Камін з повітряним опаленням принцип і схема роботи

Камін з повітряним опаленням

Камін - дивовижний предмет інтер`єру. Він може бути декоративним елементом в дизайні приміщення або функціональним виробом, службовцям для нагрівання повітря в кімнаті. Камін може мати наліт старовини або бути ультрасучасним. Однак його призначення і зовнішній вигляд - не найголовніше при виборі каміна з повітряним опаленням. Велику роль відіграє принцип його роботи і його ККД. Звичайно, в цьому випадку мова йде про тих моделях, які покликані зігрівати вас в холодні вечори.

Невеликий екскурс в історію

При слові «камін» в головах людей виникає картинка каміна з відкритою топкою. Такі зображення зазвичай прикрашають книги і підручники історії. Однак повертаючись до питання про їх ефективність як нагрівальний елемент, варто відзначити їх низький ККД.

Справа в тому, що при згорянні палива утворюється енергія, яка в більшості своїй втрачається. Обумовлено це наступними факторами:

• топка є не ізольованою;
• в ній відсутній рух повітря;
• топка має малу глибину.

В результаті нагрівання приміщення здійснюється не конвекційним (через повітря), а шляхом радіаційного випромінювання (від тепла полум`я). У кімнаті тепло лише тоді, коли в топці горить паливо. Більш того, це тепло зосереджено в основному в зоні навпроти каміна, по боках від нього буде значно холодніше. Фахівці підрахували, що ефективність каміна з відкритою топкою становить всього 10-15%. Очевидно, що він не може служити основним джерелом тепла в будинку, а ось альтернативним - йому цілком під силу.

Ще в XVIII столітті вчені уми робили спроби вдосконалити такі малоефективні вогнища. Спочатку в них вбудовували калорифери, потім споруджували димоходи, що призвело до створення печей-камінів. Домогтися майже 70-80% ККД дозволив камін з повітряним опаленням - системою повітропроводу.

Відкриті каміни знайшли широке поширення в Англії, де часто були єдиним джерелом тепла в будинку. Саме там проводилися дослідження по встановленню ефективності роботи відкритого каміна тієї чи іншої конструкції. Звичайно, бралися практично ідентичні приміщення з однаковими умовами. Ретельно вивчалося якість розподілу тепла в кімнатах і кількість споживаного палива.

Згідно з результатами, каміни, оснащені системою повітропроводу, вимагали на 21% палива менше, ніж традиційні конструкції. Було збільшено відсоток конвекционной передачі тепла, більш того, для підтримки горіння потрібно всього лише 60-70 м3 / год повітря кімнати. І це проти 170-210 м3 / ч, які були потрібні камінів без повітропроводу.

З комбінованим нагрівом

Про комбіноване нагріванні говорять тоді, коли камін віддає тепло не тільки випромінюванням від полум`я, а й від нагрівання повітря всередині себе. Якщо з теплом від полум`я все зрозуміло, то що мається на увазі під нагріванням повітря в каміні?

У цьому випадку підвищення температури повітря здійснюється в спеціальних каналах, розташованих між порожниною топки і облицювальним матеріалом її стінок. У приміщення ж тепле повітря надходить через наявні в стінах або стелі канали. Щоб уникнути його змішування з продуктами горіння, останні виводяться через димову трубу.

У повітропровідні канали в стінах нагріте повітря може надходити:

• Шляхом природної конвекції. Вона досягається за рахунок різниці в показниках щільності холодного повітря і теплого.
• Примусової конвекції. При цьому нагнітання повітря в канали здійснюється за допомогою вентиляторів.

За допомогою систем управління можна контролювати потужність цих вентиляторів і, як наслідок, розподіл тепла в будинку.

Проектування повітропровідних каналів необхідно здійснювати в процесі роботи над проектом будинку. В цьому випадку можна передбачити масу нюансів в роботі майбутнього каміна, в тому числі і вид використовуваного палива.

