Камін як джерело тепла ні для кого не є новинкою. Людина здавна використовувала вогонь у каміні не лише для задоволення і краси. Відтак і нині завдяки сучасним технологіям вогонь у каміні може обігрівати цілий будинок та нагрівати воду.

Пропонуємо ознайомитися з такими камінами, які, до речі, називають не просто камінами, а термокамінами, камінами із водяною сорочкою, камінами із водяним контуром, камінами із теплообмінником, водяними камінами або камінами-котлами. Називатимемо його термокаміном.

До вашої уваги – конструкція, принцип роботи й особливості керування, переваги та відмінності термокаміна від опалювального котла.

Що ж таке термокамін?

Термокамін або камін із водяним нагрівальним контуром (водяною сорочкою) – це, по суті, твердопаливний котел із дизайном традиційного каміна, який дає змогу і насолоджуватися полум’ям вогню, і опалювати ним будинок, не втрачаючи при цьому тепло через димохід.

Економічні термокаміни часто використовують як додаткову систему теплопостачання при наявній традиційній системі опалювання, що дає змогу знизити витрати на обігрівання цілого будинку (до 40%). Отож, термокаміни можна використовувати як основне, і як альтернативне джерело тепла.

камін, як основне джерело тепла

Якщо ви хочете використовувати камін як єдине джерело тепла у будинку, тоді схему під’єднання необхідно розробляти таким чином, що термокамін забезпечуватиме опалення усієї площі будинку і підігріватиме воду для побутових потреб.

Якщо система опалення вже є (або запроектована) з газовим, електричним або іншим джерелом тепла, то загальна схема під’єднання передбачає вимкнення основного джерела тепла при встановленні каміна з водяною сорочкою. Тобто тоді у термокаміні вмикається автоматика, яка контролює температуру теплоносія в опалювальній системі, і, якщо у такому випадку заданої температури досягнуто, тоді автоматично вимикається основне джерело тепла.

За допомогою термокаміна можна уникнути нераціонального спалювання дров, що властиво класичним камінам, і, відповідно, знизити витрати на енергоносії. До того ж заокруглення у конструкції термокаміна з тильного боку топки дає змогу збільшити теплообмін, при чому увігнуту форму топки можна використовувати для приготування їжі.

Отож, до основних переваг термокамінів відносимо:

  • можливість опалювати будинок площею 250 м2 і більше;
  • камін – ефективна альтернатива традиційній системі опалення;
  • висока економічність системи з термокаміном.
камін з закритою топкою
Закрита топка каміна

Давайте згадаємо історію виникнення каміна, його використання та зміни, яких він зазнав упродовж минулих століть.

Історія, розвиток та еволюція камінів

Із плином часу зовнішній вигляд, конструкція та функціональність камінів змінювалися. Так, перші класичні каміни були масивними, тому не у кожному приміщенні можна було їх облаштувати, до того ж монтаж потребував значного досвіду і чималих коштів. На певному етапі розвитку людства камін став важливим елементом інтер’єру й розкоші. Та сьогодні ми спостерігаємо перехід від класичних камінів до закритих топок, що дає змогу використовувати камін раціональніше та зменшити його розміри. Звичайні закриті топки почали застосовувати для опалення будинку, тобто камін набув більш функціонального призначення. З удосконаленням закритих топок додумалися до створення камінних топок з водяним контуром, тобто термокамінів. Сьогодні каміни з водяним контуром функціонують у багатьох житлових будинках у всьому світі, а їхня популярність щороку тільки зростає.

ЧИТАЙТЕ  Стяжка для теплої підлоги: як правильно облаштувати

Яким чином і завдяки чому функціонує термокамін?

Принцип дії термокаміна практично не дуже відрізняється від звичайного із закритою металевою топкою. Різниця лише у тім, що всередину топки додали металеві пластини, зробили стінки топки подвійними із трьох боків та у ділянці, де звужується топка до вихідного патрубка, – для відбирання тепла з продуктів згоряння, що видаляються через димар. Утворений простір, так звана водяна сорочка, призначений для води, яка нагрівається всередині, що дає змогу під’єднати до каміна накопичувальний бак для гарячого водопостачання або радіатори опалення. У простих камінах природна циркуляція води (теплоносія) здійснюється у контурі, а удосконалені моделі обладнані циркуляційним насосом.

принцип дії термокаміну
Принцип роботи  термокаміна

Термокамін як основне або резервне джерело тепла може взаємодіяти з електричними, мастильними, твердопаливними котлами, а також сонячними колекторами, забезпечуючи у будинку опалення (у тому числі облаштування системи тепла підлога) та гаряче водопостачання. В останньому випадку його часто поєднують з накопичувальними бойлерами непрямого підігрівання води, коли вода, яка циркулює в опалювальному контурі, проходить через теплообмінник бойлера і нагріває воду, що є у ємності.

Вода при цьому акумулює тепло і залишається досить теплою ще навіть до 10-ти годин після завершення горіння у топці. Щоб гарантувати забезпечення температурних параметрів води, у бойлер можна вмонтувати ТЕНи, які після згоряння палива у топці вмикаються; та при розпалюванні каміна – вимикаються. Коли є примусова циркуляція теплоносія, тоді можна використовувати труби малого діаметра (10–15мм) та радіатори із підвищеним гідравлічним опором, та коли у водяній сорочці є пластинчасті теплообмінники, тоді можна забезпечити помешкання і теплом, і гарячою водою у двох точках водозбору. Окрім камінів на дрова, є також і моделі на пелети, за використання яких можливо автоматизувати подавання палива з мінімальною участю людини в обслуговуванні каміна.

термокамін на пелети
Термокамін на пелети

Чим відрізняється система опалення з термокаміном від традиційної із котлом?

За економічністю водяне опалення із термокаміном дещо поступається традиційним системам. Однак за відсутності газопостачання чи віддаленості опалювального об’єкта від газових й електричних магістралей та нерегулярному його відвідуванні господарями, термокамін може стати майже єдиним вибором. Тоді чому б не використовувати термокамін для обігрівання будинку у місці, куди недоцільно чи неможливо прокладати газ? При чому у камінних системах опалення у будівлях, де не проживають постійно, використовують замість води антифриз, що запобігає замерзанню системи.

ЧИТАЙТЕ  7 міфів про електричну теплу підлогу

Влітку ж вимикають контур системи опалення термокаміна, і тоді камін працює тільки для приготування гарячої води для побутових потреб.
Таким чином, зникає проблема марного спалювання дров, як, скажімо, у традиційних камінах, та знижуються витрати на енергоносії.

Що забезпечить у помешканні твердопаливний термокамін порівняно з газовим котлом:

– комфорт й тепло у будинку;

– заощадження коштів на енергоносіях;

– приємну атмосферу та естетичне доповнення до інтер’єру помешкання;

– безперебійну роботу системи опалення за умови відсутності господарів;

– багатофункціональність завдяки під’єднанню інших систем.

Розглянемо конструкцію водяного контура (сорочки) термокаміна.

Основні конструктивні елементи:

– простір між стінками – 4 см; трубки теплообміну над вогнем;

– водяний контур має містити в середньому 40 л теплоносія;

– товщина стінки камери згоряння для відкритої системи опалення – 4 мм, для закритої – 6 мм;

– матеріал виготовлення – сталь.

Теплоносій, що нагрівається у каміні, віддає тепло через теплообмінник контуру опалення чи гарячого водопостачання. Робоча температура каміна +70°С, коефіцієнт корисної дії –75–80%.

конструкція водяного контура (сорочки) термокаміна.
Конструкція термокаміна

Як керувати роботою термокаміна?

Процесом горіння у каміні можна керувати за допомогою шибера та подачею повітря, яку регулюють у ручному режимі або за допомогою автоматики, що керує цілою системою.

У закриту камеру згоряння каміна закладають дрова з такого розрахунку – на 7 кВт потужності 2 кг деревини листяних порід. Якщо термокамін – єдине джерело тепла, тоді необхідно 2–5 завантажень дров на добу (залежить від температури навколишнього середовища).

Як правильно вибрати потужність термокаміна і систему керування

Основні критерії та показники при виборі термокаміна за потужністю – площа будинку та його тепловтрати. Каміни бувають із різною потужністю – від 8 до 32 кВт. Системою термокаміна регулює електронна автоматика, яка за допомогою керування дросельною заслінкою підтримує необхідну температуру у водяному контурі. Цю заслінку монтують на вході подачі повітря і регулюють відповідно до температури води.

Для опалювальної системи з використанням термокаміна встановлюють електронні терморегулятори, які дають змогу автоматично керувати усією системою. Терморегулятор вмикає насоси системи каміна, коли досягається задана температури води у контурі, а коли необхідно, від’єднує інше джерело тепла, а також керує подачею повітря у топку. При вимкненні електрики він повністю закриває дросельну заслінку подачі повітря для поступового загасання вогню. Коли температура води у системі знижується до певної позначки, тоді автоматично вмикається інше джерело, якщо таке є.

Завдяки цьому термокамін бере палива рівно стільки, скільки потрібно для опалення будинку і підігрівання води.

Якою є конструкція термокаміна і як його встановлювати?

Термокаміни виготовлені зі сталі товщиною 4–6 мм, а дверцята і рамка – з чавуну. Стінки каміна – подвійні, простір між ними – 4 см. Водяний контур – це простір між стінками і трубкою над вогнищем, який наповнений водою (близько 40 л).

ЧИТАЙТЕ  Шведська сім’я обігріває будинок за допомогою теплиці

При установленні термокаміна потрібні такі ж умови, як і для звичайних закритих камінних топок. Його під’єднують до каналу димоходу з перерізом, який рекомендують виробники топки. Та він має бути не меншим ніж 14×24 см або діаметром більше ніж 20 cм. Висота димоходу не може бути меншою ніж 6 м. Слід також враховувати підведення повітря для згоряння палива. Тому краще підводити повітря ззовні за допомогою спеціального каналу діаметром 10 см, до якого треба монтувати дросельну заслінку від автоматики.

Як працює камін і наскільки це безпечно?

Принцип роботи термокаміна такий самий, як і котла на тверде паливо. Для безпечної роботи опалювальна система має бути відкритою (лише у деяких випадках можна зробити систему закритого типу).

Особливість системи відкритого типу – у тому, що у ній є розширювальний бак, куди перетікає вода з водяного контуру, що убезпечує роботу системи. Збільшення об’єму води через нагрівання не створює додаткового тиску на стінки топки, а надлишок води приймає розширювальний бак. Після цього вода переливається у каналізацію, запобігаючи аварійній ситуації.

Поєднати відкриту систему термокаміна із закритою системою опалення можна через теплообмінник, що є простим і надійним рішенням. У закритій системі теплообмінник відсутній, а топку під’єднують безпосередньо до системи опалення.

Як розрахувати і яке обрати паливо для роботи термокаміна?

Для роботи термокаміна рекомендовано використовувати листяні породи дерев вологістю не більше ніж 20–30%. ККД при цьому становить 75%. Орієнтовно на 8 кВт потужності витрачають 1,8 кг дров. За умови під’єднання термокаміна до акумуляційного бака, він може працювати як єдине джерело тепла. Для опалення будинку площею 200 м2 на один опалювальний сезон потрібно близько 4 м3 дров.

Як експлуатувати камін: основні правила та вимоги

Камін треба монтувати з відкритим розширювальним баком, виготовленим із потовщеної сталі. До подачі в опалювальну систему вода спочатку прогрівається у теплообміннику (A) і у баку (Б) на тильній напівкруглій стінці топки. Для пришвидшення процесу розпалювання (топка – у відкритому положенні) заслінка диму (В) має бути у відкритому положенні, завдяки чому димові гази миттєво та вільно надходять у канал для відведення диму (Г). Після спалахування полум’я та переведення термокаміна у робочий режим дверцята слід зачинити; заслінка (В) при цьому за допомогою автоматики переходить у закрите положення. Таким чином, продукти згоряння перед надходженням у канал для відведення диму встигають здійснити тепловий обмін з баком для нагрівання води (Б) і теплообмінником (A); (Д) – термоізоляція, яку поставляють опційно, (Е) – заслінка у закритому положенні, (Ж) скло – вітрокераміка, яка є термостійкою до температури до 800°C.

Принцип дії  топки  термокаміна
Принцип дії  топки  термокаміна

Андрій АНДРУШКО

Коментар фахівця

Михайло АНДРУХІВ, інженер-теплотехнік:

Використання каміна з водяною сорочкою дає змогу господарям насолоджуватися «живим» палаючим вогнем і водночас опалювати будинок, використовуючи традиційні радіатори або ж теплу підлогу

Щоб щороку не витрачати значні кошти на опалення, можна заощадити. Замінити старий котел на новий – це досить дорого, тому можна дещо модернізувати наявний камін. Для цього у димарі треба поміняти вкладиш на новий (це так звана водяна сорочка), у якому циркулюватиме теплоносій.

Водяна сорочка дає змогу використовувати технології відновлюваних джерел тепла, а камін як альтернатива котла допоможе у цьому. Вогонь у каміні нагріває теплообмінник і відповідно воду в ньому. Як тільки камін запалюють, термостат у автоматичному режимі вимикає котел, і навпаки, коли до термостата надходить сигнал, що вогонь у каміні погас – він вмикає котел. Поперемінна робота каміна і котла також запобігає перегріванню приміщення.

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

введіть свій коментар!
введіть тут своє ім'я