ККД каміна та ефективність його роботи

У статті докладно описується конструктивні особливості каминов характерні для різних моделей. Також порівнюється ефективність та економічність їх роботи.

Основні принципи влаштування каміна

Фінський варіант каміна

Класифікація камінів

В даний час класичними вважаються «англійська» та «французька» каміни. У їхню конструкцію входить монтаж над топливником димової труби. Ця умова кладки не є обов’язковою. Деякі пічники можуть використовувати вже існуючі димарі. Це доцільно, якщо камін знаходиться на другому поверсі будинку з вже наявною димовою трубою.

Такий варіант «англійського» каміна, коли він монтується збоку до димоходу, що вже є, називається «фінським» каміном. Він відрізняється від класичного «англійського» лише тим, що димар розташований осторонь паливника. В цьому випадку тяговий опір збільшується. Перевагою такої конструкції є відсутність у каміні сажі із труби. Це значно спрощує догляд за ним.

Естонський варіант каміна

Оскільки «фінський» варіант «чистіші», то при кладці можна виключити з конструкції зайві елементи (димовий поріг). І тут вийде «естонський камін».

Головними перевагами такої конструкції є:

• проста схема підключення каміна до димаря;
• економія будівельних матеріалів;
• швидке зведення

Розташування камінів

Розташування камінів у кімнаті

Всі перераховані вище моделі камінів іменовані за назвою тієї місцевості, де вони поширені. На початковому етапі будівництва можна вибрати будь-яку модель, оскільки кожна з них може бути в будь-якій частині приміщення.

• Камін може бути розміщений уздовж однієї зі стін будинку. Так монтують потужні моделі.
• Кутові каміни не вважаються масивними. Вони значно економлять корисну площу кімнати.
• Вбудовані каміни, які «ховаються» углиб стіни, підходять для невеликих приміщень. Вони можуть бути частково або пісністю приховані у кладці стіни.
• Острівні каміни. Такі моделі з усіх боків відкриті та стоять у центрі кімнати. Важливо грамотно змонтувати каміни такої моделі. При помилках у кладці може бути погана тяга. У цьому випадку дим потраплятиме назад у кімнату. Це несе ризик сильного задимлення приміщення.

Ефективність роботи різних камінів

Камины – це конструкції, які призначені для спалювання палива та подальшого виділення тепла. Ефективність роботи камінів визначається коефіцієнтом корисної дії.

КПД– Це відношення кількість тепла, що виділяється при спалюванні палива до його теплової здатності. Виходячи з цього, ККД каміна тим ваше, чим вища ефективність спалювання палива та застосування отриманої енергії за призначенням. Сучасні каміни мають низьку тепловіддачу. Тобто для того, щоб камін підтримував у кімнаті певну температуру, потрібно спалювати велику кількість палива.

Наприклад, ККД «англійського» каміна не перевищує 15%. Більшість теплової енергії від спалювання палива втрачається. Пічники постійно працюють і вдосконалюють моделі камінів, щоб збільшити їх ефективність. Для цього застосовуються такі рішення:

• Мінімальна глибина топки у відкритих моделях камінів. Необхідність цього пояснюється тим, що каміни обігрівають приміщення, поки горить вогонь. Тому що ближче вогонь до порталу, то більше тепла потрапляє до кімнати.

Трапецієподібна форма топки

Прямокутна форма топки

• Зміна форми топки.
  У сучасних камінах топка може бути: прямокутна, трапецієподібна, з прямою або похилою задньою стінкою. Змінюючи форму топки, пічники можуть змінювати напрямок теплових променів. Невдалим варіантом є кладка прямокутної топки.
  У цьому випадку бічні стінки є паралельними. Вони відбивають тепло один до одного, а не в кімнату.
  У разі бокових стінок розташованих трапецією, теплові промені відбиваються і направляються до приміщення. Так само збільшує ефективність каміна і задня стінка, розташована під кутом.
• Монтаж теплових щитів Масивні плити акумулюють тепло та поступово віддають його навіть після припинення горіння.

Вище були описані шляхи покращення ефективності каміна шляхом зміни його конструкції. Існує ще один спосіб збільшення ККД – зміна процесу теплообміну. Розрізняють классический, незамкнутый и зовнішній цикли теплообмена.

Фото: Класичний теплообмін.

•Класичний теплообмін. У цьому випадку для підживлення вогню в топці використовується кисень з опалювального приміщення. Така схема є найзатратнішою. Так як при топці каміна нагріте повітря не залишається в кімнаті, а постійно виходить назовні через димар, на його місце приходить холодне зовнішнє повітря.

Фото: Незамкнений цикл теплообміну

•При незамкненому циклі теплообміну зовнішнє повітря потрапляє всередину каміна, спочатку проходячи через спеціальний пристрій (колектор). Таким чином, у приміщення вуличне повітря надходить вже підігрітим. Це значно підвищує віддачу тепла каміном.

Фото: Зовнішня схема теплообміну

•Зовнішня схема теплообміну передбачає, що підживлення вогню йде лише за рахунок вуличного повітря. У цьому випадку приміщення обігрівається завдяки тепловому випромінюванню полум’я. Цей тип теплообміну можна реалізувати лише у камінах закритого типу. А якщо ні, повітря з кімнати може втягуватися в димар.

Приватні випадки

Класичний теплообмін із колектором

Якщо в каміні з классическим теплообміном додатково встановити колектор, це істотно збільшить ККД конструкції.Эффективность такої моделі буде більше в порівнянні з камінами, у яких незамкнений або зовнішній цикли.

Замкнений цикл з колектором та зовнішнім притоком

Найбільшу тепловіддачу має камін з замкнутим циклом теплообміну, при якому повітря з кімнати нагрівається, проходячи через колектор,наружный повітря використовується підтримки вогню.

Кладка колектора в каміні

Найгарячішою частиною каміна є паливник. Тут температура може сягати 1300 °C. Дим, що входить із паливника, має температуру вже 500 °C. Коли він проходить димарем, його температура падає до 80 °C.

Як правило, коллекторы– це зазори між корпусом та іншими елементами конструкції каміна (димова труба, паливник, димозбірник). Вони пов’язані з опалювальним приміщенням. Для повідомлення колектори обладнані вхідними та вихідними отворами.

Якщо під’єднати до вихідного отвору колектора повітропровід, можна обігрівати не тільки кімнату, де знаходиться камін, але і сусідні приміщення.

ККД каміна та ефективність його роботи