Centralno ogrevanje prostorov z avtomatsko regulacijo ogrevanja nam omogoča lagodno in ekonomični bivanje, vendar nas romantika in nostalgija, največkrat pa tudi resna potreba, silita k uporabi kamina ali lončene peči. Poleg prijetnega vzdušja, ki ga ustvari ogenj in svetloba plamena, so peči za lokalno ogrevanje primerno dopolnilo centralnemu ogrevanju. Tipični predstavniki lokalnega ogrevanja na trdna goriva so kamini in lončene peči, ki oddajo toploto v prostor s sevanjem in konvekcijo. Toploto sevajo vsa telesa ter s teles z višjo temperaturo prehaja na telesa z nižjo. Takšen primer je tudi sončno sevanje v zimskem času, ko je zrak okoli nas hladen, na soncu pa je vseeno prijetno toplo. Sevanje ne ogreje neposredno zraka med pečjo in oviro, zato je prednost sevalnega ogrevanja v tem, da zrak ne kroži tako intenzivno in ne nosi prašnih delcev s seboj. S konvekcijo pa prehaja toplota po zraku, ki se segreje ob izvoru. Topli zrak se ob segretem telesu dviguje, na njegovo mesto pa prihaja hladen zrak. Odprt kamin oddaja največ toplote s sevanjem. Pri lončenih pečeh prav tako večji del oddaje toplote poteka s sevanjem, del pa tudi s konvekcijo, ko se hladnejši zrak dviga ob stenah peči in se s tem segreva. Kamini z odprtim kurišče imajo praviloma slabši izkoristek zgorevanja (30 do 50 %). Medte ko so izkoristki lončenih peči boljši (60 do 70 %). Velik delež toplote sevanjem oddaja tudi kamin, ki je zaprt s stekleno – keramičnimi vratci. Pri teh kaminih lahko uravnavamo dovajanje zraka, zgorevanje oz. velikost plamena, izkoristki zgorevanja pa se gibljejo med 70 in 80%).

Me kamine, ki oddajajo večji del toplote s sevanjem, prištevamo tudi kaminske peči (enoplaščna litoželezna žarilna peč). Prednost te peči je, da se hitro segreje, nima pa sposobnosti akumulacije (ko gorivo zgori, se prostor hitro ohladi). Za počitniške hišice, kjer poleg dnevne sobe ogrevamo še kakšen drugi prostor, se vse pogosteje vgrajuje litoželezne kamine, ki so zasnovani tako, da ogrevajo tudi ogrevni vodo za radiatorje ali zrak (toplozračno ogrevanje).

Sodobni kamini so različnih oblik, razpon moči znaša pri manjših kaminih od 7 do 11 kW in tudi več oziroma 3500 do 4000 W/m² odprtine kamina. Prostor, v katerega nameravamo postaviti kamin, naj ne bo manjši kot 20 m². Na tržišču imamo na izbiro različne kamine. Od zidanih odprtih, zaprtih litoželeznih samostojnih peči, do vgradnih kombiniranih litoželeznih kaminov, s katerimi je možno toplozračno ali toplovodno ogrevati še druge prostore. Potrebno jih je samo pravilno priključiti na dimnik ter zagotoviti zrak za zgorevanje.

Lončene peči t.i. krušne peči so značilne predvsem za podeželje, ter so namenjene pripravi hrane in ogrevanju. Pri takšni izvedbi služi kot kurišče kar osnovna površina, na katero naložimo gorivo in ga zakurimo od zgoraj.

Kurišče sodobne lončene peči je zaprto, dimni plini pa na poti v dimnik oddajo toploto masivnemu ohišju, ki jo nato počasi oddaja v prostor. Izkoristki lončenih peči so boljši kot pri kaminih, zaradi zaprtega ognjišča je tudi lažje uravnavati ogrevanje. Zaradi velike akumulacijske sposobnosti pa v primerjavi s kaminom, ni potrebno tako pogosto nalagati goriva. Enako kot pri kaminih, je tudi pri lončenih pečeh zunanjost prepuščena domišljiji posameznika, saj lahko izbiramo med različnimi pečnicami, s katerimi je obzidana peč. Sodobne lončene peči lahko zaradi njene raznolikosti dejansko vgradimo v vsaki prostor.

V predhodnem jesenskem ali spomladanskem obdobju, ko zunanje temperature še ne zahtevajo celodnevnega ogrevanja, lahko lokalno ogrevanje nadomesti centralno ogrevanje, ki bi v tem času obratovalo z nizkim izkoristkom. Vse bolj se uveljavlja pravilo, da je primerneje centralni sitem ogrevanja dimenzionirati na milejše zunanje klimatske pogoje in predvideti lokalno peč kot dodatni vir ogrevanja, kadar nastopijo zunaj zelo nizke temperature. Prednost vgradnje lokalne peči je tudi v tem, da imamo ob izpadu centralnega sistema ogrevanja na voljo vsaj en vir za ogrevanje.

