Oplatí sa vykurovať úsporný dom pecou?

28.1.2016
Oplatí sa vykurovať úsporný dom pecou?

Znižovanie výkonu tepelných spotrebičov pri postupnom zatepľovaní a utesňovaní domov je veľmi aktuálnou témou ostatných štyroch až piatich rokov. Dá sa pecou či kozubom efektívne vykurovať dom, ktorý takmer nepotrebuje teplo?

KLASICKÁ PEC

Hneď na začiatku ozrejmíme dva základné pojmy používané v našom článku, lebo nie pre všetky máme platnú legislatívno-technickú normu (STN). Klasická pec je v našom prípade bežná pec, na akú sme doteraz boli v domoch zvyknutí – krbová vložka, stavaná pec, transportná pec či spotrebič. Odborne a presne povedané, je to spotrebič na tuhé kusové ručne manipulované palivo vyhotovené na báze dreva. Lebo palivom je aj uhlie alebo peletky, ktoré sa už do piecky dávkujú strojovo. U nás je tradícia, zvyk, ako aj túžba užívateľov piecok priložiť svoje polienko do ohníka a pohrabať sa v pahrebe. V pasívnom dome to už môže byť problém.

PASÍVNY DOM

Energeticky pasívny dom (EPD alebo PD) je definovaný nízkou spotrebou tepla v kilowattoch (kW) na vykurovanie jedného štvorcového metra obytnej plochy za rok. Udáva sa ako kW/m2/a (per annum = za rok, lat.). Takéto hodnotenie je spravodlivé, lebo neurčuje, aká hrubá má byť v stenách izolácia a akého druhu. Tento efekt jednoducho treba dosiahnuť. Ako, to je problém staviteľa. No už pri hlavnom údaji sa my, odborníci začíname rôzniť. Pôvodne ekologické hnutia a aktivisti pasívnych domov žiadali maximálnu hranicu spotreby pasívnych domov 15 kW/m2/a. Praxou i lobizmom bola vyhotovená iná STN, ktorá uvádza certifikáciu budov „A“, ktoré majú nižšiu spotrebu tepla ako 42 kW/m2/a. A revidovaná STN upravuje od roku 2013 túto hodnotu na menej ako 20,4 kW/m2/a. Pre naše účely použijeme najprísnejšiu normu, lebo možno predpokladať, že normy sa sprísnia a hlavne ušetríme peniaze za vykurovanie.

KOĽKO TEPLA POTREBUJE?

Ako príklad použijeme pasívne domy s obytnou plochou 100 m2 v Galante a v Zázrivej. Klimatické pomery sú úplne odlišné. V Galante je možno 150 vykurovacích dní a v Zázrivej 200, niekedy aj viac. Uvažujme o vykurovacej sezóne, lebo kalendárny rok sa nehodí na praktické použitie. (Údaj nebol overený podľa STN, slúži len ako príklad). Treba však podotknúť, že v praxi je v EPD počet vykurovacích dní nižší ako v obvyklých domoch. Spotrebu tepla si môžeme ľahko vypočítať: 100 m2 × 15 kW, čo je limit 1 500 kW spotreby tepla na celý rok. A to pre celý dom! Je jedno, či je v Galante alebo v Zázrivej. Viac tepla nebude.

Z jedného kilogramu dreva získame zhruba 3 kW energie. Niekde sa uvádza viac, no ako ďalej uvidíte, tu budeme opatrnejší. Na rok potrebujeme 1 500 kW: 3 kW/kg = 500 kg dreva. Týchto 500 kg dreva nie je ani jeden plnometer – meter kubický! Ten má podľa druhu dreva asi 700 kg. No pre príklad potreby uvažujeme o využití 1 m3 dreva na celú zimu. Občan Galanty je spokojný a občan Zázrivej si trhá vlasy. V porovnaní s Galantou má dreva žalostne málo, lebo potrebuje kúriť viac dní. V Galante možno postaviť piecku s väčším výkonom, lebo s palivom možno priam "šafáriť", a v Zázrivej musí vystačiť maličká piecka a šetrí sa každé polienko. V Galante postačí na stenách 10 cm izolácie a v Zázrivej treba aj 25 cm. Keby sme ale dom z Galanty preniesli do Zázrivej, tak už nebude pasívny, ale klesne do triedy menej úsporný a spotrebuje viac paliva. Definícia EPD je takto síce šalamúnska, ale spravodlivá, lebo určuje vlastnosti domu bez ohľadu na oblasť. Staviteľ, daj si do stien, čo chceš, spotreba paliva – energie – ukáže, aký je tvoj dom.

Vykurovanie úsporného domu
Vykurovanie úsporného domu

Pasívne domy

Domy EPD už nemajú vzhľad obvyklých domov. Všetko, čo trčí, vyčnieva, musí preč, aby nevznikali tepelné mosty. V budúcnosti budú domy možno guľového tvaru, lebo guľa má najmenší povrch a najväčší objem. Straty tepla cez povrch budú minimálne.

V GALANTE

Dajme tomu, že vykurovacia sezóna má 150 dní a vykurovací deň 24 hodín. 500 kg dreva rozdelíme na 150 dní a dostaneme 3,3 kg dreva na deň (1 500 kW rozdelených na 150 vykurovacích dní dáva 10 kW/deň), čo sú asi 3 polienka denne! Pri obvyklých skúsenostiach ostáva rozum stáť, aká malá spotreba sa predpokladá. Ak by sme použili benevolentnejšiu normu 40,2 kW/m2/a, dostaneme 4 020 kW dovolenej potreby na rok pre celý dom, čo je 1 340 kg dreva na rok, čo je asi 2 až 2,5 m3 paliva a asi 8,9 kg paliva – dreva – na deň. A to je sotva malý košíček asi 9 polienok s hmotnosťou 1 kg, dĺžkou 30 cm a priemerom do 10 cm.

Vykurovanie úsporného domu

PASÍVNY DOM v Galante a v Zázrivej

Obidva domy majú rovnakú obytnú vykurovanú plochu. Zázrivský však musí mať hrubšie steny. Musí mu postačiť ten istý 1 m3 dreva na celú zimu ako v Galante. Paradoxne tak musí mať menšiu piecku s menším výkonom.

V ZÁZRIVEJ

Tu predpokladáme 200 vykurovacích dní. Našich 500 kg dreva musíme rozdeliť na 200 dní. Tak ostáva na deň 2,5 kg dreva, čo sú asi 2 polená. To je o jedno polienko menej ako v Galante, lebo sa musí kúriť dlhšie. Pri použití menej prísnej normy rozdelíme 4 020 kW na 200 dní, čo je 20,1 kW/deň, čo je asi 7 polienok dreva na deň. To je asi o 2 polienka menej ako v Galante.

Ako by mohla vyzerať krbová vložka s obstavbou do EPD

a) Žiadaný výkon 2 kW/h, prikladanie po 24 hodinách. To je 48 kW/24 h, čomu zodpovedá 48 : 3 = 16 kg dreva/24 h. To je stredne veľký kôš dreva. Použijeme princíp hypokaustovej pece s možnosťou odvetrania vzduchu z dutiny. Vložka ohrieva vzduch v dutine. Vložka má regulované horenie a nehrozí tu dechtovanie či prehriatie. Vzduch ohreje akumulačnú stenu, teplo prejde cez stenu a prechádza povrchom akumulačného telesa. Vonkajší výkon je pomalý a rovnomerný. V EPD sa pohybujeme na hranici minimálneho výkonu.

b) Vzniknuté teplo nemusí všetko prejsť cez steny von. Preto sa po určenom čase otvoria vetracie otvory a teplo, ktoré sa nakumulovalo na vnútorných stenách, odvetráme tiež von. Takýmto zariadením možno aj prikurovať, ak ponecháme vetracie otvory pri krátkom horení otvorené. Dvierka vložky budú asi potrebovať nie izolačné dvojsklo, ale trojsklo, aby bol výkon dvierok cez sklo skoro nulový.
Momentálne sa takáto vložka ešte nedodáva. Potrebuje trojsklo, dokonalé tesnenie medzi dvierkami a telesom. Tiež potrebuje dokonale tesné vetracie klapky s tepelnou izoláciou. Ak by sme použili bežnú krbovú vložku, mohli by sme ju používaním poškodiť. V ohrevnej komore môže byť pri plnom výkone aj 250 °C! Pri tejto teplote môžu už nastať deštrukcie – plechy sa ohnú, zvary popraskajú. Pri zadovážení vložky preto žiadame certifikát, či ju možno použiť v hypokaustovej peci.

HODINOVÝ VÝKON SPOTREBIČA

V Galante teda potrebujeme vyhotoviť spotrebič, ktorý bude mať hodinový výkon 10 kW/deň, 0,4 kW/hodinu. Takýto spotrebič sa už na kusové palivo skoro ani nedá vyhotoviť. Pre druhý variant pri menej prísnej norme podelíme našich 4 020 kW 150 vykurovacími dňami a dostaneme 26,8 kW za 24 hodín, čo je 1,11 kW/h. Takýto hodinový výkon by mala mať piecka. Tu už je možné technické riešenie. Čitateľ si ľahko prepočíta, že v Zázrivej máme iba 7,5 kW/deň, čo je 0,3 kW/hod. Opätovne vychádza menší spotrebič ako v Galante.

Vykurovanie úsporného domu

Komínové hlavice

Pre potreby EPD sú už potrebné hlavice iného tvaru. Neraz prší vetrom hnaný dážď pod uhlom menej ako 45° a vodu "nalieva" do komína. Obvyklá tzv. meidingerova hlavica už nepostačuje. Pri hlavici novej generácie môže pršať s vetrom aj vodorovne a voda do komína a spotrebiča nenatečie. Cena je pomerne vysoká, dosiahne aj 200 €. Vráti sa však v podobe pokoja pri silnom daždi.

