Jak zbudować piec kaflowy i jak palić w piecu kaflowym? To świetne źródło ciepła
Piece kaflowe to bez wątpienia najbardziej dekoracyjne z urządzeń grzewczych, a przy tym tanie w eksploatacji. Zużywają stosunkowo niedużo drewna i długo trzymają ciepło. Wyjaśniamy, kiedy warto zdecydować się na taki piec, jak on powstaje i jak się go obsługuje.
Autor: KAUFMANN KERAMIK
Piec może być podstawowym lub wręcz jedynym źródłem ciepła lub tylko uzupełnieniem dla systemu centralnego ogrzewania
Spis treści
- Piec kaflowy
- Kiedy warto mieć piec kaflowy
- Typowe piece kaflowe
- Piece bezkanałowe
- Piec kominkowy
- Koza z obudową kaflową
- Jak zamawiać piec kaflowy
- Budowa pieca - projekt
- Budowa pieca - krok po kroku
- Jak palić w piecu kaflowym
- Regularna konserwacja
Piec kaflowy
Choć wydawałoby się, że to archaiczne urządzenie, technicznie zacofane względem pomp ciepła, kotłów kondensacyjnych, czy nawet systemów rozprowadzania ciepłego powietrza, zdunom, czyli rzemieślnikom biegłym w ich budowie, nie doskwiera nadmiar wolnego czasu. Realizują zamówienia w domach całorocznych i letniskowych, tych o sielsko-ludowej architekturze i tych nacechowanych nowoczesnością. Zaplecze ich działalności stanowią dziesiątki przedsiębiorstw – od manufaktur kaflarskich po wielkie fabryki produkujące cegły szamotowe, zaprawy, paleniska i inne elementy wyposażenia. Skoro zainteresowanie piecami nie maleje, poznaj je bliżej. Zobacz, gdzie będą się nadawały, jakie są ich rodzaje, jak się je zamawia, czym charakteryzuje się technologia ich budowy, jak w nich palić i jak o nie dbać.
Kiedy warto mieć piec kaflowy
Zwolennicy powiedzą, że zawsze. Przede wszystkim jednak wtedy, kiedy masz dostęp do właściwego paliwa. W piecach kaflowych palimy przeważnie drewnem liściastym, brykietami, rzadziej węglem. Choć można je kupić także w miastach, nie wszędzie będzie odpowiednie miejsce do ich składowania.
Piec bierz pod uwagę wtedy, gdy nie przeszkadza ci praca przy nim. To dość absorbujące urządzenie. Trzeba rozpalać, podsycać ogień, wybierać popiół, często wokół niego sprzątać, serwisować, gdy przyjdzie pora, i co roku umawiać kominiarza na obowiązkowe przeglądy.
Oczywiście piec będzie świetnym rozwiązaniem w starych budynkach, w których inwestor nie przewidział centralnego ogrzewania i nie ma grzejników lub nie zapewnił wystarczającego miejsca na kotłownię. Kaflowa konstrukcja grzejąca to dobry pomysł dla domu letniego, użytkowanego od kwietnia do listopada. Aby w zimne noce nie trzeba było przykrywać się kilkoma pierzynami, warto pomyśleć o jakiś urządzeniach, które ogrzeją dom.
Do wyboru masz grzejniki elektryczne, kozę, kominek z systemem DGP lub piec. Ten ostatni jest najbardziej ekonomiczny w eksploatacji, a przy tym stanowi uroczy element wyposażenia. Piec może być też uzupełnieniem dla kominka, chyba że ma on system akumulowania bądź rozprowadzania ciepła. Wtedy będzie wystarczającym źródłem ogrzewania dla kilku lub nawet wszystkich pomieszczeń – zależnie od tego, jak duży jest dom.
Gdy jedynym pożytkiem, jakie niesie kominek, jest radość z ognia, bo ciepło kończy się, gdy płomienie zgasną, wtedy piec może być bardzo przydatny. Oczywiście, żeby kolos, mogący ważyć kilka ton, stanął w salonie, musi mieć mocne i stabilne podłoże, najlepiej oddzielny fundament. Potrzebny jest też oddzielny przewód dymowy do obsługi pieca. W nowo budowanym domu wszystko to może być zaplanowane jeszcze na etapie opracowywania lub adaptacji projektu.
