Miért jó a cserépkályha hatásfoka? A kályha méretéhez képest egy kisebb tűztér után hosszú füstjáratokon keresztül áramlik a füstgáz a kémény irányába. E közben közvetlenül belülről érintkezik a kályha külső falával, amely ezáltal átmelegszik, plusz a belső járatfalakat (samott tégla, tégla, cserép) is mind felmelegíti ez idő alatt.
A kályha nagy tömege, ami átlagosan 8-10 mázsa is lehet, tud rengeteg hőt tárolni, az amúgy gyenge hővezető anyagnak minősülő téglában és mázas kályhacsempében. A rossz hővezetés eredményezi azt, hogy ez a nagy tömeg a felületén keresztül lassan hűl ki az adott helyiség (szoba) irányába, ami lehet akár 8-10 óra is. Ezt hívjuk más néven fűtésnek. Ehhez még hozzátartozik az is, hogy ennek a nagy tömegű testnek a külső felülete akár 4,5 – 5 m2 is lehet, ami a térbeni hősugárzás szempontjából igen fontos. Egy átlagos hősugárzó körülbelül 0,5 m2 fűtőfelülettel rendelkezik.
A különbség a számokban is jól érzékelhető. Egy szobában, ahol látható a csempefelület, ahol nincs köztünk és a kályha közt fal, ajtó stb., oda érvényesül kályha sugárzó hője. A legjobban elhelyezett kályhák azok, amelyek az epicentrumban, illetve egy jól látható falszakaszon vannak elhelyezve, ahonnan egyenes vonalban, akadályok nélkül áramolhatnak a láthatatlan hősugarak. Ezek a paraméterek, illetve tulajdonságok, mint például: a hosszú füstjárat, a kályha minél nagyobb tömege, illetve minél nagyobb négyzetméternyi fűtőfelülete adják meg a kályha nagy fűtőteljesítményét és hatásfokát.
A cserépkályhánál körülbelül 80% a hatásfok. Miért gyengébb a kandalló hatásfoka? A nyitott tűzterű kandalló olyan, mintha egy tábortűz mellett ülnénk. Körülbelül 10-15% a hatásfoka. A nagynyílású kandalló nagy huzatigényű kéményt igényel, ami egy nagy átmérőjű kéményt eredményez. Ez az átlagos magyar házaknál ismeretlen kategória. Ahol ilyen kandallókkal találkoztam, ott sokszor panaszkodnak a tulajdonosok, amikor nem használják a kandallót, húz a hideg a kéményből és még a füstszagot is, ami a kémény belső falán található, visszanyomja a az adott helyiségbe.
Hallottam olyan történetekről, hogy a régi várakban, kastélyokban ültek a kandalló előtt, mellkasukat, kezüket érte a kandalló melege, a hátukra állatbőröket terítettek, a terem másik végében pedig megfagyott a víz. Ezt a rossz hatásfokot javították a zárt rendszerű kandallókkal, amelyeket lehet téglából, samott téglából fölfalazni, és nyílásukat ajtóval bezárni. A modern világban manapság már előre gyártott öntvény, illetve vas kandalló betétekkel építik a kandallókat. Ezáltal zárhatóvá teszik a rendszert (üvegezett ajtó a betéten) és a vasanyag gyors hő leadó képességét is kamatoztatják egyidejűleg.
A külső burkolat a betéten kívül alapvetően esztétikai burkolat, ugyanis a betét és a külső fal közvetlenül nem érhetnek egymáshoz a hő tágulás miatt (megrepedhet a burkolat). Az így keletkezett légrésben áramló levegő egyfajta hűtést biztosít a külső burkolatnak, ami azt eredményezi, hogy elvész, mint fűtőfelület. Időben nagyon sokat kellene fűteni a betétet, ahhoz, hogy a külső falazat átmelegedjen, ami ez által sok tüzelőanyag felhasználást is eredményez.
Több visszajelzést kaptam olyan családoktól, akik eleinte kandallót használtak, most pedig kályhával fűtenek, hogy amikor kandallóval melegítettek, olyankor 3x, 4x több fát kellett egy nap eltüzelniük, hogy ugyanazt a meleget elérjék, mint a cserépkályhával, főleg akkor, amikor a külső burkolat jól szigetelő Ytongból, illetve kalcium-szilikát lapból készült. Ilyen esetekben fűtő felületnek csak a betét homlokfala, üvegajtaja tekinthető.
A kandalló többi falrésze inkább leárnyékolja a sugárzó hőt, mint fűtőfelületként hasznosulna. Hőtároló képesség szempontjából a kandallóbetét tömegét tekinthetjük elsődlegesnek. Egy ilyen betét súlya átlagosan 1,5 mázsa, ami számokban is érzékelteti a kályha és kandalló közti különbséget.
Ezek után jön a képbe a füstjárat hiánya a kandalló esetében. A betétet egy 1,5-2 méteres csővel bekötik a kéménybe és onnantól kezdve már a kéményben áramlik a füstgáz, ami megint csak veszteség a fűtés szempontjából. A teljesítményt próbálják azzal növelni, hogy a kandalló burkolaton belül a füstcsövet körbekeringtetik a betét körül, hogy minél hosszabb legyen ezáltal a füst útja, de a burkolattal a csőből sugárzó hőt így is leárnyékolják, más szóval, ha ezeket a betétes kandallókat, füstcsöveket nem építenék körbe esztétikai burkolattal, akkor sokkal jobb lenne a teljesítménye a közvetlen hősugárzás végett. Ebből a szempontból fontos tanulság a fűtéssel kapcsolatban, hogy elsődleges fűtést kályhánál/kandallónál a fűtött felületből áramló láthatatlan hősugarak adják.
Ezek a láthatatlan hősugarak fűtik fel a szilárd testeket, (épület fala, bútorzat, emberi test) és ezek után melegszik fel az adott helyiségben lévő légtömeg, ezért fontosabb a nagyobb tömegű- és fűtőfelületű (fűtő)berendezés. A kandalló körül cirkuláló meleg levegő már másodlagos fűtésnek számít főleg azért, mert a meleg levegő fizikailag fölfelé áramlik, ezért térben aránytalan az eloszlása. Gondoljunk csak arra, milyen a hőérzetünk, hogyha a falakból, illetve padlóból (padlófűtés) áramlik a meleg, mondhatni térben és időben egyenletesen eloszlik. Azonban, ha egy ventillátoros hősugárzót használunk, akkor egy adott irányba áramlik a meleg levegő, ilyenkor sok idő eltelik, ahhoz hogy telítődjön az adott légtér. Amennyiben a hősugárzót kikapcsoljuk, a levegő hamar kihűl, hacsak nem „táplálkozik” a falakból sugárzott melegből. A levegőn keresztül nehéz a meleget közvetíteni a szilárd testek felé, ezért optimálisabb a forró felületek egyfajta infrasugárzása.
Ennek jó példája a Nap és a Föld közti kapcsolat. A Napból jövő láthatatlan infrasugarak először is elsődlegesen nem a Föld légkörét melegítik fel, hanem a szilárd rétegeit, és utána az melegíti fel a körülötte lévő légtömegeket. Ennél a példánál fontos a Nap sugarainak beesési szöge, és hogy az adott Földrészt mennyi ideig éri a Nap sugárzása. A Föld bizonyos pontjain mindig hideg van, más bizonyos pontjain mindig meleg van, pedig egyazon burokban van, amit légkörnek hívunk. Ezeket a példákat átvetíthetjük a saját szobánkra is.
A betétes kandalló hatásfoka 40-60% között mozog az előzőekben leírt hiányosságok miatt. Persze ettől függetlenül vannak, akik előnybe részesítik a kandallót, és én senkit nem szeretnék arról lebeszélni, mert ha az tetszik nekik, (forma, stílus) azt is megépítjük. Azonban a cserépkályha jobb hatásfoka a mai energiaárak mellett sokakat elgondolkodtat, ezért egyre többen választják az energiatakarékosabb megoldást nyújtó cserépkályhákat a kandallóval szemben, főleg azok után, hogy megtudják: a kályhára is lehet üvegajtót építeni. Falazott kályhából tudunk olyan formát is kialakítani, ami kívülről kandallónak tűnik, de mégis egy füstjáratos kályhát takar.