Ефективність роботи системи повітропроводу базується на деяких засадах, які відомі тільки фахівцям, до яких і рекомендується звертатися. Так, найбільшого ККД від каміна можна домогтися пристроєм простої системи каналів, її централізованість.

Тим, хто турбується про чистоту повітря в будинку, слід знати про те, що для роботи каміна краще всього використовувати припливне повітря. В іншому випадку складеться наступна неприємна ситуація: забруднене повітря з камінної кімнати буде надходити в систему нагріву, а під впливом високих температур буде повертатися назад в ще гіршому стані.

Схема роботи каміна з повітряним опаленням

Топка в каміні комбінованого нагріву

З урахуванням того, що повітря нагрівається в просторі між облицювальним матеріалом і топкою, необхідно особливу увагу приділити якості останньої. Так, для її викладення рекомендується використовувати цеглу або метал (вогнетривка сталь або чавун). Вони швидко нагріваються і добре віддають тепло. Звичайно, метал за цими показниками лідирує.

Декоративні елементи, наявність дверцят (навіть скляних), механізм їх відкриття, розміри топки - все це залишається на розсуд дизайнера, виробника і споживача. При покупці можна вивчити всі характеристики топки в її технічному паспорті. Основний з них є потужність. І чим більше розмір топки, тим більше її потужність. Фахівці рекомендують купувати камін з топкою, потужність якої на 10-15% вища від необхідної.

Варто окремо сказати про перевагу закритій топки. Наявність дверцят дозволяє перейти від горіння дров до їх гниття. Така можливість дозволяє підтримувати бажану температуру повітря після його нагрівання. Подача повітря для горіння при цьому зменшується. В результаті виходить ефективний і економічний спосіб обігріву приміщень у всьому будинку.

Розподіл теплого повітря

Як вже було сказано, тепле повітря надходить в приміщення через повітропровідні канали, закінчуються гратами. Рух повітря може бути природним і примусовим.

Повітрообіг заснований на властивості теплого повітря підніматися вгору. Нагріте повітря піднімається по вертикальних каналах і розподіляється по кімнатах, прилеглих до камінної. Очевидно, що горизонтальні канали зводять нанівець такий повітрообмін, тому їх кількість зводять до мінімуму. Складна система каналів при малій тязі може стати непереборною перешкодою до обігріву будинку.

Примусове рух повітря по каналах (механічне) прекрасно підходить для великого будинку в один поверх. Досягається воно за рахунок монтажу в місці забору повітря або в центральному каналі вентилятора. При необхідності може бути встановлено кілька вентиляторів по черзі. Звичайно, вони повинні бути несприйнятливі до високої температури, її перепадів. Механічний рух повітря вимагає певних фінансових витрат, однак дозволяє ефективно обігрівати весь будинок і прокладати канали практично будь-якої довжини і складності.

Повітропровідні канали - особливості пристрою

Як і для закладки топки, при влаштуванні каналів повітропровідної системи використовуються цегла або метал. Також можна використовувати і спеціальні гнучкі труби, але вони рекомендовані лише для коротких ділянок, так як створюють перешкоди руху повітря. При недотриманні цієї умови потрібно монтаж більш потужних вентиляторів, що збільшить вартість вашого каміна.

Не варто забувати і про термоізоляції каналів. Це не тільки скоротить втрати тепла, а й підвищить безпеку всієї конструкції. Для якісного руху повітря (мінімізації опору повітря):

• забезпечується максимально рівна поверхня внутрішньої частини каналів;
• скорочується кількість вигинів в системі;
• прокладаються прямі канали великого діаметра;
• камін з повітропроводом з`єднуються окремими каналами.

Таким чином, камін з комбінованим нагрівом дозволяє швидко обігріти приміщення будинку, має простий пристрій, безпечний і має невисоку ціну. Однак доведеться трохи попрацювати на ниві чищення димоходу і топки, потурбуватися облаштуванням місця зберігання дров.

Поділіться статтею з друзями: