Tömegkályha típusok

Az alábbiakban az építtetőknek, érdeklődőnek szeretnék rövid áttekintést  nyújtani a tömegkályhákról,  leírásaikat eredeti környezetükből merített képekkel illusztráltam, a hitelesség érdekében.
A különböző tömegkályha családok felépítésének/működésének  ismertetésén keresztül, főbbhőtároló-hőleadó, valamint méretbeli sajátosságával, néhány mondatos összefoglalással, és a várható költségek ismeretével remélem megkönnyítsem a választást.

A Skandináv típusok

(ELLENÁRAMÚ, KONTRA-FLOW rendszer). 
A Skandináv kályhák ősének az ún. Viking-kályhát tekintik.

A rajzon is látható a jelentős különbség a Közép-Európában kialakult vízszintes/függőleges járatos kályháktól az, hogy a kályha magjában a füstgázok csak folyamatosan emelkednek, míg a mag és a külső fal közötti hőtároló csatornában kizárólag ereszkednek. Éppen ezért a kályhás szakma ellenáramú rendszerűnek (kontra-flow) nevezte el. Később a jobb hatásfok érdekében a tűzteret kettéosztották, Az alsó maradt a szigorú értelemben vett tűztér, míg a felsőt másodlagos égéstérnek alakították ki a fagázok tökéletesebb elégetése céljából.
Jellegzetességük még a rajzon is láthatóan az alsó kémény bekötés.
Az ellenáramú rendszer két fő előnye:
-1. A füstgázok hőmérsékletének nagyon jó hasznosítása.
Ugyanis a nagyobb hőmérsékletű égés melegíti a tűzteret belülről, ami már induláskor is magas, a vastag állt. 12 cm vastag tűztérfalnak köszönhetően. Ráadásul  a folyamat öngerjesztő, vagyis az egyre emelkedő égési hőmérséklet egyre magasabb füstgázokat eredményez; amely a külső csatornában lefelé haladva egyre jobban melegítik kívülről a tűztér falának hőmérsékletét. Ez ellensúlyozza, hogy kívülről a mag a csaknem teljesen lehűlt gázoktól már  csak egyre kevesebb hőt tud felvenni. Belátható, hogy a kályha magját alkotó samott falat átmelegítő belső és külső gázok hőmérsékletének összege a mag szinte minden pontján közel azonos, így a hő felvétele jó hatékonyságú, és egyenletes.
-2.A kályha külső falának hő leadása a helyiség irányába szintén nagyon jól szabályozott. 
Ennek következtében a kályha teteje a legmelegebb, alja pedig a ’leghidegebb’ pontja. A fűtendő helyiség felé a konfekciós hőátadáshoz ez éppen ideális, hiszen a szoba levegője a padló közelében a leghidegebb. A kályha közelében elkezd melegedni, miközben a födém felé száll. Emelkedése közben folyamatosan a kályha külső oldalának egyre melegebb pontjaival érintkezik, egyre jobban hasznosítva azt.
Ebből látható, hogy kialakítása kívül-belül ideális.
Az ellenáramú kályháknak azonban két fő változata alakult ki, főleg éghajlati okok miatt.
 
A Finn kályhák
Az egyik jellegzetessége, a rendkívül vastag, közel 20 cm-es külső falazat. Egyrészt, azért hogy a nagy hideget a hosszabb hő leadással ellensúlyozzák. másrészt igen elterjedt volt (ma is) a favázas építkezés. Ezek a házak jó hőszigeteléssel, de kis hőtároló kapacitással rendelkeztek. Ezért a falak helyett maga a fűtőeszköz  biztosította a hőtároló tömeget.
A másik sajátosságuk, hogy az másodlagos égéskamra is emeletes; készülhet fehér, vagy fekete sütővel is. A tűztérből a kamrába jutó gázok még nem közvetlenül a lefelé vezető (ellenáramú) járatba, hanem egy fölötte lévő, ún. elosztó kamrába jutnak.
 ÖSSZEGZÉSE:
-a kétszintes másodlagos égéstér miatt igen magasak (230-250 cm)
-a pótlólagos bélelés miatt nagyon samott igényes; nagy alapterületet kíván (kb.100*130-tól), valamint kis felületi hőmérséklete miatt enyhébb a hő leadó képessége,
-a kis felületi hőmérséklet miatt csak jól szigetelt házakba való; fajlagos hőleadó képessége 0,45 kW/m2
-a sok felhasznált anyag, és nagy méret miatt anyag-munka többletköltségekkel kel számolni,
-igen nagy a kémény huzatigénye, és az alsó bekötést is meg kell oldani
-viszont rendkívül impozáns méretű, külső megjelenésű, és látványos kályhát kapunk; ami nagy fűtő felülettel, és nagyon nagy hő pufferrel rendelkezik,
-a hagyományos finn fekete sütőben a tömegkályhák között is egyedül álló láng-képet kapunk,
-tömege min. 3-3,5 tonna (KB: 1 tonna/kW)
ÁRA: KB: 400-500.000 Ft+ Áfa a-tól

Az illusztrációk Marcus Flinn munkái (Kanada).

