Повышение теплоотдачи камина. Камин-обогреватель

Поскольку для России актуален вопрос отопления помещений и экономии места, многие авторы описывают камины, совмещенные с печью. Встречаются и весьма экзотические, например, когда плита низкой печи служит подиной камина.

Я не вижу необходимости в таком совмещении — мы ничего не выигрываем, получая неудобную печь и плохой камин из-за несовместимости сечений их дымоходов и труб. Кроме того, понадобится усиленный, тяжелый фундамент. Не всегда можно подобрать удобное место сразу для печи и камина. Наконец, получаются очень сложные чертежи, в которых трудно разобраться. Лучше класть отдельно удобную печь и хороший, полноразмерный камин, а на чердаке вывести их дымоходы боровами в двухканальную трубу.

 

камин

 

Встречаются и различные рекомендации по конструктивному повышению теплоотдачи каминов.

 

1. Заделка в дымосборник или дымоход нескольких труб для выхода вверх нагретого воздуха. Это весьма неудачное решение:

 

а) сечение труб мало, мал и объем нагретого воздуха;
б) металл труб, расширяясь, портит кладку;
в) верхний нагрев некомфортен;
г) трубы сужают «живое» сечение дымохода, создавая завихрения.

 

2. Над дымосборником дымоход делается в виде сварной трубы прямоугольного сечения, обложенной с зазором стенкой в 1/4 кирпича с «окнами» для воздуха. Это лучше предыдущего варианта, но тут тоже верхний нагрев, когда «голове жарко, а ногам холодно».

 

3. Топка с трех сторон обкладывается в 1/4 кирпича — весьма опасный проект из-за больших нагрузок сверху.

 

4. К камину, как к печи, сзади пристраивается отопительный щиток. Трудновыполнимая, но иногда возможная конструкция, если небольшой щиток (колпакового типа с малым сопротивлением движению газов) ставить этажом выше.

 

5. Наиболее удачное решение по увеличению теплоотдачи воплощено в импортных камерных конструкциях. Но эти «камины» слишком дороги, в кустарных условиях невыполнимы. Это просто добротная имитация камина, совмещенная с печью. Камера-топка выполнена из металла с поддувалом, трубой и герметичными дверцами из жаростойкого стекла, через которые и виден огонь. Камера через воздушный промежуток обкладывается кирпичными стенками с «окнами» для циркуляции воздуха. В этом «гибриде» печи и камина мала доля теплового излучения, нет и «живого» огня, но объем нагреваемого воздуха достаточно велик.

 

Предлагаю вам свою конструкцию камина с нижним прогревом, несложную по изготовлению. Для дачи или садового домика, где нет другого отопления, он отлично подойдет, его КПД ~ 40%. Преимущество его и в том, что всю кладку можно вести красным кирпичом на глиняном растворе, так как наиболее нагреваемый и трудоемкий «зуб» выполняется в виде металлического короба, открытого с торцов. Он-то и служит теплообменником. По вашему желанию края портала можно оставить открытыми, выполнить в виде стенки с окнами, а можно за стенкой сделать сплошную теплую лежанку, об этом чуть позже.

 

Камин проектируется и кладется как обычный, до второго или третьего ряда топки, потом делается короб, он заделывается в кладку. Далее — все, как ранее описано. Если вы захотите иметь теплую лежанку и одновременно хороший теплоаккумулятор, опишу ее конструкцию. Лежанка кладется без фундамента, если полы опираются на добротные лаги. Здесь трещины в перекрыше, как вы понимаете, никакой роли не играют.

 

Задняя опорная стенка кладется в кирпича «на постель» с отступкой от наружной стены дома в 12-15 см, и хорошо при этом, если это пространство заполнить несгораемым теплоизолятором типа шлака или керамзита, или хотя бы на наружной стенке закрепить «Изолон», «Изовер» и тому подобное.

 

Переднюю стенку надо выполнить так, чтобы нижние окна были возле топки, а верхние — как можно дальше от нее и на два ряда ниже перекрыши. Стенки кладутся после сушки камина и контроля его работы. Перекрыша (в два ряда плашмя) опирается на ряд колонн, выполненных кладкой «колодцем» на ребро по два кирпича на ряд (все на цементном растворе, добавка глины для пластичности около 5%). После топки и закрытия заслонок лежанка и окна закрываются ковром или одеялом — так тепло хранится очень долго. Аналогично можно закрыть и другую сторону короба. Если при этом вторую заслонку выполнить высоко, эффект «термоса» будет хорошо выражен.

