Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy

Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována ani šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.

Václav Vlk

Krby, kamna a teplovodní vytápění

Vydala Grada Publishing, a.s.

U Průhonu 22, Praha 7

obchod@grada.cz, www.grada.cz

tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400

jako svou 6577. publikaci

Odpovědná redaktorka Tereza Otcovská

Sazba Eliška Mojzesová

Formát ePub Štěpán Böhm

Fotografie na obálce Allphoto

Fotografie a ilustrace v knize z archivu autora, pokud není uvedeno jinak

Počet stran 112

První vydání, Praha 2017

Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod

© Grada Publishing, a.s., 2017

cover Design © Martin Sodomka, 2017

Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.

ISBN978-80-271-9763-7 (ePub)

ISBN 978-80-271-9762-0 (pdf)

ISBN 978-80-247-4426-1 (print)

Úvod

Teplota prostředí, ve kterém trávíme čas, je pro nás v mnoha ohledech rozhodující. Jsme-li vystaveni příliš dlouho příliš vysoké teplotě, nebo příliš dlouho chladu, má to zásadní a negativní dopad na naše zdraví. Dodávky tepla jsou zásadní pro naši tepelnou, a tedy i psychickou pohodu. Kdo někdy bydlel v činžáku či v paneláku, jistě to může potvrdit. Večer bez elektřiny u svíček a s dobrým pitím může být romantický. Běda ale, když vypadne topení. To je i v posteli zima. Je tedy nutné řešit, jak takovým situacím předcházet.

V domovním fondu České republiky tvořily podle sčítání lidu v roce 2000 rodinné domy 84,7 % z celkového počtu trvale obydlených domů. Z celkového počtu 3 706 tisíc trvale obydlených bytů se byty v rodinných domech podílely 41,2 %, což představuje 1 525 tisíc bytů.

Podle ČSÚ bylo v roce 2011 rodinných domů již celkem 1 901 126, přibylo jich tedy 371 126 (analyzováno také v práci Analýza vývoje bytové výstavby v České republice v letech 1997 až 2011, RNDr. Jiří Klíma, ÚRS Praha, 5/2012).

V části publikace RNDr. Jiřího Klímy Technická vybavenost se říká: „U rodinných domů, včetně nástaveb a přístaveb, zcela převládá centrální domovní topení, významně je také zastoupeno lokální topení. U bytových domů má lokální topení největší váhu v nástavbách a přístavbách k bytovým domům.“

V roce 2015 bylo pořadí hlavních způsobů vytápění stejné jako v předcházejících letech. Nejčastějším způsobem vytápění bytů v rodinných domech byl centrální domovní kotel na zemní plyn bez dalšího zdroje, následoval centrální domovní kotel na zemní plyn a krbová kamna na dřevo na přitápění (4 005 bytů; 21,5 %). Dalším zdrojem tepla byl centrální domovní elektrokotel a krbová kamna na dřevo na přitápění (2 258 bytů; 12,1 %) a centrální domovní elektrokotel bez dalších zdrojů (1 524 byty; 8,2 %). Ve srovnání s minulými roky docházelo ke snižování významu vytápění plynem. Nejpoužívanější surovinou pro vytápění se ukázalo být dřevo (51,8 %, většinou jako doplňkové), na druhé místo poklesl plyn (47,9 %), na třetím místě zůstala elektřina (33,7 %), na čtvrtém tepelné čerpadlo (9,5 %) a na pátém uhlí (7,2 %). Ostatní zdroje nepřesahovaly 5 % z celkového počtu. Za období 2010–2012 se tedy snížil význam plynu a uhlí, rostl význam dřeva (hlavně jako doplňkový zdroj), elektrokotlů i tepelných čerpadel.

Je také potřeba vzít v úvahu, že Česká republika a ve značné míře také Slovenská republika mají mezi evropskými státy jistý prim. A tím je obrovské množství soukromých rekreačních objektů. Uvádí se, že Československo mělo těchto objektů v sedmdesátých letech více než 170 000. Tyto objekty byly dlouhodobě obývány přibližně z 50 % (zejména v období od jara do podzimu).

Důležité je poznamenat, že do roku 2001 počet rekreačních objektů vzrostl na více než 432 000 a počty stavebních povolení dále rostou.

Na stránkách iDnes byl uveřejněn článek s titulem „Chalupářů je víc než za socialismu. Rájem jsou střední Čechy“. Zatímco při sčítání v roce 1991 komisaři napočítali rekreačních domů (renovovaných chalup i novostaveb) 128 000, loni jich bylo 166 000. „Do kolonky nepatří chatky a nepatří tam ani penziony a hotely,“ sdělil Tomáš Chrámecký z Českého statistického úřadu. Vývoj počtu rekreačních domů je uveden v tabulce 1.

