Как камином греют воду?
Как камином греют воду?
Камины давно вошли в моду. Но в последние годы это уже не традиционные камины с открытой топкой. Их все чаще оснащают чугунными или стальными вкладышами, благодаря которым они становятся более безопасными - значительно снижается риск возникновения пожара.
В первую очередь, каминный вкладыш дает возможность более эффективно использовать тепло, получаемое при сгорании дров. Его конструкция по¬зволяет в несколько раз снизить потери тепла через дымоход и, кроме того, подсоединить к камину систему распределения горячего воздуха (РГВ) - систему воздуховодов, которыми нагретый воздух распределяется по всему дому и обогревает его. В последнее время все большую популярность приобрел еще один вид каминов - с водяным контуром.
Водяной контур в камине
Идея кажется простой. Дрова (один из наиболее дешевых и экологически чистых видов топлива) при сгорании в камине образуют много тепла. Температура в топке очень высокая. Если над топкой закрепить емкость с водой, она будет нагреваться, как и в любом котле. Соответствующим образом сформированный участок трубы, укрепленный над топкой, собственно, и является водяным контуром. Горячие продукты сгорания, контактируя с трубой, отдают тепловую энергию протекающей в ней воде. Благодаря такому дооснащению каминный вкладыш становится обычным котлом, работающим на дровах, который установлен не в котельной, а... в гостиной. Именно поэтому камины с водяным контуром являются предметом дискуссий, главным образом, среди монтажников.
Котел в гостиной
Камин с водяным контуром - это еще камин или уже котел? Если трактовать его как твердотопливный котел, то согласно требованиям, его нельзя устанавливать в помещении, предназначенном для постоянного пребывания в нем людей. Чем он отличается от котла? В первую очередь, внешним видом (более эстетичным и даже декоративным), наличием стеклянной дверцы и - что самое важное - названием. Ведь если оборудование было допущено к использованию как камин (с водяным контуром или без него), его можно на законном основании установить в гостиной.
Камин не должен быть один
Обычно камин с водяным контуром - не единственный источник тепла в доме. Причина проста. Дрова в камине сгорают максимум за несколько часов, затем вода в системе начнет остывать. Если вовремя не подбросить в камин дрова, а на улице будет сильный мороз, система может замерзнуть, что обычно приводит к ее повреждению. Поэтому к системе отопления с камином с водяным контуром подсоединяют второй источник тепла - котел газовый, электрический или твердотопливный. Котел, оснащенный даже самой простой автоматикой, будет оставаться в дежурном режиме до момента, пока температура воды в системе не станет ниже заданной пользователем. В этот момент котел включится и начнет греть воду в обычном режиме. Когда вы хотите сэкономить, топите камин дровами. Когда же камин не работает, систему обогревает котел, который, в зависимости от того, какая температура будет уста¬новле-на на регуляторе, либо обеспечивает тепловой комфорт в доме, либо защищает систему от замерзания во время длительного отсутствия жильцов, нагревая воду до температуры 10-20 градусов выше нуля.
Камин и котел
При объединении в одной системе камина с водяным контуром и со¬временного автоматического котла возникает нестыковка, поскольку они должны работать в системах отопления разного типа. Камин (как любой твердотопливный котел) обязательно должен работать в открытой системе. Для современного котла, наоборот, производители гарантируют долголетнюю безаварийную работу при условии их монтажа в закрытой системе отопления, в которую не проникает кислород. Это же условие, как правило, касается и стальных панельных радиаторов. Для них также может составлять угрозу очень высокая температура воды, которая, нагреваясь в камине, может достигнуть температуры закипания.
Есть возможность сделать всю систему отопления открытой, с естественной циркуляцией, с чугунными радиаторами и котлом, который согласно требованиям производителя может работать в такой системе. Популярность таких котлов (обычно чугунных) снижается, так как они - габаритные, очень тяжелые и, кроме того, дорогие. Хлопотным и дорогостоящим будет также монтаж в такой системе отопления системы автоматического регулирования температуры. Она обычно не входит в стандартную комплектацию чугунных котлов. Поэтому система отопления не будет ни дешевой, ни энергосберегающей, ни удобной.
Оборудование XXI века
Наверняка более дорогостоящим, но намного более удачным решением является приобретение специального автоматического камина с водяным контуром, оснащенного устройством, делающим возможным его использование в закрытой системе отопления. В этом случае не возникает проблем с прочностью элементов, управление системой может осуществляться автоматически, на радиаторах можно установить термостатические клапаны. Вторым источником тепла в такой системе может быть небольшой и недорогой навесной котел.
Современный автоматический камин - это уже не простое устрой¬ство, а сложное теплотехническое изделие. Как и современные твердотопливные котлы, он оснащен электроникой, управляющей работой камина. Благодаря этому температура воды, выходящей из камина, не превышает значения, заданного потребителем. Возможна не только совместная работа камина с системой закрытого типа, оснащенной чувствительными к высокой температуре диафрагменными расширительными баками и насосами, но даже работа с низкотемпературной системой напольного обогрева.
Управление производительностью камина осуществляется плавной регулировкой оборотов вентилятора, который нагнетает в топку воздух: больше - если нужно поднять температуру воды, или меньше, чтобы древесина горела медленнее и, вследствие этого, температура воды была ниже.
Вода, которая нагревается в водяном контуре камина, циркулирует не во всей системе ЦО, а только в небольшом контуре внутри корпуса камина, в котором размещен приемник тепла - теплообменник. Через теплообменник протекает как вода, циркулирующая в водяном контуре камина, так и вода, циркулирующая в контуре радиаторов.
Оба потока не смешиваются друг с другом. Тепло горячей воды контура камина через тонкие металлические стенки теплообменника передается воде, которая циркулирует через радиаторы. Вследствие разделения системы отопления на два контура, камин работает в открытом контуре, а другое оборудование - в закрытом. Правильно подобранные интенсивности потоков воды в обоих контурах способствует тому, что температура воды, вытекающей из теплообменника к радиаторам, может быть значительно ниже температуры воды, вытекающей из камина. Интенсивность потока воды можно регулировать, изменяя скорость вращения ротора циркуляционного насоса.
Система должна быть защищена на случай возможного отсутствия электроэнергии. Остановка циркуляционного насоса может привести к перегреву системы. Если вода прекратит циркуляцию через радиаторы, тепло, поступающее в пластинчатый теплообменник, не будет расходоваться. В этом случае приток воздуха в топку должен быть прекращен, что равнозначно затуханию огня. Но по¬скольку температура в топке еще на протяжении некоторого времени будет оставаться очень высокой, желательно, чтобы циркуляционный насос продолжал работать и тепло еще хотя бы несколько минут отбиралось из теплообменника. Для этого система электропитания должна быть оснащена аккумуляторным источником бесперебойного питания, обеспечивающим электропитание привода насоса в случае аварии системы электроснабжения. Несмотря на более сложную структуру такого камина, все защитные, регулирующие и вспомогательные устройства размещены в его корпусе, размеры которого приблизительно такие же, как и размеры корпуса обычного каминного вкладыша с системой РГВ.
Камин и вода для ГВС
Важным преимуществом камина с водяным контуром является возможность использования его для нагрева воды для системы ГВС в бойлере косвенного нагрева. Необходимость в горячей воде возникает, когда жильцы находятся дома, а значит, они имеют возможность топить камин. Поэтому использование камина в этих целях полностью обоснованно. В системе ГВС нельзя забывать о защите бойлера от избыточного роста температуры и давления. В правильно настроенной системе вода никогда не закипит.
Водяной контур или РГВ?
Система, состоящая из современного камина с водяным контуром, немного дороже, чем с системой РГВ. На самом деле их сложно сравнивать друг с другом, потому что первый - является котлом в нестандартном корпусе, второй - это просто камин. Первый может выполнять функцию основного источника тепла для отопления дома и нагрева воды для ГВС, а второй, скорее, можно использовать в качестве дополнительного источника тепла, поддерживающего работу другой системы отопления.
Если в доме планируется монтаж системы ЦО, дополнительные расходы, связанные с установкой современного каминного вкладыша с водяным контуром и полным оснащением, делающим возможной его работу в системе закрытого типа, составят от 20 до 35 тыс. гривен, в зависимости от отделки самого вкладыша и его мощности. Монтаж вкладыша с системой РГВ будет стоить на 5-8 тыс. грн меньше. Разница значительная, но она не должна отпугивать потенциальных потребителей. Нужно только помнить о том, что камины - это оборудование для трудолюбивых.
Пример подключения камина с водяным контуром к закрытой системе отопления
Материал опубликован в журнале "Муратор" №5/2012
Больше информации о каминах вы найдете здесь.