Секрети камінного опалення
Секрети камінного опалення.
У сучасному будинку камін не тільки служить декоративним елементом, яскравою окрасою інтер'єру, що створює особливу атмосферу затишку. Він також виконує функцію опалювального приладу, який обігріває одне або кілька приміщень.
Раніше каміни до пені були незамінними джерелами тепла в холодну пору року. Поступово будинки стали опалювати спеціально розроблені для цього ефективні прилади. А в останні роки все активніше використовують опалювальні системи, які передають тепло, отримане в результаті згоряння дров в каміні, за допомогою теплоносія.
Основні умови опалення будинку за допомогою каміна – професійно розроблена та встановлена система РГВ, а також правильний вибір камінного обладнання, яке має бути пристосоване до постійної роботи та мати високі показники тепловіддачі.
Принцип дії
Система камінного опалення обігріває приміщення за допомогою повітря, яке нагрівається всередині каміна - між топкою (касетою, камінною вставкою) та стінками каміна (облицьовуванням). Між топкою, в якій відбувається горіння, та облицюванням каміна існує повітряний зазор. У ньому накопичується гаряче повітря, яке потім розлучається повітропроводами по різних приміщеннях, що мають спеціальні повітроводи, - решітки в стінах або стелі. Топкові гази вихолять через димову трубу», не змішуючись з теплим повітрям. Останній може рухатися як самопливом» так і механічно, за допомогою вентилятора. Встановивши повітропроводи з плавним регулюванням, можна розподіляти повітряні потоки, що надходять у всі приміщення, і таким чином регулювати температуру в них.
Варіанти конструкції
Обігрівальна здатність у традиційного каміна з відкритою топкою складає всього 10-20%. Цепов'язано з тим, що принцип його роботи заснований на вільному доступі повітря, тому переріз димаря досить великий і в неї летить 70% теплого повітря. До того ж вогнетривка цегла, з якої в основному роблять відкриті топки, повільно віддасть тепло.
Кімнату можна обігріти завдяки повітроводам, вбудованим у димар над каміном.
Каміни із закритою топкою віддають набагато більше тепла, їх ККД становить 70-80%. Закрита топка (касета) є литий моноблок, виготовлений у заводських умовах, як правило з високоякісного чавуну або сталі. Тонки відрізняються розмірами, формою, способом відкривання скляних дверей (убік або вгору), конструктивними та декоративними елементами.
Від класичного каміна з відкритою топкою тепло походить лише тоді, коли горить вогонь. А від камінної касети тепло можна отримувати, перевівши її в режим тління (повільного горіння) після досягнення необхідної температури. В цьому випадку подачу кисню, необхідного для горіння дров, зводять до мінімуму за допомогою системи регулювання подачі повітря. Дрова при цьому не горять, а повільно тліють, нагріваючи стінки касети, які, своєю чергою, нагрівають повітря. Цього цілком достатньо для того, щоб підтримувати комфортну температуру у приміщеннях. А однієї закладки дров може вистачити всю ніч.
Таким чином, готова топка, що вбудовується, найбільш переважна в якості джерела тепла для системи обігріву приміщень повітрям.
Вибір топки
Насамперед потрібно правильно вибрати камінну топку, узгодивши її параметри з особливостями брухту чи приміщень, які планують опалювати. Ці дані зазвичай вказані у технічному паспорті виробу. Слід взяти до уваги і вартість експлуатації, яка залежить від параметрівобладнання, а також комфорт та безпека його використання. Розібратися в тому, чим одна топка огличається від іншої, без консультації спеціаліста досить складно. Так, дешеві моделі із сталі або другосортного чавуну взагалі непридатні для обігріву будинку.
Потужність - основний показник камери згоряння. Він безпосередньо пов'язаний із її обсягом. Чим більша топка, тим вища її потужність. Топки виробляють різної потужності – від 10 до 50 кВт. При цьому 1 кВт вистачає для обігріву 10 кв. приміщення із висотою стелі 2,5 м, тобто 25 м.куб. Фахівці рекомендують вибирати топку трохи більшої потужності, ніж необхідна, оскільки в домашніх умовах неможливо отримати заводські показники, встановлені досвідченим шляхом.
Чим вище потужність топки, тим швидше можна обігріти приміщення і тим довше можна скористатися режимом повільного горіння. Зазвичай у паспорті топки виробник вказує її мінімальну, номінальну та максимальну потужність. Орієнітуватись потрібно на номінальну, оскільки максимальна отримана експериментальним шляхом за короткий проміжок часу (три-п'ять годин) у майже ідеальних умовах. Крім того, тривала експлуатація топки в режимі максимальної потужності призведе до передчасного зношування обладнання.
