Устройство и функционирование топки для камина с водяным контуром
Благодаря своим основным функциям топка имеет конструкцию, которая в значительной степени отличается от устройства обычной печи, в которую встроен теплообменник. Принцип работы устройства, предназначенного для камина, заключается в следующем:
- топочная камера нагревается постепенно во время сгорания дров или угля;
- Теплоноситель циркулирует в контуре и нагревается от воздуха, поднимающегося в топке кверху;
- Нагретая вода поступает в систему отопления, отдавая свое тепло приборам, которые и нагревают пространство в доме.
Остывший теплоноситель возвращается обратно в водяной контур. Обеспечивают все эти показатели пустоты, которые располагаются внутри топки – они также заполняются теплом, обеспечивая беспрерывный нагрев воды или антифриза внутри контура.
Благодаря этому показатели по теплоотдаче намного выше, чем при использовании обычного камина или небольшой печки. Именно поэтому топка может использоваться в качестве единственного источника тепла в помещении.
Для того чтобы достичь максимальных показателей по обогреву или протопить большой дом, затратив минимум ресурсов, рекомендуется применять систему «топка-котел».
В этом случае прогрев помещений будет происходить беспрерывно, так как во время отсутствия в доме людей основную работу возьмет на себя котел, а в период, когда в доме кто-то находится, задействуется каминная топка.
Камины с топкой с водяным контуром
- Возможность подбора оптимальных показателей мощности;
- Равномерное отопление больших и маленьких помещений;
- Эффективная работа при любой схема монтажа.
Если трубопровод для водяного отопления уже существует, то для того чтобы установить топку, достаточно просто подключить ее, ничего не потребуется менять местами или добавлять в конструкцию.
Установка и подключение топки с возможностью использования воды в качестве дополнительного источника тепла, не займет много времени, если ее будет производить профессионал, поэтому для надежности следует обратиться в мастерскую или изучить соответствующую литературу, если выбран самостоятельный вид монтажа.
Начать эксплуатацию конструкции можно будет после полного подключения и проверки.
Таким образом, для того чтобы в помещении даже зимой было жарко, не обязательно тратить большие суммы денег на обогрев. Достаточно будет установить в доме топку с контуром для водяного отопления и наслаждаться комфортной температурой в любое время года.
Россия позволяет наслаждаться разными периодами – теплым летом или холодной зимой, но в доме, оборудованном камином, всегда будет приятно и уютно, поэтому приобрести и установить эту конструкцию необходимо каждому, кто любит загородную жизнь. Топки, на которых указано Россия, учитывают все особенности климата.
Как происходит нагрев воздуха?
Камин отопительный для дома с разводкой горячего воздуха по помещению работает как конвекционный нагреватель. Воздух камином забирается с пола через специальные нижние отсеки. Далее воздух нагревается, и камин начинает разводить горячие массы по конвекционным каналам с выводом в воздуховоды.
Камины с воздуховодом для отопления загородного дома бывают двух типов:
— С естественной циркуляцией воздуха, когда система с воздушными массами работает без дополнительных «генераторов» — то есть вентиляторов и турбин, которые разгоняют воздух по системе. Такая система эффективно работает только в одно- и двухэтажном доме.
— С принудительной циркуляцией воздуха – такая система подходит для отопления больших зданий, так как дополнена вентиляторами внутри конвекционных каналов. Они эффективно распределяют воздух по всему помещению. Система всем хороша, помогает сделать каждую комнату в доме теплой и комфортной для жилья. Однако, такая система слишком зависима от электричества, потребляет много электроэнергии.
Какой тип лучше для отопления, сразу становится ясно – тот, который имеет принудительную систему и установленный по всем правилам.
Как выбрать печь-камин длительного горения
Для правильного выбора печи-камина для обогрева загородного дома желательно иметь четкое представление об его устройстве и принципе работы. Это позволит сэкономить затраты на покупку и избежать ошибок в процессе эксплуатации.
