Повышение эффективности твердотопливного камина

Талькомагнезит обладает высокой теплоемкостью и является прекрасным материалом для облицовки каминов и печей
Талькомагнезит обладает высокой
теплоемкостью и является прекрасным
материалом для облицовки каминов и печей
В небольшом загородном доме, который изредка посещают владельцы, зимой не обойтись без источника тепла, который не требовал бы постоянного технического обслуживания и был бы удобен в эксплуатации. Таким теплогенератором может служить камин, имеющий металлическую топку с дверкой из термостойкого стекла. Правда, для этого камин должен уметь запасать впрок тепло, выделяемое сгорающими дровами.

Хорошего камина должно быть много!

Камины с закрытой топкой эффективнее традиционных моделей с открытым топочным пространством. Благодаря регулированию доступа воздуха в зону горения их КПД нередко превышает 80%, причем они начинают отдавать тепло почти сразу после того, как в них воспламеняется первая щепка. Но когда закладка дров обращается в пепел, то есть примерно через час-полтора после розжига, топка быстро остывает, а еще через час-другой выхолаживается и все обогретое камином пространство. Поэтому для поддержания в помещении комфортной температуры нужно регулярно, в том числе — ночью и в утренние часы, подкладывать в топку все новые порции сухих дров.

Низкая инерционность каминного отопления обусловлена малой физической массой закрытой топки — не более 150–200 кг. Из-за этого по теплотехническим возможностям она мало чем отличается от печей малой теплоемкости — «буржуек», кирпичных печей-времянок и других подобных устройств. Все эти конструкции практически не накапливают тепло, а нагретый ими воздух после прогорания дров очень быстро улетучивается.

Каминная топка в облицовке из термобетона
Каминная топка в облицовке из
термобетона
К сожалению, даже режим длительного горения, который предусмотрен для увеличения времени теплоотдачи практически во всех закрытых топках, в климате средней полосы России часто не позволяет избежать существенного снижения температуры, поскольку теплоотдача топки в таком режиме ниже номинальной примерно в 3–7 раз.

В то же время печам большой теплоемкости, масса которых колеблется от сотен килограммов до нескольких тонн, недостатки каминных вставок несвойственны. Конечно, прежде чем массивная печь хорошенько прогреется, пройдет немало времени. Но после этого запасенное в массе печного кирпича тепло будет долго компенсировать теплопотери, в течение 10–20 часов не позволяя комнатам ни перегреваться, ни переохлаждаться. Зная это, производители каминного оборудования, ориентированные на рынки северных стран, предлагают различные решения, позволяющие перевести камин на основе закрытой топки в категорию печей большой теплоемкости.

Камины с теплонакопительной облицовкой

Один из весьма эффективных способов увеличения массы камина — использование теплоаккумулирующей облицовки, которая обычно поставляется в виде готового к монтажу комплекта блоков и крепежных элементов. Облицовка от лучших производителей отличается первоклассным дизайном и точностью подгонки элементов. Использование металлических стяжек позволяет быстро собрать и разобрать облицовку. Теплоотдача от теплоаккумулирующей облицовки идет равномерная, а воздух в комнате в течение 3–5 часов остается теплым и умеренно влажным.

Островной камин в массивной конической облицовке из термобетона
Островной камин в массивной
конической облицовке из термобетона
Образцовым материалом для производства теплонакопительной облицовки по праву считается талькомагнезит, который еще называют талькохлоритом, жировиком, горшечным, мыльным или ледяным камнем. Его теплоемкость в два с половиной раза превышает аналогичный показатель для печного кирпича. Отшлифованный до блеска талькомагнезит похож на мрамор, его оттенки изменяются от светло-серого до почти черного. Модели каминов с облицовкой из талькомагнезита представлены в ассортименте Tulikivi и Nunnauuni (Финляндия), Hark (Германия).

Очень современно выглядит теплонакопительная облицовка из термо­бетона, в состав которого, помимо собственно бетона входят шамот и другие компоненты. Из этого материала выполнена, к примеру, облицовка фирмы Camina, поставляющаяся с чугунными закрытыми вставками Schmid (Германия).

В последнее время российские потребители проявляют повышенный интерес к каминам с теплонакопительной облицовкой из кафеля (печного изразца). Этот материал по свойствам почти не уступает талькомагнезиту. Выпуклые и вогнутые поверхности кафельных блоков увеличивают теплоизлучающую площадь и способствуют более равномерной теплоотдаче. Из представленных на российском рынке можно отметить компактные модели кафельных каминов фирмы ABX (Чехия), вес которых составляет примерно 300 кг.

Усовершенствование традиционного решения

Если применение теплоаккумулирующей облицовки невозможно, вместо нее применяют легкую облицовку, выполненную из гипсо­картона или из гипсо­волокна, и покрытую изнутри слоем теплостойкой термоизоляции. Теплоемкие материалы, такие как талькомагнезит, при этом либо не применяют вовсе, либо используют в декоративных целях — для изготовления каминной полки и стола, боковых стенок ниши. Такая легкая облицовка не накапливает тепло, а нагрев воздуха во время работы камина происходит главным образом за счет конвекции, возникающей в пространстве между облицовкой и нагретыми до высокой температуры поверхностями закрытой топки.

Кафельный камин
Кафельный камин
В случае применения легкой облицовки добиться от камина выдающихся теплоаккумулирующих способностей непросто. Для этого придется отдать предпочтение наиболее массивной закрытой топке со вставками из шамотной глины и отводить дымовые газы через теплонакопитель.

Подобная модернизация приводит к заметному увеличению межтопочного интервала (времени между загрузками топлива) и снижению, а в ряде случаев к полному исключению опасности пригорания пыли и пересушивания воздуха, контактирующего с нагретыми металлическими поверхностями топки.

Для установки непосредственно над закрытой каминной топкой наиболее эффективны теплонакопители из термобетона и шамотной глины, которые обычно представляют собой «сэндвичи» из нескольких тяжелых пластин со сквозными каналами для прохода дымовых газов и нагреваемого воздуха. Пакет пластин может скрепляться металлическими стяжками или фиксироваться обручем из стального листа. Одним из лидеров по производству таких «бетонных» теплонакопителей является компания Schmid (Германия). Заслуживает внимания также оборудование фирмы Brunner (Германия).

Если над каминной топкой смонтировать аккумулятор тепла невозможно, то топочные газы можно выводить в дымоход через теплонакопители, установленные за камином на полу или в стене. Их масса обычно ограничена только несущей способностью перекрытия каминного зала. Интервал между топками камина, подключенного к такому теплонакопителю, может составлять несколько десятков часов.

Среди готовых решений следует отметить дымоход-теплонакопитель компании Brunner (Германия), который собирается из выполненных из термобетона и шамотной глины тяжелых, около 20 кг, угловых колен и прямых участков. Из этих элементов можно создавать массивные теплонакопители сложной формы, которые могут образовывать плоский или угловой участок внутренних стен.

Менее затратно подключение камина к отопительному щитку в виде приставной или встроенной в ограждающие конструкции стенки из печного кирпича с каналами для дымовых газов внутри.

Камин наряду с другими источниками и потребителями тепла подключен к мультибойлеру
Камин наряду с другими источниками
и потребителями тепла подключен
к мультибойлеру
Зимой при работе камина поток дымовых газов будет удаляться через отопительный щиток, отдавая тепло шамотной облицовке его внутренних каналов. Летом горячие газы из вставки идут через щиток по короткому пути или же вообще удаляются непосредственно в дымоход, для чего непосредственно за каминной вставкой встраивают разветвитель потока дымовых газов с двумя задвижками. Поскольку отопительные щитки делают под конкретный дом и камин, для их изготовления приходится привлекать квалифицированных специалистов.

Огонь, вода и медные трубы

Ряд ведущих производителей закрытых каминных топок, таких как Brunner (Германия), Gogin (Франция), Jotul (Норвегия), предусматривают возможность аккумуляции тепла дымовых газов, образующихся в закрытых каминных топках, в массе воды или антифриза, заполняющего систему отопления. Для этого выпускаются специальные камины-котлы. Некоторые из них могут использоваться и в качестве генераторов тепла для систем отопления и горячего водоснабжения.

К камину-котлу достаточно подключить накопительный бак с радиаторами и заполнить систему теплоносителем. В итоге получится энергонезависимая система отопления с естественной (гравитационной) циркуляцией. Хорошо известны достоинства подобной установки — относительная простота устройства и эксплуатации, независимость от электроснабжения, отсутствие циркуляционных насосов, а значит шума и вибрации, долговечность.

Впрочем, при стабильном электроснабжении чаще заказывают энергозависимую насосную систему. При разводке радиаторов она позволяет обойтись трубами малого диаметра, использовать коллекторную разводку труб по помещениям, применять любые отопительные приборы, в том числе — и с повышенным гидравлическим сопротивлением. Каминные вставки, предназначенные для сжигания кускового дерева, оборудованные всем необходимым для организации системы отопления с принудительной циркуляцией, производит, к примеру, компания Termo Jolly (Италия).

В Европе, в особенности в Германии, Австрии, а также во Франции, широкое распространение получили системы, в которых тепло каминов аккумулируется в бойлере-теплонакопителе (мультибойлере). К нему подключаются и другие источники тепла: грунтовый тепловой насос, котел на газовом или жидком топливе или солнечный коллектор. Потребители тепловой энергии — ветки радиаторного отопления, теплые полы, система горячего водоснабжения — получают тепло под чутким контролем микропроцессорной автоматики, которая держит на учете каждый кВт•ч запасенной энергии. При этом анализируются текущие потребности в тепле и используются все возможности по минимизации затрат, дабы снизить коммунальные платежи и не причинить вреда окружающей среде.

Материал предоставлен Творческой мастерской Владислава Балашова



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест