Инженерные системы
ГлавнаяИнженерные системыОтопление«Огонь, мерцающий в сосуде...»
«Огонь, мерцающий в сосуде...»
Юлия Лешкевич 7 февраля 2018

Металлические печи-камины: типы конструкции, КПД, особенности установки

©Contura
Читайте в статье:

Буржуйки, печи-камины, дачные печи, каминофены — под всеми этими названиями кроется компактный мобильный прибор, в основе которого лежит металлическая однокамерная топка с застекленной дверцей. Как выбрать этот отопительный прибор и что нужно учитывать при его установке?

Итак, современная печь-камин представляет собой топку (стальную или чугунную), снабженную металлической застекленной дверцей и (в качестве опции) кожухом из металла, керамики или камня. Это относительно небольшое устройство, высота которого варьируется от 60 до 175 cм, ширина — от 45 до 60 cм, а глубина — от 40 до 50 см. Такие устройства, сравнительно легкие (в среднем 120–200 кг), мобильные и простые в монтаже, становятся настоящим спасением, когда система отопления по тем или иным причинам работает недостаточно эффективно, а установка большой стационарной печи со всеми строительными «радостями» в виде вскрытия полов, заливки фундамента и т. д. не представляется возможной.

Печь-камин можно поставить в любом помещении, как в строящемся, так и в давно эксплуатируемом, а в случае переезда просто разобрать и взять с собой. Но наряду с плюсами есть и минусы. Печи-камины довольно прожорливы и имеют малую теплоемкость, что обусловлено небольшими размерами топочной камеры. Другими словами, после прогорания дров они очень быстро остывают. Замедлить этот процесс помогает кожух из керамики или камня, но он увеличивает и массу, и стоимость изделия. Кроме того, печь-камин может отапливать только одну комнату. Правда, существуют модели с водяным теплообменником и возможностью разводки теплого воздуха по смежным помещениям.

Одним из основных преимуществ печи-камина является то, что она начинает греть уже через 15–20 мин. после розжига

И тем не менее популярность печей-каминов очень велика, а спрос, как известно, рождает предложение. Выбор устройств подобного рода неохватно широк, их производством занимаются и у нас, и за рубежом. Разброс цен на изделия весьма значителен: простую модель российского производства можно приобрести и за 9000 руб., а элитная европейская обойдется в 150 000 руб. и больше.

Конструкция печи-камина

Самым главным элементом является топочная камера. Она может быть изготовлена из чугуна или жаропрочной стали.

Чугунные камеры имеют толстые (8— 12 мм) стенки, благодаря чему хорошо накапливают тепло и медленно его отдают. Этот материал способен выдержать серьезные перепады температур, сохраняя при этом форму, чего нельзя сказать о стали. Топки из чугуна долговечны (срок службы — как минимум 30 лет) и очень прочны. Среди недостатков можно отметить довольно большую массу (90–250 кг), высокую стоимость и незатейливый дизайн.

Топки из чугуна производят путем литья, а сделать матрицу сложной формы довольно трудоемко

Стальные топки в среднем в полтора раза легче чугунных, так как их сваривают из относительно тонкой (3–5 мм) листовой стали. Форма изделий бывает самая разная. К их минусам следует отнести малую теплоемкость (остывают они за считанные минуты) и недолговечность. Сварные швы может «повести», да и сами стенки со временем прогорают, так что такие модели служат недолго — порядка 8–10 лет. Чтобы хоть частично решить эти проблемы, многие производители выкладывают стальную камеру изнутри панелями из вермикулита или шамотной глины. Такая облицовка нивелирует перепады температуры в топке, увеличивает теплоемкость и существенно продлевает срок жизни изделия, и все же по большинству характеристик стальные топки проигрывают чугунным. С другой стороны, и стоят они значительно дешевле.

Дверца, обеспечивающая доступ в топочную камеру, может быть только распашной, замысловатые системы подъема створки — привилегия больших каминов. Для печи-камина есть иные улучшения. Некоторые модели оснащены не одной, а двумя дверками — застекленной фасадной и металлической боковой. Вторая служит для повышения безопасности и комфорта. Дело в том, что дымоходная труба у подобных устройств имеет малый диаметр (120–200 мм), и потому очень чувствительна к притоку воздуха. При открывании большой фронтальной дверцы дым из топки может повалить в комнату. А если подбрасывать дрова через маленькую боковую дверцу, серьезных проблем с тягой не возникнет и задымления не случится.

КПД устройства и опции, повышающие его эффективность

Основные усовершенствования коснулись системы подачи воздуха. Именно они превратили прожорливую и неэффективную примитивную буржуйку в достаточно экономичный отопительный агрегат с высоким КПД. Итак, необходимый для горения кислород может поступать в топку несколькими путями. Первый и основной — через колосниковую решетку. У большинства современных моделей количество кислорода регулируется, и если свести его к минимуму, поленья будут не гореть, а тлеть, и тогда одной закладки топлива хватит на 4–7 ч. Режим длительного горения лучше использовать только после того, как топка хорошо прогрелась. И еще, добиться полного сжигания топлива при тлении невозможно, останутся отложения сажи на стекле и стенках камеры. А вот при работе прибора на максимальной мощности дрова прогорают целиком, а стекло и шамотная облицовка не загрязняются.

Обратите внимание! Некоторые зарубежные производители лукавят, указывая в графе «время работы от одной закладки дров» срок до полного остывания золы. У нас же принято считать, что устройство действует до тех пор, пока в нем горит огонь или тлеют угли

Конструкция печи-камина с камерой дожига

Еще одна опция, увеличивающая КПД устройства, — это система дожига, то есть ряд дополнительных отверстий в верхней части топочной камеры. Казалось бы, как такая малость может положительно сказаться на работе каминной печи? Дело в том, что в тлеющем режиме дрова сидят на «голодном пайке». Углерод сгорает не полностью, и в топке образуется угарный газ. Это вещество горюче, но кислорода для горения ему не хватает. Вместе с другими продуктами сгорания угарный газ устремляется вверх, и если дополнительно дать ему немного воздуха, то можно будет дожечь его. Такой опцией, как правило, обладают каминные топки, но и в некоторых моделях буржуек она тоже встречается. Стоят эти изделия приблизительно на 20% дороже обычных, но со временем затраты себя окупают.

И наконец, еще одна полезная опция — нерегулируемая подача кислорода через отверстия в верхней части дверцы. На эффективность работы каминной печи эти воздушные потоки не влияют, их задача состоит в том, чтобы создавать воздушную завесу, которая предохранит стекло от копоти. Конечно, она не избавит от необходимости смывать со стекла черный налет, но делать это нужно будет реже.

КПД печи-камина

Показателем экономичности печей-каминов (как и других отопительных устройств, работающих на твердом топливе) является коэффициент полезного действия (КПД). Его определяют исходя из теплового баланса, то есть равенства между теплом, образовавшимся при сжигании топлива, и расходом этого тепла на полезный обогрев. КПД печей в основном зависит от количества поступающего в топку кислорода и одновременно уходящего в трубу объема теплого воздуха. Например, печь-камин отдала 24 000 ккaл за сутки, а тепловая энергия, содержащаяся в топливе, составила 34 000 ккал. В этом случае КПД равен 70% (24 000 : 34 000 = 0,7 x 100%). Часть тепла ушла в дымовую трубу с горячими газами, часть осталась в углях и золе. Также на КПД устройства влияют объем камеры сгорания (чем он больше, тем лучше нагрев), интенсивность подачи воздуха и высота дымохода.

ГОСТ Р52133-2003 «Камины для жилых и общественных зданий» классифицирует устройства по способу передачи тепла:
класс 1 — с тепловой мощностью, затрачиваемой на передачу тепла излучением;
класс 2 — c тепловой мощностью, затрачиваемой на передачу тепла излучением и конвекцией;
класс 3 — c дополнительной функцией нагрева водяного теплоносителя.

Печи-камины, относящиеся ко второму классу, должны иметь КПД не менее 50%. При оптимальных показателях печь может работать с энергоэффективностью до 70%.   

Облицовка печи-камина

Прототипом современной печи-камина была обычная железная бочка с выведенной в окно трубой и грубо вырезанной дверцей, через которую закладывали дрова. Эффективность работы такого устройства стремилась к нулю прежде всего из-за того, что стоило погаснуть пламени, и буржуйка тут же остывала. Чтобы решить данную проблему или хотя бы минимизировать ее, современные печи-камины часто одевают в «рубашку» из того или иного материала. В пространстве между этой оболочкой и стенками топки создается прослойка горячего воздуха, обеспечивающая быстрый прогрев корпуса и медленное его остывание.

Обычно кожух делают из металла — чугуна или стали. Интересно, что затейливые узоры, которые можно встретить на большинстве моделей, служат не только украшением. Таким образом производители увеличивают площадь поверхности, омываемой нагретым воздухом, и пусть немного, но все же поднимают КПД устройства.

Несколько увеличивает теплоемкость изделия керамическая облицовка. Покрытие играет роль аккумулятора — сначала накапливает тепло, а потом постепенно его отдает. Правда, при этом увеличивается не только КПД, но и масса устройства. Печи-камины в керамической «одежде» весят порядка 200–250 кг. Модели, выложенные изразцами, можно встретить, например, в линейке продукции импортных компаний.

В разы поднимает эффективность каминной печи отделка из талькомагнезита. Этот исключительно плотный материал выдерживает температуру до 1600°С и прекрасно аккумулирует тепловую энергию. Если кусочек горшечного камня пять минут подержать в кипятке, он остынет только через час. Кстати, этот минерал нагревается намного быстрее, чем печной кирпич, и куда лучше переносит температурные перепады. Словом, ученые недаром признали его оптимальным природным материалом для использования при высоких температурах в цикличном режиме.

Каменные плиты очень тяжелы: масса буржуйки в подобной «одежде» достигает 350 кг и более. А из этого вытекает необходимость создания отдельного, не связанного с домом фундамента. То есть устройство лишается основных своих преимуществ — мобильности и простоты установки

При выборе печи следует обратить внимание на такой немаловажный конструктивный узел, как зольный ящик. Он должен легко выдвигаться и быть максимально удобным. Дверца должна закрываться плотно и без усилий. Это важно, ведь дрова придется подбрасывать довольно часто.

Патрубок дымохода может быть расположен или сверху, или сзади корпуса. Существуют устройства и с двумя дымовыводящими отверстиями. Одно из них, то, что удобнее, используют, а нерабочее закрывают специальной заглушкой. Пожалуй, больше интересных деталей у печи-камина нет. Но есть приятные дополнительные опции. Так, некоторые модели снабжены варочной поверхностью с чугунными конфорками, на которых можно разогреть или приготовить пищу. Некоторые производители пошли дальше, снабдив свои изделия настоящими духовыми шкафами, закрытыми застекленной дверцей. Тепло аккумулирует камень, лежащий на дне, и горячий воздух распределяется достаточно равномерно. А регулировать температуру можно, уменьшая или увеличивая подачу кислорода в топку.

Чтобы печь-камин работала наиболее эффективно, ее растапливают в полную силу, а потом переключают на медленное горение

На что обратить внимание при выборе?

Начнем с того, что, какой бы совершенной ни была каминная печь, надеяться на нее как на основное отопительное устройство не стоит. Буржуйка не в состоянии обогреть дом, ее задача — как следует протопить одну комнату. Так что выбирать модель нужно исходя из площади этой комнаты. Правда, к цифрам, приводимым в документации зарубежными фирмами, следует подходить с некой долей скепсиса. Возможно, крохотная печурка и сумеет обеспечить теплом помещение в 50 м², но только в условиях мягкого европейского климата. Большинство печей-каминов родом из Франции и Италии, и эксперименты, определяющие эффективность, проводились именно там. Излишне напоминать, что наши зимы не в пример суровее. Поэтому разумнее ориентироваться на заявленную мощность изделия.

Иногда во время первых топок печи-камина появляется неприятный запах. Это прогорает металлическая пыль. Но опасаться этого не стоит — через несколько дней эксплуатации запах окалины исчезает

Существует простая формула: 1 кВт на 10 м² при высоте потолка 2,7-2,8 м. Но и это оптимистические цифры, подразумевающие, что устройство будет работать в хорошо утепленном доме. Если же здание в холодное время года несет некоторые теплопотери, лучше исходить из расчета 1 кВт на 7 м², а когда дела с теплоизоляцией совсем плохи, то 1 кВт на 5 м².

Еще один момент, на который нужно обратить внимание, — размер топки. Площадь ее проема должна соответствовать величине обогреваемой комнаты в пропорции как минимум 1:75. Вообще, чем больше камера, тем эффективнее обогрев. Маленькие неудобны тем, что приходится топить короткими полешками — они быстро сгорают, а значит, каждые 3–4 ч надо будет подкладывать дрова.

Печи-камины категорически запрещено топить каменным углем. Он выделяет огромное количество тепла, и стеклянная дверца может не выдержать жара

Установка прибора

Прежде чем начинать монтаж, нужно определить местоположение отопительного устройства. Печь-камин желательно ставить в центре дома, с тем расчетом, чтобы дымоходная труба выходила как можно ближе к коньку. Иначе, чтобы внутрь не задувал воздух, придется делать ее очень высокой, что повлечет за собой увеличенный расход строительных материалов и дополнительные работы по укреплению.

Установка у внешних стен целесообразна тогда, когда выводить дымоход планируется через них. Этот вариант весьма распространен на Западе и пользуется все большей популярностью у нас

Выбор места для печи-камина в зависимости от расположения окон и дверей

Не в последнюю очередь выбор места зависит от особенностей вентиляции дома. Печи-камины, как и любые отопительные устройства, работающие на дровяном топливе, не любят сквозняков, так что лучше располагать их подальше от дверей, окон и лестничных пролетов. Но с другой стороны, для горения нужен приток воздуха, и это особенно важно в домах с герметичными пластиковыми стеклопакетами. Конечно, для буржуйки не требуется слишком много кислорода, но во время топки полезно будет хотя бы открыть форточку.

Поскольку масса буржуйки редко превышает 200 кг, отдельного фундамента под нее не требуется. Исключение составляют устройства с «рубашкой» из натурального камня. В этом случае придется вырезать участок пола, делать углубление (от 20 до 40 см в зависимости от тяжести печи), укладывать армирующую сетку, заливать бетоном и изолировать от фундамента дома посредством засыпки песком. Это очень трудоемкий процесс, поэтому тяжелые модели буржуек не пользуются большим спросом.

Легкие же изделия можно ставить на пол, правда подготовив его соответствующим образом. Одно из обязательных правил гласит: пол под печью-камином и в непосредственной близости от топки должен быть выполнен из негорючих материалов.

Согласно действующим ныне нормам, предтопочная площадка должна выступать как минимум на 50 см вперед и на 25 см в стороны от жерла

Если в основании пола находится бетонная плита, устройство площадки не составит большого труда. Нужно просто вырезать участок пола, выполнить выравнивающую стяжку и уложить плитку с тем расчетом, чтобы она выходила на один уровень с деревянным покрытием. А вот если паркет лежит на лагах, придется сделать углубление порядка 5 см, заложить туда арматурные штыри толщиной от 2 до 10 мм, а лучше — арматурную сетку, и залить бетоном. По застывании получится надежная плита под облицовку керамикой, керамогранитом или камнем. Плитку для отделки желательно выбирать гладкую, так как на шероховатой поверхности будут скапливаться пепел и сажа, которые очень трудно удалить.

Некоторые производители избавляют от проблем с подготовкой основания, предлагая специальные панели из толстого термостойкого стекла, стали, меди, латуни или чугуна

Исходя из тех же противопожарных норм, если каминная печь будет установлена близ стены, последняя должна быть сделана из несгораемых материалов или по крайней мере надежно теплоизолирована. Печь-камин не ставят вплотную к перегородке, но это не отменяет защиты. Идущий от буржуйки жар может привести к возгоранию и в любом случае не будет полезен деревянной стене. От постоянных перепадов температур она покоробится и пойдет трещинами. Для защиты применяют строительные блоки из пенобетона, гипсовые пазогребневые плиты и асбест. Также можно использовать печной кирпич, но следует иметь в виду, что он способен аккумулировать тепло. Конечно, его температура не поднимется до опасной точки, но дереву стен может повредить. А в качестве отделочного материала подойдут все те же керамика, керамогранит и камень, как натуральный, так и искусственный.

Как правило, под печь-камин не делают отдельного усиленного основания, но этого может потребовать дымоход. Сейчас наиболее популярны двухконтурные металлические трубы, но, к сожалению, они не всегда соответствуют противопожарным нормам. При топке дровами из березы или других твердых сортов дерева температура внутри топочной камеры может подниматься и до 800 °С. Такой жар плохо переносит некачественная сталь и совсем не выдерживает слабая теплоизоляция. Если кожух трубы посинел, это верный признак того, что ее пора менять.


Приобретая стальной дымоход, надо поинтересоваться наличием сертификата пожарной безопасности. Но в деревянных домах разумнее использовать керамические трубы, наружная поверхность которых имеет практически комнатную температуру. Правда, весят они немало — более 100 кг/м. Под такой дымоход потребуется отдельное, не связанное с фундаментом дома основание, на него, кстати, нужно будет установить и саму печь, чтобы она не «гуляла» независимо от дымоходной трубы. 

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен, чтобы ничего не пропустить

Подпишитесь и узнавайте о самых интересных материалах на ZAGGO.RU
Нажимая кнопку подписаться, Вы даете согласие на обработку персональных данных
Также в рубрике