Конструктивные особенности
Газодинамические процессы, протекающие в топке печи-камина с высоким уровнем КПД, зависят от многих параметров. Самостоятельно добиться оптимальной конструкции на основе глиняного и шамотного кирпича едва ли удастся. Лучше отдать предпочтение заводским разработкам, прошедшим стадию проектирования и многократных испытаний на самых разных режимах работы. Они представляют собой готовое техническое устройство, которое надо просто правильно установить на место и эксплуатировать в соответствии с рекомендациями изготовителя.
Для монтажа печи-камина не требуется специально готовить фундамент или нишу из кирпича или камня. Прибор монтируют с соблюдением правил пожарной безопасности на свободное место и подключают к нему трубы для отвода дымовых газов.
Сам камин представляет собой прочный корпус с установленными внутри него необходимыми устройствами. Дверки обычно выполняются из жаропрочного стекла. Оно обдувается вторичным воздухом, направляемым в камеру дожига отходящих газов, что препятствует осаждению сажи.
Устройство и схема работы печи длительного горения.
Применяемые материалы
При изготовлении основных элементов печей-каминов часто используется чугун. Он легко переносит многочисленные циклы нагрева и остывания. Такой материал почти не подвергается коррозии. Ему требуется чуть больше времени для разогрева, зато и высокую температуру он держит дольше.
Чугунная печь-камин.
Достойной альтернативой чугуну считаются жаропрочные марки стали. Некоторые производители активно используют нержавейку. Стальные изделия меньше весят и проще в изготовлении.
Стальная печь-камин.
При длительном контакте с открытым огнем есть вероятность потери ими прочностных характеристик и прогара, поэтому корпуса качественных каминов из стали обычно защищаются изнутри футеровкой.
Для этого применяют:
- шамотную плитку или кирпич;
- огнеупорные глиняные смеси;
- специальные составы на основе шамотной глины в сочетании с алюминием и титаном;
- защитные материалы из вермикулита;
- чугунные вставки.
Устройство печи-камина с футеровкой из вермикулита.
Для наружного оформления металлических каминов часто используют:
- керамическую плитку;
- декоративный камень;
- чугунное литье;
- термостойкие эмали.
В каком случае целесообразно использовать печь-камин с водяной рубашкой
В случае отсутствия альтернативных источников обогрева большого дома обычная печь-камин не сможет поддерживать нормальную температуру во всех помещениях. Тепловое излучение не в состоянии проникать сквозь стены и перегородки. В такой ситуации лучше приобрести модель с водяной или воздушной «рубашкой». На их основе можно создать систему обогрева каждой комнаты, наладив схему циркуляции жидкого теплоносителя или организовав подачу конвективных потоков воздуха по специальным воздуховодам.
Устройство системы отопления печи-камина с водяным контуром.
Как не ошибиться с мощностью выбираемой модели
Общее правило расчета необходимого количества тепла для обогрева хорошо утепленного здания применимо и для печей-каминов длительного горения. В общем случае для каждых 10 м2 площади отапливаемых помещений требуется 1 кВт тепловой энергии.
Большинство каминов без водяного контура развивают мощность от 4 до 12 кВт. Этого вполне хватает для обогрева небольшого дачного дома или коттеджа с общей площадью до 150 кв.м.
Печи-камины с водяной рубашкой нередко достигают мощности 25 кВт. Производитель обычно указывает, какая ее часть выделяется в виде теплового излучения и сколько энергии отдается воде. Эти данные должны учитываться при выборе помещения для установки камина и проектировании схемы циркуляции теплоносителя.
Если вы без проблем усвоили теоретическую часть изложенной здесь информации, то можете считать себя готовыми к выбору конкретной модели.
Как выбрать камин с водяной рубашкой
Выбор подходящего камина с встроенным водяным контуром, задача не из легких. При подборе подходящего оборудования, учитывают несколько важных факторов и характеристик каминной топки:
Принцип работы – камины на дровах с водяным контуром, выпускаются длительного и обычного горения. Классические версии, малоэффективны. Дрова в топке сгорают за 2-3 часа. Твердотопливный отопительный камин длительного горения с водяным контуром, работает от 4 до 6 часов от одной закладки дров.
