Дровяные камины – подвод наружного воздуха

Дровяные камины в прежние времена были довольно простыми устройствами. Они не были особо эффективны в плане обогрева, но тем не менее спасали наших предков от зимней стужи. При этом, людей не особо заботила такая проблема как обеспечение приточной вентиляции для замены воздуха, который, в результате процесса горения, вместе с дымовыми газами устремлялся в трубу. Им и не нужно было об этом думать, потому что дома в то время имели щели и пропускали внутрь помещения часть наружного воздуха сами по себе. В то время как в топке сжигалась очередная закладка дров, свежий воздух беспрепятственно попадал в дом.

Во времена строительства пассивных энергосберегающих домов, с повышением требований к герметичности здания, к процессу горения также предъявляются совсем другие требования. С одной стороны, каминные топки стали более эффективны. С другой стороны, современный подход к обеспечению герметичности здания привел к уменьшению количества щелей и зазоров, которые ранее были естественными каналами обеспечения притока свежего воздуха.

В то же время, дополнительный воздух для обеспечения процесса горения требуется где-то брать. Согласно простому закону физику, воздух будет попадать в помещение по пути наименьшего сопротивления. В некоторых случаях, таким путем может оказаться труба дымохода.

Возникновение обратной тяги является серьезной проблемой. Это побочный продукт непрерывного стремления сделать дома более энергоэффективными и герметичными. По факту, большинство домов оборудовано значительным количеством приборов, потребляющими воздух из жилого пространства. Вы когда-нибудь задумывались, что происходит, когда вы включаете в ванной фен, вытяжку над кухонной плитой, или сушилку для одежды? Все эти приборы потребляют воздух и таким образом создают частичный вакуум в вашем доме (точнее, разницу давлений, между воздухом внутри дома и снаружи, или т.н. «отрицательное давление»).

В связи с этим, в новых условиях строительства обязательным является организация эффективной (в том числе по качеству теплообмена) приточно-вытяжной вентиляции, а также отдельный подвод наружного воздуха к приборам, потребляющим топливо для горения. Здесь стоит сделать оговорку, что, хотя обеспечение подвода наружного воздуха к отопительным приборам такого типа закреплено во многих странах на законодательном уровне, в некоторых странах, например, скандинавских, при достаточно эффективной общей системе приточно-вытяжной вентиляции подвод воздуха для горения является опциональным. Аргументом в пользу этой позиции является относительно небольшой расход воздуха в закрытых топках, соответствующих требованиям EPA (Environmental Protection Agency, Агентство по Защите Окружающей Среды).

Тем не менее, подвод наружного воздуха для горения является очень распространенным техническим решением, и в большинстве современных каминных топок, в особенности, предназначенных для постоянного использования в качестве отопительного прибора, подвод наружного воздуха является если не встроенной, то хотя бы дополнительной опцией.

Конструкция подвода наружного воздуха состоит из трех составляющих – забора воздуха, воздушного канала, и подвода воздуха в топку. Для управления процессом горения, для предотвращения обратной тяги или охлаждения помещения наружным воздухом в периоды простоя камина, воздушный канал оборудуется клапаном, предотвращающим движение воздуха в обратном направлении и регулирующим сечение воздушного потока.

Такое техническое решение позволяет обеспечить камин воздухом для горения с улицы и минимизирует количество воздуха из помещения, попадающее в дымоход. Стеклянные дверцы каминной топки, в свою очередь, также помогают изолировать процесс горения от общего воздухообмена в доме.

Говоря о воздухообмене в помещении с камином, следует выделить два разных его типа:

1. Воздух для горения, используемый для обеспечения процесса горения, вступающий в процессе горения в реакцию окисления с углеродом с окислением до CO2, и выводящийся в виде дымовых газов через дымоход. Именно здесь мы говорим об устройствах для подвода наружного воздуха.
2. Воздух для конвекции, используемый для охлаждения каминной топки и передачи тепла в процессе естественной или принудительной конвекции. Обеспечение достаточного воздуха для конвекции является обязательным условием работы каминной топки, и выполняется независимо от того, организован ли подвод наружного воздуха для горения. Для обеспечения процесса конвекции обычно монтируют два вентиляционных отверстия в нижней части облицовки камина, и одно отверстие большего сечения вверху, также для отвода нагретого воздуха в другие помещения используются воздуховоды, иногда – с принудительной вентиляцией.

ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ ПОДВОДА НАРУЖНОГО ВОЗДУХА ДЛЯ ГОРЕНИЯ
    
Воздухозаборник

Забор воздуха с улицы должен обязательно быть закрыт вентиляционной решеткой, во избежание его засорения, в том числе возможного попадания гнезд птиц и других мелких животных. Высота расположения отверстия для забора воздуха с улицы должна быть достаточна, чтобы избежать снеговых заносов. Место вывода отверстия должно выбираться со стороны преобладающих ветров. Отверстие для забора воздуха оборудуют окапником, для предотвращения попадания осадков.
   
Воздушный канал

Воздушный канал для подвода воздуха должен выполняться исключительно из негорючих материалов, например, металлической трубы. В частности, в США были случаи пожаров в частных домах в результате того, что сильные порывы ветра провоцировали обратную тягу и попадание горящих углей в канал для подвода наружного воздуха, в то время как этот канал был выполнен из ПВХ. Диаметр трубы для воздушного канала обычно 100-150 мм (указывается в технических спецификациях к каминной топке).

Некоторые специалисты практикуют подвод воздуха не в саму топку, а в зону каминной топки, т.н. "proximity air”, в частности и для предотвращения вышеописанной ситуации. Такой подход более распространен в США, в то время как европейские производители и установщики подводят воздух непосредственно в камеру сгорания.

Труба утепляется снаружи, для того чтобы не охлаждать фундамент/стену в зимнее время. Альтернативно, используется готовая утепленная труба.
   
Клапан (кагла)

Что касается клапана, регулирующего объем воздуха, подаваемого для горения, здесь есть разные технические решения, как с ручным управлением, так и полностью контролируемые электроникой в системах с температурными датчиками и центральным управляющим процессором.

Особенно актуально электронное управление в системе каминов с водяным контуром, которые интенсивно используются для обогрева.
Подвод наружного воздуха в топку

Подвод наружного воздуха в камеру сгорания каминной топки поставляется заводом-производителем топки.

Например, в большинстве каминных топок чешского завода BeF Home, подвод наружного воздуха является встроенным.

В топках завода Kratki подвод наружного воздуха является дополнительной опцией (стоимостью до 100 евро, в зависимости от модели), которую можно приобрести по желанию. Вместе с подводом наружного воздуха приобретается переходник для его подсоединения к круглой трубе.

У итальянского завода Piazzetta подвод наружного воздуха предусмотрен в сериях HT и ME как дополнительная опция.