Tepelný výkon a účinnosť a kachľových pecí
Pri používaní klasických a moderných kachľových pecí sa teplo, ktoré vzniká pri spaľovaní dreva, nedá stopercentne využiť. Reálna účinnosť je 80 – 90 %. Straty môžu vzniknúť aj pri správnom používaní, najčastejšie sú to: komínové straty, spalinové straty spalín a straty cez rošt.
Strata komína
Ak je ťah väčší, ako je potrebné, (aj vplyvom vonkajšieho prostredia), v závislosti od konštrukcie sa mierne zvýši prebytok vzduchu v spaľovacom systéme, a tým sa zmení účinnosť spaľovania a zvýši sa tzv. komínová strata. Zvyšuje sa množstvo unikajúcich horúcich nespálených plynov. Patria sem aj malé energetické straty, ktoré vznikajú pri odstraňovaní popola z kachľových pecí alebo pri čistení presklených alebo liatinových dvierok a prikladaní dreva.
Straty spalín – energia stratená v spalinách
Aby sa zabránilo korózii a vzniku kyseliny sírovej v komíne, spaliny vystupujúce z komína majú mať relatívne vysokú teplotu. Praktické skúsenosti ukazujú, že pri spaľovaní tuhých palív by sa spaliny nemali ochladzovať pod 180 °C. Plyny prúdiace v komíne by sa ochladili, dosiahli by rosný bod, t. j. skondenzovali by a zmiešané s vodnou parou by vytvorili škodlivé zlúčeniny, ktoré by poškodili výstup spalín, t. j. komín.Tepelnú energiu, ktorá ešte zostáva v spalinách, z vyššie uvedených dôvodov, nie je možné využiť na kúrenie.
Straty sadzí a popolčeka (1-3 % pri tuhých palivách)
Spaliny vždy obsahujú aj nespálené častice z palivového dreva [napr. sadze (C), oxid uhoľnatý (CO) atď.]
Strata cez rošt v kachľových peciach (kachľové pece na drevo podľa normy už nie je možné stavať s roštom)
Táto strata je v podstate spôsobená prepadaním nespálených kúskov dreva (pahreby) cez rošt. Môže to byť až 5 – 10 %.
Rôzne straty znižujú množstvo využiteľného tepla. Tento proces sa dá vyjadriť účinnosťou η (eta), čo je pomer využiteľného dodaného tepla k využitému tuhému palivu v percentách. Toto číslo nikdy nedosiahne sto kvôli nevyhnutným stratám.
Nie je hospodárne vkladať do ohniska kachľovej pece menej dreva, ako je určené kachliarom. Steny ohniska a ťahy sa vtedy nemôžu dostatočne zahriať a spaľovanie je nedokonalé, keďže spaliny obsahujú väčšie množstvo drevoplynov. Účinnosť pece teda s vložením malého množstva dreva do ohniska zásadne klesá.
Ako dosiahnuť 80-90 % účinnosť?
Čistenie kachľovej pece
Každé štyri alebo päť rokov by ste mali dať kachľovú pec vyčistiť kachliarovi. V prípade potreby opravy drobných chýb kachľovej pece, ich vie kachliar počas čistenia opraviť, a to bez zašpinenia Vášho bytu. Vrstva sadzí a dechtu, ktorá sa vytvára v ťahoch, poskytuje vynikajúcu izoláciu. Bohužiaľ, tým sa znižuje účinnosť vykurovania kachľových pecí, pretože v dôsledku horšieho vedenia tepla je teplota kachlíc (povrchu pece) nižšia. Odstránením popolčeka a nánosov dechtu sa zlepší účinnosť kachľových pecí a zabezpečí sa ich dlhšia životnosť.
Dostatočné množstvo spaľovacieho vzduchu
Suché palivové drevo a dostatočný prívod vzduchu do ohniska sú dva základné piliere ekologického a ekonomického kúrenia. Mokré, nekvalitné, alebo nebodaj lakované, či natreté drevo znižuje účinnosť kachľovej pece a zvyšuje (niekedy až 10-násobne) emisie.
Optimálna teplota spaľovania dreva
Prevádzka pri optimálnej teplote spaľovania môže pomôcť maximalizovať účinnosť pece. Čím je ohnisko teplejšie, tým ľahšie sa spaľujú ťažšie drevné plyny. Množstvo dreva, ktoré sa má spáliť, sa vkladá do pece naraz a po zapálení postupne uvoľňuje teplo, čím sa zohrievajú steny zo šamotových tehál a ťahy kachľovej pece. Z tohto dôvodu sú kachľové pece cyklickým vykurovacím telesom. Rozpálená stena vyžaruje teplo, ktoré zároveň pomáha drevu splyňovať a rozkladať sa, čím napomáha spaľovaniu.
Vyššia akumulačná hmotnosť sa rovná vyššia účinnosť
Materiály uchovávajúce teplo (šamotové tehly, šamotové platne, kachlice, hlina) používané v kachľových peciach pomáhajú akumulovať a pomaly uvoľňovať teplo, čím sa zvyšuje účinnosť pece. Čím väčšia je hmotnosť, tým viac tepla sa môže akumulovať, keď v ťahoch pece prúdia horúce spaliny. Teplo sa následne z ťahov pece šíri vedením až po kachlice, kde už odovzdáva svoju energiu obytnému priestoru príjemným, sálavým teplom. Avšak väčšia hmotnosť pece spôsobuje nižšiu povrchovú teplotu kachľovej pece. Čas sálania tepla sa predĺži, ale vykurovací výkon za hodinu sa znižuje.
Treba poznamenať, že slovenské podnebie nie je prispôsobené ťažkým, mnohotonovým kachľovým peciam. Počasie sa často rýchlo mení. Nie je zriedkavé, že teplota za deň stúpne alebo klesne o 5 až 10 stupňov. Žiaľ, ak máte v miestnosti obrovskú akumulačnú hmotu, nemôžete ju vypnúť, keď sa oteplí, ani rýchlo zohriať, keď dôjde k náhlemu ochladeniu. Pre naše klimatické podmienky sú vhodné stredne ťažké kachľové pece s hmotnosťou 1000 – 1500 kg s dobou akumulácie tepla 12 – 14 hodín a dobou rozohrievania sa 1,5 – 2 hodiny.
Umiestnenie kachľových pecí
Na výkon kachľových pecí má veľký vplyv aj ich umiestnenie. Teplo pec vyžaruje, akoby bolo v miestnosti malé slnko. Čím viac smermi môže teplo sálať, tým je vykurovanie účinnejšie.
