Krb a jeho správné dimenzování do moderních novostaveb

Výstavba krbu jako jednoho z prvků vytápění, respektive přitápění moderní novostavby je stále populárnějším řešením pokrytí tepelné ztráty. S krbem si zároveň pořizujeme i krásný „kus nábytku“, ale pokud nerespektujeme základní pravidla pro volbu materiálů a výkon krbové vložky, mohou nám za nějaký čas jeho užívání zbýt jen oči pro pláč.

 V čem je problém? Především ve stále se zlepšujících tepelněizolačních vlastnostech moderních stavebních konstrukcí. Dnešní dům stavěný moderními metodami ze standardních materiálů jako jsou cihelné bloky, lehčené keramické zdivo nebo pórobeton (o dřevostavbách a různých sendvičích ani nemluvě) vykazuje i bez dodatečného zateplení tepelnou ztrátu až dvakrát nižší, než dům stavěný běžnými technologiemi před nějakými dvaceti lety. Současné domy jsou tedy vytápěny podstatně méně výkonnými (a samozřejmě také stále účinnějšími) zdroji, což je z hlediska úspor jistě příznivý vývoj.

Krby s krbovými vložkami (otevřený krb je zcela jiná kategorie vzhledem k účelu, který plní) byly na naše území masivně rozšířeny až v průběhu 90. let minulého století, kdy bylo třeba pokrývat tepelné ztráty znatelně vyšší než dnes. Tomu tedy odpovídají i parametry krbových vložek té doby – výkon takového běžného topeniště o klasické šířce prosklení okolo 70 cm je zhruba 10 až 12 kW. Co ale s takto vysokým výkonem v domě, který má tepelnou ztrátu všech vytápěných místností jen 7 až 8 kW, a to pouze při vnější teplotě –15 °C? V běžných podmínkách tuzemských zim kolem 0 °C a v přechodných obdobích, kdy je krb využíván nejvíce, bude tepelná ztráta třeba i poloviční. Nutně pak dochází k přetápění interiéru a vysoušení vzduchu, což vede k jedinému – větrání, kterým získané teplo pošleme oknem ven.

Regulace není všespásné řešení
Argument o tom, že je krbová vložka regulovatelná, příliš neobstojí. Regulace totiž může probíhat dvojím způsobem:

Omezování množství vzduchu pro spalování
Nadměrným snížením množství vzduchu, resp. kyslíku přiváděného do spalovacího prostoru, omezujeme hoření. Dřevo je silně zplyňující palivo, až 80 % jeho spalitelného obsahu jsou právě plyny. Pokud těmto plynům, které se díky přístupu primárního vzduchu a vyvinutí reakčních teplot ze dřeva uvolňují, nedodáme dostatečné množství kyslíku, odcházejí nespáleny (tedy zcela nevyužity, jen „vyrobeny“) komínem – udávaná maximální účinnost je ta tam a z možných cca 4 kWh na 1 kg dřeva dostaneme stěží polovinu. Zde tedy v žádném případě nelze mluvit o ekonomickém provozu – ztráta je obrovská, množství účelně využité energie je minimální.

Není tím samozřejmě řečeno, že by byly regulační prvky (páčky, táhla nebo klapky) na krbových vložkách jen na ozdobu, ale tato regulace musí probíhat ruku v ruce s hmotnostním úbytkem paliva ve spalovacím procesu. Pokud tedy obsluha vložku „naloží“ a zavře vstupy vzduchu, nečiní správně, škodí svému topidlu i okolí. Správná regulace musí probíhat až v době, kdy dřevo hořením snižuje svůj objem (tedy i hmotnost) a v takové míře, která odpovídá tomuto úbytku. Z toho plyne, že pro kvalitní spalování, účinné hoření a produkci povolených emisí je nutné dřevo nechat hořet přirozeně – tedy dodat tolik vzduchu, kolik potřebuje k vyvinutí reakčních teplot pro správnou oxidaci.

