В прошлой статье, мы познакомились с основными видами каминов и их основными элементами. В данной статье мы познакомимся с устройством классического дровяного камина и принципом его работы. Статья поможет сделать выбор между каминами открытого и закрытого типа. Когда то камин был обычным делом в домах Европы, теперь же камин, по большей части, выполняет декоративную функцию, но многие обладатели каминов, также используют их и по прямому назначению – отопление комнаты и дома. И действительно, современные камины, в отличии от их средневековых предшественников, имеют очень хорошие показатели КПД. Особенно этим славятся камины так называемого «закрытого типа», они способны быть основным отопительным прибором в доме, но обо всем по порядку. Камины, помимо расположения и типа используемого топлива, делятся еще на открытые и закрытые. В открытых каминах большая часть тепла исходит непосредственно от открытого пламени, только небольшая часть энергии, произведенной в процессе горения дров, расходуется не обогрев помещения. основная же ее часть уходит в дымоход. КПД каминов открытого типа не превышает 15%. Такие камины являются по большей части декоративным элементом помещения, но они способны доставлять эстетическое удовольствие от вида открытого огня. Совсем другой эффект производят закрытые камины. Такие камины способны заменить собой полноценную печь. Так как в таких каминах топка закрыта огнеупорным стеклом, большая часть тепла передается кирпичным стенкам камина, быстро нагревает их, и тем самым долгое время поддерживает тепло в помещении. Более того, в закрытых каминах возможна установка отопительного оборудования, способного превратить такой камин в центр отопительной системы целого дома.
Устройство простого камина открытого типа
Камин условно можно разделить на несколько составных частей: 1. Под – площадка, на которой непосредственно происходит процесс сгорания дров, должна выкладывается огнеупорным кирпичом, уровнем выше пола. Такая площадка оборудуется колосниковой решеткой, которая позволяет золе проваливаться в специальную емкость дя золы, а воздуху поступать к дровам. 2. Топливник – камера сгорания топлива, в классических кирпичных каминах выполняется из шамотного кирпича, выдерживающего высокие температуры. Форма топливника обычно прямоугольная, но иногда, для большей отдачи тепла ее делают в виде трапеции. 3. Дымосборник – место, скопления дымовых газов. В дымосборнике происходит их нагревание и образуется тяга, вследствие разницы температур холодного воздуха снаружи и горячего внутри. 4. Дымовой зуб – выступ между топливной камерой и дымосборником. Функция дымового зуба — это предотвращение «опрокидывания тяги», дымовой зуб как бы запирает охладившийся воздух в дымосборнике, препятствует опусканию его вниз и попаданию обратно в топливник. 5. Задвижка – служит для регулирования тяги путем частичного перекрытия дымохода, а также, препятствует проникновению холодного воздуха снаружи после прогорания поленьев, путем его полного перекрытия. 6. Дымоход – труба для вывода продуктов горения. Особенности и разновидности дымоходов описаны в отдельной статье. Открытые камины, как уже было сказано, имеют низкий КПД и не имеют значимых преимуществ перед каминами с закрытой топкой, кроме разве что открытого огня.
Пример классического открытого камина
Выбор топки для печи-камина
Итак, становится ясно, что чугунные печи-камины предпочтительнее, чем открытые кирпичные камины. Но кроме чугунных топок для каминов, есть такие же конструкции из стали. Их обычно обкладывают керамическим огнеупорным кирпичом. Это делается для того, чтобы хоть как-то накопить тепло, ведь сталь очень быстро нагревается и так же быстро остывает. Стальная топка не может работать длительное время, поскольку это может привести к перегреву и прогоранию стали. Именно поэтому многие потребители предпочитают камины из чугуна.
В продаже можно найти топки с различным дизайном. Так, существуют камеры сгорания с огромным панорамным стеклом. Такое оформление делает дизайн каминного зала совершенно удивительным.
Сегодня делают не просто чугунные топки, но практически настоящие чугунные камины, которые устанавливаются в нише, сложенной из огнеупорного кирпича.
Правда, обязательно нужно заблаговременно оборудовать эффективный дымоход. Как и большинство чугунных конструкций, камины являются топками закрытого типа — они имеют дверцы.
