Kamini so idealna rešitev za ogrevanje bivalnih prostorov, v katerih si želimo udobja in domačnosti. Kamini kot lokalna ogrevala, omogočajo dodatni vir ogrevanja k osnovnemu ogrevanju, kar pride v poštev v prehodnih obdobjih, ko še ni potrebno ogrevati vseh prostorov, ampak zadostuje da s kamini ogrevamo le bivalne oz. dnevne prostore.

Kamini poleg prihranka, ustvarjajo tudi psihološko prednost. Namreč, današnjemu tempu, ki ga prinaša s seboj način življenja, prinese vonj po lesu, ples sukajočega plamena, presketanje ognja, tisto nekaj varnosti in umirjenosti, ki je tempo civilizacije jemlje. Zato je prepričanje, da so kamini nepotreben strošek ali luksus, napačno. Pravilno izbrani in nameščeni kamini so lahko kvečjemu pridobitev za stanovalce in kvaliteto življenja.

Kamini za ogrevanje

Kamini so lokalne ogrevalne naprave. To pomeni, da so nameščeni v prostoru, ki naj bi ga ogrevali. Lokalno ogrevanje s kamini je najstarejši način ogrevanja, ki ga je v zadnjih desetletjih izpodrinilo t.i. centralno ogrevanje. Največ se uporablja v prehodnih obdobjih, ko kamini dopolnjujejo osnovni vir ogrevanja (npr.: centralno ogrevanje), ker je neekonomično samo za nekaj ur kuriti v kotlu za centralno ogrevanje.

Izkoristek goriva je pri takšnem obratovanju nizek, hkrati pa lahko takšen način kurjenja poškoduje kotel. Poleg tega pa so sistemi centralnega ogrevanja dimenzionirani na ekstremne pogoje, ki se pojavijo le nekajkrat v času zime, ostale dni pa centralni sistem obratuje z zmanjšano toplotno močjo in slabim izkoristkom. Zato je primerno dimenzionirati C.K. na milejši režim in ga dopolniti z dodatnim virom ogrevanja kot so npr. kamini. Kombinacija obeh načinov ogrevanja odpravlja bistvene lastnosti obeh.

Kamini se torej, kot že rečeno, uporabljajo predvsem kot dopolnilo primarnemu gretju, ki pride najbolj do izraza v prehodnih letnih pogojih. V nekaterih primerih pa se lahko kamini uporabljajo kot osnovni vir ogrevanja, če so izvedeni tako da ogrevajo več prostorov (s toplim zrakom pri kaminih s prisilno ventilacijo. Kamini lahko pomenijo tudi nekakšno varovalko.

Namreč ob izpadu primarnega gretja, kot na primer če nam zmanjka kurilnega olja, ali če ne deluje javno centralno ogrevanje, ali če pride do daljšega izpada električne energije, nam lahko kamini veliko pomenijo, ko ga zakurimo. Je pa zelo pomembno za tak slučaj predvideti zadostno količino kuriva (drv).

Nekateri pomembni elementi kaminov in njihov opis

Kamini so sestavljeni iz naslednjih elementov:

• Kaminsko jedro ki je sestavljeno iz niza pomembnih dodatkov in detajlov, ki omogočajo brezhibno delovanje,
• Kurišče (pri modernih kaminih je prefabriciran)
• Napa ali lovilnik dima, ki zbira dimne pline nad kuriščem in jih »pretaka« v dimnik na katerega je priključena,
• Dimnik, ki je osnovni pogoj za dobro delovanje kamina
• Dovod zraka, ki je potreben za dobro izgorevanje

Kako s kamini ogrevamo

Toplota se razširja na tri različne načine:

• s prevajanjem,
• s prenašanjem,
• s sevanjem.

Toplota iz kaminov »prihaja« v prostor pretežno s sevanjem v obliki elektromagnetnih valovanj, ki jih ustvarja svetlobno žarčenje ognja. Sevanje se širi premočrtno na vse strani in oddaja toploto direktno v prostor, kakor tudi stenam kurišč kaminov, ki indirektno akumulirajo toploto s prevajanjem.

