Твердотопливные печи-камины: формула тепла

Твердотопливные печи-камины: принцип работы, легкие металлические и массивные теплоаккумулирующие агрегаты, дизайн печей-каминов

Большинство из нас, услышав слова "жизнь за городом", сразу же представляют себе пылающий в камине огонь. Однако все знают, что таким способом дом не обогреть. Впечи-камине «по замыслу ее изобретателей» должны были соединиться привлекательность открытого очага и энергоэффективность печи. Именно этот компактный прибор позволяет без особых хлопот решить проблему отопления дачного дома и превратить его в полноценное загородное жилье, готовое принять хозяев в любое время года.

В наши дни печами-каминами называют отопительные приборы, работающие в основном на твердом топливе (в редких случаях- на природном газе) и снабженные дверцей с жаростойким стеклом. Для них не требуется отдельно приобретать и монтировать облицовку, и этим они отличаются от каминных вставок (кассет) и топок.

Вопрос принципа

Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото О. ВоронинойМощность печей-каминов варьируется в диапазоне 4-20кВт и даже более (при их выборе обычно руководствуются следующим принципом: 1кВт на 10м2 площади помещения). По облику, конструкции, габаритам печи-камины невероятно разнообразны. Модельный ряд крупнейших производителей включает десятки наименований, и при этом каждая модель может иметь несколько вариантов исполнения, различный набор дополнительных опций. Проблема выбора осложнена еще и тем, что продавцы-консультанты каминных салонов оперируют специальными терминами, такими, как "пиролиз", "газогенерация", "дожиг вторичных газов", "КПД печи" идр., иногда до конца не понимая их смысла. Чтобы не дать ввести себя в заблуждение и не попасться на уловки рекламного характера, необходимо понимать принцип работы современной печи-камина.

Хороший отопительный агрегат должен обладать двумя главными «способностями»: во-первых, извлекать из дров максимум тепловой энергии; во-вторых, направлять полученное тепло на обогрев комнатного воздуха, а не уличного.

Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 1
ENO
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 2
Godin
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 3
Supra
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 4
EdilKamin

1.Ярко-желтый цвет пламени говорит о том, что горение происходит при оптимальном количестве кислорода.
2.Чугунная печь Belle Epoque (Godin) c верхней загрузкой топки и корпусом, покрытым майоликой,- 98тыс.руб.
3.Модель Isoard (Supra)- от 38тыс.руб. Корпус облицован керамикой или имеет стальной вентилируемый кожух, покрытый эмалью.
4.Эффектная печь-камин Empire M (EdilKamin) со стальной топкой и легким черно-белым декоративным кожухом- от 98тыс.руб.

Вотличие от классического камина горение дров в печи-камине происходит на колосниковой решетке (а не на поду); кроме того, благодаря наличию дверцы количество подаваемого в топку воздуха можно ограничить. Воздух для горения поступает через отверстия в корпусе или дверце двумя или тремя потоками. Первичный поток направлен в нижнюю часть топочной камеры; как правило, он необходим только на этапе розжига. Вторичный воздух подается через щели в корпусе. Это основной поток, используемый в рабочем режиме, и в большинстве агрегатов его интенсивность регулируют при помощи подвижных заслонок. Через находящиеся вверху отверстия стекло обдувается, и на него попадает меньше копоти. Третичный поток необходим для дожига дымовых газов (подробнее об этом мы расскажем далее). Влучших моделях печей-каминов присутствуют все три потока.

