Akumulační cihly do ohniště: Vhodnost a rizika

Zahradní krb, pec na pizzu či otevřené ohniště mohou být skvělým doplňkem vaší zahrady. Aby však dobře sloužily a dlouho vydržely, je zásadní použít správné materiály. Šamotové desky a cihly jsou ideálním materiálem pro stavbu a opravy krbů, kamen nebo topenišť díky jejich vysoké tepelné odolnosti a dlouhé životnosti. Akumulační schopnost je klíčovým parametrem při výběru kamen. Aby krbová kamna mohla vydávat teplo co nejdéle po vyhasnutí plamene, musí být tomu přizpůsobený materiál, ze kterého jsou vyrobena.

Co je šamot?

Šamot je tradičním materiálem pro stavbu krbů, pecí a krbových kamen. Jedná se o žáruvzdornou hmotu, která dokáže odolávat vysokému žáru až 1 650 °C. Šamot se skládá převážně z oxidu křemičitého, dále z oxidu hlinitého a dalších příměsí, jako je vápník, hořčík, titan nebo železo. Díky svému složení má šamot jedinečnou schopnost akumulovat a vydávat sálavé teplo. Šamot se v kamnářství používá po staletí a pro své žáruvzdorné vlastnosti a sálavost tepla je i dnes nenahraditelným materiálem.

Odborníci a zkušení kamnáři říkají, že poznat pravý šamot není pro laika jednoduché. Pravý šamot je typický svojí šedobílou barvou, někdy je více bílý, jindy šedý nebo zbarvený až do černa.

Vlastnosti šamotu

  • Žáruvzdornost: Dlouhodobě odolává teplotám přesahujícím 1000 °C.
  • Sálavé teplo: Po zahřátí vyzařuje přirozené sálavé teplo.
  • Pevnost v tlaku: Více než 30 MPa.

Typy šamotových cihel a desek

Na trhu najdete šamotové cihly nebo také šamotové desky, které slouží k vyzdívce topného prostoru v krbových kamnech. Ze šamotu se vyrábí produkty různých tvarů a rozměrů. Vhodné jsou pro výrobu ohnišť i vyzdívání kamen, krbů či udíren. K dispozici jsou šamotové cihly různých rozměrů. Alternativou k cihlám jsou šamotové desky a plátky, které jsou zpravidla delší a širší, ale současně užší. Ideální jsou pro použití do topeniště krbů a kamen, kde pro svou malou tloušťku nezabírají příliš místa. Desky ze šamotu jsou rozměrnější a těžší, váží od 2 do 16 kg. Specifickým produktem ze šamotu jsou klíny, respektive oblouky. Vhodné jsou pro vystavení pece (např. na pizzu).

Lisované versus tažené šamotové cihly

Při výrobě šamotových cihel se využívají dva základní způsoby - lisování a tažení. Pokud už zvažujete výměnu vermikulitu za šamot, měli byste se také zamyslet nad typem šamotu, který použijete.

Čtěte také: Exteriérové aplikace OSB

  1. Šamot lisovaný z polosuché hmoty / drolenky: Vysoce kvalitní varianta, lisovaná na hydraulických lisech pod vysokým tlakem. Výsledkem je hutná jemnozrnná struktura s vysokou odolností proti teplotním výkyvům. Lisované cihly mají rovnoměrnou strukturu bez nadbytečných vzduchových dutin, což zajišťuje lepší mechanickou pevnost a konzistentní tepelné vlastnosti. Lisování umožňuje výrobu cihel s velmi přesnými rozměry. Díky homogennímu složení a vysokému zhutnění materiálu odolávají lisované cihly lépe než cihly tažené tradičním způsobem, kdy mohou vznikat nerovnosti a slabá místa. Lisování zaručuje také esteticky příjemnější vzhled cihel.
  2. Šamot vyráběný z plastického těsta: Je vyráběn starší technologií, využívající levnější suroviny a starší technologické vybavení. Tento materiál může plnit svoji funkci, ale může být náchylnější k praskání, protože díky své struktuře má menší odolnost proti teplotním změnám.