A Dán kályhák
A mérsékeltebb éghajlat miatt a dán típus külső fala vékonyabb (1/2-d téglás, vagyis 12,5 cm), és  utóbélelés nélküli, ami jobban megfelel a Magyar O-i hőmérsékleti, és építési, hőszigeteletlenségi adottságoknak is. A dán kályhák után égető kamráját Lars Helbro fejlesztette tovább. Ennél a változatánál a tűztérből érkező gázok csak egy centrifugális áramlás után tudnak közvetlenül a kétoldali ellenáramú csatornába távozni. Ezek a kályhák egyszerűbb kivitelük mellett is nagyon jó hatásfokú égést eredményeznek, és az egyszintes másodlagos égés kamrájának köszönhetően alacsonyabbak is, mint az eredeti finn változat.
ÖSZEGZÉS:
-Hő leadó képessége jobban illeszkedik a hazai éghajlathoz, és az épületeink gyengébb szigeteléséhez; fajlagos hőleadása 0,55 kW/m2
-technológiája kisebb alapterületet (kb. 90*110 cm-től), alacsonyabb magasságot (kb. 170-190 cm), így kevesebb felhasznált anyagot kíván,
-szintén alsó bekötésű
-jól illeszthető hozzá akár 2-3 méteres fűtött padka is.
a-tömege: kb. 2-2,5 tonna
Ára: KB:320-400.000 Ft+áfa.

Az illusztrációk Lars Heldro-tól (Dánia).

Az Orosz típusok

(Bell-Type, vagyis Harang rendszer)
Az oroszországi tömegkályhák nem igazán tűzterükben, vagy utánégető kamráikban képviselnek külön családot; (noha ezek belső kialakítása is a legtöbbször különbözik a Skandináv típusoktól), mivel többnyire ugyanazt a funkciót látják el. Jelentős eltérés a hagyományos orosz kályhánál a hőtároló rész felépítésében, és a széleskörű kályhákhoz kapcsolódó funkciókban van; ami az éghajlat, az ottani  kultúra, épületek, és életmód miatt alakult ki másként.
(Az orosz kályhákról, és történetükről bővebben az Orosz tűzhely c. fejezetben.)
Eleinte a régi klasszikus orosz kályhák vagy kemence jellegűek voltak, vagy a vastag (többnyire vakolt, és meszelt) téglakülseje alatt a hazánkban is használatos cserépkályha tűzteret és füstjáratokat rejtettek. Hatásfokuk éppen ezért igen gyenge, sokszor csak 25-55 %-os volt.  (Abban az időben, ez nem is volt olyan rossz, gyakorlatilag a nálunk ismert búbos-nyereg kemencékkel egyenlő).
Az ezeket felváltó, ma is ismert, közkedvelt tömegkályhák alapjait a tüzelő takarékosság érdekében, a XX. Század első felében egy oroszországi fizikus, és kohász mérnök: B. Grum Grzhimailo  (1864-1928), majd a gyakorlatban az ő tanítványa I. Podgorodnikov (1886-1958). rakta le. Ő alkotta meg a gázok szabad mozgásának elméletét, és tanítványával I. Podgorodnikov (1886-1958) kezdték el a kályhaépítésben is a gyakorlatban alkalmazni.
Az elmélet szerint a gázok, a folyadékokhoz hasonlóan, egy adott térben, hőmérsékletüknél/fajsúlyuknál fogva RÉTEGZŐDNEK. A melegebb gázok a tér tetejét foglalják el, míg a hidegebbek az alját. Ezért, ha egy adott kamrában, térben, (ezt nevezték el harangnak) ha  megteremtjük a gázok szabad mozgásának feltételeit: akkor a füstgázok külső szabályozás, beavatkozás nélkül is, a fizika törvényei szerint hőmérsékletük szerint rétegződnek. A kályháikat úgy kezdték építeni, hogy abban a forró gázok megrekedjenek, és csak a lehűlve tudjanak a kéménybe távozni.
A kályha típust azonban a ma is élő Igor Kuznyecov ismertette meg szélesebb körben; és terjesztette el, miután létrehozta a harang rendszerű kályhák alaptípusait, alkalmazkodva az orosz igényekhez. Melyek nem ’csak’ fűtő alkalmatosságok voltak, hanem voltak közöttük padkával, sütővel, nyitott kandallóval, kemencével, főzésre szolgáló platnival, ágyként funkcionáló fekvő paddal, vagy a Szibériában közkedvelt ruhaszárító polcokkal, vízmelegítővel, kombinált változatok.