 

1. KAMINI

1.1. Zgodovinski razvoj

V srednji Evropi so se kamini v končni obliki razvil 9. stoletju, medtem ko so razvite civilizacije  mnogo prej uporabljale zelo izpopolnjene ogrevalne sisteme ( npr. Rimljani, toplozračno ogrevanje). Izdelava kaminov je bila v prvih začetkih zelo preprosta – niša v masivnem zidu, dimni plini pa so uhajali po najkrajši poti na prosto. Kamini so bili sprva na zunaj popolnoma gladki, kasneje pa so jih začeli v bogatejših hišah krasiti in oblagati z grbi in družinskimi emblemi. Začetek stilistične dekoracije kaminov se je pričel v zgodnji renesanci, razkošne in kvalitetne materiale pa je kamin pričel dobivati v obdobjih rokokoja in baroka. Ker kamini niso imeli dovolj velike toplotne moči, so jih okoli 14. stoletja pričeli izpodrivati razne peči, zlasti v severni in srednji Evropi, medtem ko se v milejšem obmorskem podnebju kamini obdržali kot glavni viri toplote.

Okrog leta 1600 je Francoz Savot izdelal odprt kamin s cirkulacijo sekundarnega ogretega zraka, vendar je ta ideja prišla do prave veljave šele, ko se je do primerne stopnje razvila tudi livarska obrt. Približno 150 let kasneje je Benjanin Franklin izdelal t.i. pensilvanski kamin, ki je vseboval Savotov princip sekundarnega gretja in cirkulacije zraka ter bil konstruiran tako, da je omogočal daljšo pot dimnih plinov. Ta iznajdba je bila tudi predhodnica oziroma osnova za sodobne toplotno efektivne kamine. Približno leta 1900 se je pojavila še t.i. Franklinova peč, ki je imela pred kuriščem litoželezna vrata. Z izumom varjenja so se Franklinove peči še izboljšale, saj litoželezna konstrukcija ne omogoča dovolj enostavnih oblik. Postopni razvoj kamina je potekal od centralno nameščenega kurišča z odprtinami v strehi za odvod dimnih plinov, do kamina s kapo in lovilnikom dimnih plinov, nadalje do razvoja zidanega dimnika in nape za lovljenje dimnih plinov ter do kamina s cirkulacijo ogretega zraka. Naslednji korak pri izpopolnjevanju kamina je bil dovod zunanjega zgorevalnega zraka pod kurišče, zožen presek pri odvodu dimnih plinov in vgradnja regulacijske dimne lopute.Tako se je v kar časovno dolgem obdobju izoblikovala končna oblika odprtega kamina, izoblikovala pa so se tudi določena empirična pravila, ki so še danes osnova za projektiranje kaminov.

 

1.2. Značilnosti sodobnih kaminov

Kamin je običajno osrednji predmet v prostoru, zato je pomembno, da deluje estetsko in dekorativno tudi takrat, kadar v njem ni ognja. Klasična oblika kaminov, je prikazana na sliki 1, najdemo jih predvsem starejših objektih. V današnjem času so se razvile povsem nove oblike odprtega kamina, pojavila se je tudi cela vrsta novih materialov, ki do neke mere prispevajo k novemu videzu in predvsem izkoristku kamina. Kljub svobodnemu oblikovanju, pa je potrebno pri oblikovanju, konstruiranju in namestitvi kamina v prostor upoštevati določena pravila. Pojavilo se je veliko število raznih konstrukcij kamina, pri katerih naj bi se bolj racionalno izkoriščalo gorivo. Za gorivo se še vedno uporablja izključno drva, sušena na zraku. Druga goriva, predvsem premog in koks niso uporabna, razen pri konstrukcijah, ki so posebej prirejena za to ( zaprti kamini, ki imajo vrata iz stekla ali pločevine). Najbolj razširjena je toplozračna izvedba, vse več se uporablja tudi toplovodna izvedba, kjer je v kamin vgrajen toplotni prenosnik, ki bistveno poveča toplotno moč.

Mnogi proizvajalci peči so v svoj program uvrstili industrijske montažne odprte kamine. Ker zidava klasičnega kamina zahteva veliko časa in ustrezno strokovno znanje, nam postavitev industrijskega polizdelka oziroma montažnega kamina precej olajša izdelavo.

Takšen kamin je sestavljen iz ogrodja, ki je izdelano iz lahkega izolacijskega betona. V ogrodju so že vdelani različni sestavni deli kamina, ki so potrebni za pravilno delovanje. Sestavimo jih po navodilih proizvajalca, pri tem moramo uporabiti posebno proti ognju odporno malto. Kamin po koncu montaže priključimo na dimnik. Presek in višino dimnika ter dimenzija kanala za dovod zgorevalnega zraka od zunaj, naj v vsakem primeru določi proizvajalec kamina ali projektant centralnega ogrevanja glede na potrebno toplotno moč. V nasprotnem primeru se lahko zgodi, da proizvajalec kamina ne bo hotel dati garancije za vgrajeni kamin. Kamin z odprtim kuriščem ima slab izkoristek zgorevanja (30 do 50 %). Večji del toplote se prenaša s sevanjem, toplotna moč kamina znaša približno 3500 do 4500 W/ m² odprtine kamina. Boljši izkoristek (do 75 %) imajo kamini z zaprtim kuriščem, kjer je kurišče zaprto s steklenimi vratci, ki omogočajo opazovanje ognja ter zagotavljajo prijetno vzdušje v hladnih jesenskih in zimskih večerih. Toploto oddajajo v prostor z sevanjem zaščitnih vrat iz stekla, večji del toplote pa oddajo s konvekcijo na zrak, ki ga iz prostora speljemo po kanalih v ohišje kamina. Za doseganje toplotne moči, moramo biti kurišče kamina ustrezno dimenzionirano in oblikovano. Za doseganje večje moči lahko v obodne stene kamina vstavimo zračne kanale po katerih vodimo zrak, ki se segret vrača v prostor (slika 2).

