Как устроен камин с теплообменником, как его правильно использовать

Традиционно считается, что камин в доме служит в большей степени для создания визуального эффекта. Доказательством этому являются модели каминов, в которых реализована имитация пламени и полностью отсутствует способность обогрева.

Дровяные или газовые камины с закрытой топкой эффективно используют энергию, которая освобождается при сгорании топлива и большую часть ее направляют на нагревание воздуха в комнате. Такой камин по своим функциям отлично подойдет для дополнительного отопления в загородном доме. Для того чтобы нагреть полностью дом, необходимо запустить основной котел, а пока он будет разогреваться, можно разжечь камин и быстро согреться с помощью локализованного тепла.

Иногда для дачи описанный выше вариант неприемлем. При отсутствии газификации котел будет работать на дровах. Согласитесь, что подкладывать дрова в котел и в камин, используя при этом одинаковый принцип эксплуатации, нецелесообразно. Возможность объединить два вида устройств предоставляет печь камин с теплообменником.

Принцип действия

Идея создания камина с водяным контуром зародилась от необходимости производить нагрев сразу нескольких комнат. По своему принципу камин с теплообменником похож на отопительный котел, только владельцам дома и гостям дополнительно предоставлена возможность любоваться игрой пламени.

Основная схема, по которой работает такой камин, состоит из источника тепла и контура, где происходит передача внутренней энергии. В отличие от привычного нашему представлению камина, в котором выделенная энергия в виде излучения или конвекции передавалась воздуху, наполняющему комнату, здесь реализована ее транспортировка с помощью теплоносителя. В роли теплоносителя выступает вода или специальная жидкость-антифриз для систем отопления.

В итоге алгоритм работы камина следующий: энергия, выделяющаяся при сгорании дров, частично передается воде. Оставшаяся ее часть приходится на излучение, как и в обычном камине. Нагретая вода циркулирует по системе в разных комнатах и в радиаторах отдает свое тепло воздуху.

Достоинства подобных систем

Наличие конура отопления в камине делает его полноценным источником тепла не только в месте его непосредственной локализации, но и во всех предусмотренных в данном случае комнатах. Вода, нагретая в теплообменнике, служит для транспортировки тепла в системе отопления и используется в системе водопровода.

Правильно подобранный по мощности камин способен обогреть помещение, обеспечить жильцов горячей водой для разных потребностей. Встроенный теплообменник в камин не изменяет основного предназначения устройства. Камин, как и прежде, является символом уюта, благодаря своему характерному исполнению и возможности проводить время, глядя на магическую стихию.

Дополнение камина функциями приводит к тому, что он превращается в универсальное устройство жизнеобеспечения при автономном существовании в доме. Наличие варочной панели раскроет перед хозяйкой все возможности по приготовлению пищи. Камин с контуром отлично подойдет для дачи, когда, к примеру, в период отопительного сезона приходится проводить там длительное время.

Устройство системы отопления

Для того чтобы качественно рассмотреть принцип превращения энергии, следует всю систему отопления разбить на два условных блока: теплообменник и сама магистраль.

Теплообменник для камина может быть выполнен в виде трубы, по которой протекает вода. Чтобы повысить эффективность передачи тепла, нужно увеличить площадь теплообменника, находящегося в активной зоне (зоне топки), поэтому трубу выполняют в виде змеевика, радиатора или другого варианта лабиринта. Этот узел даже в кирпичных каминах выполнен из чугуна или стали. Чугунный змеевик способен отлично передавать тепло циркулирующей жидкости и выдерживает воздействие температур. Но литье из чугуна значительно повышает затраты на изготовление камина, поэтому альтернативой выступает стальная конструкция.

Постоянный перепад температур и воздействие открытого пламени на стальной теплообменник приводит к быстрому выходу из строя последнего. Учитывая все нюансы, применяются две различные схемы передачи тепла от пламени к воде.