Твердотопливные печи-камины: формула тепла "Экокамин"/NibeПочти любые современные печи-камины для дачи или загородного дома возможно отрегулировать таким образом, что продолжительность горения одной порции топлива значительно увеличится при пропорциональном снижении теплоотдачи (так называемый режим длительного горения). Если топка достаточно велика (вмещает 9-12кг сухих дров), одной закладки хватит на 8-12ч горения, то есть можно спокойно ложиться спать без риска к утру замерзнуть. Казалось бы, чего же еще желать? Но есть одна загвоздка. Врежиме длительного горения происходит активный процесс газогенерации, или пиролиза (разложение органического топлива на более простые вещества и их возгонка); в результате образуются окись углерода- СО- и другие летучие соединения (формальдегид, пары креозота и фенолов ит.д.). Если просто выбрасывать их через дымоход в атмосферу, мы нанесем вред окружающей среде. Ипри этом отопительный агрегат работает как неисправный двигатель- с потерей мощности при увеличении расхода горючего. Другими словами, от той же порции дров можно получить гораздо больше тепловой энергии, лишь если заставить газы сгорать в топке.

Подбросим дровишек

Твердотопливные печи-камины: формула тепла SiegerНаилучшее топливо для всех печей-каминов- хорошо просушенные дрова или хворост из неценных лиственных пород дерева: березы, ольхи, липы идр. Стоимость 1м3 колотых дров- 600-1800руб. Однако следует иметь в виду, что почти всегда продают дрова естественной влажности (около 50%). Чтобы они хорошо горели и не загрязняли дымоход, необходимо высушивать их под крышей целое лето, а затем переносить в помещение. Древесину хвойных пород лучше не использовать- из-за высокого содержания в ней смол, осаждающихся на стекле топки и стенках дымохода. Впоследнее время в продаже появились термопрессованные стружечные брикеты. Впроцессе прессования сосновые и еловые опилки освобождаются от смолы и затем горят жарким чистым пламенем. Однако стоимость этого вида топлива пока еще неоправданно высока- до 8тыс.руб. за 1т. Чугунные и каменные печи допустимо топить углем, но этот вид топлива экономически выгодно применять лишь в добывающих регионах.

Наиболее распространенный способ дожига дымовых газов- подача дополнительного воздуха в верхнюю часть топки через инжекторы. Но не все так просто. СО реагирует с кислородом воздуха при температуре около 700С, то есть в первую очередь требуется повысить температуру в топке. Для этого ее стенки должны обладать теплоизолирующей способностью (быть достаточно толстыми, двойными или футерованными материалами с низкой теплопроводностью). Кроме того, желательно подавать воздух прогретым (хотя бы до 100С).

Есть и другой способ принудить дымовые газы гореть. Температура воспламенения СО понижается до 400-500С в присутствии катализаторов- окислов некоторых металлов.

Теперь перейдем к вопросу о КПД печей-каминов. Одно дело- заставить дрова гореть с максимальной отдачей энергии, и совсем другое- эффективно эту энергию использовать. Прежде всего следует добиться, чтобы раскаленные газы не слишком быстро покидали печь- в таком случае они отдадут корпусу максимум тепла. Для этого в верхнюю часть топки встраивают перегородки-отсекатели (нечто вроде каминного зуба). Кроме того, можно использовать различные теплоаккумулирующие элементы- массивные внутренние пластины или верхнюю крышку агрегата. Имеет смысл также «снимать» тепло с первых метров дымохода (о приспособлениях для этого см. «ИВД», 2009, №9). Ну а теперь посмотрим, как реализуются описанные принципы высокоэффективного горения на практике.

Мнение специалиста

В конструкции очень многих печей-каминов есть устройства дожига дымовых газов. Внекоторых моделях они реально функционируют, в других присутствуют скорее номинально. Создать условия для сгорания СО довольно сложно. Вкачественных агрегатах этой цели служат футеровка топки вермикулитом или специальными сандвич-панелями, применение катализаторов и "стартеров" (устройства электрического воспламенения). Внедорогих стальных одностенных печах (стенки корпуса одновременно являются и стенками топочной камеры) необходимую для дожига температуру получить совершенно невозможно из-за быстрой конвективной отдачи тепла в помещение.

Виталий Устинов, генеральный директор компании «Союз Мастеров»

Пламя, одетое в металл

Твердотопливные печи-камины: формула теплаSupraНесомненные достоинства сравнительно легких металлических- чугунных и стальных- конструкций в том, что они просты в установке, не требуют фундамента и начинают обогревать помещение практически сразу после растопки.

Печи-камины "Бренеран", "Мета", "Экотерм" идр. (все- Россия) относительно недороги (12-18тыс.руб.) и вполне надежны. Это сварные конструкции непритязательного дизайна, покрытые черной термостойкой эмалью. Основным материалом для их изготовления служит углеродистая сталь общего назначения Ст3; толщина стенок составляет, как правило, 3-4мм. Дверцы снабжены жаропрочным стеклом и уплотнением из асбестового шнура, а боковые стенки топки футерованы шамотными блоками. Кнедостаткам следует отнести сравнительно непродолжительный срок службы (под воздействием высоких температур из стали низких марок выгорает углерод, структура материала меняется, и стенки истончаются), не превышающий 10лет. Кроме того, их нельзя эксплуатировать в режиме постоянной топки: несколько часов в сутки металл должен "отдыхать", иначе внутренние напряжения приведут к изменению геометрии корпуса или дверцы. Гарантия на подобные агрегаты составляет не более 2лет.

Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 5
Jotul
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 6
Jotul
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 7
Sergio Leoni

5-7.Модели печей: F3 (Jotul), эмаль- от 52тыс.руб.(5,6); Liberti (Sergio Leoni), керамика- от 280тыс.руб.(7).

Зарубежные производители, такие, как EdilKamin, Lа Nordica (обе- Италия), EMDIP (Сербия), Enbra (Чехия), Fireplace (Венгрия), IGC (Франция), Max Blank (Германия), Nibe (Швеция; печи-камины выпускает под торговой маркой Contura), применяют более качественную и дорогую сталь- котловую, окалиностойкость которой сохраняется до 850С. Гарантийный срок на такие изделия- не менее 5лет, а на продукцию некоторых производителей достигает 12лет (Enbra).

Традиционным материалом для топок и металлических печей является чугун. На нашем рынке представлены чугунные печи-камины Godin, Invicta, Seguin, Supra (все- Франция), Vermont Castings (Канада), Jotul (Норвегия), ABX, Haas+Sohn (обе- Чехия). Собирают чугунные изделия, применяя нежесткое соединение деталей (замковое с уплотнением герметиками). Благодаря этому в конструкции не возникает внутренних напряжений. Ведущие производители дают на свои чугунные печи гарантию не менее 5лет.

Камин-водогрей

Некоторые модели печей-каминов- Реро, Olymp (Enbra), Delta P1 и Delta P2 (EMDIP), Concorde (AGC) идр.- способны выполнять функцию котельного оборудования. Серийно либо в качестве дополнительной опции их оснащают теплообменником, к которому можно подключить систему водяного отопления и горячего водоснабжения небольшого загородного дома (до 150м2). Объем топок подобных агрегатов достаточно велик (одной загрузки дров хватает на 4-5ч горения), что делает их даже более удобными в эксплуатации, чем многие недорогие твердотопливные котлы, традиционно имеющие очень маленькую топку. Встречаются модели, которые можно эксплуатировать с «сухим» теплообменником, например Реро (Еnbra).

Хорошая стальная печь обязана иметь внутреннюю футеровку топочной камеры пластинами из вермикулита- пористого огнеупорного материала с низкой теплопроводностью. Считается, что в чугунных печах это не обязательно: их стенки толще, чем стальных, как минимум на 5мм. Однако иногда компании (например, Jotul в моделях F 250, F 350), стремясь повысить температуру в топке, все же применяют вермикулитовые пластины.

Функция дожига дымовых газов присутствует в многих моделях либо возможна как опция. При этом подача воздуха осуществляется через отверстия в задней стенке топки (EMDIP) или через инжекторы, представляющие собой систему тонких трубок (EdilKamin, Lа Nordica) либо плоских коробов с отверстиями (Jotul).

Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 8
EdilKamin
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 9
Enbra
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 10
EdilKamin

8.Печь-камин Eiffel (EdilKamin) с кожухом из нержавеющей стали.
9-10.Печи-камины: Nut (Enbra) с керамической облицовкой- от 172тыс.руб.(9); Vanessa (EdilKamin) со стальными вентилируемыми панелями- от 81тыс.руб.(10).

Некоторые ведущие производители (Enbra, Vermont Castings идр.) устанавливают в верхней части топки отдельных моделей довольно толстую пластину-катализатор с увеличенной за счет ячеистой структуры поверхностью. Заметим, что эту пластину необходимо 1 раз в 2-3мес очищать от нагара.

Сегодня все чаще металлические печи-камины для дачи или загородного дома облицовывают жаростойкой керамикой, а также пластинами натурального камня- гранита, талько-хлорита. Они не только делают печь привлекательнее внешне, но и наделяют ее способностью накапливать тепло. Врезультате печь не испускает нестерпимого жара на этапе наиболее интенсивного горения и не слишком быстро остывает. Отсутствие резких перепадов мощности в работе отопительного прибора повышает комфорт в помещении. Но для этого масса облицовки должна составлять как минимум 100кг- никакого теплоаккумулирующего эффекта от трех-четырех тонких плиток на боковых панелях вы не почувствуете. Добиться более быстрого и равномерного прогрева помещения конвективными потоками воздуха позволяет встроенный в подставку прибора вентилятор (многие модели Nibe).

Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 11
Enbra
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 12
«Центр каминов»/ Piazzetta
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 13
Enbra

11.Модель Bes (Enbra, от 116тыс.руб.) облицовывают на заказ керамической плиткой практически любого оттенка. Патрубок для подключения дымохода расположен сзади.
12-13.Печи Ginevra- 202тыс.руб.(12) и Afrodit- 116тыс.руб.(13).

Если вы еще не определились с местом установки печи или способом прокладки дымохода, обратите внимание на то, чтобы конструкция печи предусматривала два способа подключения к дымоходу- верхнее и заднее- и в комплекте присутствовали все необходимые патрубки и заглушки.

Стоимость печи зависит не столько от материала (чугун или сталь), сколько от имени производителя, сложности конструкции модели, ее габаритов и мощности, дизайна и способа отделки. Так, очень популярные и сравнительно несложные печи-камины для дачи F100, F3 и F8 (Jotul) средней мощностью 5,5-8кВт без дополнительных опций стоят 42-54тыс.руб. Заплатив ту же сумму, можно приобрести изделия чешского, венгерского или сербского производства с керамической облицовкой и стальным корпусом. Цены на печи-камины EdilKamin, Lа Nordica, Nibe и других западноевропейских фирм стартуют с 60-70тыс.руб.

Запасаем жар

Твердотопливные печи-камины: формула тепла TulikiviОсобый и немногочисленный класс печей-каминов- массивные теплоаккумулирующие агрегаты (каминопечи). ВРоссии наиболее известны изделия Tulikivi (Финляндия). Инженерам Tulikivi в полной мере удалось объединить достоинства лучших образцов классических кладочных печей и самых современных каменных топок. Корпус теплоаккумулирующей каминопечи собирают из готовых модулей, материалом для которых служит природный камень талькомагнезит или горшечный камень, обладающий высокой удельной теплоемкостью- около 980Дж/(кгК) (примерно в 1,6раза выше, чем у печного кирпича). Топка снабжена дверцей и колосниковой решеткой из чугуна. "Бюджетная" каминная печь Tulikivi (например, модель TU1000) стоит 160тыс.руб., весит около 1,2т. Ее собирают примерно из 280элементов, и требуется фундамент. Сборку осуществляют профессиональные мастера компаний-дилеров, стоимость монтажных работ составляет около 10% от цены изделия.

Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 14
Godin
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 15
«Экокамин»/Nibe
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 16
«Экокамин»/Nibe

14.Модель Belcanto (Godin)- дизайнерская печь-камин, ориентированная на украшение интерьера.
15-16.Печь-камин Contura 450 (Nibe) окрашивают в разные цвета; популярны серый(15) и черный(16).

Помимо теплоаккумулирующих печей Tulikivi производит и каминопечи облегченной конструкции: Kiisa, Salla, Titania, Zevio. Эти агрегаты имеют литую чугунную топку-кассету, облицовку из талькомагнезитных плит и стоят от 157тыс.руб.

Сегодня Tulikivi выпускает печи с топками так называемого вихревого типа. Первичный воздух для горения поступает в нее через колосниковую решетку, вторичный- через щелевые прорези в стенках топочной камеры, третичный- через отверстия в дверце. Ввихревой топке возникают турбулентные потоки, обладающие повышенной способностью к передаче тепла и ускоренному распространению реакции горения. Поэтому ее КПД выше, чем топок старого образца, где основной поток воздуха поступал через колосниковую решетку.

Не так давно на нашем рынке появились аналоги каминопечей Tulikivi- изделия NunnaUuni (Финляндия), а также некоторых российских фирм, использующих карельский талько-хлорит. Отечественные массивные печи-камины дешевле финских на 20-30%, однако имеют упрощенную конструкцию: у них чугунная топка, дымообороты отсутствуют, поэтому камень нагревается очень медленно и КПД агрегата в целом ниже.

Красна углами

Печь-камин часто становится смысловым ядром интерьера загородного дома. Иэто прекрасно понимают производители. Именно поэтому на рынке столько моделей, поражающих изысканностью дизайна и отделки.

Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 17
Jotul
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 18
Godin
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 19
Supra

17-19.Модели печей: F250- от 78тыс.руб.(17); Les Topase- от 351тыс.руб.(18).
19.Оригинальная стальная печь Black Screen (Supra)- от 135тыс.руб.

Вдизайне печей-каминов можно выделить несколько направлений. Пожалуй, наиболее востребован лаконичный современный стиль с точными строгими линиями, без изысков и украшений. Таково подавляющее большинство моделей EdilKamin, EMDIP, Lа Nordica, Nibe, Max Blank идр. Иногда печи-камины для дачи или загородного дома- например, Contura560 (Nibe), F270 (Jotul)- снабжают поворотной подставкой, благодаря чему корпус можно беспрепятственно развернуть вокруг его оси, обратив фасад в любую сторону.

Хозяйкам на заметку

Твердотопливные печи-камины: формула тепла TulikiviДля всех, кто любит и ценит домашнюю кухню, настоящей находкой станут печи-камины с встроенным духовым шкафом- например, TLU 2637/11, TLU 3233, TLU 2450/1 (Tulikivi), Dorella, Fulvia (La Nordica), Brulhaut (Godin). Вметаллических печах духовой шкаф представляет собой просто термокамеру с дверцей, размещенную над топкой, а в печах Tulikivi- дополнительную топку, в которой, прежде чем приступать к готовке, необходимо сжечь порцию дров. Безусловно, в последнем случае приготовленные блюда будут обладать совершенно особым ароматом. Настоящий домашний хлеб и пироги с хрустящей корочкой, запеченная утка, жаркое в горшочках, пицца и лазанья- это лишь малая часть кушаний, которыми вы порадуете ваших близких. При заказе массивной каминопечи можно выбрать расположение духового шкафа- с той же стороны, что и основная топка, или с противоположной. Последний вариант удобен, если вы встраиваете агрегат в стену между кухней и гостиной. Заметим, что сжигать дрова и в духовке, и в основной топке нецелесообразно, так как это приведет к значительному повышению температуры дымовых газов, увеличению тяги и как следствие- к неоправданным потерям тепла.

На рынке представлено немало печей-каминов в стиле хай-тек и техно, с корпусом в виде куба, пирамиды, эллипсоида ит.д.

Иконечно, очень красивы изделия, стилизованные под старину. Визитная карточка фирмы Jotul- дверцы топки с чугунным литьем в форме готических арок (от 40тыс.руб.). Не так давно компания представила модели, покрытые голубой, темно-синей, бордовой и белой эмалью (правда, стоят они в 1,5 раза дороже черных).

Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 20
Godin
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 21
Supra
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 22
«Центр каминов»/ Ferlux
Твердотопливные печи-камины: формула теплаФото 23
«Бренеран»

20-21.Печи-камины в современном стиле: Bayonne (Godin)- от 560тыс.руб.(20); Valloire 2 (Supra)- от 149тыс.руб.(21). Модели поставляют на заказ, срок исполнения- 2месс.
22-23.Модели печей: Granada- от 62тыс.руб.(22); "Бренеран"- 27тыс.руб.(23).

Приковывают взгляд печи Godin, отделанные монохромной зеленой, синей либо коричневой майоликой (керамика, покрытая глазурью) или цветной эмалью (от 80тыс.руб.). Эти модели в точности копируют старинные каретные печи, а также первые серийные изделия компании, предназначенные для отопления городских квартир мелких буржуа и рантье.

Мнение специалиста

Максимальная теплоотдача массивных теплоаккумулирующих каминопечей из талькомагнезита достигается примерно через 3ч после розжига. Затем печь в течение длительного времени (до 24ч) отдает тепло. Равномерно излучаемое всей площадью стенок каминопечи «мягкое» тепло максимально комфортно для человека. При этом температура в топке может быть очень велика, за счет чего добиваются высокой эффективности и «чистоты» горения, то есть образующиеся в результате пиролиза газы сгорают практически полностью. Тепло забирается не только в топке, но и в интегрированном дымовом канале, работающем по принципу противотока (раскаленные газы сначала направляются вниз, к самому основанию печи, и только затем попадают в главный дымоход). Таким образом удается получить очень высокие значения КПД печи, невозможные в легких металлических конструкциях.

Михаил Гринзайд, технический директор компании «Туликиви»

Не менее элегантны отделанные изразцами ручной работы печи Regnier (Франция) и Sergio Leoni (Италия) (от 130тыс.руб.), словно только что снятые с полки в лавке старинного фарфора. Их облицовка может быть монохромной или разноцветной, искусственно состаренной (поверхность изразцов исчерчена мелкими трещинами- кракелюрами) либо расписанной вручную (узор очень стоек: его наносят перед обжигом).

Типы конструкции топок

Твердотопливные печи-камины: формула теплаа
«Союз Мастеров»
Твердотопливные печи-камины: формула теплаб
«Союз Мастеров»
Твердотопливные печи-камины: формула теплав
«Союз Мастеров»

а-степлоаккумулирующими пластинами;
б-сдефлектором;
в-синжекторами-дожигателями;

1-первичный воздушный поток;
2-вторичный воздушный поток;
3-третичный воздушный поток;
4-дымовые газы.

Модельный ряд компании Tulikivi разнообразен и включает как каминопечи подчеркнуто современного эргономичного и в то же время элегантного дизайна (модели Fiorina, Gemini, Sarmi), так и стилизованные под старину (TTU 2700). Помимо классических изделий в сером камне Tulikivi предлагает печи, отделанные цветными изразцами.

На рынке немало печей-каминов, имеющих высокие показатели энергоэффективности и прекрасный дизайн, причем одно совсем не исключает другого. Надеемся, эта статья поможет читателям сделать правильный выбор. Итогда останется лишь решить вопрос с дымоходом. Но это тема отдельной статьи.

Редакция благодарит компании «Туликиви», «Союз Мастеров», «Центр котлов и каминов», дизайн-салон «Камины, печи, кухни» за помощь в подготовке материала.