Jak funguje komín: Co se děje v té šachtě nad kamny?
Když se lidé ptají, jak funguje komín, často čekají jednoduchou odpověď. „No přece odvádí kouř.“ Ano, ale to je jen špička ledovce. Ve skutečnosti je komín malý fyzikální zázrak, který musí zvládat mnohem víc než jen „odsávat smrad“. Každý z nás, kdo topí dřevem, spoléhá nejen na kamna, ale právě na komín – protože bez správného tahu nehoří nic, nebo hoří jen špatně. A to už je cesta k dehtu, kouři v obýváku a dost neveselým situacím. Pojďme si tedy říct, jak komín opravdu pracuje, proč je jeho tah tak zásadní a co všechno může tenhle zdánlivě jednoduchý kus stavby pokazit.
Jak funguje komín z pohledu fyziky
Komín pracuje na jednom základním principu: rozdílu hustot. Teplé spaliny v kamnech mají menší hustotu než studený okolní vzduch. A protože příroda miluje rovnováhu, těžší chladný vzduch tlačí vzhůru lehčí horké spaliny, které tak putují komínem ven nad střechu. Tah komína tedy není nic jiného než vztlakový efekt v plynech. Samozřejmě, nikdo z nás doma při zatápění nekřičí: „Začal mi fungovat Archimédův zákon!“ Ale přesně to se tam děje. Pokud si chcete vyzkoušet vznik komínového efektu doma, můžete zkusit tento experiment.
Podstatou je neustálé vytváření tlakové diference, což je rozdíl mezi atmosférickým tlakem vnějšího (okolního) vzduchu a nižším tlakem spalin uvnitř komína.
Tento rozdíl je způsoben tím, že:
1. Spaliny (produkty hoření) jsou teplejší než okolní vzduch.
2. Tepelný vzduch a spaliny mají nižší objemovou hustotu než chladnější okolní vzduch.
3. Chladný, těžší okolní vzduch s vyšší hustotou vytlačuje lehčí spaliny komínem vzhůru, a to přes připojený spotřebič a kouřovod.
Velikost tahu je přímo úměrná rozdílu hustoty plynů a účinné výšce komína.
Čím větší rozdíl mezi teplotou spalin a teplotou okolního vzduchu, tím silnější tah. To je důvod, proč komíny frčí nejlépe v zimě. V mrazu je hustota venkovního vzduchu vysoká a spaliny jsou naopak co nejteplejší. Možná jste si všimli, jak v létě někdy kamna nechtějí „chytit“. Není to vaše vina, není to chyba dřeva. Je to prostě fyzika.
Komín navíc potřebuje určitou účinnou výšku. Bez toho nemá tah skoro žádnou šanci překonat odpor spalinové cesty, a to je další kapitola sama o sobě.
Kde se tah ztrácí aneb kolik překážek má komín na cestě
Mluvit o tom, jak funguje komín, bez zmínky o tlakových odporech by bylo jako vysvětlovat auto bez brzd. Tah musí být při provozu vždy větší, než je součet všech odporů ve spalinové cestě. A věřte, že jich není málo.
Kamna musí nasát vzduch z místnosti, ten musí projít spotřebičem, proudí přes různé kanály, klapky, přepážky, kouřovod, sopouch a nakonec samotným komínem. Každá z těchto částí přidává odpor. Kolena v kouřovodu? Velká ztráta. Drsný povrch komínové vložky? Další ztráta. Silný vítr nad střechou, který vytvoří přetlak u ústí komína? Ztráta.
A to ještě nemluvím o čistě lidských zásazích: klapka v kouřovodu, která má být po zatopení otevřená, ale nějak „se zapomněla otevřít“, nebo extrémní tahové ztráty kvůli minimálnímu přívodu vzduchu do místnosti. Ano, moderní domy jsou tak těsné, že kamna doslova nemají čím dýchat. A bez vzduchu spalování neexistuje.
