Камин как источник тепла ни для кого не является новинкой. Человек издавна использовал огонь в камине не только для удовольствия и красоты. Поэтому и сейчас благодаря современным технологиям огонь в камине может обогревать весь дом и нагревать воду.

Предлагаем ознакомиться с такими каминами, которые, кстати, называют не просто каминами, а термокаминами, каминами с водяной рубашкой, каминами с водяным контуром, каминами с теплообменником, водяными каминами или каминами-котлами. Мы будем называть его термокамином.

Предлагаем Вашему вниманию конструкцию, принцип работы и особенности управления, преимущества и отличия термокамина от котла.

Что же такое термокамин?

Термокамин или камин с водяным нагревательным контуром (водяной рубашкой) – это, по сути, твердотопливный котел с дизайном традиционного камина, который позволяет и наслаждаться пламенем огня, и отапливать дом, не теряя при этом тепло через дымоход.

Экономические термокамины часто используют как дополнительную систему теплоснабжения при имеющейся традиционной системе отопления, что позволяет снизить затраты на обогрев целого дома (до 40%). Итак, термокамины можно использовать и как основной, и как альтернативный источник тепла.

камин, как основной источник тепла

Если вы желаете использовать камин как единственный источник тепла в доме, тогда схему подключения необходимо разрабатывать таким образом, чтобы термокамин обеспечивал отопление всей площади дома и подогревал воду для бытовых нужд.

Если система отопления уже есть (или запроектирована) с газовым, электрическим или другим источником тепла, то общая схема подключения предусматривает отключение основного источника тепла при установлении камина с водяной рубашкой. То есть тогда в термокамине включается автоматика, которая контролирует температуру теплоносителя в отопительной системе, и, если заданной температуры достигнуто, то автоматически выключается основной источник тепла.

С помощью термокамина можно избежать нерационального сжигания дров, что свойственно классическим каминам, и, соответственно, снизить расходы на энергоносители. К тому же закругления в конструкции термокамина с тыльной стороны топки позволяет увеличить теплообмен, причем вогнутую форму топки можно использовать для приготовления пищи.

Таким образом, к основным преимуществам термокаминов относим:

  • возможность отапливать дом площадью 250 м2 и более;
  • камин – эффективная альтернатива традиционной системе отопления;
  • высокая экономичность системы с термокамином.
камин с закрытой топкой

Закрытая топка камина

Давайте вспомним историю возникновения камина, его использования и изменения, которые произошли с ним на протяжении прошлых веков.

История и эволюция каминов

С течением времени внешний вид, конструкция и функциональность каминов менялись. Так, первые классические камины были массивными, поэтому не в каждом помещении можно было их обустроить, к тому же для монтажа требовался значительный опыт и немалые средства. На определенном этапе развития человечества камин стал важным элементом интерьера и роскоши. Но сегодня мы наблюдаем переход от классических каминов до закрытых топок, что позволяет использовать камин рационально и уменьшить его размеры. Обычные закрытые топки начали применять для отопления домов, то есть камин приобрел более функциональное назначение. С усовершенствованием закрытых топок додумались до создания каминных топок с водяным контуром, то есть термокаминов. Сегодня камины с водяным контуром функционируют во многих жилых домах во всем мире, а их популярность ежегодно только растет.

ЧИТАЙТЕ  Кабельные нагревательные электрические маты для теплого пола

Каким образом и благодаря чему функционирует термокамин?

Принцип действия термокамина практически не сильно отличается от обычного с закрытой металлической топкой. Разница лишь в том, что внутрь топки добавили металлические пластины, сделали стенки топки двойными с трех сторон и в области, где сужается топка к выходному патрубку, – для отбора тепла из продуктов сгорания, которые удаляются через дымоход. Образованное пространство, так называемая водяная рубашка, предназначено для воды, которая нагревается внутри, что позволяет подсоединить к камину накопительный бак для горячего водоснабжения и радиаторы отопления. В простых каминах естественная циркуляция воды (теплоносителя) осуществляется в контуре, а усовершенствованные модели оборудованы циркуляционным насосом.

Принцип работы термокамина

Принцип работы термокамина

Термокамин в качестве основного или резервного источника тепла может взаимодействовать с электрическими, мазутными, твердотопливными котлами, а также солнечными коллекторами, обеспечивая в доме отопления (в том числе обустройство системы теплый пол) и горячее водоснабжение. В последнем случае его часто сочетают с накопительными бойлерами косвенного подогрева воды, когда вода, которая циркулирует в отопительном контуре, проходит через теплообменник бойлера и нагревает воду, которая присутствует в емкости.