1. Первая схема называется одноконтурной. Чугунный змеевик расположен в топке и нагревается от пламени непосредственным контактом. Вода поступает в систему отопления и водоснабжения, а на ее смену постоянно обеспечивается приток холодной воды.
2. Вторая схема – двухконтурная. Она исключает прямой контакт змеевика с открытым огнем. В корпусе камина по всему объему выполняется полость, которая называется рубашкой. Она заполнена водой. При работе камина вода в рубашке постоянно поддерживает высокую температуру, а уже в этой рубашке размещается змеевик, выполненный в удобной для конструкции форме. Энергия передается сначала воде в рубашке, а затем воде в контуре. Такой способ подразумевает лишнее промежуточное звено, что ведет к более длительному разогреву системы, однако это повышает срок эксплуатации камина.

Контур камина может быть включен в систему отопления, как дополнение к основному, так и в качестве основного. По устройству систему делят на два вида: открытая (с естественной циркуляцией) и закрытая (с принудительной).

• В открытой отопительной системе течение жидкости обеспечено за счет первоначальной потенциальной энергии, которую получает при конвекции. Нагретая вода поднимается вверх по стояку и протекает по всей магистрали, выполненной под уклоном. В такой системе используются только металлические трубы. Ее монтаж осуществляют опытные работники, так как любая ошибка приведет к застою жидкости в одном определенном месте.

Чтобы вода имела возможность расширяться при нагревании, конструируется ответвление в самой верхней части системы в виде расширительного бака. Подобную систему отопления можно было бы назвать менее затратной, но сегодня стоимость металлических труб настолько велика, что делает это утверждение ложным.

• Закрытая система монтируется из пластиковых труб и требует установки насоса для принудительной циркуляции воды. Идея такой системы заключается в том, что при расширении внутри жидкости повышается давление. Это ведет к увеличению температуры кипения. Такую воду можно нагреть более, чем на 100 °С градусов.

Конечно, на практике таких показателей не допускают, однако замечено, что система под давлением более эффективна. Расширительный бак тоже присутствует, только он закрыт, и внутри него имеется резиновая перегородка. Она зонирует бак на две составляющие части: первый отсек предназначен для воды, а в другой части находится воздух под давлением.

Чтобы не отвлекаться от вопроса о камине, следует отметить, что камины с теплообменником могут быть включены в систему открытого и закрытого типа.

Использование в интерьере

Не стоит забывать, что ключевым моментом в названии устройства является слово «камин». Это означает, что кроме своих технических качеств он, прежде всего, служит частью интерьера. Различные варианты исполнения предоставляют возможность подобрать модель под любую отделку комнаты.

Чугунные печи и камины оснащены дверцей их жаропрочного стекла. Наблюдать за пламенем через это стекло удобно, к тому же оно служит частью технологии медленного горения. Чугунные варианты самые оптимальные по производительности и по отделке.

Некоторые готовые модели не требуют дополнительной отделки, поскольку покрыты слоем керамики. Покупателю остается только определиться с цветом камина. Однако встречаются и такие варианты, которые придется дополнительно облицовывать. Это предоставляет возможность выполнить отделку в едином духе со стилем комнаты. Отлично подходит керамика, искусственный камень, декор кирпичной кладки.

Наличие контура в камине не мешает выполнять модели разных типов по способу установки. Угловой камин по своим габаритам подойдет для небольшой комнаты в дачном доме. Подобное расположение не просто экономит пространство, но и создает иллюзию его увеличения. Угловая модель скрывает границу перехода между стенами, поэтому взор не «цепляется» за габариты и внешне комната оценивается, как большое пространство.

Как организовать камин с водяным контуром отопления: плюсы и минусы

Установка классического камина не позволит отопить сразу весь дом. Сегодня просто скорее декоративный предмет, украшающие интерьер. Однако применение современных технологий позволяет использовать твердотопливный камин для организации системы отопления. Имеется в виду печь-камин, оснащенную водяным контуром, который, в свою очередь, подключается к радиаторам. Возможная площадь отопления зависит от показателя тепловой мощности и установленного числа радиаторов. Разберем основные плюсы и минусы установки каминов с водяным контуром и базовые нюансы организации такой системы.

