Pre mnohých ľudí je krb v obývacej izbe absolútnym „must have“, bez ktorého si nevedia predstaviť oddychovanie v dlhých zimných večeroch. Keď je krb nainštalovaný v strede obývacej izby, slúži nielen ako ozdoba, ale tiež prispieva k vytvoreniu pokojnej rodinnej atmosféry. Montáž krbu však nepomáha len vytvárať vhodnú náladu v miestnosti.
Je tiež praktickým prvkom, ktorý generuje teplo, ktoré sa dá využiť na praktické účely, ako napríklad na centrálne kúrenie (napríklad na podlahové vykurovanie) alebo prípravu teplej vody na domáce použitie. Rastúce náklady na plyn a olej, estetické výhody krbov, vývoj technológie krbových vložiek a dokonca aj ekologické dôvody prispievajú k zvyšovaniu popularity vykurovania domov pomocou krbov.
Princíp fungovania teplovodného krbu
Montáž krbu s vodným plášťom umožňuje jeho spoluprácu s vykurovacím systémom pri zachovaní všetkých výhod klasického krbu. Komíny s vodným plášťom, podobne ako klasické pevnopalivové kotle, sú zariadenia, ktoré z dôvodov bezpečnosti prakticky výhradne fungujú v otvorenom okruhu. To znamená, že jedným z prvkov krbu je otvorená nádrž, v ktorej voda má priamy kontakt s atmosférickým vzduchom.
Vzhľadom na to, že dnešné vykurovacie systémy (radiátory, podlahové vykurovanie) sa väčšinou stavajú v uzavretom systéme, je nevyhnutné použiť krbový výmenník tepla (doskový), ktorý spojí oba tieto okruhy.
Princíp fungovania krbu s vodným plášťom, krbovej vložky, sporáka, kozuba, pece s vodným plášťom pripomína fungovanie klasického kotla na centrálne kúrenie. Energia získaná spaľovaním paliva je smerovaná do vodného plášťa, umiestneného nad ohniskom a ohrievaného ohňom.
V podstate je vodný plášť aj druhým typom výmenníka tepla, kde teplo z ohňa a spalín je prenášané vodou v rúrkach vodného plášťa. Vodný plášť je navrhnutý tak, aby jeho povrchová plocha rúrok bola čo najväčšia, čo zvyšuje účinnosť. Ako množstvo tenkých kanálikov vyrobených z materiálu s dobrou vodivosťou tepla, tento výmenník účinne odoberá tepelnú energiu a akumuluje ju vo vodnom prúde, ktorý ním prechádza.
Potom je táto voda smerovaná na druhý, doskový výmenník tepla, ktorého úlohou je oddeliť okruh krbu od inštalácie vykurovania (pretože okruh komína pracuje v otvorenom systéme, zatiaľ čo okruh vykurovania je uzavretý). V doskovom výmenníku tepla pre krb je tepelná energia prenesená z média s vyššou teplotou (voda v okruhu krbu) na médium s nižšou teplotou (voda alebo iný nosič v okruhu vykurovania), čo znamená ohrev vody v inštalácii vykurovania. Vzhľadom na to, že komíny s vodným plášťom pozostávajú z množstva tenkých platní vyrobených z tenkých oceľových plechov, prenos tepelnej energie prebieha rýchlo a efektívne.
Teplovodný krb ako efektívny zdroj tepla
Krb s vodným plášťom a zabudovaným výmenníkom tepla je vykurovacie zariadenie, ktoré kombinuje dve výhody - radosť z vlastníctva atraktívneho a bezpečného ohniska uprostred domu a možnosť ušetriť na vykurovaní. Spájaním krbu s centrálnym vykurovacím systémom môžeme efektívnejšie využiť energiu, ktorá vzniká spaľovaním dreva, a tak znížiť množstvo paliva spotrebovaného v hlavnom zdroji tepla, napríklad v plynom alebo uhlie poháňanom kotli.
Použitím riadiacej automatiky môže krb s doskovým výmenníkom účinne podporovať prácu rôznych vykurovacích zariadení a spoľahlivo s nimi spolupracovať. Navyše, môže byť tiež využitý na ohrev teplej vody. Kvalitne vykonaná a navrhnutá inštalácia krbu predstavuje veľmi dobré a spoľahlivé doplnenie, ktoré je úplne nezávislé na akýchkoľvek iných podmienkach.
Jeho funkčnosť nebude závisieť na výpadkoch dodávky plynu, cene plynu alebo nedostupnosti uhlia. Nebudú mať význam ani zvýšenie ceny elektrickej energie alebo výpadok prúdu, na rozdiel od tepelných čerpadiel. K výhodám inštalácie krbu s vodným plášťom a doskovým výmenníkom tepla patrí aj skutočnosť, že inštalácia môže slúžiť ako záloha v prípade poruchy hlavného vykurovacieho kotla v budove alebo problémov s dodávkami paliva.
Prečo je výmenník tepla nevyhnutný pre teplovodný krb?
✅ Teplovodný krb je tradičné, ale aj pomerne inovatívne zariadenie, ktoré umožňuje efektívne využitie tepelnej energie v procese vykurovania. Má odlišnú konštrukciu od tradičného krbu, pretože má dvojité steny, v ktorých prúdi voda. Spaľovanie dreva alebo uhlia v ohnisku spôsobuje tvorbu tepla, ktoré je prijímané vodou v plášti. Voda v vodnom plášti sa začína zohrievať a prenáša teplo do vykurovacej inštalácie. Tento spôsob fungovania znamená, že teplovodný krb môže slúžiť nielen na ozdobenie interiéru, ale aj na efektívne a pomerne lacné vykurovanie miestností.
Okrem toho teplovodný krb umožňuje aj odber tepla zo spalín, pretože vodný plášť zahŕňa aj rúrky s ohrievajúcou sa vodou umiestnené nad ohniskom, čo ešte viac zvyšuje jeho účinnosť. To znamená, že krb nevyužíva len teplo vznikajúce pri spaľovaní dreva, ale tiež obnovuje energiu z časti odpadových spalín, ktoré by v tradičnom krbe boli nevyužité.
V mnohých konfiguráciách vykurovania je pre teplovodný krb alebo teplovodnú krbovú vložku nevyhnutné pripojenie výmenníka tepla na zabezpečenie optimálneho fungovania celého vykurovacieho systému. Výmenník tepla zohráva kľúčovú úlohu v procese vykurovania budovy pomocou teplovodného krbu. Jedným z hlavných dôvodov, prečo je výmenník tepla nevyhnutný, je potreba zabezpečenia celého vykurovacieho systému pred prehriatím. Krby vďaka svojim vlastnostiam (zotrvačnosť ohrevu) pracujú v otvorenom systéme, čo ich chráni pred prehriatím.
✅ Vykurovacia sústava ÚK však v modernom stavebníctve pracuje v uzavretom systéme, takže musí byť od otvoreného systému krbu oddelená. Prepojenie teplovodného krbu s radiátormi pomocou výmenníka tepla zabezpečuje, že voda v otvorenom okruhu (krbovom) sa nemieša s vodou v uzavretom okruhu (radiátorovom). Tým sa predchádza prehriatiu a poškodeniu vykurovacieho systému.
Ďalším dôvodom, prečo je vhodné použiť výmenník tepla, je možnosť predchádzať príliš veľkému nárastu tlaku vody v plášti krbu. Počas procesu spaľovania dreva sa voda v plášti ohrieva, čo vedie k zvýšeniu tlaku. Výmenník tepla umožňuje kontrolu a odvod nadmerného tepla, čím sa zabraňuje nadmernému nárastu tlaku v plášti.
Prepojenie teplovodného krbu alebo teplovodnej krbovej vložky s radiátormi pomocou výmenníka tepla umožňuje efektívne a rovnomerné rozvádzanie tepla po miestnostiach v celom dome. Výmenníky tepla pre teplovodný krb sú zariadenia, ktoré umožňujú prenášať teplo z krbu do systému centrálneho vykurovania. Výmenník je namontovaný medzi špeciálnym vodným plášťom, ktorý obklopuje krb, a systémom centrálneho vykurovania. Umožňuje oddelenie otvoreného systému krbu od uzavretého systému centrálneho vykurovania.
✅ Vďaka tomuto riešeniu pracuje teplovodný krb v otvorenom systéme, kde sa vzduch potrebný na spaľovanie odoberá z miestnosti a produkty spaľovania sú odvádzané von komínom. Voda, ktorá cirkuluje cez výmenník tepla, je však uzavretá v systéme centrálneho vykurovania. To znamená, že plamene krbu nemajú priamy kontakt s vodou cirkulujúcou v uzavretom vykurovacom systéme. Vďaka tomuto riešeniu je teplovodný krb bezpečný na používanie.
Navyše teplo generované krbom je efektívne využívané na ohrev vody, vykurovanie miestnosti alebo fungovanie celého vykurovacieho systému. Výmenník tepla pre teplovodný krb je zariadenie, ktoré umožňuje využitie tepla generovaného počas spaľovania dreva ako zdroj teplej úžitkovej vody. Výmenník pracuje na princípe prenosu tepla medzi dvoma kvapalinami. Proces začína odobratím tepla generovaného počas spaľovania, ktoré je prenášané na kvapalinu v teplovodnom plášti krbu.
Následne sa pomocou čerpadla teplá voda z plášťa prečerpáva do ventilu, ktorý rozhoduje o prietoku do okruhu centrálneho vykurovania. V tomto momente môže teplá voda z krbu odovzdať svoje teplo vode z okruhu a tým ohrievať domáci systém centrálneho vykurovania. Dôležité je, že výmenník tepla pracuje v uzavretom okruhu, čo znamená, že voda vo vnútri krbu sa priamo nemieša s úžitkovou vodou. To zabezpečuje bezpečnú a hygienickú prevádzku zariadenia.
Umožňuje to tiež efektívne využitie tepla, ktoré by inak bolo nevyužitočne vypustené z krbu (tepelné straty cez komín). Hlavnou výhodou tohto druhu výmenníkov je možnosť využitia už existujúceho krbu na získanie dodatočného zdroja tepla pre dom. Okrem toho sú doskové výmenníky tepla ľahko montovateľné a nevyžadujú veľké zmeny v konštrukcii krbu. Sú tiež relatívne lacné v porovnaní s inými vykurovacími systémami.
Úvod do kotlových pecí | Žeravé uhlíky
Výber správneho výmenníka
Ak chceme, aby výmenník tepla fungoval správne v spojení s teplovodným krbom, je nevyhnutné správne zvoliť výmenník podľa výkonu krbu a vhodnej plochy výmeny tepla. Pri výbere výmenníka je potrebné zohľadniť výkon krbu, pretože čím väčší je výkon, tým väčšia bude potreba na prenos tepla. Výmenník by mal mať tiež dostatočne veľkú plochu výmeny tepla (počet dosiek), aby účinne prenášal teplo z krbu do systému centrálneho vykurovania.
Doskový výmenník pre teplovodný krb by mal byť prispôsobený ako veľkosti krbu, tak potrebám miestností v budove, ktorá má byť vykurovaná. V prípade nesprávneho výberu výmenníka môže dôjsť k neefektívnemu prenosu tepla, čo bude mať za následok nedostatočné vykurovanie miestností.
Najdôležitejším aspektom, ktorý treba zvážiť pri kúpe doskového výmenníka tepla pre krb s vodným plášťom alebo teplovodnú krbovú vložku, je celková plocha dosiek výmenníka. V zásade, čím viac dosiek má krbový výmenník tepla, tým efektívnejšie funguje, najmä ak porovnávame dosky podobnej veľkosti. Je však potrebné zobrať na vedomie, že na zvýšenie plochy prenosu tepla v doskových výmenníkoch sa používajú špeciálne profilované dosky. Tento postup tiež pozitívne ovplyvňuje rozmery zariadenia - využitím žľabaných dosiek sa zväčšuje plocha prenosu tepla, pričom rozmery samotného zariadenia zostávajú nezmenené, čo zjednodušuje inštaláciu a zaberá menej miesta.
Výkon a účinnosť teplovodného výmenníka
Výkon prenášaný do vody, či už v teplovodnej vložke, alebo vo výmenníku, závisí od toho, akú veľkú plochu a akou vysokou teplotou nahrievame. Vďaka nášmu riešeniu v Mijori vieme ísť do porovnateľných, alebo aj do väčších výkonov než majú teplovodné vložky. Nahrievanú plochu totiž vieme dosiahnuť porovnateľnú a čo sa týka teploty - už na základnej škole nás učili, že najvyššia teplota je nad plameňom a nie po jeho stranách, preto je logické mať umiestnený výmenník tam, kde sa koncentruje a zbiera najviac tepelnej energie - nad kozubovou vložkou.
Účinnosť využívania tepelnej energie vznikajúcej pri horení dreva. Tým, že výmenník využíva časť tepla, ktorá odchádza bez úžitku von komínom, zvyšuje účinnosť kozubovej vložky. Vyššia účinnosť znamená nižšiu spotrebu dreva. Zároveň je dôležité to, že výmenník je až nad spalinovou komorou (ohniskom) a preto neprispieva k jej ochladzovaniu.
Vysoká teplota v ohnisku je dôležitá pre dokonalé spálenie plynov uvoľňovaných z dreva v procese horenia. Preto sa steny ohnísk aj kvôli udržaniu vysokej teploty vykladajú šamotom. U vodníkov je to presne naopak, čiže steny ohniska sú ochladzované vodou, čo znamená, že časť plynov, ktoré by sa mali zapáliť a zhorieť, kvôli nižšej teplote odchádza bez úžitku von komínom.
Materiál a prevádzkové podmienky
Efektivita a životnosť úzko súvisia s voľbou materiálu a s prevádzkovými podmienkami. Nerezové výmenníky Mijori sú podstatne odolnejšie voči nízkoteplotnej korózii než teplovodné kozubové vložky, ktoré nie sú z nereze. Voľba materiálu spolu s konštrukčným riešením nám preto umožňujú prevádzkovať celý teplovodný krbový systém v nízkom teplotnom režime, resp. - tým, že sa pohybujeme v nižších teplotách, nehrozí tak veľké riziko prekúrenia. Práve kvôli zabráneniu prekúrenia, sa do teplovodných vložiek musí prikladať častejšie menšie množstvo paliva.
- Nepotrebujete riešiť teplotu vody vstupujúcej do výmenníka a udržiavať ju cez zmiešavací okruh a trojcestný ventil na 60°C aby ste zabránili nízkoteplotnej korózii.
- Tento nízky tepelný spád umožňuje priame vykurovanie podlahového kúrenia bez potreby použitia akumulačnej nádoby, stačí iba zmiešavací ventil.
Bezpečnosť a prevádzka bez vody
Konštrukčné a materiálové riešenie výmenníkov Mijori umožňuje u všetkých ich typov aj prevádzku bez vody. To je dôležité pri dlhodobom výpadku el. prúdu, alebo pri rôznych problémoch, kedy v teplovodnom systéme prestane cirkulovať voda ako je napr. porucha obehového čerpadla, zaseknutie spätnej klapky, upchatie rozvodov a podobne. Vypustením vody z výmenníka sa z Vášho teplovodného kozubového systému stáva klasický kozub.
Mijori v prípade, že zlyhajú všetky zabezpečovacie chladiace a obehové systémy, umožňuje vypúšťať horúcu vodu automaticky priamo z výmenníka, čo je dôležité najmä ak máte plastové rozvody kúrenárskeho systému.
Typy teplovodných výmenníkov
Medzi bežné typy teplovodných výmenníkov patria:
- AstralPool teplovodný výmenník voda-voda HEAT LINE (dostupné v rôznych výkonoch, napr. 20 kW, 40 kW, 70 kW)
- KRATKI Teplovodný výmenník pre krbové kachle TORA/L a REN/L
- KRATKI Teplovodný výmenník pre krbové kachle BJORN/W
- Teplovodný výmenník Turbo 200 s chladiacou slučkou
- Teplovodný výmenník s dochladzovacou špirálou (moderné zariadenie na spätné získavanie tepla z výfukových plynov)
Teplovodný výmenník Turbo
Tepelný výmenník Turbo odoberá teplo z odvádzaných spalín a ohrieva vodu alebo vzduch v závislosti od modelu. Takto ohriata voda sa môže používať vo všetkých typoch systémov ústredného kúrenia. Výkon sa pohybuje od 4 kW do 10 kW, v závislosti od výkonu krbovej vložky. Výmenník je vyrobený z nízkouhlíkového oceľového plechu, ktorý zabezpečuje vysokú účinnosť zariadenia, tepelnú odolnosť a spoľahlivú prevádzku mimo veľkých teplotných rozdielov. Centrálnu časť výmenníka tvorí vnútorná komora so systémom potrubí a kanálov, ktoré zväčšujú kontaktnú plochu výmenníka s vykurovacím médiom - v tomto prípade so spalinami.
Príkladom je teplovodný výmenník s chladiacou slučkou s priemerom 200 mm na osadenie na krbové vložky, ktorý odoberá teplo zo spalín a zvyšuje účinnosť. Využitie zahŕňa podlahové kúrenie, ústredné kúrenie a ohrev úžitkovej vody. S výkonom 7 kW (podľa výkonu krbu) je vyrobený z 4 mm hrubej žiaruvzdornej ocele. Priemer dymovodu v ponuke je 200 mm.
Údržba a príslušenstvo
Pre správnu funkčnosť a životnosť teplovodného výmenníka je dôležitá aj pravidelná údržba. Sú dostupné čistiace prostriedky špeciálne určené na čistenie spotrebičov na pelety a kombinované kotle, ktoré sú účinné na čistenie palivového horáka, teplovodného výmenníka, skla na dverách, komína a dymovodov.
Na mechanické čistenie výmenníkov sú k dispozícii kefy, napríklad kefa na teplovodný výmenník s rozmermi 40x100x800mm z nerezového drôtu 0,3mm.