Эффективность каминов

Опубликовано mensh - вс, 07/27/2003 - 16:15
О целесообразности строительства каминов существуют самые противоречивые мнения: одни считают, что толку от них никакого; другие намерены отапливать камином дом в морозную зиму. При этом никто, конечно же, не отрицает необыкновенную притягательность открытого огня камина.

Принцип действия открытого очага

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 очаге с размером портала 1х0,5 м сжигается 5 кг дров в течение 1 ч. Чтобы предотвратить попадание дыма в комнату, в очаг 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, т.е. 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 открытого очага. КПД открытого очага

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, т.е. уменьшается тот приток воздуха, который необходим для предотвращения попадания дыма из очага в комнату.

Подача наружного воздуха непосредственно в очаг и КПД камина

Зачастую можно слышать утверждения о том, что подача наружного воздуха в открытый очаг 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, т.к. площадь сечения такого воздухозаборника всегда будет меньше площади сечения портала. Лишь наличие дверок (например, распашных) дает в этом случае весьма существенный эффект.

Дымоход

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 очага

О правильных размерах очагов существует столько мнений, сколько людей их высказывает. Здесь приведены размеры очага, 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 (мощности) очага

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 для очага

Если от очага не требуется большой мощности (т.е. имеются постоянные жилые помещения или 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 каминов 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.

Поделиться с друзьями