Teplovodní krb – terminologicky přesněji „krb s teplovodním výměníkem“ – je interiérový zdroj, který spalováním dřeva přeměňuje energii v něm uloženou na teplo. To je následně možné využít nejen lokálně v místnosti, kde je takový krb umístěný, ale díky potrubnímu rozvodu také pohodlně dopravit do celého domu.
Popularita tohoto řešení přitápění v chladnějších dnech roku nebo dokonce vytápění v průběhu celé topné sezóny za poslední roky výrazně rostla. Logika uvažování uživatelů byla přitom z většiny shodná: „Když už topím v krbu, rád(a) bych, aby se teplo využilo co nejefektivněji ve všech obytných místnostech.“ Aby se ale takové přání skutečně vyplnilo, je nezbytné pochopit a respektovat základní principy funkce zařízení a svěřit jeho návrh i realizaci do povolaných rukou.
Krb není kotel – má totiž prosklená dvířka
V první řadě je třeba si uvědomit, že teplovodní krb v obýváku není totéž jako kotel ve sklepě. To platí nejen z hlediska příslušné legislativy (vývoj, zkoušky i uvádění výrobků na trh se u kotlů a teplovodních krbů řídí rozdílnými technickými normami), ale i z hlediska návrhu a následné uživatelské praxe.
Základní rozdíl, který musí být v návrhu krbu s teplovodním výměníkem nutně zohledněn, je skutečnost, že nikdy nejde o zdroj se 100% podílem výkonu na straně vody. Aby krb stále plnil svou primární funkci topidla s prosklením dvířek, kterým lze sledovat oheň, dochází nutně k prostupu výrazné části tepla nejen do konstrukce teplovodního výměníku, ale právě i dvířky do místnosti s krbem.
Zatímco u kotle lze takový únik tepla označit za ztrátu (vytápění kotelny není žádoucí), u krbu je to jinak. Teplo, které proniká dvířky a také dalšími neizolovanými částmi krbové vložky do interiéru, je ve vhodné míře žádoucí. V odborném návrhu teplovodního krbu je tedy zcela nutné správně pracovat i s těmito podíly, které u dnešních krbových vložek mohou tvořit až 50 % udávaného jmenovitého výkonu.
Teplovodní krb není nikdy JEN teplovodní
Z výše řečeného je tedy zřejmé, že teplovodní krb nikdy není pouze teplovodní. Vždy dochází i k přenosu tepla sáláním skla dvířek a zároveň i prouděním horkého vzduchu z dutin krbové obestavby nebo sáláním jejích ploch. Všechny tyto složky výkonu pak hrají svou roli v kalkulaci vhodného výkonu vztaženého k tepelné ztrátě domu.
Uvažujme například krbovou vložku se jmenovitým výkonem 12 kW a udávaným podílem výkonu na straně vody 9 kW. Zbylé 3 kW připadají právě na podíl předaný dvířky a obestavbou do prostoru. Pro představu – takový výkon dnes pokryje tepelnou ztrátu místností o podlahové ploše až 92 m2(!). V kalkulaci celkové energetické bilance jde tedy o zásadní složku a její podcenění ve fázi návrhu krbu může znamenat zásadní problémy v jeho budoucím používání.
Podstatné je zde také slovo „pokojová“, ačkoli se k termínu „kachlová kamna“ v praxi obvykle nepřidává. Mezi kamnáři je jaksi automaticky chápáno, že nejde o kamna „kuchyňská“, protože ta se správně označují pojmem „kachlový sporák“ (ČSN 734232). Pokojová kamna mají zcela jinou konstrukci než právě sporáky a slouží také jinému účelu – k vytápění. Kvalifikovaný kamnář je seznámen s mnoha možnými způsoby konstrukce kamen i mnoha možnými způsoby jejich funkce. Obvykle jde o topidlo s dlouhou akumulací tak, aby bylo vytápění opravdu komfortní. Do kachlových kamen se pak dřevo přikládá jen jednou za 8 a více hodin a jsou tedy schopna vytápět prostor bez jakékoli obsluhy i v noci. Typické je pro kachlová kamna právě mnohahodinové příjemné sálání tzv. měkkým teplem a stím spojené příjemné pocity v vytápěném interiéru.
Odbornost kamnáře vs. odpovědnost topenáře
přísluší vodoinstalatérovi-topenáři. Obsahovou náplní této profese je ovšem výhradně montáž rozvodů navazujících na takový zdroj, prvků pojištění proti přetopení, příslušných armatur, tlakové zkoušky instalovaného potrubí apod.
Do odbornosti topenáře rozhodně nespadá správný výběr a dimenzování teplovodního krbu. Potřebné povědomí a znalosti i zkušenosti pro správnou volbu konkrétní krbové vložky a jejího rozdělení výkonů má výhradně kvalifikovaný kamnář.
Kamnář je pak i osoba, která je za svou část dodávky přímo odpovědná. Na jeho bedrech je tedy správné hoření dřeva v topeništi, instalace i funkce kouřovodu a přívodu vzduchu. Samozřejmě odpovídá za zhotovení obestavby krbové vložky, za vhodné rozdělení výkonu a dodávku teplé vody do připojovací armatury. Od tohoto místa – tedy právě od připojovací armatury – přechází odpovědnost naopak na instalatéra, podobně jako kominík přebírá odpovědnost za spalinovou cestu od bodu připojení kouřovodu na svislý komínový průduch.
Kolik kW zvolit, aby bylo doma teplo, ale ne vedro?
Metodika návrhu teplovodního krbu může být různá dle konkrétní volby způsobu topení i konkrétního výrobku – krbové vložky s výměníkem. Stejně tak o konečné podobě rozdělení výkonů rozhoduje z jisté části i způsob a materiál použitý pro provedení obestavby – tepelný izolant převede většinu tepla do proudícího vzduchu, který musí odvádět výdechová mřížka, tepelný vodič může pomocí akumulace výkon rozložit v čase a vysálat jej uzavřenou konstrukcí.
Do návrhu krbu s teplovodním výměníkem vstupuje nakonec ještě jeden podstatný funkční prvek celé teplovodní soustavy – akumulační nádrž. Ta svým objemem pojímá výkonové přebytky v tom okamžiku nespotřebované k vytápění. Velikost nádrže je pak další proměnnou, kterou je třeba dát do kontextu výkonu krbové vložky a tepelné ztráty vytápěných prostor.
Příklad návrhu teplovodního krbu:
Zadání investora
- Teplovodní krb umístěný v obývacím pokoji má sloužit jako sekundární zdroj tepla, který svým jmenovitým výkonem pokryje celou tepelnou ztrátu domu i v době teplotních extrémů. V období většiny topné sezóny má dodat výkonovou rezervu pro využití akumulace pomocí odpovídající nádrže.
- Rodinný dům o celkové podlahové ploše vytápěných prostor 200 m2, hlavní obytná místnost (spojený prostor obývací pokoj + jídelna + kuchyně) 45 m2.
- Tepelná ztráta všech vytápěných prostor (včetně místnosti s krbem) 9,1 kW při výpočtové vnější teplotě -13 °C (teplotní extrém). Tepelná ztráta všech vytápěných prostor 4,6 kW při výpočtové vnější teplotě +5 °C (statisticky většina topné sezóny v ČR).
- Tepelná ztráta hlavní obytné místnosti 2,0 kW (-13 °C) resp. 1,0 kW (+5 °C).
Pozn.: V případě, že dostupné krbové vložky mají stále příliš vysoký podíl výkonu předaný prouděním horkého vzduchu z obestavby a hrozilo by přetápění místnosti s krbem, je možné pracovat – jak bylo výše zmíněno – s materiály s vlastní tepelnou kapacitou, rozložit tak přebytečný výkon v čase pomocí akumulace a snížit tak okamžité zatížení hlavní obytné místnosti přebytečným teplem.
Postup návrhu
- Ideální provozní režim při topení v krbu je úroveň jeho jmenovitého výkonu. Při něm dochází k nejlepším spalovacím podmínkám, krbová vložka udržuje čisté sklo, okolí není zatíženo nadměrnou produkcí škodlivin a kouře, nezanáší se kouřovod ani komín. Je tedy v první řadě nutné dát do souladu celkovou tepelnou ztrátu domu a právě jmenovitý výkon krbové vložky. Pro výše požadovaný návrh je proto ideální k.v. o udávaném jmenovitém výkonu blízkém 10 kW.
- Aby nedocházelo k nepříjemnému a nezdravému přetápění hlavní obytné místnosti, musí být součet podílů výkonu předaného prosklením, pláštěm krbové vložky a kouřovodem co nejblíže hodnotě 2,0 kW. Hledáme tedy rozdělení výkonu v poměru 80 % (8 kW na straně vody) a 20 % (2 kW ostatní složky výkonu).
- Tomu odpovídá krbová vložka s maximální možnou izolací vnějšího pláště (potlačuje prostup tepla konstrukcí k.v. do obestavby) a zároveň menší plochou prosklení s izolačním dvojsklem dvířek (potlačuje přímý prostup tepla z topeniště do prostoru před krbem).
- Pro následné stanovení vhodné velikosti akumulační nádrže lze vycházet z obecného doporučení poměru 50 l vody na 1 kW výkonu zdroje. V tomto případě vychází doporučený objem akumulace na 400 l a to v praxi znamená, že je možné krbem ohřát celý objem nádrže se spádem 20/60 °C za 5,5 hod. topení a dosáhnout tak celkové doby topení 9,5 hod. (z toho 4 hod. využití akumulace nádrže).
- Podmínky zadání jsou tedy úspěšně splněny – navržený teplovodní krb bude v období teplotního extrému fungovat jako přímotopný doplňkový zdroj tepla pokrývající celkovou tepelnou ztrátu, v období většiny topné sezóny pak nabízí přebytek pro uchování v akumulační nádrži. Zároveň platí, že bude možné krb udržovat v oblasti optimálního režimu jmenovitého výkonu a dodržet tak požadavek na úsporný a čistý provoz.
Váš kamnář, Honza Temr
Stále hledáte odpovědi na svoje otázky?
Je kamnář, který hledá a nachází efektní i praktická řešení. Tvorbu krbů a kamen považuje za obor „mikroarchitektury“ a tvrdí, že jsou zároveň wellness produktem. Honza nabízí možnost nezávislého odborného on-line poradenství, je autorem tisíců návrhů a technických konceptů ze kterých sestavuje oblíbené e-katalogy.
Původním vzděláním je ekonom se specializací na strojírenský průmysl. Díky tátově vášni pro stavebnictví a stavební řemesla se Honza ke kamnařině dostal už v roce 1999 a našel v ní to, co hledal – kreativitu, udržitelnost, krásu. V roce 2008, nedlouho po dokončení studií na vysoké škole, absolvoval rekvalifikaci v Horní Bříze, v místě známém dlouhou tradicí keramických výrobků včetně kamnářských kachlů.
Honzovi můžete napsat e-mail na temr@temr.cz