Кпд камина

Как повысить эффективность открытого камина?

К нам часто обращаются клиенты с вопросом: «Как повысить КПД открытого камина?», «Как сделать его более эффективным?», «Как использовать камин не только как уютный декор, но и как функциональный полноценный метод обогрева?». В данной статье мы ответим на все эти вопросы, рассмотрим методы повышения эффективности функционирования вашего открытого камина, найдем пути реконструкции с минимальным вмешательством во внешний дизайн.

Открытый камин английского типа – это камин, основой которого является портал из мрамора или выложенный из огнеупорного кирпича. В древности такие классические камины строила знать в старинных замках и домах. Имея многолетнюю историю, в наше время они используются в первую очередь для эстетических целей, так как отдают очень мало тепла, которое мы можем чувствовать только находясь в непосредственной близости камина. Их характерные особенности:

• Низкий уровень КПД,
• Панорама открытого пламени,
• Отсутствие возможности разветвления тепла по другим помещениям.

И так, рассмотрим основные методы, благодаря которым можно сделать открытый камин более функциональным:

Защитная ширма – это решетка, которая устанавливается перед камином и выполняет защитные функции, уберегая предметы, которые находятся рядом от возгорания, блокируя вылет искр при потрескивание дров, так и декоративные. Как правило ширмы изготовлены из металла и оформлены интересными орнаментами, но кроме такой защитной функции никакого влияния на интенсивность обогрева данная ширма не имеет.

Каминные дверцы – это преимущественно дверцы изготовленные из чугуна, которые используются для открытых каминов и печных конструкций. Функция таких дверей в следующем:

• Защищают от пожароопасных ситуации, от искр, возникающих в процессе горения и потрескивания дров,
• Способствуют небольшому увеличению КПД от 2 кВт (в открытом камине) до 4кВт (при использовании двери), то есть повышают эффективность с 20% до 40-45%.

Недостатком использования таких дверей является то, что при эксплуатации они не всегда герметичны – пропускают дым, который образуется в процессе горения дров и способствуют закопчению стекла, имеющего неэстетичный вид. Также недостатком является нарушеный конвекционный механизм, поскольку отсутствует забор воздуха с улицы, что присутствует во всех функциональных каминных вкладышах, поэтому кислород выжигается непосредственно с самого помещения, создает дискомфорт – способствует тому, что могут возникать головные боли у жителей квартиры и постоянно присутствует желание проветривать помещения.

Каминные кассеты – это наиболее функциональный метод, как превратить ваш открытый камин в полноценный и эффективный обогрев. Кассета – это каминный вкладыш, который имеет функциональные особенности такие же как каминная топка:

• Внутренняя поверхность каминного вкладыша футерованная защитным материалом, уберегает стенки от перегорания (шамот, вермокулит) и дает возможность использовать вкладыш на постоянной основе,
• Высокий уровень КПД более 75%,
• Мощность 8-12 кВт,
• Панорама огня через герметичные стеклянные дверцы,
• Забор воздуха с улицы.
• Экономный расход дров, возможность использования вторичного дожига газов и режима медленного тления.
• Чистое стекло.

Кассета отличается от каминной топки наличием плоского дымосборника, соответственно ее легко монтировать в существующем открытом камине не нарушая конструкцию и не разрушая внешнюю декоративную облицовку. Современные кассеты могут иметь турбины, от одной до шести, в зависимости от величины вкладыша. Турбины способствуют интенсивной подаче тепла в помещение, а также дают возможность сделать разводку тепла от двух до 6 комнат, но в таком случае, существующий камин необходимо реконструировать, чтобы увеличить изоляционный короб. Наиболее известные на рынке Украины кассеты с турбинами испанской фирмы «Rocal», а из стандартных чугунных кассет норвежцы – «Jotul».

Для того, чтобы встроить кассету, необходимо через существующий дымоход опустить метр дымоходной нержавеющей трубы, заизолировать ее герметично скрепив с кассетой, максимально плотно поместить в каминный портал, а дальше проводить остальной монтаж по дымоходу и существующему порталу.

Если вы решите переконструировать открытый камин, увеличить его эффективность – наши технические специалисты с радостью вам в этом помогут. Обращайтесь, экономить легко и удобно.

Как повысить КПД (эффективность) топки?

Эффективность каминной топки можно повысить несколькими способами: правильно эксплуатировать камин, использовать новые виды топлива, купить топку с эффективным горением и установить дополнительные устройства (контуры, накопители). Рассмотрим основные из них.

Не забывайте убирать золу. Это нужно делать постоянно, соблюдая осторожность. Используйте для этого металлическим совок и ведро. Не ставьте ведро с неостывшей золой на деревянную и другую огнеопасную поверхность.

Ежегодный осмотр и чистка камина, дымохода. Если верить заключению департамента энергетика США, то передача тепла уменьшается в 2 раза если есть хотя бы 2.5 мм (в оригинале 1/10th of an inch) золы и пепла. Очищая дымоход вы избавляетесь от креозота — это побочный продукт сгорания дров, который оседает на стенках. Креозот легко воспламеним и если не чистить дымоход — это приведет к пожару.

Закрывайте заслонку. Когда не используете камин, заслонку нужно закрывать, иначе теплый воздух из комнаты будет уходить в дымоход. Со временем она деформируется и становится менее эффективной, если такое произошло — демпфер лучше заменить. Более эффективный способ сохранить тепло в комнате — установить верхнюю заслонку на дымнике (не популярна у нас, сложно найти в продаже).

Используйте только сухие дрова. Если дрова будут влажные, то часть тепла уйдет на выжигание влаги. Нужно хранить поленья в течении 6-9 месяцев, чтобы использовать их в качестве дров для камина.

Новые виды топлива. Ранее камины топились в основном дровами и углём. Но реалии жизни заставили задуматься об окружающей природе и эффективном использовании ресурсов, огромное количество которых в буквальном смысле вылетает в трубу, не принося желаемого результата. Альтернативой стали паллеты и гранулы, которые гораздо экологичнее и горят при более высокой температуре.

Водяной контур. Снабдив топку камина радиаторным блоком, расположенным у задней и боковых стенок, обеспечив прохождение через него воды, можно уже говорить о камине не только как об устройстве для обогрева ограниченного пространства. Правильнее его будет назвать сердцем отопительной системы дома. Если модель оборудована двойным контуром, то это уже полноценная автономная система, удовлетворяющая бытовые нужды в снабжении горячей водой. Тут, конечно, необходима топка больших размеров. Существуют образцы, отопительная мощность которых достигает 36 кВт, что позволяет обогревать дом площадью порядка 250 м ² .

Теплонакопительные устройства. Дымовые газы имеют довольно высокую температуру. Нецелесообразно было бы этим не воспользоваться и не саккумулировать энергию в теплонакопителях, устанавливаемых в дымосборниках не только металлических топок, но и кирпичных, обогревающих помещение до четырёх часов после завершения процесса горения. На фото пример теплонакопительных дисков от KRATKI (Польша).

Конвекция. Металлические стенки готовой дровяной топки быстро нагреваются, начиная отдавать тепло воздуху, поступающему к их внешней стороне по специально сооружённым для этой цели каналам. Добиться ещё большего эффекта можно, сделав конвекцию принудительной, и распределять тепло по воздуховодам в соседние помещения.

Вместо открытой топки, используйте топки-инсет. Встраиваемые каминные топки ставят в открытый камин и значительно повышают его эффективность (на 85%). С истема внутреннего сгорания создает меньше дыма и больше тепла. А значит больше тепла идет в ваш дом, а не в трубу дымохода.

Система чистого горения. При горении обычного топлива, применяемого для печей и каминов (дрова, уголь), не удается достичь высокой теплоотдачи, так как не более шестой его части используется для формирования углей. Дымовые газы и мелкие частицы, которые в состоянии воспламениться, попросту выводятся наружу в виде сажи, смол, копоти, оседают на стенках дымохода и каналов, приводя к их загрязнению, уменьшая КПД. Как следствие, чтобы эффективно и безопасно эксплуатировать традиционную печь, её нужно тщательно и часто чистить. Совершенствование конструкции приводит к некоторым улучшениям, но весьма незначительным.

Совсем по-другому обстоит дело с металлическими топками для каминов. Здесь имеется возможность контролировать движение воздушных потоков, а значит, оснастив устройство системой чистого горения, увеличить КПД на 20% за счёт дожига газов и частиц. При этом не только увеличивается теплоотдача, но и уменьшается количество вредных выбросов.

Топка длительного горения. Горение – это не что иное, как реакция окисления. На её интенсивность влияет объём воздуха, который будет поступать в угольный или дровяной камины. Каждая модель конструируется на определённый срок непрерывной работы. При выборе стоит обратить на это особое внимание, так как впоследствии что-то переделать будет нельзя. Суть режима медленного горения заключается в выборе минимального количества подаваемого воздуха, способного поддержать медленное тление топлива и не дать ему совсем потухнуть. В кирпичных печах и каминах используется задвижка, увеличивающая или уменьшающая площадь сечения дымохода. На фото пример такой топки — Supra Taranis 67D.

КПД камина как основа энергоэффективности. Методы повышения КПД

Любой камин от классического очага средневековья до сложной каминной системы наших дней характеризуется коэффициентом полезного действия, то есть способностью отдавать тепло при определённом количестве энергоносителей, в качестве которых зачастую выступают дрова. Выражаясь научным языком КПД любой тепловой системы, в том числе и камина – это отношение количество выделяемого тепла к способности энергоносителя генерировать это самое тепло. Говоря более простыми словами, под КПД подразумевают показатель эффективности камина как теплового оборудования. То есть, чем меньше требуется энергоносителей для обогрева комнаты и чем дольше держится тепло в помещении – тем выше КПД каминной системы.

Несмотря на революционные достижения в производстве топок и дымоходов, проблема низкого КПД каминов остаётся актуальной и в наше время. В частности, обычный дровяной камин в лучшем случаев обладает коэффициентом полезного действия, равного 20-30%. При этом заявленные в документации внушительные параметры КПД каминного оборудования отражают результаты лабораторных испытаний отдельных устройств, а ни в коем случае не реальное положение дел с камином в целом. Поэтому если очаг рассматривать не как декоративный элемент интерьера, а как альтернативное тепловое оборудование, максимально высокий КПД выходит на передний план как в процессе проектирования, так во время эксплуатации.

За счёт чего можно повысить КПД

1. За счёт мощности устанавливаемого оборудования, в частности – топочных камер и дымоходов, характеристики которых напрямую определяют энергоэффеткивность будущей каминной системы.
2. При обоснованном выборе места расположения камина и дымохода. В частности, чем больше будет площадь теплового излучения и контакта с нагреваемыми элементами, тем выше будет КПД.
3. В случае установки системы приточной вентиляции, которая сформирует оптимальные условия горения и вывода продуктов сгорания.
4. При наличии в каминном оборудовании системы двойного дожига.
5. С помощью уменьшения глубины топочной ниши до допустимых размеров.
6. Путём обустройства в топочной нише наклонной верхней плоскости, которая послужит «отражателем» теплового излучения
7. Использование для облицовки портала материалов, обладающих способностью аккумулировать тепло, например керамической плиткой.
8. Путём установки коллектора (зазора между элементами камина и стенками) для подогрева циркулирующего воздуха.
9. Как вариант – использование открытых каминов без заслонок со специальными каминными экранами.
10. При грамотном подборе дров оптимальной влажности с высокими тепловыми способностями.

По большому счёту, если камин находится в стадии проектирования, монтаж коллектора и приточной вентиляции существенно повысит КПД. Так как в этом случае для поддержания нормального процесса горения будут использоваться автономные вентиляционные каналы, а степень нагрева воздуха, поступающего в комнаты, будет увеличена за счёт повышения площади нагретых элементов. Как было сказано выше, коллектор представляет собой продуманно установленные зазоры между топочной камерой, дымоходом и стенками здания, в которых циркулирует тёплый воздух. Подключение к выходному канала такого коллектора воздуховода позволит обогреть самые дальние уголки помещения или даже другие комнаты.

Оптимальным КПД встроенного камина сегодня считается показатель в 40-50%, который позволяет обогревать помещения значительной площади за одну кладку дров. Над повышением КПД лучше всего работать на стадии проектирования, хотя в некоторых случаях энергоэффеткивность может быть улучшена и у готовых каминов с помощью той же приточной вентиляции или установки дополнительного оборудования.

Отопление камином

Отопление дома камином — это классика для Европы и новинка для нас. Конечно, не всякий тип камина подходит для этих целей — использовать можно только те современные модели, мощность и эффективность которых сопоставима с современными отопительными котлами.

Типы каминов

По виду топлива существует четыре варианта каминов:

• твердотопливные (в основном дровяные),
• газовые,
• электрические,
• биокамины.

К отопительным относятся только дровяные и газовые камины.

Мощность электрических моделей не выше, чем у обычных обогревателей, поэтому они, помимо декоративной функции, могут служить только как дополнительный источник тепла.

Биокамины — это просто элемент интерьера. У них нет даже такой характеристики, как «мощность».

Газовые камины

Так же как и котлы на этом виде топлива, газовые камины рентабельны при условии доступа к природному газу.

Сжиженный газ, по стоимости 1 кВт энергии, стоит на третьем месте после дров. А с учетом того, что у газовых каминов КПД существенно ниже, чем у котлов, разница в затратах на отопление еще выше. Кроме того, надо учесть затраты на покупку газгольдера, его монтаж (в том числе газопровода к дому) и обслуживание.

Есть ограничения и по мощности газового камина. Обычно она не превышает 8-10 кВт, а этого достаточно только для отопления небольшой дачи или дома (из расчета 1 кВт на 10 кв. м при высоте потолка до 3 м).

Но все-таки они не настолько популярны как дровяные камины.

Дровяные камины

Сразу стоит сказать, что классический камин с открытой топкой для полноценного отопления дома не подходит. Его КПД не превышает 20%, а большая часть тепла просто «вылетает в трубу». К тому же дрова (точнее горючие фракции) сгорают не полностью — часть остается в виде не прогоревших углей и золы (около 15%), а мелкие частицы и горючие газы выносит вместе с дымом (до 85% от несгоревшего остатка). Даже по безопасности открытые топки уступают закрытым — есть риск попадания искр на полы или мебель.

Камин может считаться отопительным при наличии закрытой топки, наличия режимов вторичного дожига и длительного горения.

И если вторичный дожиг реализовать в камине ручной кладки из кирпича несложно — достаточно смонтировать «дымовой зуб», то режим длительного горения технически осуществить гораздо сложнее.

Современные камины длительного горения – это уже практически готовые к установке изделия, топка которых изготовлена с учетом всех условий дожига и длительного горения. Их принцип действия такой же, как у газогенераторных твердотопливных котлов, время горения одной закладки дров может достигать 12 часов, а КПД быть выше 85%.

Конструктивно они представлены на рынке двумя видами:

• каминные топки, на базе которых делают любой тип камина (пристенный, угловой, островной) с одной, двумя или тремя отражательными поверхностями,

• печи-камины, которые надо только «подключить» к дымоходу и защитить от высоких температур примыкающие поверхности.

Отопление дома камином

Сам по себе камин может обогревать только то помещение, в котором он находится. Смежные комнаты, конечно, будут нагреваться от естественной циркуляции теплого воздуха и от нагретых межкомнатных перегородок, но этого явно недостаточно.

Мощность каминов может превышать 20 кВт, и ее вполне достаточно, чтобы отопить более 200 кв. метров. Даже у печей-каминов, которые традиционно считаются «маломощными», есть образцы, способные соперничать с каминными топками (например, Vermont Castings Defiant). Поэтому необходимо организовать «транспортировку тепла» в другие помещения. Сделать это можно двумя способами: устройством системы водяного или воздушного отопления.

Водяное отопление возможно только у моделей, имеющих встроенный теплообменник для жидкого теплоносителя, который подключают к радиаторам через обвязку (по аналогии с котлами). Циркуляция может быть гравитационной или принудительной, но в любом случае система отопления получится довольно сложной.

Воздушное отопление осуществить технически гораздо проще. По эффективности оно не уступает водяному, а по безопасной эксплуатации превосходит (нет угрозы размораживания системы или наоборот — перегрева теплоносителя). С примером построения такой системы на базе каминной топки Jotul I 18 Panorama можно ознакомиться на сайте компании.

