Как использовать камин для отопления дома, какой вид для этого лучше подходит

Планируя строительство дома, приходится решать важный вопрос относительно способа отопления. Система отопления должна выполнять одну возложенную на нее функцию – быстро и эффективно нагревать воздух во всех комнатах и обогревать дом. Любая такая система основана на том, что воздуху, находящемуся внутри помещения, передается определенное количество теплоты, за счет которого он повышает свою температуру. Передать долю энергии воздуху можно непосредственно, нагревая его в специальных камерах, или использовать для этого промежуточное звено, например, воду.

Известно, что камины давно используются в качестве отопительного оборудования для жилья. Вернее, изначально это было их единственное назначение. На протяжении всей своей истории камины практически не усовершенствовались для увеличения своих показателей.

В наше время все чаще камины стали использоваться, как предмет дизайнерского решения в обустройстве интерьера. Дошло до того, что некоторые модели вовсе не могли проявлять отопительные свойства. Однако истинные ценители прошлых традиций формируют спрос на камины, пригодные для обогрева помещений. В условиях удаленных частных домов, где не может быть использована централизованная система отопления, этот спрос особенно актуален.

Современные отопительные приборы настолько совершенны, что пригодны к применению не только в квартире, но и в двухэтажном доме. Однако камин остается единственным устройством, который сочетает в себе качества источника тепла, элемента декора, живого огня. Вопрос эффективности камина для полноценного обогрева дома долгое время оставался открытым, и вот, наконец, передовые технологии внедрились и в эту сферу. Сегодня существует несколько видов устройств, позволяющих не только получать тепловую энергию, но и качественно передавать ее в пространство комнат дома.

Способы разделения на виды

Любой, кто впервые сталкивается с необходимостью установки камина в помещении, испытывает определенные трудности при ознакомлении с технической частью всех возможных моделей. Это связано с огромным количеством вариаций их исполнения.

Подобная неосведомленность может привести к неверным действиям, что скажется на целесообразности выбора устройства. Чтобы избежать проблем, необходимо ознакомиться с самым простым вариантом классификации каминов, а затем постепенно ее расширять по каждому пункту. Разделение может быть произведено по одному из следующих признаков:

• по виду используемого топлива;
• по способу обустройства в помещении;
• по типу топочной камеры.

Разделение по виду топлива

От используемого топлива зависит общее количество теплоты, которое выделяется за условленное время.

• Дровяные камины пришли к нам из далекого прошлого. Несмотря на определенные недостатки, они до сих пор используются, причем с большой популярностью.
• Альтернативой дровам служит природный газ. Повсеместная газификация сделала этот вид топлива общедоступным и недорогим. Помимо перечисленных качеств, газовые камины для отопления обладают еще целым рядом выгодных преимуществ.
• Имитация живого пламени происходит в различных моделях электрокаминов. Но, кроме этого, они оснащаются обогревателями и выделяют тепло в виде инфракрасного излучения. Электрический камин уж точно не может полноценно отопить сразу несколько комнат.
• Еще одним источником визуального эффекта служит биокамин. Он заслужил популярность, благодаря своей компактности. Но выделения тепла при сгорании биотоплива практически не происходит, поэтому рассматривать такую систему следует исключительно как декоративную.
• Печи для отопления, использующие уголь, тоже относят к каминам. Их топка имеет прозрачную дверцу, следовательно, можно наблюдать за процессом горения. В отличие от камина, печь-камин имеет сложный лабиринт дымохода, который позволяет максимально задействовать внутреннюю энергию теплого воздуха.

Разделение по способу обустройства

При выборе камина данная классификация никак не влияет на его характеристики. Выбирать из пристенных, угловых, встраиваемых или островных каминов следует тот, который наиболее гармонично будет смотреться в интерьере и для которого подготовлены условия к установке.

• Пристенные камины могут использовать все виды топлива и характерны наличием обрамления в виде портала. Устанавливаются вдоль стены.
• Угловые модели созданы исключительно для маленьких помещений. Отсюда вытекает сомнение в возможности использовать такие камины для отопления дома. Но не стоит забывать про эффективные меры повышения КПД и про то, что некоторые дома, например, дачные, могут состоять из одной теплой комнаты.
• Встраиваемые варианты устанавливаются в нишах стен, в углублениях. Этот вид, как и угловой, создан для экономии места в помещении.
• Островные камины обстраиваются по центру комнаты, они обрамлены жаропрочным стеклом, обладают низким КПД и их, как правило, нельзя использовать, как основной источник тепла.