Вода при этом аккумулирует тепло и остается достаточно теплой еще даже до 10-ти часов после завершения горения в топке. Чтобы гарантировать обеспечение температурных параметров воды, в бойлер можно встроить ТЭНы, которые после сгорания топлива в топке включаются; и при разжигании камина – выключаются. Когда есть принудительная циркуляция теплоносителя, тогда можно использовать трубы малого диаметра (10-15 мм) и радиаторы с повышенным гидравлическим сопротивлением. Когда в водяной рубашке присутствуют пластинчатые теплообменники, тогда можно обеспечить помещение и теплом, и горячей водой в двух точках водосбора. Кроме каминов на дрова, есть также и модели на паллеты, используя которые можно автоматизировать подачу топлива с минимальным участием человека в обслуживании камина.

Термокамин на паллеты

Термокамин на паллеты

Чем отличается система отопления с термокамином от традиционной с котлом?

По экономичности водяное отопление с термокамином несколько уступает традиционным системам. Однако при отсутствии газоснабжения или удаленности отопительного объекта от газовых и электрических магистралей и нерегулярном его посещении хозяевами, термокамин может стать почти единственным выбором. Тогда почему бы не использовать термокамин для обогрева дома в месте, куда нецелесообразно или невозможно прокладывать газ? Причем если камин для отопления устанавливают в домах, в которых проживают постоянно, то вместо воды используют антифриз, что предотвращает замерзание системы.

ЧИТАЙТЕ  Технология монтажа водяного теплого пола – шаг за шагом

Летом же выключают контур системы отопления термокамина, и тогда камин работает только для приготовления горячей воды для бытовых нужд.

Таким образом, исчезает проблема бесполезного сжигания дров, как, скажем, в традиционных каминах, и снижаются затраты на энергоносители.

Что обеспечит в помещении твердотопливный термокамин по сравнению с газовым котлом:

— комфорт и тепло в доме;

— экономию средств на энергоносителях;

— приятную атмосферу и эстетическое дополнение к интерьеру помещения;

— бесперебойную работу системы отопления при отсутствии хозяев;

— многофункциональность благодаря подсоединению других систем.

Рассмотрим конструкцию водяного контура (рубашки) термокамина.

Основные конструктивные элементы:

— пространство между стенками – 4 см; трубки теплообмена над огнем;

— водяной контур должен содержать в среднем 40 л теплоносителя;

— толщина стенки камеры сгорания для открытой системы отопления – 4 мм, для закрытой – 6 мм;

— материал изготовления – сталь.

Теплоноситель, который нагревается в камине, отдает тепло через теплообменник контура отопления или горячего водоснабжения. Рабочая температура камина + 70°С, коэффициент полезного действия – 75-80%.

Конструкция термокамина

Конструкция термокамина

Как управлять работой термокамина?

Процессом горения в камине можно управлять с помощью шибера и подачей воздуха, которую регулируют в ручном режиме или при помощи автоматики, управляющей целой системой.

В закрытую камеру сгорания камина закладывают дрова из такого расчета: на 7 кВт мощности 2 кг древесины лиственных пород. Если термокамин – единственный источник тепла, тогда необходимо 2-5 загрузок дров в сутки (зависит от температуры окружающей среды).

Как правильно выбрать мощность термокамина и систему управления

Основные критерии и показатели при выборе термокамина по мощности – площадь дома и его теплопотери. Камины бывают с разной мощностью – от 8 до 32 кВт. Системой термокамина управляет электронная автоматика, которая с помощью управления дроссельной заслонкой поддерживает необходимую температуру в водном контуре. Эту заслонку монтируют на входе подачи воздуха и регулируют в соответствии с температурой воды.

Для отопительной системы с использованием термокамина устанавливают электронные терморегуляторы, которые позволяют автоматически управлять всей системой. Терморегулятор включает насосы системы камина, когда достигается заданная температуры воды в контуре, а когда необходимо, отключает другой источник тепла, а также управляет подачей воздуха в топку. При отключении электричества он полностью закрывает дроссельную заслонку подачи воздуха для постепенного затухания огня. Когда температура воды в системе снижается до определенной отметки, тогда автоматически включается другой источник, если такой имеется.