Tab. 1 Vývoj počtu rekreačních domů v České republice

Rok

Počet rekreačních domů

1970

25 tisíc

1980

104 tisíc

1991

128 tisíc

2001

170 tisíc

2011

166 tisíc

Český rozhlas již v roce 2005 přinesl pořad s názvem „Češi jsou druzí na světě v počtu chat na obyvatele!“ (Zdeňka Kuchyňová). Jak uvedl psycholog Karel Humhal, chataření má v Česku dlouhou tradici.

„Chataření se historicky vytvořilo někdy v dobách první republiky, kdy lidé u nás asi poprvé pocítili silnější potřebu vyjíždět z měst do přírody a začali budovat trampské chaty, které byly velice jednoduché a sloužily pouze k tomu, aby se v nich dalo v přírodě přespat. Takové chaty jsou vidět dodnes třeba kolem Sázavy. Ty se diametrálně liší od paláců, které byly později budovány třeba kolem přehrad… rozvoj chataření padá na vrub také tomu, že někteří lidé si finančně polepšili, a když přemýšlí o tom, do čeho investovat, tak se jim jeví investice do rekreačního bydlení jako jedna z nejvýhodnějších. Také řada lidí počítá s tím, že až zestárnou, mohou v podobných obydlích spokojeně trávit konec života. Řada těch chat je upravena tak, že je možné je celoročně obývat.“

Opomineme-li zahradní chatky, kterých jsou desetitisíce, je většina těchto budov upravena pro dlouhodobé obývání, či dokonce pro trvalé bydlení, z hlediska velikosti užitné plochy, kvality stavebního materiálu, vybavenosti podzemními podlažími, velikostí okolního pozemku atd. Naprostá většina těchto objektů má tekoucí vodu, přibližně 90 % splachovací WC, přípojku elektřiny 99 % a kombinaci vytápění, složenou většinou z lokálního spotřebiče na tuhá paliva (uhlí a hlavně dřevo) a elektřiny.

Do hry u nás vstupuje také to, že se celá společnost velice rychle změnila a přijala nové hodnoty a stanoviska. Ukázalo se, že bydlení na venkově, a je jedno, zda v bývalém selském stavení, či původně rekreačním objektu, je daleko více využíváno než doposud k dlouhodobému pobytu.

Bydlení ve městech, hlavně v zastavěných centrech, je stále méně oblíbené a kolem stávající zástavby rosou satelitní města nových rodinných domků. Vysoké nájmy a ceny stavebních pozemků a nemovitostí, zvýšená kriminalita, obrovský nárůst hluku a znečištění ovzduší z automobilů, to vše způsobuje zvyšující se zájem o bydlení na venkově. Svůj vliv má samozřejmě také skutečnost, že se stále rychleji rozvíjí síť silnic a dálnic, zlepšuje se kvalita a komfort osobních vozidel, a venkov se tak stává podstatně dosažitelnějším.

Vývoj, který vedl k „útěku“ z měst, nastolil nutnost vyřešit některé otázky, které nebyly donedávna pro majitele rekreačních, případně venkovských objektů tak palčivé.

Zvláště důchodci se na značnou část roku stěhují do bývalých rekreačních objektů. Do důchodu odcházejí lidé, pro něž není automobil zbytečným luxusem, ale kteří jej vlastní jako součást systému: byt ve městě – automobil – rekreační objekt.

Také mladé rodiny často řeší svoji bytovou a sociální situaci bydlením v takzvaném rekreačním objektu, pokud je v dosahu zaměstnání. To bývá pro mladé rodiny východiskem, někdy na přechodnou dobu, jindy se ukáže, že jim tento způsob života vyhovuje daleko více než bydlení ve městě.

Jednou z nejdůležitějších podmínek pro kvalitní dlouhodobé využívání takovýchto objektů je dobré, finančně přístupné a pro všechny možnosti připravené vytápění.

Bylo již dlouho jasné, že to, jakým způsobem se dříve na venkově mnohde zajišťovalo vytápění, je nadále neúnosné a že hnědé uhlí je pro lokální topidla palivo nevalné.

Kvalita spalování v různých starých kamnech a kotlích způsobuje doslova zamoření celého okolí. Nehledě na nepříjemný zápach, je kouř ze špatně seřízených kotlíků ústředního vytápění (ÚT) zdravotně závadný. Takovýto šedý, či dokonce šedohnědý kouř napadá jak plíce lidí, tak budovy a zanechává povlak na všem živém, čeho se dotkne. Zplodiny z těchto malých zařízení jsou v některých oblastech (Ostravsko) největším a nejnebezpečnějším znečišťovatelem životního prostředí. Z uvedených důvodů je jasné, že ve vytápění rekreačních a venkovských objektů nastala nebo by měla nastat v zájmu majitelů výrazná změna. Při ní hrají hlavní roli tyto faktory:

•cena paliv a energií;

•cena nových nemovitostí a cena nájmů bytů (město/venkov);

•dostupnost jednotlivých objektů;

•nutnost zabránit dlouholetému zamořování venkova spalinami z uhlí (někdy až 6–7 měsíců v roce);

•změna životního stylu.

Je tedy jasné, že kamna Zora ze smetiště či kamna Club po babičce nejsou tím nejvhodnějším topidlem. Naším úkolem je podívat se, co by je mohlo nahradit.

Autor

|1|Specifické podmínky pro vytápění rekreačních a venkovských objektů

Oproti běžným městským bytům v rodinných domcích a nájemních bytech mají rekreační objekty a venkovské domky specifické problémy při zajišťování vytápění. V první řadě je to otázka paliva. V trvale obývaných objektech se většinou ukázalo, že je vhodné je celoročně temperovat. Jinými slovy to znamená, že je nutné v takových domech zajistit vytápění jiným způsobem než dříve běžnými kamny.

V současné době se prudce rozvíjí vytápění plynem a elektřinou. Ani tento způsob však není zcela bezproblémový, jak se ukazuje i v těch nejvyspělejších zemích světa. Stále se opakují jak lokální, tak rozšířenější výpadky dodávek energie, jako například v USA, Kanadě, ale i ve Francii a Německu. U nás jsou pak (díky bohu a našim energetikům) nejčastějšími případy výpadků elektřiny hlavně změny počasí, nadílky mokrého sněhu, vítr, větrné smršti atd. Elektrické a plynové vytápění bude tedy nutné doplnit něčím méně náchylným k poruchám.

Přitom kolem nás jsou bohaté možnosti stále obnovitelné energie, kterou je dřevo. Pohled na složené palivové dříví kolem většiny venkovských domů v Rakousku, Německu, Švýcarsku a stále více i u nás je přesvědčivým důkazem, že dřevo jako palivo je v moderní společnosti stále významné. Existuje řada firem, jejichž oborem jsou kácení a dodávky dřeva.

Problémem není ani nedostatek zalesněných ploch. Od konce 19. století u nás začalo lesních ploch přibývat, jejich nárůst byl trvalý (až na kalamitu ničení lesů sírou z elektráren za minulého režimu), a tak dnes podle statistiků les pokrývá více než třetinu území Česka (přesně 33,7 % k 31. 12. 2009 podle údajů ČÚZK). Podle odborných odhadů se plocha zalesnění za posledních sto let více než zdvojnásobila, a to do zalesněných ploch nejsou počítány obrovské plochy samovolně zalesněných luk tzv. dřevními nálety, které dnes v pohraničních horách tvoří souvislé pásy zasahující až k údolnímu osídlení. Zde jsou miliony kubíků dřeva, které je nutno do budoucna vytěžit. Objevil se také obrovský obrůst vodních toků a nádrží, jejichž břehy doslova volají po kulturním prokácení náletů. V řadě obcí dnes lesní pozemky zaujímají přes 60 % rozlohy (viz obrázek 1).

Obr. 1 Mapa zalesnění České republiky

Dřevo v chytré kombinaci s ušlechtilými zdroji energie, hlavně elektřinou, může pomoci vyřešit problémy, které mají majitelé rekreačních objektů. Vzhledem k ceně elektrického proudu jsou částky zaplacené za spotřebovanou elektřinu, zvláště pokud elektřinu odebíráte v době nízké sazby, relativně nízké. Platba za osazený elektroměr bývá v době menšího odběru elektřiny tím největším nákladem. Protože se pravděpodobně nevyhneme úpravě cen elektřiny, kdy se poměr mezi „dopravou“ elektřiny a jejím spotřebováváním změní, stane se chytře řízený odběr elektřiny v kombinaci třeba se dřevem a obnovitelnými zdroji výhodným.

