Отопление камином. Рекуператор дымохода
Предполагает поступление горячего воздуха только в помещения, прилегающие к камину или расположенные над ним. Горячий воздух по главному каналу, соединенному с топкой, поднимается так же, как дым в дымоходе, а затем расходится по распределительным каналам. Это происходит только в вертикальных каналах, поэтому длину горизонтальных отрезков сокращают до минимума. Чем длиннее каналы и чем сложнее их сеть, тем сильнее помехи, возникающие при движении воздуха. Их может преодолеть только сила тяги в камине, которая напрямую зависит от разности температур нагретого и холодного воздуха, а также от высоты трубы. Если помехи сильнее тяги, горячий воздух не поступит в помещение. Использование принципа гравитации оправданно только в случае отопления двух-четырех помещений, расположенных недалеко от камина. К достоинствам естественного воздухообмен можно отнести то, что он не требует обслуживания, не зависит от поставок электроэнергии, не производит шум. Однако он чувствителен к смене давления и движению воздуха в канале, наружной температуры, силы ветра, от расположения камина, планировки помещений и имеет много ограничений, связанных с прокладкой воздушных каналов. Рекомендуем при редком использовании камина.
Механический воздухообмен без притока наружного воздуха Используют для обогрева дома средней площади. В этом случае для равномерного движения и распределения воздуха естественного воздухообмена может быть недостаточно, поэтому на входе воздуха в камин или в главном канале монтируют вентиляторы, сохраняя при этом возможность работы системы в гравитационном режиме. Если одного вентилятора недостаточно, можно установить необходимое количество приборов, расположив их поочередно. Для транспортировки горячего воздуха в канале используют высокотемпературные вентиляторы, устойчивые к высокой температуре и ее перепадам. Такие приборы имеют пропускную способность до 600 м 3 /ч и в состоянии распределять воздух на длинные расстояния. Лучше всего размещать их подальше от помещений, в которых находятся люди, например на чердаке или в «подсобках». Хотя механическая система гораздо дороже гравитационной, она позволяет прокладывать каналы разной длины и высоты, выбрав вентилятор требуемой мощности, достаточной для транспортировки воздуха к воздуховоду. Вентиляторы выбираются не только по расходу воздуха, но и по давлению которое они создают, а точнее - пересечение расхода и давления (рабочая точка). Давление вентилятора, [Па] выбирают исходя из потерь давления на участках системы. Возможно систему автоматизировать с контролем температуры в дымоходе, помещении и наружного воздуха, т.к. возможна ситуация, особенно при распале камина, когда отбор тепла будет влиять на тягу.
Механический воздухообмен с притоком наружного воздуха Как говорилось выше, классический камин без энергоэффективных решений это чаще роскошь или предмет интерьера, чем теплогенератор, т.к. потребляет значительное количество наружного воздуха на зхамену вытяжному. Фактически, нагретый системой отопления или централизированной системой вентиляции улетает в дымовую трубу, как и средства на его нагрев. Вспомните советсткие фильмы про Шерлока Холмса, который сидел у камина накрывшись пледом - зачем, если камин теплогенератор. Все дело в холодном воздухе, который легче теплого и стелиться по полу образуя крайне неприятные сквозняки. Данную проблемму решают системы с частичным притоком наружного воздуха, необходимость которого нагревать отпадает, т.к. он подводиться прямо в каминную топку снизу. Топку желательно купить с патрубками для забора наружного воздуха. Но практика показала, что брендовые фирмы-продавцы топок с десятилетием работы сами редко в курсе, что у них топки с притоком, что приходилось им показывать в их же выставочном зале.
Система оборудована: - решетка забора наружного воздуха и воздухораспределители приточного; - адаптеры решеток и теплоизолированные воздуховоды на забор и подачу воздуха; - рекуператор дымохода; - вентилятор центробежный высокотемпературный; - фильтр грубой очистки наружного воздуха; - дроссель-клапанами для регулировки расхода воздуха по помещениям.
Если систему дополнить калорифером догрева воздуха после рекуператора камина, то даже без камина система сможет выполнять роль воздушного отопления. Для полностью автоматической работы, возможно ее согласовать с системой автоматики на датчиках температуры и щите управления.
