Камин с теплообменником: принцип работы, выбор модели и разновидности конструкций

Устройство системы отопления

Для того чтобы качественно рассмотреть принцип превращения энергии, следует всю систему отопления разбить на два условных блока: теплообменник и сама магистраль.

Теплообменник для камина может быть выполнен в виде трубы, по которой протекает вода. Чтобы повысить эффективность передачи тепла, нужно увеличить площадь теплообменника, находящегося в активной зоне (зоне топки), поэтому трубу выполняют в виде змеевика, радиатора или другого варианта лабиринта. Этот узел даже в кирпичных каминах выполнен из чугуна или стали. Чугунный змеевик способен отлично передавать тепло циркулирующей жидкости и выдерживает воздействие температур. Но литье из чугуна значительно повышает затраты на изготовление камина, поэтому альтернативой выступает стальная конструкция.

Постоянный перепад температур и воздействие открытого пламени на стальной теплообменник приводит к быстрому выходу из строя последнего. Учитывая все нюансы, применяются две различные схемы передачи тепла от пламени к воде.

  1. Первая схема называется одноконтурной. Чугунный змеевик расположен в топке и нагревается от пламени непосредственным контактом. Вода поступает в систему отопления и водоснабжения, а на ее смену постоянно обеспечивается приток холодной воды.
  2. Вторая схема – двухконтурная. Она исключает прямой контакт змеевика с открытым огнем. В корпусе камина по всему объему выполняется полость, которая называется рубашкой. Она заполнена водой. При работе камина вода в рубашке постоянно поддерживает высокую температуру, а уже в этой рубашке размещается змеевик, выполненный в удобной для конструкции форме. Энергия передается сначала воде в рубашке, а затем воде в контуре. Такой способ подразумевает лишнее промежуточное звено, что ведет к более длительному разогреву системы, однако это повышает срок эксплуатации камина.

Вариант размещения системы в дачном доме

Контур камина может быть включен в систему отопления, как дополнение к основному, так и в качестве основного. По устройству систему делят на два вида: открытая (с естественной циркуляцией) и закрытая (с принудительной).

В открытой отопительной системе течение жидкости обеспечено за счет первоначальной потенциальной энергии, которую получает при конвекции. Нагретая вода поднимается вверх по стояку и протекает по всей магистрали, выполненной под уклоном. В такой системе используются только металлические трубы. Ее монтаж осуществляют опытные работники, так как любая ошибка приведет к застою жидкости в одном определенном месте.

Конечно, на практике таких показателей не допускают, однако замечено, что система под давлением более эффективна. Расширительный бак тоже присутствует, только он закрыт, и внутри него имеется резиновая перегородка. Она зонирует бак на две составляющие части: первый отсек предназначен для воды, а в другой части находится воздух под давлением.

Небольшое, но весьма полезное в хозяйстве устройство

Плюсы и минусы каминов с водяным контуром

Среди достоинств каминов с водным контуром стоит отметить:

  • Цена системы. Готовая модель печи или сборка на заказ камина из кирпича обойдется не так дорого.
  • Стоимость эксплуатации. Система полностью энергонезависима, цена твердого топлива невысока, а значит, ее использование не разорит семейный бюджет.
  • Многозадачность. Такая система украсит интерьер, не требуется обустройство отдельной котельной.
  • Камин с водяным контуром может стать заменой традиционной системы отопления.

К недостаткам таких систем можно отнести:

  • Не слишком высокий КПД, особенно если речь идет о каминах с открытой топкой. Мощности такого оборудования может быть недостаточно для обогрева дома в морозные зимы.
  • Отсутствие систем автоматизации. Быстро отрегулировать температуру теплоносителя невозможно. Подкидывать дрова или брикеты, очищать топку придется вручную.

Конструкция и особенности скандинавской печи

Конструкция финской печи состоит из четырех основных элементов:

  1. Дымоход.
  2. Топливник.
  3. Футеровка.
  4. Каменка.
  5. Поддувало (зольник).

