Родившийся в рубашке (Печи-камины в системе отопления)

 

 

 Многие считают, что камин как отопительное устройство проигрывает по энергоэф-фективности системам на основе дизельного, а тем более газового котла. В качестве дополнительных аргументов приводятся и ограниченная зона обогрева, и неудобство хранения запаса дров, и не-возможность автоматической подачи последних, что вынуждает «подкармливать» топку вручную. Однако во всём есть определённый смысл, и именно дровяные печи-камины до сих пор остаются наиболее распространённой альтернативой отопительным приборам, работающим на газе и дизельном топливе, при этом зачастую являясь их удачным дополнением.

Камин в рубашке

Этот агрегат, по сути, можно считать гибридом обычного камина и твердотопливного котла. Его устройство не отличается особой сложностью: в околотопочном пространстве установлен теплообменник - различные производители могут использовать разную конструкцию данного узла в строительстве деревянного дома, выполняя его, как правило, в виде змеевика и помещая над топочной камерой, где температура воздуха наиболее высока.

К слову, теплообменников может быть два: один отвечает за отопление, другой - за приготовление горячей воды для системы ГВС, по аналогии с двухконтурным автоматическим котлом. Как видно из сказанного, принцип работы каминной топки с водяной рубашкой практически ничем не отличается от технологии нагрева теплоносителя в во-догрейном котле любого типа - за исключением, пожалуй, только электрического

 

Прочие же компоненты системы отопления унифицированы: разводные коллекторы, клапаны, расширительный бак, циркуляционный насос, трубопровод, термостаты и соб-ственно радиаторы являются абсолютно стандартными и не зависят от типа первичного нагревателя воды. Данное утверждение также верно и для типа жидкости, залитой в трубах: это может быть как обычная вода, прошедшая соответствующую подготовку, так и специальный антифриз, рекомендованный производителями для замкнутых контуров отопления.

Всё это позволяет использовать такой вид каминных топок как в качестве единственного нагревательного прибора, так и совместно с автоматическим, например газовым, котлом, применяя каскадное или независимое подключение этих устройств к системе.
Камин с водяной рубашкой может функционировать и в открытой системе отопления. Напомним, что такой вариант предусматривает естественную циркуляцию воды за счёт разницы между плотностью остывшего и нагретого теплоносителя в трубах. Принцип действия аналогичен обыкновенному чайнику: горячая вода, как менее плотная, поднимается от поверхности нагрева, а на её место - вниз - поступает более тяжёлая холодная. Достоинством в данном случае является энергонезависимость обогрева - в отличие от способов с принудительной циркуляцией, при которой для работы насосов требуется электроэнергия.

К недостаткам можно отнести ограниченный объём открытой системы, позволяющий эффективно отапливать помещения суммарной площадью не более 100-120 м2 при высоте потолков 2,5-3 м, а также невозможность подачи теплоносителя в те зоны жилища, что расположены ниже водогрейного устройства. При такой схеме применяют трубы диаметром 1,5 - 2" - это необходимое условие для понижения гидравлического сопротивления системы и нормальной циркуляции жидкости. Количество радиаторов ог-раниченно, причём по тем же соображениям: каждый из них - это дополнительное сопротивление любой циркуляции. Увеличение их числа влечёт за собой уменьшение суммарной протяжённости трубопровода.

 

К примеру, если смонтировать по одному радиатору во всех комнатах, то общая площадь отапливаемых помещений будет равна 100 м2. Установка второй батареи позволит повысить эффективность обогрева комнат: более быстрое достижение нужной температуры приведёт к двойному увеличению гидравлического сопротивления контура. Результат - суммарная площадь уменьшится в те же два раза и составит 50 м2. Разумеется, вычисления приблизительные, математика в данном случае чуть более сложная, но условно всё выглядит именно так.

Система же с принудительной циркуляцией не имеет таких недостатков, и суммарная площадь, которую можно обогревать в этом случае, ограничена лишь мощностью ка-минной топки. Ну а общее количество батарей отопления зависит от применяемого циркуляционного насоса. Вернее, его и подбирают исходя из числа и типа радиаторов, протяжённости трубопровода, необходимой скорости протекания теплоносителя в системе (чем быстрее - тем интенсивнее теплообмен) и прочих факторов, определяющих гидравлическое сопротивление.

Обладая более низким (порядка 75-80%) КПД по сравнению с газовым (до 98%) и дизельным (до 95%) котлами, дровяной камин затратит чуть больше времени для того, чтобы обогреть все отапливаемые помещения. Правда, речь идёт о разнице всего в пару десятков минут в зависимости от суммарной площади дома, да и комната, где на-ходится сама топка, прогреется практически сразу - значительная часть тепла от горящего пламени поступит сюда за счёт конвекции.
В отличие от автоматических котлов (газовых или дизельных), требования к месту установки которых предписывают выделять для этих целей отдельное нежилое помещение, камин с водяной рубашкой не доставит подобных хлопот. При соблюдении правил пожарной безопасности (о них будет сказано ниже) устройство можно смонтировать в любой комнате, где имеется система приточно-вытяжной вентиляции - естественной или принудительной. Проще говоря, есть открываю-щееся окно - можно ставить камин.

 

Внешний вид и стоимость

Здесь необходимо отметить разницу между понятиями «печь-камин» и собственно «камин». Печь представляет собой законченное устройство, что называется, полностью готовое к употреблению, то есть к монтажу и использованию. Остаётся только подключить его к дымоходу и трубопроводам отопления, провести опрессовку системы наряду с прочими пуско-наладочными работами — и на этом процесс установки водонагревательного агрегата закончен. В зависимости от мощности, дизайна и материала облицовки стоимость печи-камина с водяной рубашкой составляет от 70 000 до 150 000 руб., хотя эксклюзивные модели могут обойтись покупателю ещё дороже.