Материал топочной камеры – камины производят из стали и чугуна:
- Металлический камин, изготовленный из конструкционной или нержавеющей стали, быстро прогревается и начинает отдавать тепло, но также быстро остывает. Преимущество – небольшой вес изделия, не более 100 кг и относительно небольшая стоимость. Срок службы 12-15 лет.
Чугунный камин, хорошо аккумулирует тепло. После затухания пламени, еще несколько часов поддерживает нагрев теплоносителя. Чугунную конструкцию отличает большой вес топки. Стоят чугунные камины дорого, что объясняется особенностями производства. Срок службы не менее 30 лет.
Помимо принципа работы и материала камина, при подборе учитывают еще два параметра: необходимую мощность и производителя.
Как рассчитать мощность камина
Сложность расчетов мощности камина с водяным контуром обогрева, заключается в том, что производитель указывает в технической документации сразу два значения. Приводятся параметры общей производительности и мощности самого теплообменника.
Первое значение указывает на то, какую площадь камин сможет прогреть, используя комбинированный принцип нагрева. Вторым коэффициентом (мощностью теплообменника), обозначают количество тепла, поступаемого в радиаторы отопления.
Методика расчетов, принимая во внимание указанные параметры, следующая:
Вычисления по общей мощности – расчеты проводят по формуле 1 кВт = 10 м². Соответственно, для дома на 110 м², подойдет 11 кВт камин. Но, приведенные расчеты действительны, только если планируется топить постоянно. Если такой возможности нет, подбирают камин в 1,2-1,5 раза мощнее.
Вычисления по теплообменнику – второй указанный коэффициент мощности, это производительность теплообменника. Камины работают по принципу комбинированного нагрева. В комнате, где установлена каминная топка, будет тепло за счет конвекционного нагрева. Помещение не нуждается в радиаторах. От общих размеров отапливаемых помещений, отнимают площадь комнаты с камином.Подбирают коэффициент производительности теплообменника по формуле 1 кВт = 10 м². Если планируется водяное отопление от камина с естественной циркуляцией, добавляют запас мощности в пределах 10%.
Объем теплообменника в камине должен быть достаточным, чтобы обеспечить равномерный прогрев теплоносителя. В технической документации указываются допустимые границы значений.
Чтобы определить, насколько выбранный камин соответствует данному параметру, подсчитывают общий объем теплоносителя в системе отопления здания. Рабочие параметры теплообменника, указанные в документации, должны на 10% превышать характеристики радиаторной системы.
Для удобства и облегчения подбора подходящего камина с водяным контуром, разработаны специальные онлайн калькуляторы. После ввода необходимых значений, программа самостоятельно подберет оптимальный вариант.
Производители каминов с водяной рубашкой
Камины с встроенным контуром, разрабатывают несколько российских и зарубежных заводов. Благодаря популярности, постоянно внедряются новые решения. Камины выпускаются в классическом и современном исполнении. Имеют красивое оформление и высокую теплоотдачу.
Особой благосклонностью потребителя, что показывает неизменный спрос на продукцию, пользуются следующие модели (для удобства список распределен по территориальному признаку):
- Российские камины:
- Везувий ПК-01,
ЭкоКамин Бавария,
Бранденбург Призма,
Metafire ВАРТА АКВА.
Итальянские камины:
La Nordica Termo Isotta,
EdilKamin Warm CS.
Бельгия: EFEL Harmony III.
Немецкие камины:
Spartherm,
Shmid.
Сербские камины: MBS Thermo Vesta plus.
Швеция: Keddy K 836.
Французские камины: Chazelles.
Чешские камины:
Romotop TALA 11 и Romotop Granada,
ABX Belt 10 Аква.
При выборе, стоимость камина зачастую имеет решающее значение. Цены на продукцию имеют разбежку от 80 до 500 тыс. руб., в зависимости от производителя, функциональных возможностей, мощности и предназначения.
Цены на российские камины, находятся в бюджетном сегменте. МЕТА Ангара Аква, продается, начиная от 40 тыс. руб., а Бранденбург Призма от 34 тыс. руб. Европейские аналоги, стоят в 3-4 раза дороже.
