Основное различие между печью и камином — в способе, каким происходит отдача тепла. Закрытая топка, массивная конструкция и разветвление конвекционной системы — все это позволяет печи максимально использовать тепло, возникающее при горении топлива. Весь процесс происходит следующим образом: горячий воздух от массива печи поднимается вверх, охлаждается у внешних стен и оконных проемов, возвращается вниз к печи, и цикл повторяется. Кроме того, толстостенные печи долго сохраняют тепло.
В отличие от печи у камина кладка менее массивная, топливник открытый, топочное отверстие большое, дымовой канал без дымооборотов, т. е. прямой (это диктуется тем, что труба должна обеспечить сильную тягу, чтобы дым не попадал в помещение), поэтому он греет, пока горит топливо (и в основном пространство перед ним), а после его прогорания тепло не держится. Следствием такой конструкции является низкий КПД, который у камина редко доходит до 15 %. Отсюда вывод: камин не подходит на роль основного устройства, способного обогреть дом.
Чаще всего камин строят, руководствуясь эстетическими соображениями в качестве декоративного предмета, который нередко задает тон всему помещению. Но у камина есть и несомненное достоинство — он может быстро нагреть комнату в период межсезонья, поскольку как только его растапливают, камин начинает излучать тепло. Поэтому для сезонного обогрева дачного дома камин вполне подходит. Кроме того, камин хорошо справляется с функцией вентилирования помещения, так как через него проходит большой объем воздуха.
Виды каминов
На основе различных признаков камины классифицируются так:
по способу размещения:
- встроенные, у которых топочная часть и дымоход находятся в капитальной стене и поэтому не занимают полезной площади. Но такой камин необходимо сооружать в процессе строительства дома;
- угловые
- пристенные, функциональная часть которых замаскирована фальшстеной, что позволяет строить камин этого вида в уже готовом помещении;
- островной, или отдельно стоящий. Такой камин открыт со всех сторон. Для него характерны наибольшая теплоотдача и равномерное распределение тепла по комнате. Поэтому при наличии достаточного места предпочтение следует отдать именно такой конструкции;
Остается только добавить, что:
- в помещении площадью менее 20 м2 не рекомендуется сооружать камин, поскольку такое пространство не сможет обеспечить потребности устройства в воздухе в таком объеме, чтобы топливо максимально эффективно сгорало;
- камину не место на пути вероятных сквозняков (напротив двери, окон, в коридоре, у лестницы), которые негативно сказываются на тяге и провоцируют дымление;
- как правило, камин строят у внутренней несущей стены, чтобы он занимал минимум места и сохранял максимум тепла;
- для встроенного и пристенного камина оптимальное место — в центре помещения, чтобы от него было не менее 1 м свободной зоны;
- угловой камин, благодаря своему расположению, сможет одновременно излучать тепло в три комнаты, но особого теплового комфорта в них не будет;
- независимо от конструкции портал камина надо ориентировать в центр помещения, в котором он находится;
по конструкции и теплоотдаче:
- камины с открытой топкой;
- камины с закрытой топкой. КПД таких устройств в несколько раз превосходит КПД традиционных конструкций открытого типа (75-80 и 25 % соответственно) . При наличии стеклянных дверей холодный воздух в камин не попадает, но одновременно они не мешают видеть пламя и обеспечивают пожаробезопасность;
- полуоткрытые;
по способу излучения:
- с односторонней поверхностью излучения, которые строят чаше всего, так как они отличаются простотой, обходятся дешевле и имеют хорошую теплоотдачу за счет отражения тепла от задней и боковых сторон топливника;
- с двухсторонней поверхностью излучения. Они требует значительного притока воздуха и большой свободной зоны перед камином. Но отсутствие отражающей поверхности топки, уменьшает теплоотдачу каминов такой конструкции;
- с трехсторонней поверхностью излучения. Это еще менее рациональное устройство, но, несомненно, обладающее эстетическими достоинствами;
по способу подачи тепла:
- камины с топливником с наклонными задней и боковыми стенками, за счет чего эффект излучения возрастает;
- камины, топливное пространство которых имеет двойные боковые и заднюю стенки, в которых воздух нагревается благодаря естественной циркуляции;
по предназначению:
- камины для быстрого прогрева помещения
камины, совмещающие функции печи и камина:
- камины в комбинации с грилем.
Конструкция камина
Основными функциональными элементами камина являются топка, дымоход и портал.
В камине самой простой конструкции различают:
- портал — так называется декоративное обрамление, украшающее топливник;
- дымовой карниз. Это выступ, который нависает над топочным отверстием и препятствует распространению дыма по помещению;
- каминный стол, который представляет собой огнеупорное основание, которое отделяет топку камина от легковоспламеняющихся конструкций дома;
- под, т. е. нижняя часть топливника;
- топливник. По сути, это ниша, в которой происходит сгорание топлива;
- колосниковая решетка. Это деталь, которая в некоторых конструкциях может и отсутствовать. Имеет вид металлической решетки, через которую проходит воздух, необходимый для поддержания горения топлива;
- зольник. Как и в печах, это металлический ящик, в котором собираются зола и несгоревшиеся частицы;
- задняя каминная плита, для устройства которой используют огнеупорный материал;
- хайло (дымосборник, имеющий воронковидную форму);
- дымовой зуб. Это особый газовый порог, не пропускающий дым в помещение, а сажу и холодный воздух — в топливник;
- дымоход — устройство для обеспечения тяги и выведения продуктов горения наружу.
Сооружение камина
Прежде чем приступить к строительству камина, необходимо рассчитать его размер, поскольку именно от этого будет зависеть, насколько эффективно можно эксплуатироваться устройство, тем более что отопительные возможности камина не слишком значительны.
Если сложить большой камин, то при отоплении не избежать возникновения сквозняков, малогабаритный камин не сможет в достаточной степени обогреть помещение. Поэтому при расчете размера камина надо исходить из площади помещения, в котором предполагается его возвести. При этом необходимо придерживаться следующих требований:
- площадь портала должна составлять 1/50 часть площади комнаты;
- предтопочная площадка (подиум) перед порталом должна иметь ширину 500 мм, по бокам — 200-300 мм;
- предтопочный лист должен входить за периметр подиума примерно на 200-300 мм;
- площадь топочного пространства (его размер определяет теплоотдачу камина) должна составлять 1/14-1 /65 часть площади помещения, а площадь пода топливника — 0,7 площади портала;
- высота топочного отверстия — это 2/3-3/4 его ширины;
- глубина топливника — это не более 1 /2-2/3 высоты топочного отверстия (если глубина чрезмерная, то КПД камина уменьшается, если недостаточная, — дым попадает в помещение);
- угол задней стенки топливника (ее уклон должен начинаться с трети высоты) должен составлять 20-22°, боковых стенок — 45-60°;
- расстояние от основания камина до выхода дымохода на крыше должно быть равно 6,5-10 м (это объясняется тем, что для работы камина требуется больше воздуха, чем для функционирующей печи), однако общая длина дымовых каналов не должна превышать 10 м, поскольку это так увеличит тягу, что топливо, моментально прогорая, не будет успевать отдать тепло.
Таким образом, возведению камина должен предшествовать анализ того, какое именно устройство подойдет именно для данного дома. При этом необходимо учитывать, планировку помещений, теплопотери дома, размещение и назначение камина.
Перед его строительством выполняют технологические отверстия — в полу, чердачном перекрытии (если оно деревянное, то потребуется дополнительное его укрепление поперечными брусьями) , кровле (его делают в последнюю очередь, когда приступают к кладке трубы)
Крупногабаритный камин, весящий более 700 кг, требует сооружения отдельного фундамента. Если его вес не превышает этого, достаточно усилить пол. Если приходится закладывать фундамент, то его глубина составляет 500 и 700-1000 мм в одно- и двухэтажном доме соответственно.
Все, что сказано о кладке печи, относится и к сооружению камина, поэтому, не повторяясь, остановимся только на основных отличительных моментах его возведения. Каминная топка (или топливник) имеет особую конструкцию — его задняя и боковые стенки закладывают с небольшим уклоном внутрь, благодаря чему тяга возрастает, теплоотдача увеличивается, т. е. лучистое тепло лучше отражается. Топливник бывает квадратным, прямоугольным или полукруглым. В современных каминах топку делают:
- стальной или чугунной. Это готовые изделия, легко монтируются, имеют теплоотдачу, большую, чем у кирпичных. Размер металлической топки (это относится и к бетонной конструкции) зависит от площади помещения;
- бетонной;
- кирпичной. Для кладки используют шамотный кирпич и раствор с добавлением огнеупорного порошка. Изнутри топливник можно футеровать съемными стальными или бронзовыми пластинами, заполнив пространство между кладкой и футеровкой кирпичным боем и известковым раствором.
Дымоход камина — это прямой канал, сужающийся к дымовой трубе. В зависимости от того, каким образом дымоходы связаны с конструкциями дома, различают:
- коренные, для которых закладывают отдельный фундамент. Эта разновидность дымохода встречается чаще всего. Коренной дымоход кладут в кирпич или в половину кирпича непосредственно на месте возведения камина;
- насадные, которым опорой служит сам камин;
- стенные, которые встраивают в несущие (лучше внутренние,поскольку наружные стены охлаждают дымовые газы и способствуют оседанию конденсата на внутренней поверхности канала) стены или внутренние перегородки дома, поэтому они не занимают полезную площадь, но их строят вместе с домом;
- подвесные, прикрепляемые к конструкции крыши, перекрытию или стенам.
На входе в дымоход должен находиться дымосборник, который бывает двух видов:
- несущий, выдерживающий вес поставленного на него насадного дымохода
- облегченный, поскольку основную нагрузку берет на себя положенная плита перекрытия.
На задней стенке дымохода выкладывают дымовой зуб, ширина которого и проходное сечение дымохода должны соответствовать друг другу.
Достигнув чердачного перекрытия, дымоход переход в дымовую трубу, возведение которой не отличается от того, что было описано выше для отопительных печей. Это же относится и к выполнению разделки, и к выводу на крышу.
Чтобы выведение дымовых газов через дымоход осуществлялось равномерно, внутренние стенки дымовых каналов должны быть идеально гладкими и герметичными, сечение — круглым (при наличии углов в квадратном или прямоугольном дымоходе вызывает возникновение завихрений воздушных потоков, которые задерживают выброс дымовых газов наружу и способствуют сажеобразованию), количество наклонных участков (на них интенсивно оседает сажа) — минимальным.
Устройство дымохода (независимо от того, будет ли он сложен из кирпича, или смонтирован из стальной трубы) — наиболее ответственный момент при возведении камина, поскольку даже незначительные просчеты негативно скажутся на функционировании камина.
В последнее время нередко предпочтение отдают стальному дымоходу, имеющему определенные преимущества по сравнению с кирпичным:
- монтаж не требует много времени и отличается простотой;
- его можно устанавливать в построенном доме, в проекте которого камин и не закладывался;
- он имеет идеальную внутреннюю поверхность (чтобы добиться такой же в кирпичном дымоходе, необходимо тщательно затирать швы);
- у него круглое сечение;
- эстетичность.
Однако стальной дымоход потребует утепления и, кроме того, он сильно нагревается, в результате чего пыль прикипает к наружным стенкам.
В заключение следует уделить внимание выбору топлива для камина. Как правило, это дрова, каменный уголь или торф, причем камин рассчитывают под каждый вид топлива и строго этого придерживаются. Чаще всего камин топят дровами, заготовленными из древесины лиственных пород. При этом надо помнить, что твердые породы (дуб, бук и др.) характеризуются большей теплоотдачей, чем мягкие (липа и др.); что хвойные, содержащие смолы, коптят, стреляют, образуют много сажи. Оптимально использовать комбинацию березовых, осиновых и липовых дров (первые дают много сажи, последние два сжигают ее).
Необходимо правильно растапливать камин. Сначала, нужно согреть воздух, застоявшийся в дымоходе. Для этого сжигают небольшое количество бумаги, стружек и т. п. Только после этого в топку кладут дрова, причем горизонтально, оставляя зазоры 1 см. Толщина слоя топлива на колоснике не должна быть более 30 см (при большем слое доступ воздуха будет затруднен, топливо будет сгорать не полностью; при меньшем воздуха будет слишком много, КПД камина упадет).
Проекты каминов
Представляем несколько проектов каминов, которые могут быть построены для обогрева загородного и садового дома.
Сооружение простого камина не вызовет больших затруднений даже у начинающего мастера.
Комментарий к кладке:
- для нижней части лицевой кладки каминной доски следует использовать отборный кирпич, кирпич необходимо отбирать и подгонять особенно тщательно, чтобы не пострадала эстетичность сооружения;
- по окончании постройки можно отделать швы одним из возможных способов, например расшить, заполнить цветным составом и пр.
Угловой камин выглядит оригинально, но если его возводят в деревянном доме или в доме с перегородками, выполненными из легко воспламеняющегося материала, то обязательно выполняют противопожарную разделку.
На вертикальных разрезах показано внутреннее устройство камина.
Последовательность кладки камина показана на горизонтальном разрезе.
Комментарий к кладке:
- низ топливника сложить так, чтобы в нем хватило места для колосника;
- в зольной камере можно предусмотреть поддувальную дверку (это никак не отразится на тяге камина);
- размер топливника — 620 х 520 мм. Для перекрывания топочной камеры выполнить арочную перемычку (выступ должен составить 50-60 мм). В двенадцатом — четырнадцатом рядах в задних рядах выложить выступ дымового зуба;
- угловой камин оборудован металлическим экраном, для фиксации которого использовать стальные штыри, заложив их в швы меду рядами — 7 и 8, 14 и 15;
- заднюю стенку топливника сделать с наклоном, придав кирпичу клиновидную форму, причем стесанная сторона не должна смотреть внутрь топливника;
- в рядах 16-17 на фасадной стенке вмонтировать прочистную дверку;
- в рядах 17-18 предусмотреть душники;
- в дымовом канале устроена стальная вставка размером 260 X 130 мм. Высота стального короба зависит от того, в каком ряду будет вложена задвижка. Металлический короб обложить кирпичом с зазором 10 мм (если обойтись без вставки, заднюю стенку дымовой трубы выложить из кирпича, душники не делать) ;
- в рядах 22-23 на фасаде камина выполнить два отверстия. Это требуется для циркуляции воздуха, который после нагревания у стальной трубы будет проникать в помещение через расположенные выше душники;
- дымовую трубу следует армировать, поскольку угловая конструкция не исключает того, что в местах угловых соединений толщина стенок составит 50-60 мм, что будет недостаточно для надежной перевязки швов;
- пространство между металлической трубой и кладкой уплотнить асбоцементным листом.
Дачный мини-камин — наиболее подходящая конструкция для обогрева небольшого дачного домика. Ее размер — 1020 х 510 мм.
На вертикальных разрезах показано внутреннее устройство камина.
Комментарий к кладке:
- количество кирпича определяется высотой помещения;
- для перекрытия топочной камеры предназначены лучковая перемычка, выдвигаемая на 60-70 мм. Она не только улучшит внешний вид камина, но и сделает топливник более глубоким. У кирпичей для устройства перемычки стесать угол. Выполнить перемычку после выполнения боковых стенок камина, придавать кладке клиновидную форму;
- развернуть боковые стенки на 25°;
- выполнить на задней стенке выступы в рядах 11-12, требующиеся для формирования дымового зуба. Вставить штыри для, металлического экрана;
- выложить вертикальные каналы в боковых стенках камина, необходимые для циркуляции воздуха;
- установить на задней стенке дымосборника прочистную дверку; в любом месте установить печную задвижку.
Камин можно объединить с печью, тогда первый будет быстро прогревать помещение, а вторая будет использоваться для постоянного отопления дома. Печь-камин имеет общие фундамент, основание и дымовую трубу, отличается компактностью (площадь составляет 0,5 м2) и простотой кладки.
На вертикальных разрезах показано внутреннее устройство камина.
Комментарий к кладке:
- ряды 1-2: выложить из целого кирпича;
- ряд 3: вставить поддувальную дверку;
- ряд 4: выложить зольник;
- ряд 5: вести кладку по порядовке, стесать кирпич под колосник;
- ряд 6: вставить колосник и топочную дверку;
- ряд 7: зафиксировать топочную дверку, закончить стены камина;
- ряд 8: выполнить перекрытие топочной дверки;
- ряды 9-13: выложить топливник, соблюдая перевязку швов;
- ряд 14: перекрыть топливник, оставив один вертикальный газоход;
- ряд 15: установить прочистную дверку;
- ряд 16: вставить каминный ^ымосборник, подключить его к отопительному щитку;
- ряды 17-24: выложить вертикальные каналы отопительного щитка;
- ряд 25: сложить перекрытие отопительного щитка, сохранив один выходной канал;
- ряд 26: вставить вьюшечную дверку и вьюшку;
- ряд 27: закончить перекрышу, начать кладку трубы.