Společnost Silike Keramika využívá moderní lisovací technologii, která garantuje konzistentní vysokou kvalitu každého kusu. Firma Silike keramika z Děčína se specializuje na výrobu kvalitního šamotu, lisovaného z takzvané drolenky, který nabízí řadu výhod oproti jiným dodávaným variantám. To zaručuje, že vaše stavba - ať už jde o zahradní krb, pec na pizzu či ohniště - bude mít dlouhou životnost, bezpečnost a esteticky kvalitní provedení.

Níže uvedená tabulka vizuálně zobrazuje klíčové parametry lisovaných oproti tradičně vyráběným taženým cihlám:

Parametr Lisované cihly (moderní technologie) Tažené cihly (tradiční způsob)
Hustota Vyšší a jednotnější Nižší, možné vzduchové dutiny
Přesnost rozměrů Velmi přesné Méně přesné
Odolnost proti praskání Vyšší Nižší, náchylnější
Estetická kvalita Vyšší, příjemnější vzhled Nižší

Využití šamotových cihel a desek

V praxi se jako nejlepší řešení pro vyzdění topeniště osvědčily šamotové cihly a desky - žáruvzdorné prvky, které odolají přímému ohni a akumulují teplo. Šamot je vhodný i pro vytvoření venkovního ohniště. Kromě tradičních zahradních krbů a pecí na pizzu lze využít šamotové materiály také při stavbě pecí určených pro hrnčíře a keramiky.

Zahradní krby

Zahradní (venkovní) krb slouží ke grilování, opékání nebo jen k příjemnému posezení u ohně. U takových krbů platí, že všechny části přicházející do styku s přímým ohněm musí být vyzděny právě ze šamotových cihel. Zatímco zbytek konstrukce lze postavit z běžných materiálů, topeniště - kde vzniká přímý kontakt s žárem - musí být vyhotoveno ze šamotu, aby se předešlo praskání a poškození konstrukce.

Venkovní pizza pece

Venkovní pizza pec umožňuje přípravu autentické italské pizzy nebo domácího chleba s charakteristickou chutí dřeva a akumulovaného tepla. Nejvíce namáhané části pece - vnitřní vyzdívka kupole a ohniště - musí být vyrobeny ze žáruvzdorného šamotu. Kvalitní šamotové cihly zaručují rovnoměrné rozložení tepla a dlouhodobou akumulaci energie, což je klíčové pro správné propečení pokrmů.

Čtěte také: Jaké trámy na pochozí pergolu?

Otevřená ohniště

Otevřená ohniště lze postavit jako jednoduchou vyzděnou kotlinu nebo sofistikované grilovací zařízení. I zde je šamot osvědčeným materiálem díky své mrazuvzdornosti a schopnosti odolávat opakovanému zahřívání a chlazení. Pro vybudování stabilního a esteticky působícího ohniště se doporučuje použít šamotové radiálky - speciální cihly uspořádané do kruhového prstence. Šamotové cihly na ohniště Vám rovněž rádi dodáme.

Šamotové krby a kamna

Kamna a krby ze šamotu jsou osvědčenou klasikou. Díky svým akumulačním schopnostem dokáží vytopit i velký dům. Sálavé teplo šamotových kamen si nezadá s úrovní současných moderních topidel. Šamotové cihly velmi dobře akumulují teplo a vytápí prostor sálavým teplem. Šamotové cihly se dnes používají v šamotových kamnech, krbech i pecích. Oblíbené jsou zejména šamotové cihly do krbu, které mají šamotovou krbovou vložku. Krbová vložka je vyzděná šamotovými cihlami nebo deskami, což umožňuje spalovat dřevo při vyšších teplotách, takže vzniká mnohem menší množství popela, zvyšuje se účinnost krbu a prodlužuje se jeho životnost. Pro šamotové krby je také charakteristická vysoká účinnost, která se pohybuje kolem 90 %. Šamotové cihly do krbu také dokážou pojmout větší množství tepla než krby a kamna z jiných materiálů a toto teplo potom sálají do prostoru i po vyhasnutí ohně. Šamot použitý v krbech, kamnech nebo pecích umožňuje vytápění prostoru sálavým teplem - to zvyšuje pocit komfortu a tepelné pohody. Šamotové krby jsou navíc efektivní a úsporné. Krbové vložky se šamotem mají vysokou schopnost akumulace. Pokud krby a kamna mají vnější plášť ze šamotu, sálají teplo do prostoru z velké plochy. To dává pocit dobře vytápěné místnosti a tepelné pohody.

K nevýhodám šamotových cihel patří vyšší pořizovací náklady a vyšší hmotnost krbů a kamen.

Rizika a doporučení při práci se šamotem

Zima klepe na dveře - a to je hlavní důvod, proč neodkládat výměnu poškozených desek v krbových kamnech. Poškozené šamotové desky znamenají nižší účinnost, vyšší náklady, zvýšené riziko poškození kamen i horší emise. Odklad výměny do topné sezóny znamená vyšší náklady na palivo a riziko neplánovaných poruch právě v nejchladnějším období. Výměna za kvalitní šamot dnes je rozumná a ekonomicky smysluplná volba - zvlášť před nástupem chladného počasí. Nečekejte na mrazivé dny.

Snížená účinnost a větší spotřeba paliva

Poškozený šamot ztrácí akumulační schopnost a tepelně reflektivní vlastnosti, takže stejné množství dřeva vyprodukuje méně užitečného tepla. Šamotové desky mají vysokou tepelnou akumulaci a odolnost vůči vysokým teplotám - to umožňuje efektivnější spalování, stabilnější a rovnoměrnější distribuci tepla a tím i úsporu paliva v praxi.

Čtěte také: Stavba pergoly: Jaký trám zvolit?

Riziko poškození kamen a bezpečnost

Nové nebo nařezané desky mohou obsahovat zbytkovou vlhkost (z výroby, skladování nebo z řezání mokrými nástroji). Pokud takové vlhké díly vystavíte najednou vysoké teplotě, vznikající pára může v materiálu vytvořit vysoký tlak, což vede k praskání, odlupování nebo dokonce „explozivnímu“ odlomení povrchových vrstev (spalling). To poškodí nejen desky, ale v krajních případech i samotná kamna. Proto je schnutí nezbytné. Nižší emise: lepší spalování (vyšší teplota, stabilní plamen) obvykle vede k nižší produkci kouře a škodlivých látek.

Doporučení pro instalaci a provoz

  1. Kontrola stavu topeniště: Hledejte praskliny, odlupující se části, drobení nebo křehké kusy.
  2. Schnutí desek: Nechte desky vyschnout na suchém, dobře větraném místě. Minimální doba schnutí: pokud nelze měřit vlhkost, doporučujeme alespoň 5-7 dní v suchém prostředí; u vlhkých či silně seříznutých kusů spíše delší doba (až několik týdnů podle okolností). Nechte nové/nařezané desky vyschnout podle doporučení výše.
  3. První „vychytávací“ topení: Po instalaci a vyschnutí začněte s malými, postupně sílícími ohni. První dny pálíme menšími a kratšími ohni, aby se případná zbytková vlhkost odpařovala pozvolna - rychlý „velký oheň“ hned první den může způsobit praskání.
  4. Řezání šamotových desek: Pokud právě plánujete opravu topeniště nebo úpravu krbu, určitě se budete muset naučit, jak šamotové desky a další produkty správně řezat. Desku upevněte na stabilní pracovní plochu. Pokud se deska příliš zahřívá, použijte vodní chlazení. Bezpečnost především: Prach ze šamotových desek může být škodlivý pro plíce.

Oprava šamotových prvků

Šamotové cihly, desky i další prvky se mohou po čase používání poškodit. Aby byla akumulační schopnost dostatečná a topeniště odolalo vysokým teplotám, je potřeba praskliny a jiné vady zapravit. Výmazová hmota je vhodná nejen pro opravy vyzdívek topenišť, ale také pro vlepování šamotových prvků. Dobře poslouží při lepení desek i plátů a držet bude jak na kovových, tak keramických podkladech. Pro přípravu smíchejte šamotovou hmotu s vodním sklem a čistou vodou v poměru 5:2:1.