Typowe piece kaflowe
Piec tradycyjny jest murowany z cegieł szamotowych, wyposażony w szamotowe lub żeliwne palenisko, obłożony szkliwionymi kaflami. Paleniska żeliwne można w razie awarii wymontować z pieca bez jego rozbiórki. Niektóre z nich wyposażone są w płaszcz wodny lub zasobnik, by jeszcze efektywniej wykorzystać wytworzone ciepło i skuteczniej ogrzać dom. Pod paleniskiem znajduje się popielnik z oddzielnymi drzwiczkami. Popielnik dzieli od pieca żeliwny ruszt, przeważnie zbudowany z elementów łatwych do wyjęcia, co ułatwia wybieranie popiołu. Wewnątrz utworzone są kanały spalinowe rozprowadzające ciepło i ułatwiające równomierne rozgrzewanie się pieca. Mogą one mieć łączną długość przekraczającą 6-7 m. Ich układ bywa szeregowy – pionowy albo poziomy bądź równoległy, kiedy to spaliny wlatują równocześnie do kilku kanałów biegnących obok siebie. Możliwy jest też układ mieszany – szeregowo-równoległy.
Zbyt skomplikowany układ kanałów może jednak powodować, że piec będzie się nierównomiernie rozgrzewał, co powoduje groźne w skutkach naprężenia – mogą one doprowadzić do jego popękania.
Piec ma też drzwiczki – pełne lub przeszklone – do obsługi paleniska, oraz drugie – pozwalające usuwać popiół i dozować dopływ powietrza. Niekiedy znajduje się w nim szyber – czyli wysuwana przesłona regulująca dopływ powietrza, a więc pozwalająca kontrolować tempo spalania.
Warto, by piec miał na wysokości każdej z komór zaślepkę ceramiczną w ścianie. Po jej skuciu komorę uda się oczyścić z sadzy. Piec można wyposażyć też w nowoczesne palenisko sterowane automatycznie za pomocą elektronicznego sterownika regulującego siłę ciągu.
Kafle do obudowy pieca formuje się z gliny – maszynowo lub ręcznie. Następnie są kilka tygodni suszone i zaraz po tym wypalane. Po wstępnym wypaleniu poddaje się je szkliwieniu i wypala raz jeszcze.
Piece bezkanałowe
Wyglądają tak jak piece z równoległymi kanałami zwrotnymi, z których jednak zdemontowano ścianki rozgraniczające. Nad paleniskiem mieści się wtedy obszerna komora spalania, w której wirują rozgrzane gazy. Ich poszczególne składniki wchodzą ze sobą w reakcje, co sprzyja dokładniejszemu, więc i wydajniejszemu spalaniu. Wpływ na to ma także specyficzny ruch gazów w komorze – ich opadanie i wznoszenie. Aby zwiększyć zawirowania spalin wpadających do komory, a tym samym zwiększyć stopień ich zmieszania, u wylotu z paleniska robi się zwężenie. Powstaje wtedy rodzaj dyszy, dzięki której gaz przepływa szybciej.
Piece tego typu mają podłączenie do komina w dolnej części, a nie tak jak piece kanałowe – w górnej.
Piec kominkowy
To propozycja dla tych, dla których piec z prawdziwego zdarzenia jest za duży, za ciężki lub za drogi. To jakby piec kaflowy, ale w wersji zminiaturyzowanej. Podobnie jak on, jest obłożony grubymi ceramicznymi kaflami, które dodają mu stylowego wyglądu i zdolne są na dłużej akumulować wytworzone ciepło, aby stopniowo je oddawać do otoczenia. Niemniej konstrukcyjnie bliżej mu do zwykłego kominka z wkładem i dużym frontowym przeszkleniem. W tym wypadku wkład obudowuje się cegłami lub płytami szamotowymi tudzież silikatowymi, które akumulują dużo ciepła. Z cegieł murowany jest cokół kominka oraz ścianki wydzielające komory, którymi będzie się przemieszczać nagrzane powietrze.
Zobacz także:
Koza z obudową kaflową
To niewielkich gabarytów piecyk wolno stojący. Typowe kozy produkuje się z żeliwa, ale także ze stali lub aluminium. Zazwyczaj mają bardzo ładny wygląd, więc nie dość, że przydadzą się do dogrzania domu, to jeszcze dodadzą wnętrzu uroku. W bogatej ofercie tego typu urządzeń grzewczych nie brak też wariantów, w których okładzina zewnętrzna zbudowana jest z ceramicznych kafli. Te mocuje się do obudowy z płyt szamotowych lub silikatowych. Oprócz wyjątkowej urody kafle mają tu jeszcze jedną zaletę, a mianowicie akumulują część wytworzonego w palenisku ciepła. To bardzo ważne, ponieważ – przeciwnie do kominków kaflowych – kóz nie podłącza się instalacji DGP ani płaszcza wodnego. Bez akumulacyjnego bufora wychładzają się one bardzo szybko.
