Ogrevanje s pečmi

Načini ogrevanja

V prostor prihaja, skozi stene, okna in vrata, hladen zrak. Zato moramo hladne prostore pozimi ogrevati. Gorivo lahko zgoreva v prostoru, ki ga želimo ogreti. V takšnih primerih govorimo o lokalnem ogrevanju. Toplota se tako, preko ogrevala, neposredno širi po prostoru. Za to je potrebna lokalna peč. Gorivo lahko zgoreva tudi drugje in nastalo toploto, s pomočjo medija, (vode, pare, zraka) prenaša v ogrevan prostor. V takšnem primeru govorimo o centralnem ogrevanju.

Ko se v prehodnem obdobju, proti večeru, stanovanje ohladi, je primerno zakuriti v kaminu ali kakšni drugi sobni peči. Ogrevanje s sobnimi pečmi ali kamini spada med najstarejše načine ogrevanja. Pri sobnih pečeh se vir toplote nahaja neposredno v prostoru, ki ga ogrevamo. Sobna peč ni samo poceni rezervni vir energije, temveč z njo prihranimo veliko energije, saj nam v prehodnem času ni potrebno zagnati centralnega ogrevanja. Ogrevanje mora biti tako, da lahko izbiramo in vzdržujemo zaželeno temperaturo v prostoru. Paziti moramo, da se zrak, zaradi ogrevanja, v prostoru ne kvari.  

Peči za trdna goriva

Peči za trdna goriva obstajajo v mnogih oblikah, kamini, peči, toplozračne peči, železne itn. Najbolj znane so železne peči na drva ali premog. Da se toplota bolje izkoristi, se dimni plini ne smejo odvajati neposredno v dimnik, temveč šele potem, ko se ohlade, v dimnih kanalih v peči. Največkrat so ti kanali v zgornjem delu peči. Take peči izkoriščajo toploto drv in premoga tudi do 80 %. Temperatura odhajajočih dimnih plinov pa je še vedno okoli 200 ^oC, kolikor je tudi temperatura peči pri polni obremenitvi.

Peči na trdna goriva delimo na:

1. a)     Odprte kamine
2. b)    Kaminske peči
3. c)     Lončene peči
4. d)    Železne peči

 

1. a)    Odprti kamini

Namen klasičnega odprtega kamina je, v prvi vrsti,  za ogrevanje prostorov z odprtim kuriščem. V preteklosti so bili kamini v uporabi za ogrevanje prostorov na raznih dvorcih in palačah. V sedanjosti so kamini, v eno ali več družinskih hišah, popularni zaradi lepega videza in služijo predvsem za okras ter včasih tudi kot dopolnilno za ogrevanje prostora. Kurjenje v kaminu ustvarja prijetno ozračje s prijetno toploto, ob odprtem ognju. Vendar imajo kamini, z odprtim kuriščem, zelo slab toplotni izkoristek, nekje med 30 do 50 %.

Kamine z odprtim kuriščem moramo priključiti na samostojen dimnik. Vgradnja kamina je v preteklosti spadala med zahtevnejša dela, ki so jim bili kos le vrhunski mojstri. Danes lahko na tržišču kupimo že izdelani kamin, ki ga je potrebno samo še sestaviti in obdelati. S tem je zagotovljen pravilen vlek in popolno zgorevanje.

Kamini z odprtim kuriščem spadajo po predpisih med majhne kurilne naprave z občasnim delovanjem. To pomeni, da stalna uporaba za ogrevanje prostora ni dovoljena. Pri kaminu z odprtim kuriščem so najpomembnejši elementi, oblika kurišča iz šamotne opeke ali iz litega železa, premer in višina dimnika ter zadosten dovod zraka za zgorevanje. Da zmanjšamo toplotne izgube, ki nastajajo pri vleku, skozi dolgi dimni priključek, je priporočljivo, da je dimnik v sredini zgradbe.

Vgradnja kamina z odprtim kuriščem je primerna za prostor z minimalno površino okoli 20 m². Kamina ne smemo vgraditi v bližini okenskih odprtin. Pred kaminom naj ne poteka glavna komunikacija v prostoru. Za kurjenje je priporočljiva uporaba drv (polena), predvsem iz breze ali bukve, pri kaminih z zaprtim kuriščem pa se uporabljajo tudi briketi iz lesnega premoga. Najprimernejša so suha drva, stara vsaj 2 leti. Nikakor pa za kurjenje v kaminu ne smemo uporabljati svežih drv.

Tipi in dimenzije

Kamine z odprtim kuriščem delimo na 1-, 2-, 3- ali 4-stranske, pri čemer je velikost dimnega priključka odvisna od površine kamina. Velikost kamina z odprtim kuriščem mora biti v sorazmerju z velikostjo prostora. V preglednici št. 1 so podane približne mere za vgradnjo 1-, 2-, 3-stranskega kamina.

Preglednica št. 1: Približne mere za vgradnjo kamina

Površina prostora :   Velikost kurišča                   ≈  50 - 70  : 1 Velikost kurišča :      širina  :  višina  :  globina     ≈  4 :  3  :  2,5 Velikost kurišča :      presek dimnika                    ≈  10 : 1

Slika 1 - Tipi kaminov z odprtim kuriščem

Približne mere za vgradnjo kamina z odprtim kuriščem so podane v preglednici št. 2.

Preglednica št. 2: mere za vgradnjo kamina z odprtim kuriščem

Površina prostora v m2	Približne mere za kurišče v cm			Presek dimnika v cm 1)
	b	h	t	1-stranski	2 do 3- stranski
15 - 20	60 - 65	45 - 50	35 - 40	20	22,5 - 25
20 - 30	70 - 75	50 - 55	40 - 45	22,5	25 - 30
25 - 35	75 - 80	55 - 60	45 - 50	25	30 - 35
35 - 50	85 - 100	65 - 70	50 - 60	30	35
1) Učinkovito delovanje pri višini dimnika okoli 6 - 8 m.

 

Primer: 1 stranski kamin z odprtim kuriščem Velikost prostora     30 m2 Velikost kurišča 30/60 = 0,5 m2   Odprtina kurišča za kamin z odprtim kuriščem: Širina x Višina     ≈  80x60 cm Globina               ≈  50 cm Mere v cm:          ≈ 80/60/50   Presek dimnika = odvodna dimna cev ≈ 0,05 m2     = Ø 25 oziroma 22,5/22,5 cm

Dimniki

Dimnik ima nalogo, da odvaja zgorele pline iz kurišča in, da ustvarja potreben vlek. Posledica tega je podtlak v kurišču, v katerega vteka zrak, potreben za zgorevanje. Dimni plini imajo višjo temperaturo kot okolijski zunanji zrak, zato so specifično lažji in se dvigajo. Tlak je odvisen od višine dimnika in razlike gostot dimnih plinov in zunanjega zraka. Če je hladnejše, bo tlak močnejši, prav tako, če so dimni plini bolj vroči. 

Vsak kamin z odprtim kuriščem potrebuje svoj dimnik, ki stoji zadaj ali ob strani. Po pravilih je predpisani presek dimne tuljave ≥ Ø 20 cm ali ≥ 20 x 20 cm. Po navedbah proizvajalcev so možni tudi manjši ali večji preseki dimnih tuljav, kot je prikazano v preglednici št. 2.

Dovod zraka za zgorevanje

Kamin z odprtim kuriščem potrebuje, po predpisih, za pravilno zgorevanje, lasten dovod zraka, ki ni v povezavi s prostorom v katerem je postavljen. Zato je potrebno paziti, da

-        je v prostoru, kljub zaprtim oknom, zadostna količina zraka

-        bo prostor, skozi katerega priteka hladen zrak, primerno ogret

-       ne pride do prepiha za ljudi, ki sedijo pred odprtim kuriščem kamina.

Za potreben dovod svežega zraka, je priporočljiv poseben dovodni zračni kanal, preko katerega lahko dovajamo zrak iz zračnega prostora v kleti, ali direktno od zunaj .  Zračni kanal lahko namestimo direktno pod rešetko kurišča , s strani ali s sprednje strani  podnožja kamina. Velikost zračnega kanala določimo na osnovi velikosti kurišča in prostornine prostora, kjer je nameščen kamin. Na sliki št. 3 je prikazan prerez kamina z dovodom svežega zraka za zgorevanje, skozi dimni kanal, iz kleti.

Kamini z odprtim kuriščem morajo imeti tudi varnostno območje pred kuriščem, narejeno iz ognje odpornega materiala, tako, da ne pride do požara, Da se prostor ne ohlaja v času, ko kamin ne deluje,  je v dimniški priključek potrebno vgraditi dimno loputo. Kamina, z odprtim kuriščem, med delovanjem, ne smemo pustiti brez nadzora.

1. b)    Kaminske peči

Izvor porekla kaminske peči izhaja iz Skandinavije. Kaminske peči ustvarjajo prijetno fiziološko atmosfero, podobno kot kamini z odprtim kuriščem. Delujejo z visokim izkoristkom, podobno kot železne peči. 

Kaminska peč (ogrevalni kamin, lončena kaminska peč) je načeloma izdelana kot prenosna peč.  Velikokrat pa so peči narejene tako, da jih moramo dokončno obdelati na licu mesta. Kaminska peč ima kurišče, oziroma zgorevalni prostor, ki je narejeno iz litega železa, kurišče, pa je s sprednje strani,  večinoma zaprto s steklenimi vrati, skozi katera polnimo peč s kurivom. Pri zaprtih vratih deluje kaminska peč z odgovarjajočim visokim učinkom, ki dosega izkoristek tudi do 90 %. Stranske stene so iz litega železa in so lahko z zunanje strani obložene s ploščicami. Kaminska peč je vsekakor podobna lončeni in njeno kurišče lahko uporabimo tudi za kuhanje ali peko.

Z lesnimi peleti (stisnjeni v cilindrični obliki) lahko, v povezavi z zalogovnikom za kurivo, uredimo popolnoma avtomatski dovod goriva. S tem pa istočasno zagotovimo boljše, oziroma popolno izgorevanje, v kurišču.  

Predpisi

Kaminske peči so izdelane po smernicah DIN EN 13 229 in DIN EN 13 240, v katerih je podan poudarek na izdelavo in manj na gradbene zahteve ter požarno varnost. Ti so sedaj prepuščeni večji odgovornosti izvajalcem. Naprave morajo biti opremljene z oznako CE in s podatki, ki označujejo: tip peči, njen učinek, izkoristek, potreben vlek, vsebnost izpušnih plinov itn.

Postavitev in odmiki

Za namestitev, odmik od gorljivih gradbenih materialov itn., so posebej pomembna navodila proizvajalca. Pred odprtino kurišča morajo biti nameščena tla, iz nevnetljivega materiala ali tla obložena s pločevino, oziroma  varnostnim steklom, kot je prikazano na sliki št 5.

Tudi dimna cev mora biti izdelana iz negorljivega materiala in po predpisih, z minimalnim odmikom 40 cm. V kolikor je cev obdana s toplotno izolacijo debeline 2 cm, zadostuje minimalni odmik 10 cm. Pri prehodih dimne cevi skozi stene iz gorljivega materiala, mora biti dimna cev negorljiva in s slabo toplotno prevodnostjo ter vstavljena v zaščitno cev, z minimalnim odmikom 20 cm.  

1. a)    Lončene peči

Lončene peči imajo večstoletno tradicijo, predvsem v kmečkih hišah, gradovih in dvorcih,  za ogrevanje reprezentančnih prostorov. Zaradi energetske krize in stalnega naraščanja cen goriv so  lončene peči v zadnjih 20 letih, kot dodatno ogrevanje, v družinskih hišah, doživele ponoven preporod. Ocenjuje se, še posebej z gradbeno biološke strani, da prijetno sevalno toploto čutimo, kot naravni način ogrevanja.

Lončena peč se je razvila iz krušne peči. Velik kurilni prostor je zamenjal manjši, prostornino pa zapolnimo s toplotnimi kanali. Oblika peči je poljubna in jo lahko prilagajamo prostoru, v katerem bo nameščena. Lončene peči so večinoma zidane in velikokrat obdane tudi z umetniško izdelanimi, ne poroznimi pečnicami, izdelanih iz žgane gline, ki lahko dosegajo površinsko temperaturo do 150 ^oC.  Peči so lahko fiksni ali prenosni hranilnik toplote, v katerih lahko kurimo z drvmi, šoto in briketi iz rjavega lesnega premoga. V sodobnih izvedba se uporabljajo tudi za ogrevanje s kurilnim oljem ali plinom.

Na trgu obstajajo tri različne vrste lončenih peči, ki se razlikujejo po načinu in uporabi:

-       Osnovna lončena peč

-       Prenosna lončena peč

-       Toplozračna lončena peč

Osnovna lončena peč

Osnovna lončena peč je fiksno zidana in z zelo veliko akumulacijo toplote. V njej lahko kurimo velike kose drv, v odgovarjajoči izvedbi rešetke, pa tudi z briketi iz rjavega lesnega premoga. Hitro uravnavanje temperature in ogretje prostora pri teh vrstah peči ni mogoč.

Delovanje: V notranjem delu lončene peči so izvedeni horizontalni in vertikalni dimni kanali, po katerih potujejo dimni plini, od kurišča v dimnik, in oddajajo toploto, ki se akumulira v ohišju peči. Za ogretje peči potrebujemo približno 2 uri, odvisno od velikosti, debeline sten in vrste vgrajenih materialov. Od naštetega je odvisen tudi akumulacijski čas toplote. Temperatura na zunanjih stenah lahko znaša od 50 do 90^oC.

V preglednici št. 3 so navedene približne vrednosti za toplotno moè in čas trajanja akumulacije toplote v lončenih pečeh.

Preglednica št. 3: Približne vrednosti toplotne moči in akumulacija toplote

Vrsta lončene peči	merska enota	težka	Srednje težka	Lahka
Povprečna debelina stene	cm	13-11	10 - 9	< 9
Nazivna toplotna vrednost	kW/m2	≈ 0,7	0,9 - 1,1	> 1,2
Toplotna akumulacija 1)	h	≥ 10	≥ 8	≥ 5
Teža na površino	kg/ m2	≈ 250	≈ 200	≥ 150
1) ≈ Čas trajanja, da se ogreje na povprečno temperaturo 50oC

Na sliki št. 6 je shematski prikaz osnovne lončene peči, srednje težka gradnja.

Legenda k sliki št. 6

1. Kurišče z rešetko
2. Prostor za pepel s predalčnikom za pepel
3. Pokončni/padajoči in ležeči dimovodi
4. Dimni priključek
5. Stena peči obložena s ploščicami
6. Čistilna odprtina
7. Podstavek peči
8. Ometane stene s krožno klopjo za sedenje
9. Vgrajena ogrevalna površina iz pločevine

Zunanje mere za standardno osnovno lončeno peč se določijo na osnovi velikosti pečnice (lončena ploščica). Na primer, da je zunanja mera pečnice 4 ½ x 3 ½ x 5 znaša zunanja mera lončene peči  99 x 77 x 110 cm (b širina x t globina in h višina).

Krušna peč: Med posebne vrste lončenih peči prištevamo krušne peči, ki so v preteklosti bile značilne na podeželju. Krušne peči so v imele dvojno vlogo. Služile so predvsem za peko hrane in ogrevanje prostorov, v zimskem obdobju. Kurišče v krušni peči je kar na osnovni površini, na katero se naloži kurivo, ki ga zakurimo od zgoraj.

Lončeni zidani štedilnik

Štedilniki, ki so zidani z opeko in obdani z lončenimi ploščicami so namenjeni kuhanju, pečenju in ogrevanju. Dimni plini, ki zgorevajo v štedilniku, imajo vlek skozi zidane dimne kanale in vgrajene elemente v štedilniku, preden preidejo v dimnik. Na tak način segrevamo kuhalno ploščo, pečnico, toplo vodo, če je vgrajen vodni kotliček in, v masivnem zidovju, akumuliramo nastalo toploto. Zidan štedilnik, obložen z lončenimi ploščicami je prikazan na sliki št. 7.

Med glavne sestavne dele štedilnika spada kuhalna plošča, ki je narejena iz posebne jeklene pločevine, ki se ne deformira. Vgrajena pečica je obdelana z emajlom na obeh straneh, okoli katerih se ustvarja popoln tokokrog vročih dimnih plinov. Kurišče je, v večini primerov, narejeno iz šamotne opeke. Tako lahko v kurišču zagotovimo delovanje z višjimi temperaturami. Na kakovost zgorevanja v kurišču vpliva tudi dotok segretega sekundarnega zraka. S tem dosežemo idealne vrednosti emisij, ki se po navadi gibljejo globoko pod določeno mejo. Za kurjenje najpogosteje uporabljamo les ali rjavi premog.

Toplozračne lončene peči

Toplozračne lončene peči spadajo med najpogosteje uporabljene lončene peči in so primerne:

-       Za dopolnilno ogrevanje centralnemu ogrevanju, v prehodnem obdobju, ko še ni racionalna uporaba centralnega ogrevanja

-       Za dodatno ogrevanje, v najbolj mrzlih zimskih dnevih, če s centralnim ogrevanjem ne dosežemo v prostoru želene toplote, ker je bil izračun za potrebno toploto narejen na tesno in prilagojen boljši izrabi, v drugem letnem času, ali

-       Z odgovarjajočimi zračnimi kanali, kot toplotno zračno gretje, za več prostorov ali za celotno eno družinsko hišo.

Delovanje: Pri toplozračnem ogrevanju se toplota v prostor dovaja s konvekcijo, preko nastavljivih zračnih rešetk. Pri lončenih pečeh pomeni to najhitrejši način za ogrevanje prostorov. Po določenem času, ko se segreje zidovje peči, odvisno od debeline in vrste materiala zidov, začne v prostoru za daljši čas sevati toplota.

Mere peči: Velikost ogrevalnega vložka se ureja po toplotni obremenitvi, ki so določene po smernicah DIN EN 12 831. Zunanje mere za toplozračne lončene peči se povzamejo po merah za ogrevalni vložek in vleka, skozi dimne kanale, plus stranski odmik okoli 8 do 15 cm in zgoraj minimalno 20 cm ter debeline zidov. V preglednici št. 4 in na sliki št. 8, so podane mere za toplozračne lončene peči.

Preglednica št. 4: Toplozračna lončena peč

Toplotna moè v kW                                    približno vključno z vleko dimnih plinov                 približno	5   6	7 9	8 11
Mera v cm                    Širina                 b                                      Globina              t                                      Višina  1)             h	33 44 60	41 47 80	41 62 80
Čelna plošča v cm:      Širina                 b'                                      Višina  1)                 h'	42 79	48 83	48 83
Teža brez obzidave  v kg Teža z obzidavo v kg	110   -	122   50	132   65
Ogrevalna površina      iz litega železa v m2                                             iz keramike	0,95 1,50	0,95 1,90	1,40 2,80
Dimna cev Ø v cm	14,5/16	18	18
1) Povečanje višine peči  in čelne plošče za približno 25 cm.

Hipokaust lončena peč

Pri Hipokaust lončenih pečeh govorimo, o toplozračni lončeni peči. Topel zrak pri Hipokaust lončeni peči ne dovajamo  direktno v prostor, ampak deluje preko sten, ki so obložene s ploščicami ali preko Hypokaust površin, deluje kot sevalno ogrevanje. Ogreti zrak se dviguje navzgor in prenaša toploto na površine sten in obrača ohlajeni zrak nazaj, kjer se krogotok začne. Na sliki št. 9 je v prerezu prikazano delovanje Hipokaust lončene peči.

Ogrevalna sposobnost lončenih peči je velika, vendar pa takšne peèi potrebujejo veliko èasa, da se segrejejo. Zaradi velike mase imajo veliko akumulacijsko sposobnost, tako lahko dobro segreto peè uporabljamo še dolgo, ko v kurišču dejansko ni več ognja.

Namen lokalnega ogrevanja je predvsem, kot dodatno ogrevanje v prehodnem obdobju, ko še ni smotrno ogrevati s centralnim ogrevanjem. Med prednosti lokalnega ogrevanja štejemo nizke stroške pri gradnji in premičnost ogreval. K naštetim lastnostim ne moremo prištevati odprtega kamina. Stroški za njegovo izgradnjo so veliki, izkoristek pa majhen. Služijo pa dobro za dekoracijo prostora in uživanje ob prasketanju ognja, ki ga ustvari svetloba plamena.

I.K.