Виды каминов с водяной рубашкой
На сегодняшний день в продажу поступают водяные камины в различном исполнении. В зависимости от вида, устройства разделяют на кирпичные, металлические и комбинированные.
Кирпичные
Камины из кирпича являются наиболее востребованными. Они отлично впишутся в любой интерьер, удобны в эксплуатации и уходе. Есть некоторые нюансы, которые нужно учитывать при установке таких устройств. В процессе кладки производится монтаж сначала теплообменника, а затем осуществляется подключение к водяному контуру.
По сравнению с чугунными каминами кирпичные не такие дорогие, да и смотрятся в современных домах более эстетично. К тому же металлические устройства должны устанавливаться при соблюдении определенных правил, тогда как камины из кирпичной кладки могут монтироваться в любом месте.
Металлические
Металлические или чугунные камины трудно сделать своими руками, а стоимость готовых конструкций не каждому по карману. Они способны отапливать помещение не только за счет распространения теплоносителя, но и благодаря нагреву поверхности корпуса. Однако при установке таких каминов в жилых комнатах нужно соблюдать определенные правила техники безопасности. Поэтому, если камин должен выполнять функцию декорации, а не только обогревательного элемента, то лучше отдать предпочтение кирпичным или комбинированным вариантам. К тому же тяжелые чугунные установки требуют выкладки фундамента, а это лишние затраты. Плюсы таких каминов в их долговечности.
Металлический камин с водяной рубашкой
Комбинированные
Комбинированный водяной камин изготавливают из металлической топки, которая закрывается дверкой из огнеупорного материала. Сверху отопительное устройство выложено кирпичом. Такие печи чаще всего используют в загородных и дачных домах.
Комбинированный камин смотрится очень привлекательно и хорошо справляется со своей основной задачей — обогревом. Он позволит значительно уменьшить затраты на отопление и улучшить комфортное проживание в доме.
Преимущества (по отзывам пользователей)
Среди основных достоинств использования в домах данного отопительного оборудования владельцы жилья выделили:
- относительно низкую стоимость такой конструкции по сравнению с традиционными типами котлов;
- создание неповторимой уютной атмосферы в помещении;
- достаточно быстрое прогревание дома;
- полную совместимость с уже введенными в эксплуатацию системами отопления;
- возможность установки оборудования практически в любом месте, единственное требование по монтажу – соблюдать правила пожарной безопасности;
- возведенная печь – камин не только обогревает значительную площадь, но и является стильным решением в дизайне помещения
- камин с водяной рубашкой прост в применении и абсолютно автономен;
- печь с водяным отоплением с камином работает от доступного и недорогого вида топлива.
Как уже раннее говорилось, конструкция устройства может иметь дополнение, позволяющее выполнять отопительно-варочные функции. Приготовленные на такой печи-камине блюда отличаются особым вкусом, явно превосходящим вкус пищи, которая создана на классических (газовых или электрических) поверхностях. Поэтому наличие отопительно-варочной функции – очень выгодное достоинство таких устройств.
Облицевать оборудование можно практически чем угодно.
Особенности выбора, монтаж своими руками и эксплуатация
Мощность камина выбирают исходя из площади отопления
Камин, оснащенный системой с контуром и котлом, подходит для водяного отопления всех комнат дома. Он подключается к системе посредством труб в топке. При покупке оборудования нужно учитывать:
- Особенности безопасной установки и подсоединения к коммуникациям.
- Мощность. Для дома с общей площадью 100 м2 подойдут модели от 7 кВт, в помещениях менее 80 м2 допустимо маломощное оборудование. Стоит учитывать, что 1 кВт мощности идет на обогрев 10 м2 жилища.
- Материал. Стальные агрегаты при недорогой стоимости больше подвергаются коррозии. Чугунные долго аккумулируют тепло, но их цена дороже.
- Наличие режима длительного горения. Такие устройства энергоэффективны, имеют КПД 75-90%.
- Комплектацию. Стандартный водяной камин оснащается зольником, трубами, дымоходом, варочной плитой, жаростойкой створкой.