Ta toplota se kasneje vrača v prostor s sevanjem ali prenašanjem. Orientacijska toplotna moč kaminov znaša 3500 – 4500 W/m2 odprtine kurišča pri kaminih. Kamini so učinkovitejši z zaprtim kuriščem ( z vgradnjo steklo-keramičnih vrat, ki omogočajo opazovanje in kontroliranje ognja; zaprt kamin oddaja toploto v prostor s sevanjem zaščitnih vratc pred kuriščem, večji del pa konvekcijo na zrak, ki ga iz prostora speljemo po kanalih v ohišje kaminov.), vgradnjo dodatnih kovinskih izmenjevalcev toplote, po katerih kroži voda, ki je speljana po ceveh do ogreval v sosednjih prostorih in z vgradnjo zračnih kanalov, po katerih nato vodimo zrak, ki se segreje.

S kamini, pri katerih kroži topli zrak, dosežemo prenašanje toplote. To so kamini, pri katerih dovajamo zrak ali vodo v medprostor kurišča z dvojnimi stenami in omogočajo tudi enakomernejši razvod toplote v prostoru. Racionalno izkoriščanje s prenašanjem toplote je poudarjeno pri modernih kaminih, ki so opremljeni z ventilatorji, kar omogoča ogrevanje sosednjih prostorov s toplim zrakom. Pri takšnih kaminih, ki so opremljeni z ventilatorji kapacitete 700 ali 900 m3/h, lahko ogrevamo stanovanje veliko cca 120 m2, s tem da vpihujemo topli zrak moči od 5.000 do 17.000 Kcal/h.

Pri takem načinu ogrevanja s kamini je pomembno, da skozi odprtine pod stropom ne vpihujemo zraka, toplejšega od 60°C, ker povzroča preveč segret zrak pod stropom efekt »rdečih ušes«. Kanale za zajem zraka namestimo pri tleh, kanale za dovod zraka pa po možnosti na isti strani na višini cca 20-30 cm pod stropom.

Kurišče pri kaminih

Največ kaminskega jedra zavzema pri kaminih kurišče v katerem kurimo oz. v katerem gorivo izgoreva. Od dimenzij kurišča kaminov je odvisna toplotna moč kaminov in njegov izkoristek. Zaradi številnih in velikih nihanj toplote v kuriščih kaminov, morajo le-ta biti izdelana iz primernih materialov, ki so odporna na takšna nihanja oz. so ognjeodporena.

Najpogosteje uporabljeni materiali pri kaminih so: šamot ali šamotna opeka, zidana s šamotno moko, nepregorne betonske plošče iz lahkega betona, ki jih lepimo z posebnim kitom (pri industrijsko izdelanih kaminih) in ognjeodporne plošče iz litega železa (pri zračno hlajenih pečeh). Uporaba ostalih nepreizkušenih materialov in individualno eksperimentiranje je lahko zelo nevarno, zato se priporoča za zidavo kaminov uporaba zgoraj naštetih materialov.

Kurišča kaminov so lahko pravokotna, kvadratna, trapezoidna, parabolična. Razlika pri obliki kaminskih kurišč se pokaže pri oddajanju sevalne toplote. Najslabši učinek ima kvadratno kurišče, ker seva toploto samo hrbtna stran in je zato snop sevalnih žarkov zelo ozek.

Pri kaminskem kurišču trapezoidne oblike, ki ima del zadnje stranice postavljen poševno, dosegamo od 6% do 10% večji izkoristek, kot ga imajo kamini pravokotne oblike. Namreč, poševno postavljeni in zgornji nagnjeni deli odbijejo v prostor precej več toplote, ko se segreti dimni plini dvigajo v dimnik. Najboljše pa je kaminsko kurišče okrogle oz. parabolične oblike, ki objame največji sevalni kot in ima najboljšo tj. delno porazdelitev toplotnega sevanja. Slabost takega kaminskega kurišča pa je, da ga je v praksi zelo težko izvesti in so zato takšna kurišča pri kaminih redka.

Naslednja pomembna stvar je globina kurišča pri kaminih, na katero vpliva več dejavnikov, kot na primer: vizualnost, praktičnost, izkoristek. Namreč če je kaminsko kurišče pregloboko, se ogenj vanj skrije; je pa praktično, ker imamo več prostora za kurjenje. Če je kaminsko kurišče preplitvo nam zmanjka prostora za kurjenje, ogenj pa bolj izstopa. Je pa zato tako kurišče pri kaminih bolj prijetno za oko. Druga slabost plitvega kaminskega kurišča pa je, da lahko povzroči motnje pri delovanju kaminov.

Dovod zraka pri kaminih

Večji presek povzroča:

• večjo disperzijo z znižanjem temperature dima
• slabši vlek
• uporabni presek enak okrogli tuljavi

Na primer pri preseku 20 x 20 cm

– notranji presek 400 cm

– disperzijska površina za vsak m’ 0,80

– disperzijska površino večjo za 27% glede na okroglo tuljavo

Tlačni padec dovoda zgorevalnega zraka in zraka za prezračevanje prostora se določi na osnovi dimenzioniranja zrakovodnih kanalov. Tlačni padec vstopa zraka v prostor s kamini naj ne bo večji od 4 Pa. Dovod zraka je mogoč skozi špranje in odprtine v stenah, vendar se to več ne dogaja, ker so današnje hiše že dobro hermetično zaprte.

Poleg tega pa je potrebno tak zrak tudi ogrevati, kar nam povečuje porabo goriva. Kisik, ki ga kamini srkajo iz prostora ne omogočajo popolnega izgorevanja, zato moramo zagotoviti vsaj dvojno količino zraka da zagotovimo dobro izgorevanje goriva (lesa).

Zrak iz prostora pri kaminih namreč ne »obliže« lesa po celi površini in zato ne zagotavlja ustrezne mešanice zrak-les. Da se to zgodi, moramo v kaminih dovajati dodatno količino zraka, kar storimo z zunanjim dovodom zraka.

Da bodo kamini dobro delovali

Najprej moramo razumeti, kaj je ogenj in zakaj sploh gori. Gorenje je kemična reakcija oz. oksidacija pri kateri se gorivo veže s sredstvi za gorenje, ob tem pa se razvijata toplota in svetloba. Ali drugače: gorivo se veže z zrakom, pri tem pa nastane eksotermična reakcija. Da dobimo dober ogenj moramo lesu, ki gori dovajati zrak, ki mora biti bogat s kisikom. To pomeni, da se mora zrak mešati z gorivom v optimalnem razmerju. Produkt popolnega izgorevanja, bi bila ogljikov dioksid in kalorije:

C + O2 =CO2 + KALORIJE

• V resnici pa dobimo ogljikov monoksid in kalorije:

C + 1/2 O2 = CO + KALORIJE

Zaradi tega pa potrebujemo dober dimnik.

https://youtube.com/watch?v=9CdFwoch2xA%3Ffeature%3Doembed

Kako kamine kurimo in s čim?

Za kurjenje kaminov se priporoča le uporaba drv. Kamini ki so zato posebej prirejeni lahko za gorivo uporabljamo tudi ostala kuriva(kamini z litoželezno košaro). Za kurjenje ljudje uporabljajo marsikaj, vendar vse ni primerno. Še zlasti ne, če hočemo v kaminih kuriti les, ki je ostal od gradnje, ker je to ponavadi smolnat les iglavcev, ki je obenem še umazan od malte in betona. Tak les gori neenakomerno, poka in meče žerjavico in ogorke iz kurišča, smole v lesu pa mašijo premer dimniške tuljave. Najprimernejši je les listavcev, ki gori bolj enakomerno, čisto in počasi, ter ima dovolj veliko kurilno vrednost (npr.: les bukve, gabra, hrasta). Zelo lepo in enakomerno gori tudi les breze ali sadnega drevja, ki ima obenem tudi lep vonj. Vendar pa je takega lesa zelo malo in ga ni mogoče nabaviti za celo kurilno sezono.

Les za kurjenje v kaminih mora biti suh in primerne velikosti. Ponavadi se les za kurjavo v kaminih kupuje po kubičnih metrih (m3) in ga je zato potrebno primerno razžagati in razsekati. Primerna dolžina polena je 2/3 višine kurišč kaminov. Tako pripravljena drva moramo primerno skladiščiti, da so na suhem, ker vlažen les ne gori enakomerno in ob tem še »spušča« precej več dima kot suh les.

Primerno skladiščena drva se na zraku posušijo do te mere, da vsebujejo še cca 15% vlage in kot taka so primerna za kurjenje v kaminih. Ko kamin zakurimo tudi ta vlaga izpari in gre skupaj z dimnimi plini v dimnik. Ko vlaga izpari, začne les goreti. To se zgodi pri 100°C. Da pa to dosežemo, moramo najprej zakuriti s papirjem in suhimi trskami. Ko tako segret les zagori, sam ustvarja dovolj toplote, ki omogoča nadaljnje izgorevanje oz. gorenje.