Jak z toho ven? Jednoduše: součet všech tlakových ztrát musí být menší než komínový tah. Jinak se komín promění spíše v bariéru než v pomocníka a oheň začne protestovat. Znáte to – kouř při zatápění, zpětné proudění, líný plamen. Komín prostě nemá sílu.
Teplota spalin: kde začíná komfort a kde začínají problémy
Možná si říkáte, že hlavní je, aby spaliny odcházely pryč. Jenže teplota spalin je naprosto zásadní pro celý systém. Příliš nízká teplota znamená riziko kondenzace, příliš vysoká teplota znamená zbytečné ztráty.
Pokud spaliny klesnou pod zhruba 100 až 150 °C, začíná problém. V tu chvíli se vodní pára obsažená ve spalinách srazí na stěnách komína. Rosný bod dřeva je okolo 45 °C, takže jakmile povrch komína vychladne, vzniká kondenzát. Ten ovšem není žádná čistá voda – je v něm kyselina octová, mravenčí a další „radosti“, které rychle ničí komín. Směs se navíc pojí se sazí a vytváří dehet. A kdo někdy viděl vyteklý dehet z komína, ví, že to je látka, kterou doma opravdu nechcete.
Naopak teploty spalin nad 250 °C jsou zase zbytečným plýtváním. Teplo vám utíká rovnou do nebe a neohřívá místnost. Komínový tah je sice větší, ale účinnost kamen nižší.
Ideální rozmezí pro lokální topidla je tedy 150 až 250 °C. V tomhle pásmu funguje komín nejlépe, spalování je čisté a rizika minimální.
Přívod vzduchu: bez něj komín nefunguje
Dnes čím dál častěji narážíme na problém, který dřív skoro neexistoval: nedostatek vzduchu pro spalování. Moderní domy jsou extrémně těsné. Plastová okna, izolace, rekuperace – a do toho spotřebič, který potřebuje mít stabilní přísun čerstvého vzduchu.
Pokud vzduch chybí, vzniká v místnosti podtlak. A když je podtlak větší než tah komína, spaliny se prostě otočí. Přichází zpětný tah, kamna kouří do prostoru a hromadí se oxid uhelnatý.
Řešením je externí přívod vzduchu, zkráceně EPV. Kamna získávají vzduch z venku, ne z místnosti. Bez EPV by některé moderní domy nemohly používat klasická kamna vůbec. U otevřených krbů je spotřeba vzduchu navíc extrémně vysoká – až desetkrát větší než u moderních topidel.
Konstrukce komína a jeho údržba: věc, kterou není radno podcenit
Komín musí být těsný, odolný, bezpečný a dobře izolovaný. Proto se dnes používají systémové třívrstvé komíny: vnější tvárnice, tepelná izolace a vnitřní vložka z keramiky nebo nerezu. Právě ta chrání komín před kyselými kondenzáty i vysokými teplotami.
Při průchodu komína dřevěným stropem nebo střechou je nutné použít certifikované průchodky. Ty brání tomu, aby se teplo z komína kumulovalo v konstrukci a nezpůsobilo skrytý požár. Ano, to se skutečně děje – a častěji, než by kdokoli chtěl.
A pak je tu údržba. Čištění komína a kouřovodu je ze zákona povinné minimálně jednou ročně. Dehtové usazeniny jsou extrémně hořlavé. Při vyhoření komína dosahují teploty až 1200 °C. V tu chvíli je pozdě litovat, že jste čištění trochu odložili.
Pokud bych měl vše shrnout jednou větou…
Komín je tichý partner vašich kamen, který pracuje díky rozdílu hustot, ale zároveň bojuje s celou řadou odporů, teplotních výkyvů a lidských zásahů. Pokud funguje správně, ani o něm nevíte.
Pokud nefunguje, poznáte to okamžitě – a někdy bohužel velmi nepříjemně.