ÖSSZEGZÉS:
-a füstgázok hőjének előnyösebb hasznosítása. 
-kisebb kémény/huzat igény. Ugyanis a harangba bejutó meleg gázok tolják maguk előtt a hidegebbeket a kéménybe; a hűlő füstgázok pedig fajsúlyuknál fogva ereszkednek a kémény kijárata felé.
-az ún. dupla-harang típusú kályhák alacsonyabb részén arányaiban nagyobb a hő leadás, felül pedig kisebb; ami a nagy belmagasságú, és rosszul hőszigetelt házakban (szigeteletlen padló) előnyös,; fajagos hőleadó képessége 0,5-0,6 kW/m2,
-mind külső formában, méretében, de kiegészítő lehetőségekben, és funkcióiban is rugalmasabb.A szükséges tervezési, méretezési elvek, számítások mentén, gyakorlatilag szabadon alakíthatók, és adoptálhatók az adott egyéni/helyi elvárásokhoz, szükségekhez, adottságokhoz,
-a kályha funkcióhoz szinte bármi kapcsolható: padka, pad, platni, kemence, kandalló, sütő, szárító, ......
-kimagasló; akár 90 %-os teljesítmény.
-mérete a 75*75-ös kis alapterülettől, magassága az alacsony 120 cm-től egészen a képzelet (280-380!), (és a kémény szabta határokig) terjedhet! Akár emeletes kályha is építhető, emeletes házak fűtésére!
ÁRA: mérettől, teljesítménytől függ: kb.: 290.000Ft+Áfa-ától; Kb.:120-140.000 Ft+Áfa kW-ként.


Az illusztrációk Igor Kuznyecov (és tanítványai Oroszország), valamint az orosz nyelvterületen született, de Kanadában élő Alex Csernov munkái.

Észak-Amerikai (USA-Kanada) kályhák

Ezek a kályhák tulajdonképpen ugyanazzal a finn/dán, vagy orosz kályha belső felépítésével rendelkeznek (mivel az Európából kivándorolt szakemberek honosították meg). Mégis fontosnak érdemes külön megemlíteni a különleges külső megjelenésük miatt.
Ezek a kályhák a külső köpenyfal elkészítésében mások; vagyis nem egy, hanem kétrétegűek. Jellemzőjük, hogy nem csak a tűzterüket építik samottból, hanem a 'teljes kályhát' tűztérrel, másodlagos égéskamrával, és ellenáramú- vagy harang hőtárolóval. Gyakorlatilag egy samottból készült füstgáz tömör 'kész- belső-kályhát' építenek. Ez lehetővé teszi, hogy a külső köpenyfalat az egyéni ízléshez szabott LÁTSZÓ, DEKORATÍV BURKOLATTAL építsenek körbe: (klinker), lyukas/tömör téglával, hasított, csiszolt,vagy görgeteg kővel, vagy más falazóelemmel, amit adott estben vakolattal,vékony burkoló elemmel, vagy hasított kőlappal látnak el.
Emiatt az ottani technológiával épülő kályhák gyakorlatilag bármilyen külsőbe felöltöztethetőek (az éghető anyagokat kivéve), amelyeknek jó a hőleadása.
Ezért ezek a kályhák mind méretükben, mind külső megjelenésükben is nagyon tetszetősek, és az 'amerikai álom' megvalósult és kézzelfogható darabjai lettek.

ÖSSZEGZÉS:
-nagyon magas hőtároló kapacitás (hagyományos épületeknél is jó de a könnyűszerkezetes házaknál kis hőtehetetlenségét jól ellensúlyozza),
-a külső formájában, és a burkolathoz felhasznált anyagokban is nagy szabadság, széleskörű anyagválasztás; amivel jól harmonizálnak, és illeszthetőek a lakótérhez (egyéb külső-belső terében felhasznált anyagokhoz).
-dekoratív, exkluzív megjelenés,
-a kályha magjához felhasznált kimagasló mennyiségű samott miatt, nagyon hosszú élettartam,
-ami egyben magas anyag árral is párosul.
-a dupla-héjú építési mód miatt hosszabb építési idő, és többlet munkadíj.
ÁRA: a méret, és a kiválasztott burkolat vastagságának, anyagának függvényei.
 
Az illusztrációk Alex Csernov, Dan Givens, Stephen Bushway,  William Davenport munkái (USA és Kanada).