I de äldre kakelugnarna leddes värmen och röken rakt ut. Det gick åt mycket ved. 1767 fick arkitekten Carl Johan Cronstedt och generalen Fabian Wrede i uppdrag att konstruera en bränslesnålare eldstad. I den nya kakelugnen leds rökgaserna upp och ner i ett femkanalsystem innan de försvinner upp i skorstenen. Först leds röken uppåt i ett centrumrör. Högt upp i kakelugnen delas röken och leds nedåt i två kanaler längs sidorna. När röken nått botten leds den uppåt igen, fortfarande i två kanaler och fortfarande längs sidorna, för att sammanstråla i skorstensröret. På vägen har den heta röken till stor del tagits upp av kakelugnen som långt efter att elden slocknat avger värme. När röken går upp i skorstenen är temperaturen runt 150 grader beroende på hur öppet spjället är. En kakelugn har en verkningsgrad på ca. 80%.

En kakelugn har över 10 m kanaler i vilka röken avger sin värme innan den släpps ut i skorstenen