КПД камина: определение необходимой мощности топки

КПД и мощность топки камина и печи

Большую роль играет то, насколько эффективен камин или печь установленный в доме. На тепловую эффективность напрямую влияет такой показатель как КПД отопительного агрегата. КПД топки должен всегда находиться на оптимальном и самом высоком уровне – это обеспечит быстрый и равномерный обогрев вашего жилища.

Оглавление

КПД топки – это первое о чём необходимо подумать, перед тем как устанавливать у себя в доме кирпичную печь или покупать уже готовый стальной или чугунный очаг. Если говорить о покупных моделях, то такой показатель как коэффициент полезного действия, указывается в пригашающемся руководстве или паспорте к камину. Однако многое зависит и от индивидуальных особенностей дома, облицовки, качества утепления и способа эксплуатации такого отопительного прибора.

Если вы хотите чтобы ваш дом и имущество находилось в полной безопасности, необходимо продумать процесс установки, размещения и обслуживания камина до самых мелочей. Установить подходящий дымоход, изолируйте стены, устелите пол перед камином подходящими материалами и т.д.

Характеристики и показатели КПД

КПД топки – это другими словами эффективность очага, расчёт этого показателя, способен определить, какое количество вырабатывающейся тепловой энергии, будет расходоваться на обогрев помещения и насколько это будет эффективно.

Также, определить этот параметр можно и благодаря использованию и анализу и других очень важных показателей, а вот справиться с этой задачей и выявить процент с максимальной точностью, под силу только настоящему профессионалу.

Мощность топки зависит от многих критериев, особенностей и показателей, однако не стоит проводить сравнительный анализ по этому критерию различных очагов, так как у каждого из них свои исключительные особенности, размеры камеры.

Например, если говорить об агрегатах с открытыми топками, то такой вариант начинает вырабатывать тепло практически сразу после розжига огня, а вот кирпичная конструкция прогревается дольше и тепло выделяется не из топки, а посредством нагрева кирпичной кладки.

Также, обогрев может производиться с помощью водяного контура, или посредством имеющихся каналов в конструкции, а что касается классических каминов, то тут для отапливания используется процесс воздушной конвекции. Если сравнивать КПД у различных типов отопительных агрегатов, то приблизительно, показатели будут следующими:

1. Печи дают порядка 80-85 процентов;
2. Печки, дополненные духовкой или варочной поверхностью, в зависимости от модели и габаритов, имеют показатели в 55-75 процентов;
3. Каминофены имеют следующий показатель 65-75 процентов;
4. буржуйка также имеет большую разбежку: 30-70%;
5. Каменки, предназначенные для выработки пара и установки в банных помещениях, показатель полезного действия варьируется в пределах, от 30 до 50%;
6. Открытые камины считаются самыми неэффективными – 20-40%;
7. Самыми мощными считаются камины с герметично закрывающейся топкой, процент полезного действия минимум 65 процентов и максимум до 90.

Мощность топки определяется сугубо индивидуально, для того чтобы получить лучший показатель, необходимо учитывать индивидуальные особенности вашего дома, его площадь, материалы из которых он возведён и другие показатели.

Расчёт мощности топки производится самими владельцами или профессионалами своего дела. Перед тем как остановить свой выбор на определённом изделии, необходимо определиться с тем, для каких именно целей он будет предназначаться (выполнять главную или второстепенную отопительную функцию, устанавливаться в декоративных целях).

Также, перед тем как купить топку для своего дома, очень важно знать, что такое номинальная и максимальная мощность и в чём отличия между двумя этими значениями:

Описания и разъяснения

Этот показатель должен указываться для каждого покупного камина или топки.

Если говорить подробней об этом значении, то данный показатель – это количество вырабатывающейся тепловой энергии за 3 часа в стандартном режиме работы.

Максимальной мощностью называют тот показатель, который наблюдается у очага после 40-50 минут непрерывной работы. Как правило, данный показатель выше, чем номинальный в 2-4 раза, в зависимости от конкретной модели очага и выбранного режима работы.

Мощность камина иногда указывается в паспорте не как номинальная, а как максимальная, что в результате может ввести в заблуждение покупателя. Тем самым, после установки такого очага, мощности и тепла может стать недостаточно для того, чтобы в полной мере и достаточно хорошо обогреть все помещения в доме.

Для того чтобы выбранная модель в полной мере соответствовала всем вашим ожиданиям и справлялась с возложенной на неё функцией, необходимо хорошо ознакомиться со всеми её показателями и определить, какая мощность необходима для обогрева вашего дома, исходя из его площади и планировки. Плюс, к полученному значению, рекомендуется прибавить от 2 до 5 кВт про запас.

Если вы гарантированно хотите купить камин, который будет не просто эффективен, но и на сто процентов безопасен и экологичен, отдавайте предпочтение исключительно топкам закрытого типа. Также, самыми безопасными и инновационными считаются изделия, у которых имеется специальный сертификат под названием «Зелёное пламя». Такие разновидности также могут работать на дровах, но в отличие от классических разновидностей, они выделяют в атмосферу минимальное количество дыма, углекислого газа, а на внутренней поверхности топки и дымохода, оседает в 2-3 раза меньше копоти и золы. Помимо своей экологичности, такие устройства отличаются своим высоким КПД, который гарантированно не будет меньше 65 процентов!

Расчёт и регулировка КПД топки

КПД печи-камина необходимо уметь правильно рассчитать. Благодаря этому, вы можете быть уверенны в том, что такой прибор будет очень эффективен, экологичен и одновременно по максимуму экономичен.

КПД камина должен соответствовать выбранному для установки топки помещению. Если говорить о важности 1 кВт энергии, то его хватает на:

1. 15 кубических метров. В домах, в которых нет изоляции, при этом климат достаточно холодный, есть зимы с минусовыми температурами;
2. 20 кубических метров. Для домов, в которых есть качественная изоляция, при этом климатическая зона будет находиться в умеренной полосе;
3. До 35 кубических метров. Такое количество жилой площади будет отапливаться, с помощью одного киловатта энергии, в том случае, если у дома есть качественная изоляция и при этом, он находится в тёплой климатической зоне, столбик термометра в которой не опускается, ниже нуля градусов по Цельсию.

Если говорить о методах и стандартах расчёта КПД в России и СНГ, то тут печники пользуются одним простым правилом. Считается, что 1 кВт энергии, способен обогреть около 25-27 кубических метров жилой площади дома. Однако, нагрев до комфортной температуры будет достигнут далеко не сразу, на это потребуется около 1,5-2,5 часов непрерывной работы отопительного агрегата.

Сегодня, повышение КПД стало возможным, также как и регулировка этого показателя в большую или меньшую сторону. В первую очередь это стало возможным в покупных топках, в которых есть специальные переключатели как на плитах и различной бытовой технике.

Поскольку ассортимент зарубежных и отечественных производителей достаточно большой и разнообразный, можно подобрать для своего дома модель, с мощностью, диапазон которой составит от 2 до 30 кВт, также есть и супер мощные приборы, показатель мощности у которых достигает от метки в 40-50 киловатт.

Если вы не знаете или сомневаетесь в том, какой прибор выбирать, как определить для себя лучше значение КПД, рекомендуем перед покупкой ознакомиться со следующими советами и рекомендациями от специалистов:

1. КПД отопительного агрегата зависит не только от конкретной модели, но и от того, в каком режиме работает очаг, какое топливо и его количество находится внутри;
2. Тяга в дымоходной трубе – это также показатель, по которому определяется эффективность работы камины или печи. Поэтому очень важно, чтобы высота трубы дымохода, составляла не менее 4,5 метров, а желательно около 5,5. Если в конструкции присутствуют участки с поперечным способом укладки, суммарная их протяжённость, должна соответствовать вертикальным участкам – это обеспечит правильную, полноценную и эффективную работу тягового механизма. Если тяга будет средней или низкой, соответственно, КПД конструкции существенно падает, а это напрямую влияет на производительность и скорость обогрева помещений. Если же тяга будет очень высокой, то в результате обогрев будет осуществляется быстро, однако и топливо в очаге будет прогорать очень быстро, что не очень выгодно и достаточно затратно. Из всего этого можно сделать вывод: тяга в дымоходной трубе не должна быть максимальной или низкой, рекомендуется подобрать и наладить оптимальную скорость;
3. Обратите внимание на состояние дров, которые вы помещаете в топку. Важно, чтобы они были не влажными, а сухими, таким образом, они будут хорошо гореть, выделять максимальное количество тепла, минимум дыма и сажи. Также их расход при хорошей сухости, будет средним и оптимальным;
4. Определитесь с тем, каким образом вы хотите отапливать ваш дом. Сделать это можно с помощью воздушной конвекции, также можно установить и более эффективную систему с водяной рубашкой. Самыми неэффективными считаются очаги с открытой топочной камерой. Также, не стоит эксплуатировать очаг с открытой дверцей, так как в этом случае КПД очень сильно понижается и тепловая энергия расходуется нерационально;
5. Определитесь с материалами, из которых изготовлен очаг. Кирпич сегодня не пользуется большой популярностью, так как он долго нагревается и такие печи не имеют высоких показателей. Стальные камины быстро прогреваются и хорошо отдают тепло. Однако самыми эффективными являются очаги, внутренняя часть топки которых облицована шамотными плитами, а также чугунные разновидности;
6. Определитесь с подходящими габаритами и вместительностью топки, при этом следует отметить, что большие модели – это не гарант эффективности. Также необходимо определиться с типом использующегося топлива (брикеты, уголь, дрова, биоэтанол);
7. Лучшими, считаются модели, с возможностью контролирования воздушного потока и кислорода, поступающего в топку. Также к современным и экономичным вариациям относятся те, которые имеют функцию вторичного дожига;
8. Многое зависит и от того, сколько способна работать топка от одной закладки дров. Оптимальным, считается время от 7 до 20 часов. Все модели, время горения которых менее 5 часов, не дают много тепла и используются в декоративных целях или в качестве вспомогательного источника обогрева.

КПД и мощность топки камина и печи – это очень важные показатели, от которых напрямую зависит то, насколько качественно будет осуществляться обогрев дома.

В этом видео, вы сможете подробно узнать о том, как выбрать и рассчитать подходящий КПД и мощность топки печи или камина:

Возможно, Вам будет также интересно:

28 февраля 2019 46405 0

27 февраля 2019 1401 0

26 февраля 2019 6196 0

25 февраля 2019 1022 0

24 февраля 2019 2375 0

22 февраля 2019 1452 0

КПД камина: определение необходимой мощности топки

КПД и мощность топки, как эффективность камина

Мощность и КПД топки являются тепловыми показателями эффективности камина. КПД и мощность каминной топки – параметры, указываемые в паспорте (стандартные), но изменяемые условиями эксплуатации. При выборе каминной топки стоит учитывать количество тепловой энергии, которое можно получить от данной модели.

КПД каминной топки
Коэффициент полезного действия (КПД) является показателем эффективности камина и по идее должен рассчитываться как отношение числа тепловой энергии, переданное от каминной топки на обогрев помещения к количеству энергии, которую можно получить при полном сжигании топлива (дрова, пелеты, газ), выраженное в процентах. Но! КПД каминной топки исчисляется по другим показателям (согласно Din EN 13240), вызывая путаницу в количественных показаниях и методах вычисления.

Сравнение КПД
Сложно сравнивать КПД, так как режимы горения, потребления дров, системы обогрева различны. Открытый камин из кирпича выделяет тепло после прогрева всей поверхности кирпичной кладки, в печи из кирпича в процессе обогрева участвует вся конструкция, включая дымоходные каналы (дымообороты), а в каминной топке обогрев происходит за счет воздушной конвекции и, одновременно, равномерное охлаждение поверхности топки. КПД различных типов отопительных устройств: печи до 85%, отопительно-варочные печи 50-80%, каминофены 60-80%, печи-буржуйки 30-70%, печи каменки для бань 35-55%, открытые камины 20-40%. КПД закрытых топок для каминов – 65-85%. При выборе топки или конструкции камина, следует определить предпочтения: эстетическое наслаждение от созерцания открытого огня, декоративно-отопительная функция или традиционный источник отопления.

Номинальная и максимальная мощность топки
По французскому стандарту NF D 35 376 на каждой модели топки указывается её номинальная мощность. Номинальная мощность каминной топки определяется после учета количества тепла за 3 часа стандартных испытаний. Мощность каминной топки достигает максимального значения через 40-60 минут после растопки, и может превосходить номинальную мощность в 2,5-3 раза. Очень часто производители указывают не номинальную мощность топки, а максимальную, вводя в заблуждение потребителя. Например, при номинальной мощности 12 кВт, указывают максимальную мощность в 27 кВт. В приблизительный расчет количества (объёма) отапливаемого воздуха необходимо брать показатель номинальной мощности топки (Pn – указывается в инструкции и на шильдике).

Как определить необходимую мощность топки?
Качество каминного отопления в доме будет зависеть от отапливаемой площади (объёма), качества изоляции и климатической зоны, в которой находится помещение. Исходя из стандартов Франции, каждый кВт номинальной мощности закрытой каминной топки или печи-буржуйки, обогреет воздух:

• 14 м 3 в доме без изоляции, в холодной климатической зоне,
• 20 м 3 в доме с нормальной изоляцией в умеренной климатической зоне,
• 33 м 3 в доме с отличной изоляцией или теплой климатической зоне.

На постсоветском пространстве, принято считать, что 1 кВт мощности каминной топки обогреет, в среднем, 25 м 3 воздуха в доме за 2 часа до комфортной температуры.

Как регулировать мощность и КПД?
Диапазон мощностей (номинальной мощности), представленных на рынке топок, велик: от 7 до 30 кВт. От мощности и КПД топки зависит качество обогрева помещения, но кроме стандартных параметров всегда стоит учитывать условия эксплуатации камина.

Факторы, влияющие на эффективность камина:

• Количество дров и интенсивность горения определяют тепловую эффективность.
• Тяга в дымоходе. В дымоходе прямоточного камина с высотой менее 5 метров тяга плохая. Соответствие высоты и поперечного сечения дымохода влияют на тягу и эффективность камина: слабая или избыточная тяга приводит к уменьшению КПД камина. Увеличив тягу, можем добиться максимальной мощности, но повышается расход топлива и потребление воздуха, КПД снижается. Только при оптимальной тяге, для данного дымохода и каминной конструкции, получим максимальную эффективность.
• Способы обогрева помещения: тепловое излучение, воздушная конвекция или испльзование водного контура. Камин с открытой топкой имеет наименьший КПД.
• Режим эксплуатации. При открытой дверце каминной топки (работа в открытом режиме) эффективность камина уменьшается. Регулируя количество поступающего в топку воздуха и тягу дымохода, добиваемся оптимального режима горения дров и максимального КПД.
• Материал корпуса. Чугун аккумулирует тепло и медленно его отдает. Сталь быстро нагревается и быстро остывает, поэтому в стальных топках часто используется шамот.
• Влажность и вид дров. Сухие колотые дрова при горении развивают более высокую температуру и дают больше тепла. Чем больше влажность дров, тем меньше коэффициент полезного действия и эффективность камина.
• Виды топлива. Используйте топливо (дрова, пелеты, газ), которое указано в аннотации. Тепловая способность угля столь высока, что может испортить конструкцию топки. Чем выше КПД топки, тем меньше потребление дров.
• Размеры топки. Большие размеры топки (стекло более метра) не гарантируют максимальную мощность камина.
• Дожиг дымовых газов повышает КПД топки. Вторичный дожиг позволяет экономить топливо. Дрова передают всю содержащуюся в них энергию.
• Приток воздуха (количество) и температура воздуха. Отсутствие (ограничение) приточного воздуха для горения топлива и поддержания тяги приводит к уменьшению мощности камина.
• Наличие теплоёмкой облицовки повышает эффективность камина. Талькомагнезит накапливает тепло и удерживает длительное время. Облицовки из керамики также хорошо сохраняют полученную энергию.
• Продолжительность работы каминной топки. В топке продолжительного горения (время эксплуатации 10 часов) или в топке попеременного горения (5-10 часов) эффективность выше, чем в топке с продолжительностью работы менее 5 часов. Топки с минимальным временем эксплуатации выполняют скорее декоративную функцию, чем отопительную.
• Теплопотеря конструкций дома: двери и окна, стены и крыша. Чем больше объём помещения, тем дольше происходит обогрев. При плохой тепловой изоляции помещения и низкой температуре воздуха, эффективность камина уменьшается.

Данные о мощности и КПД больше подходят для определения тепловых параметров каминной топки при покупке. Дя каждого проекта очага и дома необходимо рассматривать индивидуально, как мощность топки, так и условия эксплуатации камина.

КПД камина: определение необходимой мощности топки

Тепловая эффективность камина зависит от показателей его мощности и КПД топительной камеры. Параметры КПД и мощности топительной камеры камина указываются в паспорте устройства и являются стандартными, но могут изменяться в зависимости от того, каким образом будет эксплуатироваться камин. При этом топка под камин должна выбираться с учетом данных параметров, т.е учитывая количество всей тепловой энергии, которую она сможет вырабатывать.

КПД топки камина

Коэффициентом полезного действия принято называть показатели эффективности работы камина. Производить его расчет по идее следует как соотношение количества тепловой энергии, что передается от топки камина на то, чтобы обогреть помещение, к количеству энергии, которая может появиться при полном процессе сжигания горючего, выраженное в процентном соотношении. Но, КПД топки под камин исчисляют, основываясь на другие показатели (по Din EN 13240), поэтому получается некая путаница с количественными показателями и методами расчета.

Сравниваем показатели КПД

Нельзя объективно сравнивать показатели КПД различных отопительных агрегатов, поскольку режим горения, количество потребляемого топлива, да и отопительная система отличаются друг от друга. Так, к примеру, в открытом кирпичном камине тепло начинает выделяться после того как прогреется полностью вся поверхность кладки из кирпича. В кирпичной же печке обогрев происходит от всей конструкции, также принимают участие в процессе обогрева и дымоходные каналы. А каминная топка обогревается благодаря воздушной конвенции и одновременному равномерному охлаждению всей поверхности топки. Получается, показатели КПД топки у различных видов отопительных устройств разные.

Сравним их:

• В печах до 85%
• В отопительно-варочных печках от 50 до 80%
• В каминофенах от 60 до 80%
• Печки-буржуйки от 30 до 70%
• В печах каменках для бань от 35 до 55%
• В открытых каминах от 20 до 40%
• В закрытых каминах от 65 до 85%

Выбирая топку или целую конструкцию камина, необходимо определиться со своими предпочтениями, для чего она Вам нужна: для эстетического наслаждения созерцания «живого» пламени, с декоративно-отопительной функцией или же с целью получения традиционного источника отопления.

Максимальная и номинальная мощность топки

Существует французский стандарт NF D 35376, по которому на каждой топке должна указываться номинальная мощность устройства. Номинальной мощностью топки камина называется то количество тепла, которое вырабатывается за 3 часа стандартного типа испытаний. Максимальной же отметки мощности каминная топка достигает по истечении 40-50 минут после того как ее растопили и превосходит номинальную мощность в 2-3 раза. Зачастую, производителями в паспорте указывается не номинальн. мощность топки, а максимальная, тем самым потребитель вводиться в заблуждение. Вот, например, у устройства номинальная мощность 12 киловатт, а указывают максимальн. мощность в 27 киловатт. Рассчитывая объем отапливаемого воздуха, следует использовать показатель номинальн. мощности топки.

Сертификат «Зеленое пламя» («Flamme Verte»)

Наличие французского сертификата Flamme Verte является гарантом качества и эффективности отопительного прибора, оптимальных энергосберегающих характеристик, а также экологичности закрытого типа топок на дровах. Топки с наличием данного сертификата меньше загрязняют атмосферу, в сравнение с отопительными устройствами старого образца, которые устанавливаются в жилых домах. Кроме этого, топки закрытого типа с сертификатом Flamme Verte обладают КПД в 70%, и экономией дров до 30%. Наличие такого сертификата – это высокий коэффициент полезного действия, возможность экономить и экологичность.

Рассчитываем необходимую мощность топки

Отапливаемая площадь помещения напрямую влияет на качество отопления. Также имеет значение качество изоляции и климатическая зона помещения. По французским стандартам каждый киловатт номинальной мощности закрытого типа топки или печки-буржуйки обогреет воздух:

• 15 м3 дома без изоляционной системы, в холодных климатических зонах
• 20 м3 дома с наличием нормальной изоляции, если климатическая зона умеренная
• 33 м3 дома с наличием хорошей изоляцией, если теплая климатическая зона.

На территории же СНГ пользуются такими расчетами: 1 кВт мощности топки камина сможет обогреть 26 м3 воздуха в помещении в течение 2 часов до наступления комфортной температуры воздуха.

Возможность отрегулировать мощность и кпд

Производители топок выпускают модели с диапазоном номинальной мощности от 7 до 30 кВт. От чего зависит обогрев вашего дома. Также при выборе устройства стоит брать во внимание и то, как в дальнейшем будет эксплуатироваться камин.

Эффективность работы камина зависит от следующих факторов:

1). От количества топлива и интенсивности горения.

2). От силы тяги в дымоходной трубе. В дымоходной трубе прямоточного камина с высотою меньше 5 м. тяга плохая. Поперечное сечение дымоходной трубы должно соответствовать его высоте, что отражается на качестве тяги и эффективности устройства. Наличие слабой или избыточной тяги может привести к понижению КПД камина. К примеру, увеличив тягу потоков, мы можем получить максимальную мощность, но в то же время — топливо, которое расходуется, и воздух, который будет потребляться, увеличатся, а КПД снизится. Чтобы добиться макс. мощности, необходимо создать оптимальную тягу в определенной модели дымохода и каминной конструкции.

3). Показатели влажности и вид дров. Если дрова будут сухими, в процессе горения они будут достигать более высокой температуры и давать большее количество тепла. Влажные дрова будут давать меньший показатель КПД и снизят эффективность устройства.

4). От способов обогрева дома. Обогреть помещение можно разными способами: при помощи теплового излучения, воздушной конвекцией или используя водный контур. Наименьшим КПД обладает камин с открытым типом топки.

5). От режимов эксплуатации камина. Открытая дверца каминной топки снижает эффективность устройства (открытый режим). Оптимальный режим горения топлива и максимальное КПД можно получить, если отрегулировать количество воздуха, которое поступает в топку и силу тяги дымохода.

6). От материала корпуса. Используемый материал для корпуса влияет на эффективность работы камина. Так, корпус из чугуна будет аккумулировать тепло и медленно его отдавать. Корпус из стали будет быстро нагреваться и также быстро остынет, исходя из этого, в топках из стали часто используют шамот.

7). Виды топлива. Производители рекомендуют использовать исключительно те виды топлива, которые указываются в паспорте (дрова, газ, пеллеты). Уголь обладает настолько сильной тепловой способностью, что может стать причиной поломки всей конструкции. При высоком КПД – происходит минимальное потребление топлива.

8). Параметры топки. Наличие больших размеров топки, где стекло больше 1 метра, не будет гарантом максимальной мощности камина.

9). Процесс дожига дымовых газов может повысить КПД топки. Вторичное дожигание экономит расход дров. Дрова отдают всю энергию, которая в них содержится.

Покупая каминную топку, необходимо обращать внимание на показатели мощности и КПД, от которых зависит его дальнейшая работоспособность. Каждый проект дома и камина индивидуален, поэтому и мощность топки и условия, в которых она будет использоваться, тоже индивидуальны.

10). Воздушный приток и температура воздуха. Уменьшить мощность камина может ограниченное количество воздушного притока для поддержания процесса горения горючего и плохая тяга.

11). Облицовка. Теплоемкая облицовка также положительно отражается на эффективности работы камина. Талькомагнезит способен накапливать тепло и удерживать его на протяжении длительного времени. Керамическая каминная облицовка также хорошо сохраняет энергию.

12). Продолжительность горения топки. Топки большой мощности, с продолжительным горением (10 часов) или в топке с попеременным горением (5-9 ч) эффективность будет выше, чем в топительной камере, продолжительность работы которой меньше 5 часов. Топки, эксплуатация которых рассчитана на минимальное время, используют в качестве декора дома, а не с целью его обогреть.

13). Конструкция дома. Такие конструктивные элементы дома как окна, двери, стены и крыша способствуют потере тепла из помещения. Большой объем помещения требует длительного процесса его нагревания. Плохая тепловая изоляция помещения и низкая температура воздуха негативно сказывается на эффективности камина.

Итак, эффективная работа камина зависит не только от тепловых характеристик каминной топки, т.е. мощности и КПД, но и от тех условий, при которых он будет использоваться и при каких режимах горения топлива. Топка под камин – устройство индивидуальное, поэтому выбирая ее, рекомендуется обращаться к специалистам за грамотной консультацией.

Мощность топки — как рассчитать

Очень ча­с­то нам при­хо­дит­ся слы­шать от на­ших кли­ен­тов во­прос: «Ка­кую мощ­ность ка­мин­ной топ­ки нам нуж­но вы­брать, что­бы обо­греть наш дом?», затем сле­ду­ет уточ­не­ние, на­при­мер, «два эта­жа об­щей пло­ща­дью 200 метров квадратных». Поэтому мы решили на­пи­сать ста­тью о том, ка­к правильно выбрать мощ­ность топ­ки для отоп­ле­ния дома. Всё, о чём мы будем говорить ни­же, оди­на­ко­во при­ме­ни­мо как для ка­мин­ных то­пок, так и для лю­бо­го дру­го­го твер­до­топ­лив­но­го ото­пи­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния.

Игорь Петрушихин, руководитель компании «Камины и печи Almod», Санкт-Петербург

Да­вай­те нач­нём с то­го, что раз­бе­рём­ся, как мы мо­жем рас­счи­тать не­об­хо­ди­мую мощ­ность ото­пи­тель­но­го при­бо­ра, в на­шем слу­чае ка­мин­ной топ­ки,
В чем из­ме­ря­ет­ся мощ­ность ка­мин­ных то­пок?
Как нам всем из­ве­ст­но, мощ­ность ка­мин­ных то­пок из­ме­ря­ет­ся в ки­ло­ват­тах. Прак­ти­че­с­ки все про­из­во­ди­те­ли ка­мин­ных и печных то­пок ука­зы­ва­ют мощ­ность сво­е­го обо­ру­до­ва­ния в кВт. При этом, в за­ви­си­мо­с­ти от про­из­во­ди­те­ля, за­яв­лен­ная мощ­ность то­пок при­мер­но од­но­го раз­ме­ра ра­зи­тель­но от­ли­ча­ет­ся.
Так, при­бли­зи­тель­но оди­на­ко­вые по габаритам ка­мин­ные топ­ки раз­ных про­из­во­ди­те­лей, ес­ли по­смо­т­реть их тех­ни­че­с­кие ха­рак­те­ри­с­ти­ки, мо­гут иметь заявленную мощ­ность от 9 до 20 кВт. Но как такое возможно, что две топ­ки оди­на­ко­во­го раз­ме­ра бол­ее чем в два ра­за от­ли­чают­ся по вы­да­ва­е­мой мощ­но­с­ти?
Что­бы от­ве­тить на этот во­прос, сле­ду­ет вспом­нить о том, от­ку­да во­об­ще бе­рут­ся эти ки­ло­ват­ты.
Ки­ло­ват­ты бе­рут­ся из дров: по су­ти, это энер­гия, ко­то­рая вы­де­ля­ет­ся дро­ва­ми в про­цес­се их го­ре­ния. По­лу­ча­ет­ся, что всё теп­ло, ко­то­рое вы­де­ля­ет ка­мин­ная топ­ка, — это теп­ло, ко­то­рое вы­де­ля­ет­ся при го­ре­нии дров. При этом, боль­ше ки­ло­ватт, чем вы­де­лят дро­ва при сго­ра­нии, топ­ка вы­ра­бо­тать не смо­жет. Я ду­маю, среди наших читателей нет таких, кто ве­рит, что са­ма по се­бе кон­ст­рук­ция топ­ки мо­жет уве­ли­чить ко­ли­че­ст­во энер­гии, по­лу­ча­е­мое при сго­ра­нии дров.
А что та­кое этот са­мый ки­ло­ватт?
Чтобы получить ответ на этот вопрос, мы об­ра­тились к ру­ко­во­ди­те­лю проекта TAPANI.RU Вла­ди­ми­ру Шар­ко­ву, который обу­чал­ся на фи­зи­ко-ме­ха­ни­че­с­ком фа­куль­те­те СПбГПУ по спе­ци­аль­но­с­ти «Теп­ло­фи­зи­ка».

Владимир Шарков, руководитель TAPANI.RU: Ки­ло­ватт (он же од­на ты­ся­ча ватт) — это еди­ни­ца из­ме­ре­ния мощ­но­с­ти, ко­то­рая, в на­шем слу­чае, при­ме­ня­ет­ся к из­ме­ре­нию теп­ло­во­го по­то­ка и ха­рак­те­ри­зу­ет спо­соб­ность вы­пол­нить или ин­тен­сив­ность вы­пол­не­ния оп­ре­де­лён­ной ра­бо­ты в еди­ни­цу вре­ме­ни. На­зва­на еди­ни­ца в честь шот­ланд­ско­го изо­б­ре­та­те­ля Джейм­са Ват­та, су­мев­ше­го эко­но­ми­че­с­ки обос­но­вать при­ме­не­ние па­ро­во­го дви­га­те­ля, до­ве­дя его до уров­ня уни­вер­саль­ной па­ро­вой ма­ши­ны и за­па­тен­то­вав её. Один Ватт оп­ре­де­ля­ет­ся как мощ­ность, при ко­то­рой за 1 се­кун­ду со­вер­ша­ет­ся ра­бо­та в 1 Джо­уль. Джо­уль, в свою оче­редь, яв­ля­ет­ся еди­ни­цей из­ме­ре­ния ра­бо­ты, энер­гии и ко­ли­че­ст­ва теп­ло­ты, ко­то­рую тер­мо­ди­на­ми­че­с­кая си­с­те­ма по­лу­ча­ет или те­ря­ет в про­цес­се теп­ло­об­ме­на с ок­ру­жа­ю­щей сре­дой.

Итак, как же про­из­во­ди­тель из­ме­ря­ет мощ­ность из­го­тав­ли­ва­е­мой топ­ки и по­лу­ча­ет ки­ло­ват­ты, ко­то­рые ука­зы­ва­ет в тех­ни­че­с­ком па­с­пор­те топ­ки?
По-раз­но­му. Под­го­тав­ли­вая эту ста­тью, мы об­ща­лись с не­сколь­ки­ми про­из­во­ди­те­ля­ми ка­мин­ных то­пок, и все они по-сво­е­му опи­сы­ва­ли про­цесс ис­пы­та­ния своей продукции.
Кто-то пре­сле­ду­ет цель по­лу­чить дан­ные, позволяющие со­от­вет­ст­во­вать боль­ше­му ко­ли­че­ст­ву про­ек­тов, в ко­то­рых ис­поль­зу­ют­ся ка­мин­ные топ­ки.
Кто-то ука­зы­ва­ет мощ­ность, при ко­то­рой ко­ли­че­ст­во про­дук­тов сго­ра­ния в ды­мо­вых га­зах со­от­вет­ст­ву­ет нор­мам стран, в ко­то­рых эти топ­ки про­да­ют­ся.
Кто-то ука­зы­ва­ет мощ­ность, при ко­то­рой топ­ка до­сти­га­ет мак­си­маль­но­го КПД.
При этом важ­но знать, что не­мец­кие про­из­во­ди­те­ли ис­пы­ты­ва­ют своё обо­ру­до­ва­ние с учё­том са­мых вы­со­ких тре­бо­ва­ний Ав­ст­рии и Гер­ма­нии, а, к примеру, фран­цуз­ские про­из­во­ди­те­ли ори­ен­ти­ру­ют­ся на фран­цуз­ские нор­мы, но не на немецкие и австрийские. Что же ка­са­ет­ся поль­ских про­из­во­ди­те­лей, ска­зать ни­че­го не мо­гу, так как лич­но по­ка ни с кем из них не об­щал­ся. Пред­по­ла­гаю, что у поль­ских про­из­во­ди­те­лей в тех­ни­че­с­ких дан­ных ука­зы­ва­ет­ся мак­си­маль­ная мощ­ность, ко­то­рую спо­соб­на вы­да­вать ка­мин­ная топ­ка за один час.
В лю­бом слу­чае, преж­де чем го­во­рить о реальной мощ­но­с­ти каминной топки в кВт, для на­ча­ла нуж­но знать ме­то­до­ло­гию про­ве­де­ния ис­пы­та­ния.
Как же пра­виль­но по­до­брать обо­ру­до­ва­ние, ес­ли но­ми­наль­ная мощ­ность ка­мин­ных то­пок не от­ра­жа­ет ре­аль­ных ото­пи­тель­ных воз­мож­но­с­тей обо­ру­до­ва­ния?
Пред­ла­гаю опи­рать­ся на дру­гой по­ка­за­тель, за­яв­ля­е­мый про­из­во­ди­те­лем, ко­то­рый, на наш взгляд, бо­лее «про­зра­чен» — КПД топ­ки. Вне за­ви­си­мо­с­ти от количества теп­ла, КПД — это ве­ли­чи­на по­сто­ян­ная. Ес­ли мы со­жг­ли 1 кг дров, ко­то­рый вы­де­лил 4,0 кВт теп­ла, при КПД 73,2% мы по­лу­чим 2,93 кВт. Ес­ли мы по­лу­чи­ли 12 кВт от 3 кг сго­рев­ших дров, при всё том же КПД 73,2% мы по­лу­чим 8,78 кВт.
Срав­ним не­мец­кую топ­ку, у ко­то­рой ука­зан КПД >78%, и ана­ло­гич­ную чеш­скую топ­ку с КПД 73,2%.
По­ло­жим в каж­дую из них по 3 кг дров (а имен­но та­кое ко­ли­че­ст­во ре­ко­мен­ду­ют оба про­из­во­ди­те­ля) и со­жжём всю охап­ку. От немецкой топки получим:

(3кг х 4кВт) х 78% = 9,36 кВт

…а про­де­лав всё то ­же са­мое с чешской топ­кой, мы по­лу­чим 8,78 кВт.
Со­гла­си­тесь, что та­кая раз­ни­ца вы­гля­дит бо­лее прав­до­по­доб­но, чем раз­ни­ца мощ­но­с­ти в 10,7 кВт (а это боль­ше чем в два ра­за!) при оди­на­ко­вых га­ба­ри­тах ка­мин­ной топ­ки.
Ис­хо­дя из вы­шеиз­ло­жен­но­го, мож­но сде­лать вы­вод, что фак­ти­че­с­кая мощ­ность ка­мин­ных то­пок оди­на­ко­вых раз­ме­ров весь­ма близ­ка по по­ка­за­те­лям кВт друг к дру­гу.
На что реально вли­я­ет кон­ст­рук­ция топ­ки — это на КПД, то есть на то, сколь­ко энер­гии от сго­рев­шей дре­ве­си­ны смо­жет пе­ре­дать топ­ка в по­ме­ще­ние.
Как же пра­виль­но по­до­брать ка­мин­ную топ­ку для обо­гре­ва до­ма? На­ше мне­ние: для отоп­ле­ния до­ма при по­мо­щи ка­ми­на или пе­чи не­об­хо­ди­мо под­би­рать и рас­счи­ты­вать всю кон­ст­рук­цию в со­во­куп­но­с­ти, от си­с­те­мы ды­мо­уда­ле­ния до ма­те­ри­а­лы из ко­то­ро­го вы бу­де­те де­лать кор­пус ка­ми­на.
Да­вай­те пред­ста­вим две си­ту­а­ции:
1. Ка­мин­ная то­пка не­мец­ко­го про­из­во­ди­те­ля с КПД >78%, под­клю­че­на к ке­ра­ми­че­с­ко­му ды­мо­хо­ду. Установлена в по­ме­ще­нии 60 кв.м., с вы­со­той по­тол­ков 2,7 м и естественной вентиляцией. Мы сжи­га­ем 3 кг дров и по­лу­ча­ем 9,36 кВт энер­гии, выделяемой в на­ше по­ме­ще­ние.
2. Та же си­ту­а­ция, но во­круг топ­ки у нас из­го­тов­лен теп­ло­ак­ку­му­ли­ру­ю­щий кор­пус об­щим ве­сом 300 кг.
В ка­ком слу­чае на­ша топ­ка бу­дет бо­лее эф­фек­тив­на с точ­ки зре­ния отоп­ле­ния на­ше­го по­ме­ще­ния? Мы считаем, что во вто­ром, по­то­му что у нас 9,36 кВт по­сту­пят не толь­ко в воз­дух, но и ча­с­тич­но со­хра­нять­ся в кор­пу­се, ко­то­рый бу­дет мед­лен­но ос­ты­вать и от­да­вать теп­ло в на­ше по­ме­ще­ние.
Бо­лее по­дроб­но об эф­фек­тив­но­с­ти кон­ст­рук­ций ка­ми­нов и пе­чей мы по­про­си­ли рас­ска­зать на­ше­го глав­но­го ар­хи­тек­то­ра Сер­гея Сер­ге­е­ва.

Сергей Сергеев, гл. архитектор «Камины и печи Almod»: Итак, дру­зья, от че­го же за­ви­сит эф­фек­тив­ность ка­ми­на или пе­чи с точ­ки зре­ния отоп­ле­ния до­ма? Для на­ча­ла вспом­ним, ка­кие су­ще­ст­ву­ют пу­ти пе­ре­да­чи теп­ла от ис­точ­ни­ка в по­ме­ще­ние:
✓ Из­лу­че­ние от фрон­таль­ной по­верх­но­с­ти (пли­ты или ос­тек­ле­ния) в про­цес­се го­ре­ния дров (т.н. «лу­чи­с­тое теп­ло»).
✓ Из­лу­че­ние теп­ла ак­тив­ной (на­гре­той) по­верх­но­с­тью.
✓ Кон­век­ци­он­ная цир­ку­ля­ция воз­ду­ха вну­т­ри по­ме­ще­ния.
Опи­ра­ясь на эти про­цес­сы пе­ре­да­чи теп­ла, мож­но вы­де­лить не­сколь­ко кон­ст­рук­тив­ных ре­ше­ний, поз­во­ля­ю­щих уве­ли­чить эф­фек­тив­ность на­ше­го ис­точ­ни­ка.
Все эти ре­ше­ния, так или ина­че, свя­за­ны с уве­ли­че­ни­ем теп­ло­ак­ку­му­ли­ру­ю­щей мас­сы и пло­ща­ди ак­тив­ной по­верх­но­с­ти, че­рез ко­то­рую про­ис­хо­дит теп­ло­об­мен, а так же ор­га­ни­за­цией транс­пор­ти­ров­ки теп­ла и рас­пре­де­ле­нием его по по­ме­ще­ни­ям.
1. Ус­та­нов­ка кор­пу­са из теп­ло­ак­ку­му­ли­ру­ю­ще­го ма­те­ри­а­ла, та­ко­го как печ­ной ша­мот.
2. Ус­та­нов­ка до­пол­ни­тель­но­го ды­мо­обо­ро­та — си­с­те­мы ке­ра­ми­че­с­ких ка­на­лов про­дук­тов сго­ра­ния, для сня­тия теп­ла с от­хо­дя­щих ды­мо­вых га­зов.
3. Для этих же це­лей мо­гут при­ме­нять­ся теп­ло­съём­ные коль­ца, ус­та­нав­ли­ва­е­мые на па­т­ру­бок ка­мин­ной или печ­ной топ­ки.
4. Ус­та­нов­ка за­мк­ну­то­го вод­но­го кон­ту­ра, поз­во­ля­ю­ще­го ис­поль­зо­вать во­ду в ка­че­ст­ве ак­тив­но­го теп­ло­но­си­те­ля и транс­пор­ти­ров­щи­ка теп­ла.
5. Ус­та­нов­ка кон­век­ци­он­ных ка­на­лов с це­лью рас­пре­де­ле­ния на­гре­тых воз­душ­ных по­то­ков по по­ме­ще­ни­ям.
6. Умень­ше­ние теп­ло­по­терь че­рез фрон­таль­ное ос­тек­ле­ние топ­ки пу­тём умень­ше­ния её пло­ща­ди или ис­поль­зо­ва­ни­я ка­мин­ных и печ­ных то­пок с двой­ным стек­лом.
Под­во­дя итог, хо­те­лось бы от­ме­тить, что та­кое боль­шое ко­ли­че­ст­во до­пол­ни­тель­но ус­та­нав­ли­ва­е­мо­го обо­ру­до­ва­ния спра­вед­ли­во по­вы­ша­ет тре­бо­ва­ния к са­мо­му ис­точ­ни­ку.
Очень важ­но пра­виль­но под­би­рать под по­став­лен­ные за­да­чи обо­ру­до­ва­ние, тех­ни­че­с­кие и кон­ст­рук­тив­ные осо­бен­но­с­ти ко­то­ро­го спо­соб­ны долж­ным об­ра­зом обес­пе­чить функ­ци­о­ни­ро­ва­ние всех этих си­с­тем.

И вот мы готовы дать подробный от­вет на во­прос «Ка­кую мощ­ность ка­мин­ной топ­ки вы­брать для обо­гре­ва до­ма?»
➪ Но­ми­наль­ная мощ­ность ка­мин­ной топ­ки яв­ля­ет­ся ус­лов­ным по­ка­за­те­лем, на ко­то­рый мож­но ори­ен­ти­ро­вать­ся лишь с точ­ки зре­ния вы­бо­ра топ­ки в рам­ках од­но­го мо­дель­но­го ря­да.
➪ Для ре­ше­ния за­дач по ис­поль­зо­ва­нию ка­ми­на или пе­чи в ка­че­ст­ве ос­нов­но­го или до­пол­ни­тель­но­го ото­пи­тель­но­го при­бо­ра не­об­хо­ди­мо рас­счи­ты­вать всю кон­ст­рук­цию ка­ми­на в со­во­куп­но­с­ти с про­ек­том до­ма.
➪ Для пра­виль­но­го рас­чё­та нам по­тре­бу­ют­ся:
1. Ин­фор­ма­ция о рас­чёт­ных теп­ло­по­те­рях до­ма;
2. Ин­фор­ма­ция об ис­точ­ни­ках теп­ла, ко­то­рые уже за­ло­же­ны в про­ект;
3. Оп­ре­де­ле­ние ос­нов­ных теп­ло­но­си­те­лей и си­с­тем теп­ло­об­ме­на, ко­то­рые пла­ни­ру­ют­ся в кон­ст­рук­ции пе­чи (ды­мо­обо­ро­ты, коль­ца, кор­пус, кон­век­ция, вод­ный кон­тур);
4. Рас­чёт мощ­но­с­ти каж­до­го теп­ло­но­си­те­ля (кон­век­ци­он­ная мощ­ность, из­лу­че­ние от двер­цы, из­лу­че­ние от об­ли­цов­ки).
➪ Для всех этих рас­чётов не­об­хо­ди­мо во­ору­жить­ся весь­ма се­рь­ёз­ным на­бо­ром дан­ных от про­из­во­ди­те­лей обо­ру­до­ва­ния, стро­и­тель­ных ма­те­ри­а­лов, знать пра­ви­ла по про­ек­ти­ро­ва­нию и стро­и­тель­ст­ву ото­пи­тель­ных пе­чей и ка­ми­нов, об­ла­дать ба­зо­вы­ми зна­ни­я­ми теп­ло­тех­ни­ки и ин­же­нер­ны­ми на­вы­ка­ми, ко­то­рые поз­во­лят де­лать оп­ре­де­лен­ные рас­чё­ты и вы­во­ды.

Толь­ко так.
Вы­бор ка­мин­ной топ­ки по мощ­но­с­ти, за­яв­лен­ной про­из­во­ди­те­лем, — это то­ же са­мое, что вы­бор смарт­фо­на по сте­пе­ни бле­с­ка его ко­ро­боч­ки.

Смотрите видео «Как выбрать мощность топки для камина или печи»

КПД камина как основа энергоэффективности. Методы повышения КПД

Любой камин от классического очага средневековья до сложной каминной системы наших дней характеризуется коэффициентом полезного действия, то есть способностью отдавать тепло при определённом количестве энергоносителей, в качестве которых зачастую выступают дрова. Выражаясь научным языком КПД любой тепловой системы, в том числе и камина – это отношение количество выделяемого тепла к способности энергоносителя генерировать это самое тепло. Говоря более простыми словами, под КПД подразумевают показатель эффективности камина как теплового оборудования. То есть, чем меньше требуется энергоносителей для обогрева комнаты и чем дольше держится тепло в помещении – тем выше КПД каминной системы.

Несмотря на революционные достижения в производстве топок и дымоходов, проблема низкого КПД каминов остаётся актуальной и в наше время. В частности, обычный дровяной камин в лучшем случаев обладает коэффициентом полезного действия, равного 20-30%. При этом заявленные в документации внушительные параметры КПД каминного оборудования отражают результаты лабораторных испытаний отдельных устройств, а ни в коем случае не реальное положение дел с камином в целом. Поэтому если очаг рассматривать не как декоративный элемент интерьера, а как альтернативное тепловое оборудование, максимально высокий КПД выходит на передний план как в процессе проектирования, так во время эксплуатации.

За счёт чего можно повысить КПД

1. За счёт мощности устанавливаемого оборудования, в частности – топочных камер и дымоходов, характеристики которых напрямую определяют энергоэффеткивность будущей каминной системы.
2. При обоснованном выборе места расположения камина и дымохода. В частности, чем больше будет площадь теплового излучения и контакта с нагреваемыми элементами, тем выше будет КПД.
3. В случае установки системы приточной вентиляции, которая сформирует оптимальные условия горения и вывода продуктов сгорания.
4. При наличии в каминном оборудовании системы двойного дожига.
5. С помощью уменьшения глубины топочной ниши до допустимых размеров.
6. Путём обустройства в топочной нише наклонной верхней плоскости, которая послужит «отражателем» теплового излучения
7. Использование для облицовки портала материалов, обладающих способностью аккумулировать тепло, например керамической плиткой.
8. Путём установки коллектора (зазора между элементами камина и стенками) для подогрева циркулирующего воздуха.
9. Как вариант – использование открытых каминов без заслонок со специальными каминными экранами.
10. При грамотном подборе дров оптимальной влажности с высокими тепловыми способностями.

По большому счёту, если камин находится в стадии проектирования, монтаж коллектора и приточной вентиляции существенно повысит КПД. Так как в этом случае для поддержания нормального процесса горения будут использоваться автономные вентиляционные каналы, а степень нагрева воздуха, поступающего в комнаты, будет увеличена за счёт повышения площади нагретых элементов. Как было сказано выше, коллектор представляет собой продуманно установленные зазоры между топочной камерой, дымоходом и стенками здания, в которых циркулирует тёплый воздух. Подключение к выходному канала такого коллектора воздуховода позволит обогреть самые дальние уголки помещения или даже другие комнаты.

Оптимальным КПД встроенного камина сегодня считается показатель в 40-50%, который позволяет обогревать помещения значительной площади за одну кладку дров. Над повышением КПД лучше всего работать на стадии проектирования, хотя в некоторых случаях энергоэффеткивность может быть улучшена и у готовых каминов с помощью той же приточной вентиляции или установки дополнительного оборудования.

Металлические печи-камины: типы конструкции, КПД, особенности установки

• 

Буржуйки, печи-камины, дачные печи, каминофены — под всеми этими названиями кроется компактный мобильный прибор, в основе которого лежит металлическая однокамерная топка с застекленной дверцей. Как выбрать этот отопительный прибор и что нужно учитывать при его установке?

Итак, современная печь-камин представляет собой топку (стальную или чугунную), снабженную металлической застекленной дверцей и (в качестве опции) кожухом из металла, керамики или камня. Это относительно небольшое устройство, высота которого варьируется от 60 до 175 cм, ширина — от 45 до 60 cм, а глубина — от 40 до 50 см. Такие устройства, сравнительно легкие (в среднем 120–200 кг), мобильные и простые в монтаже, становятся настоящим спасением, когда система отопления по тем или иным причинам работает недостаточно эффективно, а установка большой стационарной печи со всеми строительными «радостями» в виде вскрытия полов, заливки фундамента и т. д. не представляется возможной.

Печь-камин можно поставить в любом помещении, как в строящемся, так и в давно эксплуатируемом, а в случае переезда просто разобрать и взять с собой. Но наряду с плюсами есть и минусы. Печи-камины довольно прожорливы и имеют малую теплоемкость, что обусловлено небольшими размерами топочной камеры. Другими словами, после прогорания дров они очень быстро остывают. Замедлить этот процесс помогает кожух из керамики или камня, но он увеличивает и массу, и стоимость изделия. Кроме того, печь-камин может отапливать только одну комнату. Правда, существуют модели с водяным теплообменником и возможностью разводки теплого воздуха по смежным помещениям.

Одним из основных преимуществ печи-камина является то, что она начинает греть уже через 15–20 мин. после розжига

И тем не менее популярность печей-каминов очень велика, а спрос, как известно, рождает предложение. Выбор устройств подобного рода неохватно широк, их производством занимаются и у нас, и за рубежом. Разброс цен на изделия весьма значителен: простую модель российского производства можно приобрести и за 9000 руб., а элитная европейская обойдется в 150 000 руб. и больше.

Конструкция печи-камина

Самым главным элементом является топочная камера. Она может быть изготовлена из чугуна или жаропрочной стали.

Чугунные камеры имеют толстые (8— 12 мм) стенки, благодаря чему хорошо накапливают тепло и медленно его отдают. Этот материал способен выдержать серьезные перепады температур, сохраняя при этом форму, чего нельзя сказать о стали. Топки из чугуна долговечны (срок службы — как минимум 30 лет) и очень прочны. Среди недостатков можно отметить довольно большую массу (90–250 кг), высокую стоимость и незатейливый дизайн.

Топки из чугуна производят путем литья, а сделать матрицу сложной формы довольно трудоемко

Стальные топки в среднем в полтора раза легче чугунных, так как их сваривают из относительно тонкой (3–5 мм) листовой стали. Форма изделий бывает самая разная. К их минусам следует отнести малую теплоемкость (остывают они за считанные минуты) и недолговечность. Сварные швы может «повести», да и сами стенки со временем прогорают, так что такие модели служат недолго — порядка 8–10 лет. Чтобы хоть частично решить эти проблемы, многие производители выкладывают стальную камеру изнутри панелями из вермикулита или шамотной глины. Такая облицовка нивелирует перепады температуры в топке, увеличивает теплоемкость и существенно продлевает срок жизни изделия, и все же по большинству характеристик стальные топки проигрывают чугунным. С другой стороны, и стоят они значительно дешевле.

Дверца, обеспечивающая доступ в топочную камеру, может быть только распашной, замысловатые системы подъема створки — привилегия больших каминов. Для печи-камина есть иные улучшения. Некоторые модели оснащены не одной, а двумя дверками — застекленной фасадной и металлической боковой. Вторая служит для повышения безопасности и комфорта. Дело в том, что дымоходная труба у подобных устройств имеет малый диаметр (120–200 мм), и потому очень чувствительна к притоку воздуха. При открывании большой фронтальной дверцы дым из топки может повалить в комнату. А если подбрасывать дрова через маленькую боковую дверцу, серьезных проблем с тягой не возникнет и задымления не случится.

КПД устройства и опции, повышающие его эффективность

Основные усовершенствования коснулись системы подачи воздуха. Именно они превратили прожорливую и неэффективную примитивную буржуйку в достаточно экономичный отопительный агрегат с высоким КПД. Итак, необходимый для горения кислород может поступать в топку несколькими путями. Первый и основной — через колосниковую решетку. У большинства современных моделей количество кислорода регулируется, и если свести его к минимуму, поленья будут не гореть, а тлеть, и тогда одной закладки топлива хватит на 4–7 ч. Режим длительного горения лучше использовать только после того, как топка хорошо прогрелась. И еще, добиться полного сжигания топлива при тлении невозможно, останутся отложения сажи на стекле и стенках камеры. А вот при работе прибора на максимальной мощности дрова прогорают целиком, а стекло и шамотная облицовка не загрязняются.

Обратите внимание! Некоторые зарубежные производители лукавят, указывая в графе «время работы от одной закладки дров» срок до полного остывания золы. У нас же принято считать, что устройство действует до тех пор, пока в нем горит огонь или тлеют угли

• 

Конструкция печи-камина с камерой дожига

Еще одна опция, увеличивающая КПД устройства, — это система дожига, то есть ряд дополнительных отверстий в верхней части топочной камеры. Казалось бы, как такая малость может положительно сказаться на работе каминной печи? Дело в том, что в тлеющем режиме дрова сидят на «голодном пайке». Углерод сгорает не полностью, и в топке образуется угарный газ. Это вещество горюче, но кислорода для горения ему не хватает. Вместе с другими продуктами сгорания угарный газ устремляется вверх, и если дополнительно дать ему немного воздуха, то можно будет дожечь его. Такой опцией, как правило, обладают каминные топки, но и в некоторых моделях буржуек она тоже встречается. Стоят эти изделия приблизительно на 20% дороже обычных, но со временем затраты себя окупают.

И наконец, еще одна полезная опция — нерегулируемая подача кислорода через отверстия в верхней части дверцы. На эффективность работы каминной печи эти воздушные потоки не влияют, их задача состоит в том, чтобы создавать воздушную завесу, которая предохранит стекло от копоти. Конечно, она не избавит от необходимости смывать со стекла черный налет, но делать это нужно будет реже.

КПД печи-камина

Показателем экономичности печей-каминов (как и других отопительных устройств, работающих на твердом топливе) является коэффициент полезного действия (КПД). Его определяют исходя из теплового баланса, то есть равенства между теплом, образовавшимся при сжигании топлива, и расходом этого тепла на полезный обогрев. КПД печей в основном зависит от количества поступающего в топку кислорода и одновременно уходящего в трубу объема теплого воздуха. Например, печь-камин отдала 24 000 ккaл за сутки, а тепловая энергия, содержащаяся в топливе, составила 34 000 ккал. В этом случае КПД равен 70% (24 000 : 34 000 = 0,7 x 100%). Часть тепла ушла в дымовую трубу с горячими газами, часть осталась в углях и золе. Также на КПД устройства влияют объем камеры сгорания (чем он больше, тем лучше нагрев), интенсивность подачи воздуха и высота дымохода.

ГОСТ Р52133-2003 «Камины для жилых и общественных зданий» классифицирует устройства по способу передачи тепла:
класс 1 — с тепловой мощностью, затрачиваемой на передачу тепла излучением;
класс 2 — c тепловой мощностью, затрачиваемой на передачу тепла излучением и конвекцией;
класс 3 — c дополнительной функцией нагрева водяного теплоносителя.

Печи-камины, относящиеся ко второму классу, должны иметь КПД не менее 50%. При оптимальных показателях печь может работать с энергоэффективностью до 70%.

Облицовка печи-камина

Прототипом современной печи-камина была обычная железная бочка с выведенной в окно трубой и грубо вырезанной дверцей, через которую закладывали дрова. Эффективность работы такого устройства стремилась к нулю прежде всего из-за того, что стоило погаснуть пламени, и буржуйка тут же остывала. Чтобы решить данную проблему или хотя бы минимизировать ее, современные печи-камины часто одевают в «рубашку» из того или иного материала. В пространстве между этой оболочкой и стенками топки создается прослойка горячего воздуха, обеспечивающая быстрый прогрев корпуса и медленное его остывание.

Обычно кожух делают из металла — чугуна или стали. Интересно, что затейливые узоры, которые можно встретить на большинстве моделей, служат не только украшением. Таким образом производители увеличивают площадь поверхности, омываемой нагретым воздухом, и пусть немного, но все же поднимают КПД устройства.

Несколько увеличивает теплоемкость изделия керамическая облицовка. Покрытие играет роль аккумулятора — сначала накапливает тепло, а потом постепенно его отдает. Правда, при этом увеличивается не только КПД, но и масса устройства. Печи-камины в керамической «одежде» весят порядка 200–250 кг. Модели, выложенные изразцами, можно встретить, например, в линейке продукции импортных компаний.

В разы поднимает эффективность каминной печи отделка из талькомагнезита. Этот исключительно плотный материал выдерживает температуру до 1600°С и прекрасно аккумулирует тепловую энергию. Если кусочек горшечного камня пять минут подержать в кипятке, он остынет только через час. Кстати, этот минерал нагревается намного быстрее, чем печной кирпич, и куда лучше переносит температурные перепады. Словом, ученые недаром признали его оптимальным природным материалом для использования при высоких температурах в цикличном режиме.

Каменные плиты очень тяжелы: масса буржуйки в подобной «одежде» достигает 350 кг и более. А из этого вытекает необходимость создания отдельного, не связанного с домом фундамента. То есть устройство лишается основных своих преимуществ — мобильности и простоты установки

При выборе печи следует обратить внимание на такой немаловажный конструктивный узел, как зольный ящик. Он должен легко выдвигаться и быть максимально удобным. Дверца должна закрываться плотно и без усилий. Это важно, ведь дрова придется подбрасывать довольно часто.

Патрубок дымохода может быть расположен или сверху, или сзади корпуса. Существуют устройства и с двумя дымовыводящими отверстиями. Одно из них, то, что удобнее, используют, а нерабочее закрывают специальной заглушкой. Пожалуй, больше интересных деталей у печи-камина нет. Но есть приятные дополнительные опции. Так, некоторые модели снабжены варочной поверхностью с чугунными конфорками, на которых можно разогреть или приготовить пищу. Некоторые производители пошли дальше, снабдив свои изделия настоящими духовыми шкафами, закрытыми застекленной дверцей. Тепло аккумулирует камень, лежащий на дне, и горячий воздух распределяется достаточно равномерно. А регулировать температуру можно, уменьшая или увеличивая подачу кислорода в топку.

Чтобы печь-камин работала наиболее эффективно, ее растапливают в полную силу, а потом переключают на медленное горение

На что обратить внимание при выборе?

Начнем с того, что, какой бы совершенной ни была каминная печь, надеяться на нее как на основное отопительное устройство не стоит. Буржуйка не в состоянии обогреть дом, ее задача — как следует протопить одну комнату. Так что выбирать модель нужно исходя из площади этой комнаты. Правда, к цифрам, приводимым в документации зарубежными фирмами, следует подходить с некой долей скепсиса. Возможно, крохотная печурка и сумеет обеспечить теплом помещение в 50 м², но только в условиях мягкого европейского климата. Большинство печей-каминов родом из Франции и Италии, и эксперименты, определяющие эффективность, проводились именно там. Излишне напоминать, что наши зимы не в пример суровее. Поэтому разумнее ориентироваться на заявленную мощность изделия.

Иногда во время первых топок печи-камина появляется неприятный запах. Это прогорает металлическая пыль. Но опасаться этого не стоит — через несколько дней эксплуатации запах окалины исчезает

Существует простая формула: 1 кВт на 10 м² при высоте потолка 2,7-2,8 м. Но и это оптимистические цифры, подразумевающие, что устройство будет работать в хорошо утепленном доме. Если же здание в холодное время года несет некоторые теплопотери, лучше исходить из расчета 1 кВт на 7 м², а когда дела с теплоизоляцией совсем плохи, то 1 кВт на 5 м².

Еще один момент, на который нужно обратить внимание, — размер топки. Площадь ее проема должна соответствовать величине обогреваемой комнаты в пропорции как минимум 1:75. Вообще, чем больше камера, тем эффективнее обогрев. Маленькие неудобны тем, что приходится топить короткими полешками — они быстро сгорают, а значит, каждые 3–4 ч надо будет подкладывать дрова.

Печи-камины категорически запрещено топить каменным углем. Он выделяет огромное количество тепла, и стеклянная дверца может не выдержать жара

Установка прибора

Прежде чем начинать монтаж, нужно определить местоположение отопительного устройства. Печь-камин желательно ставить в центре дома, с тем расчетом, чтобы дымоходная труба выходила как можно ближе к коньку. Иначе, чтобы внутрь не задувал воздух, придется делать ее очень высокой, что повлечет за собой увеличенный расход строительных материалов и дополнительные работы по укреплению.

Установка у внешних стен целесообразна тогда, когда выводить дымоход планируется через них. Этот вариант весьма распространен на Западе и пользуется все большей популярностью у нас

• 

Выбор места для печи-камина в зависимости от расположения окон и дверей

Не в последнюю очередь выбор места зависит от особенностей вентиляции дома. Печи-камины, как и любые отопительные устройства, работающие на дровяном топливе, не любят сквозняков, так что лучше располагать их подальше от дверей, окон и лестничных пролетов. Но с другой стороны, для горения нужен приток воздуха, и это особенно важно в домах с герметичными пластиковыми стеклопакетами. Конечно, для буржуйки не требуется слишком много кислорода, но во время топки полезно будет хотя бы открыть форточку.

Поскольку масса буржуйки редко превышает 200 кг, отдельного фундамента под нее не требуется. Исключение составляют устройства с «рубашкой» из натурального камня. В этом случае придется вырезать участок пола, делать углубление (от 20 до 40 см в зависимости от тяжести печи), укладывать армирующую сетку, заливать бетоном и изолировать от фундамента дома посредством засыпки песком. Это очень трудоемкий процесс, поэтому тяжелые модели буржуек не пользуются большим спросом.

Легкие же изделия можно ставить на пол, правда подготовив его соответствующим образом. Одно из обязательных правил гласит: пол под печью-камином и в непосредственной близости от топки должен быть выполнен из негорючих материалов.

Согласно действующим ныне нормам, предтопочная площадка должна выступать как минимум на 50 см вперед и на 25 см в стороны от жерла

Если в основании пола находится бетонная плита, устройство площадки не составит большого труда. Нужно просто вырезать участок пола, выполнить выравнивающую стяжку и уложить плитку с тем расчетом, чтобы она выходила на один уровень с деревянным покрытием. А вот если паркет лежит на лагах, придется сделать углубление порядка 5 см, заложить туда арматурные штыри толщиной от 2 до 10 мм, а лучше — арматурную сетку, и залить бетоном. По застывании получится надежная плита под облицовку керамикой, керамогранитом или камнем. Плитку для отделки желательно выбирать гладкую, так как на шероховатой поверхности будут скапливаться пепел и сажа, которые очень трудно удалить.

Некоторые производители избавляют от проблем с подготовкой основания, предлагая специальные панели из толстого термостойкого стекла, стали, меди, латуни или чугуна

Исходя из тех же противопожарных норм, если каминная печь будет установлена близ стены, последняя должна быть сделана из несгораемых материалов или по крайней мере надежно теплоизолирована. Печь-камин не ставят вплотную к перегородке, но это не отменяет защиты. Идущий от буржуйки жар может привести к возгоранию и в любом случае не будет полезен деревянной стене. От постоянных перепадов температур она покоробится и пойдет трещинами. Для защиты применяют строительные блоки из пенобетона, гипсовые пазогребневые плиты и асбест. Также можно использовать печной кирпич, но следует иметь в виду, что он способен аккумулировать тепло. Конечно, его температура не поднимется до опасной точки, но дереву стен может повредить. А в качестве отделочного материала подойдут все те же керамика, керамогранит и камень, как натуральный, так и искусственный.

Как правило, под печь-камин не делают отдельного усиленного основания, но этого может потребовать дымоход. Сейчас наиболее популярны двухконтурные металлические трубы, но, к сожалению, они не всегда соответствуют противопожарным нормам. При топке дровами из березы или других твердых сортов дерева температура внутри топочной камеры может подниматься и до 800 °С. Такой жар плохо переносит некачественная сталь и совсем не выдерживает слабая теплоизоляция. Если кожух трубы посинел, это верный признак того, что ее пора менять.

Приобретая стальной дымоход, надо поинтересоваться наличием сертификата пожарной безопасности. Но в деревянных домах разумнее использовать керамические трубы, наружная поверхность которых имеет практически комнатную температуру. Правда, весят они немало — более 100 кг/м. Под такой дымоход потребуется отдельное, не связанное с фундаментом дома основание, на него, кстати, нужно будет установить и саму печь, чтобы она не «гуляла» независимо от дымоходной трубы.