Гори, гори ясно!

Технические решения, позволяющие перевести камин с закрытой топкой из ранга печей малой теплоемкости в ранг печей высокой теплоемкости, «научить» его запасать тепло впрок
Учеными доказано, что подавляющее большинство людей ощущают комфорт, когда температура в помещении 18-24С. Сегодня в продаже есть разнообразные отопительные устройства, способные в холодное время года независимо от капризов погоды поддерживать температуру в доме (или хотя бы в одной из его комнат) в указанных границах на протяжении длительного времени. Ких числу можно отнести камины с закрытой топкой, наделенные способностью аккумулировать тепло.

Гори, гори ясно!	NordpeisВРоссии история камина как декоративного очага, свидетельствующего главным образом о высоком положении его владельца в обществе, насчитывает несколько столетий. Так, достоверно известно, что в эпоху Петра I камины стали появляться в домах знати в Петербурге и Москве (в первую очередь в Немецкой слободе). Правда, многие из них редко выступали в роли теплогенераторов, так как дома обогревали с помощью более экономичного печного отопления. Например, в дворцах Петергофа, Кускова, Останкина и Лефортова камины соседствовали с печами, на которых всецело лежала ответственность за тепло в помещениях.

Внаши дни камин стал доступен широким слоям населения. Без него редко обходится даже весьма скромный загородный дом. Но и по сей день мало кто из потребителей рассматривает камин в качестве эффективного отопительного оборудования. Его воспринимают скорее как элемент внутреннего убранства гостиной или кабинета, "оправу" для многоликого пламени. Однако, обзаведясь камином с современной закрытой топкой, вполне реально организовать периодическое дровяное отопление хорошо утепленного дачного дома площадью 40-130м2, требующее даже в лютые холода не более 2-4закладок дров в сутки.

Массивное решение

Камин с закрытой топкой (она представляет собой металлический короб с дверкой с термостойким стеклом и часто именуется также вставкой) по принципу действия во многом похож на конвектор водяного отопления. Топка играет роль теплообменника. Для увеличения теплоотдачи она помещена в декоративный кожух- так называемую облицовку камина. Между металлическими поверхностями топки и облицовкой есть свободное пространство- от нескольких сантиметров по бокам топки до метра и более в верхней зоне, где расположен дымоход (иногда это пространство над топкой называют колпаком камина). При горении дров воздух между кожухом и топкой быстро нагревается, и начинается его восходящее движение (конвекция). Уже достаточно горячий воздух выходит в каминный зал через верхние отверстия в облицовке (иногда по воздуховодам нагретый воздух идет также в соседние комнаты), а на смену ему в нижнюю зону облицовки (как правило, под топку) приходит прохладный. Часть тепла поступает в помещение, где установлен камин, через стекло в дверце топки в виде тепловых волн, которые, подобно солнечным лучам, беспрепятственно пронизывают воздух, нагревая лишь непрозрачные поверхности и кожные покровы людей и домашних животных.

Гори, гори ясно!	Фото 1
ABX
Гори, гори ясно!	Фото 2
Фото В.Балашова
Гори, гори ясно!	Фото 3
«Гленрич»
Гори, гори ясно!	Фото 4
ABX
Гори, гори ясно!	Фото 5
Фото В.Балашова
Гори, гори ясно!	Фото 6
«Гленрич»

1-6.Камины и печи, закрытые чугунные или стальные топки которых встроены в конструкции, выполненные из предварительно собранных в панели изразцов, долго (не менее 2-4ч) обогревают помещение после того, как дрова прогорели. По конструкции и внешнему виду изразцовые облицовки весьма разнообразны.

Ксожалению, из-за незначительной массы (не более 100-190кг) закрытая каминная топка по своим теплотехническим возможностям не отличается от печей малой теплоемкости: буржуек, кирпичных печей-времянок ит.п. Камины, оборудованные закрытой топкой (особенно тонкостенной), на одной закладке дров эффективно обогревают помещение лишь непродолжительное время (не более 1-2ч). Пока горит огонь, температура воздуха резко повышается, однако накопления тепла в здании почти не происходит (от контакта с теплым воздухом конструкции дома нагреваются крайне медленно). Вскоре после того, как пламя погаснет, становится холодно, так как при исправной вентиляции всего за 1ч весь воздух, в котором «растворено» выработанное камином тепло, сменяется прохладным уличным. Чтобы получать достаточно тепла, каминную топку нужно постоянно подпитывать порциями топлива, что требует определенной сноровки, присущей разве что профессиональным кочегарам, а для привыкших к комфорту домовладельцев это неудобно.

Из глубины веков

Гори, гори ясно!	Фото В.Балашова Гори, гори ясно!	Фото В.БалашоваПрообраз современной закрытой каминной топки- чугунная печь, за резными дверцами которой можно наблюдать танец языков пламени. История чугунных печей начинается с появления чугунных пластин (плит). Их стали использовать в печах примерно в XVв. в Южной Германии. Как правило, это были четырехугольные печи, топливник которых составляли пять чугунных плит (самая старая из них датируется 1497г.). Позднее на топливник стали ставить чугунное трюмо: в нем размещали газоходные каналы и специальную камеру для еды, чтобы сохранять ее теплой. Начиная с XVIIв. чугунные печи становятся более совершенными технически и более разнообразными по конструкции и дизайну.

По материалам фирмы Anko

Интересно, что избежать существенного снижения температуры в помещениях, отапливаемых камином, не позволяет и режим длительного горения, предусмотренный практически во всех вставках для увеличения времени теплоотдачи. Втаком режиме дрова не горят, а медленно тлеют в топке, и теплоотдача вставки ниже номинальной как минимум в 4-6 раз. (Природу не обманешь: при сгорании выделяется почти одинаковое количество тепла в случаях, если 1кг дров обращается в пепел за несколько минут и если он тлеет в течение всей ночи.) Номинальной теплоотдачи вставки (например, 12кВтч) достаточно, чтобы компенсировать теплопотери дома, однако в режиме длительного горения выделяется всего 2кВтч (а этого хватит максимум на одну комнату). Врезультате в здании неизбежно возникает дефицит тепла.

Гори, гори ясно!	Фото 7
Nordpeis
Гори, гори ясно!	Фото 8
Tulikivi
Гори, гори ясно!	Фото 9
Tulikivi

7.Камин с закрытой топкой- украшение для любой комнаты загородного дома, будь то кухня, гостиная или спальня. Но стать эффективным теплогенератором такой прибор может лишь при наличии массивной облицовки или теплонакопителя.
8-9.Талькомагнезит- хороший материал для производства печей и каминных облицовок для закрытых топок. Этот камень обладает теплоемкостью, в 2,5 раза большей, чем у печного кирпича.

Вто же время печам большой теплоемкости (к их числу относится и русская печь, которая обогревала, кормила и лечила не одно поколение наших предков) недостатки каминных вставок и других печей малой теплоемкости не свойственны. Такая печь может весить от 500-750кг до нескольких тонн. Конечно, прежде чем она нагреется до нужной температуры, пройдет довольно много времени, иной раз несколько часов (в отличие от камина, начинающего отапливать комнату, как только в нем загорится первая лучина,- за счет излучения тепловых волн сквозь стекло топки). Но зато запасенное в массе печного кирпича тепло после прогорания топлива компенсирует теплопотери дома, не позволяя комнатам в течение 10-24ч ни перегреваться, ни переохлаждаться. Осознавая это, многие производители каминов предлагают различные технические решения, позволяющие перевести камин с закрытой топкой из ранга печей малой теплоемкости в ранг печей высокой теплоемкости, «научить» его запасать тепло впрок. Мы расскажем о некоторых таких «рецептах».

Тяжелое платье

Прежде всего представим техническое решение, довольно дорогое, но весьма комфортное, экологичное и адаптированное к нашему климату. Это камины с теплоаккумулирующей облицовкой, которая представляет собой монументальную конструкцию, часто от пола до потолка (поставляют ее вместе с каминной топкой в виде готового для монтажа комплекта элементов). Камины с такими облицовками ставят у стены, в углу комнаты, а иногда и посередине помещения. Тепло накапливается в каменной массе их облицовок и обогревает комнату в течение 4-15ч после прогорания топлива. Теплоотдача от теплоаккумулирующих каминных облицовок обычно равномерна, воздух в комнате долго остается теплым, при этом относительная влажность сохраняется на оптимальном уровне (около 40%), а в доме царит особенно приятная атмосфера. Теплонакопительные облицовки лучших производителей отличаются элегантным дизайном, точностью подгонки элементов (тяжелых блоков из камня или бетона) и простотой монтажа. Поскольку сборку облицовок часто осуществляют с помощью металлических стяжек, их можно быстро и легко собрать и так же быстро разобрать, чтобы транспортировать на новое «место жительства».

Гори, гори ясно!	Фото 10
Schmid
Гори, гори ясно!	Фото 11
Фото В. Ковалева
Гори, гори ясно!	Фото 12
Contura

10-12.Термобетон- современный материал, из которого делают теплонакопительные облицовки. Всостав термобетона входят цемент, шамотная глина и другие добавки. После окончания горения камин, облаченный в тяжелое "платье" из этого модного материала, примерно 3-5ч будет отдавать тепло в помещение, где он установлен.

Образцовым материалом для производства теплонакопительных облицовок (впрочем, как и печей) благодаря теплоемкости, в 2,5 раза превышающей аналогичный показатель печного кирпича, считается минерал талькомагнезит (часто его называют талькохлоритом, стеатитом, жировиком, а также горшечным, мыльным, ледяным камнем идр.). Расцветка талькомагнезита- от светло-серой до насыщенной, почти черной. При этом чем камень светлее, тем рисунок отчетливее. Ну а отшлифованный до блеска талькомагнезит внешне может напоминать мрамор. Вассортименте фирмы Tulikivi (Финляндия) представлено несколько моделей кассетных каминов с облицовками из талькомагнезита, в том числе похожий на небольшую скалу кассетный камин Hetta, размеры которого- 1540840700мм, масса превышает 900кг, а стоимость- более 450тыс.руб. Всовременный интерьер впишется облицовка Titania, ее масса вместе с каминной вставкой составляет 680кг, цена- около 330тыс.руб. ВРоссии известны и другие производители комплектов "закрытая металлическая топка+облицовка из талькомагнезита". Например, угловой кассетный камин Speckstein 6/12 (с облицовкой из мыльного камня с двумя банкетками по бокам) можно заказать в фирме Hark (Германия). Компания "Сауны и камины" (Россия) представляет каминные облицовки собственного производства из талькомагнезита, укомплектованные топками Shazelles (Франция). Можно отметить предлагаемые этой компанией комплекты "Универсал 1/улучшенный", WS 5 идр., стоимость которых не превышает 134тыс.руб.

Часто теплонакопительные облицовки изготовляют из термобетона (в его состав входят цемент, шамот и другие компоненты). Из подобного материала сделаны теплонакопительные облицовки фирм Nordpeis (Норвегия), а также Camina, комплектуемые чугунными закрытыми вставками Schmid (обе- Германия). Эффектно выглядит выполненная в виде высокой прямоугольной колонны модель S9 с угловой топкой Schmid Ekko (около 250тыс.руб.). Современный вид у модели S4 Front с топкой Schmid Pano 5551. Стоимость этого камина- около 153тыс.руб.

Вероятно, благодаря хорошим теплотехническим характеристикам потребители в России в последнее время стали довольно активно интересоваться каминами с облицовками из изразцов. Подобные теплогенераторы оборудованы закрытой каминной топкой из стали или чугуна. Облицовка из печных изразцов является отличным теплонакопителем (по свойствам она почти не уступает талькомагнезитовой). Выпуклые или вогнутые поверхности изразцов имеют большую площадь, благодаря чему доля тепла, передаваемого в помещение, где установлен камин, существенно увеличивается. Из представленных на российском рынке следует отметить, например, компактные модели Kaledonie и Kaledonie color фирмы ABX(Чехия), масса которых составляет около 300кг (при высоте 1,6м).

Топка в шапке

Если камин с теплоаккумулирующей облицовкой для вас по каким-либо причинам неприемлем, закрытую каминную топку можно облачить в легкий теплоизолированный кожух, выполненный из гипсокартона или ГВЛ и тщательно укрытый изнутри качественной теплоизоляцией на основе минеральной ваты. Мрамор, талькомагнезит и другие теплоемкие материалы в таких облицовках применяют обычно в декоративных целях, допустим для каминного стола и полки, боковых стенок топочной ниши.

Гори, гори ясно!	Фото 13
Фото В.Балашова
Гори, гори ясно!	Фото 14
Фото В.Балашова
Гори, гори ясно!	Фото 15
Компьютерная графика
Н. Самарина
Гори, гори ясно!	Фото 16

13-14.Для увеличения времени теплоотдачи топки оребряют и футеруют шамотом.
15.Дымоход-теплонакопитель Brunner из термобетона часто встраивают в стену за камином.
16.Некоторые модели топок оснащают теплообменниками "дымовые газы- вода», которые позволяют аккумулировать тепло в заполняющей систему отопления жидкости.

Вотличие от теплонакопительных облицовок теплоизолированные почти не накапливают тепла в своей массе. Более того, теплопередача через теплоизолированную облицовку в каминный зал практически отсутствует. Для увеличения теплоемкости камина в этом случае необходимы массивные закрытые топки с толстыми стенками и теплонакопители, проходя через которые дымовые газы из вставки отправляются в дымоход.

При выборе топки в первую очередь обратите внимание на тяжелые чугунные модели. Отличный выбор- топка Keddy (Kennedygruppen, Швеция). Толщина стенок монолитного корпуса топок Keddy в отдельных местах достигает 18мм, что не только позволяет запасти тепло, но и обеспечивает их высокую прочность. Например, Keddy 520 с выгнутыми стеклами мощностью 14кВт весит 145кг и стоит около 70тыс.руб. Компания Seguin Duteries (Франция) предлагает за 45тыс.руб. топку Kiteflam со стенками толщиной 8-12мм (на нее предоставляют семилетнюю гарантию). Толстостенные массивные топки есть в ассортименте фирм Tarnava (Польша) и Jotul (Норвегия).

Можно рассмотреть возможность покупки стальной вставки, но обязательно покрытой изнутри (футерованной) пластинами теплоемкой шамотной глины. При выборе подобной конструкции надо помнить, что в топках со стеклом размером более 7070см шамот используют не всегда- встречаются модели с футеровкой из вермикулита, который накапливать тепло не способен. Представляет интерес техника Axis (Франция), облицованная изнутри пластинами из шамотной глины толщиной 6см.

Гори, гори ясно!	Фото 17
Фото В. Ковалева
Гори, гори ясно!	Фото 18
Brunner
Гори, гори ясно!	Фото 19
Brunner
Гори, гори ясно!	Фото 20
Brunner

17-20.Роль участка дымохода над топкой могут играть теплонакопители из камня(17,19,20) и чугуна(18).

Непосредственно над закрытой каминной топкой, в колпаке каминной облицовки, можно установить небольшой аккумулятор тепла из стали или чугуна, который одновременно будет участком дымохода. Приемлем оребренный снаружи чугунный дымоход-конвектор, например Tarnava. Если позволяют размеры колпака, допустимо использовать сразу два таких теплонакопителя, установив их друг над другом. Стальные дымоходы-конвекторы в виде отрезка трубы, к которой приварены 4-12 плоских ребер, обычно легче чугунных. Они хороши лишь для повышения КПД вставки во время горения топлива (увеличение теплосъема происходит благодаря большей поверхности теплообмена дымохода с комнатным воздухом). Если купить стальной дымоход-конвектор, снабженный цилиндрической металлической сеткой (кольцевое пространство между дымоходом и сеткой заполняют осколками талькомагнезита или другого теплоемкого материала), теплонакопитель из него получится отменный. Такую конструкцию имеет, например, дымоход-конвектор "Ферингер", длина которого- 100см, а диаметр- 11,5см. Вего сетку можно загрузить до 50кг камней; стоит он примерно 2200тыс.руб.

Если прочность каминной топки достаточно высока, прямо над ней можно разместить теплонакопитель, изготовленный из термобетона и (или) шамота. Такие теплонакопители обычно выполняют в виде «сандвича» из нескольких тяжелых пластин, в которых есть сквозные каналы для прохода дымовых газов (чаще дымовых каналов несколько, что позволяет увеличить площадь контакта дымовых газов с материалом теплонакопителя). Пакет каменных пластин может быть стянут металлическими стяжками или обручем из стали.

Одним из лидеров по объемам производства теплонакопителей, монтируемых над каминными вставками, является компания Schmid. "Легкий" теплонакопитель этой фирмы, изготовленный из шамота, снаружи окольцован нержавеющей сталью. Он накапливает тепловую энергию при работе камина и отдает ее в комнату после окончания горения равномерно и долго (до 2-3ч). "Тяжелый" теплонакопитель из шамота окольцован снаружи термобетоном. Эффективность этой системы выше- до 3-4ч. Воздух в комнате при ее использовании дольше остается теплым, на оптимальном уровне сохраняется относительная влажность. Стоимость теплонакопителя из семи пластин в России составляет примерно 38тыс.руб.

Располагаемый в пространстве над каминной кассетой теплоаккумулятор иногда входит в комплект "теплоаккумулирующая облицовка+закрытая каминная топка". Подобный тандем обеспечивает серьезное увеличение времени теплоотдачи камина. Так, фирменные облицовки для вставок Keddy сделаны из вулканической пемзы- довольно легкого материала, являющегося тем не менее неплохим теплоаккумулятором. Внутри облицовки предусмотрено место для монтируемого над топкой теплонакопителя из пластин талькомагнезита. Например, модель Regal/Mistral (Kennedygruppen) весит около 800кг (вместе с топкой, облицовкой и теплонакопителем). По данным производителя, остывает теплогенератор 10-15ч, не позволяя холоду проникнуть в дом. Купить Regal/Mistral можно за 150тыс.руб.

Щит против холодаГори, гори ясно!	Nordpeis

Надо сказать, что установить аккумулятор тепла над каминной вставкой из-за особенностей конструкции топки или облицовки (в зоне колпака) часто не получается. Вэтом случае топочные газы можно выводить в дымоход через напольный теплонакопитель, расположенный за камином или даже этажом выше. Увы, энергонезависимыми подобные системы длительной аккумуляции тепла (до 12-15ч) удается сделать не всегда. Дело в том, что внутри напольного теплонакопителя дымовые газы часто следуют по сложной системе дымовых каналов, обладающих достаточно большим аэродинамическим сопротивлением. Иразрежения, которое способен создать каминный дымоход, далеко не всегда хватает для того, чтобы заставить дым "выметаться из дома". Поэтому оголовок дымохода, размещенный на кровле, нужно снабжать электрическим каминным вентилятором, предназначенным для усиления тяги, например Turbocamino (O.Erre, Италия) стоимостью 20тыс.руб.

Среди готовых решений стоит отметить модульный теплонакопитель Brunner (Германия). Его собирают из тяжелых (около 20кг) угловых колен и не менее весомых прямых элементов, выполненных из термобетона,- все они легко сочленяются и весьма долговечны. Всечении такой "каменный дымоход" представляет собой восьмигранник (диагональ- около 30см) с круглым отверстием для дымовых газов посередине. Рабочая температура- до 900С. Из подобных элементов можно создавать массивные теплонакопители, при необходимости- довольно сложной формы. Чаще всего встраивают в конструкцию внутренней стены дома за камином.

