Co je to sálavé teplo?

 

Z fyzikálního hlediska:

Sálavé teplo má stejné fyzikální vlastnosti jako sluneční záření, pouze s tím rozdílem, že světlo je vidět. Ostatní vlastnosti, jako například způsob šíření v prostoru, způsob předávání energie nebo například schopnost se odrážet od lesklých ploch jsou stejné. Šíření tepla není vázané na hmotné prostředí, a proto se může šířit i ve vakuu. Z tohoto důvodu ho není možné vyvětrat, protože jeho energie je uchována v okolních předmětech, které ho pohlcují a dále vyzařují do prostoru (Energie vyrobená v ohništi se ukládá v akumulační hmotě kamen. Pomalu prochází tělesem až na povrch pláště. Odtud je formou elektromagnetického vlnění šířena do okolního prostoru – kolmo na plášť. Po dopadu na okolní předměty jim předá svoji energii, kterou tyto předměty dále druhotně předávají do okolního prostředí). Jelikož se vzdáleností kvadrátu ztrácí svoji energii, tak v místnosti vznikají člověku příjemné vertikální tepelné zóny – ve výšce ramen máme téměř stejnou teplotu jako u nohou. Každý si najde svoji tepelnou zónu, která mu momentálně vyhovuje a to i s ohledem na zdravotní stav a věk. Proto je člověku v takto vyhřátých prostorách příjemně. Díky všem výše citovaným faktorům může být průměrná teplota vzduchu v místnosti nižší (19°C) než u systémů teplovzdušných, a přesto člověku v takto vytápěných místnostech není zima. Stejný pocit známe z lyžování v horských střediscích – lanovkou vyjedeme na vrchol a přestože je okolní teplota okolo 0° C, tak díky sálavému teplu ze Sluníčka si klidně sundáme bundu a svetr, a přesto je nám teplo.

 

Ze zdravotního hlediska:

Sálavé teplo je člověku prospěšné infračervené záření typu C, jehož vlnová délka je těsně pod hranicí 9 000 nm. Zasahuje do hloubky 0,1 mm pod povrch kůže, kde jsou umístněny podkožní nervové buňky a lymfatické žlázy. Zde dochází k jejich stimulaci, regeneraci a uvolnění. Sálavé teplo taktéž podporuje látkovou výměnu, uvolnění svalů, zlepšuje krevní oběh, má pozitivní účinky na imunitu a v neposlední řadě ve vytápěném prostoru vytváří pozitivní iontové prostředí, které si někteří osvícení lidé doma uměle vytvářejí volně prodejnými ionizátory vzduchu. V prostoru, který je vytápěný sálavým teplem nedochází vlivem vytápění k vysoušení vzduchu a takovýto prostor je takřka ušetřen utírání prachu. Všechny tyto pozitiva člověk dostává jako přidanou hodnotu ke svým sálavým kamnům nebo sálavému krbu.

 

Z technického hlediska:

Relativně hmotná sálavá kamna mají vysokou účinnost spalování a s tím spojenou ekologičnost provozu. Velké keramické nebo šamotové plochy pláště zahřáté na nízkou teplotu vysálávají do prostoru pro člověka žádané sálavé teplo. Vyznačují se dlouhou setrvačností naakumulované tepelné energie, které je postupně uvolňována do prostoru.

 

Jak správně postupovat při výběru vhodného způsobu vytápění.

Prvním bodem při výběru vhodného způsobu vytápění je analýza objektu a stanovení ideální konstrukce topidla. Zásadně se bude lišit zdroj vytápění u rekreační chaty a u trvale obydleného rodinného domu. U rekreační chaty je žádoucí použít takový zdroj tepla, který se rychle nahřeje a rychle předá svojí tepelnou energii okolnímu prostředí. Daní za to bude časté přikládání cca každou hodinu a půl až tři hodiny. Naopak u trvale obydleného domu není nejdůležitějším hlediskem rychlost náběhu celého systému, ale dlouhá setrvačnost předávání tepelné energie (akumulace) a malá četnost přikládání.

Dalším bodem je výpočet tepelné ztráty vytápěného prostoru, podle které se určuje potřebný výkon topidla. Poté již následují odborné kamnářské výpočty, při kterých se stanovují dimenze jednotlivých konstrukčních částí včetně minimálního průřezu komína.

Na výše uvedené body Vám fundovaně nalezne odpověď pouze schopný a znalý kamnář.

Jak správně topit?

Alfou a omegou kvalitního spalování je správné dávkování předehřátého externího spalovacího vzduchu a použití kvalitního suchého dřeva (samozřejmostí je výběr kvalitního topeniště s deklarovanou účinností).

Spalovací vzduch:

Renomovaní výrobci kamnových a krbových vložek nabízejí možnost dodatečné instalace několika teplotních čidel, které kontrolují dosažené teploty a tím i efektivitu spalovacího procesu. V součinnosti s těmito čidly spolupracuje automatizovaný servopohon, který dávkuje množství externího (pokud možno předehřátého) vzduchu potřebného v tom daném okamžiku k procesu hoření. Takzvaná automatika nahrazuje lidský faktor – proškolená obsluha topidla seznámená s návodem na obsluhu může regulovat přívod spalovacího vzduchu mechanickou páčkou umístněnou na samotném topeništi. Účinnou regulací (ať už manuální nebo automatickou) nedochází k překysličování ohně, ochlazování spalin nebo ochlazování akumulační masy, a tím pádem i méně ekologickému a neefektivnímu topení. Automatika efektivně reguluje proces hoření, prodlužuje jej, prodlužuje taktéž dobu akumulace a zároveň snižuje náklady na vytápění.

 

Dřevo na topení:

Dřevo pro topení má být uskladněno pod krytým a vzdušným přístřeškem. Tam má podle podmínek vysychat minimálně jeden, ale spíše dva roky. Před použitím by měla jeho vlhkost klesnout pod 20%. Použití dřeva s vyšším obsahem vlhkosti způsobuje sníženou výhřevnost, zakuřování skla, zvýšené zanášení tahového systému a odkouření sazemi a dehtem. Je nepsané pravidlo, že vedle topidla mám vždy připravené dřevo, které spálím během tří dnů (dojde k finálnímu dosušení dřeva). Tvrdé dřevo jako je dub, buk, habr nebo jasan má větší výhřevnost než měkké dřevo. Z toho plyne jeho menší spotřeba na stejný tepelný výkon. V případě, že uživatel bude topit dřevěnými briketami, tak jejich dávkování bude o 20% nižší než je předepsaná dávka běžného paliva.

 

Obecné zásady správného topení:

Prvním předpokladem pro správné topení je před prvním použitím topidla řádné proškolení obsluhy kamnářem a pečlivé seznámení se s návodem na obsluhu. Bez splnění těchto dvou podmínek může zákazník svojí neznalostí vážně poškodit nejen topidlo, tahový systém nebo v nejhorším případě vážně poškodit komínový průduch či samotnou budovu. Zákazník musí mít vždy na paměti, že v ohništi se vyvíjena vysoká pracovní teplota a veliká energie.

Do prostoru ohniště naskládejte výrobcem nebo kamnářem předepsané množství paliva. Naspod dejte hrubší dřevo a tuhý podpalovač. Navrch naskládejte drobnější dřevo a třísky (do pyramidy). Otevřete přívod spalovacího vzduchu na maximum. Zapalte podpalovač a zavřete dvířka. V ohništi se začne při dosažení 100°C odpařovat zbytková voda obsažená v dřevní mase. Při teplotě 250 - 350°C dojde k uvolnění prchavé složky z paliva (pyrolýza). Jakmile je dosažena zápalná teplota 400°C + je zabezpečen přísun kyslíku, tak dojde k zahoření prchavé složky dřeva – je vidět plamen a dochází k následnému uvolňování tepla. Vzniklé teplo může dále snížit vlhkost zbytku dřeva a uvolnit další spalitelný plyn. Pevný uhlík se povrchově okysličuje na oxid uhelnatý CO. Ten dodáním dalšího kyslíku oxiduje na oxid uhličitý CO2. Je dosažena teplota přesahující 600°C a na hlavě komína viditelně mizí kouř. Dochází ke spálení viditelných pevných látek, zejména uhlíku. V tento okamžik je dosažena minimální nutná spalovací teplota. Pro efektivní a ekologické spalování je však nutno dosáhnout optimálních teplot mezi 800 a 1000°C (Při překročením hraniční teploty 1100°C dochází k uvolňování zdraví škodlivých oxidů dusíku NOx. Následné zvyšování teploty vede až k vytváření strusky a vede k závažnému poškozování celého topidla, tahů i komína). V tento okamžik snížíme množství nasávaného externího vzduchu zhruba na polovinu. Přebytečný kyslík by ochlazoval spaliny a zastavil nastartovaný proces. Proces spalování dále pokračuje. Když v ohništi zůstávají již jen žhavé uhlíky bez viditelného plamene, tak úplně zavřeme přívod vzduchu. Od tohoto okamžiku dochází k akumulaci většiny tepelné energie do akumulační masy. Po celkovém vyhasnutí otevřeme dvířka a dle předchozího návodu opět naložíme dřevo, otevřeme přívod spalovacího vzduchu naplno a zapálíme (Při kvalitním spalovacím procesu dochází k maximální využití energie paliva, tedy jeho dokonalé vyhoření, kdy po spalování nezbudou žádné nespálené zbytky hořlaviny tzv. nedopal). Cykly zapálení, vyhoření a opětovného zapálení opakujeme v předepsaných intervalech.

Vyvážené spalování dřeva při teplotách 800 – 1000°C je účinné, garantuje danou  životnost topidla, je efektivní, ekologické a má minimální negativní vliv na životní prostředí.

Jak hoří dřevo

1200°C a více          Uvolňování škodlivých NOx
1000°C                     Maximální teplota spalování
800°C                     Ideální teplota spalování
600°C                     Mizí kouř (spalování pevných látek, zejména uhlíku)
400°C                     Zapálení plynů (je vidět plamen)
250°C – 350°C       Zplynování (uvolňování prchavé složky z paliva)
100°C                     Vysušení vody (odpaření vody z paliva)

 

Volba správné konstrukce komínu

Hlavním úkolem komínu je odvést vzniklé spaliny nad střechu, kde dojde k jejich rozptýlení do ovzduší. Při tomto procesu je komín vystaven působení několika činitelů, jako je vysoká teplota a složení spalin (lze ovlivnit volbou kvalitního topidla a kvalitou použitého dřeva), které do značné míry ovlivňují jeho životnost. Díky tomuto značně agresivnímu prostředí jsou na komíny kladeny velice vysoké nároky, které se musí vždy zohledňovat při výběru správného spotřebiče a výběru správného typu a konstrukce samotného komína. Proto se před samotnou stavbou komínového tělesa poraďte se svým kamnářem a kominíkem.

 

Proč táhne komín

Komínový tah se vytváří na základě rozdílu objemové hmotnosti chladnějšího vzduchu okolí a teplých spalin vpouštěných do komínového průduchu. Ideální je kulatý průřez komínu. Má nižší hodnotu vnitřního tření spalin než hranatý průřez a nevytváří zpětné turbulence.

Komínový tah je v některých případech složitější „nastartovat.“ Jedná se především o tu část roku, kdy je venkovní teplota nízká (vzduch v komíně má taktéž nízkou teplotu) a přitom na jeho nadstřešní část svítí sluníčko a prohřívá ji. Za těchto podmínek je někdy složitější celý proces hoření nastartovat - někdy dochází k zakuřování do místnosti. V tomto případě pomůže jednoduchý trik. Otevřeme vybírací dvířka na patě komína, dovnitř strčíme část zmuchlaných novin a zapálíme je. Tímto jednoduchým způsobem dojde k částečnému prohřátí komínového průduchu a komínový efekt bude možné nastartovat.