 

 

Razen kanalov za zrak, lahko vgradimo tudi cevni toplovodni prenosnik (slika 3). Oblike vodnih prenosnikov so različne od cevnih registrov do dvoplaščnih izvedb. Izdelani so iz kotlovske pločevine ali vliti iz sive litine. Konstruirani so tako, da se čim več toplote prenese iz kurišča na vodo, zato sta zmanjšana deleža toplote, oddane s sevanjem in s konvekcijo.

S konvekcijo pa oddajajo toploto kamini, ki so konstruirani tako, da je možno gibanje zraka ob stenah oziroma ob poti dimnih plinov. Ob spodnji in zgornji strani so rešetke. Zrak se ob njih segreje, se dviguje in vstopa v prostor skozi rešetko zgoraj, medtem ko  od spodaj priteka svež, hladen zrak. Kaminske peči, kjer se ogrevanje vrši s konvekcijo (zrak se segreva med zgorevalno komoro in zunanjim plaščem) so navadno jeklene.

Ko je montažni kamin sestavljen in priključen na dimnik, še ni povsem končan, izdelati je potrebno še oblogo. Izdelavo obloge je potrebno izvesti natančno, lahko pa vgradimo tipsko oblogo. Obloge so ponavadi kombinirane iz fasadne opeke, rezanega ali klesanega kamna in kovinskih površin.

 

2.2. Sestavni deli kamina

 

Kamini so odprta ognjišča z relativno dobrim odvodom dimnih plinov. Ognjišče je obdano s stenami iz akumulacijskega materiala in dimnikom. Akumulacijski material shranjuje toploto za čas, ko gorivi počasi zgoreva. Na sliki 4 je prikazana sestava odprtega kamina in dimnika.

 

 

 N a sliki 4 je prikazana osnovna sestava kamina v povezavi z dimnikom. Dejansko pa je kamin kot celota izveden bolj komplicirano, kot kaže shema na sliki 4. Za okrasno oblogo se skriva kaminsko jedro, ki je sestavljeno iz različnih delov, ki so nujno potrebni za nemoteno delovanje kamina. Osnova vsakega odprtega kamina je kaminsko jedro, ki je lahko izvedeno zelo enostavno ali pa vsebuje razne dodatke, s čimer omogočimo boljše delovanje in izkoristek kurjenja. Ko kaminsko jedro povežemo z dimnikom, dobimo celoten sistem kamina in dimnika, ki omogoča normalno obratovanje. Kaminsko jedro brez dimnika ne more delovati, zato je pri projektiranju in montaži kamina potrebno največ pozornosti posvetiti dimniku, kot osnovnemu pogoju za dobro delovanje kamina. Vgraditi kamin, ki bo dobro in varno deloval, je zahtevana naloga, ki so ji kos le resnično uveljavljeni mojstri in podjetja, ki imajo dolgoletne izkušnje na tem področju.

 

2.3. Kurišče kamina

 

Kurišče kamina je prostor, kje gorivo zgoreva. Osnovna naloga kurišča je, da omogoči pravilno zgorevanje in pravilen odvod dimnih plinov v dimnik. Od velikosti in oblike kurišča je odvisna toplotna moč odprtega kamina, zato je pri projektiranju kamina to potrebno vsekakor upoštevati. N a sliki 5 so prikazani sestavni deli kurišča kamina.

 

 

Med kurjenjem v kaminu nastanejo visoke temperaturne obremenitve, zato morajo biti vsi uporabljeni materiali kurišča negorljivi. V ta namen se uporablja šamotna opeka. Na sliki 6 so prikazane temperaturne razmere v kaminu in toplotna moč kamina v odvisnosti od dimenzij kurišča.

 

 

Kurišča so v osnovi zelo različnih oblik (pravokotna, kvadratna, trapezna, okrogla, parabolična). Posamične oblike imajo svoje specifične lastnosti, posebno pri oddajanju sevalne toplote v prostor. Toploto s sevanjem najslabše oddaja kurišče kvadratne oblike ( seva samo hrbtna stran, stranice pa ne oddajajo sevanja). Kurišče trapezne oblike seva v prostor mnogo bolje, saj poleg hrbtne strani, toploto v prostor oddajajo s sevanjem tudi stranice. Najbolje seva v prostor kurišče okrogle ali parabolične oblike, vendar je v praksi izvedba takšnega kurišča dokaj zahtevna.

