Kamna do pasivního domu aneb gumy na diesel

Rád bych se věnoval konkrétnímu případu, i když samozřejmě s hlubším přesahem. K zamyšlení mě donutily jednak opakované dotazy „odborné veřejnosti“ na nedávné výstavě For Arch, ale zejména diskuse na Facebooku z tohoto týdne.

O co tedy jde? V uzavřené odborné skupině specialistů někdo položil dotaz „Můžete mi poradit výrobce nebo přímo typ krbových kamen do pasivního domu?“. První odpověď začala slovy „Krby a kamny se živím“, což navodilo dojem špičkového odborníka, který v dalším textu doporučoval jednak kamna s akumulací a jednak se zamotal do výkonu, přičemž vyšel z výkonu deklarovaného výrobcem, ke kterému přičetl další „cca 2-3 kW“ výkonu získaného z kouřovodu. Závěrem naznačuje existenci jakýchsi, blíže nespecifikovaných „krbových kamen optimálních do pasivu“. Komentář si nechám na později, teď jen konstatuji, že to zabralo, protože následující diskutující zareagovali pozitivně s žádostí o další rady a osobní konzultaci. Nicméně diskuze se vyvíjela dále. V dalším příspěvku někdo doporučoval spotřebič akumulační, dokonce vychvaloval konkrétní typ. Ve zdůvodnění popisoval problém „tepelné stability“, kterou vyřeší akumulace s tím, že uživatele „nemusí trápit přebytečný výkon kamen“. V této fázi jsem čekal, zda do diskuse vstoupí někdo, kdo upozorní na absurdnost pojetí celého problému. Skutečně se tak stalo a někdo připsal připomínku, že v úvodu uvedený dotaz se rovná dotazu na návrh „vhodných pneumatik pro diesel“. Zajásal jsem, protože vždycky zajásám, když vidím jiskru reálného pohledu na věc. Nicméně původní tazatel ani nyní absurdnost svého dotazu ihned nepochopil, ale v dalším průběhu se snad začal pomalu orientovat. Bohužel kromě několika obecně platných pravidel mu byl podsouván další názor, a to, že „krbová kamna nemají v pasivu co dělat“. Tím diskuse skončila, a když se nějakou dobu nic nedělo, zapojil jsem se také. A svůj příspěvek do diskuse bych teď rád popsal malinko šířeji:

Dovolím si v podstatě přeskočit pojem „pasivní dům“, respektive ho velice a velice zjednodušeně označit za dům s velmi malou potřebou energie na vytápění. Vím, že je to rouhačství, ale pro mne je v tuto chvíli dostačující fakt, pro vytápění takového domu potřebuji té energie skutečně poměrně málo.

Následuje pojem „krbová kamna“, který je nutno rozebrat přece jenom poněkud šířeji. Pokud je palivem kusové dřevo (čehož se týkala uvedená diskuse), jedná se v principu o plechovou nebo litinovou skříň opatřenou dvířky, do které je na jedné straně přiváděn vzduch (vzduchové hrdlo) a palivo (dvířky), a na druhé straně odváděny spaliny (spalinové hrdlo) vzniklé oxidací hořlavé složky v palivu. Oxidací se uvolňuje tepelná energie, v případě dřeva velice orientačně cca 3,6 kW/kg. Legislativně požadovanou vlastností výrobku je maximální účinnost, která je obvykle deklarována na úrovni 80%, takže uživatelským výsledkem je cca 3 kW/kg dřeva. Pro získání co nevyšší účinnosti jsou do spotřebiče osazovány deflektory (desky nad plamen), které prodlouží dráhu spalin ve spotřebiči, případně je přiváděný vzduch distribuován pod i nad plamen, což umožní lepší vyhoření disponibilního paliva. Zvídavý čtenář se nyní zamyslí a řekne: „No jo, tak spotřebič maximalizuje účinnost, ale jak reguluje výkon?“. No a je to tady - v absolutní hodnotě v podstatě nijak. Výkon totiž ovlivňuje pouze obsluha, a to množstvím paliva, které do spotřebiče přiloží. Pokud tedy provozovatel vloží do spotřebiče např. 2 kg standardního dřeva, „obdrží“ při 80% účinnosti spotřebiče cca 6 kW energie, přičemž je fakticky jedno, zda se jedná o spotřebič s deklarovaným výkonem 2 kW nebo 10 kW.  A co se pokusit regulovat přívod vzduchu nebo odvod spalin? Omyl, v principu zase špatná cesta, respektive optimalizací přívodu vzduchu a tahu komínu opět ovlivňuji pouze účinnost, což znamená, že například zvýšením tahu komínu, nebo omezením přívodu vzduchu sice fakticky snížím výkon, ovšem jen za cenu vyšších ztrát. Tedy při snížení účinnosti např. na 30%, již je množství získané energie pouze cca 1 kW/kg. To samozřejmě není cesta, respektive asi stejná, jako topit a současně chladit. - Zbývá poslední argument – akumulace. Na trhu je přece spousta akumulačních kamen s výkonem třeba i 1,5 kW/hod. Ten kdo pozorně dočetl až sem, asi chápe, že ani tady nedojde k faktické regulaci výkonu, ale pouze k jeho rozložení do delšího časového úseku. Při dodržení účinnosti stále platí, že akumulační kamna „vyrobí“ z 1 kg dřeva 3 kW energie, ale dokáží tuto energii „rozložit“ např. do 2 hodin. Potom je hodinový výkon skutečně 1,5 kW, ovšem tento údaj je zavádějící, protože správně je třeba dodat, že se jedná o výkon 1,5 kW/hod po dobu 2 hodin. Nelze tedy topit hodinu, získat 1,5 kW a potom kamna „vypnout“. Musí se odebrat i těch dalších 1,5 kW další hodinu, a to ať chceme, či nikoliv. Za rozložení výkonu tedy zaplatíme výrazným omezením regulovatelnosti.

A to je to slovo – REGULOVATELNOST – to je ten svatý grál, který nás nejvíc zajímá při návrhu vytápění budovy, která té energie potřebuje fakticky velmi málo. A tím je snad řečeno vše o problému návrhu topidla do takového objektu. Abych mohl takový návrh provést, musím si definovat minimálně dvě základní věci: provozní režim a podíl na celkovém vytápění objektu. Co se týče provozního režimu, mohu rozlišit dejme tomu tři základní: spotřebič designový neurčený k vytápění, spotřebič lokální určený k vytápění místnosti, kde je nainstalován a spotřebič ústřední, určený k vytápění celého objektu. Ke každému typu spotřebiče mohu přidat jeho podíl na vytápění, přičemž u designového topidla bude zcela minimální, u lokálního občasný a u ústředního stálý, ve všech případem s podílem 0 až 100%. Pokud to bude 0% (design) nebo 100% (jediný zdroj) je to poměrně jednoduché, ale co když to bude někde mezi, což znamená, že v tomto případě krbová kamna musí „spolupracovat“ s dalším zdrojem. Pak je regulovatelnost v čase k nezaplacení a naopak kombinace obtížně regulovatelných zdrojů je náročným řešením (technicky i finančně). Takže je na jedné straně jednoduché „uregulovat“ kombinaci přímotop/krbová kamna a na druhé straně totéž obtížné v kombinaci zdrojů tepelné čerpadlo/podlahové topení/akumulační krb.

Z výše uvedeného doufám plyne, že do „pasivního domu“ mohu obecně dát jakákoliv krbová kamna na kusové dřevo a nic jako „krbová kamna do pasivu“ neexistuje prostě proto, že pro každé konkrétní využití je optimální jiný spotřebič. Přičemž jako „designovku“, nebo lokální topidlo mohu použít v podstatě cokoliv. Akumulace je potom „dobrý sluha, ale zlý pán“, v každém případě využití akumulace klade zvýšené nároky na obsluhu, a jak již bylo řečeno, i na nastavení celkového systému vytápění.

Dovolil bych si zakončit takovým soukromým doporučením: pokud se setkáte s někým, kdo Vám bude nabízet „krbová kamna do pasivu“ a nezeptá se Vás před tím minimálně na předpokládaný provozní režim a podíl na celkovém vytápění objektu, vemte prostě nohy na ramena a utečte. Současně, pokud do jakéhokoliv domu, hledáte krbová kamna, ve kterých chcete zatopit jednou za dva roky na Vánoce, nenechte se mást technickými údaji a vybírejte jen podle toho, jak se Vám daný výrobek líbí.

P.S. – Celá tato úvaha se primárně týká krbových kamen na kusové dřevo, nelze ji tedy do detailu aplikovat například na spotřebiče peletové, nebo kotle s automatickým dávkováním paliva, tedy spotřebiče, které skutečně regulují svůj výkon, a to tím, že fakticky eliminují vliv obsluhy.