Камін це завжди серйозно

«Щоб не збожеволіти в найкоротші терміни при надто нервовій роботі, дивись на вогонь. Споглядання язиків полум'я заспокоює. Це відзначають усі психіатри. Мабуть тут відіграють важливу роль відразу два чинники. По-перше, спостереження однотипними об'єктами, що постійно змінюються, допомагає мозку відволіктися та розслабитися. Але крім цього, вогонь для людини – найдавніший символ дому та безпеки. Так що, якщо у тебе вдома немає можливості мати камін просто запиши на відео зображення палаючого каміну, і пускай його по телевізору, в кімнаті відразу стане затишніше».




Теплотехнічний розрахунок каміну

Теплотехнічний розрахунок каміну полягає в поєднанні роботи двох основних елементів – паливника та вертикального димоходу.

Паливником каміну називається камера, в якій одночасно спалюється паливо і здійснюється променистий теплообмін між зоною горіння та огороджувальними стінками топки.

Горіння палива з одночасним променистим теплообміном зі стінками топки має місце в багатьох теплових пристроях. Однак тепловий процес в паливнику (далі топка) каміну має суттєві відмінності. Ці відмінності: спалювання палива відбувається в обмеженому топковому обсязі і відповідно з малою товщиною випромінюючого шару газів; в топці каміну частка променистої складової різко падає у зв'язку з тим, що в зоні згоряння суттєво знижена температура через значний коефіцієнт надлишку повітря; камін з лицьового боку відкритий в опалювальному приміщенні; таким чином, частина променистого тепла передається безпосередньо в зовнішнє середовище. Ці обставини дуже важливі при розрахунку та виборі конструкції каміну.


Практично механізм каміна виглядає так. На поду відкритого паливника спалюється тверде паливо (дрова, торф, вугілля). Шар палаючого твердого палива має температуру 800-850°С і при цьому випромінює тепло по всіх напрямах. Частина випромінювання, яка потрапляє у відкритий проріз безпосередньо використовується для обігріву житла. Інша частина, спочатку потрапляє на задню та бічні стінки, потім перевипромінюється ними в приміщення. При перевипромінюванні в приміщення передається невеликий тепловий потік у порівнянні з прямою віддачею (приблизно у два рази). Задня та бокові стінки виконують при цьому роль вторинних непрямих випромінювачів. Нарешті, випромінювання, спрямоване вгору, потрапляє на похилі стінки відвідного вертикального димоходу і, після багаторазових перевипромінювань, губиться в навколишньому середовищі.

Суттєва особливість каміну

Суттєвою особливістю каміну є те, що при роботі в нього засмоктується практично більше повітря, ніж теоретично необхідно для горіння.

Великі надлишки повітря шкідливі в теплотехнічному відношенні, бо, з одного боку, знижують температуру випромінюючого шару та корисну радіаційну віддачу тепла. З іншого боку, зниження температури продуктів згоряння зменшує наявний гідростатичний напір, створюваний димарем. Продукти згоряння шару палива змішуються з повітрям, що підсмоктується з приміщення через відкритий нерегульований проріз, що направляється у димозбірник і далі в димову трубу. При роботі каміну повинна дотримуватися рівновагу між аеродинамічним опором вертикального димоходу та розташовуваним температурним напором, створюваним всім димовим трактом.


Якщо камін має димохід певного перерізу, то при малих величинах коефіцієнту надлишку повітря обсяг відведених газів стає найменшим і відповідно аеродинамічний опір зменшується – можлива зупинка тяги при відсутності підсосу повітря ззовні.

Якщо під час інтенсивного горіння (надмірне завантаження, спрямований протяг) температура відхідних газів стає максимальною, то наявний гідростатичний напір при цьому різко збільшується і стає максимальним, наслідком чого може бути відхилення від нормального режиму роботи каміну.

У верхній зоні топки каміну встановлюється більше розрідження, під дією якого в отвір буде підсмоктуватися додаткова кількість повітря. За рахунок збільшення обсягу продуктів згоряння зросте опір димоходу, а з урахуванням зниження температури газів зменшиться наявний напір. В результаті при деякій витраті газів виникне рівність аеродинамічного опору та наявного температурного напору.

У каміні можна розрізнити два потоки повітря: один, безпосередньо використовується для горіння, й другий надлишковий транзитний, який змішується з продуктами згоряння перед їх надходженням у вертикальний димохід. Шар палаючого палива випромінює тепло в приміщення. За рахунок віддачі тепла продукти згоряння охолоджуються. Далі охолоджені в результаті випромінювання продукти згоряння змішуються з другим потоком повітря, що підсмоктується з приміщення, після чого направляється в димову трубу.

Чим більше поперечний переріз димоходів, тим менше швидкість газів і відповідно аеродинамічний опір. За рахунок цього в топку буде підсмоктано найбільшу кількість повітря. У той же час повітря, що підсмоктується, знижує температуру продуктів згоряння в димарі, що призводить до зменшення корисної тяги, а при зменшенні перерізу димоходу опір збільшується, і підсмоктування вторинного повітря зменшується. Це підвищує температуру газів у димарі і відповідно збільшується тяга.

Аеродинамічний режим камінного комплексу має властивість самовирівнювання, а обмеженого ступеню з урахуванням багатьох факторів. У відкритий камін під дією тяги труби засмоктуються великі маси повітря. Середній камін (площа кімнати близько 30 мг), засмоктує 700-800 м³ повітря на годину. Це приблизно в 10 разів перевищує кількість, необхідну для вентиляції приміщення. Усе це повітря повинно надійти в приміщення за рахунок розрідження, створюваного димарем каміну. При неорганізованому надходженні повітря проникає в приміщення через нещільності дверей, вікон, суміжних кімнат, щілин і т.п. У цьому випадку створюються несприятливі умови для розвитку процесу горіння. У каміні з організованою подачею повітря наявний напір, створюваний димарем, повинен долати опір, що виникає в газоходах і в повітроводі, який подає, якщо він є.