Об эффективности каминов существуют противоречивые мнения: одни считают их бесполезными; другие же намерены отапливать камином дом в морозную зиму.
Никто, конечно же, не отрицает необыкновенную притягательность открытого огня камина.
Содержание
Принцип действия камина
Для горения дров в открытом очаге требуется 6–9 м³ воздуха из расчета на 1 кг дров. При таком расходе воздуха обеспечивается эффективное горение с образованием некоторого количества дыма. Дыму, конечно же, легче выходить в комнату, чем в небольшое отверстие в потолке топки. Как этому воспрепятствовать?
В очаге нет входных дверок, и путь дыму преграждает только поток воздуха, направленный из комнаты в очаг и далее через дымоход в атмосферу. Практические измерения показали, что такой поток воздуха может выполнять функции дверок, преграждая дыму путь в комнату, при условии, что скорость его составляет не менее 0,25 м/с.
Пример
В камине с размером портала 1х0,5 м сжигается 5 кг дров в течение 1 ч. Чтобы предотвратить попадание дыма в комнату, в камин за 1 ч необходимо обеспечить подачу воздуха не менее:
V = 1 x 0,5 x0,25 x 3600 = 450 м³
Полученное количество воздуха примерно в 1,5 раза превышает объем всего здания, то есть рассматриваемый очаг обусловливает кратность обмена воздуха в 1 ч, равную 1,5. С другой стороны, для нормального горения 5 кг дров требуется всего 30–40 м³ воздуха.
Таким образом, несмотря на то, что для горения дров не требуется интенсивного обмена воздуха, все же для предотвращения возможности попадания дыма открытую комнату необходимо обеспечить подачу воздуха, в 10–15 раз большую, чем это необходимо для собственного горения дров.
Отсюда следует:
- камин весьма эффективен в межсезонье при просушивании небольшого дома периодического проживания (дом для уик-энда, дача), он позволит очень быстро нагреть помещение;
- в холодное время года (при температуре ниже -15–20°С) за довольно короткое время камин может «выстудить» дом.
Опыт эксплуатации камина и его КПД
Колосники с отверстиями или без отверстий?
Для очагов с входными дверками наличие колосников с отверстиями обязательно и в открытом очаге применение колосников с отверстиями способствует более полному и равномерному сгоранию дров. Однако количество воздуха, поступающего через отверстия в колосниках, составляет лишь 2–6% общей потребности воздуха для очага, поэтому значение колосниковой решетки для открытого очага заключается в том, что сокращается время использования очага и тем самым несколько уменьшается количество воздуха, уходящего в атмосферу.
Перекрытие заслонки не способствует повышению КПД очага, поскольку с уменьшением площади поперечного сечения дымохода уменьшается не только количество дымовых газов, выходящих наружу, но также и количество воздуха, поступающего в очаг, то есть уменьшается тот приток воздуха, который необходим для предотвращения попадания дыма из очага в комнату.
Подача наружного воздуха непосредственно в камин
Подача наружного воздуха в открытый очаг не способствует повышению его КПД в результате уменьшения влияния воздуха, поступающего из помещения. На практике через воздухозаборник в очаг попадает лишь 10–20% воздуха, необходимого для нормального функционирования очага, так как площадь сечения такого воздухозаборника всегда будет меньше площади сечения портала. Лишь наличие дверок (например, распашных) дает в этом случае весьма существенный эффект.
Дымоход камина
Очаг должен иметь дымоход достаточно большого сечения. Дымоход должен обеспечивать удаление из очага газов, образующихся при сгорании дров, а также воздуха, количество которого превышает объем газов в 10–30 раз. Поэтому сечение дымохода должно быть достаточно большим.
Конструкция и размеры кирпичного камина
О правильных размерах каминов существует столько мнений, сколько людей их высказывает. Здесь приведены размеры камина, рекомендуемые шведскими специалистами.
Улучшение функционирования очага
Термин «улучшение функционирования очага» можно применять для обозначения 2-х процессов:
- для повышения теплоотдачи (мощности) очага, когда требуется повысить температуру воздуха внутри помещения;
- для уменьшения потребности воздуха для очага, когда требуется поддержать неизменную температуру внутри помещения или улучшить условия тяги в очаге.
Увеличение теплоотдачи камина
Обеспечение эффективности теплоотдачи требуется в помещениях, в которых необходимо за короткое время повысить температуру воздуха, например для просушивания дачного дома. Существует несколько дополнительных устройств, удовлетворяющих вышеизложенным требованиям. Поскольку после обогрева воздуха внутри помещений потребность в тепловой мощности снижается, то было бы целесообразным удалить из очага дополнительные устройства по достижении требуемой температуры воздуха в помещении.
Почти все устройства, предназначенные для улучшения теплоотдачи очага, обогревают воздух, поступающий в помещение, поэтому при выборе и монтаже такого устройства необходимо обращать особое внимание на температуру воздуха, выходящего из такого устройства, и на имеющиеся поблизости деревянные конструкции затем, чтобы температура подогретого воздуха не превышала 130°С.
Уменьшение потребности воздуха
Если от очага не требуется большой мощности (достигнута требуемая температура воздуха внутри помещения), то для улучшения функционирования очага следует уменьшить поступление воздуха в него. Оборудовав очаг плотно закрывающимися дверками, можно уменьшить расход энергии на отопление дома, т.к. плотно закрытые дверки предотвращают напрасный воздухообмен.
Эффективность камина с дополнительным воздушным нагревом
В Англии, где камины с воздушным обогревом особенно распространены, были проведены исследования с целью сравнения эффективности каминов различных конструкций. Исследовались камины обычной конструкции и с дополнительным воздушным нагревом.
Было установлено, что КПД обычного камина составляет 15–18%, а камина с дополнительным воздушным подогревом — 36%, причем 1/3 теплоты передается конвекцией.
Комментарии