Obr. 2 Krb do rohu místnosti

Omezování množství přikládaného paliva
Snížení dávky paliva je lepším ze dvou špatných způsobů regulace teplovzdušného krbu. Tím, že na jedno přiložení dodáme do vložky méně dřeva, snížíme i jeho vytvářený výkon. Takto je ale možné postupovat jen v určitém rozumném rozsahu, aniž bychom opět dramaticky nesnížili účinnost. Pokud do vložky, která má předepsánu vsázku 4 kg dřeva (to odpovídá výkonu cca 12 kW), přiložíme 1 kg (při účinnosti 75 % výkon zhruba 3 kW), můžeme si být jisti, že spalování nebude probíhat správně – příliš malé množství dřeva nevyvine dostatečně vysoké spalovací teploty v příliš velké spalovací komoře.

Výrobci krbových vložek své produkty zkouší a konstruují pro tzv. jmenovité podmínky, tedy podmínky odpovídající jmenovitému provozu. Topeniště s udávaným výkonem 12 kW je tak velké, aby bylo možné do něj pohodlně přiložit právě 4 kg dřeva, čímž se zaplní přibližně polovina vnitřní výšky spalovacího prostoru. Na tyto podmínky jsou konstruovány vstupy sekundárního vzduchu, které mají za úkol zásobovat hoření kyslíkem pro spálení zmíněných hořlavých dřevních plynů. Pro dosažení udávané účinnosti spalování je nutné, aby vstupy sekundárního vzduchu byly ve správné výšce nad dřevem a mohlo tak dojít k promísení kyslíku s odcházejícími plyny. V ideálních podmínkách probíhá spalování v krbové vložce v teplotách okolo 600 °C. Účinnost je relativně vysoká, spalování je čisté stejně jako sklo dvířek.

Jakmile ale provedeme jeden z výše jmenovaných regulačních zásahů s cílem snížit dodávaný výkon (a zabránit tak přetápění), dochází k nedokonalému spalování za nízkých teplot – 250 až 300 °C. Za těchto podmínek se při hoření produkuje tzv. chladný kouř a dehet, který ulpívá především na skle, stěnách vložky, v kouřovodech a komíně.

Teplovzdušný rozvod nepomůže
Omylem je i představa, že lze zamezit trvalému tepelnému přetížení místnosti s krbem tím, že teplo rozvedeme pomocí teplovzdušných rozvodů do dalších místností. Vzhledem k tomu, že hoření je od interiéru odděleno pouhým tenkým sklem, které je již z principu krbu vždy rozměrné, dochází k velkému výdeji tepla do místnosti právě touto neizolovanou přední stěnou. U běžných výrobků jde o podíl asi 40 až 50 %, u extrémních velikostí nebo vícenásobných prosklení (dvoj- nebo trojstranné) až 60 % momentálně dosahovaného výkonu. Spaluje-li krbová vložka o udávaném výkonu 12 kW v optimálním provozu podle výrobce, dodává tedy do místnosti někde mezi 4,8 a 7,2 kW každou hodinu hoření sáláním přes sklo. Toto teplo je sálavé, nešíří se za roh, ale vždy kolmo na prosklení, není možné jej  vypustit otevřenými dveřmi. V moderních stavbách rodinných domů by uvedený výkon představoval místnost o podlahové ploše asi 83 až 125 m²!
Teplovzdušný rozvod, který tuto energii nedokáže převzít, tedy řeší pouze polovinu problému, navíc s hygienickým kompromisem v podobě přenosu přepáleného prachu a suchého přetopeného vzduchu po domě, dokonce i s jistou mírou hluku, subjektivně vnímaným jako nepříjemný.

Nové krby umí víc
Přesto existují krby vhodné i do staveb s velmi malými nároky na produkci tepla. Opomineme-li menší prosklení, což je pro zájemce o krb většinou nepřijatelné, nabízejí se tyto možnosti:

• krbová vložka s dvojím prosklením, které izoluje až na celkový výdej 15 až 20 % jmenovitého výkonu,
• vložka s antireflexním sklem,
• koncepce krbu jako sálavého topidla (možno i s akumulací), tedy nikoli teplovzdušného (přímotopného).

Ideální samozřejmě je všechny výše uvedené možnosti vhodně kombinovat. Více o moderních technologiích krbů a jejich různých systémech vytápění lze najít na webových stránkách Cechu kamnářů České republiky.

Jan Temr
Obrázky: Cech kamnářů České republiky

Autor působí v Cechu kamnářů České republiky.

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.