VÄČŠÍ DOM

Pre väčší dom s obytnou plochou 200 m2 dostaneme dvojnásobné výsledky. Pre dom s plochou 200 m2 sa aj s rezervou a "odretými ušami" dostávame do požiadavky na spotrebič. Galanta: približne 1 kW/h, pri voľnejšej norme 2,2 kW/h. Pri výpočtoch bolo použité hrubé zaokrúhľovanie, lebo drevo nie je elektrina a jedno poleno „hore-dole“ nie je také dôležité.

REALITA PRIEMERU

V živote nič nie je priemerné. V skutočnosti ešte treba zahrnúť výpočet výkonu spotrebiča v extrémnom mraze. Aká je tepelná strata domu ak je vonku -27 °C a vnútri + 20 °C? Aký výkon piecky potrebujeme v tom istom dome, ak je vonku +5 °C ? Tieto údaje sú pre laika takmer nedostupné a teplotechnický výpočet s nimi neuvažuje, ale len s priemermi.

Vykurovanie úsporného domu

Kachľová pec v EPD

V EPD bola postavená kachľová pec nového typu. Keďže izolačné vrstvy na podlahe majú malú nosnosť, bola pec položená na vystuženú oceľovú dosku hrúbky 6 mm. Tak sa váha pece asi 500 kg dostala na plochu 3 m2 a obvyklá nosnosť podlahy 200 kg/m2 nebola prekročená. Pri realizácii nastala situácia, že projekt domu nerátal so zaťažením podlahy pecou. Preto bolo zvolené toto riešenie. Doska pôsobí aj proti požiaru, vyhovuje STN a neošetrený, iba mastný prirodzený kov umocní jednoduchý architektonický výraz interiéru. Z tohto je jasné, aké je potrebné projektovo a realizačne pripraviť stavbu pece v EPD.
Pec je vybavená exteriérovým prívodom vzduchu s dvojnásobne tesnou klapkou(dodáva sa v kachliarskych obchodoch). V hornej časti pece je rýchloohrevná plechová komôrka. Tu možno občerstviť pečivo, udržať horúci nápoj. Dvierka so štýlovou dekoráciou sú zo starej pece. Inak už boli nepoužiteľné a skončili by v šrote. V peci sa kúri počas tuhej zimy dvakrát denne. V prechodnom období raz denne alebo dvakrát za tri dni. Rytmus kúrenia závisí od dávky paliva. Maximálne je to asi 7 kg. Minimálne 2,5 kg – 3 polienka. Komínová klapka, tzv. 80-percentná bezpečnostná, umožní dotesniť komín po ukončení horenia. V peci je zabudovaného viac šamotového materiálu, ako bolo obvyklé pri peciach tejto veľkosti. Rýchly nábeh teploty pri dokurovaní – temperovaní – umožnia posledné ťahy v peci vyhotovené bez akumulačnej výmurovky, ako aj ohrevná plechová komôrka „mini-rúra na pečenie“. Realizačná cena je asi 3 800 €.

NOVÁ GENERÁCIA PECÍ

Z výpočtov vidno, že dochádza ku konfliktu medzi skutočnou spotrebou tepla a technickou možnosťou vyrobiť spotrebič (pec, kachle, krb) na kusové drevo, ktorý by bol schopný dodávať plynule výkon 1 až 2 kW. Ani skúsení kachliari alebo odborníci na kúrenie si veľmi nevedia dať rady. Kachlia­ri chcú pece stavať a udržiavať remeslo. Majitelia domov si chcú užiť prírodné, poc­tivé teplo. Iní „tiežkachliari – odborníci“ sa snažia predať svoj produkt. Že v dome bude prekúrené, ich už nezaujíma. Fyzika je prísna a nedá sa oklamať. Prax je však iná, nie sme iba vo výpočtovej polohe. Je dobré pridať si rezervu a nehrať sa na presnosť, lebo ani stavba pece sa nedá úplne presne vyhotoviť. Odporúčame rezervu asi 20 % na možné straty – stratu komínom, stratu pre vlastné horenie a straty nedokonalosťami vo výstavbe domu. Pri takto navýšenej spotrebe sa už dá uvažovať o reálnych tepelných spo­trebičoch. No nie o tých doteraz obvyklých. Prichádza nová generácia pecí na tuhé pali­vo. Máme viaceré možnosti a tie treba spojiť.

NOVÁ PEC V EPD

Nová pec by mala pomaly podávať veľmi malý výkon, asi 0,5 až 3 kW/hod. Dá sa to dosiahnuť rôznymi spôsobmi. Bežný najmenší spotrebič vydá 3 kW/hod, čo sú transportné a malé kachľové pece. Aj tradičné peterky sa hodia, no nemajú výdrž na 24 hodín a nie je reálne prikladať každé 3 hodiny dve polienka. Horšie je, ak potrebujeme výkon 1 kW/hod. Tu sa už končia možnosti horenia kusového dreva. Môže sa použiť upravená klasická kachľová či omietaná na mieste stavaná ťažká pec.

