CENTALNO OGREVANJE NA DRVA

Ideja leži kot na dlani; lončena peč v naši dnevni sobi nam tako prijetno in prijazno greje prostor, čudovit ogenj nam plapola v kurišču in ko ga opazujemo skozi steklena kurilna vratca, nas prijetno pomirja, tako da pravzaprav pozabimo na vse težave zunanjega sveta.
Skoraj si že ustvarimo podobo idealnega doma, ko nas nenadoma prešine: Kaj pa kopalnica, pa študijska soba, otroška soba?
Tudi tam potrebujemo ogrevanje, torej ostaja dejstvo, da še vedno potrebujemo nek dodaten vir toplote, ki bo ogrel tudi te prostore.
Mogoče bi se dalo del toplote, ki jo proizvedemo v lončeni peči, uporabiti tudi za ogrevanje drugih prostorov?
No, v današnjih časih z uporabo modernih tehnologij ob spoznanju, da že v fazi gradnje hiš dobro premislimo o toplotni izolaciji, danes, ko se dostikrat že ob odločitvi za gradnjo hiše trdno odločimo, da bomo kot alternativni vir energije izkoristili tudi toploto sončnih žarkov za ogrevanje sanitarne vode, ali mogoče še kaj več, tehnično sploh ni več problem, uporabiti toploto, proizvedeno v lončeni peči, praktično za ogrevanje cele hiše.

Kakšne rešitve nam ponuja sodobna tehnologija?

Najprej je seveda potrebno poudariti, da se je tega treba lotiti s tehtnim premislekom ob upoštevanju sodobnih standardov in danih možnosti, kajti pionirski časi herojskih podvigov »domačih izumiteljev« so vsekakor minili. Skratka, tega problema se je potrebno lotiti »po inženirsko«. Če rešitve ne slonijo na dejanskih izračunih obstoječega stanja, se lahko še tako dobra ideja spremeni v popoln polom.

Pri lončenih pečeh, ki tudi ogrevajo vodo za centralno kurjavo po celi hiši, obstaja kar nekaj dobrih in zanesljivih izvedb, pri vseh pa je zelo pametno, da si »privoščimo« še hranilnik vode, ki nam služi kot akumulator toplote. To je pomembno predvsem zaradi tega, ker je pri kurjenju na drva potrebno upoštevati določene zakonitosti. Najprej je potrebno upoštevati dejstvo, da mora celotna količina drv, ki smo jih zakurili naenkrat, vedno pogoreti do konca. Procesa gorenja nikakor ne smemo dušiti, kajti le tako lahko izvlečemo vso energijo iz kuriva. Pri kvalitetnem izgorevanju ostane zelo malo pepela. Za primer naj omenimo, da pri dobrem izgorevanju nekako po desetih kurjenjih 10 kg drv (najbolj pogosta količina) nastane približno 5-8 litrov pepela. V enem kilogramu drv so shranjeni 4 kW energije, se pravi, da pri kurjenju 10 kg drv naenkrat, v eni uri sprostimo 40 kW energije, ki jo je seveda potrebno shraniti in potem po potrebi oddajati v prostor. Pri današnjih zasnovah peči je možno 40-55% te energije s pomočjo vodnega registra odvesti v druge prostore ali v hranilnik toplote, ostalo pa ostane v lončeni peči, ki zaradi svoje velike akumulativne sposobnosti to toploto enakomerno in dolgo časa oddaja v prostor. Velikosti hranilnika vode so lahko različne, odvisno od naših potreb.
Količina 10 kg drv na tak način pri 300 litrskem hranilniku segreje vodo od 40 stopinj C na 85 stopinj. Takrat imamo v hranilniku shranjene 16 kW toplotne energije. Hranilnik vode se seveda določi glede na potrebe, vendar naj ne bi bil manjši od 300 litrov.

Kakšen je princip take peči?

Obstajata dva osnovna principa. Nekatere naprave delujejo po principu lončene peči, druge pa po principu kaminske peči.

Oglejmo si najprej napravo, ki deluje kot lončena peč.

