Камин с водяным контуром

Камин с водяным контуром (иначе водяной камин или термокамин) — это усовершенствованный твёрдотопливный котёл, внешне напоминающий простой камин. С каждым годом термокамины набирают всё большую популярность, и встретить их в квартирах, дачных и загородных домах всего мира можно всё чаще.

Устройство любого камина представляет собой, упрощённо говоря, топку и дымоход. Топки, в свою очередь, делятся на топки открытого и закрытого типа. Обогрев помещения обычным камином осуществляется за счёт тепла, которое излучается от сгораемого в камине топлива, и от разогретых стенок камина.

Чем отличается водяной камин от обычного

После растопки камина с открытой топкой, он сразу же начинает отдавать в помещение тепло, но ввиду открытости топочного пространства, теплоотдача такого камина очень мала. Потому такие камины устанавливают не в качестве основного средства отопления, а скорее в целях эстетического украшения интерьера. Камины с закрытой топкой более эффективны — их КПД может достигать 85%. Закрывается топочное пространство посредством створок, изготовленных из стеклокерамики или огнеупорного кварцевого стекла.

Топка камина с водяным контуром также относится к закрытому типу, однако, в отличие от обычных каминов, имеет двойные металлические стенки, внутри которых установлены змеевиковые теплообменники. Эти теплообменники подключаются к системе водяного отопления всего дома, что позволяет термокамину стать как дополнительным, так и совершенно самостоятельным средством отопления дома, а также ещё и водонагревательным устройством в доме.

Топливом для каминов с водяным контуром служат те же поленья лиственных и хвойных деревьев, что используются и для других каминов, а также наиболее эффективный вид топлива — брикеты из опилок, оставляющие после себя очень малое количество золы.

Что представляет собой водяной контур

Корпус термокамина изготавливается из 4−5-миллиметровой котельной стали либо из чугуна толщиной до 8 мм и покрывается с внешней стороны огнестойкой краской.

Пространство между стенками, называемое также водяной рубашкой, вмещает около 40 л воды. Внутренняя часть топки облицована жаропрочной плиткой. Между стенками топки помещены воздушные каналы, через которые осуществляется доступ кислорода для поддержания процесса горения, а также, как было описано выше, установлены теплообменники.

Нагретый в каналах воздух через специальные отверстия выходит в помещение, а нагретая в змеевиках вода отводится в систему отопления дома и, при необходимости, в систему горячего водоснабжения.

Как подключается камин с водяным контуром

Принципиальная схема подключения камина с водяным контуром включает в себя:

1. Сам камин, который можно установить как в подвале, так и на верхних этажах дома.
2. Ёмкость с водой (гидроаккумулятор, теплоаккумулятор), который устанавливается в техническом помещении.
3. Гидроаккумулятор также имеет змеевик, в который попадает нагретый теплоноситель.
4. Радиаторы и система горячего водоснабжения, куда поступает нагретая в гидроаккумуляторе вода.

Однако в зависимости от расположения и типа расширительного бака, схема монтажа может несущественно отличаться и быть:

В открытой системе расширительный бак находится в самой высокой точке дома, а, значит, вода поступает в теплообменник за счёт гравитационных сил. Излишки расширенной нагретой воды поступают обратно в бак, что предотвращает некоторые аварийные ситуации. Теплоноситель нагревается в змеевике, который расположен в открытой котловой насадке топки. Такая система монтажа очень проста и не требует установки дополнительных электроприборов для осуществления её работы, однако отопить большую площадь она не сможет по ряду причин:

• потеря нагретой водой своего удельного веса;
• большое гидравлическое сопротивление труб

Гораздо чаще открытой системы применяется система закрытая, в которой теплоноситель из расширительного бака мембранного типа поступает в теплообменник, находящийся в закрытой котловой части. Нагретая до 80−90 градусов вода движется напрямую за счёт работы циркуляционного насоса в бойлер-накопитель, а далее непосредственно в отопительную систему. В случае прекращения теплоотдачи может произойти закипание воды, что повлечёт за собой остановку подачи электропитания, а, значит, и работы циркуляционных насосов.

