Товаров в корзине: 0 шт
На общую сумму: 0 р

Камины и печи с водяным контуром - союз огня и воды

14.06.2016

Особенности конструкции

Топки с водяным контуром изготавливают как из стали так и из чугуна. Сталь отличается лучшей теплопроводностью, что весьма важно при наличии водяного теплообменника. Стенки топки футеруются шамотом или вермикулитом: эти материалы продлевают её службы, защищая от прямого контакта с огнем. Топки подобной конструкции отличаются большей долговечностью по сравнению с традиционными закрытыми дровяными моделями: металл не перегревается, существенная доля тепловой мощности идет на подогрев воды.

Выбирая тип теплоносителя для систем отопления на основе каминов и печей с водяным контуром, следует руководствоваться исключительно рекомендациями производителей оборудования

Принципиально различают две базовые конструкции топки с водяным контуром. Первая – открытая система с непрямым нагревом теплоносителя (воды или антифриза). Он движется по змеевику, расположенному в открытой тепловой насадке печи или топочной камере. Движение теплоносителя осуществляется в основном за счет гидравлических сил: нагретая водя поднимается, а остывшая или отдавшая тепло подключенным к топке радиатором опускается, вытесняя горячую и способствуя её движению вверх в отопительном контуре. Теплоноситель в такой конструкции и нагревается и остывает быстро. Расширительный бак располагается на чердаке. Данная система еще использовалась в советские годы. Чугунные радиаторы встраивались в открытые камины и отопительные печи. Модели подобной конструкции применяются для основного отопления в небольших загородных домах. 

Вторая базовая конструкция – закрытая система, находящаяся под давлением. Для отвода тепла у газов, уходящих в дымоход, стенки топки сделаны двойными (вверху боковин, а также в области сужения топки к выходному патрубку), и в полости между ними помещен теплообменник для нагрева воды. Таким образом, теплоноситель нагревается в закрытой части топки или печи.

BRUNNER: немецкая компания выпускает несколько вариантов топок с водяным контуром, различающихся конструкционно. В зависимости от модели топки направляют от 30 до 60% своей мощности на водяное отопление. Наиболее эффективное решение в программе Brunner – печные топки из серии GOF, полностью сделанные из печного шамота и с дверцей из стали. Они комплектуются котлом GOK, в зависимости от модификации, устанавливаем сверху или сбоку. Ряд модельных каминных топок Brunner (например, из серии Kompakt-kamine) может быть оснащен котлом-насадкой, он устанавливается сверху. Brunner также выпускает печные топки со встроенным теплообменником (серия HKD 4.1)

Существует несколько вариантов подсоединение камина с водяным контуром к системе отопления. Одной наиболее распространенной в Германии схем подключения является следующая. Нагретая вода или теплоноситель (далее для простоты - вода) с помощью циркуляционного насоса подается в систему отопления дома. Отдавшая тепло вода поступает обратно в теплообменник топки или печи. Для того, чтобы избежать отложения солей  на внутренних стенках котловой части топки, систему оснащают трехходовым клапаном повышения температуры обратного потока, гарантирующим нагрев возвращающейся в котёл воды как минимум до 60-65 ºС. Теплоноситель доводит температуру в отопительных батареях до показателя, заданного на термодатчике, – обычно это 50-60 ºС. При нагреве воды в системе повышается давление. Для компенсации повышенного давления устанавливается мембранный расширительный бак, ёмкостью, как правило, 12-18 литров. При данном варианте подключения камина можно применять трубы диаметром всего 10-15 мм и радиаторы с повышенным гидравлическим сопротивлением. Кол-во воды в контуре определяет также тепловую инерцию системы отопления. Когда её много, она будет дольше нагреваться и медленно остывать. При повышении температуры теплоносителя и отсутствии потребления, естественно, происходит увеличение его объёма. Котловая часть топки должна быть укомплектована датчиком, контролирующим включение циркуляционного насоса и регулировочного вентиля, переключающего потоки теплоносителя. Объективно – процесс горения дров крайне неравномерный. В большей или меньшей степени его можно оптимизировать, подавая требуемое количество кислорода для каждого конкретного отрезка времени работы камина. Как правило, управление подачей воздуха осуществляется вручную. На наиболее продвинутых германских, австрийских и швейцарских топках можно установить модули, управляющие подачей кислорода в топку.

Не только камин

Камин с водяным контуром вполне способен функционировать в качестве единственного отопительного прибора в доме. При условии, что площадь дома не превышает 250 м², этот дом теплоизолирован в соответствии с современными нормами и предназначен для постоянного проживания или же, на крайний случай, есть возможность поддерживать в нём зимой температуру не ниже +5ºС (для того, чтобы не замерзла вода в системах водоснабжения, отопления, канализации).

Камин с водяным контуром дарит своим владельцам возможность любоваться красотой живого пламени и при этом является сердцем отопительной системы дома, обеспечивающей также нужное количество горячей воды

Но камин подобного рода в сочетании с дополнительным источником энергии – газом, жидкотопливным  или электрическим котлом – представляет более широкие возможности  и, конечно же, предпочтительнее для климата большей части России с её холодной зимой и длительным межсезоньем, когда нередко резкое снижение температуры с переходом через 0ºС. При такой совместной эксплуатации уменьшение затрат на отопление достигает 40%. Когда это необходимо, каминная топка с водяным контуром полностью заменяет основную систему, причём отключение последней может происходить автоматически, если установлены специальные «умные блоки», регулирующие на температуру воды в трубопроводе и воздуха в помещении. Многие модели каминов с водяным контуром могут служить только для подогрева воды (без режима отопления), что удобно в летнее время года. 

Для подогрева хозяйственно-бытовой воды с помощью камина используются разные схемы. Одна из них популярна в Германии – косвенный нагрев бытовой воды. В этом случае в бойлере-накопителе установлен змеевик, через который протекает вода для хозяйственных нужд. Её потоком управляет циркуляционный насос. Нагретая вода попадает в мини-бойлер ёмкостью 100-150 л, накапливается там и расходуется по назначению. Если камин не работает в течении долгого времени, необходимую температуру воды  обеспечивает электрический  нагревательный элемент, который включается автоматически при понижении температуры ниже установленного минимального значения. Другой вариант – использования пластинчатого проточного теплообменника, имеющего как ряд преимуществ (в том числе  – невозможность появление бактерий в холодной воде даже при её длительном хранении в закрытом объёме), так и принципиальный недостаток – отсутствие запаса горячей воды.

Выбрать правильно

Требования к установке камина с водяным контуром такие же, как и для обычного камина. Среди необходимых условий – прочность перекрытий (они должны выдерживать вес очага), а также соответствие помещения правилам пожарной безопасности. Основным критерием при выборе камина служит объём пространства, которое предстоит отапливать. Наличие подобного генератора тепла лучше учитывать ещё на стадии проектирования дома и включать его в общую схему системы отопления. А если выбрана крупная модель, то нужно подготовить фундамент и место его установки.

На выбор мощности камина влияют не только размеры отапливаемых комнат, но и величина тепловых потерь дома, а также режим эксплуатации камина (сколько часов в день его собираются топить). Поскольку дом теряет тепло круглосуточно, а камин топиться время от времени, то его мощность должна быть больше теплопотерь, которые рассчитываются по определенной методике. Например, если камин топиться 8 часов в сутки, а остальные 16 часов «отдыхает», то его мощность должна трехкратно превышать теплопотери. А если продолжительность топки составляет 12 часов в сутки, необходимо двукратное превышение.

Нужно учитывать, что время нагрева воды до определенной температуры зависит не только от количества заложенных в топку дров, но и от:

  • количества воды в системе;
  • температуры возвратной воды;
  • подачи воздуха в топку;
  • силы тяги в дымоходе.
Такую сложную инженерную конструкцию, как камин или печь с водяным контуром,могут монтировать только сотрудники компаний, имеющих разрешение на установку систем отопления и водоснабжения

Что касается последнего фактора, то когда сила тяги велика, то дымовые газы, уходящие с большой скоростью, не дают камере достичь нужных значений температуры и нагреть воду или обеспечить нормальное конвекционное отопление.

По укрупнённым, принятым ранее нормам для индивидуальных домов считалось, что для поддержания расчетной температуры в самую холодную пятидневку (для Москвы -27°С) необходимо иметь среднюю мощность отопительного оборудования из расчета 1 (кВт) на 10 (м²) помещения с высотой потолков 2,5 (м). Соблюдение требований по отоплению и вентиляции современных домов позволяет уменьшить расчетную мощность отопительного оборудования в два раза.

При более точном расчете нужно учитывать теплоизоляцию дома, площадь остекления в помещениях и, самое главное, частоту и объём закладки дров в топку.

KRATKI: в производственную программу польской компании в настоящий момент входит более 300 моделей печей и топок с водяным контуром средней и высокой мощности. Топки изготавливают из нелегированной котловой стали, хорошо выдерживающей эксплуатацию при очень высоких температурах. Теплообменники также изготавливают из котловой стали. Чаще всего они служат для отопления нескольких помещений и подсоединяются к батареям, но есть аппараты для соединения с воздуховодами – для последующей разводки в соседние комнаты или же змеевиками – для использования горячей воды не только для отопления, но и для хозяйственных нужд

Место для воды

Накопительный бойлер – очень важная составная часть системы отопления, базирующейся на камине или печи с водяным теплообменником. Бойлер не только аккумулирует воду, необходимую для отопления и санитарных нужд, но и защищает топку от перегрева, отбирая у неё значительную часть энергии. По сути, бойлер – это стальная ёмкость, утеплённая пенополистеролом (толщиной 50 или 100 (мм)). Внутри неё на разной высоте размещены один или несколько змеевиков, которые могут использоваться для подготовки горячей воды различного назначения, в том числе для «тёплого пола». Горячая вода, предназначенная для бытовых нужд, не смешивается с водой, предназначенной для отопления. На бойлере экономить нельзя: придется в точности выполнить следующие требованияя. Во-первых, он должен иметь достаточный для беспроблемной работы камина объём (если выбрать слишком маленькую модель, велика вероятность перегрева воды, и её придется периодически сливать в канализацию). По требованиям германских норм минимальный объём бойлера-накопителя должен быть не меньше величины, определяемой как произведение номинальной мощности топки, необходимой для нагрева теплоносителя, умноженной на 50 (л). Во-вторых, бойлер – громоздкое и тяжёлое сооружение, и надо быть готовым к тому, что он потребует дополнительного укрепления фундамента и займет много места.

SPARTHERM: топки с интегрированным теплообменником разработаны и могут применяться для обогрева дома площадью до 200 (м²) или для вспомогательного обогрева домов большей площади. Для всех вариантов в серии Mini, а также для Varia H2OXL, Varia H2OXXL, предусмотрены двойное остекление дверцы, термоизоляции камеры горения, увеличенное содержание воды в теплообменнике, безопасная система аварийного охлаждения.

все статьи