Более бюджетное решение- подключение камина к отопительному щитку, выполненному в виде небольшой приставной или встроенной в ограждающие конструкции стенки с каналами для дымовых газов внутри (обычно делают 2-3 дымооборота), масса которой составляет 600-1000кг. При работе камина поток дымовых газов удаляется из дома через отопительный щиток, отдавая тепло шамотной облицовке его внутренних каналов. Такое решение повышает КПД камина с закрытой топкой до 80-90%. Для использования камина в теплый период года, чтобы не перегревать дом, логично предусмотреть летний режим, когда горячие газы из вставки идут через щиток по короткому пути или же вообще удаляются непосредственно в дымоход, минуя отопительный щиток (для этого непосредственно за каминной вставкой встраивают разветвитель потока дымовых газов с двумя задвижками). Поскольку щитки этого типа изготовляют под конкретный загородный дом и камин, без услуг квалифицированного специалиста обойтись скорее всего не удастся.

Уютный очаг в квартире

Гори, гори ясно!	Фото В.БалашоваГори, гори ясно!	Фото В.БалашоваВ городской квартире установить камин на твердом топливе не так просто. Для этого необходимо получить разрешение органов исполнительной власти. Авот биокамин можно ставить и эксплуатировать, никого об этом не информируя. Биокамины не требуют подключения к дымоходу, но тем не менее дают настоящий, "живой" огонь, причем в процессе горения залитого в них спиртового биотоплива не образуется копоти, сажи, золы или каких-либо вредных веществ- лишь водяной пар и небольшое количество углекислого газа. Биокамины могут быть установлены в любом помещении квартиры, будь то гостиная, кабинет или спальня. Тепловая мощность этих устройств- 0,5-3кВт.

Камин-котел

Вода имеет высокую теплоемкость, которая как минимум в 5раз превышает теплоемкость любого камня. Ведущие производители закрытых каминных топок предусматривают возможность аккумуляции тепла дымовых газов в массе воды или антифриза, заполняющего систему отопления. Для этого выпускают специальные топки- камины-котлы. Среди каминов-котлов отметим модели HWM-Konzept, Kompakt-Kessel B4/B5/B6 (Brunner). Хорошо известны в нашей стране камины-котлы Godin (Франция): модели 851 CH, L'Osmos 680116, а также Libourne 680117 с черной топкой, декорированной стальными вставками. Стоимость этих устройств- 137-280тыс.руб. Каждая из данных моделей может передать теплоносителю системы отопления максимум до 15 кВт тепла, номинальная же мощность топок составляет 19-23кВт. Стоит упомянуть и I18 Jotul с теплообменником "дымовые газы- вода».

Использовать камины-котлы в качестве единственного теплогенератора для загородного дома постоянного проживания неудобно, поскольку придется нанимать кочегара. Авот в домах, посещаемых в холодное время года наездами, они вполне себя оправдывают. Некоторые модели каминов-котлов применяют и для подогрева воды системы ГВС.

Развивая данную тему, надо сказать, что в Европе, где экономия энергоресурсов в последнее время поставлена во главу угла, применяют объемные бойлеры-теплонакопители (мультибойлеры), аккумулирующие тепло камина. Их устанавливают в подвале загородного дома. Ктакому теплонакопителю подключены и другие источники тепла, например грунтовые тепловые насосы, котел на газовом или жидком топливе, солнечный коллектор, а также потребители тепла: радиаторы, теплые полы, система ГВС, теплообменники вентиляционных установок. Подобной системой аккумуляции тепла управляет сложная микропроцессорная автоматика, которая учитывает каждый киловатт-час запасенной энергии, анализирует текущие потребности дома в тепле и использует все возможности минимизации затрат на получение тепла, чтобы уменьшать эксплуатационные расходы и не наносить ущерба природе.