ККД – коефіцієнт корисної дії – вказує на те, скільки тепла може витягти камін з певної кількості палива. У відкритого каміна ККД становить 10-20%. ККД закритої топки, оснащеної системою подвійного допалювання, досягає 80%.
Споживання деревини – кількість палива, яке система використовує протягом години. Бажано, щоб цей показник був низьким. Щоб користуватися каміном було зручно, одноразового завантаження деревини повинно вистачати щонайменше на десять годин.
Особливості повітрообміну
Повітря у мережі повітряних каналів може рухатися під дією гравітації чи вентилятора.
Природний повітрообмін передбачає надходження гарячого повітря лише у приміщення, що прилягають до каміна або розташовані над ним. Гаряче повітря головним каналом з'єднаним з топкою, піднімається так само, як дим в димарі, а потім розходиться по розподільних каналах. Це відбувається лише у вертикальних каналах, тому довжину горизонтальних відрізків скорочують до мінімуму.
Чим довші канали і чим складніше їх мережу, тим сильніше перешкоди, що виникають під час руху повітря. Їх може подолати тільки сила тяги в каміні, яка залежить від різниці температур нагрітого і холодного повітря, а також від висоти труби. Якщо перешкоди сильніші за тягу, гаряче повітря не надійде в приміщення.
Принцип роботи РГВ
Каміни з готовою топкою, з'єднані з РГВ, дозволяють передавати тепло в інші приміщення не тільки за допомогою випромінювання, як традиційний камін, але й за допомогою конвекції – за допомогою повітря, нагрітого облицюванням топки. Конвекція – природний фізичний процес, що лежить в основі роботи сучасних камінів із вбудованою топкою. Холодне повітря потрапляє під топку, а потім – у спеціальний зазор (шириною близько 5 см) між її стінками та облицюванням. У цих місцях повітря нагрівається, стає легше і, піднімаючись, природним, конвекційним шляхом потрапляє в кожух, який є не тільки декоративним елементом каміна, але й накопичувачем теплової енергії. Потім через повітроводи та вентиляційні отвори гаряче повітря розподіляється по приміщеннях.
Використання принципу гравітації виправдане лише у разі опалення двох-чотирьох приміщень, розташованих неподалік каміна. До переваг природного повітрообміну можнавіднести те, що він не вимагає обслуговування, не залежить від постачання електроенергії, не робить шум. Однак він чутливий до зміни тиску та руху повітря в каналі, залежить від розташування каміна, планування приміщень та має багато обмежень, пов'язаних із прокладанням повітряних каналів.
Механічний повітрообмін використовують для обігріву великого одноповерхового будинку. В цьому випадку для рівномірного руху та розподілу повітря природного повітрообміну може бути недостатньо, тому на вході повітря в камін або в головному каналі монтують вентилятори, зберігаючи при цьому можливість роботи системи в режимі гравітації. Якщо одного вентилятора недостатньо, можна встановити необхідну кількість приладів, розташувавши їх по черзі.
Для транспортування гарячого повітря в каналі використовують вентилятори, стійкі до високої температури та її перепадів. Такі прилади мають пропускну здатність до 600 м.куб./год і в стані розподіляти повітря на довгі відстані. Найкраще розміщувати їх подалі від приміщень, в яких знаходяться люди, наприклад на горищі або в підсобках.
Хоча механічна система дорожча за гравітаційну, вона дозволяє прокладати канали різної довжини і висоти, вибравши вентилятор необхідної потужності, достатньої для транспортування повітря до повітропроводу.
Матеріали для повітряних каналів
Для прокладання повітроводів (каналів), якими рухається гаряче повітря, використовують цеглу чи метал (сталь, алюміній). Можна також встановити готові гнучкі труби. Але в цьому випадку потрібно врахувати, що еластична труба завдовжки більше метра збільшує перешкоди на шляху повітряного потоку, а отже, вимагає потужнішого вентилятора, що споживає більше енергії. Тому на довгих ділянках використовують, як правило,оцинковану сталь, а на коротких – еластичні труби.
Канали, якими рухається нагріте повітря, повинні бути термоізольовані. Завдяки ізоляції скорочуються втрати тепла, частково гаситься шум та підвищується пожежна безпека конструкції. Важливий елемент системи РГВ – фільтр. Його завдання – затримувати пил. Зазвичай фільтр встановлюють над каміном, забезпечуючи доступ до цього елемента системи, адже його потрібно періодично чистити.
