Печи и камины в доме

Группа авторов, 2013

Давно мечтаете о домашнем камине или печи? Тогда эта книга для вас! В ней вы найдете доступное описание наиболее простых и экономичных печей и каминов, которые можно построить, не имея профессиональных навыков. Вы узнаете, какие инструменты и материалы потребуются для печной кладки, как приготовить вяжущие и облицовочные растворы, как правильно расположить печь или камин, как вывести дымовую трубу на крышу и т. д. Книга окажется прекрасным помощником, с которым вам будет под силу построить любую печь или камин мечты.

Выбор камина или печи

Как показывает практика, вы, наши уважаемые читатели, часто не можете определиться, какой отопительный прибор (печь или камин) хотите приобрести.

Попробуем выразить основные критерии, которыми необходимо руководствоваться при выборе отопительного прибора, попробуем дать рекомендации о целесообразности выбора в каждом конкретном случае и развеять устоявшиеся мифы.

Что выбрать — камин или печь? Вначале целесообразно определиться с терминами. Что такое камин и печь? В чем их принципиальное различие? Можно разделить все печи и камины на три группы: открытые камины, закрытые камины, отопительные печи. Варочные плиты, банные печи, барбекю, отопительные котлы, печи на пеллетах в данном случае выносим за скобки.

Что такое эффективность, или КПД, камина? Под КПД принимаем практически получаемое тепло (полезное, идущее на обогрев помещения) при полном сгорании топлива от теоретически возможного, скрытого в сухих дровах.

При сгорании 1 кг березовых дров при 15–20 % влажности теоретически может выделиться около 3,5 кВт/час.

Рассмотрим самый простой — открытый камин. Это, как правило, огороженный с трех сторон открытый очаг, над которым расположен дымосборник.

Как и у любого прибора, у него есть преимущества и недостатки.

К преимуществам открытого камина относятся: исторические традиции в использовании, простота конструкции, относительная доступность по деньгам, ощущение присутствия у открытого огня, тепло через излучение (практически все полезное тепло, получаемое от сгорания топлива, поступает в помещение через излучение от нагретых внутренних керамических или чугунных поверхностей топки). Низкая температура отходящих газов — как следствие применения недорогих однослойных тонкостенных дымоходов.

Недостатки: повышенная пожароопасность в месте установки от летящих искр и выкатывающихся углей. Низкая температура в топке. Дрова сгорают не полностью. Крайняя неэффективность как отопительного прибора. КПД не превышает 20 %. Большой расход дров. Большое количество воздуха, требуемого для горения. Сквозняки в доме. Невозможность поддерживать длительное горение. Быстрое остывание нагретых поверхностей. Неполное сгорание приводит к загрязнению сажей и копотью не только окружающей среды, но и, что более актуально, дымоходов. Заужение сечения приводит к возгоранию сажи, преждевременному разрушению дымохода. Самое страшное — это может привести к пожару в доме. Дымоходы открытых каминов, при их регулярном использовании, приходится чистить как минимум 2 раза в год.

Устранение недостатков открытых каминов. Поверхность пола перед открытым камином должна быть выполнена из несгораемых материалов на достаточную глубину (до 1000 мм). С внешней стороны открытой топки можно проложить воздуховоды, с помощью которых снять тепло с задней стенки топки и повысить ее эффективность. Подвести непосредственно к топке с улицы независимый воздуховод для подачи воздуха для горения. Камин необходимо раз в месяц протапливать специальными дровами, способствующими очищению дымохода.

Более сложный отопительный прибор — это так называемый закрытый камин. Правильнее назвать этот прибор — камин или печь-камин конвекционного типа. Этот прибор представляет из себя закрытую камеру сгорания с дозированным поступлением необходимого для горения воздуха, 70 % полезного тепла, получаемого при работе камина, поступает в помещение посредством конвекции, а 30 % излучением через дверку, оборудованную жаропрочным стеклом.

Преимущества закрытого камина. За счет оптимального режима горения в топке достигается очень высокая температура — до 600–800 °C. Топливо сгорает практически полностью. Эффективность выделяемого тепла таких каминов, печей-каминов, в зависимости от наличия системы дожига вторичных газов, достигает 50–75 % от теоретически возможного. Для получения количества тепла, аналогичного открытому камину, нужно в 2,5–3 раза меньше дров. Загрязнение дымохода значительно меньше, чем при работе открытого камина.

Достаточно одной чистки в 1–2 сезона.

Пожаробезопасность в месте установки камина, печи-камина. Закрытая дверка предохраняет помещение от вылета искр и углей. Быстрый прогрев помещения за счет конвекции, циркуляции воздуха между топкой и внешним контуром. Значительно меньшее, по сравнению с открытым камином, потребление воздуха для горения.