Кпд камина

Вряд ли кому-то покажется странным и необычным, что рациональные немцы рассматривают камин не только как символ престижа и украшение интерьера, но и как источник тепла. Более того, функциональность очага для немецкого потребителя играет первостепенную роль. Давайте рассмотрим на примере немецких каминов, какие сегодня существуют способы увеличить коэффициент полезного действия камина или печи.

Закрытая топка, являющаяся технической основой современного камина, имеет весьма высокий коэффициент полезного действия (в отличие от классического открытого камина). Однако этот высокие показатели КПД и мощности, которые указывают в сертификатах производители, в условиях реальной эксплуатации зависят от множества параметров и условий. К примеру, мощность топки и камина в целом зависят и от качества сжигаемых дров, и от силы тяги в дымоходе, и от количества поступающего в камеру горения воздуха, и от материалов, используемых в облицовке. Поэтому, если планируется использовать камин не только как романтический символ семейного уюта, но и как отопительный прибор, будет целесообразным использовать в конструкции ковекционного короба камина теплоаккумулирующие материалы, а топку дополнить техническим элементами, эффективно увеличивающими мощность очага.

Каминная топка Schmid с системой теплоаккумуляторов

Так, почти любую каминную топку производства компании Schmid (Германия) можно дополнить специальными элементами, увеличивающими КПД. К примеру, предлагается готовая конструкция из шамота, которая устанавливается на чугунный дымосборник топки и выполняет функцию дополнительных дымооборотов (аналог печных дымооборотных каналов). Энергия горячих потоков отходящих газов аккумулируется шамотом, после чего передается на поверхность облицовки камина, что существенно увеличивает время теплоотдачи. Естественно, в таком камине конвекционный короб должен быть изготовлен из материалов, имеющих хорошую теплопроводность, — к примеру, из шамотных плит.

Если же задаться целью повысить теплоотдачу камина, то этого можно достигнуть, используя конструкцию турбоконвектора, устанавливаемого в чугунный дымосборник и увеличивающего площадь горячей поверхности каминной топки, что, в свою очередь, увеличивает силу и температуру конвекционных потоков.

Для разводки тёплого воздуха в различные помещения можно использовать конвекционный кожух, который крепится к корпусу топки. Отсюда по утеплённым гофрированным трубам тёплый воздух распределяется по раз-личным помещениям дома. С такой каминной топкой можно будет быстро обогреть не только комнату, в которой установлен камин, но и другие, прилегающие к ней помещения.

Каминная топка Schmid с водным теплообменником

Компания Schmid также предлагает широкий выбор водонагревательной техники и выпускает топки различной мощности, как со встроенным водяным контуром, так и с последовательно подключенным к дымосборнику. Эти два типа различаются процентным соотношением разделения энергии на воду и воздух (в первом варианте 70% идёт на обогрев воды и 30% на обогрев воздуха, во втором — наоборот, 30% на обогрев воды и 70% на обогрев воздуха). А также возможностью установки аккумулирующих дымооборотов или байпаса (обвода для дымовых газов), позволяющего топить камин тогда, когда нет необходимости нагревать воду в отопительной системе (к примеру, ранней осенью или весной). Водяные контуры Schmid предназначены для систем замкнутого цикла с подключением к баку-аккумулятору горячей воды, который последовательно, при необходимости отдаёт накопленную энергию в систему отопления и на нагрев расходной воды. На нашем практическом опыте, такие системы могут быть идеально дополнены другими альтернативными источниками энергии, к примеру, солнечными батареями.

Схема подключения водонагревательного камина к системе отопления. 1. Подающая линия холодной воды при срабатывании датчика защиты от перегрева 2. Линия сброса воды в канализацию при срабатывании датчика защиты от перегрева 3. Обратная линия из буфера 4. Подающая линия в буфер 5. Воздухоотводчик 6. Температурный датчик для управления насосом 7. Термовентель 8. Датчик защиты от перегрева, управляет термовентелем 9. Выносной регулятор температуры 10. Насосная группа с температурным регулятором 11. Расширительный бачок 12. Накопитеьный буфер 13. Сливная колонка в канализацию 14. Перепускной клапан