В наши дни камины в интерьере частного дома становятся всё более популярными. Чаще всего их устанавливают в качестве декора (фальшкамины) или дополнительного источника обогрева помещения. Основным отопительным устройством домашний очаг выступать не может — после завершения процесса топки, каминное оборудование не может долгое время аккумулировать тепло, поэтому жилое пространство быстро остывает.

Классический камин также играет роль дополнительного источника вентиляции, что в условиях непростого российского климата не может быть преимуществом. Чтобы избежать отрицательных моментов и внести в свой дом атмосферу тепла и уюта, производители каминного оборудования предлагают доступные способы сохранения необычной традиции обогрева дома.

Особенности

Камин, отапливаемый дровами или углём, — распространенная модель интерьерного и дополнительного обогрева в загородном доме. Домашний очаг производится из разных строительных материалов — бетона, кирпича, стали, других видов металла. Такие каминные устройства имеют примечательную черту — прямую дымовую трубу, объединённую с широким пространством топливника.

Фото: камин с дымовой трубой

Устройство камина включает следующие детали:

• под. Нижняя горизонтальная часть домашнего очага, необходимая для укладки дров. Данная деталь может быть полностью глухой либо с отверстиями — колосниками;
• топливник. Пространство, предусмотренное для пламени, горения дров или угля. Заднюю часть топливника размещают под наклоном для увеличения отражения тепла в жилое пространство. Реже под наклоном устанавливаются боковые стенки топливника;
• дымовая камера. Соединитель топливника и трубопровода. Роль — сбор и выведение скопившихся газов на фоне сильного дымообразования;
• дымовой зуб или газовый порог. Специальный выступ в камере, предупреждающий обратный поток пламени и сбор конденсата при растопке оборудования;
• труба, дымоход. Необходимый элемент выведения дыма. Трубопровод может быть круглым, прямоугольным или квадратным. Чтобы регулировать тягу дыма, труба оснащена задвижками — одной или двумя. Они предупреждают естественную вентиляцию при простое каминного оборудования;
• портал. Внешнее обрамление топливника. Разграничивает декоративную отделку камина и его рабочую зону.

По форме портал может быть П-образным, что характерно для английского, французского, старинного немецкого стилей, а также современных направлений — минимализма и хайтека. Встречаются Д-образные порталы, как элемент стилей кантри и модерна. Металлическая основа позволяет разрабатывать портальное окно любой конфигурации от классического бочонка до формы фрукта или гнезда птицы.

Отделка каминного оборудования чаще выполняется искусственным или натуральным камнем, дорогими породами древесины, кирпичом, штукатуркой с огнеупорными свойствами или плиткой.

По конструктивным особенностям камин бывает:

• встроенный или закрытый. Монтируется в углубление стены либо специально спроектированную нишу, при этом портал не должен выходить за пределы линии стен;

Фото: встроенный камин

• полуоткрытый. Каминное оборудование частично выходит за линию межкомнатных перегородок;
• угловой или устанавливаемый в проёмах. Этот вариант домашнего очага позволяет отапливать две комнаты или помещения одновременно;
• настенный. Не имеет опоры снизу, крепится непосредственно на стенах в подвешенном состоянии либо в углу. Речь идёт о небольших моделях;
• открытый. Располагается в видимом невооруженному взгляду пространстве.

Теплообмен

Технический принцип функционирования каминного оборудования прост. После розжига тепло распространяется по комнатному пространству за счёт энергии огня и нагревающихся под его влиянием деталей конструкции. В комплексе такое действие формирует незначительное образование и перемещение конвекционных потоков. Теплоотдача стандартного камина составляет не более 20%, остальное тепло покидает помещение через дымоход. Внушительный диаметр трубы препятствует проникновению углекислоты в дом. Сила тяги достаточно велика, средняя скорость движения воздушных масс в дымоходе составляет не менее 0,25 м/сек.

Повысить интенсивность теплоотдачи можно несколькими путями:

• дополнительный монтаж задних стенок и боковых перегородок каминной конструкции;
• обшивка стенок топливника металлическими листами;
• оснащение портала огнеупорной дверцей, полностью блокирующей топливник (актуально для конструкций, выполненных из металла).

В продажу поступает большое количество готовых топок, изготовленных из огнеупорной прочной стали. Специалисты рекомендуют приобретать чугунные модели, которые не деформируются при высоких температурах со временем. Дверцы для металлических топливников бывают разных размеров, при этом способ их открытия также варьируется — вверх, в сторону — левую или правую. Принудительное ограничение проникновения воздуха в закрытых каминных устройствах приводит не к горению, а тлению дров. Стенки конструкции нагреваются, обеспечивая жилое пространство выделяющимся теплом. В данном случае единственной закладки угля или дров хватит на всю ночь.

Ограничение площади открытого пламени отражается на интенсивности обогрева жилья:

• двумя стенками портала по бокам — тепловой энергии будет достаточно только на обогрев небольшого по площади помещения. Чтобы увеличить температуру и аккумуляцию тепла, боковые внутренние стенки переделывают по типу трапеции с расширением в сторону жилого пространства;
• одной боковой панелью — конфигурация обеспечивает увеличение силы тяги воздуха из помещения в дымоход, при этом передача тепла внутри дома происходит по большему радиусу;
• открытое пламя огня со всех сторон (швейцарские или альпийские каминные устройства) — малоэффективны для отопления, при этом тепловые потоки распространяются во всех направлениях.

Производители горючих паллет и биоматериалов смогли добиться более медленного их сжигания с помощью применения особого исходного сырья. Существует мнение, что такие отопительные изделия повышают КПД обогрева до уровня шведской печи.

Увеличить теплообмен вполне реально расширением полезной площади дымохода, так как его нагретая поверхность также служит источником тепловой энергии. С этой целью применяют ребристую вставку — рекуператор, который вставляется в трубу из нержавеющей стали. Длина рекуператора составляет от 0,5 до 1 метра, при этом сечение вставки должно соответствовать диаметру трубы.

Принудительный воздухообмен

Представляя, как движется воздух в каминном оборудовании, можно применить тепловые потоки для повышения силы тяги и дополнительного отопления дома. Управление интенсивности передачи тепла может быть автоматизированным. Естественный воздухообмен практикуется при не систематической или нечастой топке камина. Искусственный воздухообмен наиболее эффективен при регулярной растопке домашнего очага либо когда системы трубопровода оснащена сложной конфигурацией.

Смысл совершенствования воздухообмена основан на увеличении тяги за счёт активного притока внешнего воздуха, при этом последняя приобретает постоянное значение. Кроме того, принудительная вентиляция ликвидирует возможные воздушные пробки, которые формируются при значительных перепадах температурных значений внутри и снаружи дома. С наступлением холодного времени года в таких каминах не возникает сложностей с растопкой дров.

Для обеспечения оптимального уровня принудительной вентиляции монтируется один или несколько высокотемпературных центробежных вентиляторов. Их встраивают на входе, через который воздушные массы поступают в топку, а также на пути перемещения потока воздуха в основном канале каминного оборудования подальше от помещений, где проживают домочадцы. В идеале это чердак либо подсобка.

Гравитационный комплекс при этом не страдает, а объём воздушных масс, поступающих в систему отопления, увеличивается до 50% при пропускной способности до 600 м³/ч. Можно автоматизировать систему с подключением через датчик температур в каминном устройстве. Тягой можно будет управлять пультом с расстояния. Для оснащения понадобятся:

• воздухораспределители, оборудованные защитной решёткой;
• теплоизолированные воздуховоды из оцинкованной стали, адаптеры;
• рекуператор;
• высокотемпературные вентиляторы;
• грубые фильтры;
• дроссель-клапаны.

Также систему принудительного воздухообмена можно дополнить калорифером, устанавливаемым несколько выше рекуператора. В этом случае система сможет быстрее нагревать весь поступающий в неё воздух, не снижая градуса тепловых потоков.

Эффективность воздухообмена будет выше, если изнутри трубопроводы имеют гладкую поверхность и круглое сечение отдельных элементов дымохода. К недостаткам принудительной вентиляции относятся:

• увеличении энергопотерь — электричества или твёрдого топлива;
• шум вентиляторов — возможно снизить встраиваемыми глушителями;
• шум в трубопроводах — появляется в небольших по диаметру дымоходах, ошибочном подборе мощности топки;
• вибрация и шум каминного оборудования возникают при браке, допущенном в ходе монтажных работ. Необходим ремонт.

