Получить консультацию:

Хочу: *             

Ваш e-mail:        

Телефон: *       

Комментарий:

Устройство камина



В качестве примера рассматривается классический английский камин.

Английский камин

Классический английский камин состоит из топливника, дымосборника и дымовой трубы.

Топливник может быть с колосниковой решеткой, зольной камерой и с глухим подом. Применение колосников способствует более полному и равномерному сгоранию топлива. Однако количество воздуха, поступающего через колосник, не превышает 6 процентов от общего притока воздуха. Зольная камера оборудуется специальным ящиком, что облегчает эксплуатацию и уход за камином. Если камин устанавливается с глухим подом, необходима специальная металлическая корзина-таганчик для размещения сжигаемого топлива. Боковые стенки топливника английского камина для увеличения общей площади отражения тепла развернуты, задняя с 1/3 от пода делается с наклоном в сторону помещения и заканчивается вверху уступом – перевалом. За перевалом начинается дымосборник.

Перевал – важная конструктивная деталь каминов. Дымовые газы, проходя через перевал в дымосборник, завихряются – происходит турбулентное движение газов, что предотвращает вынос сажи и искр наружу через дымовую трубу, а также обеспечивает подсос воздуха в верхней части проема и препятствует выбросу дыма внутрь помещения. Рисунок 4. В дымосборнике должно создаваться максимальное разряжение дымовых газов на всем пути их движения, чтобы обеспечивался постоянный подсос воздуха из помещения. Достигается это определенной формой и размером дымосборника. Температура дымовых газов и воздуха, поступающих в дымосборник, не должна быть ниже 500 градусов Цельсия. Рисунок 5. Нельзя завышать объем дымосборника (в большом дымосборнике трудно создать нужное теплонапряжение), но и занижать его размер нельзя – в мальньком дымосборнике трудно создать нужное разряжение: он не справится с большим количеством дымовых газов и воздуха. Каждому камину по его размеру соответствует свой дымосборник. Внутренние поверхности дымосборника должны быть гладкими. На уровне перевала с любой стороны обязательно устанавливается герметически закрывающаяся прочистная дверка.

Горение топлива

Горение топлива в каминах протекает при многократном избытке воздуха. У камина нет входной дверки, путь дыму из топливника в комнату преграждает постоянный поток воздуха, направленный из помещения в очаг (Рисунок 6) и далее – через дымовую трубу в атмосферу. Чтобы пропустить весь этот объем дымовых газов и воздуха дымовая труба должна быть достаточного сечения с предельно гладкой внутренней поверхностью. Сечение дымовой трубы должно соответствовать сечению входного проема камина. Известно, что, чем выше дымовая труба, тем большая тяга создается в ней. Это следует учитывать, но из расчета на это не следует занижать сечение дымовой трубы.

По данным шведских исследователей отношение площади поперечного сечения прямоугольной дымовой трубы к площади входного проема камина при высоте дымовой трубы 5 м должно составлять 12 процентов; при высоте дымовой трубы 10 м – 10 процентов. Рисунок 7.

Топливник

Помимо способа расположения каминов относительно несущих стен они различаются и по способу выполнения внутренних стен топливника. С целью повышения теплоотдачи камина боковые стенки топливника делают развернутыми с расширением в сторону помещения, задняя – наклонена вперед. Внутренние поверхности такого камина, как зеркала, отражают лучистое тепло в помещение. Рисунок 7.1. У камина с параллельными боковыми и вертикальной задней стенкой излучение тепла внутрь помещения происходит только от одной плоскости. Общая теплоотдача его низкая, так как эффективной остается только одна отражающая поверхность.

В этом отношении можно выделить две основные разновидности каминов:

  • с чистым излучением (старогерманский камин), боковые и задняя стенки выполнены под наклоном; Рисунок 8.
  • с излучением и дополнительным конвективным нагревом воздуха, при этом боковые и задняя стенки выполняются двойными, нагрев воздуха осуществляется за счет конвекции (естественной циркуляции) во внутреннем кожухе. Рисунок 9.

КПД каминов

Коэффициент полезного действия (КПД) каминов невелик, редко достигает 30 процентов. С целью повышения обогревательной способности в настоящее время создаются комбинированные отопительные системы, включающие обычный радиационный камин и отопительную печь, а также камин в сочетании с водяным отоплением (в этом случае на задней стенке топки устанавливают водяные нагревательные элементы типа радиаторов, по которым циркулирует вода системы отопления). При водяном отоплении необходимо, чтобы сжигание топлива в топке производилось на колосниковой решетке.

Как уже говорилось, камины с чистым излучением имеют весьма низкий тепловой КПД. Для того чтобы повысить теплопроизводительность камина и его КПД, были разработаны конструкции с дополнительным нагревом приточного воздуха в камине. В таком камине задняя и боковые стенки топочного пространства окружаются полостью, которая на уровне пола комнаты имеет закрывающиеся жалюзи – отверстия для забора воздуха. Входящий в них воздух направляется в наиболее нагретые участки топочного пространства, нагревается и через выпускное отверстие в верхней части кожуха выходит в помещение (циркуляция воздуха). Эту полость целесообразно изготавливать в виде короба из стального листа с присоединительными элементами для входного и выходного воздушных отверстий. Рисунок 10. Недостатком такой конструкции является то, что при соприкосновении нагреваемого воздуха с раскаленной поверхностью происходит пригорание содержащейся в нем атмосферной пыли, а это ухудшает санитарно-гигиенические условия в помещении.

В гигиеническом отношении поэтому лучше отопление не циркуляционным, а приточным атмосферным воздухом.

Разновидности каминов

В итоге длительного процесса эволюции конструктивного совершенствования каминов к настоящему времени определились следующие их разновидности:

Закрытые камины

Конструкция закрытого или встроенного камина приведена на рисунке ниже, на котором показано, что топочное пространство камина и дымоход утоплены в массиве стены. Основное достоинство закрытого камина заключается в том, что он не занимает полезной площади помещения.


Полуоткрытые камины

На следующем рисунке показан пристроенный к стене полуоткрытый камин. Дымоходы от таких каминов прокладывают как внутри стены, так и пристраивают к стене (не связывают с конструкцией стены).

Открытые камины

Полностью открытые камины эстетически наиболее выразительны и вместе с тем просты в изготовлении. Открытые камины весьма эффективны и в своем функциональном назначении, так как теплота распространяется от них во все стороны, а не односторонне, как у встроенного в стену камина.

Наряду с этими бесспорными достоинствами открытое расположение камина имеет и ряд недостатков, основным из которых является то, что он занимает большую по сравнению с другими типами каминов площадь в помещении. В связи с открытым расположением огня требуется выполнять дополнительные противопожарные мероприятия. Эти обстоятельства следует принимать во внимание при выборе типа сооружаемого камина.