Koza podłączana jest do pionu kominowego lub ma własny komin stalowy, wyprowadzony przez ścianę lub dach poza budynek.
Jak zamawiać piec kaflowy
Piec to wielka i ciężka konstrukcja. Zamawiając lub adaptując projekt, trzeba więc przewidzieć dla niego miejsce z oddzielnym fundamentem, zdolnym przenieść tak znaczne obciążenie (liczone nawet w tonach). Zaplanować też trzeba komin lub dodatkowy przewód w kominie, żeby dało się prawidłowo odprowadzać spaliny.
Gdy chcesz zamówić piec do starego domu, będzie z tym więcej kłopotu. Nie zawsze bowiem znajdzie się dodatkowy pion w kominie. Nie zawsze też konstrukcja podłogi będzie na tyle mocna, by unieść glinianego kolosa. Musi to ocenić konstruktor. By zorientować się, jaką grubość ma płyta podłogi, jaką izolację cieplną zastosowano, jak gruby jest jastrych, konieczne może być wykonanie w podłożu nawiertu.
Jeśli piec ma odegrać wiodącą rolę w zapewnieniu ciepła domownikom, należy tak dobrać jego wymiary, żeby dostosować powierzchnię grzewczą do kubatury pomieszczeń. Za mały piec będzie trzeba mocno rozgrzewać, co niesie ryzyko popękania kafli lub nawet jego konstrukcji. Ustaleniem gabarytów pieca zajmie się zdun, którego wybierzesz do budowy. On też zaproponuje projekt. Omówisz z nim rodzaj kafli, typ paleniska, rodzaj drzwiczek. Od tych decyzji będzie zależał koszt. Im piec większy, tym oczywiście droższy, ale cenę windują też kafle.
Gdy nie stać cię na wyszukane modele, możesz zadowolić się prostymi, białymi bądź kremowymi kaflami drugiego gatunku, dobrej jakości, ale mającymi mniej doskonałe kształty.
Tanie są pełne drzwi żeliwne, lecz radzimy wybrać takie z szybą żaroodporną. Po pierwsze zyskasz piękny widok na płonące polana, ale również będziesz mógł kontrolować ogień bez otwierania drzwiczek. W piecu może być przewidziana też zamykana wnęka na brytfankę – można wtedy upiec w nim ciasto, chleb czy pasztet. Przydatnym dodatkiem są także haczyki, do suszenia na piecu mokrej odzieży lub grzybów w siatce.
Zobacz również:
Budowa pieca - projekt
Żeby piec był zarówno ładny, jak i funkcjonalny, trzeba go starannie zaprojektować, uwzględniając pewne zasady, od których zależy wydajność spalania. Temperatura gazu w kominie powinna się utrzymywać na poziomie 120-180°C. Wielkość kanałów wewnątrz pieca musi być więc tak dobrana, aby prędkość przepływu spalin wynosiła od 1,5 do 2 m/s. Zapewni to najefektywniejsze przekazywanie ciepła ścianom pieca przy zachowaniu niewielkich oporów przepływu. Opory te rosną proporcjonalnie do kwadratu prędkości, zatem dwukrotne zwiększenie prędkości powoduje ich czterokrotny wzrost. Gdy są zbyt duże, siła ciągu kominowego nie wystarcza do ich pokonania i wtedy dochodzi do zakłócenia procesu spalania oraz zadymienia pomieszczenia.
Budowa pieca - krok po kroku
Piec muruje się przeważnie z cegieł szamotowych ustawianych na płasko lub bokiem (pół grubości cegły). Do ich łączenia używa się zaprawy z glinki szamotowej. Zduni często wytwarzają ją sami i przywożą na miejsce w wiadrach. Najpierw jednak ustawia się kafle. Mają one od strony wewnętrznej głębokie kieszenie, które wypełnia się akumulacyjną glinką szamotową. Kafle można też spinać metalowymi, sprężystymi wiązadłami, które dociskają jeden do drugiego. Obudowę wzmacnia się także stalowymi drutami, przeplatanymi przez otwory wykonane w bocznych ściankach kafli, w które wsadzane są wcześniej pręty zaginane z obu stron. Drut opasuje każdą kolejną warstwę kafli. Nie wszyscy zdunowie decydują się jednak na tego typu wzmocnienia, uznając je za niekonieczne i spowalniające prace. Z pewnością jednak wzmocnień nie może zabraknąć w warstwie kafli nad drzwiczkami paleniska.
Po ustawieniu każdej kolejnej warstwy kafli wnętrze wypełnia się cegłami murowanymi na zaprawę szamotową. Zarówno kafle, jak i cegły przed ustawieniem na miejscu zwilża się wodą. To odpowiednik gruntowania, mający na celu zabezpieczenie zaprawy przed odsysaniem z niej wilgoci przez ceramiczne elementy.
Piece kaflowe można budować nie tylko z cegieł, lecz także z płyt szamotowo-włóknowych grubości 2,5 cm, łączonych na zaprawę i wkręty. Prace potrwają wtedy krócej, ale pamiętaj, że cegły wykazują większą akumulacyjność cieplną od płyt. Ścianki kanałów, którymi krążyć mają gorące spaliny, muszą być dość cienkie. To bowiem nie one mają akumulować ciepło, tylko ściany zewnętrzne, zdecydowanie masywniejsze. Aby przyspieszyć reakcję gazów w kanale paleniskowym i doprowadzić do ich zmieszania, zaczęto stosować w piecach tak zwaną nasadkę, czyli cegły ogniotrwałe ustawione w poprzek kanału paleniskowego tak, by zaburzały przepływ spalin. Efekty jej działania zaczynają być odczuwalne dopiero po jej rozgrzaniu. Ma ona sens tylko wtedy, gdy palić będziesz drewnem.
Ściany nasadki nie są związane z zewnętrznymi ścianami z pieca, aby mogły się swobodnie rozszerzać pod wpływem temperatury. Sklepienie pieca, czyli element zamykający go od góry, nie może opierać się na ściankach kanałów, tylko na ścianach zewnętrznych.
W trakcie murowania powstaje też palenisko. Można je zrobić z cegieł, płyt lub zastosować gotowe – żeliwne. Palenisko jest bardzo narażone na naprężenia wynikające z naprzemiennego nagrzewania się i schładzania. Nie może więc być trwale połączone z konstrukcją pieca. W górnej części wyprowadza się rurę – czopuch – łączącą piec z przewodem kominowym. Spoiny między kaflami można wykonać ze specjalnej fugi żaroodpornej albo posłużyć się zaprawą, na którą były one przyklejane. Fuga specjalistyczna jest z pewnością ładniejsza i trwalsza niż ta z zaprawy, ale też droższa. Można ją nanosić dopiero po miesiącu od zbudowania pieca.
Jak palić w piecu kaflowym
Do palenia używaj drewna liściastego o wilgotności maksimum 16-17%. Im bardziej suche, tym lepsze. Pamiętaj, by zawsze mieć drewno w zapasie. Dąb, buk, jesion po pocięciu w plastry i porąbaniu na polana powinien schnąć na powietrzu jeszcze przez około 2 lata. Brzozie, klonowi, osice wystarczy rok. Trzeba zatem świeże drewno kupować „na zakładkę”. Z jednego miejsca bierzesz materiał opałowy, w drugim miejscu schnie porcja na kolejne lata.
Zakupione pnie tnij i rąb, póki są mokre. Suche drewno staje się twarde i będzie z tym więcej kłopotu. Możesz oczywiście wydać więcej i zamówić drewno już porąbane i wysuszone, gotowe do użycia. Wilgotność drewna kontroluj za pomocą wilgotnościomierza z parą elektrod, które wbija się w polano – od czoła, a także z boku.
Wilgotne drewno szybko brudzi komin, palenisko i szybę pieca. Ponadto im większa wilgotność, tym mniejsza sprawność spalania. Przykładowo, gdy drewno ma wilgotność 40-45%, sprawność wynosi zaledwie 50-56%, a przy wilgotności 16-17% sięga 80%. Jeśli dym wydobywający się z komina ma kolor intensywnie szary, to znak, że do paleniska trafiło drewno wilgotne. Gdy pali się suche – dym jest przeźroczysty (bez sadzy).
Polana umieszczaj w palenisku, tworząc stos. Na dole kładź najgrubsze, a im wyżej, tym cieńsze kawałki drewna – na krzyż. Na wierzchu lokuj podpałkę. Taka metoda, zwana współprądową, gwarantuje najwolniejsze i najbardziej efektywne spalanie. Jak twierdzą specjaliści, przy takim spalaniu substancje lotne nie wydobywają się z dymem na zewnątrz, tylko ulegają rozkładowi w palenisku i komorach rozprowadzających ciepło.
Podczas rozpalania, dopóki ogniem nie zajmą się grubsze polana, drzwiczki do paleniska i popielnika, a przede wszystkim szyber powinny być maksymalnie otwarte. Gdy proces spalania ustabilizuje się, zamyka się drzwiczki od paleniska, te od popielnika możesz pozostawić odrobinę uchylone. Szyber – jeśli nie jest sterowany automatycznie – przymyka się, ale nie do końca. Po zakończeniu palenia wszystkie drzwiczki i szyber trzeba zamknąć, żeby piec się za szybko nie wychładzał. Nie wolno jednak zamykać pieca, gdy drewno się jeszcze żarzy.
W piecu rozpala się przeważnie dwa razy dziennie – rano i po południu. Czasem, w szczególnie chłodne dni, może zajść potrzeba trzykrotnego rozpalania. Ważne, żeby nie doprowadzać do całkowitego wychłodzenia pieca, chyba że chcesz zakończyć cykl ogrzewania. Pamiętaj też, że drewno pali się około 2-3 godz., ale po jego wygaśnięciu piec wciąż jeszcze się nagrzewa. Nie powinien więc niepokoić brak żaru po upływie tego czasu. A gdy jest jeszcze żar, możesz dołożyć niewielką porcję paliwa – nie za dużą, żeby nie spowodować zbytniego wzrostu temperatury.
Miej też świadomość, że proces palenia wymaga tlenu, dlatego trzeba pomieszczenie dobrze wietrzyć. Jest to konieczne, by drewno nie gasło, ale też żeby nie pojawił się śmiertelnie groźny tlenek węgla – efekt niezupełnego spalania. Posiadaczom pieców i kominków radzimy zainstalować w domu czujnik czadu. Nie jest to duży wydatek, a może komuś uratować życie.
Regularna konserwacja
Pomijając tak oczywistą kwestię, jak czyszczenie pieca z zewnątrz, pamiętaj o regularnym wybieraniu popiołu. Najlepiej po każdym dniu palenia, gdy piec jest zimny. Przyda się do tego metalowa łopatka z długą rękojeścią i metalowe naczynie. Popiół odbierany jest przez firmę wywożącą śmieci. Jeśli palisz drewnem – można go też użyć jako nawozu pod rośliny ogrodowe. Do usuwania popiołu z paleniska służą też specjalne odkurzacze kominkowe. Zwykłe nie powinny być do tego stosowane.
Raz do roku trzeba wezwać kominiarza, by przeczyścił kominy i sporządził protokół z ich inspekcji. Po 3-4 latach od zbudowania pieca musi ponownie odwiedzić cię zdun, żeby oczyścić piec z sadzy. Zagląda w tym celu do komory rewizyjnej w kominie (chyba że zrobił to wcześniej kominiarz) i wybiera stamtąd sadzę. Również w tym celu delikatnie odkuje on ceramiczne zaślepki, żeby dostać się do kanałów dymowych. Na koniec doklei je z powrotem. Oczywiście takie zabiegi konserwacyjne najlepiej zaplanować na okres, kiedy piec nie będzie używany.
Raz na jakiś czas konieczne będzie wyczyszczenie szybki od piecowych drzwiczek. Do tego celu przeznaczone są specjalistyczne preparaty. Rozpryskuje się je na szybę i po kilku chwilach można ręcznikiem papierowym zebrać rozpuszczony brud. Radzimy zakładać do takiej pracy rękawice gumowe. Uwaga, jeśli na szybie są jakieś powłoki, trzeba się upewnić w instrukcji preparatu, czy nie spowoduje on ich uszkodzenia. Ten, kto stroni od agresywnej chemii, może czyścić szyby specjalną gąbką, która bez potrzeby używania płynów i past dobrze usuwa z nich nalot z sadzy.
Zdarza się, że piec ulegnie jakiejś usterce. Najdrobniejsze z nich można naprawić samodzielnie. Przykładem – wymiana pękniętego lub obłupanego kafla. Trzeba delikatnie skuć młotkiem i wkleić w oczyszczone miejsce dokupiony kafel tego samego koloru i rozmiarów. Jeśli zauważysz pod kaflem przebicie do komory, wtedy trzeba zaprawą szamotową ją zaszpachlować, zanim wkleisz nowy kafel. Do zaprawy warto przedtem dodać trochę cementu, żeby poprawić jej przyczepność (na wiaderko zaprawy – garść cementu).
Przeczytaj też:
„Zduńskie opowieści” podbijają internet, a piece kaflowe polskie domy
Autor: Anna Dziedzic
Maciej Burdzy i Maria Grzybek poddają renowacjom stare piece
