeniště, délce trasy a množství ohybů přívodu vzduchu) ploše potrubí o průměru 100 až 200 mm, ne menší. Regulace přívodu vzduchu je řešena klapkou či šoupětem na přívodním potrubí nebo na dvířkách. Automatická regulace zajišťuje optimalizaci přívodu vzduchu. Především ale umožňuje uživatelům například ráno zatopit a odjet do práce, či na výlet, nebo večer zatopit a jít spát. Regulace pak ve správný okamžik přívod vzduchu uzavře a zamezí vychladnutí kamen. U konvekčních krbů může regulace upozornit na správný okamžik dalšího přiložení, před tím, než krb vychladne.

Nejjednodušší systémy mají pouze časové relé a klapku uzavřou po nastavené době – to ale nelze nazývat elektronickou regulací. Standardně regulace sestává z klapky se servopohonem, řídící jednotky, teplotního čidla umístěného v topeništi a čidla pro otevření dvířek přikládání. Pokročilejší systémy

mají elegantní zobrazovací jednotky, případně propojení na mobilní aplikaci, nejvyšší řady regulací pak umožňují ovládání rozvodů tahového systému, nebo teplovodního výměníku.

Nevýhodou automatické regulace je relativně vyšší pořizovací cena – standardní regulace se pohybuje od 17 tisíc korun výše. Další nevýhodou je relativně krátká životnost v porovnání s celými kamny a jistá poruchovost společná pro všechna elektronická zařízení.

Použití elektronické regulace není nezbytné, ale jednoznačně zvyšuje komfort užívání a pozitivně ovlivňuje průběh hoření, a tedy množství emisí, spotřebu dřeva a podobně. Podstatnější je její vliv u krbů, kde je nutné častěji přikládat a dochází tak k větším výkyvům teplot. Méně významná je regulace u akumulačních kamen, kde v zásadě stačí po dohoření (cca po 1,5-3 hodinách) uzavřít přívod vzduchu.

DALŠÍ TYPY KAMEN A KRBŮ

Krbová kamna, litinová kamna a podobné

Krbovými kamny je myšlen hotový výrobek – samostatně stojící kamna připojená ke komínu, někdy i k externímu přívodu vzduchu. Krbová kamna mají prosklená dvířka. Oproti krbům a stavěným kamnům mají tedy výhodu především v jednoduchosti a rychlosti instalace a také obvykle v menších pořizovacích nákladech. Mimo to je možné je opět jednoduše demontovat, přestěhovat, nebo prodat.

Krbová kamna s prosklenými dvířky, nebo obyčejná litinová kamna s plnými dvířky dokáží místnost rychle vytopit, naopak nemůžete počítat prakticky se žádnou akumulací. Nevýhodou klasických kamen je vysoká teplota pláště a riziko popálení.

Na trhu jsou k dispozici i krbová „akumulační“ kamna. Často mívají vnější plášť kachlový, existují ale i varianty z pohledového betonu, kamene a podobně. Jejich hmotnost, a tedy i schopnost akumulace je výrazně nižší oproti klasickým stavěným akumulačním kamnům (hmotnost krbových akumulačních kamen je obvykle 100-200 kg, zatímco hmotnost stavěných kamen 1-3 tuny)

Další možností jsou krbová kamna s teplovodním výměníkem, která část tepla předávají do vody a umožňují tak vytápět další místnosti.

Některé modely kamen umožňují topení koksem, nebo uhlím – rozhodně ale neplatí, že by jakákoli krbová kamna byla kamna na uhlí. Pokud u vámi vybraných kamen není výrobcem vyloženě uvedená možnost spalování uhlí, tak v nich nedoporučujeme topit tímto způsobem.

Elegantním příkladem kamen na koks jsou kamna americká s poniklovaným zdobeným povrchem a slídovými okénky.

Kanadská krbová kamna

jsou typ krbových kamen využívající proces pyrolýzy. Hořlavý materiál, nejčastěji dřevo, se zplynováním přemění na hořlavé plyny, které následně také shoří.

Při tomto dvoustupňovém (sekundárním) spalování dochází k úspoře na hořlavém materiálu, vzniká jen malé množství popela a do ovzduší uniká minimum emisí. Účinnost při vytápění je oproti standardním krbovým kamnům vyšší. Kanadská kamna bývají bezroštová.

Podobně fungují i tzv. biotopeniště moderních stavěných kamen.

Raketová kamna

Jedná se o specifická kamna oblíbená především u vyznavačů alternativních řešení a kutilů. V raketových kamnech se přikládá do topeniště shora poleny, která odhořívají a klesají tak do ohniště. Spaliny jsou pak vedeny vodorovně ve spodní části topeniště do výměníkové komory (často vytvořené ze starého plechového sudu) a dále do komína. Kolem tohoto typu kamen jsou na internetu vedeny bouřlivé diskuse se zanedbatelným obsahem skutečných informací. Faktem zůstává, že tato kamna nemají oporu v legislativě a normách ani k nim neexistují ucelené podklady pro stavbu a dimenzování.

Etanolové hořáky

Na trhu je také nabídka takzvaných krbů bez komína, někdy označovaných „biokrb“, nebo přenosný krb – jedná se o designové hořáky na gelový etanol nebo líh, určené pro „efekt ohně“ v interiérech i exteriérech. Jejich výhoda je jednoduchá instalace a obsluha. Vytvářejí určitý efekt ohně, s typickými namodralými plameny, ale topí minimálně. Nevýhodou je zápach odpařovaného etanolu po vyhasnutí, nebo zadušení plamene.