Pri izvedbi in dimenzioniranji kurišča odpetega kamina je pomembna tudi njegova globina. Če je kurišče preplitvo, je premalo prostora za kurjenje. regloboko kurišče je nepraktično za posluževanje, plamen se skrije v globino kurišča in izgubi svoj efekt.

 Plitvejše kurišče je učinkovitejše glede toplotnega sevanja, vendar pogosto pride do motenj pri delovanju. Izbira velikosti nivoja kurišča je odvisna od velikosti prostora, v katerem bo kamin in od namena kamina. V primeru, da je prostor nižji, namestimo kurišče čim nižje, če pa je prostor višji, kurišče lahko dvignemo. Optimalna globina kurišča je od 30 do 50 cm (slika 7).

 

  

 

V primeru, da kurišče uporabljamo za peko., naj bo kurišče 60 cm od tal. Kurišče je možno namestiti tudi pod nivo osnovnih tal v prostoru, tako da imamo poglobljen jašek v tleh dnevne sobe. V tem primeru so sedišča in kamini pod nivojem tal.

Na dnu kurišča je nameščena zgorevalna rešetka, na kateri zgoreva gorivo. Pod rešetko je posoda ali kanal za čiščenje pepela. Rešetka mora biti narejena tako, da je omogočeno čim boljše zgorevanje in enostavno čiščenje pepela. Razmik med rešetkami mora biti dovolj velik, da pepel pada skoznje, žerjavica pa mora ostati na rešetki. Narejena mora biti iz primernega negorljivega materiala. Pod rešetko mora biti speljan primarni zgorevalni zrak, da dosežemo čim boljše zgorevanje. Zaradi varnosti je potrebno, da so tla pred kuriščem iz negorljivega materiala (npr.keramika, nerjaveča pločevin) ter tako zaščitena pred morebitno letečo žerjavico (v primeru, kadar za kurjavo uporabljamo les mehkih in smolnatih iglavcev). Priporočljivo je tudi, da v bližini kurišča ni lesenih delov. Širina zaščitne obloge pred pečjo naj bo 50 cm in ob straneh 30 cm. Najmanjša oddaljenost gorljivih predmetov od kurišča mora biti vsaj 80 cm, od robnih zaščitnih kanalov pa 40 cm.

 

2.4. Napa kamina

Naloga nape pri odprtem kamini je, da nastale dimne pline pri zgorevanju goriva in zrak iz prostora, ki vdira v kurišče zbira in odvede v dimnik. Pri klasičnih kaminih je napa običajno zidana iz opeke, medtem ko je pri industrijsko izdelanih kaminih izdelana v enem kosu iz ognje odpornega lahkega betona. Narejena je tako, da se iz širine kurišča zoži na širino dimnika. Stene nape naj bodo čim bolj gladke in brez izboklin, da se lahko dimni plini pomešani s prostorskim zrakom nemoteno odvajajo v dimnik. Vsi prehodi morajo biti ustrezno oblikovani, da ne ustvarjajo dimnim plinom pri njihovo poti v dimnik nobenih ovir (slika 8).

 

 

Nape razen tega, da odvajajo dimne pline in presežek zraka v dimnik, morajo tudi preprečevati vdor dimnih plinov nazaj v kurišče. To dosežemo tako, da je napa takoj nad kuriščem nekoliko zožena, da se pretočna hitrost dimnih plinov in zraka poveča, kar pomeni boljši vlek v tem delu kamina, ki je običajno kritičen. S tem, ko nad kuriščem naredimo zožitev, ustvarimo obračalno komoro, ki prepreči vdor dimnih plinov nazaj v prostor (zaradi morebitnega nenadnega sunka vetra). Na sliki 9 je prikazana izvedba kamina z obračalno komoro oziroma t.i.povratnim zobom, ki je eden od bistvenih elementov pri izpopolnjenih konstrukcijah odprtih kaminov.

 

 

V poletnem času, ko kamina ne uporabljamo, nam zrak iz prostora odteka skozi kamin v dimnik in kamin koristimo za izmenjavo zraka v prostoru. V primeru, da pozimi ogrevamo prostor z drugim toplotnim virom (kamin koristimo le v prehodnih obdobjih) pa odtekanje toplega zraka skozi kamin pomeni določene toplotne izgube. Da to preprečimo, moramo v napi namestiti zaporno loputo, s katero zapremo pretok zraka skozi kamin. Z loputo v primeru uporabe kamina lahko tudi deloma uravnavamo pretok dimnih plinov skozi kurišče. Zaporno – regulacijska loputa mora biti tako izdelana, da imamo možnost ročne regulacije v več stopnjah. Po montaži nape jo moramo priključiti na dimnik. Pri tem je pomembno, da kot priključka na dimnik ne sme biti večji od 45 stopinj (slika 10). Prav tako je potrebno paziti, da stike med napo, priključnim delom in dimnikom izvedemo dovolj strokovno, da kasneje ne prihaja do motenj pri obratovanju kamina.

