Kominek akumulacyjny - ogrzewanie dla każdego

Dodano: czwartek, 08 czerwca 2017 12:50

Kominkiem akumulacyjnym nazywamy taki kominek, w którym przynajmniej bryłę wybudowano z materiałów szamotowych, które mogą się nagrzewać i akumulować ciepło. Materiałem mogą więc być: kafle, cegły szamotowe, odlewy szamotowe lub nowoczesne, prefabrykowane, ceramiczne płyty konstrukcyjne.

Zdolność akumulacji takiego kominka może być zwiększona, gdy zostanie on doposażony w akumulacyjny wymiennik ciepła lub nawet w akumulacyjne palenisko. Zdolność mniejszej lub większej akumulacyjności takiego kominka, zależeć będzie od rodzaju użytego materiału szamotowego, jego ciężaru właściwego, parametrów przewodności cieplnej, a zwłaszcza masy - wagi. Im wyższe będą te parametry, tym wyższa będzie jego zdolność akumulacji ciepła i mniejsza objętościowo cała bryła kominka. Jeżeli ponadto użyty materiał szamotowy będzie charakteryzował się odpowiednio małą rozszerzalnością cieplną, na ścianach nie będą pojawiały się, charakterystyczne dla tradycyjnych materiałów szamotowych, włoskowate spękania, a jego trwałość znacząco wzrośnie

Trzy generacje kominków

Jeżeli kominek wyposażymy w tzw. palenisko otwarte (bez wkładu), będzie to tzw. kominek I generacji. Wyposażony natomiast w sprefabrykowane palenisko- wkład grzewczy, będzie to tzw. kominek II generacji. Gdy zaś do paleniska - wkładu grzewczego zostanie dodatkowo podłączony wymiennik ciepła, będzie to już współczesny kominek III generacji.

Wielkość i ciężar kominka akumulacyjnego

Jeżeli podłączony do paleniska - wkładu wymiennik ciepła zostanie wybudowany z materiałów szamotowych, to stanie się on (obok swojej funkcji odzyskiwania ciepła) dodatkowo tzw. zasobnikiem ciepła, czyli kominek taki dodatkowo zyska zdolność znacznej akumulacyjności ciepła. Im wyższa będzie jego waga, przy wyższym ciężarze właściwym i wyższej przewodności ciepła, tym więcej będzie mógł on odzyskać i zakumulować ciepła. Dawniej, duże piece kaflowe ważyły około jeden-dwóch ton. Dzisiejsze kominki III generacji, z dobrym akumulacyjnym wymiennikiem ciepła i ciepłymi akumulacyjnymi ścianami bryły, mogą również ważyć około tony (a nawet dwie), ale mogą przy tym mieć już o wiele mniejsze bryły.

Bryła kominka akumulacyjnego

Może przybierać niemal dowolny kształt, a swoim wystrojem i architekturą nawiązywać do starych, tradycyjnych form pieców kaflowych (dziś znów to bardzo modny trend) lub do bardzo nowoczesnych,  prostych form, ścian tynkowanych bez kafli i bez elementów kamiennych lub też częściowo, w niektórych tylko fragmentach, przyozdobionych kaflami albo kamieniem. Współczesne kafle, będące w zasadzie dużymi powierzchniowo płytami (nawet do 130 cm długości), potrafią nowoczesne bryły kominka nie tylko przyozdobić, lecz także zabezpieczyć przed zabrudzeniem, a przy tym bardzo podnieść standard całego kominka. Bryły wykonane z kafli tradycyjnych, odtworzeniowych lub wręcz bardzo starych i zabytkowych, pozwolą też na wytworzenie we wnętrzu domu wyjątkowego klimatu i często niepowtarzalnego piękna.


Jeżeli zaś ściany kominka zostaną wybudowane z nowoczesnych płyt konstrukcyjnych, o dużej zdolności akumulacji ciepła i dobrej przewodności ciepła, możemy postawić kominek nawet o bardzo małej bryle (np. 60 x 60 cm) - ale też o bryle dowolnie dużej. Można taką bryłę otynkować specjalnymi tynkami odpornymi na wysokie temperatury lub obłożyć kaflami czy też dowolnym kamieniem lub marmurem. Koniecznie trzeba wtedy tylko zadbać, by elementy kamienne zostały przyklejone nie zwykłym klejem do glazury łazienkowej, lecz specjalnym klejem zduńskim do wysokich temperatur, który ma zdolność wiązania hydraulicznego i ceramicznego. Zazwyczaj producenci akumulacyjnych prefabrykatów przeznaczonych do budowy "ciepłych" kominków, oferują również tego rodzaju kleje i tynki. Specjalne tynki na ciepłe ściany pozwalają na wykonanie dowolnej struktury tynkowanej powierzchni kominka. Można wykończyć je nawet na gładko. Dostępne są również specjalne, odporne na temperaturę farby lub kolorowe pasty, pozwalające plastykom na nietypowe, oryginalne ozdobienie ścian takich kominków.

Hipokaust i mieszany system grzewczy

Nazwą hipokaust przyjęło się określać kominki, które mają duże powierzchniowo i zamknięte bryły, najczęściej tynkowane, choć mogą być również (jeżeli na to pozwoli kondycja finansowa inwestora) wykonane z kafli tradycyjnych lub nowoczesnych - wielkogabarytowych. Ogrzewają tylko w systemie laminalnym, tzn. przez promieniowanie podczerwone, emitowane całą ciepłą powierzchnią bryły kominka (bez konwekcji - nie mają kratek ani innych ujść gorącego powietrza). Budowa dużych powierzchni grzewczych kominków dziś już stała się możliwa, głównie dzięki pojawieniu się na rynku dużych konstrukcyjnych płyt grzewczych (np. 50 x 120 cm), które cechuje dobra przewodność cieplna, znikoma rozszerzalność cieplna materiału, a w najlepszych produktach - nawet zdolność akumulacji ciepła. Najnowsze rozwiązania architektoniczne domów pozwalają już teraz cały system ogrzewania oprzeć na takich właśnie ciepłych ścianach, które znajdują się wtedy niemal we wszystkich ogrzewanych pomieszczeniach. Rozwiązania takie, niestety, nie są jeszcze zbyt często stosowane, gdyż na wstępnym etapie projektowania domu wymagają konkretnych uzgodnień pomiędzy architektem a firmą budującą kominek.

Mieszany system grzewczy

Pomimo świadomości istnienia technologii hipokaustu, czyli systemu ogrzewania tylko za pomocą ciepłych ścian, musimy zauważyć, że z powodu powszechnego braku tego rodzaju projektów architektonicznych, o wiele częściej buduje się dziś zbliżone do nich tzw. mieszane systemy ogrzewania. W systemie takim najczęściej otwarte, duże powierzchnie salonu, jadalni, kuchni czy holu, zlokalizowane wokół kominka, ogrzewane są na sposób hipokaustu, czyli przez bezpośrednie promieniowanie ciepłych powierzchni bryły kominka. Pozostałe pomieszczenia. np. sypialnie na piętrze - metodą konwekcyjną przez kanały i kratki rozprowadzające do nich gorące powietrze.

Taki system jest bardzo prosty i uniwersalny, przez co daje się zastosować do ogrzewania większości domów. Można go poza tym wykonać w oparciu tylko o naturalną grawitację, a więc bez konieczności stosowania dodatkowych nośników energii, co pozwoli uczynić ten sposób dodatkowo niezależnym systemem grzewczym.

Komfortowy sposób ogrzewania domu

Kominek akumulacyjny III generacji składa się z:

  • paleniska - wkładu,
  • akumulacyjnego wymiennika ciepła,
  • ciepłej bryły wybudowanej z ceramicznych materiałów akumulacyjnych,

Tworzy on jeden z najbardziej skutecznych i wygodnych w użytkowaniu sposobów ogrzewania domów. Jest to również uniwersalny system, gdyż bardzo łatwo dostosować go niemal do  każdego projektu wnętrza. Komfort tego systemu wynika przede wszystkim ze sposobu, w jaki ogrzewa on dom. Można by ten sposób nazwać "ogrzewaniem dwufazowym":

  • pierwsza faza - krótkiego i mocnego grzania
  • druga faza - długie i łagodne grzanie.

W pierwszej fazie spalania wyliczonej ilości drewna lub brykietu drzewnego, czyli przez pierwsze 1-2 godziny, grzeje właściwie tylko palenisko - wkład, z którego ciepło rozchodzi się wpierw przez szybę (jej wielkość decyduje o ilości wyemitowanego przez nią ciepła), a po nagrzaniu się korpusu paleniska - wkładu, ogrzane zostaje powietrze wewnątrz bryły kominka. Część tego powietrza odprowadzana jest kanałami i kratkami do innych pomieszczeń (jeśli to nie hipokaust), a część pochłaniają nagrzewające się ściany bryły kominka. Gdy szyba i korpus wkładu zaczynają już powoli stygnąć, kończąc swój okres grzewczy, kominek wchodzi w drugą fazę ogrzewania, podczas której następuje wypromieniowanie całego zakumulowanego ciepła. Po nagrzaniu akumulacyjnego wymiennika ciepła oraz ścian bryły kominka, z pewnym opóźnieniem, w zależności od materiału, z którego zostały wybudowane (20-60 minut), zaczynają one łagodnie ogrzewać pomieszczenie wokół siebie, nie powodując przegrzewania pomieszczeń.

Czas, w którym pozostają one ciepłe, zależy głównie od rodzaju materiału ceramicznego, z którego zostały wykonane. Ilość emitowanego ciepła i długość tego okresu decyduje o komforcie użytkowania danego kominka. Jeżeli dołączony do paleniska - wkładu akumulacyjny wymiennik ciepła będzie miał bardzo dużą wagę (np. 700-1000 kg), pozwalającą na zakumulowanie bardzo dużej ilości energii, naturalnie ściany i cały kominek będą  odpowiednio dłużej ciepłe, a cykl grzewczy wydłuży się do 8-12 godzin.

Gdy zaś kominek wyposażony zostanie w wymiennik ciepła o niższej wadze, np. 200 kg (kręgi grzewcze nasadzone na wkład), wtedy - oczywiście - czas grzewczy kominka będzie odpowiednio krótszy. Zawsze jednak będzie to okres zdecydowanie dłuższy (przynajmniej dwukrotnie) niż okres grzewczy kominka bez akumulacyjnego wymiennika ciepła i bez ceramicznych, nagrzewających się  ścian.


Na komfort użytkowania kominka z wymiennikiem ciepła wpływa również bardzo jego wysoka sprawność i duża moc. Możliwość długiego odstępu od jednego załadunku paliwa do drugiego (8-12 godzin, a nawet dłużej), spowodowana jest tym, że kominek mawysoką (ponad 80%) sprawność przy bardzo dużym jednostkowym załadunku drewna (8-16 kg). Pozwala to na zaspokojenie zapotrzebowania na ciepło domu przez cały ten okres.

Jeżeli, dla przykładu, dobowe zapotrzebowanie na ciepło typowego budowanego dziś w technologii energooszczędnej domu, wynosi ok. 110 kWh, to aby pokryć takie zapotrzebowanie, wystarczy kominek akumulacyjny o mocy 4-5 kW dwukrotnie w ciągu doby załadować drewnem. Bez dużego, akumulacyjnego wymiennika ciepła, zdolnego odzyskać i zakumulować podczas procesu spalania ciepło z tak dużej ilości paliwa, nie można nawet myśleć o odpowiednio długim i skutecznym grzaniu całego domu. Dzięki najnowszej generacji materiałom szamotowym i ogniotrwałym betonom o podwyższonej akumulacyjności ciepła, dzisiejsza technika pozwala już na ogrzanie domu nawet o pow. użytkowej 200 m2  tylko dwoma lub trzema załadunkami drewna na dobę.

Taki komfortowy, niezależny, a zarazem skuteczny system ogrzewania domu staje się powoli w dzisiejszych, niepewnych czasach koniecznością i to nie tylko z powodu możliwości poczynienia znacznych oszczędności na ogrzewaniu zimowym domu, lecz także z powodu uzyskania niezależności i pełnego bezpieczeństwa energetycznego.

Dysponujemy obecnie wyborem i możliwością skorzystania z - dość szerokiej już na naszym rynku - oferty materiałów i prefabrykatów tak polskich, jak i zagranicznych, co umożliwia budowanie kominków  z  akumulacyjnym wymiennikiem ciepła, dostosowanych do naszych potrzeb i możliwości. Dzięki temu technologia ta stała się już dostępna niemal dla każdego, gdyż urealniła bardzo wysokie kiedyś ceny tego rodzaju kominków, a właściwie piecokominków. Mimo że nadal należą one do najwyższej półki cenowej, to osiągane dzięki nim korzyści komfort użytkowania, niezależność energetyczna i realne oszczędności w zestawieniu z ogrzewaniem opartym na tradycyjnych nośnikach energii - gazie, oleju i elektryczności - wystarczająco motywują do ich stosowania. W przyszłości okaże się to na pewno bardzo korzystną inwestycją.

autor: Jacek Ręka
oprac. Agnieszka Zygmunt
zdjęcia: Cebud


 

Powiązane artykuły

» Piec a kominek