Вибір топки

Вибір топки – питання що потребує роз’яснення, адже камін робиться на десятиліття. Подана нижче інформація є рекомендаційною, та врешті може суттєво допомогти звузити коло пошуку.


Вибір за потужністю

Перед усім топку слід підбирати по потужності, яка є основною характеристикою і помилка в ній часто призводить до дискомфорту від використання каміна.fireplace-choise2

Зазвичай потужність розраховують у співвідношенні 1 кВт на 10 м.кв. опалюваної площі за висоти стелі до 2.5м та у загальному випадку 1кВт на 25м.куб., та такий розрахунок переслідує мету забезпеченням будинку надлишковим теплом та не враховує реальні тепловтрати та умови використання.

При виборі топки слід зважати на ці умови. Топку слід забезпечити дровами, адже з 1кг дров за ККД≈80% можна отримати до 4кВт тепла, тобто можна розрахувати кількість підкладань на добу та вагу кожної закладки. Слід пам’ятати, що:

  • Комфортними будуть не більше 4-ох закладок на добу;
  • Вага кожної закладки обмежана параметрами топки.
Для будинку на 300 м.кв. тепловтрати на 30кВт відповідатиме лютим морозам за слабкого утеплення. Реальне ж споживання середньоутепленого будинку протягом зими рідко перевищуватиме 20кВт, а протягом опалювального сезону середня споживана потужність може скласти близько 10кВт. Реальні тепловтрати та температурні коливання взимку можуть різнитись, але важливо те, що одна лишень площа опалення не завжди відображає потреби в теплі, а отже й у потужності топки.

Потужність топок часто вказують одну, хоча насправді це цілий графік розподілу для певної закладки. Отже вказані потужності слід розрізняти:

  • Мінімальна потужність для вказаного ККД. Якщо використовувати топку в режимі, що видаватиме менше тепла, ніж вказано для даної топки, то ефективність топки падатиме, а скло та стінки вкриватимуться кіптявою та смолою;
  • Номінльна потужність – це потужність, що отримується з врахувань періодичного комфортного використання топки з забезпеченням найоптимальнішої температури та ККД.
  • Максимальна потужність для вказаного ККД. Подальше збільшення потужності призводитиме для падіння ККД, скорочення ресурсу топки, футерувального матеріалу, збільшення температури вихідних газів. За надмірно інтенсивного використання колектор топки повітряного опалення може деформуватись, а топки з водяним контуром закипати.

Вказана потужність та вага закладки завжди закладаються з розрахунку розміру полін. Цей розмір за замовчуванням складає 10см х 10см х 30см, адже саме за такого розміру площа займання дров корелюватиме з потужністю, що виділяється з одного кілограма за годину. За дрібнішого поколу та сама вага дров згоратиме швидше, тим самим виділяючи більше тепла. Натомість велике поліно тої ж ваги може не горіти взагалі, оскільки площа згоряння буде надто мала і з неї не виділятиметься достатньо тепла для підтримання полум’я. В залежності від закладки досвідчений користувач може збільшувати та зменшувати тривалість горіння змінюючи розмір полін. Заклавши кілька важких полін можна перевищити лімітовану закладку, але перегріву топки не відбудеться внаслідок малої площі дров; горіння відбуватиметься значно триваліший час.


Розподіл тепла від топки

Вибір потужності топки залежить від розподілу та акумуляції тепла. Якщо загальна площа є значною та потребує багато тепла, то це не означає, що топку слід обирати з розрахунку на все приміщення для комфортного опалення. Підбір слід здійснювати у взаємозалежності від потужності та можливості цю потужність зібрати та розподілити.

Перед усім слід сказати про променеву потужність камінів. Найчастіше саме нею нехтують, вважаючи, що скло є своєрідним екраном, тому основна потужність має виходити через поверхню топки. Насправді в залежності від конфігурації топки через скло може випромінюватись від 10 до 30% потужності, а у топках збільшених габаритів до 50%. Така кількість тепла може перегрівати помешкання, тому останнім часом стає популярнішим подвійне скло, що зменшує на третину променеву потужність від дверцят топки. Також, камінні топки для опалення найчастіше мають невеликі дверцята та зручну глибину і така особливість є їхньою найпомітнішою відмінністю.fireplace-choise1

Конвективні каміни – це каміни з топками повітряного опалення, тобто носієм тепла є повітря, що нагрівається від стінок топки чи повітряного теплообмінника. Це тепло піднімається вгору, виходить через решітки та розповсюджується по приміщенню. Основна особливість повітряних топок у тому, що в короткий період часу здатні згенерувати значні об’єми гарячого повітря. У поєднанні з повітряними каналами така система може розносити тепло по всьому помешканні і швидко нагріти його. Основні особливості конвективних камінів є наступні:

  • Простота встановлення та використання. Центрально розташований камін у невеличкому будинку не потребує значних витрат на системи опалення. Такий камін не потребує закладання в проекті і може встановлюватись в жилому приміщенні. Ніяких комунікацій крім димоходу та зовнішньої подачі повітря (опційно) не потребує. Тепло починає віддавати практично одразу, тому часто є оптимальним рішенням для компактних конструкцій чи дачної оселі.
  • 15-30% номінальної потужності випромінюється через скло в кімнату, тому обирати такий камін слід обережно, адже в малій кімнаті температура навіть від невеликої топки може сягати некомфортних значень.
  • Внаслідок малої теплопровідності повітря, ефективність топок зазвичай низька, а температура вихідних газів висока, тому великої популярності набули різноманітні надставки на димохід, що дозволяють відібрати тепло з димових газів.
  • Конвективно тепло завжди прямує вгору, тому перемістити його вбік від каміна проблематично.
  • Розподіл тепла від конвективного каміна зазвичай навіть за теплових каналів не поширюється вбік далі 5м чи однієї стіни, а інтенсивність нагріву з відстанню різко падає.
  • За об’єднаних просторів повітряний камін добре прогріє практично увесь поверх, або й два.
  • Висока температура поверхні топки, що сягає 350-400°С є пожежонебезпечною та займає пил, що осів на повехні топки. Повітря з перепаленим пилом здатне потрапляти до кімнат та негативно впливати на здоров’я мешканців.
  • Через високу температуру в приміщенні знижується вологість (часто до 20%). Практично завжди таке зниження є дискомфортним, тому в будинках з конвективним каміном встановлюють зволожувачі, щоб хоч якось підвищитирівень вологості.
  • Популярність таких камінів була забезпечена простотою встановлення та використання, адже за потреби швидко зігрітись такий камін вже за годину здатен нагріти помешкання.
  • Ефект радіального поширення тепла призводить до того, що біля топки завжди надто гаряче, тоді як в інших кутках помешкання прохолодно.
Якщо топка надто мала, то для обігріву потрібно буде кидати більше дров та виводити топку у максимальний режим. У такому режимі ресурс топки скорочуватиметься, а користування ними буде шкідливим для здоров'я. Якщо ж топка підібрана завелика, то кількість дров для її нормальної роботи можуть давати надто багато тепла і перегрівати помешкання, та при зменшеній порції палива камера не прогріватиметься, створюючи кіптяву на стінках та склі топки.

Примусове повітряне опалення. Основною проблемою конвективних камінів була і залишається проблема розподілу тепла, що частково була вирішена у вдосконаленні конвективної системи вентилятором, що по спеціальним канала розносить тепло по всьому будинку. Така система примусового повітряного опалення відрізняється більш рівномірним розподілом тепла, адже якщо від променеве розподілити не вдасться, то тепло, що виділяється від стінок топки та повітряної надставки можна і слід розподілити в кімнати.

Примусовий розподіл теплого повітря частково вирішує проблему розподілу, та слід пам’ятати, що:

  • Єдиним шляхом поширення теплого повітря є турбіна, що урухомлює його і примусово подає у віддалені кімнати. За її аварійної зупинки перегріте повітря не матиме шляху поширення, швидко перегріваючи кімнату з каміном.
  • Звукоізоляція таких систем завжди страждає, адже усі опалювані каміном кімнати опиняються об’єднаними повітряними каналами;
  • З часом в каналах назбируються пил та павутиння, яке в новому сезоні опалення розноситься по помешканню;
  • Повітряні канали є чудовою магістраллю поширення різноманітних шкідників та комах.
  • Примусовий розподіл тепла турбіною позбавляє повітряний камін основної і чи не найголовнішої переваги – енергонезалежності, адже без електроенергії турбіна не тільки не постачатиме тепло, а й буз байпасу блокуватиме його;
  • Повітряні канали слід закладати ще на етапі проектування будинку. Проведення такого опалення у жилому помешканні є значним стресом для будинку та його мешканців.

Примусове опалення є більш гнучким, адже зайве тепло можна спрямувати до інших кімнат, викристовуючи топку у більш широкому діапазоні

Акумуляціне опалення – квінтесенція повітряного опалення, що залишило в собі усі переваги та позбавлене практично усіх недоліків повітряних камінів. Основною особливістю таких камінів є здатність накопичувати тепло, розподіляти по власному об’ємі та рівномірно віддавати його протягом тривалого часу, що може сягати навіть добу. Таке опалення є дуже універсальним і може підбиратись під різні помешкання та проходити каналами через різні кімнати. Температура поверхні є  Є кілька видів акумуляційного опалення:

  • Важкі керамічні кільця, що вдягаються на топку. Гаряче повітря з топки проходить через них, знижуючи температуру вихідних газів з 400-500С до 200-250С. Керамічні кільця практично не чинять опору, а завдяки хорошому прогріванню на них не осідає сажа. Конструкція таких камінів так само дуже проста, тепло наповнює помешкання не одразу, зате навіть після затухання акумулюючі кільця віддаватимуть тепло протягом усієї ночі.
  • Акумуляційний блок, через який проходитиме гаряче повітря з топки є аналогією акумуляційних кілець. Відмінність не тільки у розташуванні, а й розширеній функціональності: топку можна під’єднати через байпас з конвективним теплообмінником, що дозволяє легко розпалити вогонь, швидко нагріти помешкання, а вже надлишок тепла скидати в акумуляційний блок. Для нівелювання людського фактора на керування байпасом встановлюють автоматику.
  • Зашиття у герметичний шамотний короб – простий спосіб суттєво вдосконалити звичайний конвективний камін за допомогою нетовстих (до 60мм, а зазвичай 30-40мм) акумуляційних плит, що накопичуватимуть тепло в собі та в середині короба, знижуючи температуру поверхні та збільшуючи інерцію системи.
  • Акумуляційна піч (гіпокауст) – піч з камінними дверцятами, в якій швидко згоряє значна кількість дров (10-30кг), нагріваючи значну вагу керамічних каналів та плит. Вага такої системи значна і зазвичай коливається в межах 100кг (+/-30кг) на 1кг дров. Такий розкид забезпечує гнучкість системи, зміннюючи час прогрівання та акумуляції. Доцільним є інтенсивне пропалювання топки протягом 2-3 годин, тоді як накопичене тепло рівномірно віддаватиметься протягом багатьох годин.

Слід пам’ятати, що попри комфортну температуру, ефективну роботу та можливість накопичувати тепло, акумуляційні каміни мають ту ж важливу ваду, що і інші повітряні системи: перерозподіл тепла суттєво обмежений і основна частина теплової конвективної та променевої енергії від згоряння дров залишиться в кімнаті з топкою, а передача по віддаленим куточкам помешкання технічно складна та неефективна.

Найкращим вирішенням проблеми розподілу тепла вважається водяне опалення. Таке опалення має значно більше плюсів і є більш комфортним:

  • Теплоносієм виступає вода, яка переносить значну кількість тепла по трубам невеликого діаметру;
  • Ніяких проблем з шумоізоляцією та пилом;
  • Легкість під’єднання до існуючої системи опалення;
  • Вибіркове опалення у тих місцях, які більше цього потребують;
  • Можливість комфортно опалювати туалет, ванну кімнату, кухню чи спальню, під’єднати теплу підлогу чи рушникосушку;
  • Низька температура теплоносія та поверхні топки;
  • Можливість накопичувати тепло у тепловому акумуляторі, щоб рівномірно використовувати його протягом тривалого часу;
  • Для системи примусової циркуляції та керуванням подачі повітря потрібна електроенергія. Щоправда, у місцях з проблемним та перебійним постачанням електроенергії топку з водяним контуром можна під’єднати у гравітаційну систему, що працюватиме автономно. Така система теж має свої недоліки: неможливо під’єднати теплі підлоги, до двох опалюваних поверхів, великі діаметри труб (2″-3″); натомість решта переваг залишаються;
  • Вартість топки з водяним контуром, комплектуючих та монтажу часом може перевищувати вартість монтажу топки повітряного опалення, та тим не менше, таке опалення значно ефективніше та комфортніше.

Зручність

Топка повинна бути приємною на вигляд та зручною у користуванні. Задля цього в усіх наших виробах переслідується естетичний мінімалізм, продуманість конструкції, форма та матеріали ручок.

Важелі керування топкою повинні бути продумані: мати зручну форму, бути розташованими так, щоб користування ними було природнім для людини рухом, матеріал та форма повинні сприяти якомога меншому ризику опіку.

Обслуговування

Топка не повинна потребувати значних зусиль в обслуговуванні. Для користування має бути достатньо:

  • Протерти вологою ганчіркою скло від кіптяви (якщо така і є). Часом після аварійного закриття заслінки на активному горінні скло вкривається темнішою кіптявою. Її теж можна прибрати вологою ганчіркою, та легше скористатись миючими засобами для духовок.
  • Прибрати лопаткою зайвий попіл. Не слід вигрібати увесь попіл, адже він є чудовим ізолятором, що забезпечує краще згоряння дров, а повне чищення топки ще й потребує більше зусиль.
  • За наявності автоматики слід переконатись, що вона увімкнена для роботи.
  • У випадку наявності байпасів та шиберів слід переконатись, що всі вони відкриті у прямоточному положенні.

Стійкість до стресу

Топка повинна бути витривалою. Жодні правила не мають обмежувати здоровий глузд у користуванні. Розкладка дров у топці завжди має значення, але правила закладання не повинні бути складними. Це ж стосується і регуляторів: чим їх менше, тим краще. Оптимально один для керування всіма повітряними потоками. В ідеалі жодного: найкраще регулювання – це те, яке здійснює добре налаштований комп’ютер камінної автоматики. Вологість дров дуже важлива, адже рекомендовано використовувати дрова з другого чи навіть третього сезону, та топка повинна працювати на дровах з першого сезону, нехай і жертвуючи ефективністю.