Принципиальная схема финской печи

Принцип действия не сильно отличается от обычной дровяной печи. В топливник закладываются дрова.

Зольник (или поддувало) представляет собой небольшую камеру, в которой собирается зола. Дымоход обеспечивает вывод продуктов горения из помещения, а футеровка представляет собой огнеупорную оболочку из камня или стали, которая позволяет аккумулировать тепло. Футировке в этой конструкции отводится особая роль. Именно она призвана обеспечивать аккумулирование тепла и защиту прибора от механических и химических повреждений.

Особенностью конструкции скандинавской печи можно назвать также и канал сгорания. В приборе предусмотрены два каналы, которые не связаны между собой. Это позволяет увеличить скорость прогрева помещения, повышая экономичность расхода твердого топлива.

Зольник обеспечен выдвижной конструкцией и дверцей, что позволяет производить регулярную чистку прибора. Дверца также помогает регулировать тягу, создавая необходимую циркуляцию воздуха.

Каменка бывает в финских печах двух видов: открытой и закрытой конструкции и, в зависимости от модели, способна вмещать от 20 до 100 кг топлива.

Отличительной особенностью такой печи является отсутствие водяного контура. Помещение прогревается за счет тепловой конвекции. Забор холодного воздуха происходит от пола, а дальше, нагреваясь, воздух поднимается вверх. Таким образом, происходит естественная циркуляция холодных и горячих потоков воздуха в помещении. Для передачи тепла в помещение, в финской печи предусмотрены специальные воздушные каналы, через которые тепло поступает из топливника в комнату.

Преимущества скандинавской печи

  • равномерный прогрев воздуха;
  • безопасность;
  • простота конструкции;
  • высокая скорость прогрева;
  • великолепный внешний вид;
  • длительный срок эксплуатации;
  • применение древесины в качестве основного вида топлива;
  • экономичность расхода топлива;
  • экологичность;
  • поддержание необходимой влажности в помещении.

Именно на экологичности хотелось бы сделать особый акцент, так как финны большое внимание уделяют экологии в стране. Производя отопительные приборы, они добиваются максимального снижения выброса вредных веществ в процессе сгорания дров

Кроме того, твердое топливо, используемое в таких печах, не несет никакой угрозы здоровью человека, что никак не скажешь про дизельные или газовые отопительные приборы.

Именно выбор сырья для печи обуславливает и экономичность прибора. Финны очень рачительно подходят к вопросу отопления, поэтому инженеры большую роль отводят сохранению тепла внутри конструкции при тлеющих дровах.

Впрочем, безопасности финны уделяют не меньшее внимание. Учитывая то, что такие дровяные приборы в основном приобретаются для деревянных загородных домов, дач и бань, производители максимально повышают пожаробезопасность конструкций

Это достигается за счет прокладывания керамического шнура между всеми соединениями прибора. Это, в свою очередь, повышает герметичность печи и позволяет как можно дольше сохранять тепловую энергию.

Еще одним преимуществом таких конструкций можно назвать универсальность деталей. Если какой-либо элемент или деталь со временем выйдет из строя, ее всегда можно заказать и установить отдельно. Для многих моделей подходят детали других производителей, поэтому поломка и замена деталей не станет слишком большой проблемой в будущем.

Несмотря на все плюсы финских отопительных твердотопливных приборов, есть и несколько минусов, о которых вы должны знать перед покупкой. Недостатком таких печей является их длительный прогрев и необходимость обустройства прочного фундамента. Ну и, конечно, не лишним будет сказать про цену вопроса. Ведь у отечественных производителей можно встретить качественные надежные аналоги с гораздо меньшей стоимостью.

Как сделать своими руками?

Установка камина предусматривается на этапе проектирования жилого дома, проект разрабатывают строительные и дизайнерские мастерские с предоставлением конструктивных чертежей и эскиза декоративного решения интерьера. Эти же фирмы берут на себя полностью все работы по строительству и подключению оборудования. Этот комплекс работ имеет достаточно высокую стоимость, поэтому большинство владельцев небольших домов предпочитают выполнить эту работу самостоятельно.

Перед тем, как приступить к самостоятельной установке камина, нужно ознакомиться с требованиями по технике безопасной эксплуатации отопительного прибора. Городские квартиры в многоэтажных домах – не самое подходящее место для печи-камина длительного горения на твердом топливе. Придется пройти огромное количество согласований с различными службами для выведения дымохода на крышу. Если многоквартирный дом не имеет печного отопления, соседи могут стать препятствием для этого плана. Возведение дымохода станет очень дорогостоящим мероприятием. Поэтому рассмотрим самые распространенные варианты обустройства в загородных домах.

Традиционная конструкция выполняется из кирпича с последующим монтажом стального или чугунного агрегата. Вес этого сооружения требует возведения фундамента на глубину до 80 сантиметров.

Глубина топки должна составлять не меньше половины от высоты. Каменный камин может оснащаться панелью для разогрева и готовки еды или иметь отдельную камеру. Для кирпичной кладки применяют огнеупорный кирпич. Процесс ее возведения требует определенных навыков. При отсутствии опыта лучше довериться профессионалу или выполнить облицовку из плитки или гипсокартона. Стоимость услуг каменщиков высока, поэтому многим приходится возводить камин своими руками. Рассмотрим пошаговую инструкцию для этого действия.

Следующий этап – возведение фундамента. Роется котлован глубиной 60-70 сантиметров, шириной на 15 сантиметров больше основания камина. На дно выстилают слой щебня высотой 10-15 сантиметров, Устанавливается опалубка и слой за слоем камень заливают жидким цементом немного ниже уровня пола (5-6 сантиметров).

После высыхания фундамента приступают к кирпичной кладке. Задняя стенка выкладывается в полкирпича, боковые в кирпич. Задняя стенка топки с середины должна иметь наклон вперед на 15-20 градусов для циркуляции горячего воздуха. Этот наклон обеспечивают ступенчатыми выступами кладки. После завершения возведения корпуса камина монтируют дымоход. Все эти виды работ требуют определенного опыта. Новички затратят очень много времени и у них неизбежно появятся проблемы с точностью кладки кирпича на начальном этапе.

Производители предлагают большой выбор готовых конструкций для оформления печей. Хорошо зарекомендовала себя покраска специальной краской металлических фасадов. Покрашенные печи имеют красивый декоративный вид и не требуют дополнительных отделочных материалов. Их достаточно просто установить в нужном месте и подключить к системе отопления и дымоходу. Цвет колера подбирают к конкретному интерьеру.

Место установки печи-камина предполагает отсутствие сквозняков, которые будут затруднять тягу. Это означает, что агрегат не должен располагаться на линии между окном и дверью. Камин должен располагаться как можно ближе к выходной трубе. Если в конструкции стен предусмотрены дымовые каналы, дымоход выводят в них. При самостоятельном монтаже дымоход выводят через перекрытие и кровлю наружу, при этом трубу дымохода оборачивают минеральной ватой и возводят вокруг нее шахту из пеноблоков или кирпича.

Труба для дымохода изготавливается из кирпича, металла, асбеста, керамики. Диаметр дымохода подбирают из соотношения 1 к 10 от размера топки. Оптимальной считается круглая форма трубы. Производители предлагают для самостоятельной сборки недорогие и легкие «сэндвич» дымоходы из нержавейки – две трубы разного диаметра, пространство между которыми заполнено минеральной изоляционной ватой. Это готовый к установке конструктивный элемент, не требующий дополнительных изоляционных конструкций. Дымоход оснащается шибером – заслонкой, перегораживающей приток воздуха. С помощью шибера регулируют тягу.

Важные критерии подготовительных работ

В том чтобы выполнить все подготовительные работы, избегая самых распространённых ошибок, исправить которые впоследствии очень непросто, вам поможет следующая инструкция:

  • За счёт большой массы кирпичных печей, возникает необходимость в возведении обособленно располагающегося фундамента. При этом он не привязывается к дому, так как впоследствии дат обязательную усадку, которая не должна отображаться на других элементах постройки;
  • Размер фундамента должен быть немного больше самого камина со всех сторон (на 10-25 сантиметров);
  • Для выполнения кладочных работ понадобится купить как более дешевый керамический кирпич, из которого будет сложена основная часть конструкции, так и огнеупорный шамотный. Второй нужен для выполнения кладки элементов топки и дымохода, которые подвергаются наиболее сильному нагреву. При этом стоит отметить, что цена на шамотный кирпич достаточно высокая, а материала понадобится много;
  • Швы между керамическими и шамотными кирпичами должны составлять не менее 5 миллиметров, а сам сцепляющий раствор замешивается на основе глины и жаропрочного цемента;

Придерживайтесь одинаковой толщины швов: оптимально 5-7 миллиметров

Придерживайтесь одинаковой толщины швов: оптимально 5-7 миллиметров

Под каждый декоративный элемент и фурнитуру оставляются соответствующие выемки

Под каждый декоративный элемент и фурнитуру оставляются соответствующие выемки

  • Дополнительная фурнитура и комплектующие (колосник, зольник, дверцы) устанавливаются согласно схеме и предварительно покупаются в специализированном магазине или изготавливаются на заказ;
  • Для дополнительной фиксации дверей, колосника или зольника, понадобится применить отожжённую проволоку, которая устанавливается между кирпичами, после чего заливается раствором для дополнительной фиксации и сцепления (предварительно продевается в специально подготовленные отверстия и закручивается жгутом);
  • Для того чтобы избежать слишком сильной разбежки температурных режимов в области топочной камеры, перед её установкой обязательно продолжите специальный асбестовый шнур между ней и кирпичами;
  • В целях экономии сил и свободного времени, дымоход можно не выкладывать кирпичом, а отдать предпочтение керамической блочной вариации (продаётся в уже полностью собранном состоянии);
  • Если кирпич имеет не очень привлекательный внешний вид, стоит позаботиться о выполнении отделки такой поверхности. Для данных целей можно использовать любые огнеупорные материалы (изразцы, керамика, декоративная штукатурка, жаростойкая краска, природный и искусственный камень), Отделка камина – это не только способ придать агрегату неповторимый стиль и индивидуальность, также таким образом можно существенно повысить общий КПД печи.

Печь камин из кирпича для дачи – это прекрасная возможность быстро и экономично выполнить отапливание как небольшого, так и двухэтажного дома с несколькими комнатами. Для того чтобы ознакомиться с вариациями готовых порядовок, рекомендуем также прочесть статью «Печь камин из кирпича угловая».

Принцип работы и мощность

В зависимости от мощности камина-печи объемы теплообменника имеют разную величину. При мощности топки 11 кВт теплообменник — 5 литров. При этом в зависимости от удаления конечных элементов системы отопления объем воды-теплоносителя составит 40-130 литров.

Конечные элементы системы отопления, батареи, должны вписываться в общий вид комнаты. Эстетично выглядят современные многоходовые батареи из листового алюминия, покрытые белым пластиком. Для их разводки применяют гибкие металлические трубы, также покрытые пластиком. Такие батареи быстро нагреваются, отдают тепло и быстро остывают, когда понижается температура теплоносителя. Для сборки этих элементов не требуются большой опыт, можно легко собрать самим.

Камины открытые и с топкой

В этой группе продуктов у вас есть выбор традиционных каминов с закрытой топкой , а также открытых установок . Последние обычно являются лишь элементом дизайна интерьера, потому что они не обладают слишком большим тепловым потенциалом, т.е. открытый дымоход вызывает большие потери тепла, которые уходят за пределы здания. К тому же в такой топке дрова очень быстро горит, что еще больше увеличивает эксплуатационные расходы.

Для изготовления открытого очага используют керамический, цементно-глиняный или песчаниковый кирпич, а сам очаг — из цельнокерамического кирпича, дополнительно облицованного шамотным кирпичом. В связи с тем, что для отделки корпуса такого камина можно использовать множество различных материалов, таких как мрамор, гранит, клинкерный кирпич, дерево или керамическая плитка, у вас есть много возможностей для придания формы всей установке, согласования ее с интерьером.Открытый камин следует оборудовать подвижной ширмой, которая предотвратит распространение искр и выпадение горящих дров.

Закрытые каминные топки не только безопаснее и экономичнее в использовании, но и поддерживают отопление здания. Различные модели могут работать с системой воздушного отопления (ДГП) или с системой водяного центрального отопления (в случае каминов с водяной рубашкой).

Закрытый очаг даже в самом простом варианте служит отличным источником тепла, обогревая помещение, в котором он находится. Подключение к DGP или покупка модели с водяной рубашкой увеличит нагревательный потенциал установки, позволяя распределять тепло даже по всему зданию или нагревать воду для бытового потребления.

Еще одно важное преимущество такой топки — дрова в качестве топлива, которые широко доступны, к тому же по очень привлекательной цене. Закрытые камины  также намного безопаснее в использовании, чем открытые. В этом случае отсутствует риск выпадения горящих дров или занесения золы внутрь помещения. Также нет необходимости дожидаться полного тушения огня в камине, что также связано с закрытой установкой, которая сводит к минимуму риск оставить огонь без контроля. Кроме того, сжигание дров в таком камине занимает гораздо больше времени, поэтому это также лучший выбор с экономической точки зрения

Также нет необходимости дожидаться полного тушения огня в камине, что также связано с закрытой установкой, которая сводит к минимуму риск оставить огонь без контроля. Кроме того, сжигание дров в таком камине занимает гораздо больше времени, поэтому это также лучший выбор с экономической точки зрения.

Камин с чугунной вставкой и специальной выемкой в ​​стене для хранения топлива, что позволяет экономить место и поддерживать порядок вокруг очага.

Принцип работы печи камина длительного горения

Подробно разбирая схему камина и печи, мы не раз говорили, что одним из основных элементов отопительной конструкции является топка, дымоход и зольник.

Так вот особенность печей длительного горения как раз и заключается в том, что в ней отсутствует зольник, через который происходит забор холодного воздуха.

Схема печи длительного горения

Зольник выполняет функцию не только поддувала, но и позволяет производить систематическую очистку от золы и пепла камин. Здесь же принцип работы таков, что продуктов горения практически не остается.

А кислородом, напрямую участвующим в процессе горения печи, дровяная печь камин снабжается через специальное отверстие. Это своеобразный приточный патрубок, который позволяет регулировать приток кислорода и, соответственно, влиять на интенсивность горения печи.

Чугунная печь длительного горения

Ключевым моментом печи камина длительного горения является необходимость обеспечения достаточного количества кислорода. Это позволит поддерживать стабильное горение топлива в камере и обеспечит экономичный расход дров.

Принцип работы дровяной печи камина длительного горения похож на пиролизный агрегат, где основное тепло образуется не от сгорания дров или угля, а от газификации твердого топлива. И хотя в этой статье мы рассматриваем конструкции, отапливаемые дровами, принцип у всех агрегатов длительного горения будет аналогичным.

Сам процесс горения происходит в закрытом пространстве, откуда через специальную трубу, высвобождается древесный газ. Дальше нагретый газ идет во вторую, где происходит смешивание с вторичным воздухом, закаченным вентилятором.

Это обеспечивает беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не сгорят дрова. При этом температура горения порой достигает 1200 градусов. При этом сырье расходуется очень медленно, по мере необходимости, что существенно увеличивает экономичность такого камина печи.

Высокий КПД (80-85%) печей каминов продолжительного горения также достигается благодаря удачному расположению теплообменника, который представляет собой водяную рубашку.

Устройство помогает равномерно прогревать водяной контур по всему периметру, увеличивая теплоотдачу. Температура отходящих газов обычно не превышает 130-150 градусов. Тепло, выделяющееся в камине, максимально эффективно прогревает теплоноситель.

Конструкция печи

Учитывая то, что тление происходит крайне медленно, камины длительного горения, в отличие от пиролизных печей и котлов, не так требовательны к качеству и влажности топлива. Конечно, производительность тоже уменьшится при влажных дровах (более 30%), но не так сильно упадет, как в пиролизном котле.

Очень многие модели работают на основе на сыпучих древесных веществах (опилки, щепки), на торфяных брикетах или на базе древесных кусков, срезов. Но это скорее заводские модели. А вот конструкции, выполненные своими руками, лучше отапливать все же дровами.

Сама модель печи длительного горения появилась на рынке сравнительно недавно. В начале 21 века компания Stropuva благодаря инженеру Эдмунтасу Штропайтис нашла решение проблемы постоянного добавления топлива в котел.

Именно он первым придумал подачу кислорода сверху, благодаря чему став возможен реализации длительного горения. На сегодняшний день это наиболее практичное устройство для обогрева дачи, уровень производительности которого достигает 70, а иногда и 100%.

Интересные решения в дизайне интерьера

В заключение стоит отметить, что существует множество интересных решений в дизайне интерьера, чтобы печь-камин органично вписалась в общее пространство загородного дома. Современные технологии и качественные материалы дают возможность полету фантазии в частном доме. Встроенный биокамин или угловая печь в каркасном доме с роскошной варочной поверхностью, русская печь с лежаком или креативная конструкция исключительно для бытовых нужд, связанных с отоплением жилища — все зависит от выбора, финансовых возможностей и интереса к тому, чтобы дом стал уютным, комфортным и неповторимым.

Разновидности каминов по расположению

Расположение отопительного прибора бывает разным, зависит от типа изделия. По месту монтажа камины можно разделить на:

  • встраиваемые;
  • пристенные;
  • острова;
  • угловые;
  • навесные.

В зависимости от установленной модели, выбирают соответствующую отделка для конструкции и окружающего пространства. Большее количество современных каминов имеют закрытую или полузакрытую структуру, когда пламя изолировано от жилого помещения. Для этого применяют стеклянные двери или перегородки из другого огнестойкого материала. Нечасто проект предусматривает простую решетку впереди или полностью открыт.

Печное отопление в каркасном доме: плюсы и минусы

У печного отопления много достоинств:

  • Независимость. Жильцы дома самостоятельно обеспечивают себя предпочитаемым видом топлива и поддерживают комфортную температуру, независимо от внешних факторов.
  • Относительная простота и доступность. При наличии схемы выкладки рядов и соблюдении несложных правил можно выложить печь своими руками. Или же просто приобрести печь заводского изготовления.
  • Низкие затраты на эксплуатацию. Это обусловлено возможностью использовать различные виды топлива, в том числе дрова.
  • Многообразие типов печей дает простор для выбора наиболее подходящего варианта, с учетом всех предъявляемых требований к тепловому комфорту в доме.

Но не стоит забывать о недостатках печного отопления:

Устройство и конструкция

Главная часть печи-камина — ее топка. Ее размещают внутри корпуса и чаще всего она выполнена из чугуна. Для отделки применяют шамотный кирпич — он защищает чугун от высоких температур, разрушительно воздействующих на металл. Кладка топки имеет дверцу — благодаря этому отверстию закладывается топливо. Дверца может быть выполнена из специального стекла в любом дизайнерском исполнении, и тогда можно любоваться безопасными языками пламени.

Также для правильной эксплуатации конструкции требуется дымоход, — он должен быть вертикальным, высотой не менее пяти метров, чтобы обеспечить необходимую силу тяги. Дымоход можно выполнить из кирпича, но все чаще для этих целей используют металлическую трубу. Как вариант — нержавеющие сэндвич-трубы, имеющие утеплитель из базальтовой ваты. Для целостности конструкции понадобятся тепловой кожух, камера второго дожига.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Усадьба
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector