Архітектура та будівництво

Сучасні архітектурні рішення

Проектування та будівництво

Конструкція камінів: різновиди, ефективність

У матеріалі «Пристрій каміна» ми дали загальну характеристику камінів. У даній статті ми розглянемо, яка конструкція камінів характерна для різних моделей, а також поговоримо про ефективність камінів.

різновиди камінів

Класичний англійський камін, так само як і французький, передбачає розміщення димаря над паливником. Але іноді економічно вигідніше використовувати вже наявні димоходи. Наприклад, в разі, якщо камін розташовується на другому поверсі, через який прокладено димова труба для печі, розміщеної нижче.

В цьому випадку камін прилаштовують до існуючого димоходу збоку. Один з варіантів умовно називають фінським каміном.

пристрій камінів

Відмінності фінського каміна від англійського мінімальні, в обох варіантах застосовуються одні і ті ж елементи конструкції. Розташування димоходу в стороні від топливника збільшує опір тязі, в той же час спрощується догляд за каміном, в який практично не потрапляє сажа з труби. З огляду на останню обставину, можна обійтися без димового порога і застосувати аналогічну, але більш просту схему підключення до димаря - естонський камін.

Пристрій камінів будинку

Головна перевага моделей з боковим розміщенням димової труби - економія коштів, матеріалів і часу при будівництві за рахунок використання вже існуючих елементів, якими володіє конструкція камінів. При влаштуванні каміна «з нуля» класична схема більш краща.

Англійська камін, французький, естонський або фінський - це умовна класифікація конструктивних особливостей камінів за ознакою переважного поширення в тій чи іншій місцевості. Незалежно від того, яка конструкція камінів обрана, вони можуть розташовуватися в різних точках приміщення.

Незважаючи на громіздкість і масивність, найчастіше зустрічаються прибудовані каміни, розміщені вздовж однієї стіни. Кутові каміни, займаючи стільки ж місця, що і прибудовані, громіздкими не рахуються, бо встановлюються в мало затребуваною частини приміщення - в кутку. Значно менше місця займають вбудовані каміни, «заховані» всередину стіни повністю або частково.

Острівні (окремо розташовані) каміни влаштовують посеред приміщення, вони відкриті з усіх боків, і в дизайнерському плані становлять центр композиції кімнати. Конструкція камінів даного типу має важливу особливість - необхідність дуже хорошої тяги, інакше велика буде ймовірність задимлення.

ефективність камінів

Печі і каміни призначені для спалювання палива з метою отримання тепла. Їх ефективність визначається коефіцієнтом корисної дії, яким вважається відношення кількості корисно використовуваного тепла, виділеного при спалюванні одиниці палива до теплотворної здатності палива. Іншими словами, теплові установки з високим ККД повинні забезпечувати не тільки ефективне спалювання палива, але і використання отриманої теплової енергії за призначенням.

Основна проблема камінів - в низькій тепловіддачі: для створення і підтримки потрібної температури в приміщенні доводиться витрачати дуже багато палива. Класичний англійський камін має ККД близько 10-15%, більша частина тепла безповоротно втрачається, «вилітає в трубу» разом з димом. Для збільшення ефективності застосовують різні конструктивні рішення.

Каміни гріють, поки горить вогонь. Їх принцип дії заснований на випромінюванні тепла. Чим ближче вогонь, тим більше тепла можна від нього отримати. Тому топливник відкритих камінів влаштовують мінімальної глибини.

Важлива форма топки. Вона може бути прямокутної або у вигляді трапеції, з вертикальною або похилою задньою стінкою. Форма топливника впливає на напрямок теплового випромінювання. В прямокутнику боку попарно розташовані один навпроти одного, тому тепло, відбите від бічних стінок, не бере участі в обігріві приміщення камін гріє сам себе, викидаючи «зайве» тепло разом з продуктами горіння.

ККД каміна

У трапеції бічні сторони розташовані під кутом один до одного, теплове випромінювання від них направлено в сторону кімнати, розсіюється по більшій площі і витрачається ефективніше.

Бічні сторони камінів

Аналогічним чином похила задня стінка топливника відображає теплову енергію вниз, нагріваючи простір нижче каміна.

Як уже зазначалося, один із шляхів підвищення ККД каміна - пристрій масивних теплових щитів, які акумулюють тепло вогню і віддають його після закінчення горіння. Інший шлях поліпшення тепловіддачі - вдосконалення процесів теплообміну.

При класичному теплообмене вогонь в топці використовує для горіння повітря з приміщення, що обігрівається. Це найбільш витратна схема: при горінні вогню приміщення постійно провітрюється, тепле повітря йде назовні через димар і замінюється холодним зовнішнім.

англійська камін

Незамкнений цикл теплообміну передбачає подачу зовнішнього повітря в приміщення через колектор, розташований всередині каміна. В результаті в кімнату надходить уже підігріте повітря, і сумарна віддача тепла каміном збільшується.

теплообмін

При зовнішньому теплообміні зовнішнє повітря подається в камін тільки для забезпечення процесу горіння палива, а обігрів приміщення відбувається за рахунок теплового випромінювання полум'я. Повною мірою зовнішній теплообмін можна реалізувати тільки в закритих камінах, інакше є ймовірність того, що повітря з приміщення буде витягуватися в трубу разом з димом.

Паливо в каміні

У моделях з класичним теплообміном конструкція камінів, в якій використовується колектор, дозволяє додатково поліпшити теплообмінні характеристики каміна в порівнянні зі схемами з зовнішнім і незамкнутим циклом. Повітря з приміщення потрапляє в камін через колектор, що проходить під подом. Частина повітря витрачається на горіння палива, інша - нагрівається і повертається в опалювальне приміщення.

класичний теплообмін

Найбільший ККД каміна забезпечує замкнутий цикл теплообміну, при якому зовнішнє повітря, що надходить в топливник, використовується для горіння, а повітря з опалювального приміщення нагрівається, проходячи через колектор. Кімнатне повітря практично не бере участі в горінні, тому приміщення не вентилюється і добре прогрівається.

Як влаштований камін

Як відомо, найгарячіша зона в каміні - топливник, де температура досягає значень 1000-1300оС. Температура газів (диму) на виході з топливника - близько 500оС. У міру набору висоти температура диму падає до значення 80оС на виході з димової труби.

На практиці теплообмінні колектори в каміні, складеному з цегли, влаштовують у вигляді зазорів між корпусом каміна і елементами конструкції - паливником, димозбірником і димарем. Зазори повідомляються з повітрям в приміщенні через вхідні (внизу) і вихідні (вгорі) отвори в кладці.

Іноді вихідні отвори камінного колектора з'єднують з гофрованим воздуховодом і відводять розігріте повітря в віддалені від каміна зони приміщення, що сприяє рівномірному розподілу тепла, або навіть в сусідні кімнати.

Дякуємо фірму «РЕТРО» за допомогу в підготовці матеріалу. Компанія «РЕТРО» здійснює весь спектр пічних робіт, займається виготовленням, ремонтом, реставрацією печей і камінів.