CO WYBRAĆ KOMINEK, PIEC A MOŻE KOZA?

Z chwila podjęcia decyzji o budowie domu zdajemy sobie sprawę iż oczywiste będzie dokonanie wyboru systemu jego ogrzewania. Kupując dom na rynku wtórnym często przyjmujemy całość z dobrodziejstwem inwentarza a następnie bardzo często dokonujemy w przemyślany sposób modernizacji już istniejącego.

W pierwszej chwili przychodzi nam na myśl ogrzewanie którego źródłem jest olej opałowy, gaz, węgiel kamienny, brunatny lub prąd.

Coraz częściej jednak sięgamy po źródła energii odnawialnej jakim jest drewno, brykiety wiórowe, brykiety słomiane, pellet itp. Nie zdajemy sobie sprawy z możliwości jakie drzemią w wykorzystaniu tych materiałów i rozlicznych wariantów urządzeń które możemy przy ich udziale wykorzystać.

Poniżej postaramy się je przybliżyć.

1. Kominki z paleniskiem otwartym

Jest to poza typowym pierwotnym ogniskiem lub ogniskiem wypełnionym kamieniami, najstarsza forma ogrzewania pomieszczeń. Jej niezaprzeczalna zaletą jest trzask palących się polan drewna, bliski kontakt z płomieniem, jego blaskiem oraz ciepłem. Paleniska są budowane z wykorzystaniem tradycyjnych cegieł szamotowych lub gotowych prasowanych płyt gładkich lub zawierających ornament. Bardzo ważny w tym rozwiązaniu jest prawidłowy dobór wymiarów komory paleniskowej w stosunku do wysokości i średnicy komina oraz powierzchni pomieszczenia w którym kominek będzie funkcjonował. Zaburzenie tych proporcji skutkuje bardzo często cofaniem spalin do pomieszczenia a w konsekwencji dyskomfortem spowodowanym zadymieniem.

Regulacja spalania w kominkach otwartych odbywa się poprzez montaż szybra w czopuchu na styku gardzieli i kanału odprowadzającego spaliny do przewodu kominowego. Można też dodatkowo zastosować zamykające palenisko przeszklone drzwiczki z regulacją dopływu powietrza. Pomiędzy ścianę paleniska a ścianę zewnętrzną kominka możemy dodatkowo wprowadzić kanał powietrzny, który pozwoli nam nieznacznie podwyższyć możliwości grzewcze całej bryły. Takie rozwiązanie możemy znaleźć w wielu zamkach i pałacach na kresach wschodnich rzeczypospolitej. Bardzo doświadczeni zdunowie mogą pokusić się o wykonanie nad paleniskiem otwartym dodatkowych kanałów kumulacyjnych z kształtek szamotowych. Pomimo tych zabiegów nie zmienia to jednak faktu iż te kominki pełnią rolę jedynie reprezentacyjną, ponieważ sprawność grzewcza takiego urządzenia jest bardzo niska.

2. Kominki z ogrzewaniem powietrznym zwanym grawitacyjnym lub konwekcyjnym

To rozwiązanie jest najbardziej rozpowszechnione na terenie naszego kraju. Daje możliwość uzyskania w krótkim okresie czasu dużej ilości ciepła wytwarzanego poprzez przepływ powietrza wewnątrz bryły kominka. W dolnej części jest zasysane chłodne, następnie zostaje ogrzane wokoło korpusu wkładu kominkowego i jako gorące powietrze uchodzi z górnej części do otoczenia. Możliwości ogrzewania dalszych pomieszczeń daje nam system dystrybucji gorącego powietrza zwany potocznie DGP. Wykorzystujemy do jego wykonania izolowane termicznie przewody pozwalające przesyłać ciepłe powietrze w sposób naturalny czyli grawitacyjny lub wymuszony za pośrednictwem turbiny na dalsze odległości.