Magnezitové cihly a jejich využití

Jeden z nejoblíbenějších zdících prvků pro krby, kamna a sporáky je zde v novém kabátu. Jedná se o lité velkoformátové desky v síle 30 mm vyrobené z čistě přírodních surovin - Liaporu (pálené hlíny) s přídavkem magnezitu (povrchově těžená hornina). Tyto suroviny jsou v kamnářství používané a oblíbené pro jejich vlastnosti, které jsou v dokonalém souladu s potřebami našeho oboru. Obě suroviny jsou namíchány v poměru, který ve výsledku udává objemovou hmotnost cca 1000 kg/m3 (možné odchylky / přírodní materiály). Takový produkt je ideálním zdícím materiálem pro sálavý, zděný, poctivý typ krbové obestavby. O tento efekt se stará mimo zmíněné i zeslabená tloušťka desky. SILAPOR MG 1000 je vyvinut také pro krby bez mřížek, tedy hypokausty.

Pro zvýšení akumulační schopnosti krbu vystavěného ze SILAPORU MG 1000 doporučujeme krbové vložky s akumulačními prvky (prstence, boční a zadní obložení) nebo jednoduše mezi zadní odizolovanou stěnu krbu a krbovou vložku vystavět falešnou stěnu z plnohodnotného akumulačního materiálu (např. akum. desky GRAFIT obj. hm. 2 100 kg/m3). Takový krb má pro zákazníka daleko vyšší užitnou hodnotu s minimálním zásahem do celkové ceny za dílo. Magnezitové cihly se dají využít na opravu komínů nebo na krb, udírnu, vypalovací pec, kovářskou pec.

Magnezitky z akumulaček se dají využít i jako druhá výmurovka v kotlích nad původním roštem - chrání původní výmurovku proti poškození a nahradily litinovou vložku hořáku.

Studie a výzkumy akumulačních kamen

Výzkumné energetické centrum spolupracuje s Cechem kamnářů ČR v oblasti testování individuálně stavěných lokálních spotřebičů, ve kterých se spalují tuhá paliva. Hlavním cílem zkoušek bylo stanovení průběhu tepelného výkonu kamen s prosklenými a plnými dvířky při periodickém přikládání paliva (12 hodin) a ověření dimenzování kamen dle ČSN EN 15544:2013. Cílem článku je nastínit čtenáři provozní vlastnosti dvou odlišných typů lokálních spotřebičů a to především z pohledu předávání tepelného výkonu do místnosti.

Pro potřeby spalovacích zkoušek byla postavena individuálně stavěná kamna, která jsou vybavena moderním bezroštovým ohništěm s označením UmweltPlus (EkoPlus). Kamna jsou určena k periodickému spalování kusového dříví nebo dřevních briket, které jsou lisovány výhradně z dřevních pilin z měkkého nebo tvrdého dřeva. Předpokládaný vypočtený jmenovitý tepelný výkon kamen je 3 kW při 12hodinovém intervalu přikládání, dávce paliva 11,1 kg a účinnosti 78 %. Rozměry kamen jsou 2200 × 1180 × 825 mm a orientační hmotnost kamen je 1500 kg. Základ kamen tvoří litinové topeniště vyložené šamotovými cihlami. Vnější plášť kamen tvoří černé kachle. Spotřebič umožňuje napojení externího přívodu vzduchu.

Výsledky spalovacích zkoušek

Zkoušky ukázaly, že kamna dosáhla ustálení průměrného tepelného výkonu až při třetím zátopu (naměřený průměrný výkon 3 kW v období 12 h) od zahájení zkoušek. Od třetího zátopu průměrný výkon kamen rostl jen mírně. Při srovnání s kamny se zakrytými dvířky (vermikulitovou deskou) se zjistilo, že vysoké výkonové špičky u kamen s prosklenými dvířky jsou způsobeny tepelným výkonem předaným plamenem, nahřátým ohništěm a jeho okolím přes sklo dvířek do komory. Při dohořívání paliva a uhasínání plamene v ohništi také klesá tepelný výkon vysálaný přes sklo dvířek.

Testování při 24hodinové periodě přikládání ukázalo schopnost kamen posunout křivku tepelného výkonu na nižší úroveň pro případ, kdy není potřebný výkon 3,0 kW. V porovnání se zkouškami série 1 a 2 byly teploty u této série nižší.

Přetížení kamen

Výsledky ze zkoušek přetížení mají informativní charakter o provozních parametrech kamen při nestandardním a nedoporučeném způsobu topení. Došlo k silnému a rychlému rozhoření dávky paliva a docházelo k problémům s odtahem spalin a ucpávání analyzátorů pro analýzu spalin díky zvýšeným koncentracím znečišťujících látek (prach, uhlovodíky, oxid uhelnatý). Rovněž účinnost u přetížení těžkých kamen byla měřena výrazně nižší (např. 57 %) oproti zkouškám série 1 až 3, u kterých se účinnost pohybovala na úrovni 80 % až 83 %.

Srovnání s kamny lehké konstrukce

V rámci série byly testovány kamna lehké konstrukce o celkové hmotnosti 225 kg. Ustálení výkonu nastalo stejně jako u individuálně stavěných kamen až při třetím přiložení (naměřený průměrný výkon 6,8 kW, účinnost vypočtená na základě nepřímé metody byla 74 %, teplota spalin 270 °C a obsah kyslíku 12,3 %).

Výsledky zkoušek individuálně stavěných kamen těžké konstrukce ukazují jejich vhodnost pro použití do trvale obývaných místností s celodenním topením. Naopak nejsou vhodná jako hlavní zdroj tepla v objektech, které jsou obývány jen občasně, např. víkendové pobyty na chatách a chalupách, protože uživatel vyžaduje maximální tepelný výkon při příchodu do objektu, ale ten je u těžkých kamen dosažen až po mnoha hodinách (například po 1 až 2 dnech). Krbová kamna lehké konstrukce jsou pak vhodná pro příležitostné vytápění místnosti a víkendové vytápění rekreačních objektů, kdy je žádoucí rychlý nájezd spotřebiče a okamžité předávání tepla do místnosti. Těžká kamna lze provozovat v režimu zatápění jednou nebo dvakrát denně dle potřeby výkonu. Výsledky zkoušek série 4 (přetížení) ukazují, že i těžká kamna s velkou akumulační schopností mohou mít poměrně rychlý nájezd (a svým charakterem nájezdu se blíží klasickým krbovým kamnům), avšak za cenu vysokých emisí znečišťujících látek a zvýšeného rizika poškození kamen, a proto nelze tento způsob provozu tohoto typu kamen doporučit.

Zásady správného provozu akumulačních kamen

Pro jejich správný provoz a dosažení deklarovaného výkonu je vedle pravidelné údržby důležitá i správná obsluha a využívání vlastností daného topidla. Správná obsluha individuálně stavěných kamen - lidově kachlových kamen, spočívá ve čtyřech základních bodech:

  1. Dodržování předepsané dávky dřeva, a tím provoz kamen na výkonu odpovídajícím jejich konstrukci, tzv. dimenzování.
  2. Dodržení kvality paliva, především nepřekročení 20% vlhkosti.
  3. Správná regulace spalovacího vzduchu v průběhu spalování dávky dřeva a uzavření přívodu vzduchu do topeniště po skončení procesu spalování.
  4. Dodržování intervalu mezi jednotlivými zátopy. Interval mezi zátopy nemá být větší, než je vypočítaná doba akumulace.

Pokud jsou tyto zásady dodržovány, jsou individuálně stavěná kamna díky výpočtem a konstrukcí dimenzovanému výkonu a díky schopnosti akumulovat teplo skutečně plnohodnotným topidlem, schopným zajistit potřebný tepelný komfort v daném prostoru. Důležité je zdůraznit, že se jedná o teplo šířené do prostoru především sáláním, konvekční složka je malá.

tags: #akumulační #cihly #na #ohniště #vhodnost #rizika

Oblíbené příspěvky: