Пристрій каміна з повітряним опаленням, як його зробити своїми руками

Зимові холоди змушують кожного замислюватися про питання обігріву приміщення. Існує кілька способів, що відрізняються за видом пристрою, палива, ефективності. Ще кілька десятків років тому в країнах центральної Європи єдиним способом опалення був камін. Він продовжує залишатися популярним пристроєм і в даний час, але вважається, що його функції зводяться лише до факту самої присутності в кімнаті, а можливості нагріти повітря в кімнаті носить лише локальний характер.

Але ідеї вдосконалення класичного каміна дозволили ще в ті далекі часи не тільки збільшити ефективність використання каміна, але і застосовувати його для опалення будинку, що складається з декількох кімнат. Створений камін з повітряним опаленням є однією з вдалих модифікацій класичного каміна, оскільки має ряд характерних конструктивних доповнень.

Як працює

Щоб в повному обсязі оцінити ефективність каміна з повітряним контуром, доведеться розглянути принцип передачі тепла в класичному каміні. Як відомо, існує три способи, що дозволяють передавати теплову енергію. Теплопровідність повітря досить мала, тому такий спосіб ніколи і не розглядався в якості домінуючого.

Переваги конвекції раніше не були об`єктивно оцінені, тому ключова ставка робилася на випромінювання. Класичний камін з відкритою топкою нагрівав навіть не повітря в кімнаті, а навколишні предмети, а ті, в свою чергу, передавали тепло повітрю і кімната прогрівається. Однак про передачу тепла в інші приміщення навіть не можна було мріяти.

Згодом перенесення речовини, як спосіб транспортування енергії все більше і більше став цікавити пічних майстрів. Сучасне повітряне опалення від каміна засноване на тому, що нагріте повітря розноситься по кімнатах. У конструкції такого каміна реалізовується виконання двох основних завдань:

• ефективний нагрів повітряних мас;
• їх передача на відстань.

З першим завданням допомагають впоратися порожнисті канали, які влаштовуються в корпусі каміна між топкою і зовнішньою стінкою. Вони можуть бути виконані у вигляді лабіринту для того, щоб збільшити площу контакту повітря з нагрітими стінками топки.

Подібним чином влаштована російська піч в районі димоходу. Тільки тап передача тепла виробляється від гарячого повітря до стінок. Повітря знизу потрапляє в канали через спеціальні отвори і нагрівається. Конвекційні потоки рухаються вгору і по ходу руху температура повітря ще більше підвищується. Для руху повітря по звивистих каналах однієї природної конвекції недостатньо. Доводиться застосовувати вентилятори, які нагнітають нові порції повітря і витісняють нагріті маси, що забезпечують обігрів кімнати.

Друге завдання реалізується за рахунок розведення повітряного каналу по кімнатах. Тепле повітря по воздуховодам потрапляє в сусідні кімнати. Якщо довжина воздуховода не перевищує 3 метрів, тоді для транспортування використовується природна конвекція. В іншому випадку забезпечується примусова циркуляція.

переваги

Розглянемо основні переваги камінів з конвекційним опаленням, а потім перейдемо до пристрою. Системи опалення з повітряної циркуляцією мають цілий перелік переваг перед класичним каміном, виділимо лише найзначніші з них.

• Передача тепла за допомогою випромінювання повністю припиняється при зупинці каміна. Коли згасне камін з конвекційним принципом нагріву, повітря деякий час продовжує циркулювати, опалюючи всі кімнати. Цей факт сприяє економії палива і підвищення ККД.
• Завдяки тому, що для опалення будинку використовується повітря, є можливість збільшити ефективність роботи каміна за рахунок додаткового теплообміну не тільки в області топки, але ще і в димоході.
• Циркуляція повітря має на увазі надходження нових порцій ззовні. Це забезпечує додаткову вентиляцію в приміщенні.
• Порівняно з водяним опаленням, де передача енергії здійснюється в два етапи, повітряний опалювальний контур транспортує безпосередньо теплоносій, який буде наповнювати кімнату.
• Наявність вентиляторів, які беруть участь в циркуляції теплоносія, збільшує довжину каналів з повітроводами до 10 метрів.

Про можливість установки каміна необхідно думати при зведенні стін. По-перше, будівництво фундаменту для каміна легше виконати, коли ще немає підлогового покриття, а по-друге, розводка повітряних каналів вимагає часткового руйнування стін. Під час їх зведення можна відразу забезпечити кімнати каналами.

складові елементи

Щоб зрозуміти пристрій каміна з повітряним опаленням, потрібно вникнути в принцип конвекционной передачі енергії і в будову самої конструкції.

• Корпус каміна, виконаний у вигляді порталу.
• Топка закритого типу.
• Розподільчий вузол, в якому відбувається перенаправлення повітряних потоків по каналах.
• Повітроводи, їх роль можуть грати гнучкі труби.
• Декоративні решітки, що прикривають місця виходу повітря в простір кімнати.

самостійний монтаж

Слід відразу зазначити, що всі роботи по організації будівництва каміна з воздуховодом своїми руками досить трудомісткі. Крім того, процес поділяється на етапи, кожен з яких має своє теоретичне обгрунтування.

Однак це не говорить про те, що самостійне облаштування такого каміна неможливо. При наявності готових проектів і необхідних креслень, можна виконати весь монтаж якісно і без істотних помилок навіть з мінімальним досвідом в пічному справі.

Багато професіоналів охоче діляться своїми напрацюваннями. Рекомендується використовувати перевірені роками ідеї досвідчених майстрів. Готова схема монтажу кутового каміна повітряного опалення допоможе починаючому майстрові на кожному етапі починаючи з кладки самого корпусу.

Вибір місця для каміна

Перший підготовчий етап супроводжується вибором місця установки майбутнього каміна. Незважаючи на те що за дизайнерським рішенням існує безліч варіантів, в даному випадку доведеться керуватися виключно практичністю рішення.

Для якісного опалення будинку каміном необхідно не тільки забезпечити кімнати системою повітропроводів, а й оптимізувати довжину каналів. Чим менше довжина, тим якіснішим буде циркуляція. Отже, камін необхідно встановлювати в кутку, щоб задіяти максимальну кількість кімнат.

У великих будинках все кімнати прогріти не вдасться, і з цим доведеться миритися. Але в типових плануваннях завжди можна відшукати таку кімнату, яка б межувала з максимальною кількістю інших кімнат.

зведення фундаменту

За своєю масою камін з конвекційним опаленням практично не відрізняється від класичного каміна. Етап зведення фундаменту теж буде аналогічним. Риється котлован так, щоб його глибина була 60-70 см. Залежно від обраного проекту, каміни можуть мати подіум або прямокутний корпус, як у англійських стилів. Це буде впливати на те, якою площею виконувати фундамент. Його кордону повинні на кілька сантиметрів перевершувати габарити каміна.

Для заливки фундаменту потрібно пісок і щебінь. Але іноді котлован заповнюють бетонними блоками. Все це створює надійну опору для каміна. Як розчин слід використовувати склад для кладки в пропорції 1: 4 з цементу і піску. Висота фундаменту повинна відповідати рівню підлогового покриття. Всі інші будівельні роботи потрібно призупинити для повного застигання розчину.

кладка стін

Зробивши на фундаменті прошарок з руберойду, можна приступати до кладки самого каміна. Щоб врахувати наявність всіх вузлів і калориферних каналів, через які буде проходити повітря, слід кладку виконувати окремими рядами по строго певною схемою. Цей принцип не залежить від рівня професійної підготовки. Навіть професіонали здійснюють подібні дії з тією відмінністю, що багато схеми вони пам`ятають напам`ять.

Деякі варіанти камінів передбачають формування топки з цегли. Але зустрічаються популярні моделі, в яких металева топка у вигляді касети вбудовується в цегляний портал. Вимірювання показують, що варіанти з металевими топками мають дещо більшим ККД, ніж з цегляними. Однак різниця настільки незначна, що кожен вибирає відповідне виконання на підставі власної платоспроможності.

установка повітропроводів

У тому місці, де повітроводи проходять крізь стіни кімнати, температура повітря не така висока, як в топці вогнища. Але передбачити умови безпеки все одно необхідно. Місця зіткнення воздуховода і оздоблювальних матеріалів стін ізолюються мінеральною ватою.

Сама ж магістраль виконується з цегли при будівництві будинку або з гнучкою металевої труби. Завдання майстра полягає в теплоізоляції цієї магістралі, щоб повітря якомога довше зберігав енергію при транспортуванні. Приховати повітропровід можна за допомогою короба з гіпсокартону. Для цього виконується каркас з металевого профілю і обшивається листами термостійкого гіпсокартону. У деяких випадках повітряні канали виконуються всередині стіни.

Якісно змонтована система опалення дозволяє за допомогою каміна ефективно нагріти зразу весь будинок, таким чином, вдається поєднати декоративні якості і технічні можливості.