Главная > Статьи

Полезные статьи Объяснение феномена темных наслоений на потолке и стенах при устройстве камина.

В статье рассматривается причина возникновения черных пятен на потолке  и стенах в жилой комнате, в зоне установки камина и предлагаются меры для устранения этого неприятного явления.
По статье W. Reber в Kachelofen und Kamine. 06.2010.

Дымососы для каминов. Для чего они нужны?

В статье объясняется что такое дымососы, для чего их устанавливают на камины.

Модульная дымоходная система Flammen.

В статье рассказывается о новой запатентованной модульной дымоходной системе Flammen.

О печах Uunisepaet.

Финские теплонакопительные печи Унисипат сочетают в себе эмоциональность и рационализм, традиции и современность.

Альтернативные системы энергообеспечения для индивидуальных жилых домов.

Рассматриваются такие варианты энергообеспечения загородного дома как: отопительный котел на дровах и продуктах переработки древесины,тепловой насос, комбинированная система отопления - камин с теплообменником и котел на солярке,связь систем вентиляции и отопления.

Все статьи

Защита от перегрева при установке камина с архитектурной топкой, оборудованной большой остекленной дверкой.

   В современных домах постоянного проживания с большой гостиной, столовой, жилыми комнатами, устанавливаются, как правило, каминные топки с большими остекленными дверками – архитектурные камины. Маленький камин смотрится в большом помещении неуместно.

Дом такого уровня имеет центральное отопление и обеспечен горячей водой, в доме устроена приточно-вытяжная вентиляция.

У камина нет задачи решить проблему отопления, обеспечить дом горячей водой или подогреть поступающий воздух. Камин в таком доме -это центр домашнего уюта.

Основным инженерным аспектом, которому уделяют внимание заказчики при приобретении такого камина, является наличие дымохода или возможность устройства дымохода соответствующего сечения. Установленная топка должна быть оборудована дверкой с большим плоским или панорамным стеклом. Стекло должно быть чистым, горение - красивым, а выделяемое тепло - предельно щадящим, чтобы можно было придвинуться к топке.

Однако эти пожелания не всегда возможно осуществить, если установка камина не была предусмотрена на стадии проектирования.

Проблемы при эксплуатации архитектурного камина:

1. Для того, чтобы топка и стекло оставались чистыми, необходимо сжигать за один раз требуемое количество дров. Если указано, что номинальная мощность топки составляет 12-15 кВт (мощность большинства современных больших топок), это означает, что за один раз необходимо сжигать 7-10 кГ дров. Если сжигать меньше, стекло и внутренние поверхности топки будут чернеть, а дымоход будет зарастать сажей.

2. 50-60% всей тепловой мощности выделяется через остекленную дверку. 6-8 кВт тепла, выделяемые в час через остекленную дверку, не позволят приблизиться к топке без опасности получить тепловой ожог. Ближе чем на расстоянии 1,0-1.5 метра находиться у топки некомфортно.

Решением проблемы защиты от излучения может быть установка двойного стекла в топочной дверке или использование стекла со специальным отражающим слоем. Такое решение позволяет снизить мощность излучаемой энергии почти в 2 раза. Как следствие к камину можно пододвинуться почти вплотную на расстояние вытянутой руки и ощутить не испепеляющий жар, а приятное тепло. При нечаянном касании дверки можно не опасаться получить ожег, что особенно актуально, если в доме есть маленькие дети.

Кроме комфорта при установке топки с дверкой, оборудованной двумя стеклами, улучшаются технические и эксплуатационные показатели. Дрова сгорают полностью, за счет более высокой температуры в топке. Дымоход, остекленная дверка и внутренние поверхности топки остаются чистыми. Однако при таком решении усиливаются и негативные явления:

При работе топки с одинарным стеклом из вентиляционных решеток камина в помещение ежечасно поступает 250 – 300 м3 нагретого до 85-90 градусов воздуха. Температура воздуха в помещении за время работы камина повышается на 10-15 град. Такое повышение уже создает определенный дискомфорт. При использовании дверки с двойным остеклением, доля конвекционного тепла и температура конвекционного воздуха заметно увеличиваются. Температура воздуха, выходящего из конвекционных решеток камина, может превысить 100 градусов.

За очень короткое время температура воздуха в помещении, где установлен камин, превысит 30-35 градусов. Находиться в помещении становится дискомфортно, а открывать форточку в зимнее время не всегда возможно. Кроме того, температура выходящих дымовых газов повышается с обычных 300-350 градусов до 450-500 градусов. При такой температуре необходимо использовать дымовые трубы, выполненные из жаростойкой нержавеющей стали. Их стоимость в 1,5-2 раз выше стоимости труб из обычной термостойкой стали. Трубы из обычной термостойкой нержавеющей стали очень быстро потеряют конструктивную жесткость и герметичность.

Наряду с защитой от излучения необходимо защититься от перегрева, создаваемого перегретым конвекционным воздухом.

Защита от избыточного конвекционного тепла. Защита дымохода от перегрева.

1) Охлаждение с использованием водяного теплообменника.

Лучшей защитой от нежелательного конвекционного перегрева воздуха в помещении и от перегрева труб в дымоходах является водяное охлаждение топки. Вокруг корпуса топок устраивается второй стальной корпус, в котором циркулирует вода. Вода, нагреваясь, уносит произведенное тепло от корпуса топки и дымосборника. Доля конвекции в произведенной тепловой энергии падает до 5-10%. Температура дымовых газов падает до 250-300 градусов. Доля тепла, отбираемого циркулирующей водой от топки, достигает 50-70% , примерно 8-10 кВт в час. Количество воды в стальном внешнем контуре составляет 60-70 л.

Внешний водяной корпус решает проблему нежелательной конвекции, понижает температуру дымовых газов и значительно продлевает срок службы топки.

При отсутствии архитектурной топки с внешним стальным водяным корпусом для понижения температуры выходящих газов можно использовать насадку на дымосборник. В этом стальном ящике также циркулирует вода. Емкость насадки 15-20 л. Такое решение не спасает от конвекционного перегрева и не охлаждает корпус топки, но защищает дымоход.Во всех случаях нагретая во внешнем корпусе вода поступает в термос-накопитель. А от термоса тепло через косвенный нагрев поступает к потребителям тепла – батареям отопления, теплым полам и т.д. Нагретая вода в водяном теплообменнике должна поступать в термос- накопитель емкостью 500-1000 л. Сама насадка должна быть подсоединена к системе холодного водоснабжения и канализации. Водяные насадки (как большие, так и малые) снабжены системой аварийного охлаждения.

При повышении температуры циркулирующей воды выше 95 градусов по встроенному внутри корпуса змеевику начинает циркулировать холодная вода из системы водоснабжения. Нагретая вода из системы аварийного охлаждения сливается в канализацию.

Поступление нагретой в отопительном контуре воды напрямую в систему отопления без промежуточного аккумулятора нежелательно. При таком подключении через каждые 20-30 минут будет включаться система аварийного охлаждения и вода будет сливаться в канализацию.

Подключение аварийного охлаждения к системе холодного водоснабжения обязательно. В противном случае водяная насадка может взорваться от перегрева воды – превращения в пар.

На практике применение водяного охлаждения для защиты помещения от перегрева и для защиты дымохода не всегда возможно осуществить т.к.

- Для топок с большими остекленными дверками не производятся серийные внешние водяные насадки. Таким образом, возможно использование только малых водяных насадок на дымосборник. Это защищает дымоход, но не снимает проблему конвекционного перегрева.

-Архитектурные камины устанавливаются прежде всего с целью создания интересного внутреннего пространства дома. Вопросы инженерной взаимосвязи камина и системы отопления не рассматриваются на этапе проектирования. Поэтому не всегда имеется возможность установки термоса-накопителя и подключения камина к системе водоснабжения и канализации.

- Расходы на приобретение и установку дополнительного оборудования могут составить до 200 тыс. руб., что сопоставимо со стоимостью обычной большой архитектурной топки.

2) Охлаждение с использованием керамических воздуховодов – гипокауст.

При нежелании или при отсутствии возможности установить топку с водяным охлаждением или с водяной насадкой на дымосборник можно понизить температуру конвекционного воздуха и температуру дымовых газов с использованием керамики. Конвекционный воздух, охлаждающий топку, пропускается через керамические каналы длиной 3-5 м в зависимости от мощности топки. Для этого необходимо использование вентилятора мощностью 50-100вт.

Температура конвекционного воздуха падает со 100 до 50 градусов. Наружные поверхности керамических воздуховодов нагреваются и излучают мягкое тепло. Для понижения температуры отходящих газов в дымоходе на дымосборник одевается цилиндрическая керамическая насадка. Циркулирующие по спирали дымовые газы охлаждаются на 100-150 градусов.

Вокруг топки может устанавливаться внешний керамического короб из тонкостенных керамических плит толщиной 30 мм. Этот корпус включает в себя топку с керамической насадкой и керамические воздуховоды.

Такое решение позволяет защитить топку, дымовые трубы и помещение от перегрева и не подсоединяться к системе отопления.

3) Охлаждение с использованием внешнего воздуха

Одним из вариантов решения проблемы нежелательного перегрева от конвекции является возможность удаления конвекционного воздуха в атмосферу. Для этого во внутреннее пространство камина необходимо подать извне до 400 м3 холодного воздуха в час и до 500 м3 нагретого воздуха в час удалить в атмосферу. Для такого решения необходимо устройство двух утепленных воздуховодов из нержавеющей стали внутренним диаметром 300- 350 мм, и устройство принудительной вентиляции.

Затраты на такое решение могут быть наименьшие по сравнению с водяным охлаждением и с системой гипокауста.

Однако это решение требует устройства дополнительной шахты воздухоудаления или объединения с системой приточно-вытяжной вентиляции дома.

Выводы:

При устройстве архитектурных каминов и топок с большими остекленными дверками желательно еще на стадии проектирования предусмотреть все возможные варианты установки камина. Непродуманность вопросов взаимосвязи камина с другими инженерными системами дома может привести к тому, что камин из желаемого уютного домашнего очага может превратиться в источник дискомфорта и раздражения.




Вернуться к списку