 

2.5. Dimnik

Kako bo odprti kamin deloval zavisi v veliki meri od izbire pravilnih dimenzij dimnika. Najpogostejši vzrok, da kamin ne deluje ali preveč dimi, je v napačni izbiri dimnika. Dimnik odvaja nastale dimne pline iz kurišča na prosto. Zaradi nastalega vleka nastane se pojavi v kurišču podtlak, v kamin vdre zrak it prostora in se nato kot presežek zraka odvaja z dimnimi plini na prosto. Večja kot je odprtina kamina, večja je tudi količina zraka, ki vdira v kurišče. Iz tega razloga mora imeti dimnik takšen presek, da je sposoben odvajati celotno količino dimnih plinov in zraka iz kurišča. V primeru, da je presek dimnika ni dovolj velik, pride do slabega vleka in vdiranja dimnih plinov nazaj v prostor. Pri uporabi dimnika za odprti kamin moramo upoštevati:

ˇ        Odprti kamin lahko priključimo samo na samostojen dimnik ali
           samostojno dimni tuljavo, če imamo sklop več dimnikov.
           Priključevanje odprtega kamina na dimnik, kjer je priključeno
           več kurišč , ni dovoljeno, ker bi lahko škodljivi dimni plini prišli
           skozi kamin v prostor.

ˇ        Najmanjša višina dimnika je lahko 4, 5 m ne glede na njegov
          presek. Če je dimnik višji, je tudi vlek skozi dimnik boljši, vendar
          je za odprte kamine bolj pomembno, da imajo zadosten presek
          glede ne dimenzije kurišča.

Poleg priključka na dimnik, njegov presek in višina in oblika kurišča, je za dimenzioniranje odprtega kamina pomemben še dovod zraka za zgorevanje. O gradnji kamina je zato dobro razmišljati že prej, preden zgradimo dimnik, saj ta pogojuje obliko, toplotno moč in postavitev (lego) dimnika. Kamin moramo postaviti čim bližje dimniku, ki naj po možnosti poteka v notranjosti zgradbe. Tako zmanjšamo izgube pri vleku, ki nastajajo zaradi dolgih priključkov ter toplotne izgube zaradi ohlajanja dimnika (v primerjavi z dimnikom, če je ta postavljen na zunanji steni). Dimniki so lahko različnih presekov (okrogli, kvadratni, pravokotni), morajo biti primerno izolirani in izvedeni dovolj tesno, da se ne pojavijo motnje pri vleku. Glede na izvedbo so lahko zidani iz opeke, šamotnih tuljav ali kovinski. Pomembna je tudi višina dimnika nad streho, ker je to eden od bistvenih pogojev za normalno delovanje. Predvsem moramo paziti, da dimnika ne namestimo v neugodni tlačni coni. Najugodneje je, da dimnik predre streho tik poleg slemena. Zazidamo ga 40 – 50 cm nad sleme in s tem izognemo tlačni coni. Kadar dimnik predre streho na sredini ali celo nižje, mora biti tako visok, da sega iz neugodnega tlačnega področja (slika 11). V neugodni tlačni coni zračni tokovi (veter) pritiskajo od vrha navzdol proti dimniku in mu onemogočajo delovanje. (določenem območju nad streho nastane nadtlak, ki onemogoči vlek dimnika). V primeru, da imamo hišo v bližini višjega objekta, je pred gradnjo dimnika dobro vedeti, kakšno področje pokriva tlačna cona. Posvetovati se je potrebno s projektantom, da določi pravilno lego in višino dimnika, kar je posebej pomembno na vetrovnih področjih. Dimnih zaščitimo pred padavinami z ustrezno dimniško kapo, ki je lahko tako izvedena, da še dodatno izboljša vlek (posebni nastavki, ki delujejo na injektorskem principu).

 

 

Za dober izkoristek kamina je potrebna temperatura dimnih plinov iz kurišča 200 – 250 °C, kar dosežemo z izolacijo dimovoda. Pri enakih dimenzijah dimnika (potreben presek, višina) ima prednost okrogla oblika (presek) tuljave pred kvadratno, boljše so gladke stene kot grobe.

Notranja tuljava mora biti primerno izolirana, najprimernejša je kamena volna. Izdelana naj bo iz materiala, ki je nepropusten za pline, odporen proti ognju in visokim temperaturam dimnih plinov. Tuljava iz nerjaveče pločevine je za kurjenje z trdnimi gorivi primerna le, če je primerno izolirana in obzidana.

 

2.6. Lega kamina v prostoru

 

 Nihče ne želi, da bi mu v prostoru s kaminom primanjkovalo zraka za dihanje niti da bi sedel v ťdimni zavesiŤ. Iz tega razloga moramo poskrbeti za nemoten dovod svežega zraka in pravilen odvod. dimnih plinov. Zalo neprijetno je, kadar sedimo ob kaminu in nam pri tleh piha hladen zrak, ki ga kamin vsrkava. Ta neprijetnost se pojavlja pri starejših kaminih, ki nimajo posebnega dotoka sekundarnega zraka pod kamin. Kamin potrebuje za delovanje mnogo zraka, zato ga v tem primeru porabi iz prostora. V prostoru nastane podtlak, zato vdira zrak skozi vse možne odprtine, predvsem pa špranje pri oknih in vratih (posebej so problematična starejša slabo tesnjena okenska krila). Če so okna za našim hrbtom, nam pihanje zraka pri tleh povzroča neprijeten občutek. To lahko preprečimo , da namestimo kamin v prostor tako, da za hrbtom nimamo veliko odprtin. Če je le možno, se raje izognimo prehodom in kamin postavimo na lokacijo, da ga prepih in stalni prehodi ne bodo ovirali pri njegovem delovanju (slika 12).

 

 

 

V primeru, če kamin postavimo v prostor, kjer ni možno zagotoviti neposrednega dovoda zraka, ga lahko zagotovimo na naslednje načine :

- v okensko steklo vstavimo zračnik z žaluzijami ali rešetko z ročno
   zaporo ( slika 13 a),

- vgradimo zračnik z rešetko na zunanji steni (slika 12 b)

- vgradimo regulacijsko rešetko v izolirano roletno omarico (slika 13 c)

Za vse te primere pa velja, da prezračevalne rešetke postavimo čim bližje kaminu in s poti tistega dela prostora, kjer se največ zadržujemo.Razen tega, da z napačno postavitvijo kamina v prostor onemogočimo normalno delovanje, lahko pokvarimo tudi estetski učinek (posebej v primeru, če želimo da je kamin centralni del opreme v prostoru (slika 13).

 

 

2.7. Dimenzioniranje odprtega kamina

Najpomembnejši element odprtega kamina je poleg kaminskega jedra dimnik. Določitev dimenzij dimnika je eden ključnih elementov v projektiranju. Kot smo že omenili, znaša toplotna moč kamina 3500 – 4500 W/m² odprtine kamina. Za kurjenju v odprtih kaminih je dovoljen samo les. Materiali kot so iverice in podobno ni dovoljeno kuriti. Velika toplotna moč kamina zahteva tudi veliko količino sveže dovedenega zraka za zgorevanje., kar lahko v prostoru, kamor želimo vgraditi kamin, povzroča nelagodje in občutek prepiha. Hitrost zraka pri odprtih kaminih znaša 0,2 m/s. Za zgorevanje je potrebna količina zraka od 120 do 500 m³/h , kar zavisi od toplotne moči kamina. Glede na predpise je potrebno zagotoviti v prostoru, kjer se nahaja eno kurišče (kamin) minimalno 360 m³/h zraka za zgorevanje na 1 m ² proste odprtine kamina. Če se v prostoru nahajajo še druga kurišča, je potrebno zagotoviti minimalno 540 m³/h na 1 m² proste odprtine kamina. Razen teh dveh zahtev mora prostor , kamor vgrajujemo kamin imeti najmanj ena vrata ali okno na prosto, ki jo je mogoče odpirati in stalno odprtino na prosto minimalne velikosti 150 cm², ki jo lahko, kadar kamin ne deluje, zapremo s primerno loputo. Te zahteve je težko zagotoviti pri dobro tesnjenih oknih in vratih, zato v takšnih primerih speljemo do kurišča posebne kanale. Količina CO₂ v dimnih plinih znaša 1 do 2 %. Presek dimnika izračunamo glede na srednjo temperaturo odvodnih dimnih plinov (50 - 60° C) ter potrebno količino zraka in dimnih plinov. Dimnik dimenzioniramo po DIN 4705 ali uporabimo diagrame, ki so prikazani na sliki 13 a.

 

Primer:

Svetla površina kamina znaša B x H = 1,00 x 0,50 = 0,5 m². Višina dimnika med gornjim robom odprtine kamina in glave dimnika znaša 7 m. Prostor, ki ga ogrevamo ima prostornino 150 m³.

 

Rezultat izračuna:

Iz diagrama na sliki 14 lahko odčitamo:

- presek dimnika s premerom F 25 cm ali kvadratni presek 22,5 x 22,5 cm

- presek zračnega kanala 280 cm² glede na prostornino prostora 150 m³

 Kadar želimo na hitro oceniti, če prerez oz. presek dimnika odgovarja glede na vgrajen kamin , lahko uporabimo enačbo.:

Presek dimnika (cm²) = sevalna odprtina (cm²)/10

Za naš primer velja:

5000 cm²/10 = 500 cm² ali premer F = 25 cm

Pogoji, ki veljajo za hišne dimnike so razvidni v ustreznih predpisih DIN 1860. Za večslojne dimnike veljajo predpisi DIN 4705.

Na sliki 13b je prikazana izvedba kamina z direktnim dovodom svežega zraka od zunaj.

 

 

2. 8. Gorivo za kamine

V odprtih kaminih moramo kuriti samo izbrano in kakovostno gorivo. Najprimernejšo gorivo je les listavcev, ki gori počasi in z mirnim plamenom in ustvarja tudi dovolj žerjavice (bukev, hrast, breza). Pravilno posušen les mora vsebovati manj kot 20 % vlage, zato je priporočljivo, da ga pred uporabimo vsaj dve leti skladiščimo v zračnem in suhem prostoru. Les iglavcev (smreka, jelka, bor) je manj primeren za kurjenju v odprtih kaminih, saj zaradi velike vsebnosti smole pri gorenju sproščajo iskre. Zaščito proti letenju isker pri odprtih kaminih dosežemo z obešanjem železnih ali medeninastih pletiv v kurišče, kar pa je iz vidika videza neprimerno. Razen lesa listavce in iglavcev lahko uporabimo še mehak les (topol, lipa, jelša) vendar je za njih značilno, da imajo nizko kurilno vrednost, hitro gorijo in ne ustvarijo dovolj žerjavice. Polena za kurjenje naj imajo premer 6 do 10 cm in dolžino 30 do 40 cm. Kurjenje s premogom oziroma briketi je dovoljeno samo v kaminih z zaprtim kuriščem.

Pri kaminih, ki so izdelani po naročilu ali serijsko, morajo biti priložena navodila za uporabo in vzdrževanje. Prižiganje kamina z različnimi vnetljivimi tekočinami (špirit, kurilno olje, bencin) je prepovedano in nevarno. Ogenj lahko na začetku kurjenja podpihujemo z ustreznim mehom. Pri kaminih z zaprtim kurišče ne smemo odpirati vrat prehitro, kar lahko zaradi nadtlaka v kurišču, dimni plini vdrejo v prostor. Po končanem kurjenju moramo preveriti, da v pepelu ni več žerjavice in šele nato očistimo pepel ter zapremo dimno loputo in kanale za dovod zraka. Če ravnamo tako, zagotovimo, da v prostor ne pridejo dimni plini in ostanki pepela. Posebej je potrebno poudariti, da v kurišče kamina ne sodijo lesni ostanki in gospodinjski ostanki. Skrbeti je potrebno za redni čiščenje kurišča in dimnika, da je vlek in zgorevanje dobro.

 

2. SOBNE LONČENE PEČI

Preden se odločimo za vrsto lončene peči moramo vedeti kakšne so njene uporabne možnosti. Ločimo več tipov in sicer:

 

-        prosto stoječa lončena peč,

-        lončena peč v kombinaciji z zidanim štedilnikom,

-        lončena peč z ogretim sekundarnim zrakom,

-        lončena peč z vodnim prenosnikom za ogrevanje vode,

-        lončena peč z litoželeznim vložkom in možnostjo
         toplozračnega ogrevanja,

-        lončena peč z ogrevanim sedežem,

-        prenosne lončene peči.

Za lončene peči velja, da oddajajo toploto s sevanjem in konvekcijo.. Od kamina se razlikuje v obliki kurišča, ki je zaprto, ter tudi po obliki in dolžini dimnih plinov. Njene obodne površine so večje, znotraj so obzidane s šamotnimi ali opečnimi zidaki, ki povečujejo akumulacijsko sposobnost. Zunanja obloga je iz neporoznih pečnic (običajne dimenzije so 21 x 35 cm), ki so izdelane iz žgane gline in lahko dosežejo površinsko temperaturo do 150 °C. Na sliki 14 je prikazano ogrevanje z klasično lončeno pečjo.

 

Lončene peči počasi ogrevajo vendar oddajajo toploto še dolgo poten, ko v peči ne gori več. Kurimo ji z vsemi vrstami trdnih goriv, lesom, šoto, lignitom, premogom in briketi. Namesto trdnega goriva se lahko koristijo vgrajeni gorilniki na olje ali plin (toplozračno ogrevanje).Normalni vlek znaša 10 Pa. Od vrste peči je odvisno, kakšno kurjavo bomo uporabili. Preden se odločimo za velikost peči je dobro, da poznamo toplotne izgube prostora in šele nato izberemo peč glede na njeno specifično toplotno moč. Glede na debelino stene poznamo peči:

-        težki tip peči z toplotno močjo 0,7 kW/m² obodne površine,

-        srednji tip peči z močjo 1,0 kW/m² obodne površine,

-        lahki tip peči z močjo 1,2 KW/m² obodne površine.

Pri zelo lahki izvedbi peči so v steni samo pečnice brez šamotne obloge. Debelina sten je približno 2 cm in je odvisna od debeline pečnic. Lahka izvedba peči ima v steni tudi šamotne plošče, skupna debelina znaša približno 5 cm. Pri srednje težki izvedbi peči so v šamotne plošče, skupna debelina sten je približno 7 cm. Težka izvedba peči ima debelino stene 10 cm in več, kvadratni meter takšne stene ima maso približno 200 kg. Izvedba peči vpliva na akumulacijo toplote. Kadar želimo, da se peč hitro segreje in čim prej prične ogrevati prostor (npr. vikend hišica) izberemo lahko peč. Nasprotna pa se težka peč segreva počasi, vendar še dolgo oddaja toploto tudi po prenehanju kurjenja. Z eno pečjo lahko ogrevamo tudi več prostorov hkrati.Na sliki 15 je prikazano ogrevanje treh prostorov z eno lončeno pečjo.

 

 

Na sliki 16 so prikazane površinske temperature lončene peči srednjega tipa z toplotno močjo 1,0 kW/m² obodne površine.

 

 

 

2.1. Načini izvedbe cirkulacije dimnih plinov pri lončenih pečeh

V osnovi razlikujemo tri načine cirkulacije dimnih plinov, ki so prikazani na sliki 17.

 

 

Slika 17 A prikazuje vodoravno cirkulaciji dimnih plinov, kjer se dimni plini stalno dvigajo proti dimniku v cikcak liniji. Primernejša izvedba je prikazana na sliki 17 B, kjer se dimni plin v določenih kanalih dvigajo, v določenih pa spuščajo (vertikalna cirkulacija). Prednost tega sistema je, da se celotna površina peči enakomerno segreva, kar je glede na izvedo na sliki 17 A bolje. Pri tej izvedbi je ogrevanje ťusmerjenoŤ tako, da so prvi (topli kanali) peči usmerjeni v prostor in ga ogrevajo, medtem ko so hladnejši kanali usmerjeni proti zidu. S tako izvedbo tako bolj ogrevamo prostor a manj zid izza peči. Najboljši je kombinirani način cirkulacije dimnih plinov, ki je prikazan na sliki 17 C in se pri gradnji peči tudi največ uporablja. Kombinirani sistem na nizki lončeni peči je prikazan na sliki 17 D. Vodoravni kanali so v sredini peči, vertikalni kanali pa na boku peči.

 

 

 

Na sliki 18 prikazana lončena peč s sistemom ogrevanja sekundarnega zraka.

 

 

4. KRUŠNA PEČ

 

V mnogih starejših kmečkih hišah še lahko najdemo krušne peči ali tudi t.i. kmečke peči. ki so najznačilnejši element kmečke hiše. Značilnost krušne peči je v tem, da se uporablja za ogrevanje glavnega bivalnega prostora ali hiše, služi pa tudi za kuho ali peko. Peči so bile sprva nizke, kasneje pa so dobile še kupolo. Tako je nastala dvoetažna peč z dvema vrstama pečnic spodaj in eno vrsto zgoraj ali obratno. Spodnji in gornji del je ločeval okrasni venček. Sprva so bile pečnice narebričene, da se je dobila večja površina in s tem tudi večja toplotna moč. Kasneje se je zgornji del peči začel graditi v obliki kupole. V novejši dobi so se peči spreminjale, pečnice so se okrašene z  različnimi reliefi in ornamenti. V novejšem času je krušna peč postala ponovno priljubljena vrsta lokalnega vira ogrevanja in se zanjo odloča vse več lastnikov počitniških hišic in družinskih hišic na podeželju. Prednost te peči je,da ima dovolj veliko kurišče, tako da lahko v njih kurimo različno lesno gorivo, ki ni primerno za kurjenje v drugih pečeh. Na sliki 19 je prikazana krušna (kmečka) peč z dimnikom, ki je v rabi tudi še danes.

 

 

5. ZAKLJUČEK

Razen dobrih lastnosti ima lokalno ogrevanja na trdna goriva tudi nekaj slabosti. Ogrevanje s pečmi na trdna goriva zahteva več pozornosti pri vzdrževanju goriva, večkrat dnevno je potrebno nalagati gorivo in odnašati pepel. V ogrevalni sezoni je potrebno večkrat čistiti dimnik, regulacija temperature in porazdelitev temperature v prostoru je neenakomerna, izkoristki goriva so nižji. Starejše klasične izvedbe odprtih kaminov in peči imajo manjše izkoristke kot 30 %, novejše izvedbe imajo izkoristke med 30 in 50 %, vendar pa so možnosti za izboljšanje energijske učinkovitosti teh naprav še sorazmerno velike. Najsodobnejše izvedbe kombiniranih odprtih kaminov in lončenih peči, ki so zasnovani na novejših izsledkih, imajo izkoristke med 50 in 75 % in se že dostopni na domačem trgu. Če kaminsko peč še lahko kupimo sami in postavimo brez pomoči strokovnjaka, lončene peči ne moremo. Za postavitev kamina ali lončene peči je pomembna tudi nosilnost tal. Pri novogradnjah nosilnost armirano -betonske plošče ni vprašljiva, zato posebnega temelja za kamin ne potrebujemo. Drugače pa je pri starejših zgradbah in pri lesenih stropovih, kjer je potrebno nosilnost stropa dodatno ojačiti z dodatnimi prečniki. Srednje težka izvedba lončene peči toplotne moči 4 KW ima maso približno 800 kg. Če se podlaga pod tak o pečjo useda, obstaja možnost razpok v stenah peči in skozi razpoke uhajajo v prostor dimni plini. Prav tako je potrebni pri postavitvi peči paziti, da v steni za pečjo ni električnih kablov.

Ogrevanje s kaminom ali lončeno pečjo je v sistemu hišnega ogrevanja najpogosteje dopolnilni vir. Ta pride prav v prehodnih obdobjih spomladi in jeseni in seveda pozimi, ko je hud mraz.

 

Viri:

DIN 4705

Tehnični listi proizvajalcev kaminov