Особенности конструкции

Рассмотрим основные нюансы конструкции каминов с водяным контуром:

• В классическом камине топка может быть открытой или закрытой. Открытые конструкции отличаются невысокими показателями теплоотдачи. В связи с этим использовать их в качестве источника тепла для системы отопления всего здания нерационально. Мощности такого оборудования достаточно лишь для обогрева одного помещения, то есть того, где камин установлен. Камин с закрытой топкой отличается большей эффективностью. КПД системы в этом случае будет значительно выше.
• В отличие от классического камин с водяным контуром имеет двойные стенки. Внутри них расположена система теплообменника-змеевика.
• Теплообменник, нагреваемый от горения твердого топлива, соединен с системой отопления: трубопроводом и подключенным радиатором.
• Дополнительно камин может применяться для организации горячего водоснабжения.
• В качестве топлива традиционно применяются дрова. Однако для повышения теплоотдачи и эффективности в целом рекомендуется использовать специальные брикеты. Они производятся на основе опилок. Это топливо дает больше тепла, оставляя при этом совсем небольшой объем золы.

Таким образом, камин с водяным контуром выполняет сразу две функции. С одной стороны, он украшает интерьер, является его значимым элементом. С другой стороны эта конструкция позволяет отопить дом. Основой такой системы может служить как собранный самостоятельно или на заказ кирпичный камин, или готовая печь-камин. На рынке предлагается множество моделей различной конфигурации и мощности.

Устройство камина

Камин, к которому подключается водяной контур, в своей конструкции имеет ряд особенностей. Поскольку он должен нагревать воду, внутри помещается металлический теплообменник. Внутри него вода циркулирует, ее температура повышается под воздействием горения топлива. Теплообменник производится в виде змеевика либо лабиринта.

Установка аккумулятором дает возможность проводить отбор теплоносителя по мере необходимости. Кроме того это позволяет подключить систему к водопроводу для организации горячего водоснабжения.

Монтаж резервуара внутри камина станет причиной неоправданного увеличения габаритов последнего. Обычно установка аккумулятора производится непосредственно при выходе трубопроводы из теплообменника. Сам бак стоит рядом с камином. Чтобы металл теплообменника не разрушался под воздействием открытого пламени, он помещается между двумя стенками камина. Другой вариант — погружение змеевика в полость камина, которая заполняется водой. Такая конструкция носит название водяная рубашка. Она подходит для монтажа системы для обогрева небольших коттеджей.

Плюсы и минусы каминов с водяным контуром

Среди достоинств каминов с водным контуром стоит отметить:

• Цена системы. Готовая модель печи или сборка на заказ камина из кирпича обойдется не так дорого.
• Стоимость эксплуатации. Система полностью энергонезависима, цена твердого топлива невысока, а значит, ее использование не разорит семейный бюджет.
• Многозадачность. Такая система украсит интерьер, не требуется обустройство отдельной котельной.
• Камин с водяным контуром может стать заменой традиционной системы отопления.

К недостаткам таких систем можно отнести:

• Не слишком высокий КПД, особенно если речь идет о каминах с открытой топкой. Мощности такого оборудования может быть недостаточно для обогрева дома в морозные зимы.
• Отсутствие систем автоматизации. Быстро отрегулировать температуру теплоносителя невозможно. Подкидывать дрова или брикеты, очищать топку придется вручную.

Строительство каминов с водяным контуром

Все работы можно разделить на два этапа:

• Возведение корпуса источника тепла, то есть самого камина;
• Монтаж теплообменника.

Строительство корпуса камина

Возведение корпуса камина следует начать с поиска парадной схемы кладки. При выборе материалов отдайте предпочтение тем, которые позволяют возвести камин с водяной рубашкой. Для обеспечения герметичности применяются обычно стальные листы.

Возведение камина начинается с монтажа фундамента. Для его заливки потребуется:

• Доски для монтажа опалубки;
• Рубероид;
• Щебень;
• Песок;
• Цемент.

Размер основания должен быть несколько больше габаритов будущего камина. Для обеспечения гидроизоляции готового фундамента на него укладывается рубероид. После этого можно приступать к кладке. Для строительства корпуса применяется огнеупорный кирпич, топка собирается из жаростойкого шамотного сорта. Специальная глиняная смесь используется в роли раствора. Изготавливать ее самостоятельно не рекомендуется. Специалисты используют готовые дозированные составы.