Каміни з розширеними опалювальними функціями | Печі і каміни

Вода всередині топки
У співдружності аеродинамікою
Перетин властивостей і областей застосування
Дивіться також

термодинамічна користь

Печі і каміни | №2 (42) '2009

Для російського споживача камін - річ швидше душевна, ніж утилітарна, якою користуються не заради обігріву, а для теплого спілкування. Але одне іншому не заважає, що доводиться присутністю на ринку камінів з розширеними опалювальними функціями.

Вода всередині топки

Камін водяного типу по-іншому ще називають «камін з водяною сорочкою», «камін з теплообмінником», «термокамін», «водяний камін» або «камін-котел». Принцип його дії той же, що і у звичайного каміна із закритою металевою топкою. Тільки конструктори, додавши металеві площині всередині топки, зробили її стінки подвійними з трьох сторін (а також в області звуження топки до вихідного патрубка - для відбору тепла у газів, які намагаються забрати його в димохід). Утворилося простір, який називається водяною сорочкою, призначене для заповнення водою. Таким чином, зсередини гріється вода, що дозволяє підключити до каміна накопичувальний бак для гарячого водопостачання (ГВП) або радіатори для опалення. У найпростіших випадках каміна здійснюється природна циркуляція води (теплоносія) в контурі. Але в удосконалених моделях присутній циркуляційний насос.

Термокаміни відводиться роль основного або резервного джерела тепла, що доповнює вже існуючу систему опалення. Він може взаємодіяти з електричними або працюють на самих різних видах палива котлами, а також сонячними колекторами, допомагаючи у вирішенні як задач опалення (в тому числі і за рахунок пристрою теплих підлог), так і ГВП.

В останньому випадку він взаємодіє найчастіше з накопичувальними бойлерами непрямого підігріву води, коли циркулює в системі опалення вода проходить через теплообмінник бойлера і нагріває що знаходиться в ємності воду. Вода при цьому акумулює тепло і залишається досить теплою навіть через 10 годин після завершення процесу горіння в топці каміна. Щоб гарантовано забезпечити температурні параметри води, в бойлер можуть бути вмонтовані Тени. Після згоряння палива в топці каміна вони включаються, якщо камін розпалити, то вимикаються.

У разі примусової циркуляції теплоносія можуть використовуватися труби малого діаметру (всього 10-15 мм) і радіатори з підвищеним гідравлічним опором, а при наявності в водяній сорочці пластинчастих теплообмінників вдається забезпечити житло і теплом, і гарячою водою в двох точках водорозбору. Крім камінів, розтоплюють дровами, існують і моделі, пристосовані для спалювання пелет. Даний вид палива дозволяє автоматизувати подачу палива, що спалюється матеріалу в топку, тим самим мінімізуючи участь людини в процесі обслуговування каміна.

У співдружності аеродинамікою

В каміні, призначеному для обігріву приміщення повітрям, використовується явище конвекції, для реалізації якого створюється зазор між площинами. На цей раз не всередині топки, а ззовні - між зовнішньою її поверхнею і спеціальним покриває топку кожухом (конвективного камерою). Базою для зазначеної конструкції може служити будь-яка топка закритого типу. Багато виробників виготовляють для них відповідні кожухи, які утворюють разом з топками моноблок. Завдяки описаної конструкції виникають умови для руху нагрітого повітря всередині зазору. Повітряні системи камінного опалення працюють на принципі багаторазового проходження повітря обігрівається обсягу через згаданий зазор за рахунок природної конвекції або з примусу.

