Výběr velikosti krbu |

O vhodnosti stavby krbů panují nejvíce protichůdné názory: někteří věří, že jsou k ničemu; jiní hodlají v mrazivé zimě vytápět dům krbem.

Nikdo samozřejmě nepopírá mimořádnou atraktivitu otevřeného ohně v krbu.

Princip fungování otevřeného ohniště

Pro spalování dřeva v otevřeném ohništi je potřeba 6–9 m³ vzduchu na 1 kg dřeva. Při tomto průtoku vzduchu je zajištěno účinné spalování s tvorbou určitého množství kouře. Pro kouř do místnosti je samozřejmě snazší unikat než malým otvorem ve stropě topeniště. Jak tomu zabránit?

Do krbu nejsou žádné vstupní dveře a jediný způsob, jak zablokovat kouř, je proudění vzduchu směřovaného z místnosti do krbu a následně komínem do atmosféry. Praktická měření ukázala, že takový proud vzduchu může fungovat jako dveře, blokující cestu kouře do místnosti za předpokladu, že jeho rychlost je alespoň 0,25 m/s.

příklad

V krbu o velikosti portálu 1×0,5 m se spaluje 5 kg dřeva po dobu 1 hodiny Pro zamezení vnikání kouře do místnosti je nutné zajistit za 1 hodinu minimálně následující přívod vzduchu do krbu:

V = 1 x 0,5 x 0,25 x 3600 = 450 m³

Výsledné množství vzduchu je přibližně 1,5 násobek objemu celého objektu, tzn. Uvažované ohnisko určuje rychlost výměny vzduchu za 1 hodinu, která se rovná 1,5. Na druhou stranu pro běžné spálení 5 kg palivového dřeva je potřeba pouze 30–40 m³ vzduchu.

I když tedy spalování dřeva nevyžaduje intenzivní výměnu vzduchu, je pro zamezení možnosti vnikání kouře do otevřené místnosti nutné zajistit přívod vzduchu 10-15x větší, než je potřeba pro vlastní spalování dřeva.

• krb je velmi účinný mimo sezónu při vysoušení malého domu pro pravidelné bydlení (víkendový dům, chata), umožní vám velmi rychle vytopit místnost;
• v chladném období (při teplotách pod -15–20°C) může krb v poměrně krátké době „odpočinout si„dům.

Zkušenosti s obsluhou otevřeného ohniště. Účinnost otevřeného ohniště

Roštové tyče s otvory nebo bez otvorů?

U krbů se vstupními dveřmi je přítomnost roštů s otvory v otevřeném krbu povinná, použití roštů s otvory podporuje úplnější a rovnoměrné spalování palivového dřeva; Množství vzduchu vstupujícího otvory v roštu je však pouze 2-6 % z celkové potřeby vzduchu pro topeniště, takže hodnota roštu pro otevřené topeniště je taková, že se zkrátí doba používání topeniště a tím se mírně sníží množství vzduchu unikajícího do atmosféry.

Uzavření klapky nepomůže zvýšit účinnost krbu, protože se snížením průřezové plochy komína klesá nejen množství spalin unikajících ven, ale také množství vzduchu vstupujícího do krbu. , tj. sníží se proudění vzduchu, které je nutné k zamezení vstupu kouře z krbu do místnosti.

Přívod venkovního vzduchu přímo do ohniště a účinnost krbu

Často můžete slyšet tvrzení, že přívod venkovního vzduchu do otevřeného krbu pomáhá zvýšit jeho účinnost v důsledku snížení vlivu vzduchu přicházejícího z místnosti. V praxi vstupuje do krbu přes sání vzduchu pouze 10–20 % vzduchu potřebného pro normální fungování krbu, protože plocha průřezu takového sání vzduchu bude vždy menší než plocha průřezu. portálu. Pouze přítomnost dveří (například křídlových) dává v tomto případě velmi významný efekt.

Komín

Krb musí mít komín dostatečně velkého průřezu. Komín musí zajistit odvod plynů vznikajících při spalování dřeva z ohniště a také vzduchu, jehož množství 10–30krát převyšuje objem plynů. Proto musí být průřez komína dostatečně velký.

Provedení a rozměry zděného topeniště

Existuje tolik názorů, kolik je lidí, kteří je vyjadřují o správné velikosti lézí. Zde jsou velikosti krbů doporučené švédskými odborníky.

Zlepšení fungování krbu

Termín „zlepšení funkce krbu“ lze použít k označení 2 procesů:

• pro zvýšení přenosu tepla (výkonu) krbu, když je potřeba zvýšit teplotu vnitřního vzduchu;
• ke snížení potřeby vzduchu pro krb, kdy je potřeba udržovat stálou teplotu uvnitř místnosti nebo zlepšit tahové podmínky v krbu.

Zvýšení přenosu tepla (výkonu) ohniště

Zajištění účinného přenosu tepla je vyžadováno v místnostech, kde je nutné v krátké době zvýšit teplotu vzduchu, například pro vysušení venkovského domu. Existuje několik dalších zařízení, která splňují výše uvedené požadavky. Vzhledem k tomu, že potřeba topného výkonu po ohřátí vnitřního vzduchu klesá, bylo by vhodné po dosažení požadované teploty vnitřního vzduchu z krbu odstranit další zařízení.

Téměř všechna zařízení určená ke zlepšení přenosu tepla topeniště ohřívají vzduch vstupující do místnosti, proto je při výběru a instalaci takového zařízení nutné věnovat zvláštní pozornost teplotě vzduchu opouštějícího takové zařízení a v blízkosti dřevěných konstrukcí tak, aby teplota ohřívaného vzduchu nepřesáhla 130°C.

Snížení potřeby vzduchu pro topeniště

Pokud krb nevyžaduje velký výkon (to znamená, že jsou zde trvalé obytné prostory nebo byla dosažena požadovaná teplota vnitřního vzduchu), pak by se pro zlepšení funkce krbu mělo snížit proudění vzduchu do krbu. Vybavením krbu těsně uzavíratelnými dvířky můžete snížit spotřebu energie na vytápění domu, protože. Těsně zavřená dvířka zabraňují výměně zbytečného vzduchu.

Účinnost krbů s přídavným ohřevem vzduchu

V Anglii, kde jsou krby na vzduch obzvláště běžné, byly provedeny studie s cílem porovnat účinnost různých konstrukcí krbů. Byly studovány krby klasické konstrukce a s přídavným ohřevem vzduchu.

Bylo zjištěno, že účinnost klasického krbu je 15–18 % a krbu s přídavným ohřevem vzduchu 36 %, přičemž 1/3 tepla předává konvekci.

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.

úvod

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 mnoho výrobců je nedůvěřivých a v popisech svých produktů (kovová kamna) uvádí 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 zajištěním 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 zahřát.

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 19. 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 přičíst 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.

Při výpočtu bereme v úvahu pouze tu část plochy, která se účastní aktivního vytápění!

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.