Однако дело не только и не столько в дизайне. Хотя и он играет важную роль. Важны технические характеристики топки.
Если выбор уже пал на чугунную топку, стоит разобраться, какую именно камеру сгорания выбрать. Сегодня на рынке представлены различные камины из чугуна. Они имеют разные размеры, могут быть сварными или литыми, различаются и внутренней конструкцией. Именно от конструкции зависит эффективность сгорания топлива, другими словами, КПД.
Переносной камин с чугунной топкой для прохладных ночей южных широт Европы.
Камин для загородного дома туманного Альбиона.
Камин с литой чугунной топкой и массивным порталом из кирпича надолго согреет дом.
Большой чугунный камин для загородного дома в стиле кантри.
Конечно, не специалист, заглянув внутрь топки, абсолютно ничего не поймет. Поэтому при выборе чугунной камеры внутреннего сгорания камина нужно детально расспросить продавца-консультанта (при условии его компетентности) обо всех характеристиках приобретаемой конструкции и главное — о ее КПД. Ведь, не получив полной информации, можно приобрести каминное оборудование с низким показателем КПД — 75-78%.
Устройство камина закрытого типа
Камины закрытого типа состоят из тех же частей, что и открыты камины, но у них есть и отличия: 1. Топочная дверца – обязательный элемент закрытого камина. Дверца снабжена огнеупорным стеклом и позволяет видеть пламя также как в открытом камине, но в отличие от него, тепло, идущее от пламени, передается стенкам камина, накапливается там и затем отдается через них в помещения. 2. Поддувало – отверстие в нижней части топливника, под подом камина. Служит для подачи холодного, богатого кислородом воздуха в топливник. Перед тем как попасть в топливник воздух из поддувала проходит через колосниковую решетку, вставленную в отверстие пода. 3. Система нагрева воды – может быть добавлена в конструкцию камина для решения задач отопления дома.
Пример камина с металлической закрытой топкой
Полезно знать
Основание для установки камина и стены прислонения (если стена здания выполнена из горючих материалов) должно быть общим. Это основание должно быть прочным (вес среднего камина ~1 тонна без учета веса дымохода) и жестким, чтобы свести к минимуму возможные подвижки и колебания всей конструкции (камин-стена прислонения-дымоход). Даже незначительные взаимные подвижки или изменения наклона стены относительно основания могут привести к образованию щелей и разгерметизации дымоходного канала. Учитывая сказанное основанием для камина могут служить отдельный фундамент, плиты межэтажного перекрытия или монолитное перекрытие из железобетона. Деревянное перекрытие не обеспечивает безопасные условия для устройства камина.
Установку камина следует планировать на уровне чистового пола помещения. Установка камина на отметке ниже чистового пола приведет к его заглублению и изменению видимых пропорций конструкции, а также к проблеме сопряжения чистового пола с облицовкой камина. Рекомендуется устанавливать камин на чистовой пол выполненный из камня или напольной плитки, тем более, что по условиям безопасной эксплуатации камина рекомендуется устройство предтопочной площадки перед фасадной частью камина. Если материал пола еще не выбран, можно установить камин на растворную стяжку, отлитую вровень с чистовым полом. Форма стяжки повторяет форму следа камина на полу, уменьшенную на 1,5 — 2 см. Такая форма позволить впоследствии при монтаже покрытия полов аккуратно подвести материал покрытия под края облицовки камина.
Почему дым от камина попадает в комнату?
Причины этого явления можно разделить на две категории: причины связанные с ошибками, допущенными при расчете камина или его дымохода, и последствия неблагоприятных условий в которых установлен камин.
Основная часто встречающаяся ошибка первой категории — это несоответствие характеристик дымохода здания устанавливаемому камину. Корни этой ошибки следует искать на этапе строительства стен здания, в которых прокладывают канал дымохода для камина, характеристики которого часто еще не выбраны (не известны характеристики его топки). Не имея специального задания на размеры канала строители выкладывают его «как всегда» — размером в кирпич. Форма этого канала далека от оптимальной, качество стенок и герметичность сомнительны, проверить и исправить дефекты впоследствии очень накладно. А подключить к такому дымоходу можно только весьма скромную по размерам топку камина. Для более или менее солидной топки этот дымоход недостаточен — камин будет «подымливать» в помещение. Вывод очевиден: заранее определить параметры и расположение будущего камина, рассчитать для него дымоход, и только тогда приступать к монтажу. Основные принципы, которых следует придерживаться про проектировании дымохода: оптимальная форма канала — круглая, с гладкими стенками и надежной теплоизоляцией, ось канала — вертикальная (хотя и допускается наличие наклонного участка с углом наклона не более 45° от вертикали, высота дымохода не менее 5 метров от поверхности горения, чем большая часть дымохода будет проходить внутри отапливаемой части здания, тем лучше. Высотная отметка устья дымохода должна отвечать требованиям соотношения высот с другими кровельными надстройками и расположенными вблизи выступающими конструкциями.
Другая категория причин связана с условиями, в которых работает камин. Прежде всего это касается вопроса наличия достаточного притока воздуха в помещение. Работающий камин (с открытой топкой) вместе с продуктами сгорания удаляет из помещения еще и большой объем воздуха. Сколько воздуха ушло — столько же должно поступить извне взамен ушедшему. В летний период это не проблема — всегда что-то открыто — окно или дверь. Другое дело во время зимних морозов, да еще если дом сделан из современных материалов: на окнах — стеклопакеты, двери плотные, хорошее отопление… В таких условиях обязательно следует организовать систему приточной вентиляции, иначе давление воздуха внутри помещения будет ниже чем на улице, а камин будет «дымить». Кроме того дым от камина может попасть в комнату если камин расположен на «сквозняке». Особенно это касается каминов с топкой открытой более чем с одной стороны.
Устройство каминной топки
Топливник камина закрытого типа может быть как классический кирпичный, без специальных элементов, закрывающийся дверцей с огнеупорным стеклом, так и иметь встроенную специальную металлическую топку, частью которой такая дверца уже является. Топка, при ее наличии, является важнейшей частью камина закрытого типа. Она позволяет еще более эффективно использовать тепло, выделяемое при сгорании топлива. Рассмотрим подробнее ее устройство. Металлическая топка состоит из следующих частей: 1. Основание — в металлических топках, основание исполняет роль пода. Оно изготавливается в основном из чугуна, так как чугун наименее подвержен деформации под действием высоких температур. 2. Стенки – также как и основание изготавливаются из стали или чугуна, часто дополнительно оснащаются функцией конвекции, в этом случае они имеют особую конструкцию. Внешняя сторона таких стенок имеет ребристую поверхность, как у радиатора, что способствует увеличению их площади. 3. Дымосборник — как и в классических каминах служит для сбора и выведения дымовых газов в дымоход, в металлических топках изготавливается из металлических пластин и имеют все необходимые разъемы для крепления труб дымохода. 4. Дверца – предотвращает потерю тепла через переднюю сторону топливника, с помощью дверцы можно контролировать тягу и горение внутри топки, а жаростойкое стекло сохранит эффект присутствия у живого огня. 5. Колосниковая решетка — позволяет золе попадать в зольник, а свежему воздуху поступать в топливник. Решетка обычно изготавливается из чугуна, или, газовых топках, — из огнеупорной керамики. 6. Зольник — В традиционных каминах зольник одновременно является и поддувалом. Он представляет собой отдельную камеру под подом, закрытой колосниковой решеткой. В готовых топках зольник представляет собой выдвижной ящик, расположенный под топливником. Доступ к зольнику можно получить, подняв колосниковую решетку. Поддувало обычно отделено от зольника и имеет задвижку для регулировки тяги. 7. Шиберная заслонка — попка в закрытом камине может работать в режиме длительного горения, что позволяет существенно уменьшить тягу и увеличить время горения топлива. Для этого устанавливается шиберная заслонка, перекрывающая дымоход.
Каминная топка Подведем итог. В настоящее время предпочтительнее все же обустройство камина закрытого типа, несмотря на значительно большие финансовые вложения, закрытый камин будет выполнять также функции центра отопительной системы. Открытый же камин является по большей части красивой декорацией, но зато он сможет обеспечить неповторимую атмосферу, и доставит огромное удовольствие настоящим открытым огнем.