Разделение по типу камеры сгорания

Такая классификация состоит всего из двух составляющих:

1. Камины с открытой топкой являются источником только живого пламени. Их устройство принципиально ничем не отличается от пришедших к нам из древности каминов с тех пор, как стали задумываться о выведении дыма наружу. Многие ошибочно полагают, что открытое пламя очень эффективно прогревает помещение. Но на самом деле, огромная часть тепла улетучивается вместе с дымом, а отапливает всего лишь 20% выделившейся энергии.
2. Другое дело обстоит в закрытых топках, используемых в высокоэффективных каминах. Дверца топки, которая может быть выполнена из огнеупорного стекла, герметично закрывает камеру сгорания. Воздух для горения попадает через специальный канал, способный его дозировать и направлять в верхнюю часть уложенных дровяных поленьев. Горение дров начинается сверху и распространяется вниз. Интенсивность пламени низкая и дрова или пеллеты практически только тлеют. Но общее количество освободившейся энергии остается неизменным. Таким образом, доля полезной энергии достигает 80%. Это серьезная заявка на возможность отопления частного дома.

Воздушная система отопления

Наиболее эффективные решения, связанные с производством и установкой каминов, мы уже рассмотрели. Но выделить тепло и максимально ее использовать – это два различных вопроса, которые придется решать отдельно друг от друга.

Вспомним физику и учтем, что теплопроводность воздуха низкая. Следовательно, наполнить комнату теплым воздухом можно только переносом вещества, то есть, конвекцией. Естественная конвекция хороша тогда, когда в каждой комнате находится свой источник энергии. Для того чтобы один отопительный камин или печка нагрели целый дом, необходимо потоки воздуха от него направлять во все комнаты.

Топка камина устроена таким образом, что холодный воздух поступает снизу. Так как возможность естественной конвекции сразу исключается, то используется вентилятор для нагнетания холодного воздуха. Попадая в пространство между топочной камерой и корпусом, он быстро нагревается.

Здесь необходимо понимать, что максимальная площадь поверхности камеры способствует увеличению КПД. Но размеры камеры не должны превосходить размеры корпуса, к тому же слишком малый зазор между стенками создаст лишнее сопротивление. Технологические расчеты и эксперименты позволили добиться оптимальных геометрических параметров. Вот почему отопительный камин теоретически сделать самому можно, но не рекомендуется.

Нагретый воздух попадает в воздуховоды и разносится по разным комнатам. Подобный метод удобен тем, что служит отоплением для двухэтажного дома. Желательно камин для отопления дома планировать еще при проведении строительных работ. Ведь дымоход и воздуховоды должны быть вмонтированы в стену. Единственный недостаток воздушной системы заключается в ее зависимости от электропитания и в чрезмерной шумности вентиляторов.

Водяная система отопления

Другая идея произвести отопление камином заключается в том, что нет необходимости транспортировать воздух в комнату, находящуюся на расстоянии. Теплоемкость воздуха мала и он может значительно снизить свою температуру, пока дойдет по воздуховоду до нужного места. Можно использовать промежуточное звено – воду. За счет большой теплоемкости она длительное время сохраняет тепло и может обеспечить транспортную функцию для энергии.

Тогда камин для отопления дома должен иметь теплообменник или контур и служить завязкой на системе отопления. Известные нам радиаторы будут играть роль вторичных источников тепла в каждой комнате и нагревать воздух.

В большинстве вариантов исполнения система отопления является открытой. Это значит, что над жидкостью создается атмосферное давление и наивысшая точка представляет собой расширительный бак. Подобная схема позволяет использовать камин как полноценный котел. Но у этой системы есть недостаток – температура теплоносителя ограничена его температурой кипения.

Тот факт, что при увеличении давления поднимается температура кипения, использован в закрытых системах. К такому увеличению давления приводит тепловое расширение жидкости. Для циркуляции используется специальный насос. Камин для отопления с контуром способен работать на дровах и на газе. Но у него есть еще одно важно полезное свойство. Если контур соединить с магистралью водопровода, то энергия топлива будет отдаваться воде. Ее можно использовать для купания или мытья посуды.