Благодаря этому термокамин берет топлива ровно столько, сколько нужно для отопления дома и подогрева воды.

Какова конструкция термокамина и как его устанавливать?

Термокамины изготовлены из стали толщиной 4-6 мм, а дверцы и рамка – из чугуна. Стенки камина – двойные, пространство между ними – 4 см. Водяной контур – это пространство между стенками и трубкой над очагом, который наполнен водой (около 40 л).

ЧИТАЙТЕ  Краткая история развития отопления

При установке термокамина нужны такие же условия, как и для обычных закрытых каминных топок. Его подсоединяют к каналу дымохода с сечением, которое рекомендуют производители топки. И оно должно быть не менее чем 14×24 см или диаметром более 20 см. Высота дымохода не может быть меньше 6 м. Следует также учитывать подвод воздуха для сгорания топлива. Поэтому лучше подводить воздух извне с помощью специального канала диаметром 10 см, к которому надо монтировать дроссельную заслонку от автоматики.

Как работает камин и насколько это безопасно?

Принцип работы термокамина такой же, как и котла на твердое топливо. Для безопасной работы отопительная система должна быть открытой (только в некоторых случаях можно сделать систему закрытого типа).

Особенность системы открытого типа в том, что в ней есть расширительный бак, куда перетекает вода из водяного контура, что защищает работу системы. Увеличение объема воды из-за нагрева не создает дополнительного давления на стенки топки, а избыток воды принимает расширительный бак. После этого вода переливается в канализацию, предотвращая аварийную ситуацию.

Соединить открытую систему термокамина с закрытой системой отопления можно через теплообменник, что является простым и надежным решением. В закрытой системе теплообменник отсутствует, а топку подсоединяют непосредственно к системе отопления.

Как рассчитать и какое выбрать топливо для работы термокамина?

Для работы термокамина рекомендуется использовать лиственные породы деревьев влажностью не более чем 20-30%. КПД при этом составляет 75%. Ориентировочно на 8 кВт мощности тратят 1,8 кг дров. При условии установки термокамина к аккумуляционному баку, он может работать как единственный источник тепла. Для отопления дома площадью 200 м2 на один отопительный сезон нужно около 4 м3 дров.

Как эксплуатировать камин: основные правила и требования

Камин надо монтировать с открытым расширительным баком, изготовленным из утолщенной стали. До подачи в отопительную систему вода сначала прогревается в теплообменнике (A) и в баке (Б) на тыльной полукруглой стенке топки. Для ускорения процесса розжига (топка – в открытом положении) заслонка дыма (В) должна быть в открытом положении, благодаря чему дымовые газы мгновенно и свободно поступают в канал для отвода дыма (Г). После возгорания пламя и перевода термокамина в рабочий режим дверцу следует закрыть; заслонка (В) при этом с помощью автоматики переходит в закрытое положение. Таким образом, продукты сгорания перед поступлением в канал для отвода дыма успевают осуществить тепловой обмен с баком для нагревания воды (Б) и теплообменником (A); (Д) – термоизоляция, поставляемая опционально, (Е) – заслонка в закрытом положении, (Ж) стекло – ветрокерамика, которая является термостойкой к температуре до 800°C.

Принцип действия топки термокамина

Принцип действия топки термокамина

Андрей АНДРУШКО

Комментарий специалиста

Михаил АНДРУХИВ, инженер-теплотехник:

Использование камина с водяной рубашкой позволяет хозяевам наслаждаться «живым» горящим огнем и одновременно отапливать дом, используя традиционные радиаторы или теплый пол.

Чтобы ежегодно не тратить значительные средства на отопление, можно сэкономить. Заменить старый котел на новый – это достаточно дорого, но можно несколько модернизировать имеющийся камин. Для этого в трубе надо поменять вкладыш на новый (это так называемая водяная рубашка), в котором будет циркулировать теплоноситель.

Водяная рубашка позволяет использовать технологии возобновляемых источников тепла, а камин в качестве альтернативы котла поможет в этом. Огонь в камине нагревает теплообменник и соответственно воду в нем. Как только камин зажигают, термостат в автоматическом режиме отключает котел, и наоборот, когда к термостату поступает сигнал, что огонь в камине погас – он включает котел. Попеременная работа камина и котла также предотвращает перегрев помещения.

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

введіть свій коментар!
введіть тут своє ім'я