Vykurovanie úsporného domu

Komín s krytkou

Záklopka komína by v praxi vyriešila mnohé problémy s chladením aj zvieratkami, ktoré neraz cez komíny zavítajú k nám domov, keďže v EPD kúrime vo vykurovacom období dvakrát až trikrát týždenne. Pre zákony a kominársku vyhlášku je krytka prekážkou v spalinovej ceste, ktorá sa môže samovoľne uzavrieť. Ani výrobcovia vykurovacích zaria­dení a komínov nemôžu tento problém vyriešiť.

Staršia pec

Dá sa ešte zadovážiť za primeranú cenu do 200 €. V EPD vykoná ešte dobrú službu. Cena za odborné postavenie do EPD sa pohybuje od 600 do 1 200 €. Ako sme uviedli, vnútorné usporiadanie ťahov aj ohniska je v EPD odlišné ako v pôvodnej peci.

STÁLOŽIARNY SPOTREBIČ

Stáložiarny spotrebič horí pomaly, úsporne, ekologicky, neustále počas doby vykurovania. Vyhotoviť spotrebič, kde bude malá dávka paliva pomaly horieť, je ohraničené fyzikálnymi zákonmi horenia. Je to možné až od istého množstva paliva – asi 4 kg, ktoré dokážeme nechať horieť asi 5 až 6 hodím. Štyri kilá dreva × 3 kW je 12 kW a po dobu 6 hodín je to iba 2 kW/h. Dá sa to docieliť v tzv. stále horiacom, stáložiarnom vykurovacom telese. Menej sa už v praxi nedá docieliť bez toho, aby horenie nedechtovalo a nesmrdelo. Ak je dreva málo, jednoducho horieť nebude, lebo nevyprodukuje dostatok tepla na svoje horenie. Nie je ani žiaduce každú hodinu položiť do pece malé polienko. Pomerne dobré výsledky dosahujú úsporné piecky nórskej a kanadskej produkcie.

Vykurovanie úsporného domu

Tvar pece
Stavaná omietaná pec môže mať ľubovoľný tvar. Výkon i zotrvačnosť doslova našijeme na mieru EPD. Pec s hlinenou omietkou je inšpirovaná klasicizmom.

Vykurovanie úsporného domu

Stienka
Na vnútornú akumuláciu dobre poslúži stienka z tehál položená „na kant“, poprípade aj tehly v podlahe položené na vrstvu tepelnej izolácie.

Vykurovanie úsporného domu

Na mieste stavaná kachľová pec
Jedna z najmenších možných pecí ma rozmery 50 × 50 × 180 cm. Povrch telesa je asi 4 m2. Pri výkonne 1 kW/m2 sa blížime k potrebnému výkonu 3 – 4 kW. Tepelná zotrvačnosť je však vďaka malému ohnisku iba asi 4 hodiny. Pec môže fungovať aj ako stáložiarna, prikladá sa priebežne po 2 hodinách. Pri stavebnej úprave na ťažšiu navýšime tepelnú zotrvačnosť a výkon sa môže pribrzdiť. Čas nábehu bude dlhší. S upravenými pieckami sú dobré skúsenosti.

AKUMULAČNÝ SPOTREBIČ

Tu zhorí dávka paliva, nahreje sa plášť a ten vydáva teplo. No tiež nie je možné pec donekonečna zmenšovať. Určitá váha materiálu, ktorú potrebuje akumulácia, si vyžaduje výkon ohniska, aby sa nahriala. V súlade s tým musí byť aj váha pece a množstvo tepla, ktoré vyprodukuje dávka paliva. Ak je pec veľká, nenahreje sa malou dávkou paliva. Ak je malá, veľkou dávkou kúrime do komína. Opätovne sú tu medzné hodnoty. Klasická kachľová pec funguje dobre od žiadaného výkonu cca 3 kW do 12 kW. Zmenšenie ani zväčšenie nie je reálne. Vedeli to už starí majstri a napríklad v tanečných sálach kultúrnych domov postavili pece v dvoch kútoch, aby dosiahli náležitý výkon pre veľkú miestnosť.

Aký máte dom?
Podľa energetickej spotreby ho môžete zaradiť do príslušnej kategórie (nízkoenergetický, pasívny, nulový, aktívny...).

AKUMULÁCIA TEPLA V STENÁCH V DOMU

Okrem váhy spotrebiča sa teplo môže uložiť do vnútorných priečok, prímurovkových akumulačných stienok a vnútorných omietok. Ak je to možné, priečky v okolí spotrebiča budujeme z plných tehál pálených alebo hlinených – nepálených. Ideálne by boli napr. šamotové, ale to je finančne neúnosné. Dobre sa osvedčujú staré, plné, ťažké tehly. Jeden kus váži asi 5 kg. Podobne sa teplo uskladní v akumulačných prímurovkách. Tu obvykle v celom dome popri obvodových stenách murujeme stienku „na kant“ – vrstva je hrubá aj s omietkou do 9 cm a náhly nárast tepla dokáže uskladniť, neskôr vydať. Hlinené omietky hlavne v slamených domoch sú hrubé asi 4 cm, čo je tiež dostačujúca váha na príjemnú klímu.

RYTMUS KÚRENIA V EPD A KLIMATICKÉ ZMENY

Pec v EPD sa používa inak ako v starších domoch. Kúrenie pecou v EPD je rôzne, kúri sa raz za 12, 36 alebo 48 hodín. EPD pomaly reaguje aj na prudké zmeny počasia. Obvyklé prikúrenie, ako ho poznáme na jar či na jeseň, nie je vždy možné ani žiaduce. Ak vonku poklesne teplota, ťažkou pecou nemožno iba jednoducho prikúriť. No v EPD túto zmenu ani nepostrehneme. Horšie je to pri jesenných dažďoch, pľuštiach, keď potrebujeme doma asi hodinku kúriť, aby sa uvoľnila vlhkosť. Tu pomôže iba rýchly malý spotrebič. Klíma sa mení a vznikajú nové požiadavky na kúrenie. Pri krátkodobom náhlom ochladení niekedy aj o 15 °C za 24 hodín ťažká pec nepomôže. Ak zakúrime, teplo vystačí na deň, no to sa už začne otepľovať a máme prekúrené. Podobne nevypneme veľmi ťažkú pec pri náhlom oteplení. Pec by mala mať možnosť aj krátkodobého väčšieho výkonu – aby sme mohli trebárs na hodinku prikúriť. Stavaná pec alebo obstavaná vložka sa teda v EPD vybudovať dá. Avšak treba zosúladiť vstupné faktory, aby pec v EPD fungovala. Nemožno tu použiť jednoznačné výpočty typu: výkon spotrebiča = tepelná strata + rezerva. Je to komplikovanejšie a treba osloviť viac dodávateľov, ako by si predstavovali riešenie i cenu. V projektovej príprave žiadajme odôvodniť navrhnuté riešenie. Zatiaľ máme s touto problematikou u nás pomerne málo skúseností. Na Slovensku je asi 200 domov EPD najvyššej kvality a v nich do 50 piecok. Skúsenosti sú rôzne. Ochotných peciarov je množstvo, ale schopných málo.

Vykurovanie úsporného domu - poloha

Poloha pece v dome

a) Poloha pece v dome je dôležitá pre vznik tepelnej pohody. Keďže nám postačuje jediná malá piecka, nie je jedno, kde je v dome postavená. Ako príklad sme vybrali EPD nenáročného typu s výmerou asi 200 m2 vykurovanej plochy. Na prízemí sa nachádzajú skladík, WC, kúpeľňa, obytná kuchyňa, pomocná izbietka. Na poschodí sú súkromné izby a tiež hygienické zariadenia.
Naša pec je situovaná tradične v osi obývačky. V EPD sa už denne nekúri a pohľad na ohník si doprajeme tak 3× týždenne po 1 hodinke. Pec je na konci dispozície, a preto vykúri kuchyňu i poschodie, lebo teplo sa dobre šíri hore. V zadných izbách je už menej príjemne. Kúpeľňa potrebuje na príjemný pobyt 24 °C. Aby sa dosiahla tepelná pohoda, treba použiť síce len niekedy, ale predsa elektrický ohrievač. Ani WC nemá celkom príjemnú temperatúru. Niektoré rozdiely teplôt vieme riešiť prieduchmi v stenách a v dverách, no nie je to už celkom príjemné.

b) Pec je situovaná v strede obývačky a tepelná pohoda lepšie zasiahne izbu aj kúpeľňu.

c) Máme dva varianty. Pec je v osi medzi dverami. Jej zadná stena luxusne vyhreje kúpeľňu i WC a veľmi dobre aj izbu. Novátorským náročným riešením je pec zabudovaná v schodisku. Šetrí miestom a krátkym prieduchom prehreje kúpeľňu aj izbu. Požiadavka na pec v EPD ovplyvní jeho architektúru. Zmení pôdorys aj pohľady, aby pec dobre fungovala. Pec v EPD sa má riešiť v projekte domu. Musím konštatovať, že architekti zväčša túto problematiku nepoznajú a argumenty odmietajú ako remeselnícko – ľudové báchorky či zásah do ich tvorivého rozletu. Kachliar, tráp sa, vina bude na tebe. Šíreniu tepla pomôžu aj obyčajné nízkootáčkové ventilátory, spotrebujú 15 W/hod. Niektorí "tieženergetici" tvrdia, že do spotreby tepla sa nezarátajú, lebo sú to "obvyklé spotrebiče". Skúste zrátať, koľko vás bude stáť takýto ventilátorček za zimu.

Prikladanie do pece v EPD

O prikladaní a problematike zásobovania spotrebičov vzduchom sme už neraz písali. V EPD je tento problém najrizikovejší. Rekuperačná jednotka (R) je nastavená na istý tlak alebo pretlak v budove. V budove je vyšší alebo nižší tlak ako v exteriéri. Pri otvorení okna, alebo u nás spotrebiča, sa jednotka snaží tlak vyrovnať. A čo nastane? Spotrebič (S) je už bežne vybavený vonkajším prívodom vzduchu na horenie. Kapacitou postačuje na horenie, ale nevyrovná sa otvoreným dvierkam. Uveďme príklad: dvierka majú veľkosť 30 × 30 cm, prívod priemer 10 cm a komín priemer 18 cm. Vyhriaty komín (K) sa správa ako vysávač a ťahá vzduch nahor. Pri otvorení dvierok nasáva vzduch z miestnosti, lebo tu má najmenší odpor. Prívod vzduchu v peci ide rôznymi kanálikmi a roštmi. Satie si nájde najľahšie dostupný vzduch – ten v miestnosti. Je tu istý časový limit do kolapsu. Kolaps nastane, keď komínom vyfučí vzduch a v miestnosti vznikne podtlak. Keď nastane medzná hodnota, keď už niet z čoho sať, tok sa v komíne obráti a „bafne“ do miestnosti. Ak je v dome rekuperácia, mala by byť nastavená na mierny pretlak. Jednotka sa bude pri znížení tlaku pod nastavenú hodnotu snažiť vzduch do domu natláčať (ale zásobí ním len komín), čím sa môže do miestnosti dostať chladnejší vzduch a zbytočne sa stráca teplo. Existujú už spotrebiče vybavené spínačom a v momente otvorenia dvierok sa rekuperácia zastaví a spustí sa až pri podkročení nastaveného spínacieho tlaku, aby zabránila kolapsu. Je to však ďalšia elektronika, inštalácie, ktoré nie každý užívateľ EPD znesie. Inokedy treba pred prikladaním pootvoriť okno, čo už nie je energeticky úsporné. Jednoduchým riešením je vybaviť prívodný systém vzduchu ešte jedným výfukovým otvorom, ktorý sa v momente otvorenia dvierok otvorí a prisáva vzduch do blízkosti dvierok. Do piecky v EPD často neprikladáme, no je potrebné občas oheň poupravovať, aby pekne horel. Pri čistení studenej pece sa nám zlé riešenie prívodu a satia vypomstí vyvalením sadzí pred pec alebo vírením prachového popola do izby. Dobrá pec si pri čistení sama odsáva zvírený popolček do komína. Dá sa to docieliť aj v EPD. Zatiaľ je málo praktických skúseností, ale veľa "zaručených ponúk".

Komín v EPD

Komíny, na aké sme dnes zvyknutí, už v EPD nie sú vhodné. Klasický stavaný komín "K1", tzv. systémový, je ťažký a problémy sú so základmi. Podlaha v EPD je plne tepelne izolovaná, základ (Z) musí byť pevný a stane sa tepelným mostom. Stavané komíny potrebujú aj odvetrávanie (O). Tu sa vzduch odčerpá z priestorov vzduchotesného domu, čo je nežiaduce. Ak je komín v strede budovy, je to energeticky vhodné pre pec i dom. Na druhej strane potrebujeme komplikované prechody (P) cez teplo a vzduchotesné vrstvy, ako aj cez strešné – vodotesné. To všetko navyšuje náklady aj prácnosť pri stavbe. Klasický komín zaberá aj miesto v dome a pôsobí aj ako chladič budovy. Po ukončení krátkodobého horenia komín vychladne. Studený vzduch (SV) padá dolu do budovy, kde chladí (Ch) komín aj interiér. Zatiaľ neboli vykonané podrobné merania alebo výpočty. Pre porovnanie: stavaný komín má 4 cm tepelnej izolácie a 4 cm betónovej konštrukcie. To je neporovnateľné s 20 až 30 cm hrubou tepelnou izoláciou domu. Výrobcovia deklarujú, že ich komín je vhodný do EPD. To by ale musela byť ich izolácia priam z raketoplánu a mala by inú cenu. Pri čistení klasického komína máme všetky sadze v interiéri.
Vhodnejší je komín umiestnený priamo na spotrebiči (K2), nezaberá totiž miesto. Pri čistení spadnú sadze do spotrebiča a kúdoly prachu nemáme v dome. No i tak zatiaľ nemáme naozaj kvalitný komín pre EPD.
Komín v exteriéri (KE) je netradičný, nie každý sa s ním zmieri. Postačí jedna priechodka cez stenu. Cez tento komín určite nezatečie do domu. Môže sa chladiť, koľko chce, dom neochladí. A pri čistení ostanú sadze (Sa) vonku. Zatiaľ úplne vyhovuje a je aj za primeranú cenu.

Vykurovanie úsporného domu

Kúrenie v starom dome a v EPD

a) V starom dome mala pec povrchovú teplotu do 70 °C, teplo stúpalo hore, no hneď sa odoberalo do netesného stropu, vyfučalo oknami, neizolačné sklá i podlaha odobrali svoj diel. K peci sa tak dostal vzduch ohriaty na 17 °C. Ten sa čiastočne spálil v ohnisku. Úbytok vzduchu doplnili netesné okná alebo na to uspôsobené vetráky v stenách. A kolobeh sa začal znova. Veľký rozdiel teplôt medzi pecou a podlahou (70 – 20 = 50 °C) pomáhal teplo intenzívne rozdeľovať – vykurovať.

b) V utesnenom a zateplenom dome sa „nedeje skoro nič“. Všade je stabilná teplota cca 20 °C, žiaden prievan. Spotrebič, ak nemá prekúriť, má mať pomerne nízku povrchovú teplotu. Rozdiel medzi 40 °C a žiadanými 20 °C je taký malý, (40 – 20 = 20 °C), že tepelná výmena ide pomaly – čo je u nás žiaduce, no môže sa až zastaviť. Naučiť sa obsluhovať klasickú pec v EPD vyžaduje kumšt, cit. Pri náhlom poklese teplôt vonku nemožno len tak prikúriť. Na druhej strane sa ochladenie po poklese teplôt v interiéri prejaví neskôr, o 12 i viac hodín.

Vykurovanie úsporného domu

Teplovzdušná krbová vložka v starom dome a v EPD

a) Teplovzdušná vložka funguje na základe rozdielu teplôt. V ohrevnej komore (K) je aj 150 °C. Ohriaty vzduch prúdi potrubím. Straty na teplote a na výfuku (V) sú tu asi 60 °C. Viac by bolo nebezpečné. Prirodzeným stúpaním možno vzduch dopraviť asi do vzdialenosti 6 m a s ventilátorom asi do 10 m. Potom sú už veľké straty a vzduch je vlažný. Po vyfúknutí z rúry sa teplý vzduch rozptýli, je chladený stenami, oknami a pri teplote cca 20 °C sa nasáva nazad do ohrevnej komory. Tepelný rozdiel umožňuje chod spotrebiča – sústavy – a vykurujeme. Dnes dodávané vložky majú minimálny výkon asi 4 kW. Dajú sa tiež použiť, ale obmedzene.

b) V EPD niet potrebného rozdielu teplôt. Ak by sme dosiahli pôvodný výkon spotrebiča (spomenuté 4 kW), dom prekúrime. Pre vhodné kúrenie by bolo na výfuku optimálnych asi 40 °C. To ale vložka s malým výkonom neutiahne. Tok sa môže pozastaviť. Alebo, ako sa už stalo v praxi, teplý vzduch sa hromadil v sústave. Po vyfúknutí ostal "visieť pod stropom" a prehriala sa horná časť priestoru. Použitie ventilátorov je možné, ale hluk, vírenie prachu i náklady na elektrinu nám uberajú príjemné pocity kúrenia. Použitie obvyklej vložky, hoci s tzv. ťažkou obstavbou v EPD neodporúčame. Vynaložené náklady nebudú úmerné výsledku.

Veľmi ťažká pec v EPD

Táto pec (váha nad 1 000 kg) je populárna u staviteľov EPD. Pomerne jednoduchá konštrukcia sa stavebne dobre zvládne podľa dostupných informácií z internetu. Obyčajne ju nájdeme pod názvom Fínska pec (finish stove). V EPD sa však môže však zachovať nevhodne. Bola vyvinutá do treskúcej zimy a „hučí v nej“ celú zimu. Zakuruje sa 1- až 2-krát denne. Pri našej mokrej zime s náhlymi zmenami počasia je už nevhodná. Nedokáže rýchlo reagovať ani pracovať na výkon pod 50 % od menovitého. Žiadaný výkon dosahuje pec až o 12 aj viac hodín po zakúrení.

a) Pokus prikúriť pecou bude neúspešný. Ak do nej dáme málo paliva, nevyhreje sa pec ani komín. Dym sa v polceste zastaví, ochladí a začne ho tlačiť nazad. Z pece sa valí dvierkami a zvyšný sa plazí lenivo hore komínom a potom po streche doslovne tečie pred dom. Dvor je plný štipľavého dymu zo zlého spaľovania. Steny sa nezahrejú, teplo ostane v plášti pece a nevydá sa do miestnoti.

b) Ak dáme do pece veľa paliva, pec sa nahreje, pekne horí, ale dom je prekúrený, lebo pec nemožno pribrzdiť.

c) Pec je dimenzovaná na optimálnu dávku paliva, štandardnú vonkajšiu teplotu (ruskú či fínsku zimu), veľkosť priestoru, kvalitu obvodových stien. Tu pracuje normálne. EPD je už v inej kategórii. Žiadaný výkon i vlastnosti nemusíme dosiahnuť. Teda vynálezy a zvyklosti z iných častí sveta nemusia u nás fungovať stopercentne. Postačí pár chýb pri stavbe pece, nevhodná konštrukcia domu, staré zvyklosti obsluhy a máme v dome aj 2 tony zle fungujúceho materiálu. S pecou sa treba zžiť, naučiť sa drobné finesy obsluhy. V EPD je ich viac ako v obvyklom dome. Zdá sa, že optimálna pec do EPD pre naše klimatické pomery by mala byť ľahšia, menšia, rýchlejšia. Skúseností s nimi je však pomenej.

Vykurovanie úsporného domu

Horenie vhodné do pece v EPD

a) Obvyklé roštové horenie je v EPD menej vhodné do pece. Dávka paliva na roštovom ohnisku horí celá a pomerne rýchlo, asi 3 kg dreva/h, podľa regulácie prívodu vzduchu. Horenie je neekologické a neraz aj neekonomické. Obmedzene sa využíva ešte v ťažkých stavaných peciach.

b) Tzv. horné odháranie je vyhotovené napríklad pomocou trubice s otvormi. Trubicou je privádzaný vzduch potrebný na horenie. Ten musí klesnúť dolu, ide proti prúdu teplého vzduchu. V palive zhára iba horná časť paliva. Horenie je pomalé, hospodárne a ekologické. Trubica nemusí byť viditeľná, môže ju nahradiť systém kanálikov a malých otvorov na vnútornom plášti ohniska. Otvory laik ani nezbadá. Princíp používajú spomenuté kanadské piecky. Pri stavanej peci je potrebné toto horenie rozumne inštalovať, aby nedošlo k nežiaducim javom. Napríklad, aby sa pec nemusela nahriať, aby dávala teplo. Slúžila by len ako „spaľovač“.

Text: Ing. arch. Vladimír Institoris, PhD.
Foto: autor, Združenie Artur, Createra
Zdroj: časopis Urob si sám 1/2016, JAGA GROUP, s.r.o.

Komentáre

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.
Dušan | 30.01.2016, 10:39
Ahoj Richard. Plánujeme z manželkou postaviť dom EPD no nemáme žiadne relevantné podklady (veľa je rôznych fámov, prepočtov a čo ja viem čoho) a skúsenosti z touto problematikou a taktiež z problematikou vykurovania spomínaného tebou, ktoré ma nesmierne zaujalo, príp. možnosti kombinácie viacerých druhov vykurovania z hľadiska efektívnosti a jednoduchosti systému. Ak by bolo možné kontaktujte ma na e-mail: cistiacestancik@gmail.com.
Richard | 29.01.2016, 15:12
Pekné cvičenie rôznych alternatív. Ja som si do EPD urobil najvhodnejšiu kombináciu všetkých pozitívnych faktorov. Krbová vložka umiestnená v strede domu s akumulačnou obostavbou a akumulačnou výplňou (naskladané šamotové tehly). Vložka má 95% tesnosť a nasáva vzduch z exteriéru (kanalizačné potrubie umiestnené v základovej doske pre tento účel) a zároveň má sústavu kanálikov ktoré predohrievajú tento vzduch, takže sa objavuje aj sekundárne horenie. Vzduch v miestnosti sa nemieša a nespotrebováva krbom - ten sa ohrieva od krbového skla a naakumulovanej obostavby. Rekuperácia zabezpečí, že teplo je rovnomerne distribuované do všetkých miestností a že nedochádza k presúšaniu vzduchu. Kúrim iba cez víkendy, poprípade keď sú veľmi studené dni (-5 a nižšie). Obvykle stačí jeden väčší kýbel dreva, ktorý vydrží cca 4-5h (prikladám jedno polienko po úvodnom rozkúrení raz za 1/2h). Aj pri -10°C vonku teplota v miestnosti vie vystúpiť na 28°C, ale pocitovo je to menej, lebo rekuperačné vetranie vytvára jemný prievan. Do rána teplota klesá k 23°C a opätovné zakúrenie stačí až v podvečer. Hlavným dôvodom, prečo som sa rozhodol pre krb je, že EPD je počítaný pri vnútornej teplote 20°C (15KWh/m2). V prípade, že chcete mať doma 23-24°C potreba vykurovania sa môže kludne zdvojnásobiť a je nutný doplnkový zdroj tepla. Nehovoriac o extrémnych prejavoch počasia, s ktorými sa v EPD jednoducho nepočíta. Napr. dva týždňe teplôt pod bod mrazu aj cez deň a so zamračenou oblohou, teda žiadne tepelné zisky (takáto bola zima v r. 2014).
Dario | 28.01.2016, 18:33
Fajn clanok....myslim ze mnoho ludom napovie pokial im vyraz matematika nie je cudzi.... Len ma mrzi ze sa nehovori o peletovych interierovych peciach...napr. pece zn. RIKA....prepocty by vyzerali lepsie!!!!

Praktické rady, tipy a návody každých 7 dní.
 

Prečítajte si
Reklama