Budowa kominka. Z czego składa się wkład i kaseta kominkowa

Materiały korpusu - żeliwo, stal, szamot

Kominki jednopłaszczowe wykonane są w całości z żeliwa. Nowszym rozwiązaniem są konstrukcje dwupłaszczowe, w których stalowy płaszcz zewnętrzny otacza palenisko z żeliwa albo cegieł szamotowych, akumulujących ciepło. Zachodzące w kasecie lub wkładzie zjawiska kurczenia się i rozszerzania materiału pod wpływem ciepła nie oddziałują bezpośrednio na płaszcz zewnętrzny, ponieważ nie jest on sztywno połączony z paleniskiem. Ogranicza to ryzyko jego uszkodzenia, a wymiana zużytych elementów paleniska jest prostsza.

Stal szybciej się nagrzewa i szybciej zaczyna oddawać ciepło, natomiast żeliwo nagrzewa się wolniej, ale dłużej stygnie. W praktyce często spotyka się konstrukcje mieszane: korpus stalowy uzupełniony żeliwnymi elementami w miejscach najbardziej obciążonych termicznie, na przykład rusztem czy deflektorem.

Budowa wkładu kominkowego - przekrój

Wyłożenie komory spalania

We współczesnych wkładach wnętrze komory spalania jest wyłożone materiałem, który chroni korpus przed bezpośrednim działaniem ognia i podnosi temperaturę panującą w palenisku. Ma to znaczenie dla jakości spalania, ponieważ w wyższej temperaturze pełniej wypalają się gazy drzewne.

Stosowane materiały dzielą się na dwie grupy o odmiennym działaniu:

• materiały izolacyjne (typu wermikulit) odbijają ciepło do wnętrza komory i sprzyjają dokładniejszemu dopalaniu gazów. Są lekkie, ale też bardziej podatne na uszkodzenia mechaniczne przy nieostrożnym dokładaniu polan;
• materiały akumulacyjne, czyli szamot i ceramika akumulacyjna, pochłaniają ciepło w trakcie palenia i oddają je po wygaszeniu. Są cięższe i bardziej odporne na uderzenia.

Pęknięte lub wykruszone płyty wyłożenia wymienia się na fabryczne części zamienne przewidziane dla danego modelu.

Drzwiczki i sposoby ich otwierania

Kominki wyposażone są w drzwiczki przeszklone żaroodporną ceramiką szklaną. Poszczególne modele różnią się sposobem otwierania drzwiczek, liczbą szyb i wykończeniem. Drzwiczki mogą być pojedyncze, otwierane na boki (na lewą lub prawą stronę), podnoszone do góry albo chowane pod wkład, a także dwuskrzydłowe, otwierane na boki lub składane harmonijkowo.

Praca z otwartymi drzwiczkami

Konstrukcje z drzwiczkami składanymi na boki lub chowanymi do góry bywają przedstawiane jako umożliwiające korzystanie z wkładu „jak z kominka otwartego”. To uproszczenie, które wymaga zastrzeżenia: palenie przy otwartych drzwiczkach jest dopuszczalne wyłącznie wtedy, gdy przewiduje to instrukcja konkretnego urządzenia, i na warunkach w niej określonych.

Przy otwartym palenisku rośnie zapotrzebowanie na ciąg kominowy. Jeśli komin go nie zapewni, dym może wydostać się do pomieszczenia. Dochodzi do tego ryzyko wypadnięcia żaru poza obrys paleniska. Część modeli dopuszczonych do takiej pracy wymaga stosowania fabrycznej siatki iskrochronnej i stałego nadzoru nad ogniem. Wkład pracujący z otwartymi drzwiczkami nie jest efektywnym źródłem ciepła, ponieważ większość energii ucieka kominem.

Szyby - ceramika szklana i mechanizmy samooczyszczania

Szyby są płaskie, panoramiczne lub pryzmatyczne. Kominek może mieć przeszkloną jedną, dwie lub nawet trzy ścianki. W przeszkleniach wkładów stosuje się przezroczystą ceramikę szklaną o bardzo małej rozszerzalności cieplnej.

Szyby łatwo brudzą się osadzającą się sadzą, dlatego producenci stosują rozwiązania ograniczające to zjawisko. Określenie „szyba samoczyszcząca” dotyczy zwykle współdziałania dwóch mechanizmów. Pierwszym jest powłoka odbijająca część promieniowania podczerwonego z powrotem do wnętrza paleniska. Podnosi ona temperaturę spalania, a wraz z nią temperaturę wewnętrznej powierzchni szyby, dzięki czemu osadzające się zanieczyszczenia wypalają się. Drugim mechanizmem jest kurtyna powietrzna, czyli strumień powietrza kierowany wzdłuż wewnętrznej powierzchni szyby, odpychający cząstki sadzy.

Oba rozwiązania działają skutecznie tylko przy odpowiednio wysokiej temperaturze spalania, właściwym ciągu i suchym drewnie. Przy stałym tłumieniu ognia i wilgotnym opale szyba będzie się brudzić niezależnie od zastosowanej technologii. Pękniętą szybę wymienia się na fabryczną, przeznaczoną do danego modelu; nie wolno zastępować jej zwykłym szkłem.

Wykończenie kominka stanowią także uchwyty i pokrętła. Powinny być wykonane z materiałów nienagrzewających się.

Dopływ powietrza do paleniska

Regulacja ilości świeżego powietrza doprowadzanego do paleniska odbywa się przez otwory umieszczone w przedniej lub bocznej ściance korpusu. Napływa przez nie powietrze niezbędne do procesu spalania, a zmiana strumienia następuje za pomocą regulowanych ręcznie przepustnic. To podstawowy sposób sterowania intensywnością palenia i mocą urządzenia.

Niezależnie od rodzaju kominka do spalania konieczne jest doprowadzenie powietrza zewnętrznego wydzielonym kanałem. W przeciwnym razie powietrze napływa do pomieszczenia przez nieszczelności, co obniża efektywność ogrzewania, a w szczelnym wnętrzu może dojść do podciśnienia i zasysania powietrza z kanałów wentylacyjnych, problemów z rozpaleniem oraz nadmiernego dymienia.

Deflektor i dopalanie wtórne

Deflektor spalin, nazywany też półką dymową, umieszczony jest w górnej części wkładu lub kasety. Nie wszystkie kominki są w niego wyposażone. We wkładach i kasetach starszego typu spaliny z komory spalania kierowane są bezpośrednio do komina, co obniża sprawność takich urządzeń; wynosi ona około 50%.

Deflektor wydłuża drogę spalin wewnątrz komory. Zamiast trafiać wprost do przewodu kominowego, spaliny dłużej pozostają w palenisku i oddają więcej ciepła. Wkłady nowszej generacji mają ponadto strefę wtórnego spalania z układem doprowadzenia podgrzanego powietrza wtórnego i tercjalnego w górnej części paleniska. Dopalane są tam gazy drzewne, które nie spaliły się w pierwszej fazie. Widać to jako płomienie unoszące się nad paliwem, bez bezpośredniego kontaktu z drewnem.

Efektem jest lepsze wykorzystanie energii zawartej w drewnie i niższa emisja. Uzyskane w tym procesie dodatkowe ciepło przekazywane jest do powietrza omywającego wymiennik, a ochłodzone i mniej zanieczyszczone spaliny odprowadzane są kominem. Systemy dopalania są jednym z rozwiązań umożliwiających spełnienie wymagań Ekoprojektu.

Ekoprojekt: co musi spełniać wkład kupowany dzisiaj

Wymagania Ekoprojektu dla miejscowych ogrzewaczy pomieszczeń na paliwo stałe określa rozporządzenie Komisji (UE) 2015/1185. Obowiązują one od 1 stycznia 2022 r. dla urządzeń wprowadzanych do obrotu w Unii Europejskiej.

Minimalna sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń wynosi:

• 65% dla ogrzewaczy z zamkniętą komorą spalania na paliwo inne niż pellet, czyli typowych wkładów na drewno kawałkowe;
• 79% dla urządzeń na pellet;
• 65% dla kuchenek;
• 30% dla ogrzewaczy z otwartą komorą spalania.

Rozporządzenie ustala też limity emisji, odnoszone do suchych spalin przy 13% O₂. Dla wkładów z zamkniętą komorą na drewno kawałkowe są to: pył (PM) maks. 40 mg/m³, organiczne związki gazowe (OGC) maks. 120 mgC/m³, tlenek węgla (CO) maks. 1500 mg/m³ oraz tlenki azotu maks. 200 mg/m³ w przeliczeniu na NO₂. W przypadku urządzeń na pellet limity pyłu, OGC i tlenku węgla są ostrzejsze i wynoszą 20 mg/m³, 60 mgC/m³ oraz 300 mg/m³. Dla ogrzewaczy otwartych te same trzy parametry są łagodniejsze: 50 mg/m³, 120 mgC/m³ i 2000 mg/m³.

Kupując wkład, należy zachować dokumentację potwierdzającą zgodność z Ekoprojektem. Wojewódzkie uchwały antysmogowe często odwołują się do tych właśnie parametrów jako warunku dopuszczenia urządzenia do eksploatacji. Zakres wymagań i terminy różnią się między województwami, więc przepisy trzeba sprawdzić dla konkretnej lokalizacji inwestycji.

Szyber i regulacja ciągu

Kominki mogą być wyposażone w szyber, czyli przepustnicę umieszczoną w drodze spalin. Przy otwartym szybrze ciąg kominowy jest największy, drewno spala się szybciej i rośnie moc urządzenia. Przymknięcie przepustnicy ogranicza ciąg, ale nie jest to podstawowy sposób sterowania mocą kominka — do tego służy regulacja dopływu powietrza do paleniska. Szyber przymyka się wtedy, gdy ciąg jest nadmierny, na przykład przy wysokim kominie lub silnym wietrze.

Oprócz szybrów otwieranych ręcznie dostępne są rozwiązania sterowane automatycznie, w których przepustnica otwiera się i zamyka wraz z otwieraniem i zamykaniem drzwiczek. Są też kominki bez wbudowanego szybra. Można go wtedy zamontować na rurze dymowej, choć nie zawsze jest to konieczne. Jeżeli w okolicy nie wieją bardzo silne wiatry, regulacja może odbywać się wyłącznie przez zmianę ilości powietrza doprowadzanego do paleniska.

Instrukcje producentów zastrzegają, by nie zamykać szybra całkowicie w trakcie palenia. Tłumienie ognia tą drogą sprzyja niepełnemu spalaniu, powstawaniu tlenku węgla i odkładaniu się osadów w przewodzie kominowym, a to zwiększa ryzyko pożaru sadzy. Przed otwarciem drzwiczek i dołożeniem drewna szyber otwiera się całkowicie, żeby dym nie wydostał się do pomieszczenia. Zamknąć go można dopiero po całkowitym wygaszeniu i wystudzeniu paleniska.

Na co zwrócić uwagę przy doborze wkładu?

Moc nominalną dobiera się do pomieszczenia, z uwzględnieniem wymagań przepisów techniczno-budowlanych. Sprawdzić trzeba również możliwość doprowadzenia powietrza zewnętrznego do paleniska, zgodność urządzenia z posiadanym lub planowanym systemem kominowym oraz dokumentację potwierdzającą spełnienie wymagań Ekoprojektu.

Szczegółowe wymagania dotyczące pomieszczenia, przewodu kominowego i wentylacji określa rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity Dz.U. 2022 poz. 1225 z późn. zm.).