JAK DOBRAĆ MOC GRZEWCZĄ DO POWIERZCHNI DOMU?

Kominek stał się w ostatnich latach jednym z urządzeń, które jest montowane w niemal każdym nowo budowanym domu jednorodzinnym, często na zainstalowanie kominka decydują się też osoby, które przeprowadzają gruntowny remont czy termomodernizację budynku. 

Posiadanie kominka jest atrakcyjne zarówno ze względów aranżacyjnych, jak i praktycznych, nie można też zapominać o tym, że palenisko staje się sposobem na tworzenie przytulnego klimatu. Kominek, nawet gdy nie jest użytkowany, będzie też efektowną częścią wystroju wnętrza, a dostępne wkłady kominkowe można z równym powodzeniem dopasować do stylu tradycyjnego i  nowoczesnego. Dla znacznej części użytkowników ważnym argumentem przemawiającym za decyzją o budowie kominka jest możliwość stosunkowo taniego dogrzewania domu. Choć kominek nie może być jedynym źródłem ciepła w budynku, to można z niego korzystać jako uzupełnienia dla systemu centralnego ogrzewania. Podobnie jak kocioł c.o. kominek powinien być jednak dobrze dopasowany do wielkości budynku. Przyjrzyjmy się bliżej możliwościom grzewczym, jakie oferują różne typy wkładów kominkowych oraz sprawdźmy, czym warto się kierować przy ich wyborze.

Wkłady kominkowe z systemem dystrybucji gorącego powietrza

Tradycyjne kominki budowane przed laty miały otwarte paleniska, a pomieszczenie było ogrzewane po części dzięki strumieniowi ciepła, który przedostawał się do wnętrza w wyniku promieniowania ciepła płomieni i rozgrzanego drewna, a po części za sprawą rozgrzewającego się ceglanego wkładu oraz najczęściej kamiennej obudowy. Urządzenia tego typu dawały poczucie bezpośredniego kontaktu z ogniem, jednak ich efektywność była stosunkowo niewielka. W nowoczesnych kominkach na ogół montuje się specjalne wkłady kominkowe, które pełnią funkcję paleniska i są zamykane szybą pozwalającą na obserwowanie płomieni. Wkłady są wykonane z żeliwa lub grubej blachy stalowej, nierzadko zawierają też elementy ceramiczne, a montuje się je w specjalnych zabudowach. Oddawanie ciepła do pomieszczenia, w którym są ustawione, odbywa się dzięki temu, że powietrze przedostaje się do wnętrza zabudowy przez znajdujące się w jej dolnej części otwory, przez konwekcję jest ogrzewane od rozgrzanej powierzchni wkładu, po czym wraca do wnętrza przez kratki montowane w górze zabudowy. Choć taki system jest bardziej efektywny niż kominek z otwartym paleniskiem, to może pomagać tylko w ogrzewaniu pomieszczenia, w którym jest ustawiony kominek.

Możliwości grzewcze urządzenia można wykorzystać do dostarczania ciepła do pomieszczeń przylegających do tego, w którym jest zamontowany kominek. Rozwiązaniem, które to umożliwia, jest budowa systemu dystrybucji gorącego powietrza (DGP). W takim przypadku wykorzystuje się specjalnie przystosowany wkład, który jest wyposażony w odpowiednio  wyprofilowane radiatory, czyli ożebrowanie, które pozwala na oddawanie ciepła na większej powierzchni, a często również w zasysające i  wymuszające przepływ wentylatory. W przypadku systemów DGP za rozprowadzanie ciepła odpowiedzialne są kanały powietrzne, które łączą wnętrze obudowy z poszczególnymi pomieszczeniami, dzięki czemu rozgrzane powietrze może docierać do wybranych miejsc.

Instalacje DGP mogą być wykonywane w formie systemu grawitacyjnego albo z wymuszonym obiegiem powietrza. W pierwszym przypadku urządzenia nie potrzebują energii elektrycznej, a przepływ powietrza następuje za sprawą różnicy gęstości między powietrzem rozgrzanym wokół wkładu, a chłodniejszym, znajdującym się wewnątrz pomieszczeń. Rozwiązania grawitacyjne wykazują się dobrą skutecznością tylko wtedy, gdy długość kanałów nie jest zbyt duża – maksymalne oddalenie wylotów to około 3–4 metrów od kominka, nie będą się więc one zbyt dobrze sprawdzać w domach o większej powierzchni. W takich sytuacjach lepsze okażą się systemy DGP z wymuszonym przepływem. W ich skład wchodzi specjalne urządzenie w postaci aparatu nawiewnego. Za pośrednictwem wentylatora zasysa on rozgrzane powietrze z obudowy i wtłacza je do przewodów. Ze względu na to, że powoduje to „wyciąganie” powietrza z pomieszczenia, gdzie znajduje się kominek, potrzebny jest także wentylator nawiewny, który będzie zasysał powietrze z zewnętrznej czerpni.

Największymi zaletami systemu DGP są ich stosunkowo prosta konstrukcja oraz brak kosztów działania w przypadku rozwiązania grawitacyjnego lub ich minimalny poziom przy obiegu wymuszonym. Do plusów należy zaliczyć też fakt, że ciepło jest dostępne bardzo szybko, tuż po rozgrzaniu wkładu. Minusem będzie jednak to, że ich działanie ustaje wraz z wygaszeniem ognia i wychłodzeniem kominka. Użytkownik ma też ograniczony wpływ na ilość produkowanego ciepła. By „grzanie kominkiem” przełożyło się na zmniejszenie obciążenia kotła c.o., konieczne będzie zainstalowanie połączonych z nim czujników w poszczególnych pomieszczeniach, a całość będzie reagowała z pewnym opóźnieniem. Kłopotliwe może być znalezienie miejsca na poprowadzenie kanałów, o ile nie zostały one zawczasu uwzględnione w projekcie. Plusem systemów DGP jest natomiast ich umiarkowany koszt zakupu oraz prosta budowa i związana z tym bezawaryjność.

Wkłady kominkowe z płaszczem wodnym

Innym rozwiązaniem, które pozwala na bardzo efektywne dogrzewanie domu jest montaż kominka z płaszczem wodnym. W tym przypadku urządzenie jest podłączane do instalacji centralnego ogrzewania lub systemu przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Budowa kominka z płaszczem wodnym przypomina nieco klasyczny kocioł c.o., choć oczywiście dotyczy to wyłączenie tych elementów, które przy normalnej eksploatacji pozostają niewidoczne. Wokół obudowy paleniska znajdują się rurowe wymienniki ciepła, przez które przepływa woda ogrzewająca się od ciepła wkładu. W zależności od typu instalacji może ona trafiać bezpośrednio do instalacji lub być przekazywana przez zamontowany w niej oddzielny wymiennik. Kominki z płaszczem wodnym osiągają wysoką sprawność, co powoduje, że ich użytkowanie jest bardzo opłacalne, jednak wymagają zamontowania dodatkowych urządzeń pozwalających na bezpieczne użytkowanie instalacji.

Kominek z płaszczem wodnym daje bardzo szerokie możliwości współpracy z różnymi kotłami c.o. Można go podłączyć zarówno wtedy, gdy wykorzystuje się urządzenia spalające paliwa stałe – pellet drzewny lub węgiel kamienny – jak i wówczas, jeżeli w budynku zainstalowano kocioł gazowy. W pierwszym przypadku woda ogrzewana w kominku będzie trafiała do instalacji centralnego ogrzewania lub ciepłej wody użytkowej bezpośrednio przez typowy zawór trójdrogowy z czujnikiem ciepła, co umożliwi odłączanie kotła podczas korzystania z paleniska. Jeśli natomiast kominek z płaszczem wodnym będzie współpracował z kotłem gazowym, konieczne będą dwa oddzielne obiegi grzewcze i wydajny płytowy wymiennik ciepła, przez który ciepło będzie przekazywane do instalacji c.o. lub c.w.u. Do poprawnego działania kominka z płaszczem wodnym potrzebne będą także odpowiednie zabezpieczenia w instalacji hydraulicznej – naczynie wzbiorcze chroniące przed przegrzaniem wody i niekontrolowanym wzrostem ciśnienia lub wężownica schładzająca. Konieczne będzie także dodatkowa pompa obiegowa z niezależnym zasilaniem. Dla uzyskiwania dobrych efektów i wygodnej obsługi przydatny będzie też łatwy w obsłudze sterownik kominka, który zadba zarówno o ilość powietrza dostarczanego do paleniska, jak i o właściwy poziom przepływu wody, a także będzie współdziałał ze sterownikiem kotła c.o.

Kominek z płaszczem wodnym okaże się droższy niż klasyczny. Więcej trzeba będzie zapłacić za sam wkład oraz wszystkie niezbędne elementy współpracującej z nim instalacji hydraulicznej. Jednocześnie będzie on bardziej efektywny niż system DGP i może szybciej przełożyć się na realne oszczędności w kosztach ogrzewania. Używanie wkładu z płaszczem wodnym będzie się wiązało z wyższym poziomem komfortu, ponieważ łatwiej będzie można wpływać na wysokość temperatury w poszczególnych pomieszczeniach. Nawet rozpalenie dużej ilości drewna nie musi się wówczas wiązać ze znacznym wzrostem temperatury w domu, ponieważ sterownik o wiele szybciej zredukuje stopnień wykorzystania kotła c.o. Jednocześnie używanie instalacji tego rodzaju pozwala na wykorzystywanie generowanego ciepła do ogrzewania c.w.u., co nie jest możliwe w systemach DGP. Plusem kominków z płaszczem wodnym będzie większa bezwładność cieplna – uzyskane ciepło jest wykorzystywane jeszcze przez dłuższy czas po wygaśnięciu ognia. Minusem będzie natomiast fakt, że na odczuwalne efekty pracy kominka trzeba poczekać dłużej.

Podstawowe parametry wkładu kominkowego

Podobnie jak przy wyborze kotła centralnego ogrzewania, tak i przy zakupie wkładu kominkowego należy wziąć pod uwagę wielkość ogrzewanych pomieszczeń oraz potrzebną do ich ogrzania moc. Trzeba jednak pamiętać, że w tym przypadku należy określić również typ wkładu – przy kominkach montowanych klasycznie ważna będzie kubatura pokoju dziennego, w którym najczęściej montuje się palenisko, a także kuchni czy innych przylegających pomieszczeń. Jeśli w grę wchodzi system dystrybucji gorącego powietrza, ważna będzie zsumowana kubatura wszystkich pomieszczeń, które mają być za jego pomocą ogrzewane. Przy wkładach z płaszczem wodnym liczy się natomiast cała powierzchnia, do jakiej ma być dostarczane ciepło. Ze względu na wyższą wydajność cieplną wkładów z płaszczem wodnym, osiągających 80, a nawet 90% ich moc przy porównywalnej powierzchni będzie zwykle wyższa niż wkładów DGP, gdzie efektywność utrzymuje się nieco powyżej 70%.

Dobór mocy kominka zależy od kilku podstawowych parametrów. Największe znaczenie ma kubatura pomieszczeń, które mają być ogrzewane – trzeba tu pamiętać o rozróżnieniu między kominkami z płaszczem wodnym obsługującymi nierzadko cały dom a kominkami DGP, przekazującymi ciepło tylko do wybranych pomieszczeń. Kolejnym parametrem są straty energii związane z przenikalnością cieplną budynku, która jest ściśle uzależniona od tego, jak dobrą termoizolację zastosowano. Im lepsze ocieplenie, tym zapotrzebowanie na moc będzie niższe. Równie ważna będzie różnica między oczekiwaną temperaturą wewnątrz budynku a panującą na zewnątrz. Najczęściej przyjmuje się, że orientacyjne zapotrzebowanie na ciepło wynosi około 1 kW na każde 10 m² powierzchni pomieszczeń o standardowej wysokości. W nowoczesnych i bardzo dobrze zaizolowanych budynkach wartość ta będzie niższa i będzie wynosiła nawet 0,5 kW na każde 10 m² powierzchni.

Producenci kominków na ogół podają zarówno moc nominalną, jak i zakres mocy, z jakimi wkład może pracować, a zatem moc minimalną i maksymalną. Przy wyborze wkładu najważniejsza jest moc nominalna, ponieważ pokazuje ona uśrednione osiągi, z jakimi wkład będzie pracował przez większość czasu. Warto pamiętać, że zainstalowanie kominka o zbyt dużej mocy będzie oznaczało znaczne zużycie opału przy nieproporcjonalnie małym przyroście temperatury. W przypadku kominków z płaszczem wodnym mogą pojawić się też problemy z częstym przegrzewaniem się wody w instalacji. Zbyt niska moc urządzenia będzie natomiast skutkowała mniejszymi niż spodziewane oszczędnościami przy eksploatacji kotła c.o. oraz ryzykiem niedogrzania pomieszczeń.

Przy doborze mocy kominka trzeba brać pod uwagę także sposób, w jaki będzie on wykorzystywany. W sytuacji, gdy ma jedynie wspomagać pracę kotła i być wykorzystywany „przy okazji” moc może być mniejsza. Jeżeli jednak w okresach niższych temperatur ma być traktowany jako główne źródło ciepła, jego moc powinna być zdecydowanie wyższa. Planując korzystanie z kominka jako źródła ogrzewania, trzeba też brać pod uwagę kwestie związane z koniecznością częstego dokładania drewna, a więc i magazynowania go w pobliżu paleniska. Przy częstym paleniu w kominku trzeba też zwrócić uwagę na rozwiązania ograniczające możliwość brudzenia się szyb np. zastosowanie samoczyszczących szyb pizolitycznych czy efektywnych kurtyn powietrznych. Równie istotny będzie wygodny do opróżniania i pojemny popielnik.