Мощность

Формула NF D 35376, разработанная во Франции, даёт возможность узнать номинальную мощность топки в кВт — количество тепловой энергии, способное обеспечить помещение за 3 часа непрерывной работы. При этом максимального порога нагрева камин достигает через 45 минут после начала топки, и это значение мощности в 2 и даже 3 раза выше его реальных возможностей. Также возможность обогревать комнату зависит от габаритов выбранной конструкции.

Мощность можно определить объёмом топливника — чем больше пространство, тем существеннее его номинальные возможности. Разница по данному критерию для разных моделей составляет от 10 до 60 кВт. Специалисты рекомендуют выбирать мощность каминного оборудования на 10-15% больше, чем необходимо при предварительных расчётах, так как информация, указанная в техническом паспорте, не всегда совпадает с реальными параметрами, характерными для стандартной эксплуатации.

Высокая мощность топливника обеспечивает более быстрый нагрев помещения и поддержание тепла при закрытой дверце. Испытывать ресурсы камина на предельных значениях также нежелательно, поскольку подобные действия могут привести к стремительному износу оборудования.

Размеры

Фото: камин

Размеры каминной конструкции зависят от целей его монтажа в частном доме. Для декорирования помещения габариты оборудования зависят от особенностей интерьера жилого пространства. Если камин приобретается с целью отопления здания, необходимо просчитать его размеры, мощность, связав эти показатели с площадью дома.

Рассчитаем базовую величину для классического полуоткрытого камина:

• высота прямоугольного топливного окна должна составлять 2/3 в больших очагах и ¾ — в компактных;
• глубина топливника должна быть расположена на границе от ½ до 2/3 высоты отверстия портала;
• площадь проёма всегда должна быть расположена согласно площади жилого пространства — от 1/45 до 1/65;
• высота дымохода усиливает тягу, она длиннее по параметрам, чем труба обычной печи. Минимальная величина каминного дымохода от основания до решётки колосника составляет 5 метров;
• диаметр трубы должен быть в 8-15 раз меньше площади отапливаемого помещения. Чем выше высота дымохода, тем больше предполагается его диаметр.

Например, для спальни площадью 15 м² при протяжённости трубы дымохода 5 метров сечение составит 250×250 мм. Для просторной гостиной площадью 70 м² длина трубы будет равняться 10 метров при диаметре 300×300 мм.

Камин собственными руками

Возведение домашнего очага своими руками требует специальных навыков и умений. Собственноручно можно выстроить фальшкамин, который будет держаться на плитах перекрытия. Чтобы возвести настоящую конструкцию с функцией обогрева, необходимо выполнить её проект ещё на этапе строительства дома. Для этого понадобится:

• выбрать модель. Рассчитать её размеры и мощность;
• выполнить расчёт фундамента. Совместить основание будущего каминного оборудования с перекрытиями полов;
• запланировать и перенести на схему изменения, которые затронут конструктивные элементы кровли;
• определиться с материалами, в том числе декоративной отделкой домашнего очага;
• предусмотреть безопасность применения конструкции, уделив тщательное внимание противопожарным нюансам.

Для составления эскиза и схемы будущего камина можно обратиться к профессионалам. Специалисты составляют подробные схемы в разных проекциях, учитывая укладку кирпича, углы срезов и пр.

Фундамент

Фундамент для отапливаемых каминов возводится отдельно от несущих стен перекрытий, поскольку нагрузка на эти конструктивы здания будет разной. Допущенный перепад давления на перекрытия может стать причиной обрушения здания. Площадь подошвы для каминного оборудования должна быть больше его основания при минимальном углублении 50 см. Степень котлована зависит от свойств почвы, выполненных мероприятий по её уплотнению, линии промерзания грунта.

Фото: возведение фундамента под камин

Между перекрытиями здания и фундаментом под домашний очаг должно оставаться не менее 5 см. Свободное пространство исключит появление трещин при перепадах температур, позволит избежать деформации помещения и конструкций камина. Зазор, как правило, заполняют лёгкой песчаной смесью.

При сегодняшнем ассортименте готовых каминов, а также материалов для их собственноручного создания, воплотить мечту о домашнем очаге не составит сложностей. Модель можно выбрать с учётом любого семейного бюджета.