- Возможность заливки антифриза в систему. Глицериновый раствор, этиленгликоль и пропиленгликоль не замерзают при -30 градусах.
Все технические параметры есть в документации изготовителя.
Монтаж своими руками
Встроенный водяной контур внутри камина
Компактность и небольшой вес каминного оборудования исключает строительство массивного фундамента. Достаточно сделать настил из листового материала, выложить плитку или другое огнестойкое покрытие. Самостоятельная установка производится так:
- Снятие заводской упаковки и проверка конструкции на целостность.
- Контроль готового покрытия уровнем.
- Вынос патрубка на один уровень с дымоотводным каналом.
- Сборка газоотводных элементов.
- Монтаж колосников, зольника, решетки и створки.
- Герметизация места подключения очага к дымоходу, а также стыков и швов.
Одноконтурный трубопровод утепляется.
Правила эксплуатации
Дымоход необходимо чистить дважды в год во избежание возгорания
При использовании каминов с гидравлическим теплообменником необходимо придерживаться ряда требований:
- Чистка дымовыводных каналов от сажи 2 раза за год.
- Регулярное, по мере накопления, удаление золы из топки и зольника.
- Слив воды из труб, если система не используется летом.
- Предварительный осмотр радиаторов, емкости, насоса, фитингов и фильтров перед запуском отопления.
- Очистка стеклянной дверки специальными средствами.
- Заполнение теплообменников водой для предотвращения прогорания.
- Подача теплой воды в режиме разогретой печки.
- Использование циркуляционного насоса с байпасом для повышения эффективности системы.
Обзор и стоимость популярных моделей
Много проверенных производителей предлагают свою продукцию, но наибольшей популярностью пользуются российские модели.
- «Экокамин». Компания предлагает модель Бавария Призматик — экономное устройство с КПД в 78%. Удобные размеры топки позволяют вмещать поленья до 50 см. Мощность нагрева составляет 14 кВт, что дает возможность обогреть помещение площадью около 100 кв. м. Качество используемых материалов гарантирует бесперебойную работу камина более 10 лет. Стоимость модели в районе 45 тыс. руб.
- Чешский камин Belt 10 Aqua от АВХ отличается внешней эстетикой с комбинацией металла и натурального камня. Отапливаемый объем до 220 куб. м. Мощность камина составляет 10 кВт. В качестве топлива используются как дрова, так и угольные брикеты. Стоят печи этой линейки от 130 тыс. руб.
- Варта Аква с плитой и водяным контуром. Здесь собраны воедино камин и оборудование для приготовления пищи, что очень удобно для использования в маленьких помещениях. Мощность модели 13 кВт. Отапливаемая площадь до 130 кв. м. Работает на дровах и буром угле. Стоимость такого универсального камина от 35 тыс. руб.
- Ангара Аква. Камин изготовлен из листового железа. Внутренняя часть топки облицована жаропрочным веществом. Мощность 13 кВт, отапливаемый объем составляет 230 куб. м. Это позволяет протопить дом до 160 кв. м. Устройство оснащено призматическим панорамным стеклом. Работает на пеллетах, сухих дровах и угле. Цены на модели Ангара Аква начинаются от 45 тыс. руб.
- EdilKamin Acquatondo 22 prizma. Итальянский камин с прекрасными внешними и функциональными характеристиками. Способен производить горячую воду для отопления дома и техническую для обеспечения бытовых нужд. Работает на дровах и угольных брикетах. Мощность 23 кВт. Установка пристенная или фронтальная. Цены на такое оборудование начинаются от 200 тыс. руб.
Камин с водяной рубашкой Belt 10 Aqua от АВХ
Среди всех представленных моделей, наверняка найдется та, которая больше всего отвечает заявленным требованиям. Ежегодно выпускаются новые усовершенствованные камины, установив которые можно создать необходимый домашний уют и комфорт в доме.
Преимущества и недостатки
Некоторые отзывы говорят также о присутствии нескольких недостатков у такой системы отопления. Во-первых, это невозможность автоматического управления. Поэтому в случае вашего отъезда, нужно найти человека (друга иди родственника), который будет раз в день при необходимости подбрасывать дрова в агрегат. Во-вторых, это низкий коэффициент полезного действия, вследствие чего такое отопление нельзя использовать как основной источник тепла в периоды суровой зимы.
Но плюсов значительно больше. Поэтому хотелось бы более детально поговорить о преимуществах системы отопления, имеющей водяной контур:
Стоимость.
Устройство водяного контура и строительство самой печи обойдется гораздо дешевле по сравнению с установкой отопления другого типа.
Использование любых горючих материалов.
Водяной контур позволяет оградить своего владельца от проблем с топливом. Вы можете использовать не только дрова и уголь, но и кокс, и торф.
Функция дополнительного источника тепла.
При выходе из строя автономного или центрального отопления печь камин возьмет на себя работу по обогреву дома.
Привлекательный внешний вид.
Разнообразные декоративные решения позволят вписать печь камин в любой интерьер. Большой ассортимент облицовочных и отделочных материалов предоставит возможность создать оригинальные произведения искусства. А живой огонь создаст приятную атмосферу в комнате.
Кроме того, печь, имеющая водяной контур, не требует электроэнергии. Вся работа связана с процессами, которые происходят в герметичной емкости и подключенной к нему системе отопления.
Особенности подсоединения к системе отопления
Подключение водяного камина в систему производится при наличии теплоносителя в контуре с учетом его циркуляции.
Естественный тип циркуляции
Расположение труб с принудительной и естественной циркуляцией
Агрегаты с водяным контуром подключаются так:
- Сооружение разгонного коллектора за теплообменником для подъема теплоносителя на самую высокую точку.
- Установка расширительной емкости вверху.
- Сооружение отопительной магистрали из труб не меньше 32 мм диаметром.
- Соблюдение уклона – 5 см на 1 м для нормальной циркуляции.
Принудительный тип циркуляции
Принудительная циркуляция воды предусматривает несколько нюансов:
- расширительный резервуар ставится на любом участке магистрали;
- батареи подключаются любым способом;
- соблюдать уклон трассы не обязательно;
- для предотвращения появления конденсата в топке можно использовать автоматический блок.
Пожарная безопасность
Установка печи-камина в деревянный дом
Требования пожарной безопасности при установке каминов и печей практически одинаковы. Пол перед печью и камином, на случай выпадения угля из топки и как защита от перегрева деревянного покрытия, настилается жестяным листом.Для соблюдения эстетики помещения можно провести выкладку участка, по метру от печи во все стороны, примерно на метр керамической плиткой, которая тоже не горит и не плавится.
Расстояние топки печи-камина от стены не может быть меньше 10 см, но в этом случае деревянные стены обиваются жестью или листовым асбестом, чтобы не произошло самовозгорания древесины от перегрева.
Оптимальное расстояние от деревянной стены без дополнительной защиты должно превышать полметра. Если топка обкладывается кирпичом и с задней стороны – это является надёжной защитой от перегрева.Причиной самопроизвольного возгорания может послужить неправильно изолированный дымоход. Трубы для дымоходов печей-каминов выпускаются нескольких видов.
Чаще всего используются трубы из нержавеющей стали, оцинкованные и сэндвич. В первом случае части дымохода требуется дополнительная теплоизоляция участков, выходящих за пределы отапливаемого помещения.
Пожарная безопасность при установке печи-камина
Трубы сэндвич имеют собственный слой утеплителя. При использовании любой трубы необходимо предпринять меры по защите материалов граничащих с ней. Основой кровли и перекрытием чердачного помещения чаще всего является древесина. Горячий дым, проходя через трубу, способствует сильному нагреву стенок трубы и прилегающих к ним материалов, что может вызвать самовозгорание.
Сразу заметить огонь не удастся, на первоначальном этапе будет происходить тление, как в камине пиролизного типа. За это время огонь сможет охватить приличную площадь.
Доступ кислорода даст такой же взрыв как в камере вторичного дожига печи.
Избежать потери дома, не превратить его в потенциальное топливо, поможет небольшой лист асбеста, толстая жесть и другие материалы, не проводящие тепло или быстро остывающие.