Таким образом, в системе камина сильно возрастёт давление, которое может привести к выводу её из строя. В целях предотвращения перегрева воды в задней части топки установлен дополнительный змеевик, в который при необходимости подаётся холодная вода. Также в водяную рубашку топки помещён датчик термозащиты, который срабатывает при превышении допустимой температуры, включая при этом слив воды в канализацию.

Преимущества и недостатки

• легко встраивается в уже существующую систему отопления, а также способен в случае необходимости стать её полноценной заменой;
• многофункционален: применяется в системах отопления и горячего водоснабжения, а также благодаря своей эстетической привлекательности, служит отличным украшением в доме;
• может использоваться для отопления домов, площадью около 250 м²;
• ввиду постоянного отвода тепла, металл топки не перегревается, следовательно термокамин долговечен;
• благодаря закрытому типу топки, является пожаробезопасным камином, что позволяет устанавливать его дома в любом месте;
• открытая система не требует подключения электроэнергии, поэтому является очень экономичной;
• топливо для термокаминов является доступным и экологически безопасным;
• в некоторых моделях предусмотрена возможность приготовления пищи.

• полное отсутствие автоматизации: растапливать камин и подкидывать в него топливо возможно только вручную;
• довольно низкий КПД, который не позволяет без дополнительной отопительной системы хорошо обогреть в зимнее время дома в регионах с очень низким температурным режимом.

При подведении результатов некоторых экономических расчётов следует, что установка каминов с водяным контуром в сравнении, к примеру, с установкой электрического котла той же мощности, обходится довольно дорого. Окупится такая разница в стоимости в лучшем случае в течение пяти лет, и то при условии постоянного проживания в доме.

Обычно дома, которые строятся для периодического проживания в них, имеют небольшие площади и обогревается в них зачастую лишь первый этаж. Установка в таких домах водяных каминов абсолютно нецелесообразна. Таким образом, выбор водяного камина оправдывает себя при установке его в качестве резервного источника отопления домов больших площадей и при ограничении до 3 кВт мощности электроэнергии.

Параллельное использование термокамина с основным электро- или газовым котлом убережёт от полного отключения отопления в случаях каких-либо неисправностей с тем или другим отопительным устройством, а также позволит сэкономить более 35% топлива.

Почему не нужно делать камин с водяным контуром или как его сделать правильно?

Как было бы здорово иметь в доме красивый очаг с большой стеклянной дверцей, да еще и такой, чтобы тепло от сгорания дров не вылетало в трубу. Так в чем же проблема? Если после прочтения моей статьи у Вас не возникнет сомнений и новых мыслей по поводу установки печи камина с водяным контуром, то можете смело приступать к делу. А если же возникнут…

Особенно прекрасно не оправдываться перед собой, семьей и гостями за свой камин, его капризность, специфичность. Его маленькую дверцу или еще что-то, чем, вообщем-то, приходится часто жертвовать ради водяного контура.

Дело конечно не только в водяном контуре, но здесь надо разобраться по порядку и «отделить мух от котлет»…

Что мы обычно ждем от камина?

Когда мы – Вы, я или кто-либо другой – сидя у экрана компьютера, рисуя свой проект или просто размышляя на тему отопления дома, задумываемся о камине и отоплении дома (особенно если задумываемся о первом и втором одновременно), мы частенько забываем первичные ожидания от самого камина. Во-первых, мы забываем разницу открытого камина и камина с дверцей. А она существенная, если дверца обычная. Дело в том, что топки бывают «колосниковые» и «подовые». Про это я недавно написал отдельную статью «Современная дверца для камина с огнеупорным стеклом – важные особенности!».

Многие отлично знают, в чем все-таки прелесть открытых каминов. Но вряд ли многие люди могут различить важные особенности каминной топку (или любой камин с дверцей) и открытый камин. И уж, тем более, меньше людей смогут подобрать дверцу, за стеклом которой камин будет гореть с эффектом открытого камина – хорошую подовую дверцу. Подавляющее же большинство стальных каминов и любых каминов с дверцами – колосниковые. Это требуется для эффективности отопления. Горение в них совсем другое, эстетика сгорания дров в них никогда не сравнится с открытым камином или камином с хорошей подовой дверцей.