Ker se pri različni vrsti lesa, med izgorevanjem razvija več ali manj toplotne energije, rečemo da imajo drva za kamine različno kalorično vrednost ( cca 14500-16500 kJ/kg). Izrazimo jo v kJ (kilo joulie) na kg mase goriva. V povprečju »vsebuje« 1 m3 približno 1600 kWh toplotne energije, kar se lahko primerja z 130 L kurilnega olja ali 290 kg rjavega premoga.

Kamini v prostoru: položaj, velikost in oblika

Kamini morajo biti v prostoru na pravem mestu, saj je prav to pomemben faktor za dobro delovanje kaminov. Vsaka lega kaminov namreč ni ustreza. Kamini so omejeni s položajem že obstoječih dimnikov saj je v naprej določena, lahko ga le delno popravimo z obliko samih dimnikov. Kadar pa so kamini postavljeni v nov objekt lahko izberemo primeren položaj; izogibati se moramo postavitvi kaminov med vrata, ker stalno odpiranje in zapiranje povzroča prepih in spremeni cirkulacijo zraka.

Prepih nastane tudi, če so kamini postavljeni nasproti oken. Prav tako se moramo izogibati skrivanju kaminov v debelih stenah, ker tak kamini sploh niso opazni. Namreč kamini morajo postati središč sobe. Zato morajo kamini imeti izbran primeren položaj, obliko ter zaključno obdelavo.

Da bodo kamini koristni, jih je potrebno pravilno dimenzionirati. Po velikosti in obliki se kamini ločijo glede na površino prostora, od tipa in vrste kaminov, od želj posameznika,… Ko rečemo oblika kamina je mišljena oblika sevalne odprtine, od katere je tudi odvisen učinek kaminov. Najbolj toplotno učinkoviti si kamini, ki imajo odprto samo eno sevalno odprtino.

Kadar kamini ne delujejo

Včasih se zgodi da kamini nočejo delovati; ali v njih noče zagoreti, ali pa v njih ne gori enakomerno. Najprej si poglejmo razloge zakaj kamini ne deluje:

• napake zračnega kanala
• napake dimniku: presek, višina, položaj dimnika, dimniška kapa,…
• nahajanje hiše na preveč vetrovnem območju
• hermetično zaprta hiše
• Slab položaj kamina oz. dimnika v hiši,…

Kamini ne delujejo zaradi napake zračnega kanala

Kot smo že ugotovili pri zgoraj navedenem, je za izgorevanje potrebna zadostna količina zraka. Zato ne smemo pozabiti na dovod zraka neposredno do mesta gorenja tj. pod izgorevalno rešetko. To izvedemo z zračnim kanalom, ki mora biti pravilno dimenzioniran.

Če je premajhen, potem ne zagotavlja dovolj velikega dovoda zraka (kisika) v kaminih, prav tako pa ne sme biti premajhna oz. pregosta rešetka proti mrčesu; presek kanala povečamo za velikost površine polnega dela rešetke v kaminih.

Nedelovanje kaminov zaradi napak v dimniku

Če zgradimo prekratek dimnik nam ne »vleče« pa tudi povečanje preseka ne pomaga prav veliko. Po drugi strani pa nam lahko tudi predolg dimnik povzroča težave, če ga ne izoliramo pravilno. Namreč, zaradi ohlajanja dimnih plinov v predolgi neizolirani cevi, prihaja do znižanja hitrosti vleka, s čemer se ustvarjajo pogoji za uhajanja dima nazaj v prostor skozi kamine (hladni dimni plini se ne dvigajo). Iz istega razloga niso priporočljivi dimniki z prevelikim presekom.

Dimniki z premajhnim presekom pa ne odvedejo vseh dimnih plinov dovolj hitro iz kaminov. Naslednja stvar, ki povzroča težave so »oblikovalske« napake, kot na primer zožitve dimnih kanalov, kolena, prekomerni nakloni in vodoravni predeli. Odpravljanje slednjih napak pri kaminih nam posledično povzroča že omenjene in še nove težave.

Tako moramo na primer zaradi vsakega kolena povečati višino dimnika za 50 cm. Dimniška kapa kot zaključek dimnika je prav tako zelo pomembna. Zato se zgodi, da doma izdelane dimniške kape ne ustrezajo, čeprav so ponavadi lepšega izgleda kot tipske. Dimniške kape morajo imeti vsaj 2x večji presek kot dimniška tuljava. Vgrajeno mora imeti protivetrno zaščito. V ekstremnih situacijah lahko uporabimo premično kapo, ki se odmika od vetra.

Vsaka ovira v dimniški tuljavi povzroči upor, ki nam zmanjšuje tlak. Če lahko oviro predvidimo; (zožitev zaradi konstrukcije,…) potem moramo dimnik dimenzionirati tako, da premagamo ta tlačni upor. Še bolje pa je če oviro odstranimo. Na ostale napake, ki jih povzroči zob časa pa ponavadi nimamo dosti vpliva, zato nam preostane samo, da dimnik kamina po določenem času saniramo oz. obnovimo.

Nahajanje hiše v vetrovnem območju

Na takem področju nam veter »zabija« dimne pline nazaj v dimnik, zato moramo izbrati primerno dimniško kapo in vrh dimnika dvigniti nad tlačno cono vetra ali pa montirati izsesalnik dima na vrh dimnika.

Če je mogoče, hiše ne gradimo v bližini visokih objektov, ker lahko hitro »pademo« v tlačno območje večjega objekta, zaradi katerega v kaminih ne bo dobro gorelo.

Zaradi hermetično zaprte hiše

V kakšnih starih hišah so ponavadi kamini dobro deloval, če pa ga postavimo v nov objekt ne bo deloval brez dodatnega dovoda zraka, ker so dandanes objekti zelo dobro izvedeni; to pomeni, da vsi stiki primerno tesnijo. Zato se tudi ne dogaja da bi v hiši imeli »prepih«, ko bi zakurili kamine.

Slab položaj kamina oz. dimnika v hiši

Kadar so kamini v prostoru, ki mejijo na odprto stopnišče, le-to deluje kot dimnik, po katerem se dviga topel zrak, zaradi česar nastaja v prostoru podtlak in dim nam uhaja v prostor. Podoben efekt, ustvarja tudi kuhinjska napa ali pa še en dimnik v istem prostoru. Kamini niso dobro postavljeni, če so postavljeni na nasprotno steno od oken in vrat, ker to povzroča prepih, če odpremo okna ali vrata.

Slabo je če so kamini postavljeni v kot sobe in so obrnjeni v eno smer, ker tako dosežemo učinek le v eni smeri. Zato morajo biti kamini obrnjeni diagonalno. Izogibati se moramo postavitvi dimnika na zunanji steni, ker ga moramo potem še dodatno izolirati.

Kamini skozi zgodovino

Obvladovanje ognja je že od nekdaj ena od najpomembnejših dejavnosti, ki jo opravlja človek, saj je ogenj eden od osnovnih virov preživetja. Že pračlovek je ogenj uporabljal za razsvetljavo, za kuhanje in gretje. Ogenj je znal uporabiti tudi za obrambo pred divjimi zvermi, s katerimi se je boril za preživetje. Ogenj je obdržal tudi, ko se je vselil v koče. Nato pa se je moral naučiti, kako obvladovati dim, ki je uhaja v prostor.

Kmalu je odkril nekaj podobnega dimniku, ko je v kotu prostora na stropu izdelal luknjo, skozi katero je uhajal dim. Nato pa si je omislil še nekaj podobnega današnjim napam in poskušal dim vanjo uloviti. Po mnogih poskusih so izumili nekaj podobnega kot so današnji kamini.

Kamini so se v končni obliki v Evropi razvil šele v 9. stoletju. Tedanji kamini pa se niso dosti razlikovali med seboj, le v bolj premožnih slojih so ločevali dva tipa kaminov: kamini za kuhanje in kamini za gretje. Na podeželju pa so kamini služili za oba namena istočasno.

V osnovi so bili kamini izdelano v steni (debelem zidu), ki so ga kasneje bogatejši in premožnejši oblagali in krasili na različne načine. Ker kamini niso imeli dovolj ogrevalne moči, so ga izpodrinile razne peči. Prve spremembe v notranjosti kamina pa so pomenile nov korak v razvoju. Okoli leta 1750 je Benjamin Franklin izdelal kamin na osnovi Savotovega principa sekundarnega gretja in cirkulacije zraka, ter je omogočal podaljšano pot dimnih plinov. Tako so bili izdelani kamini, ki so bili predhodniki današnjih kaminov.

 
Članek je informativne narave zato si podjetje Peči keramika pridržuje pravice vnosa morebitnih napak in ažurnosti podatkov. Za natančne informacije mojstra in individualna vprašanja nas kontaktirajte na telefon ali mail. Veseli pa bomo tudi vašega osebnega obiska v našem salonu!

Vir besedila in slik: P. Marinčič. (2002). Kamini. Gorica: Šolski center Celje.