 

В таком камине наибольшую трудность представляет изготовление короба. Постараюсь подробно описать весь ход работ. Итак, камин мы спроектировали и дошли до 2-го или 3-го ряда топки — опоры короба. По чертежу топки «в профиль» определяем угол наклона стенки «зуба» и ее высоту. Толщина короба (между стенками) принимается 10- 12% для малых топок, 10-12 см — для средних и больших. Длина определяется по топке и равна ее наружной ширине в районе «зуба» плюс припуск по 25-30 см на каждую сторону для дополнительного создания «ящика» из кирпича и засыпки песком для герметичности.

 

СОВЕТ. Данный прием — засыпка песком кирпичного или металлического кожуха-ящика хорошо герметизирует места, где металл при нагреве может «двигаться» или расширяться по сечению. Так хорошо стыковать переход от металлической трубы в кирпичную стену и наоборот, при обкладке трубы кирпичом и тому подобном, выходы из печки и проходы через металлические стены труб «буржуек».

 

Далее, прочертив короб по месту, определим «высоту» короба Нк, то есть ширину листа при раскрое. Постарайтесь, чтобы на чертеже верх и низ короба были на уровне швов. Особенностью конструкции короба являются связи, исключающие коробление при нагреве. Они привариваются сзади лицевой стенки, проходят через заднюю стенку и варятся снаружи, что ясно из чертежа. Связи выполняются из прутков диаметром 10-12 мм, из мягкой стали.
Короб изготавливаем так:

 

1. Из листа мягкой стали d = 4—5 мм вырезаем 4 листа, попарно одинаковых. Нержавейка красиво смотрится, но некоторые ее марки дают сильное коробление.

 

2. Заготовьте связи длиной, равной расстоянию между стенками короба (измеряем по перпендикуляру). Прибавьте 7—8 мм на толщину задней стенки и сварной шов. Количество связей определим так: на задней стенке проведем 4 линии в 15 см от краев. Внутри получившегося прямоугольника в шахматном порядке отметим ряды точек с шагом около 15 см; между рядами то же расстояние. Так мы определим количество стержней-связей.

 

3. Только в задней стенке просверлим по диаметру стержней отверстия по точкам.

 

4. Наложите заднюю стенку на тыльную сторону передней и сместите вниз ненамного. Прочертите периметр отверстий — вы наметили места будущей приварки стержней.

 

5. Снимите фаски 2 х 45° с торцов стержней, приварите их на отмеченные места с прихваткой и контролем перпендикулярности к листу в двух плоскостях.

 

Примерьте, проходят ли стержни в отверстия задней стенки. Если не проходят, гнуть и стучать по стержню нельзя! Надо подпилить отверстие или сам стержень, иначе деформируется лицевая плоскость. Можно и слегка рассверлить все отверстия.

 

6. Положите на плоскость переднюю стенку стержнями вверх на края ее подберите 4 деревянных бруска толщинок равной расстоянию между стенками, и на них, как на опору, положите заднюю стенку, попав стержнями в отверстия. Обязательно тут же вложите верхнюю и нижнюю стенки, «утопив» внутрь на 4-6 мм для сварного шва, прихватите их сваркой.

 

7. Обварите сплошным швом стыки стенок и торцы стержней, оббейте шлак после остывания.

 

На высоте 13 см от верха задней стенки к торцам стержней или, если попадает, к листу приварите два прута диаметром 5—6 мм, длиной 50-60 см. Они потом загибаются за стенку и просто поддерживают короб при закладке кирпичом.

 

Короб готов.

 

Дальнейшую кладку проведем так:

 

1. Закрепим короб на месте, пропустив через верх его Длинный брус и оперев края бруса на опору — стопку кирпичей, козлы и тому подобное. Низ поставим на растворе на место, прутки по ходу затем за заднюю стенку.

 

2. Отступив наружу на 4-5 см от внутреннего контура топки, обмотаем короб в 2~3 слоя шнуром асбеста диаметром 10—15 мм, слегка «подклеив» раствором. Это будет уплотнение.

 

3. Далее ведём кладку, как обычную, подрезая углы кирпичей по плоскостям кожуха. Кстати, эти углы легко чертить графитом, не доводя по стенке кирпич, а к кожуху приложить брусок и с трех сторон провести по кирпичу линии.

 

4. За кожухом образуется плоскость. Засыпем ее сухим песком и на нее положим кирпичи, образующие площадку «зуба».

 

5. Вокруг выступающих концов кожуха выкладываем в 1/4 кирпича на цементном растворе стенки «ящика»; засыпанный туда выше кожуха песок уплотнит соединение периметра кожуха и стенки топки. Снаружи торцы кожуха для циркуляции воздуха должны остаться свободными, можно и в стенке оставить проходы по форме кожуха.

 

Мы получили весьма активный теплообменник с выходом тепла снизу, ведь кожух стоит в самом прогреваемом месте камина!

2