Для виникнення повітряного потоку в зазорі в нижній і верхній частинах кожуха влаштовують спеціальні отвори. При природної конвекції холодне повітря, потрапляючи під кожух через нижні отвори, нагрівається в просторі зазору і піднімається вгору. Далі потік розділяється: частина повітря йде в приміщення, де розташований камін, а частина - в сусідні або знаходяться на наступному поверсі кімнати. Щоб це сталося, потрібно змонтувати відповідні повітроводи. Їх довжина не повинна бути занадто великою, інакше природному потоку доведеться долати великий опір трубопроводу, та й охолодження повітря дасть себе знати на великій дистанції. А ось перетин воздуховода занадто малим не може бути, тому що знову виникне питання з аеродинамічним опором. З тієї ж причини воздуховоду краще не мати зайвих поворотів і вигинів. Перехідні отвори, через які тепле повітря надходить в сусідні по горизонталі кімнати, розташовують під стелею, а в кімнатах наступного поверху - на відстані до півметра від підлоги.

Радіус дії системи опалення можна істотно збільшити (з 2 до 10 м), якщо організувати примусову конвекцію. Для досягнення даної мети використовують вентилятор, який створює розрідження в просторі між топкою і конвективного камерою, куди і спрямовується повітря, що підлягає нагріванню. Тепле повітря нагнітається в обігрівається кімнату тим же вентилятором. При такому «вольовому» підході обігріву стають підвладні і нижні поверхи, а вимоги до місць розташування перехідних отворів, площі поперечного перерізу і геометрії повітропроводів стають набагато демократичніше.

Системи примусової конвекції можуть включати і пристрої фільтрації і зволоження повітря, що виконують деякі кліматичні функції. Звичайно ж, такий ускладнений спосіб опалення обійдеться дорожче, ніж попередній. Крім того, за його гідності доведеться заплатити ще і абсолютною тишею, оскільки шум, хоч і в самих малих дозах, але все ж буде присутня. Вентилятор може розташовуватися не тільки на початку каналу, а й в подкровельной частини будинку. У цьому випадку від воздуховипуськной отвори моноблока до вентилятора прокладається теплоізольований повітропровід, а вентилятор жене тепле повітря в кожне з опалювальних приміщень по окремому каналу. З цією метою використовуються вентилятори з одним вхідним приєднувальних патрубком і декількома вихідними.

Виробниками камінів для повітряного обігріву випускаються і моноблоки з природною конвекцією, в яких передбачена можливість встановлення вентиляторів і переходу на примусову конвекцію, або моноблоки з уже вмонтованими вентиляторами в комплекті з пультами управління. Системі можна задати, як правило, три можливі режими роботи: повільний, швидкий і очікування. Крім того, каміни з водяним і повітряним обігрівом можуть обладнуватися процесорними пристроями, що дозволяють їх інтегрувати до складу систем опалення та вентиляції «розумного будинку».

Перетин властивостей і областей застосування

За економічності камінний спосіб водяного опалення дещо поступається традиційним котельним системам. Але при якихось певних умовах камін може виявитися майже «монополістом». Наприклад, при віддаленості опалювального об'єкта від газових і електричних магістралей і нерегулярному відвідуванні його господарями чому б не поєднати обігрів приміщень з одночасним проведенням часу біля каміна? Або чому не використовувати подібний камін для обігріву будиночка в віддаленому ведмежому кутку володінь, куди прокладати опалювальні трубопроводи недоцільно? При цьому в камінних системах опалення будівель тимчасового проживання використовують антифриз замість води, щоб не мати проблем із заморожуванням систем. Головним об'єктом обігріву для повітряних камінів також є окремі кімнати в будинках непостійного перебування людини.

Залежно від наявності або відсутності електропостачання тут застосовуються системи природної або примусової конвекції. Треба сказати, що конвекція властива не тільки камінів повітряного типу, вона - явище повсюдне. Власне, водяний камін в чистому вигляді не існує, оскільки при його роботі теж має місце конвекція - нагріте повітря все одно буде підніматися вгору вздовж зовнішніх стінок навіть при відсутності кожуха. Просто передана таким шляхом частина тепла в пристроях розглянутого типу невелика, і «неприручений» конвекція не дає того обігрівального ефекту, на який здатний камін з повітряним опаленням.

Крім того, і традиційний камін теж може мати властивості повітряного каміна: наприклад при облицюванні металевої топки керамічними плитками залишається зазор між поверхнею топки і плиткою, що, по суті, перетворює його в камінну систему опалення з природною конвекцією. До того ж слід пам'ятати, що і самий звичайний камін, не оснащений ні теплообмінником, ні конвективного камерою, теж є опалювальним приладом, що має цілком певну потужність. Правда, вона невелика і, як правило, не перевищує 15 кВт, тому традиційний камін в якості основного теплогенератора може використовуватися лише для обігріву невеликого простору, тобто приміщення, в якому він встановлений.

Однак цей простір можна збільшити, якщо продукти згоряння спрямувати не прямо в димохід, а через газоходних лабіринт, так званий акумулює або тепловий щит. Подібну «прибудову» до каміна навіть можна перетворити в лежанку. Деякі виробники пішли ще далі, забезпечивши топки двома патрубками. Тоді гази можна направляти за вибором в один із них: або оснащений насадкою-теплообмінником для підігріву води, або пов'язаний з акумулює щитом.

Термокаміни, які здійснюють обігрів приміщень за допомогою природної циркуляції (без циркуляційного насоса), повинні зістиковуватися з арматурою і радіаторами, що володіють малим гідравлічним опором, що має на увазі використання труб не настільки маленького діаметру. Зате природний оборот води в контурі не вимагає витрат електроенергії і не супроводжується шумом насоса і вібрацією. Та й термін служби (15-20 років) подібної системи вельми значний. Але не буває плюсів без мінусів, серед яких - неможливість обігріву приміщень, що знаходяться нижче рівня розташування каміна, мала теплова інерційність, недостатня величина максимального видалення радіаторів від каміна (до 20 м).

При зникненні напруги в електромережі система камінного опалення з примусовою конвекцією перетворюється в систему з природною конвекцією. Тобто гаряче повітря буде обтікати знеструмлені вентилятори. При роботі в штатній ситуації вентилятори самі себе охолоджують (навіть в режимі очікування автоматично включаються при досягненні температури повітря в 50 ° С і відключаються при її падінні нижче даного порогу). У знеструмленому ж стані вентилятори цього зробити не можуть. Висновок тут очевидний: краще не користуватися системою з примусовою конвекцією при відсутності електрики.

Потужність представлених на ринку водяних камінів становить від 15 до 32 кВт. При сучасних способах спалювання палива їх ККД може досягати 75%. Їм під силу обігріти оселю площею від 80 до 300 м². Для нагріву опалювальної води до 65 ° С в каміні потужністю 32 кВт потрібно витратити 8 кг дрібних полін в перші дві години. Потім процес горіння підтримується підкиданням великих полін (до 25 см в діаметрі) - з розрахунку 2-3 поліна на 5-6 годин.

Текст: Володимир Бреус

Дивіться також

Печі і каміни | №2 (92) '2019 Печі для стильних інтер'єрів
Кілька років тому російський ринок познайомився з сербською маркою Ember. Це продукція металообробного виробництва з півстолітнім досвідом випуску опалювальних печей. Лінійка печей Ember, ексклюзивно поставляється в Росію компанією «Європейські каміни», відрізняється технічною досконалістю ...
Печі і каміни | №2 (92) '2019 Три види грилів
Німецька компанія Roesle займається виробництвом високоякісної і функціональної металевого посуду для готування і грилів різних типів. Продукцію Roesle вибирають не тільки любителі домашньої кухні, а й професіонали ресторанного бізнесу ...
Печі і каміни | №1 (41) '2009 Єднання з природою
У цій та інших будівлях унікального дачного комплексу автори застосували старовинну технологію безгвоздевой самцового даху на так званих курицах (ялина з кореневищем). Кожен будинок Тайговій слободи неповторний і має тільки йому притаманними колоритом і чарівністю ...

Або чому не використовувати подібний камін для обігріву будиночка в віддаленому ведмежому кутку володінь, куди прокладати опалювальні трубопроводи недоцільно?