КПД камина и эффективность его работы

В статье подробно описывается конструктивные особенности каминов, характерные для различных моделей. Так же сравнивается эффективность и экономичность их работы.

КПД камина и эффективность его работы

    КПД камина и эффективность его работы

В статье подробно описывается конструктивные особенности каминов, характерные для различных моделей. Так же сравнивается эффективность и экономичность их работы.

Основные принципы устройства камина

    Финский вариант камина

Финский вариант камина

Классификация каминов

В настоящее время классическими считаются «английский» и «французский» камины. В их конструкцию входит монтаж над топливником дымовой трубы. Это условие кладки не обязательное. Некоторые печники могут использовать уже существующие дымоходы. Это целесообразно если камин находится на втором этаже дома с уже имеющейся дымовой трубой. 

Такой вариант «английского» камина, когда он монтируется сбоку к уже имеющемуся дымоходу, называется «финским» камином. Он отличается от классического «английского» лишь тем, что дымоход расположен в стороне от топливника. В этом случае тяговое сопротивление увеличивается. Преимуществом такой конструкции является отсутствие в камине сажи из трубы. Это существенно упрощает уход за ним.

    Эстонский вариант камина

Эстонский вариант камина

Так как «финский» вариант более «чисты», то при кладке можно исключить из конструкции лишние элементы ( дымовой порог). В этом случае получится «эстонский камин».

Главными преимуществами такой конструкции являются:

  • простая схема подключения камина к дымоходу;
  • экономия строительных материалов;
  • быстрое возведение

Расположение каминов 

Расположение каминов в комнате

Все вышеперечисленные модели каминов именованы по названию той местности, где они распространены. На начальном этапе строительства можно выбрать любую модель, так как каждая из них может находиться в любой части помещения. 

  • Камин может быть размещен вдоль одной из стен дома. Так монтируют массивные модели.
  • Угловые камины не считаются массивными. Они существенно экономят полезную площадь комнаты. 
  • Встроенные камины, которые «прячутся» вглубь стены, подходят для небольших помещений. Они могут быть частично или постностью скрыты в кладке стены. 
  • Островные камины. Такие модели со всех сторон открыты и стоят в центре комнаты. Важно грамотно смонтировать камины такой модели. При ошибках в кладке может быть плохая тяга. В этом случае дым будет попадать обратно в комнату. Это несет риск сильного задымления помещения.

Эффективность работы разных каминов 

Камины — это конструкции, которые предназначены для сжигания топлива и последующего выделения тепла. Эффективность работы каминов определяется коэффициентом полезного действия.

КПД – это отношение количество тепла, выделяемого при сжигании топлива к его тепловой способности.  Исходя из этого, КПД камина тем ваше, чем выше эффективность сжигания топлива и применение полученной энергии по назначению. Современные камины обладают низкой теплоотдачей. То есть для того чтобы камин поддерживал в комнате определенную температуру, нужно сжигать большое количество топлива. 

Например, КПД «английского» камина не превышает 15%. Большая часть тепловой энергии от сжигания топлива теряется. Печники постоянно работают и совершенствуют модели каминов, для того, что бы увеличить их эффективность. Для этого применяются следующие решения: 

  • Минимальная глубина топки в открытых моделях каминов. Необходимость этого объясняется тем, что камины обогревают помещение, пока горит огонь. Поэтому чем ближе огонь к порталу, чем больше тепла попадает в комнату. 
    • 
Трапециевидная форма топки

    Трапециевидная форма топки

      
Прямоугольная форма топки

    Прямоугольная форма топки

  • Изменение формы топки.
    В современных каминах топка может быть: прямоугольная, трапециевидная, с прямой или наклонной задней стенкой. Изменяя форму топки, печники могут менять направление тепловых лучей. Неудачным вариантов является кладка прямоугольной топки.
    В этом случае боковые стенки параллельны. Они отражают тепло друг к другу, а не в комнату.
    В случае боковых стенок расположенных трапецией, тепловые лучи отражаются и направляются в помещение. Точно так же увеличивает эффективность камина и задняя стенка, расположенная под углом. 
  • Монтаж тепловых щитов. Массивные плиты аккумулируют тепло и постепенно отдают его даже после прекращения горения. 


Выше были описаны пути улучшения эффективности камина путем изменения его конструкции. Существует еще один способ увеличения КПД – изменение процесса теплообмена. Различают классический, незамкнутый и внешний циклы теплообмена.

    
Классический теплообмен.

Фото: Классический теплообмен.

Классический теплообмен. В этом случае для подпитки огня в топке используется кислород из отапливаемого помещения. Такая схема является самой затратной. Так как при топке камина нагретый воздух не остается в комнате, а постоянно выходит наружу через дымоход, на его место приходит холодный наружный воздух.

    
Незамкнутый цикл теплообмена

Фото: Незамкнутый цикл теплообмена

• При незамкнутом цикле теплообмена наружный воздух попадает внутрь камина, сначала проходя через специальное устройство (коллектор). Таким образом, в помещение уличный воздух поступает уже подогретым. Это существенно увеличивает отдачу тепла камином. 

    
Внешняя схема теплообмена

Фото: Внешняя схема теплообмена

Внешняя схема теплообмена предполагает, что подпитка огня идет только за счет уличного воздуха. В этом случае помещение обогревается благодаря тепловому излучению пламени. Этот тип теплообмена можно реализовать только в каминах закрытого типа. В противном случае воздух из комнаты может втягиваться в дымоход. 

Частные случаи 

    
Классический теплообмен с коллектором

Классический теплообмен с коллектором

Если в камине с классическим теплообменом дополнительно установить коллектор, то это существенно увеличит КПД конструкции. Эффективность такой модели будет больше по сравнению с каминами, в которых незамкнутый или наружный циклы.

    
Замкнутый цикл с коллектором и наружним притоком

Замкнутый цикл с коллектором и наружним притоком

Наибольшей теплоотдачей обладает камин с замкнутым циклом теплообмена, при котором воздух из комнаты нагревается, проходя через коллектор, а наружный воздух используется для поддержания огня. 

Кладка коллектора в камине

Самой горячей частью камина является топливник. Здесь температура может доходить до 1300 °C. Дым, входящий из топливника, имеет температуру уже 500 °C. Когда он проходит по дымоходу его температура падает до 80 °C. 

Как правило, коллекторы – это зазоры между корпусом и другими элементами конструкции камина ( дымовая труба, топливник, дымосборник). Они соединены с отапливаемым помещением. Для сообщения коллекторы оборудованы входными и выходными отверстиями. 

Если подсоединить к выходному отверстию коллектора воздуховод, то можно обогревать не только комнату, где находится камин, но и соседние помещения.

    КПД камина и эффективность его работы

КПД камина и эффективность его работыа

К началу

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(1 голос, в среднем: 5 из 5)

Статьи по теме:

Задать вопрос или прокомментировать