Ta naprava je navzven povsem podobna lončeni peči. Del, ki je namenjen ogrevanju prostora, kjer stoji peč, tudi funkcionira povsem enako.
Za kurišče uporabimo v ta namen izdelan kurilni vložek, nad vložkom montiramo vodni register, v delu, ki bo služil kot lončena peč pa speljemo šamotne kanale. Na izhod dimnih plinov iz kurišča montiramo dimno cev v obliki črke T, ki je opremljena z dvema loputama, ki sta med seboj povezani. Ko se ena loputa odpre, se druga zapre. Ta pripomoček se imenuje Moritz loputa. Služi nam za usmerjanje vročih dimnih plinov. Ko hočemo segrevati lončeno peč, odpremo dimnim plinom pot v šamotne kanale v lončeni peči in obenem avtomatsko zapremo pot dimnim plinom skozi vodni register, ko pa želimo segrevati vodo, loputo obrnemo nazaj, vroči dimni plini pa gredo skozi vodni register in segrevajo vodo. Po želji lahko proces preklapljanja med kanali v lončeni peči in registrom vode, tudi popolnoma avtomatiziramo. V kanal dimnih plinov vgradimo toplotni senzor in ko se le ta segreje na 70 stopinj C, nam avtomatika preklopi loputo proti vodnemu registru. Glede nato, da je taka naprava eden od tehnoloških biserov na svojem področju, je seveda jasno, da je možna tudi uporaba elektronike za uravnavanje pretoka zraka, potrebnega za proces gorenja. Osnovni namen te avtomatike je predvsem v tem, da sam proces gorenja uravnava čimbolj optimalno, za uporabnika pa je velika prednost predvsem v tem, da mu prihrani čas, saj je njegovo edino opravilo, da naloži drva v kurišče, vse ostalo pa potem uravnava elektronika.
Seveda je potrebno vedeti, da tudi ko grejemo vodo, kurilni vložek še vedno ogreje peč v prostoru, tako da moramo pri računanju potreb na vodni strani upoštevati, da na ta način lahko uporabimo okrog 40% toplotne energije, proizvedene v lončeni peči. V praksi se je pokazalo, da to sploh ni noben problem, saj ima današnja, sodobna hiša večinoma tako zasnovo, da je v pritličju ponavadi velika dnevna soba, ki je povezana s kuhinjo. Po kvadraturi je to dostikrat 40% bivalnih prostorov, po toplotnih potrebah pa včasih kar polovica hiše, če pa je slučajno zasnova drugačna, pa si še vedno lahko pomagamo z toplozračnim ogrevanjem, speljanim iz osnovne peči, tako da tudi v tem primeru te težave niso nepremostljive.

Kaj pa kaminska peč, pri kateri lahko del toplote odvedemo v radiatorje?

Kaminska peč sestoji iz kaminskega vložka, ki je priključen direktno na dimnik, in plašča peči. Plašč peči je lahko sezidan s pečnicami, lahko tudi s šamotom, obdelanim z ometom ali s primernim kamnom.
Tudi pri tej izvedbi je seveda zelo priporočljivo, da je hiša dobro izolirana in da si omislimo tudi hranilnik vode, pa tudi kombinacija s sončnimi kolektorji je pametna ideja. Taka peč ima vse prednosti kaminskih peči, se pravi steklena kurilna vratca, skozi katera opazujemo ogenj, slabost take peči pa je seveda nekaj manjša akumulacija, se pravi, da bo potrebno kurjenje v krajših intervalih.

Naj pomembnejši element pri taki peči je pozicija vodnega registra.

V preteklosti se je v glavnem dogajalo, da so proizvajalci enostavno v stene kurišča ali v strop kurišča vgradili cevi ali prekate z vodo, ki jo je potem segreval ogenj v kurišču. Na prvi pogled se zdi, da je taka rešitev idealna, vendar se je v praksi pokazalo kar nekaj resnih problemov.

Prvi problem je v tem, da se voda sicer zelo hitro segreje in je pri takem sistemu obvezno namestiti vodno črpalko s termostatom, da požene segreto vodo po radiatorjih, takoj ko preseže 80 stopinj C. Vendar to niti ni tako velika težava. Problem nastane, ko zmanjka elektrike v času, kadar v kurišču ogenj še gori. V tem primeru, se voda v trenutku lahko segreje nad 100 stopinj C, pri tej temperaturi se voda iz tekočega agregatnega stanja, začne spreminjati v paro, ki ima nekajkrat večjo prostornino od vode v tekočem stanju. Cevi tega pritiska ne zdržijo in velika verjetnost je, da v tem trenutku pride do eksplozije.

Seveda si nihče ne želi manjše eksplozije v svoji dnevni sobi.

Ta problem bi sicer z današnjo tehnologijo seveda lahko rešili, vendar se pri tem pristopu pojavlja še en problem, ki pa je dejansko nerešljiv.
Današnja zakonodaja in pa seveda tudi zahteve uporabnikov zahtevajo 100% zanesljivost vgrajenih izdelkov in pa tudi ekološko sprejemljive emisije v ozračje, nenazadnje pa tudi primerne izkoristke, ki pa jih na ta način ni možno zagotoviti. Dejstvo je namreč, da s polovičnimi rešitvami ni zadovoljen nihče.

Tu se v vseh dimenzijah pokaže osnovni pečarski problem. Najprej je potrebno proizvesti dovolj veliko količino energije, nato pa je to energijo potrebno v največji meri in uporabniku prijazno sprostiti v prostor. Brez dobrega izgorevanja seveda ne moremo zagotoviti dobrih izkoristkov, če že v prvi fazi ne dosežemo primernih pogojev za dobre izkoristke.
Dejstvo je namreč, da moramo za dobro izgorevanje v kurišču ustvariti dovolj visoko temperaturo, tako da nam pogorijo vsi delci lesa. Samo na ta način lahko zagotovimo osnovne pogoje za vse ostale procese, ki nam v naslednjih fazah zagotovijo dobre izkoristke in optimalno delovanje naprave. V primeru, da imamo neposredno v kurišču cevi z vodo, se toplota že takoj odvaja iz kurišča, še preden smo dosegli pogoje za kvalitetno gorenje. Zaradi vode se v kurišču pojavlja kondenz, ki dodatno hladi kurišče, saj se toplotna energija najprej uporabi za izsuševanje vlage, šele nato toplota proizvedena pri gorenju lesa uporablja za svoj osnovni namen, se pravi za ogrevanje. Ta težava se prenese v naslednje faze. Ker nismo zagotovili dovolj visoke temperature na izhodu dimnih plinov iz kurišča, smo naleteli še na en problem. Zaradi prenizke temperature dimnih plinov vlek v dimniku ni zadosten. Nenormalno hitro se v dimniku naberejo saje, to pa posledično pripelje do slabih izkoristkov in nenormalno velikih emisij v ozračje, kar pa je danes vedno večji problem.

Ali sploh obstaja rešitev za vse te probleme?

Odgovor je jasen. Vodni register ne sme biti v neposrednim stiku s kuriščem. To lahko zagotovimo s kaminskim vložkom, ki je posebej prilagojen ravno v ta namen. Najvažnejša je seveda pozicija vodnega registra. Postavimo ga tako, da ni v neposrednem stiku s kuriščem, pač pa je med kaminskim vložkom in vodnim registrom zračna plast, tako da se toplota prenaša izključno s sevanjem. S tem preprečimo hlajenje kurišča in tako odstranimo osnovno oviro za doseganje visokih temperatur v kurišču, kar je seveda osnovni pogoj za dobre izkoristke. Sedaj smo dobili kvalitetno kurišče. V njem lahko proizvedemo kar lepe temperature, je pa seveda res, da imamo v tem primeru na izhodu dimnih plinov iz kurišča visoko temperaturo in bi bilo škoda, če to spustimo v dimnik, zato je smiselno, da tudi to energijo poizkušamo izkoristiti. V zadnjem času je bilo na področju kurjenja z lesno biomaso vloženega veliko znanstvenega dela, tako, da so nam dostopna tudi najnovejša spoznanja o gorenju lesa.
Ta znanja omogočajo izdelavo kurišča, v katerem ogenj gori navzdol. Ko uporabimo to tehnologijo, pridemo do presenetljivih rezultatov.
Ker smo s pravilno konstrukcijo kurišča in z natančno določenim razporedom šob za vpihovanje zraka v kurišče dosegli, da nam ogenj gori navzdol, izkoristimo to dejstvo tako, da v dvojni steni kurišča speljemo dimne pline navzgor proti izhodu dimnih plinov. Na ta način dosežemo dvojni učinek. Prvi pozitivni učinek je dejstvo, da dodatno izkoristimo toploto dimnih plinov preden gredo v dimnik, kar pa je še pomembnejše, je pa dejstvo, da ti dimni plini dodatno dvigajo temperaturo v samem kurišču. V takem kurišču lahko dosežemo do 1000 stopinj C, pri tej temperaturi pa praktično pogori vse, vključno z večino lesnih plinov, ki se ustvarjajo v procesu gorenja. Na ta način dobimo popolno kurišče z izredno visoko močjo in minimalnimi emisijami v okolje.

Pomembna je seveda tudi sama obzidava kurišča. Zaradi njegove velike moči in pa tudi zaradi manjše akumulacije takega tipa peči je tudi na tem področju potreben malo drugačen pristop.
Kaminski vložek je potrebno najprej obzidati s šamotno opeko, še boljši material za ta namen je težki šamot, ki ima občutno večjo akumulacijo. Pri tej izvedbi najprej naredimo notranjo školjko peči, šele nato sezidamo zunanji plašč peči. Seveda je med notranjo školjko in zunanjim plaščem peči zračna plast. Tak način izdelave je potreben zaradi dveh stvari; po eni strani s tem zmanjšamo temperaturo plašča peči na prijetno sevalno temperaturo, po drugi stani pa s tem pridobimo dodatno akumulacijo oziroma podaljšamo čas sevanja toplote v prostor.

Taka peč ima še eno prednost, ki se izkaže takrat, ko imamo na voljo malo prostora, kajti za tako peč je dovolj tloris 1x1 m, v višino pa nam zavzame 1,7 m.

Glede na predstavljene možnosti lahko torej zaključimo, da tudi opcija, pri kateri toplotno energijo za celo hišo zagotavljamo s kurjenjem na drva, dandanes lahko brez problema zadovolji želje povprečnega uporabnika v vseh pogledih. Sama začetna investicija v tak način ogrevanja je v prvi fazi kar nekaj višja, vendar se glede na cene ostalih virov energije zelo hitro povrne. Če upoštevamo trenutne cene kurilnega olja in cene drv na našem trgu, nam grob izračun pokaže, da v osmih do desetih letih uporabe takega sistema na račun goriva privarčujemo vsoto, ki smo jo odšteli za tak sistem kurjenja.
Torej, tak način ogrevanja ni zanimiv le za posamezne navdušence kurjenja z drvmi, pač pa je resna opcija, ki bi jo moral preučiti vsak skrben investitor v fazi načrtovanja gradnje hiše, ne samo zaradi ekološke osveščenosti, pač pa tudi iz ekonomskih razlogov.

Nazaj