Котлы-камины

Безусловно, у обычных каминов есть очевидные недостатки по сравнению с твердотопливными котлами: низкий КПД, невозможность автоматизации работы, ограниченность зоны качественного обогрева только одним помещением. Эти и ряд других факторов позволили котлам оттеснить камины на задворки отопительного рынка. Однако в последние годы можно приобрести технику, для которой такие проблемы устранены или потеряли актуальность.
 
Несомненное достоинство камина – привлекательный внешний вид, возможность создать на его основе уютный интерьер. Если посещения пользователями загородного дома непродолжительны (день–два), то камин послужит надежным средством обогрева, позволяющим быстро прогреть жилище и украшающим его. А дров на столь маленький срок нужно немного.
 
Основной недостаток традиционного камина, мешающий его применению в больших домах при их длительной эксплуатации, – низкий КПД (15 %). Это обусловлено открытой камерой сгорания. Дрова в ней быстро прогорают, а большая часть тепла уходит с дымовыми газами. При этом нагрев комнаты происходит в основном за счет лучистого теплообмена. Каменная или кирпичная кладка долго разогревается и только потом начинает отдавать тепло.
 
Проблема малой эффективности решается заменой традиционной каменной или кирпичной топки на современную каминную кассету. Она представляет собой металлическую (преимущественно – чугунную) топку, помещенную в специальный кожух, внутри которого нагревается циркулирующий воздух. Для снижения тепловых потерь, оптимизации процесса горения и обеспечения безопасности при пользовании топка делается закрытой – с дверцей, имеющей окно из термостойкого кварцевого стекла, являющегося хорошим теплоизолятором.
 
Холодный воздух забирается в нижней части аппарата, попадается в зазор между топкой и кожухом, нагревается от металлической теплообменной поверхности, имеющей температуру до 250–350 °С, поднимается вверх и через решетку выводится в помещение. Для увеличения эффективности теплообмена на топке и кожухе обычно имеется оребрение.
 
Кассета устанавливается в каминную нишу. При этом можно выбрать как камин под топку, так и наоборот. Также возможна модернизация старого камина за счет установки новой топки.
 
Для уменьшения стоимости продукции производители в большинстве случаев предлагают только топку, при этом роль конвекционного кожуха выполняет ниша камина.
 
КПД топок с конвективными камерами может достигать 85 %, а число закладок дров снижается до двух в день.
 
Альтернативой вставной топке может послужить металлический камин. Он представляет собой, по сути, топку и дымоход в едином блоке, который может быть встроенным в стену или целиком находиться внутри комнаты.
 
Обычно металлические камины имеют несколько меньшую мощность, чем камины с вставной топкой, – не более 10 кВт. Их несомненное преимущество – значительно меньшая, чем у традиционных каминов, масса, что позволяет размещать их и на втором этаже здания. Существуют конструкции с креплением камина к потолку. Металлические камины выгодны с точки зрения быстроты нагрева.
 
Для увеличения эффективности работы и скорости нагрева воздуха можно использовать системы с принудительной конвекцией. Ее могут обеспечивать канальные вентиляторы или встроенная в каминную кассету турбина. Вентилятор позволяет быстро прогреть помещение и контролировать температуру топки. Для повышения комфортности возможна установка воздушного фильтра и увлажнителя. Главный недостаток такого решения – энергозависимость. Отмечают также повышенный уровень шума. Одним из примеров топок со встроенным вентилятором служит модель Tertio 790 V компании Supra (Франция). Ее мощность – 12 кВт; время горения одной закладки дров – 10 часов.
 
Такие камины предполагают обогрев одной–двух комнат, однако при хорошей теплоизоляции дома возможен эффективный обогрев и большей площади. Для этого необходима установка металлических воздуховодов, по которым горячий воздух будет расходиться по помещениям.
 
Для организации его естественной циркуляции очень важна планировка дома – камин должен располагаться на первом этаже в центре здания, а воздуховоды расходиться от него вверх и в стороны. Их длина не должна быть больше 3 м – при отсутствии циркуляции горячего воздуха и излишнем нагреве металлических конструкций повышается риск пожара. Организация канального отопления удорожает проект на 20–30 % в зависимости от объема помещения.
 