Во-вторых, вот мой личный опыт и опыт моих коллег. Чтобы не откладывать постоянно топку камина и вообще иметь возможность наслаждаться видом пламени, камин должен располагаться на самом видном месте гостиной. Так же он не занимать ключевое место – чтобы не мешался. Это, конечно же, очевидно, но когда возникает вопрос о водяном контуре, мы начинаем прокручивать многие варианты размещения для выгодного отопления дома. Зачастую, мы забываем о вышеназванной очевидности в угоду эффективности отопления.

Правда о железных каминах с водяным контуром или – 5 причин не делать этого

Надо сказать, что расчет мощности чугунных топок весьма своеобразен. Сказать что такие расчеты слегка завышены – ничего не сказать. Тем более, когда идет учет такой топки с водяным контуром. Сразу оговорюсь, что я не беру в расчет настоящие котлы прямого иди длительного горения, созданные для отопления дома. О них я писал в отдельной статье (ссылка откроется в новой вкладке).

• Во-первых, при расчете мощности каминной чугунной топки просто-напросто могут (чаще всего так и делают) не учитывают КПД!
• Во-вторых, могут писать расчетную мощность не среднесуточную (при «стольки-то» топках «столько-то» времени). Так как я и подавляющее большинство печников рассчитываю мощность свих отопительных изделий – а моментальную. Это, в общем-то, и есть оборотная медаль не учтенного КПД. Условно говоря, можно сказать что мощность равна, например, 14 кВт, но это при непрерывной топке. Так, как например, рассчитывают водяные электрокотлы, но там-то считают потребление электроэнергии в час, а это совсем другой параметр.
• К тому же, в-третьих, мощность котла водяного отопления от прямого огня рассчитывается исходя из площади регистра, находящегося в зоне высоких температур. Для этого есть специальная формула. Глядя на любую металлическую топку, Вы без труда сможете рассчитать мощность самостоятельно, просто зная эту формулу.
• Исходя из всего сказанного, в-четвертых, такой металлический котел, не имея никакой теплоемкости (а металл имеет высокую теплопроводность и, соответственно, низкую теплоемкость), мы и по факту будем иметь только сиюминутную мощность. При, в любом случае, низком КПД – какова она в любом камине, даже при наличии водяного контура.
• В-пятых, не всякая топка, коли уж Вы ее будете нещадно топить ради тепла, способна выдержать нагрузку высоких температур. Ведь каждая протопка – это для нее цикл расширения и сужения. А на сколько циклов она рассчитана такая топка? Хорошо, если это написано в инструкции. А если ее топить два раза в сутки, то таких циклов у нас за отопительный сезон накопится около трехсот.

Ну и, наверняка Вы недостаточно проанализировали свои возможности отопления дома. Если уж из всех вариантов отопления дровами, Вы решили рассмотреть камин, да еще и с водяным контуром. Тем более если это не основное отопление. Об этом читайте далее.
Вот, кстати, небольшое видео про каминную топку (в которую можно встроить регистр отопления). Мой обзор топки нашего производства «ТКДп (Топка каминная двустворчатая подовая) 800 Огонёк»:

Пять причин не делать каминопечь с водяным контуром

Если не делать железный (чугунный, стальной) камин с водяным контуром, то что тогда делать? Конечно, нужно повысить теплоемкость системы или КПД, или и то и другое сразу. При этом, не упуская вопрос надежности.

Сейчас, так сказать, «в тренде» делать большой многокубовый теплоаккумулятор (огромный утепленный бак с водой). Если такой бак нагреть один раз, вода, циркулируя – довольно долго поддерживает тепло в доме. Но это тема отдельной статьи, это экономный вариант и скорее вспомогательный агрегат, чем какой то «волшебный» ключик.

Можно сделать каминопечь с водяным контуром. Какие тут могут быть подводные камни? На самом деле, даже если камни тут подводные, вода в этой реке достаточно прозрачная, но не все смотрят под ноги… когда переходят ее.

• Во-первых, нужно учитывать, что в кирпичных печах встроенный регистр ухудшает эксплуатационные свойства. При холодном теплоносителе, с регистра в колпаковой печи выпадает до двух литров конденсата (стекает на пол). Это, само собой, портит печь и вызывает другие проблемы, потому что, во-вторых, при этом, повышается влажность в печи, в трубе, печь каждый раз приходится просушивать. То есть возникают сложности при растопке. При этом мы не рассматриваем регистры в топке, ведь это каминопечь и она предполагает какую-то эстетику, а не сугубо экономические и технические расчеты.
• Во-вторых, на регистре в колпаковой печи возникает много сажи, причиной тому тот же конденсат – низкая температура теплоносителя. Чистить такую печь достаточно затруднительно, ремонтировать тоже.
• В-третьих, если встроить регистр в простую одноконтурную каминопечь, для поддержания высокой температуры теплоносителя, надо будет все же протапливать достаточно часто, а это повлечет большую термическую нагрузку на кладку. Соответственно срок службы такой печи резко сокращается.
• В-четвертых, возможно, Вам и не нужно делать водяной контур. Об этом далее.

Нужен ли Вам водяной контур – как понять?

Личный опыт. Мы делаем печи с водяным контуром в двух случаях: 1. если планировка дома неудачная для печного отопления (для отопления печью на дровах). Второй случай – заказчик требует 100% полную автономность от электросетей. А дом при этом все-таки больше чем рекомендуемый тепловой контур для одной печи, а печь предполагается одна.

Рассмотрим первый вариант – неудачная планировка. Неудачной планировкой я называю наличие в доме удаленных спален, куда будет долго достигать конвективное тепло. Так же длинные коридоры, продолговатая форма дома при одном этаже. Но это только первые признаки. При детальном анализе принимается в расчет материал стен и способ утепления, расположение и размер окон. Рассчитываются показатели региона строительства и еще с десяток-другой показателей, важных при отоплении печью.

При требовании заказчика к полной автономности от электросетей, зачастую, не принимается в расчет надежность и долговечность печи. Как правило, такие дома не очень хорошо утеплены (сэкономлено на строительстве). Да и на печи тоже экономия присутствует, т.к. для регистра желательно делать печь-котел, а не просто каминопечь. Не принимается в расчет возможность разместить две печи, или двухэтажную печь. Или две печи – одна на другой, — опять же из соображений экономии.

В проектировании печного отопления кроме ряда базовых параметром желательно учитывать множество факторов и дополнительных параметров. Нужно знать некоторые житейские нюансы, о которых знает не любой проектировщик отопления, и даже не любой проектировщик ПЕЧНОГО отопления.

Допустим у Вас уже построенный, может быть, давно дом. И Вы хотите выложить/переделать печь или каминопечь. В таком случае так же лучше очень обстоятельно подойти к вопросу. Мой опыт показывает что заказчик, сталкиваясь с нюансами печного отопления, не сразу может ответить на вопросы по отоплению дома. Т.е. эта работа не только для проектировщика, но и для заказчика. Ведь у каждой печи, у каждого расположения печи, у каждого варианта планировки есть свои особенности.

Как правильно сделать печь камин с водяным контуром?

Чтобы правильно выложить каминопечь, надо принимать во внимание все вышеперечисленное в статье. Я бы советовал избегать использования воды при отоплении дома печью, для этого надо детально проанализировать Вашу ситуацию.

Если все же встраивать регистр в кирпичную печь, то делать ее надо по типу котла. Для этого нужно делать полностью двухконтурную печь – футеровать шамотом не только топку камина, но и канал где находится регистр. Это повысит теплоемкость и надежность печи. Печь не будет бояться «перетопов», теплоноситель будет медленнее остывать, потому что снизится показатель отдачи тепла «от стенок»/«внутри» (теплоноситель).

Так же такие печи лучше делать гибридными, т.е. встраивать в систему с электрокотлом и термодатчиком – для поддержания температуры теплоносителя. Это оздоровит печь: уменьшит количество конденсата, упростит растопку холодной печи, да и печь не будет так остывать. В такой системе желательно делать давление и насос. Здесь мы уходим от полной автономности. К тому же если рассматривать электричество как дополнительное отопление, то его можно реализовать лучшим образом – чтобы не делать водяной контур. И при расчетах, получится что это может быть эффективнее и дешевле.

Получите бесплатно проект печи на моем сайте! Сохраняйте статью к себе, если была полезна. Так же есть полезное видео про печь с водяным контуром на нашем канале Youtube: