Як використовувати камін для опалення будинку, який вид для цього краще підходить

Плануючи будівництво будинку, доводиться вирішувати важливе питання щодо способу опалення. Система опалення повинна виконувати одну покладену на неї функцію - швидко і ефективно нагрівати повітря в усіх кімнатах і обігрівати будинок. Будь-яка така система заснована на тому, що повітрю, що знаходиться всередині приміщення, передається певна кількість теплоти, за рахунок якого він підвищує свою температуру. Передати частку енергії повітрю можна безпосередньо, нагріваючи його в спеціальних камерах, або використовувати для цього проміжну ланку, наприклад, воду.

Відомо, що каміни давно використовуються в якості опалювального обладнання для житла. Вірніше, спочатку це було їхнє єдине призначення. Протягом усієї своєї історії каміни практично не вдосконалилися для збільшення своїх показників.

У наш час все частіше каміни стали використовуватися, як предмет дизайнерського рішення в облаштуванні інтер`єру. Дійшло до того, що деякі моделі зовсім не могли проявляти опалювальні властивості. Однак справжні цінителі минулих традицій формують попит на каміни, придатні для обігріву приміщень. В умовах віддалених приватних будинків, де не може бути використана централізована система опалення, цей попит особливо актуальний.

Сучасні опалювальні прилади настільки досконалі, що придатні до застосування не тільки в квартирі, але і в двоповерховому будинку. Однак камін залишається єдиним пристроєм, який поєднує в собі якості джерела тепла, елемент декору, живого вогню. Питання ефективності каміна для повноцінного обігріву будинку довгий час залишався відкритим, і ось, нарешті, передові технології проникали і в цю сферу. Сьогодні існує кілька видів пристроїв, що дозволяють не тільки отримувати теплову енергію, а й якісно передавати її в простір кімнат будинку.

Способи поділу на види

Той, хто вперше стикається з необхідністю установки каміна в приміщенні, зазнає певних труднощів при ознайомленні з технічною частиною всіх можливих моделей. Це пов`язано з величезною кількістю варіацій їх виконання.

Подібна непоінформованість може привести до невірних дій, що позначиться на доцільності вибору пристрою. Щоб уникнути проблем, необхідно ознайомитися з найпростішим варіантом класифікації камінів, а потім поступово її розширювати по кожному пункту. Поділ може бути вироблено по одному з наступних ознак:

• по виду використовуваного палива;
• за способом облаштування в приміщенні;
• за типом камери згоряння.

Поділ за видом палива

Від використовуваного палива залежить загальна кількість теплоти, що виділяється за обумовлений час.

• дров`яні каміни прийшли до нас з далекого минулого. Незважаючи на певні недоліки, вони до сих пір використовуються, причому з великою популярністю.
• Альтернативою дров служить природний газ. Повсюдна газифікація зробила цей вид палива загальнодоступним і недорогим. Крім перерахованих якостей, газові каміни для опалення мають ще цілим рядом вигідних переваг.
• Імітація живого полум`я відбувається в різних моделях електрокамінів. Але, крім цього, вони оснащуються обігрівачами і виділяють тепло у вигляді інфрачервоного випромінювання. Електричний камін вже точно не може повноцінно опалити відразу кілька кімнат.
• Ще одним джерелом візуального ефекту служить биокамин. Він заслужив популярність, завдяки своїй компактності. Але виділення тепла при згорянні біопалива практично не відбувається, тому розглядати таку систему слід виключно як декоративну.
• Печі для опалення, що використовують вугілля, теж відносять до камінів. Їх топка має прозору дверцята, отже, можна спостерігати за процесом горіння. На відміну від каміна, піч-камін має складний лабіринт димоходу, який дозволяє максимально задіяти внутрішню енергію теплого повітря.

Поділ за способом облаштування

При виборі каміна дана класифікація ніяк не впливає на його характеристики. Вибирати з пристінних, кутових, вбудованих або острівних камінів слід той, який найбільш гармонійно виглядатиме в інтер`єрі і для якого підготовлені умови до установки.

• Пристінні каміни можуть використовувати всі види палива і характерні наявністю обрамлення у вигляді порталу. Встановлюються уздовж стіни.
• Кутові моделі створені виключно для маленьких приміщень. Звідси випливає сумнів в можливості використовувати такі каміни для опалення будинку. Але не варто забувати про ефективні заходи підвищення ККД і про те, що деякі будинки, наприклад, дачні, можуть складатися з однієї теплої кімнати.
• Вбудовувані варіанти встановлюються в нішах стін, в поглибленнях. Цей вид, як і кутовий, створений для економії місця в приміщенні.
• Острівні каміни обстраивавшиеся по центру кімнати, вони обрамлені жароміцним склом, мають низький ККД і їх, як правило, не можна використовувати, як основне джерело тепла.

Поділ за типом камери згоряння

Така класифікація складається всього з двох складових:

1. Каміни з відкритою топкою є джерелом тільки живого полум`я. Їх пристрій принципово нічим не відрізняється від тих, хто прийшов до нас із давнини камінів з тих пір, як стали замислюватися про виведення диму назовні. Багато хто помилково вважає, що відкрите полум`я дуже ефективно прогріває приміщення. Але насправді, величезна частина тепла випаровується разом з димом, а опалює лише 20 виділилася енергії.
2. Інша справа йде в закритих топках, використовуваних в високоефективних камінах. Дверцята топки, яка може бути виконана з вогнетривкого скла, герметично закриває камеру згоряння. Повітря для горіння потрапляє через спеціальний канал, здатний його дозувати і направляти в верхню частину покладених дров`яних полін. Горіння дров починається зверху і поширюється вниз. Інтенсивність полум`я низька і дрова або пелети практично тільки тліють. Але загальна кількість звільнилася енергії залишається незмінним. Таким чином, частка корисної енергії досягає 80. Це серйозна заявка на можливість опалення приватного будинку.

Повітряна система опалення

Найбільш ефективні рішення, пов`язані з виробництвом і установкою камінів, ми вже розглянули. Але виділити тепло і максимально її використовувати - це два різних питання, які доведеться вирішувати окремо один від одного.

Згадаймо фізику і врахуємо, що теплопровідність повітря низька. Отже, наповнити кімнату теплим повітрям можна тільки перенесенням речовини, тобто, конвекцією. Природна конвекція хороша тоді, коли в кожній кімнаті знаходиться своє джерело енергії. Для того щоб один опалювальний камін або піч нагріли цілий будинок, необхідно потоки повітря від нього направляти в усі кімнати.

Топка каміна влаштована таким чином, що холодне повітря надходить знизу. Так як можливість природної конвекції відразу виключається, то використовується вентилятор для нагнітання холодного повітря. Потрапляючи в простір між топкової камерою і корпусом, він швидко нагрівається.

Тут необхідно розуміти, що максимальна площа поверхні камери сприяє збільшенню ККД. Але розміри камери не повинні перевищувати розміри корпусу, до того ж занадто малий зазор між стінками створить зайве опір. Технологічні розрахунки та експерименти дозволили досягти оптимальних геометричних параметрів. Ось чому опалювальний камін теоретично зробити самому можна, але не рекомендується.

Нагріте повітря потрапляє в повітроводи і розноситься по різних кімнатах. Подібний метод зручний тим, що служить опаленням для двоповерхового будинку. Бажано камін для опалення будинку планувати ще при проведенні будівельних робіт. Адже димохід і повітроводи повинні бути вмонтовані в стіну. єдиний недолік повітряної системи полягає в її залежності від електроживлення і в надмірній гучності вентиляторів.

Водяна система опалення

Інша ідея провести опалення каміном полягає в тому, що немає необхідності транспортувати повітря в кімнату, що знаходиться на відстані. Теплоємність повітря мала і він може значно знизити свою температуру, поки дійде по воздуховоду до потрібного місця. Можна використовувати проміжну ланку - воду. За рахунок великої теплоємності вона тривалий час зберігає тепло і може забезпечити транспортну функцію для енергії.

Тоді камін для опалення будинку повинен мати теплообмінник або контур і служити зав`язкою на системі опалення. Відомі нам радіатори гратимуть роль вторинних джерел тепла в кожній кімнаті і нагрівати повітря.

У більшості варіантів виконання система опалення є відкритою. Це означає, що над рідиною створюється атмосферний тиск і найвища точка являє собою розширювальний бак. Подібна схема дозволяє використовувати камін як повноцінний котел. Але у цієї системи є недолік - температура теплоносія обмежена його температурою кипіння.

Той факт, що при збільшенні тиску піднімається температура кипіння, використаний в закритих системах. До такого збільшення тиску призводить теплове розширення рідини. Для циркуляції використовується спеціальний насос. Камін для опалення з контуром здатний працювати на дровах і на газі. Але у нього є ще одне важливе корисна властивість. Якщо контур з`єднати з магістраллю водопроводу, то енергія палива буде віддаватися воді. Її можна використовувати для купання або миття посуду.

Підбиваючи підсумки

Для того щоб виробляти опалення будинку каміном, необхідно враховувати багато умов, які, на перший погляд, ніяк не впливають на продуктивність пристрою. Серед цих умов виділяється поверховість будівлі.

Двоповерховий котедж нагріти набагато складніше, ніж одноповерховий, ідентичний за сумарною площею. Це випливає з елементарного закону збереження енергії. Щоб підняти теплоносій на висоту, потрібно витрата зайвої енергії. Ідеальним варіантом у даному випадку буде служити установка каміна в одному корпусі з різними топками і різними димоходами. Візуально здається, що димохід один, проте в одному корпусі є два канали, які можуть використовуватися автономно.

Наступний параметр, який доведеться враховувати, - потужність каміна. Вона приведена до загальної одиниці для всіх типів пристроїв. Традиційно вважається, що підбирати потужність потрібно так, щоб на кожні 10 м2 припадав 1 кВт енергії. Але досвідчені майстри рекомендують за цим параметром мати невеликий запас.

Камін в якості основного джерела тепла рекомендовано встановлювати тільки в дачних будинках. У зв`язку з тим, що господарі періодично залишають будинок, там не потрібно влаштовувати водяну систему опалення. Адже при мінусових температурах потрібно буде кожного разу перед від`їздом зливати воду або в якості теплоносія використовувати іншу рідину з низькою температурою кристалізації.

Є універсальний варіант пристрою системи опалення. Він полягає в тому, що в одну систему можна врізати камін з контуром і котел. Котел буде одним повноцінним джерелом, а камін - другорядним.