Як боротися із перешкодами?
Під час руху повітря в каналі можуть виникнути перешкоди. Тому ще на етапі проектування слід подумати про те, як їх мінімізувати. Найменше перешкод у прямих каналах з круглим перерізом та великим діаметром. Для невеликих будинків діаметр круглих каналів та ширина квадратних можуть коливатися від 100 до 250 мм. Щоб зменшити перешкоди в системі, повітропроводи з'єднують з каміном окремими каналами, уникаючи відгалужень та трійників. До більш віддалених прокладають канали з гладкою внутрішньою поверхнею.
Димар Тепле повітря Повітропровід Закрита камінна топка
Влаштування системи повітроводів
Систему РГВ краще розробляти на етапі проектування будинку.
У цьому випадку можна підібрати найбільш прийнятний камін, спосіб подачі повітря, спроектувати канали, якими проходитиме нагріте повітря, вибрати розміри труб-повітропроводів, а також вид палива. Технічний проект системи РГВ слід доручити спеціалізованій фірмі. Щоб система працювала ефективно, вона має бути максимально централізованою, а мережа каналів - простою. Бажаючи заощадити на довжині повітряних каналів, камін намагаються розмістити у центрі будинку чи групи приміщень, які мають намір опалювати. Для того щоб камін міг працювати з відповідною віддачею тепла, слід забезпечити приплив уприміщення необхідної кількості свіжого повітря (не менше 10 м.куб./год на 1 кВт номінальної потужності) - краще по окремому повітроводу прямо до каміна.
Система розподілу тепла від каміна
Тепле повітря по повітроводам надходить у кімнати, розташовані вище, і обігріває їх через спеціальні вентиляційні отвори. Завдяки цьому досягається економія енергії, що витрачається на обігрів приміщень.
Щоб шум, який видає вентилятор, не заважав мешканцям будинку, швидкість руху повітря в каналах не повинна перевищувати 3 м/с. Джерелом шуму може бути і повітропровід, якщо він невеликого розміру, неправильно підібраний або погано закріплений, що призводить до вібрації. Виробники обладнання для РГВ друкують у каталогах інструкції щодо підбору вентиляторів з урахуванням призначення та потужності. Якщо зробити все правильно, то проблеми не виникнуть.
Чим топити?
Паливо, що рекомендується, зазвичай вказано в паспорті топки. Якщо йдеться про дрова, використовують поліна діаметром 50 – 100 мм. Оптимальним паливом вважається деревина щільних листяних порід дерева (дуба, граба, бука, берези), вологість якої не перевищує 20%. Така деревина має більш високу теплотворність, забезпечує довге полум'я та добре підходить для камінів з топким отвором великого розміру. Паливо з хвойних порід містить багато смол, при горінні коптить і тріскається. М'яка деревина, як і пересушені дрова, іскрита і швидко згорає. Іноді в топку можна кидати брикети бурого або кам'яного вугілля (якщо це передбачено посібником з експлуатації). Не можна використовувати як паливо горючі рідини, гумові чи пластмасові вироби, будівельне сміття та господарські відходи.
Переваги та недоліки камінного обігріву
Переваги. Опалювальний приладзаймає мало місця та швидко розігрівається. Крім того, камінне обігрів із системою РГВ простий, надійний і доступний за ціною. Він передбачає використання найдешевшого палива – деревини – і особливо рекомендований тим, хто збирається зменшити витрати на опалення брухту.
Недоліки. Потоки повітря піднімають пил у приміщенні, що неприйнятно для людей, які страждають на деякі види алергії. Використання каміна як основний опалювальний прилад потребує великих запасів дров, які потрібно десь зберігати. Місця біля повітроводів потребують постійного прибирання. Крім того, слід регулярно чистити димар і позбавлятися від попелу.
Питання відповідь
Чи можна використовувати для обігріву будинку лише дров'яний камін?
Камінне опалення потребує постійної уваги. Насамперед потрібно поповнювати запас дров, що згорають - у найкращому разі двічі на добу. Незважаючи на те, що закрита топка утворює велику кількість тепла, якого може вистачати для обігріву всього будинку, фахівці рекомендують встановити крім каміна ще одну, додаткову систему опалення з іншим видом палива, щоб у разі нестачі дров, хвороби або тривалої відсутності господарів будинок не остиг, Найпростіше використовувати як додаткове електричне опалення або вибрати систему з паливом дешевше - працюючу на газі або маслі.