Osnovni fizikalni principiOgrevanje s sobnimi ogrevali na trda goriva služi ogrevanju enega ali največ dveh prostorov v stanovanju.
Raznovrstnost kurilnih naprav omogoča različne načine ogrevanja oziroma oddaje toplote v prostor.
Pogosto vprašanje pri načrtovanju in izbiri je kateri tip ogrevalne naprave je najprimernejši:
- akumulacijska lončena peč,
- kaminska peč,
- kamin s kaminskim vložkom,
- prostostoječi ali zidani štedilnik.
 Slika 1 – Uporaba sistema dimnih kanalov za lončeno peč in akumulacijski kamin. |
Pravilna izbira je odvisna od potreb posameznika glede na namen uporabe (ogrevanje, kuhanje, želja po vidnem ognju), števila ogrevanih prostorov, vrste goriva, itd.
Najpogosteje zastavljeno vprašanje je kakšno moč kamina ali peči potrebujem
Moč naprave je sicer v tehničnem smislu pomembna, vendar za uporabo nima pomena. Pomembna je uporabna toplota ali toplotni tok – to je prenesena toplotna energija glede na čas.
 DIAGRAM 1- dva intervala nalaganja v 24 urah-blag toplotni tok |
 DIAGRAM 2- trije intervali nalaganja v 24 urah-intenziven toplotni tok |
Toplotna energija, ki se sprosti v kurišču naprave prehaja neposredno v prostor s pomočjo ali preko različnih fizikalnih mehanizmov:
- prevodom toplote - prevod skozi trdno snov (šamotna obloga, obzidava, pečnice, ...),
- konvekcije - prestop iz površine na gibajoči fluid (v našem primeru zrak),
- sevanja - izmenjava sevalne toplote med dvema površinama.
 Slika 2 – Stara lončena peč in odprto ognjišče |
Pri akumulacijski lončeni peči se pretežni del toplotne energije sprosti v prostor preko sevanja, zato je gostota toplotnega toka manj intenzivna. V praksi to pomeni, da peč oddaja nizko toplotno energijo v daljši časovni enoti. Prikaz na diagramu št.1.
Pri kaminskih pečeh in toplozračnih kaminih se pretežni del toplotne energije sprosti v prostor preko konvekcije na zrak , zato je gostota toplotnega toka zelo intenzivna. V praksi to pomeni, da ogrevalne naprave oddajo visoko toplotno energijo v kratki časovni enoti. Prikaz na diagramu št. 2.
Zgornja primera sta prikaz dveh bolj skrajnih načinov oddaje toplote v prostor. Pogosto potrebe današnjega časa narekujejo vmesno kombinirano izvedbo, ki omogoča oba fizikalna principa. Predvsem to velja za družine, ki so čez dan veliko od doma in zvečer potrebujejo hitro in intenzivno ogrevanje, ob koncu tedna pa, ko je družina doma, pa je potreba po nežnem bolj umirjenem načinu gretja.
V tem primeru se lahko izvede naprava z tako imenovanim kombiniranim načinom oddaje toplote. Pomembna lastnost take naprave je, da ima obod izveden iz šamotnih, keramičnih ali specialnih oblog, ki omogočajo toplotni tok v prostor preko sevanja. Hkrati pa imajo vgrajene tudi odprtine za konvekcijsko toplozračno oddjo toplote, ki imajo možnost zapiranja. Glede na trenutne potrebe lahko uporabljamo en ali drugi način uporabe.
Pomembno je, da za izvedbo uporabimo ustrezne materiale s primernimi snovnimi lastnosti za doseganje pravih fizikalnih učinkov, med katere spadajo:
- toplotna prevodnost [W/mK] - sposobnost materiala za prevajanje toplote,
- specifična toplotna kapaciteta [Wh/kg K] - sposobnost materiala za sprejemanje toplote,
- specifična stopnja akumulativnosti - [Wh/dm³K] - sposobnost materiala za shranjevanje toplote.
Proizvajalci posebnih materialov za izvedbo pečarskih del so razvili konstrukcijske elemente iz materialov, ki nam omogočajo, da so vse zgoraj opisane lastnosti zajete v najboljši medsebojni kombinaciji. Na tak način lahko na majhnem prostoru izvedemo zelo učinkovito konstrukcijo.Primer takih elementov vidimo na sliki 1.
Za konec bomo na praktičnem primeru prikazali način izvedbe naprave za kombiniran nači oddaje toplotne energije.
Kamin s kombiniranim načinom oddaje toplote
V mansardnem stanovanju je bila 30 let nameščena stara lončena peč in sicer v kombinaciji z odprtim ognjiščem (glej sliko 2). Investitor se je odločil za prenovo stanovanja in ob tem želel med drugim prenoviti in posodobiti peč. Ker je bila potrebna temeljite obnove in hkrati ni popolnoma ustrezala posodobljenem stilu ambienta, se je odločil za novo izvedbo. V stari izvedbi sta bili dve kurišči, in sicer lončena peč kot odličen ogrevalni element in odprto ognjišče, ki je služilo namenu bolj za prijetno vzdušje.
 Slika 3 - Projekt novega kamina |
S projektom novega kamina smo poskušali združiti oba principa. (glej sliko 3). To pomeni, da smo z enim kuriščem, v eni napravi, združili čar vidnega ognja in odlične toplotno tehnične lastnosti lončene peči.
Opis naprave
Kot osnovo smo uporabili kaminski vložek, ki smo ga obzidali s pečnicami in kaminbau ploščami. S tem načinom smo dosegli, da se toplota širi v okolico preko površine kaminske obloge kot nežna sevalna toplota lončene peči. Da bi povečali stopnjo izkoristka proizvedene toplote in povečali sposobnost akumulacije smo podaljšali pot dimnih plinov preko akumulacijskih kanalov v dimnik (glej sliko 4). V notranjosti smo ob kurišču kaminskega vložka namestili akumulacijske zidake, ki v temperaturnih špicah prevzemajo toploto, nato pa jo sproščajo v prostor, ko plamen že davno pogori (glej sliko 5). Toplozračne rešetke omogočajo oddajo toplote preko toplozračne konvecije.
 Slika 4 - Kaminski vložek priključen na KMS knale |
|
 Slika 5 - Obzidava z akumulacijsko zavoro iz magnezita |
 Slika 6 - Končan kamin |
Tehnologija
Kot osnovo smo uporabili kaminski vložek nemškega proizvajalca SPARTHERM tip Varia 2LRh z dodano elektronsko regulacijo zgorevanja S-Thermatik Pro (htpp//www.spartherm.com/).
Naprava omogoča avtomatično doziranje optimalne količine zraka za zgorevanje. V komori, kjer nastajajo dimni plini je nameščen termoelement ( NiCr-Ni TypK), ki meri njihovo temperaturo. Nato mikroprocesor na osnovi teh podatkov preko motornega pogona uravnava zračno loputo. Motorni pogon je povezan z mehansko zračno loputo preko magnetne sklopke. V primeru izpada električne napetosti se sklopka sprosti in proces uravnavanja zgorevalnega zraka lahko vršimo ročno.
Pot dimnih plinov je iz kurišča speljana preko akumulacijskih kanalov KMS240 z skupno akumulacijsko maso cca 450kg (htpp//www.otrtner-cc.at/). KMS kanali so tehnološko vrhunski izdelek, razvit izključno za uporabo v pečarski stroki. Sestava iz aluminijevih oksidov in silicijevega karbida omogoča optimalno kombinacijo za uporabo pečarstvu. Material omogoča visoko stopnjo vpojnosti in izvrsten prehod toplote, obenem pa tudi veliko sposobnost akumulacijo. To pomeni, da združuje bistvene lastnosti, ki so pomembne za dobro lončeno peč. V notranjosti kamina je nameščena opeka iz magnezitne kamnine, ki ima zaradi velike gostote - cca 2.600 kg/m³ in hkrati sestave zelo dobro sposobnost akumulacije toplote.
Obzidava je izvedena iz keramičnih pečnic avstrijskega proizvajalca WOK (htpp//www.ofenkachel.at/ in kaminbau plošč (Ortner), ki omogočajo enakomeren rahlo pridušen prehod toplote iz notranjosti na zunanji obod, kar povzroči nežno sevalno oddajo površin kamina v prostor.
Požarno zaščito smo izvedli s kalcij silikatnimi ploščami Promat - Promasil 950-KS, ki nudijo odlično toplotno zaščito, obenem pa služijo tudi kot konstrukcijski element. Slika 6. prikazujeta končan kamin.
Več na
www.peci-keramika.si
Povezane vsebine