Objekty, pokud jsou navštěvovány pouze o víkendech, v době nepřítomnosti obyvatel prochládají a vlhnou, v zimně pak často promrzají. Prochladlé a nevětrané či doslova promrzlé stavby a jejich vnitřní zařízení pochopitelně trpí. Navíc šok po rychlém roztopení po příchodu do objektu působí ještě více nepříznivě. Tepelný šok způsobuje zvýšení vlhkosti objektu, stěny se „potí“, komín (v zimě často promrzlý) je v několika málo desítkách minut namáhán proudem horkých plynů, což jej poškozuje, po příjezdu do objektu dlouhou dobu dochází k tzv. „studenému sálání“ ze zdí, což většina majitelů rekreačních objektů dobře zná.

Majitel rekreačního objektu a také soukromého rodinného domu musí vyřešit tři zdánlivě protichůdné požadavky:

•zabránit pokud možno naprostému prochladnutí či promrznutí objektu v době nepřítomnosti;

•rychle po příchodu ohřát objekt nějakým topidlem, které hřeje okamžitě po zatopení;

•zajistit, aby vytápění pracovalo s dostatečnou tepelnou setrvačností, a tak vyhřívalo objekt i po zhasnutí ohně v topném prostoru, případně zajistit, aby oheň v topidle rychle nevyhasl.

Naše knížka se pokusí přinést odpověď na tyto otázky. V zásadě však platí, že v případě vytápění, kdy se jedná o zajištění dobré tepelné pohody, nevydržíme jako doposud jen s jedním typem anebo druhem topidla.

|2|Tepelná pohoda

Představa, že nám bude „hezky teplo“ (čímž myslíme vlastně tepelnou pohodu), čím více budeme doma topit, je poněkud nepřesná.

Tepelná pohoda je souhrn mnoha různých veličin. Například je známo, že ženy mívají častěji pocit chladu než muži ve stejném prostředí a při stejné činnosti, což je dáno jejich bazálním metabolismem (nejmenší množství energie nutné k zajištění základních funkcí organismu). Teplo vydávané samotným tělem je produktem biologických procesů (chemická energie z potravy), kdy muži „si topí“ výkonem asi 44 W/m^2, zatímco ženy výkonem přibližně 41 W/m^2. Hodnota bazálního metabolismu (W) se snižuje s věkem a je u žen poněkud menší než u mužů.

Tepelnou pohodu místa také volíme s ohledem na převažující činnost, kterou v ní budou osoby vykonávat. Pro obytný prostor je udávána optimální teplota 22 °C, což je ovšem pro starší osoby a malé děti málo. Pro koupelnu při koupání nebo sprchování potřebujeme 24 °C, pro ložnici je naopak vhodných 16 až 18 °C. S tím bohužel mnozí majitelé, zvláště pokud objekt upravují, nepočítají.

Tab. 2 Množství tepla vyprodukované tělem člověka (Zdroj: Tepelná pohoda a tepelná rovnováha člověka, Ing. Olga Rubinová, Ph.D.)

Věk

Produkce tepla q [W/m^2]

Ženy

Muži

1

62

62

2

61

61

5

57

58

12

48

49

17

42

48

20

41

45

40

41

42

70

39

37

Tepelná rovnováha (neutralita) říká, kolik tepla vydáme sami a kolik na nás působí z okolí. Tepelná rovnováha nemusí nutně znamenat tepelnou pohodu (může jí být dosaženo například v nepříjemně těžkém oděvu). Tepelná pohoda je ale podmíněna tepelnou rovnováhou. Oblast tepelné pohody je totiž jen částí rozsahu tepelné rovnováhy.

V zásadě bychom si měli pamatovat, že pocit tepelné pohody je nejvíce ovlivňován v oblasti nohou na kotníku. Pravdu má staré pořekadlo: „Hlavně klid a nohy v teple!“ Pokud je podlaha příliš studená, nebo naopak teplá, je nám bez ohledu na teplotu vzduchu, většinou měřené ve výšce asi 150 cm nad podlahou, buď příliš zima, anebo příliš teplo. Toho využívají podlahová vytápění, když máme v místnosti s nižší naměřenou teplotou vzduchu pocit většího tepla, než odpovídá skutečnosti. Naopak v teplých krajích v nás chladné kamenné nebo dlaždicové podlahy vzbuzují pocit příjemného ochlazení.

A nezapomenout! Je-li v místnosti průvan, takzvaně tam „táhne“ od nohou, budeme mít pocit chladu, i když bude u stropu třeba 30 °C.

Pokud chceme ušetřit a přitom si zajistit dostatečný komfort a úroveň bydlení, musíme vzít do úvahy všechny tyto údaje.

Tak jako nemáme pro všechny příležitosti jen jedno oblečení, není vhodné mít do budoucna v objektu jen jeden druh vytápění. Budeme muset přemýšlet o tom, jak objekt vyhřát rychle a levně, jak zajistit teplo i v době přechodných klimatických podmínek, jak dimenzovat vytápění tak, aby vystačilo i v době největších mrazů, a jak zařídit, aby se náš dům při výpadku elektřiny anebo poruše nestal „chladničkou“.

Tab. 3 Přibližný výkon potřebný k vytápění [W/m^3]

Druh izolace

Budova bez izolace

Průměrně zateplená budova

Zateplení dle ČSN EN

Klimatická zóna

chladná

teplá

chladná

teplá

chladná

teplá

Přibližný výkon topidla potřebný k vytápění [W/m^3]

80

48

68

45

53

40

Jednoduchý a pro všechny platný návod nikde neexistuje. Ale jistě si vyberete z mnoha způsobů vytápění za využití různých druhů topidel, a to především topidel, která mohou zajistit vytápění objektu z jednoho ohniště, případně jejich co nejefektivnější kombinací.

Při úvahách o všech těchto problémech je nutno mít na paměti ještě jednu důležitou skutečnost, a tou je potřebný výkon pro vytápění závislý na zateplení a tepelné setrvačnosti objektu, což ukazuje následující tabulka potřebných výkonů zdrojů tepla.

Při posuzování údajů podle této tabulky je nutno vzít v úvahu, zda budeme vytápět objekt naprosto vychladlý, průběžně temperovaný, anebo objekt chráněný pouze proti poklesu teplot v místnostech pod bod mrazu (např. přímotopy). Bez uvedených údajů je však obtížné posuzovat vhodnost instalace konkrétního topidla či topného systému.

Stále však mějme na paměti, že všechny tabulky jsou pouze orientační. Stejné objekty využívané různým způsobem a nacházející se například v různých nadmořských výškách budou mít dozajista rozdílnou potřebu vytápění. Navíc je ještě nutno přihlédnout k orientaci ke světovým stranám, svahu, na kterém objekt stojí, i k mnoha dalším proměnným.

Chceme-li si sami navrhnout výkon topidla ve svém domě, je možné použít dnes již zrušenou, ale ověřenou normu ČSN 06 0210: Výpočet tepelné ztráty objektu dle http://vytapeni.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/107-vypocet-tepelne-ztraty-objektu-dle-csn-06-0210, anebo můžeme použít výbornou on-line pomůcku, kterou je kalkulačka úspor a dotací Zelená úsporám. Jedná se o „Zjednodušený výpočet potřeby tepla na vytápění a tepelných ztrát obálkou budovy“, který naleznete na http://stavba.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/128-on-line-kalkulacka-uspor-a-dotaci-zelena-usporam. Posouzení návrhu topidel vyčteme z tabulky 4.

Tab. 4 Specifická spotřeba tepla v rodinném domku

Posuzovací kritérium domku

Zařazení pěti stavebních situací v postaveném rodinném domku

Specifická spotřeba tepla

A

B

C

D

E

W/m^2

160

145

125

110

90

Vnější stavební díly – tabulka hodnot k [W/m^2∙K]

Vnější stěna

1,6

1,35

0,9

0,6

0,35

Okno

5,2

3,5

3,5

3,5

1,9

Střechy, střešní stropy

0,8

0,8

0,65

0,45

0,3

Stropy mimo postavenou střechu

1,1

1

0,8

0,45

0,4

Sklepní stropy

1,1

1

0,85

0,8

0,5

Abychom mohli tyto informace využít při rozhodování o pořízení či rekonstrukci vytápění, musíme mít ještě další nutné informace. Většinu z nich nalezneme v tabulkách a normách a jejich praktické využití v této knize. Normy je však nutné koupit, nelze je volně stáhnout z internetu.

Table of Contents

Úvod

|1| Specifické podmínky pro vytápění rekreačních a venkovských objektů

|2| Tepelná pohoda

|3| Základní názvosloví a technické požadavky na lokální topidla a topidla s výměníkem

|4| Otopné soustavy

4.1 Etážové vytápění

4.2 Ústřední topení – vytápění celého domu jedním topidlem

|5| Akumulace, výkon a regulace

|7|Palivo pro lokální topidla

7.3 Dřevěné brikety

|8| Dálkové ovládání vytápění GSM

8.1 Základní způsoby řízení systému vytápění

|9| Starší a modernizované realizace ÚT v rodinných domech a chalupách

9.4 Zásady při modernizaci systému vytápění

|10| Moderní krbové sestavy

10.2 Technické plány sestav vytápění

Použitá literatura