W przypadku ogrzewania grawitacyjnego zakładamy dystrybutor stanowiący blaszaną nakładkę na wkład zaopatrzoną w króćce wylotowe. Instalujemy na nie izolowane termicznie rury rozprowadzające. Należy zadbać by wnętrze kominka było jak najlepiej wyizolowane, ograniczając tym samym straty ciepła. Aby przeciwdziałać rozprzestrzenianiu się kurzu stosujemy sekcje filtracyjne, natomiast do regulacji wypływy ciepłego powietrza w pomieszczeniach stalowe anemostaty lub kratki z żaluzją. Jeżeli kominek kaflowy z ogrzewaniem powietrznym nie zawiera blaszanego dystrybutora, możemy podnieść akumulacyjność bryły poprzez wmurowanie w każdy kafel płytki szamotowej oraz wykonanie dodatkowego muru z cegieł szamotowych dookoła wkładu od strony wyizolowanej ściany. Takie rozwiązanie podniesie nam zdecydowanie komfort cieplny, ponieważ jeszcze długo po wygaszeniu paleniska, nagrzane ściany oddają ciepło do otoczenia.

3. Pieco-kominki

Bryłę stanowi połączenie kominka z właściwościami tradycyjnego pieca kaflowego. W wyniku wykorzystania gorących gazów wytworzonych w palenisku wkładu kominkowego dochodzi do nagrzania masy kumulacyjnej a następnie uwalnianiu tej energii przez wiele godzin do otoczenia. W ogólnie przyjętych zasadach konstrukcyjnych dotyczących tego rozwiązania pokutuje opinia potrzeby zastosowania drogiego wkładu piecowego a następnie wprowadzenie gorących gazów do modułów kumulacyjnych wykonanych z betonów żaroodpornych lub prasowanych pod ciśnieniem a następnie wypalanych modułów szamotowych. Wadą stosowania palenisk piecowych jest niestety ich cena. Oponenci stwierdzą iż wykorzystanie takich urządzeń jest niezbędne. Otóż nie zawsze.

Nam znane jest rozwiązanie pozwalające na wykorzystanie tradycyjnych wkładów kominkowych wykonanych z żeliwa lub stali jako kominki konwekcyjne oraz wprowadzenie gorących spalin w oddzielną sekcję kumulacyjną. Wykonujemy ją jak w przypadku pieca kaflowego z ogólnie dostępnych cegieł oraz płyt szamotowych i łączymy tradycyjną zaprawą zduńską na bazie mielonej gliny. Efekt grzewczy jest identyczny a koszt takiego rozwiązania niewspółmiernie tańszy. Potrzebny jest jedynie pomysł i wieloletnie doświadczenie, które posiadamy.

Nasze rozwiązanie pozwala na korzystanie z bryły pieco-kominka z dwojaki sposób:

• z części kominkowej wykorzystującej ogrzewanie konwekcyjne

lub po przełączeniu:

• na część piecową pozwalająca  (przy jednoczesnym korzystaniu z trybu kominkowego ) na nagrzanie a następnie po wygaszeniu ognia w palenisku na wielogodzinny odzysk zgromadzonego ciepła ciepła w kanałach szamotowych.

4. Kominki kumulacyjne

Wykorzystują wkłady grzewcze przystosowane do pełnej zabudowy bez potrzeby stosowania zasysających i wydmuchujących kratek wentylacyjnych. Energia wytworzona w palenisku zostaje przepuszczona przez kanały kumulacyjne wykonane z gotowych kształtek szamotowych, płyt i cegieł szamotowych lub elementów wykonanych z betonów ogniotrwałych o zróżnicowanych składzie. W tej wewnętrznej zabudowie jest kumulowana i przechowywana przez wiele godzin energia cieplna. Po procesie akumulacji następuje jej powolne uwalnianie. Obudowa kominka wykonana jest z materiałów doskonale przewodzących ciepło czyli z kafli szkliwionych lub biskwitowych (bez szkliwa) o chropowatej powierzchni a następnie pokrytych tynkami zduńskimi. W ofercie znajdują się również gotowe krążki kumulacyjne nasadzane na wylot spalin wkładu kominkowego. Posiadają wewnętrzne kanały przez które uchodzą gorące gazy jednocześnie rozgrzewając ich powierzchnię. Wadą całości tego rozwiązania w stosunku do pieco-kominka jest niestety koszt dodatkowych materiałów. Kominki kumulacyjne posiadają o wiele mniejszą masę w stosunku do pieców kaflowych. Ich zaletą jest szybsze nagrzewanie powierzchni, wadą niestety o wiele krótsze utrzymywanie ciepła.

W potocznym słownictwie zatrzymanie gorącego powietrza wewnątrz a następnie powolną jego emisję zwano hipokaustum (gr. hypókauston czyli zapalać od dołu za pomocą ognia). Określenie to nie jest niczym nowym, jedynie poprzez burzę medialną nadano temu rozwiązaniu drugie życie. Jest znane od kilu tysięcy lat i z powodzeniem funkcjonowało w Chinach, Egipcie oraz na terenach Mezopotamii. Polegało na nagrzaniu w dużych paleniskach stosów kamieni, ociosanych bloków skalnych lub ceramicznych filarów a następnie po wypaleniu ognia wprowadzeniu ciepłego powietrza glinianymi kanałami (lub miedzianymi rurami w termach) pod podłogi mieszkań, domów i pałaców. Podobne rozwiązanie w średniowieczu stosowano w wielu europejskich zamkach podpatrzone podczas wypraw krzyżowych w XI w. oraz kontaktów handlowych z Chinami w wieku XIII.

5. Kominki z płaszczem wodnym

Wykorzystanie wkładu kominkowego zaopatrzonego w płaszcz wodny lub  wodny wymiennik nakładany na wylot gorących gazów pozwala na jednoczesne ogrzewanie pomieszczeń oraz uzyskiwanie ciepłej wody użytkowej. Oczywiście zarówno powierzchnia jaką może powyższe urządzenie ogrzać jak i ilość ciepłej wody jest uzależniona od mocy urządzenia. Bardzo często instalacja może działać jako jedyne źródło ogrzewania lub uzupełnienie już istniejącej. Można poprzez szereg urządzeń dodatkowych spinać w jeden działający system np: wkład z płaczem wodnym lub nakładany wodny wymiennik ciepła z kotłem na paliwa stałe, płynne, instalację solarną lub fotowoltaiczną. Powyższe rozwiązania daje nam możliwość zmagazynowania większej ilości ciepła w izolowanym termicznie zbiorniku wodnym zwanym potocznie buforem lub zbiornikiem buforowym. Jest dodatkowym kumulatorem ciepła, jego pojemność sięga kilkaset litrów i jest on zazwyczaj umieszczany na zewnątrz urządzenia grzewczego i dodatkowo łączony z instalacją CO. W okresach letnich gdy sporadycznie korzystamy z kominka, wodę w zbiorniku buforowym możemy nagrzewać korzystając z instalacji solarnych lub fotowoltaicznych.

6. Piece kaflowe

W konsekwencji wielowiekowej ewolucji pieca kaflowego mamy do wyboru wiele kształtów i rozwiązań technicznych, lecz materiały do budowy tradycyjnych ekologicznych pieców pozostają nadal bez zmian i są nimi cegły i kształtki szamotowe, glina, piasek, zaprawa szamotowa, drut zduński oraz kafle. Doświadczeni zduni dobierają odpowiednie rozmiary bryły piecowej do powierzchni ogrzewanego pomieszczenia oraz rozmiarów komina. Przy tak dużej ofercie kafli możemy sobie pozwolić na odrobinę szaleństwa i stworzyć zarówno bryły tradycyjne jak i wielopoziomowe z kafli ozdobnych i o bardziej oszczędnej ornamentyce dostosowanej do nowoczesnych a wręcz ascetycznych wnętrz. Działanie pieca opiera się na kumulowaniu w strukturze pieca, energii wytworzonej w procesie spalania i powolnym jej uwalnianiu do otoczenia poprzez wypromieniowanie. W piecach kaflowych poszczególne składowe czyli palenisko, kanały kumulacyjne przez które przechodzą gorące gazy oraz obudowa kaflowa tworzą jedność. Zarówno palenisko szamotowe w których temperatura oscyluje w granicach od 480°C do 1150°C (a w gardzieli paleniska pieca fińskiego nawet 1600°C) jak i kanały oraz kafle tworzą masę rzędu kilkuset kilogramów a w wielu rozwiązaniach znacznie przekraczają 1 tonę. Prawidłowo wykonany piec kaflowy powinien na wyjściu charakteryzować się temperaturą na poziomie 145-175°C. Są to optymalne warunki aby wytworzyć ciąg kominowy. Różnica pomiędzy temperaturą w palenisku a temperaturą na wejściu do komina uświadamia nam jak sprawne jest to urządzenie i jak duży zakres energii pozostaje zgromadzony w jego wnętrzu. Piec powinien posiadać o wiele mniejsze drzwiczki w stosunku do kominka, ponieważ w tym miejscu następują największe straty ciepła. Prawidłowy proces spalenia drewna wymaga wytworzenie wysokiej temperatury w szybkim czasie. Może to nastąpić gdy palenisko otrzyma duży dopływ powietrza i mamy do dyspozycji drewno o małej wilgotności.
Ciepło emanujące z pieca kaflowego jest tak charakterystyczne i miłe dla otoczenie, że nie da się go porównać zadnym inny źródłem ogrzewania. 

Tak jak miało to miejsce w przypadku wkładów kominkowych z płaszczem wodnym można w palenisku pieca kaflowego zainstalować wkład grzewczy wykonany ze stali kotłowej w postaci wygiętych i pospawanych rur tworzących skrzynkę lub klatkę grzewczą. Można również zastosować płaszczowy wkład piecowy wyspawany a blach kotłowych. Obydwa rozwiązania można stosować zarówno do układów otwartych jak i zamkniętych z pompą obiegową i zabezpieczeniem akumulatorowym w razie zaniku napięcia. Z naszego doświadczenia możemy zaobserwować, że piece nie mające monstrualnych rozmiarów mogą w miarę komfortowo ogrzać powierzchni do 80 m2.

Są to urządzenia, które obok funkcji grzewczej pozwalają na przygotowanie pożywienia. Może być to sama kuchnia kaflowa jak i wyposażona w piekarnik zwany w różnych częściach naszego kraju: szabaśnikiem, gęsiarką, blatrurą, pasztetnikiem lub duchówką, Obok części kuchennej możemy wybudować sekcję piecową opalaną z paleniska kuchennego po otwarciu szybra lub ściankę grzewczą. W dolnej istniej możliwość wykonania niszy opałowej lub pieca chlebowego. W kuchni stosujemy płyty żeliwne z fajerkami lub bardziej na południe kraju bez fajerek. Panie twierdzą, że w drugim rozwiązaniu garnki mniej się "smolą". W piekarniku możemy piec ciasta, mięsa, chleb, suszyć owoce i grzyby, a na haczykach ( mosiężnych lub niklowanych ) zioła i przyprawy.

Mamy tu bardzo podobne rozwiązanie jak w przypadku pieca kaflowego. Możemy kupić gotowe wężownice wygięte z rur lub tzw. stalowe cegiełki. Możemy pokusić się o zamówienie wężownicy z systemem lato-zima, która pozwala nam na przestawianie żeliwnego rusztu w zależności od trybu w jakim ma kuchnia pracować. Za pośrednictwem kuchni możemy zarówno ogrzewać pomieszczenia jak i przygotować ciepłą wodę użytkową. W przypadku kuchni następuje niestety szybsze jej wychłodzenie, ponieważ gro ciepła uchodzi poprzez płyty kuchenne, dlatego tez trzeba częściej dokładać do paleniska. Z reguły najlepiej w przypadku kuchni kaflowej sprawdzają się wężownice ogrzewające powierzchnie od 30 do max 70 m2

Urządzenie wykonane najczęściej z żeliwa przybierające w ostatnim czasie iście wymyślne kształty i rozmiary. Pojawiają się wyroby wykonane z blachy stalowej wyłożone płytkami i cegłami szamotowymi, które zabezpieczają je przed szybkim przepaleniem. Koza nie jest niestety urządzeniem ekonomicznym. Nadaje się do szybkiego ogrzania pomieszczenia plus w niektórych rozwiązaniach przygotowania pożywienia lub gorącej wody. Nazwa piec żeliwny niewiele z prawdziwym piecem ma wspólnego, ponieważ w przeciwieństwie do tego pierwszego szybko się ochładza i bardzo często należy dokładać drewno do paleniska.