Подводя итоги

Для того чтобы производить отопление дома камином, необходимо учитывать многие условия, которые, на первый взгляд, никак не влияют на производительность устройства. Среди этих условий выделяется этажность здания.

Двухэтажный коттедж нагреть гораздо сложнее, чем одноэтажный, идентичный по суммарной площади. Это следует из элементарного закона сохранения энергии. Чтобы поднять теплоноситель на высоту, требуется затрата лишней энергии. Идеальным вариантом в данном случае будет служить установка камина в одном корпусе с разными топками и разными дымоходами. Визуально кажется, что дымоход один, однако в одном корпусе имеется два канала, которые могут использоваться автономно.

Следующий параметр, который придется учитывать, — мощность камина. Она приведена к общей единице для всех типов устройств. Традиционно считается, что подбирать мощность нужно так, чтобы на каждые 10 м 2 приходился 1 кВт энергии. Но опытные мастера рекомендуют по этому параметру иметь небольшой запас.

Камин в качестве основного источника тепла рекомендовано устанавливать только в дачных домах. В связи с тем, что хозяева периодически покидают дом, там не нужно устраивать водяную систему отопления. Ведь при минусовых температурах потребуется каждый раз перед отъездом сливать воду или в качестве теплоносителя использовать другую жидкость с низкой температурой кристаллизации.

Есть универсальный вариант устройства системы отопления. Он заключается в том, что в одну систему можно врезать камин с контуром и котел. Котел будет одним полноценным источником, а камин – второстепенным.

Превращаем камин в полноценный источник тепла для всего дома

Любой владелец частного дома мечтает о большом камине, который сам по себе создает атмосферу тепла и уюта. Возле открытого огня темными, зимними вечерами будет собираться вся семья, обмениваясь событиями за день. Однако современные камины – это не просто декоративная часть интерьера. Грамотно проведенная модернизация превращает камин с водяным контуром отопления в полноценный источник тепла для всего дома, наряду с общепризнанным нагревательным оборудованием заводского изготовления.

Как показывает практика, камины для воздушного отопления дома и оснащенные водяным контуром также помогают существенно экономить на потреблении энергоносителя. Ведь твердое топливо стоит несколько дешевле, по сравнению с ценой на электроэнергию и газ.

Что собой представляет камин с водяным контуром отопления?

Камин – это вид нагревательного оборудования, где генерация тепла проводится за счет сгорания первичного топлива. Это могут быть дрова, уголь, пеллеты. Существуют газовые камины для отопления.

Каминное оборудование может быть:

• с открытой и закрытой топками;
• водяным и воздушным контурами отопления;
• естественным и принудительным притоком воздуха;
• встраиваемыми и свободностоящими.

Главной отличительной особенностью нагревательного прибора является открытая топочная камера.

Область образования тепла и зона окисления топлива (зона технологического процесса) здесь объединены, что снижает процент обогрева окружающей среды в результате естественной конвекции воздуха. Температура в помещении в большинстве своем повышается за счет лучистой энергии (ИК-волн).

Основным недостатком вышеописанной схемы теплообмена камина и окружающей среды – существенные потери тепла с отходящими из топочной камеры продуктами горения энергоносителя через кирпичный дымоход. Повысить эффективность нагревательного оборудования позволил встроенный водяной контур, который интегрируется в разводку системы отопления дома. То есть камин с водяным контуром отопления производит обогрев помещения и за счет образования ИК-волн, и по принципу обычного котла, подогревая теплоноситель в радиаторах.

Устройство оборудования

Основой камина является стальной кожух (16). В него монтируется топочная камера (1). Чугунная дверца (2) не дает жару выпадать из топочной камеры. Для этого она оснащается каленым стеклом (3) и засовом (4). Кожух топочной камеры (5) соединяется с каркасом при помощи чугунных осей. Низ топки выполнен из толстолистного чугуна (6). Поверх его укладываются колосники (10).

Сегодня каминный нагревательный элемент можно купить на рынке аналогичного оборудования. Однако некоторые люди хотят сделать камин с водяным отоплением своими руками. Для этого нужно подробнее ознакомиться с его устройством.