Более эффективна центральная система воздушного отопления на основе принудительной конвекции, когда горячий воздух в каналы нагнетает вентилятор производительностью 300–600 м3/ч. В этом случае камин располагается в любом месте, а форма каналов не имеет значения – они могут быть даже сильно изогнутыми и узкими, длиной до 10 м. Меньший нагрев стенок позволяет размещать воздуховоды в любом месте, встраивать их в этажные перекрытия и пол. Вентилятор устанавливается как непосредственно на выходе из топки, так и в конце воздуховода. Такие системы идеальны для быстрого прогрева помещения. Недостатки: энергозависимость, шум от работы вентиляторов, более высокая (на 10–15 %) по сравнению с системой естественной циркуляции стоимость.
 
Описанная техника служит решению традиционной задачи камина – нагрева воздуха. Однако в настоящее время существуют и модели, которые могут нагревать воду для нужд отопления и горячего водоснабжения. В этом случае тепло из топки передается не только непосредственно воздуху, но и воде или антифризу – за счет использования встроенного теплообменника или от поверхностей нагрева. Такой камин может быть как резервным, при основной системе с твердотопливным или жидкотопливным котлом, так и основным источником тепла. Для отопления коттеджа площадью 100 м2 потребуется топка мощностью не менее 10 кВт при качественной изоляции дома и правильной конструкции отопительной системы. Мощность современных топок редко превышает 20 кВт, предельной для отопления таким камином можно считать площадь 160–180 м2. Отметим, что не все тепло передается от камина системе водяного отопления, существенная его часть распространяется конвекцией и излучением.
 
Примеры топок с водяным контуром – модели Acquatondo производства компании Edilkamin (Италия). Они оснащены витрокерамическим стеклом, байпасом с автоматическим регулированием, модуляцией количества воздуха, подаваемого для горения. Объем обогреваемого помещения – до 530–700 м3. Максимальный расход топлива – 8 кг/ч.
 
Системы водяного каминного отопления, как и воздушные, могут быть с естественной и принудительной циркуляцией. Системы с естественной циркуляцией работают только на обогрев этажей не ниже того, где расположен камин, и выполняются из труб и радиаторов с небольшим гидравлическим сопротивлением. При этом нужно обеспечить как можно меньшую длину труб в горизонтальном направлении и предусмотреть расширительный бак. Для системы с принудительной циркуляцией, оснащенной насосом, нет существенных ограничений по диаметру и длине трубопроводов, а также по виду и количеству радиаторов. Если в камин встроен пластинчатый теплообменник, то возможна организация горячего водоснабжения. Основной ее недостаток – зависимость от электроэнергии.
 
Когда в доме мало места или перекрытия слишком слабы, а для уюта желателен вид огня, есть еще одно интересное техническое решение – печь-камин. По сути, это твердотопливный воздухонагреватель, камера сгорания которого снабжена окном из кварцевого стекла или стеклокерамики, встроенным в дверцу для закладывания дров.
 
Принцип его действия – такой же, как у традиционного камина: воздух забирается в нижнюю часть аппарата, под топкой, нагревается, обтекая ее горячие стенки, и выходит в верхней части через решетку или специальные отверстия. В ряде конструкций верхняя часть печи-камина служит плитой для приготовления пищи.
 
Отдельные модели могут также нагревать не только воздух, но и воду. При этом все элементы гидравлической обвязки, включая насосы, арматуру, расширительный бак, встроены или добавляются при индивидуальном проектировании теплогенератора.
 
Камины работают не только при сжигании дров или угля, но и пеллет. Автоматическая подача топлива позволяет программировать этот процесс на неделю и дистанционно управлять горением. Пеллетные камины более безопасны – небольшой объем топлива приводит к быстрому его сгоранию при выключении подачи, а закрытая камера обеспечивает эффективное использование топлива. Пеллетные камины могут быть как с водяным, так и воздушным контуром нагрева. Отметим, что это довольно дорогое оборудование, требующее к тому же электропитания и своевременной доставки топлива.
 
Стоимость твердотопливного котла в зависимости от сложности конструкции и типа автоматики мощностью в пределах 20 кВт составляет от 20 до 100 тыс. руб., что соответствует ценам на печи-камины той же мощности.