Недостатки: получаемые при сгорании газы, поступающие в дымоход, достигают 400–600 °C. Из-за этого приходится применять дорогостоящие многослойные дымоходы и устраивать большие противопожарные отступы. Топить можно только высокачественными сухими дровами лиственных пород при 10–15 % влажности. В противном случае топка быстро покрывается копотью и выходит из строя. Конвекционные потоки, образуемые при воздушном охлаждении топки, переносят по помещению пыль. Как следствие — аллергические реакции. Отсутствие у большинства закрытых каминов аккумулирующих возможностей приводит к перегреву помещения. При самом оптимальном режиме (минимум поступающего воздуха и препятствие выходу продуктов сгорания) топка от розжига до затухания работает максимум 5–6 часов.

Устранение недостатков закрытых каминов: для понижения температуры отходящих газов, поступающих в дымоход, необходимо снять тепло с внешней поверхности дымосборника, или подсоединительного элемента. Для этого устраиваются воздушные или водяные теплообменники. Водяные теплообменники подсоединяются к отопительной системе дома. Возможно устройство теплонакопительного контура вокруг дымосборника из специальных теплоемких материалов. Кроме понижения температуры отходящих газов, такое решение создает аккумулирующие возможности и улучшает плавность работы камина. Наиболее оптимальным решением по устранению недостатков закрытого камина является устройство параллельно с закрытой топкой индивидуального или стандартного отопительного щитка из шамота или металла (блок отбора мощности). При растопке камин работает напрямую, минуя отопительный щиток. Тепло поступает в помещение в основном за счет конвекции. После возникновения устойчивой тяги клапан направляет поток дымовых газов через отопительный щиток. Отходящие газы охлаждаются. Выделяемое при этом тепло аккумулируется на внутренних керамических поверхностях отопительного щитка. Такое решение повышает эффективность закрытого камина до 80–90 % и создает хорошие аккумулирующие возможности системы. Значительное количество тепла выделяется в помещение через излучение. Большинство современных закрытых топок оборудовано патрубком для подсоединения воздуховода, подающего воздух для горения в топку непосредственно с улицы. При таком решении воздух в помещении не сгорает в топке и «не пересушивается».

Теплонакопительная печь, кроме закрытой камеры сгорания, с дозированным поступлением необходимого для горения воздуха (в отличие от камина конвекционного типа) обладает интегрированными в общую конструкцию газоходами (как правило, 3–4 колена) из кирпича или шамота. Горячие газы при прохождении остывают и отдают тепло керамическим поверхностям каналов газоходов. За счет этого температура отходящих газов понижается до 150–170 °C.

Преимущества. Наличие керамических газоходов позволяет накопить значительное количество тепла в конструкции печи и затем, в течение длительного времени (до 24 часов), плавно отдавать тепло в помещение. Отсутствие резких перепадов температур в помещении. Тепло передается за счет излучения от нагретых поверхностей печи. Наиболее полезный для здоровья способ теплопередачи. Отсутствие переноса пыли. Высокая эффективность — КПД до 90 %. Низкий расход дров. Минимальный расход воздуха для горения.

Недостатки. Высокая инерционность. Пройдет несколько часов, прежде чем печь начнет отдавать тепло от нагретых поверхностей. Небольшая дверка, закрывающая топку. Наименьший «эффект присутствия» по сравнению с открытым и закрытым каминами. Относительная громоздкость и большой вес конструкции. Необходимость устройства независимого фундамента.

Устранение недостатков теплонакопительных печей. Желательно применять относительно большую остекленную топочную дверку. Это позволяет добиться быстрого получения тепла через дверку и лучшего наблюдения за огнем. В теплонакопительных печах

возможно устройство дополнительной конвекционной камеры. В стадии прогрева печи через такую камеру посредством конвекции в помещение сразу поступает нагретый воздух. Когда печь протоплена, решетки для конвекции закрываются, и печь отдает тепло только через излучение. Современные теплонакопительные печи выполняются из тонкостенных искусственных материалов с высокими теплотехническими характеристиками. Вес таких конструкций значительно меньше, чем вес традиционных конструкций из полнотелого кирпича.

ВНИМАНИЕ

Что выбрать? Если проблема негативного воздействия на организм конвекции (перенос пыли, сухость воздуха), плавность работы камина (медленное нагревание и остывание) для вас не слишком принципиальны, но при этом вы стремитесь максимально возможно обезопасить себя в противопожарном плане и, главное, получить большой размер стеклянного экрана, то закрытый камин будет оптимальным решением. Если вы заботитесь об оптимальном климате в доме и конструкция фундамента позволяет установить тяжелый отопительный прибор, то теплонакопительная печь — лучшее решение.