 

 

Камин, как он продаётся в магазинах, представляет собой только топку с декоративной остеклённой дверцей, рама которой обычно выполнена из стали. Стенки топки тоже могут быть стальными, хотя этот материал в данном случае имеет как достоинства, так и серьёзные недостатки. Термостойкая сталь подвержена разрушению сварных швов при перегреве, а также деформации, являющейся причиной неплотного прилегания дверцы к раме, — через образовавшиеся щели дым может проникать в комнаты.

 

Сюда стоит добавить ещё и невысокую устойчивость к коррозии и прогоранию стального листа, что сокращает срок службы топки: в зависимости от интенсивности эксплуатации устройства, он может быть ограничен буквально несколькими отопительными сезонами. Однако данный материал обладает низкой себестоимостью, которая вкупе с простотой изготовления конструкции делает стальные топки в 2-3 раза дешевле чугунных аналогов.

 

На этом фоне чугун заметно выигрывает по теплоёмкости и теплопроводности, отличается более низким коэффициентом температурной деформации и длительным сроком службы. Изделия из чугуна могут эксплуатироваться многие десятилетия, если не допустить их механического повреждения, например раскалывания.

Недостатками, как уже говорилось, являются высокая стоимость и значительный вес чугунной топки, что вынуждает ограничивать её габаритные размеры: в противном случае возникает проблема с транспортировкой и выбором места для установки прибора. Конструкция топки предусматривает наличие глухой шторки-гильотины, не имеющей никакого отношения к дизайну и отвечающей только за пожарную безопасность устройства, а также обеспечивающей консервацию камина, если он не используется длительное время.

 

 

 

Облицовку выполняют отдельно — или по индивидуальному проекту, или с помощью готового портала, стоимость которого может составить от 100 000 руб. до нескольких миллионов. Да и сама топка тоже является недешёвым приспособлением: изначально предполагается, что будущий владелец нацелен на создание богатой композиции — камина как произведения дизайнерского искусства (иначе он ограничился бы покупкой печи), поэтому и цена здесь начинается от 100 000-150 000 руб.

Управление и безопасность

 

Мощность газовых или дизельных котлов изменяют посредством регулировки подачи топлива к горелкам. Разумеется, для камина этот способ не подходит, и интенсивность сгорания дров контролируют с помощью воздушной заслонки. Чем больше кислорода поступает в топку — тем ярче (и жарче) пламя, и наоборот. Таким образом, прикрывая заслонку, можно уменьшать огонь вплоть до едва заметного тления. Кроме того, предусмотрена шиберная заслонка в дымоходе, позволяющая воздействовать на активность процесса горения за счёт изменения тяги. Температуру теплоносителя в системе отопления можно также изменять посредством частотного регулятора циркуляционного насоса: чем ниже скорость вращения ротора, тем медленнее протекает вода через теплообменник и тем более она успевает нагреться. Однако этот параметр задают при помощи комнатных термостатов, которые не имеют никакого отношения непосредственно к управлению работой камина.

 

Система безопасности в данном случае намного проще, чем, например, у газовых котлов. По сути, никакой системы и нет: у дорогих моделей каминов имеется температурный датчик, который механически воздействует на пружину воздушной заслонки при чрезмерном повышении температуры в топке, но у недорогих устройств не предусмотрено даже этого. Возможно, камин сам по себе и не несёт такой опасности, как автоматический котёл. Правильно организованный и вовремя прочищаемый дымоход не допустит попадания угарного газа внутрь помещения, а для защиты от пожара вполне достаточно решёток и заграждений в топке, а также дверцы из жаропрочного стекла.

 

Однако остаётся ещё одна опасность, бороться с которой не так просто. Речь идёт о прекращении циркуляции жидкости в системе — например, из-за отключения электроэнергии и остановки насосов. Тогда находящаяся в трубках теплообменника вода довольно быстро нагреется до температуры кипения и превратится в пар. Его давление может быть скомпенсировано расширительным баком, но не полностью. Дальнейшее температурное расширение жидкости способно привести к деформации трубопровода (вплоть до разрыва) внутри корпуса камина и сопутствующему мощному выбросу горячего пара в помещение. Проблему можно решить установкой парового клапана, сбрасывающего избыток давления в системе, однако здесь встаёт вопрос о прокладке магистрали из комнаты, где находится устройство, до того места, где пар будет безопасно стравлен в атмосферу. Разумеется, после устранения неисправности понадобится долить воду в систему отопления до первоначальной отметки. И тут возникает ещё одно ограничение, которое необходимо учитывать при эксплуатации каминной топки с водяной рубашкой: если система не заполнена теплоносителем или его уровень недостаточен, то разводить огонь нельзя, это приведёт к выходу теплообменника из строя.

    

 

Оставлять работающий камин совсем без присмотра и на долгий срок всё же не следует. В этом состоит ещё один недостаток данного устройства по сравнению с автоматическим отопительным котлом, где автоматика в случае возникновения неисправности мгновенно перекроет подачу топлива к горелкам. Однако ради красоты можно примириться с таким неудобством и, надолго выходя из помещения, просто прикрывать воздушную заслонку.

Возникающее в результате едва заметное тление дров в топке, с одной стороны, позволит не разжигать огонь заново по возвращении, а с другой — не допустит перегрева воды в теплообменнике практически ни при каких обстоятельствах. Ну а лучше всего, уходя, полностью гасить топку — правильно функционирующая система радиаторного отопления при достаточной теплоизоляции дома сможет поддерживать тепло в помещениях минимум в течение суток, даже если первичный нагреватель выключен.

 

По материалам журнала "Новый дом"