Они также имеют внушительную толщину, так как здесь происходит непосредственная реакция окисления энергоносителя. Газовые камины для отопления не имеют колосниковой решетки, так как здесь не образуется зола, которая должна скапливаться в зольнике. Топочная камера имеет чугунный заборчик (11). Он выполняет и декоративную функцию, и выступает в качестве дополнительной защиты от выпадения горящего топлива. Зольник (7) в нижней части устройства необходим для сбора твердых продуктов горения. Он в обязательном порядке должен быть выдвижным.

Комплектующие камина с водяным контуром отопления.

Регулировка интенсивности горения энергоносителя происходит за счет подачи первичного воздуха. Регулирующую функцию выполняют окошко (8) в зольнике и дроссель с ручным управлением (9). Вторичный воздух, необходимый для дожигания газообразных продуктов горения дров и твердых частиц, которые поднимаются вместе с потоками газа, поступает через отверстие в каленом стекле дверцы.

Камин с водяным контуром отопления своими руками оснащается дымогарными трубами, через которые дым проходит в дымоход (12). Обязательный атрибут дымохода – регулирующий шибер (13). Угол его наклона определяет специальный механизм (14). Подача холодного теплоносителя с контура отопления происходит через нижние патрубки (18). Подогретый теплоноситель покидает камин через верхние патрубки (19). Патрубки 20-22 предназначаются для монтажа змеевика, терморегулятора.

Как устроены камины с воздуховодами?

Камин с воздушным отоплением устроен проще, по сравнению с аналогичным оборудованием, но имеющим водяной контур. Именно потому изготовить в кустарных условиях первый вариант намного легче, чем сделать камин с водяным отоплением своими руками. Этим и объясняется популярность воздушного контура в частных домах. Такая разводка выступает прекрасным альтернативным способом обогрева помещения, когда основной (газовый или электрический котел) по каким-то причинам перестали функционировать.

Воздушный метод обогрева.

Камины для воздушного отопления дома схожы по строению с аналогами, имеющими водяной контур. Интерес составляет процесс выведения продуктов горения из системы.

Камера I. Она расположилась под металлическим конвектором. Она оснащается вентилятор, который подает горячий воздух. Последний поступает из топочной зоны. Камера I оснащается рядом труб. Они монтируются к боковым стенкам дымоотвода камина. Эти трубки заканчиваются клапанами. Подобное устройство необходимо, если отключат электричество и приточная вентиляция перестанет работать.

Камера II. Через нее происходит забор холодного воздуха через боковые решетки-вентиляторы внешней оболочки камина. Холодный воздух согревается металлическим корпусом нагревательного элемента и трубами, через которые происходит отвод продуктов сгорания топлива. Дымоотвод может разогреваться до 700°C. Именно в нем происходит окончательное догорание газа, образованного в результате горения топлива, и твердых частиц.

Любое самодельное устройство уступает перед заводским оборудованием по КПД и эффективности. Именно потому доверять изготовление каминов нужно специалистам, которые имеют соответствующее образование и опыт работы в данной области.

Камера III. Декомпрессионная камера. Она необходимо для того, чтобы отопление камином с воздуховодом было безопасным. Она играет роль изоляционного пространства между перекрытием дома и горячей дымоотводной камерой.

Обвязка камина с воздушным обогревом.

Как работает камин?

Принцип работы камина с воздуховодами основывается на правильной подаче свежего воздуха извне и своевременном отводе продуктов горения.

Подача воздуха в камин может производиться двумя способами:

• непосредственно из жилого помещения;
• при помощи воздуховода извне дома.

Первый способ отличается простотой в монтаже. Для этого необходимо правильно рассчитать площадь помещения, где монтируется камин, согласно мощности его топочной камеры. Так, для сгорания 1 кг дерева необходимо 8 м.куб воздуха. Исходя из этого, нетрудно подсчитать, что нагревательный элемент со средней мощностью должен устанавливаться в комнату с кубатурой не менее 30 м.куб. В противном случае в доме создаются неблагоприятные условия для жизни человека и даже аварийная ситуация.

Преимущество второго способа – нет зависимости между мощностью оборудования и кубатурой помещения, где оно монтируется. В данном случае забор воздуха для горения проводится с улицы. Для этого под полом в доме к камину прокладываются воздуховоды круглого или прямоугольного сечения, выполненные из оцинкованной стали или ПВХ материала. На конце трубы, выходящей на улицу, должна располагаться решетка. Она защищает воздуховод от грызунов и насекомых. Также важны, в данном случае, фильтры. Они призваны очищать подаваемый воздух от пыли. Они монтируются в клапан непосредственно перед камином.

Что лучше: камин с водяным контуром или с воздуховодами?

На данный вопрос однозначно ответить нельзя. Преимущества и недостатки обеих систем исходят из особенностей отапливаемого помещения, желаемого температурного режима в комнатах.

Отопительные камины с водяным контуром имеют следующие преимущества:

• эффективность;
• невысокая себестоимость;
• контур камина легко интегрируется в уже существующую систему отопления дома;
• возможность приготовления горячей воды;
• невысокая себестоимость оборудования;
• невысокая цена энергоносителя.

Отопительный камин с водяным контуром имеет недостатки:

• низкий КПД;
• необходимость в постоянной загрузке энергоносителя;
• ручной механизм регулировки интенсивности работы.

Если сравнивать между собой камины с открытой и закрытой камерами сгорания, то КПД первой составляет 20%, а второй – 70%.

Камин с воздушным отоплением своими руками изготовить легче всего, потому что оборудование не отличается сложным устройством. Саму разводку воздушных каналов также несложно организовать. В помещении уже через несколько минут достигается нужная температура.

Недостатки каминной обогревательной системы с воздуховодами:

• постоянная циркуляция пыли в доме за счет работы вентиляторов (в случае принудительной циркуляцией воздуха);
• повышенный уровень шума из-за перемещения воздуха по воздуховодам;
• температура в помещении также быстро падает, как и поднялась после угасания камина;
• низкий КПД;
• необходимость в ручном контроле реакции горения;
• необходимость в постоянной загрузке энергоносителя в топку.

Отопление дома камином с водяным контуром и с воздуховодами может выступить прекрасным альтернативным источником тепла, но никак не основным. Подобные нагревательные элементы работают на недорогом энергоносителе. Но камины могут позволить себе те люди, которые не поленятся постоянно подбрасывать в топку дрова, производить контроль над интенсивностью их горения и периодически чистить дымоходы.

Типичные схемы подключения камина к отопительной системе

Чтобы максимально повысить КПД камина и эффективно распределить тепло, сгенерированное в его топочной камере, по всему дому, необходимо интегрировать камин в контур обогрева дома (в случае с камином в водяной рубахе). Камины с воздуховодами нуждаются в особой развертке нагревательных элементов.

Схема воздушного отопления камином зависит от площади обслуживаемой территории. Так, гравитационная разводка подойдет, если площадь помещения, нуждающегося в обогреве, очень маленькая. Длина воздуховодов не должна превышать 3 м в длину. В таком случае нагретый у камина воздух будет подниматься по каналам, вытесняя на концах труб холодный воздух.

Принудительная конвекция.

Данный контур является полностью энергонезависимым, прост в проектировании, установке и использовании. Требования к его монтажу: длина воздуховодов не должна превышать 5 м, сама труба должна быть ровной с минимальным количеством поворотов. Конструкционным материалом труб должен выступать огнеупорный алюминий, способный выдерживать температуру 250°C. Теплоизоляция корпуса воздуховодов обязательна.

Контур с принудительным движением воздуха, хотя и стоит дороже в исполнении, по сравнению с гравитационным аналогом, он позволяет отопить большую площадь помещения. При этом на эффективность системы не повлияет сложная планировка дома. Помимо воздуховодов данный контур комплектуется элементами приточной вентиляции (как главный движущий механизм теплого воздуха), соединительными узлами и уголками, всевозможными элементами управления направленными потоками воздуха.

Эффективно ли использование каминов в доме?

Любой камин – это, в первую очередь, декоративный элемент интерьера, который, благодаря современным разработкам, способен эффективно участвовать в обогреве помещений. Так, отопление дома камином с воздуховодом отличается простым строением и столь же простым принципом работы, а потому стоит недорого. Однако низкий КПД контура иногда ставит под сомнение всю целесообразность возведения подобной конструкции.

Принцип работы камина с водяным контуром, как и строение самого нагревательного элемента, сложнее, по сравнению с предыдущим вариантом, что и объясняет высокую стоимость, как оборудования, так и монтажных работ. Однако КПД в 70% каминов с водяным контуром делают данное оборудование прекрасным альтернативным источником тепла в доме, когда основной нагревательный элемент (котел), отключен. Как правильно провести монтаж камина с водяным контуром поможет разобраться видео:

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ: