От чего зависит мощность каминной топки и как ее рассчитать?

Каждый человек, который решил воздвигнуть в своем доме камин, должен изначально задуматься о том, какие функции на него будут возложены. Домашний очаг будет центральным элементом отопительной системы помещения или нести больше декоративную роль, собирая возле себя всех членов семьи и завораживая играми пламени? Если вас интересует второй вариант развития событий, то производить серьезные расчеты кпд и мощности каминной топки нет необходимости. Достаточно определиться с подходящим внешним видом, идеально гармонирующим с вашим интерьером, и получить консультацию мастера, который будет проводить установку. А вот если вы планируете с помощью камина отапливать дом – будьте любезны вникнуть в суть вопроса.

Мощность каминной топки

Мощность камина и его КПД, это показатели, на которые следует обратить внимание при выборе каминной установки для обогрева жилища. Именно эти параметры определяют эффективность камина.

Посетив магазин, вы можете заметить странную разбежность в характеристиках. Внешне похожие каминные топки, одного размера, изготовленные из одного материал, имеющие одинаковый вес, могут существенно отличатся мощностью. Почему так может быть? А дело в том, что эти топки приехали в наши магазины из разных стран, и их производители рассчитали мощность своих товаров по - разному. 

Киловатт (кВт) – это единица измерения энергии, которую выделяет топливо при сгорании в камине. То есть, обогрев помещения происходит именно благодаря процессу горения, допустим, дров.

 Существуют усредненные расчёты, в которых говорится, что при сгорании 1 килограмма сухой древесины с относительной влажностью 20 % мы получаем 4,2 кВт энергии. Средняя закладка, которую рекомендуют все производители – 3 кг. Таким образом выходит, что при сгорании 3 кг древесины у нас должно выделиться 12,6 кВт тепла. Встает вопрос: как топки, которые примерно одинакового размера, но разных производителей могут выдавать такую существенную разницу в номинальной мощности.  Вы наверняка понимаете, что конструкция топки, материал, из которого она выполнена, не может чудесным образом увеличить количество тепла, выделяемого дровами при сгорании. Это просто невозможно с физической точки зрения. Топки могут отличатся размерами и формой конструкции, но по сути, это прибор, в котором горят наши дрова.

Откуда у разных производителей такая разная мощность? Все дело в том, что каждый из них измеряет мощность своего оборудования особым образом, который удобен именно ему.

В зависимости от потребления топлива и режима горения, а также вида каминной установки, у разных устройств уровень коэффициента полезного действия отличается. Например, камины и печи закрытого типа обладают самыми высокими показателями КПД – до 90 %, камино-варочные печи и каминофены – до 85 %, буржуйки – до 70 %, печи, устанавливаемые в банях – до 55%. Обладателем самого низкого КПД являются открытые камины – до 40 %.

Как рассчитать мощность каминной топки?

Интернет любезно предоставит вам несколько вариантов формул для расчёта мощности камина.

         I.            Сначала поговорим о известной формуле, с помощью которой возможно выяснить, какая необходима мощность каминного оборудования для определенного помещения. Продемонстрируем ее в действии на конкретном примере:

1.       12 кВт – мощность камина, заявленная производителем.

2.       Для того, чтобы обогреть 10 м² помещения, в среднем необходимо 1 кВт.

3.       Путем простого умножения 12 кВт на 10 м² мы получаем результат 120 м². Это максимальная площадь, которую способен обогреть камин мощностью 12 кВт. 

На первый взгляд эта формула предельно проста, и вы без труда определите, камин с какой мощность необходим для вашего дома. Но существует несколько нюансов… На протяжении всего периода сгорания топлива в камине мощность можно поделить на три типа:

·         Минимальная – дрова лишь тлеют, фактически не обогревая пространства вокруг очага.

·         Номинальная – именно тот вид мощности, по которому определяется КПД. Так сказать, золотая середина.

·         Максимальная – если камин будет постоянно работать на пределе сил, срок его эксплуатации существенно сократится.

                II.            Итак, вторая формула для расчета подходящей мощности каминной установки для конкретного пространства. Нужно умножить между собой три показателя: высоту, длину и ширину помещения, которые необходимо будет отапливать. Получившийся результат умножаем на 0,07 и получаем значение необходимой номинальной мощности очага, который способен отопить помещение с заданными параметрами.

Факторы, влияющие на эффективность работы камина.

При выборе камина, помимо мощности и КПД, необходимо учесть множество факторов, от которых будет зависеть эффективность его работы.

 

Ø  Технические характеристики помещения – из каких материалов построен дом, насколько он утеплен. Если каминной установке нужно будет самостоятельно отапливать большое помещение с плохой теплоизоляцией – высоких результатов ожидать не стоит.

Ø  Способы нагрева пространства – это тепло, исходящее от фасада камина, лучистая энергия сгорания топлива (непосредственное излучение с фронтальной поверхности каминной или печной топки в процессе горения топлива) или конвекционная циркуляция воздушных потоков, нагретых внутри помещения. Для последнего способа в доме размещаются конвекционные каналы.

Ø  Большая топка не гарантирует высокую эффективность работы каминной установки.

Ø  Правильная облицовка фасада камина может увеличить его КПД. Высокой теплоемкостью отличаются такие облицовочные материалы, как натуральный камень, керамическая плитка и глиняные изразцы.

Ø  Эффективность работы камина также напрямую зависит от тяги в дымоходе. Как и в определении мощности, идеальной будет средняя или оптимальная тяга для конкретной каминной конструкции. Слабая, или слишком сильная тяга гарантирует значительное снижение КПД.

Ø  Также на тепловую эффективность существенно влияет количество топлива в камине, и интенсивность его горения.

Ø  Два основных материала, из которых изготавливают каминные топки – это чугун и сталь. Чугун отличается высокой жаропрочностью и хорошей теплоотдачей. Стальные топки остывают гораздо быстрее чугунных, поэтому, для аккумуляции тепла их обкладывают шамотом (огнеупорный кирпич из обожжённой глины).

Ø   Повысить КПД камина также может такая система как «двойной дожиг» - в воздуховоде топки размещается отдельный канал, с помощью которого в камеру сгорания вторично подается воздух. Эта конструкция обеспечивает экономию твердого топлива.

Ø  Чем дольше камин работает – тем аккумуляция тепла и теплоотдача выше.

Ø  Для повышения эффективности работы камина так же неплохо установить дополнительный дымооборот. Это система керамических каналов для продуктов сгорания, которая размещается на участке подключения каминной топки к дымоходу для получения тепла с отходящих дымовых газов. Кстати, для этих же целей можно использовать так называемые тепло - съёмные кольца, которые устанавливаются непосредственно на патрубок камина или печной топки.

Ø  Установка замкнутого водного контура позволит обогреть не одно помещение, а весь дом. Это устройство позволяет нам использовать воду как активный теплоноситель и транспортировщик тепла в помещениях.

Большое количество дополнительно устанавливаемого оборудования справедливо повышает требования и к самому камину. Важно правильно подбирать для поставленных задач оборудование, конструктивные и технические показатели которого способны должным образом обеспечить функционирование этих систем.

Для того, чтобы подобрать правильную мощность не каминной топки, а всего комплекса отопительного оборудования необходимо:

1.       Иметь проект или план уже построенного дома.

2.       Расчет правильнее производить все-таки не от квадратных метров, а от объёма помещения, которое необходимо обогревать.

3.       Учесть те источники отопления, которые уже имеются в наличии.

4.       Не забыть о расчетных теплопотерях.

К таким сложным вопросам, как отопление вашего жилища, лучше подходить максимально обстоятельно. В современном мире дефицит информации может испытывать только ленивый. Взяв на заметку наши рекомендации и воспользовавшись помощью профессионалов, в результате вам не будет страшна любая стужа за окном.


1167 30.12.2019
0