Материалы для воздушных каналов Для прокладки воздуховодов (каналов), по которым движется горячий воздух, используют кирпич или воздуховоды из оцинкованной, нержавеющей стали. Можно также установить готовые гибкие воздуховоды, но в этом случае нужно учесть, что эластичная труба длиной больше метра, особенно если она не распрямлена, увеличивает помехи (потери давления, [Па]) на пути воздушного потока, а значит, требует более мощного вентилятора, потребляющего больше энергии или необходимо живое сечение выполнить с запасом на складки со скоростью воздуха ниже, чем в стальном. Поэтому на длинных участках используют, как правило, оцинкованную сталь, а на коротких - эластичные трубы. Каналы, по которым движется нагретый воздух, должны быть теплоизолированы. Благодаря изоляции сокращаются потери тепла, частично гасится шум и повышается пожаробезопасность конструкции. Для обеспечения нормальной работы такого камина необходимо правильно организовать движение воздуха в каналах. Главной целью при этом является минимизация сопротивления потоку нагретого воздуха, что, в свою очередь, обеспечивается за счет создания идеально ровной внутренней поверхности каналов и уменьшения количества их изгибов. По этой причине при проектировании дома следует учесть, как минимизировать сопротивление воздушному потоку. Минимальные помехи создаются в прямых каналах с круглым сечением и большим диаметром. Для малых и средних домов эффективный размер каналов воздухопровода находится в диапазоне 0,1-0,25 м. Уменьшение сопротивления движению воздуха в системе, может быть достигнуто за счет соединения воздухопровода с камином отдельными каналами, избегая ответвлений и тройников. Если Вы планируете использовать принудительную подачу воздуха, следует помнить, о том, что воздуховоды не производят значимого шума, если скорость движения воздуха не более 4 м/сек. Для шумоглушения аэродинамического шума от вентилятора используют шумоглушители. Также источником "шумового загрязнения" может быть и сам воздухопровод, когда имеет небольшие размеры, неправильно подобран или плохо закреплен, что приводит к вибрации. Но вообще, если все сделать правильно, подобные проблемы отсутствуют.
Преимущества и недостатки каминного обогрева
Преимущества Отопительный прибор занимает мало места и быстро разогревается. Кроме того, каминный обогрев с системой воздухопроводов прост, надежен и доступен по цене. Он предполагает использование самого дешевого топлива - древесины - и особенно рекомендован тем, кто собирается уменьшить расходы на отопление дома.
Недостатки Использование камина в качестве основного отопительного прибора требует больших запасов дров, которые нужно где-то хранить. Места возле воздуховодов нуждаются в постоянной уборке. Кроме того, следует регулярно чистить дымоход и избавляться от пепла. Но все недостатки усугубляет низкое тепловой КПД (15—20 %), так как в открытый проем попадает в 8—15 раз больше воздуха. Чем требуется для горения, воздух забирает часть тепла и уносит его. Если необходим постоянный обогрев помещения, камин нужно постоянно топить, а это требует большого количества топлива. Для застройщиков домов представляет интерес объединение камина с печью. Печь эффективна для постоянного отопления дома, а камин является средством быстрого обогрева помещения и украшает интерьер. Печь и камин сооружают на общем фундаменте, такая конструкция дает значительную экономию материалов и полезной площади. Но на этом энергосбережение только начинается.
Рассмотрим подробнее принципиальную схему воздушного отопления камином. Как мы видим для увеличения теплоотдачи дымовых газов логично увеличить площадь теплоотдачи дымохода.
Это нам позволит выполнить рекуператор дымохода - 1м или 0,5м вставка в дымоход из нержавеющей стали с оребрением. Диаметр которой равен диаметру канала дымохода. В данной конструкции запрещено использовать заклепочное соединение вследствии высоких температур и агресивной кислотной среды. Некоторые организации производят рекуператоры дымоходов из дешевой нержавейки, которая выше температуры 400С теряет все свои кислотностойкие качества. О агрессивной среде в дымоходы Вы можете ознакомиться в разделе дымоходы.