Андрей Козырев,
руководитель отдела
регионального развития
фирмы «ЭкоКамин»-
Андрей Советов,
менеджер по продажам
компании «Центр каминов» -
Дарья Нигоф,
руководитель направления
дровяных каминов
ТД «Белая гвардия» -
Дмитрий Поляков,
конструктор-дизайнер
ГК «Мега»
Камин в современном доме зачастую отличается от своего аналога из прошлого, как само здание от средневековой постройки. Для обсуждения технологических новшеств, позволяющих сделать этот генератор тепла эффективным средством отопления при сохранении его эстетической роли в современных интерьерах, были приглашены специалисты компаний, представляющих этот сегмент рынка.
Участие в дискуссии приняли Андрей Козырев, руководитель отдела регионального развития фирмы «ЭкоКамин», Андрей Советов, менеджер по продажам компании «Центр каминов», Дарья Нигоф, руководитель направления дровяных каминов ТД «Белая гвардия», а также Дмитрий Поляков, конструктор-дизайнер ГК «Мета».
А. Козырев: Основой высокой тепловой эффективности современного камина является конвекционная теплопередача — классический физический принцип, известный из школьной программы и широко используемый в современной отопительной технике. Его суть легко объяснить на следующем примере. Внутри устройства, между топкой и облицовкой, предусмотрен зазор, ширина которого не должна быть менее 5 см. Воздух в этом простенке нагревается до температуры 200–250° С, после чего выходит в помещение через вентиляционные отверстия, предусмотренные в верхней части любого современного камина. Освободившееся таким образом место занимает более холодный воздух из комнаты (его температура составляет порядка 20–25° С), который поступает через проем в нижней части конструкции и также нагревается. И, пока горит топливо, рассматриваемый процесс протекает в непрерывном режиме.
Данный механизм теплопередачи позволяет быстро и эффективно обогревать каминный зал и соседние с ним помещения. Трубы из нержавеющей стали, из которых выполняется приемная часть дымохода, также вносят вклад (несколько процентов) в решение задачи по обогреву окружающего пространства. Некоторые производители снабжают свои топки вентиляторами, расположенными в нижней части устройства, что в основном способствует транспортировке тепла за пределы каминного зала и при этом несколько повышает производительность системы отопления. КПД камина зависит от эффективности сжигания топлива: его повышению способствует так называемый вторичный дожиг, когда воздух принудительно подается в верхнюю часть пламени, а специальная конструкция топки способствует созданию завихрений. К слову, значение КПД топок, поставляемых фирмой «ЭкоКамин» на российский рынок, может доходить до 70%, а их мощность составляет около 10 кВт.
А. Советов: Существенному повышению КПД каминов способствовали появившиеся еще в семидесятых годах прошлого века топки, оборудованные стеклянными дверцами. При этом без потери инфракрасного излучения пламени увеличиваются герметичность камеры сгорания и энергоэффективность процесса горения топлива. Высокая теплоотдача такого устройства, способного до 16 часов подряд обогревать дом на одной закладке дров, достигается за счет применения закрытой топки из высококачественного чугуна и пластинчатого теплоаккумулятора, выполненного из натурального камня.
Д. Поляков: Использование камина позволяет соблюсти некий баланс между эстетичностью интерьера и эффективностью обогрева. Большой открытый агрегат в первую очередь рассчитан на визуальное восприятие и никогда не покажет высокого КПД. Однако сегодня отопительная функция все чаще имеет решающее значение при выборе конструкции камина, поэтому существует много технических решений, оптимизирующих его работу. Понятию современного генератора тепла в наибольшей степени соответствуют устройства с закрытой топкой, поэтому далее речь пойдет именно о них.
КПД (а более правильным термином в этом случае будет КПИ — коэффициент полезного использования топлива) камина или печи определяется потерями от неполного сгорания и количеством тепла, попадающего в дымоход вместе с газами. Эффективный отопительный прибор должен сначала полностью сжигать горючее, а потом по возможности передать все тепло в помещение. Для соблюдения этих условий необходимы высокая температура и правильная организация подачи воздуха в необходимом количестве. Топки, не обеспечивающие полноту сжигания, оснащаются системой вторичного дожига, которая подает предварительно разогретый воздух в зону, где горение уже закончилось, но температура еще высокая (более 500° С). Таким способом можно дожечь часть не сгоревших ранее летучих газов.
На эффективность теплосъема в значительной степени влияют площадь поверхности теплопередачи, обеспечение естественной или принудительной циркуляции воздуха, а также применение водяных контуров или массивных теплоаккумуляторов, отбирающих тепло от дымовых газов до того как они попадут в дымоход. С технической точки зрения задачи по полному сжиганию топлива и обеспечению эффективного теплосъема противоречат друг другу. Чем больше подается воздуха, необходимого для горения, и чем сильнее он нагревается, тем большее количество тепла вылетает «в трубу». Поэтому любая каминная топка является компромиссом между полным сгоранием и высокой теплоотдачей. В результате общий КПИ устройства может доходить до 70–80%. Это достигается, например, установкой дополнительного теплообменника на дымовом канале, однако параллельно возникает проблема образования химически агрессивного конденсата, появляющегося в дымоходе при низкой температуре газов и отрицательно влияющего на срок его службы.
Д. Нигоф: Камин с открытым очагом нагревает помещение в основном за счет лучистого тепла, и эффективность такого отопления составляет 12–14%. Более того, достижение указанного значения КПД возможно лишь в том случае, если используются сухие дрова с содержанием влаги не более 15%, что соответствует их естественной просушке в течение 1,5 лет. Современные закрытые агрегаты с топками обладают КПД 70–85% и мощностью 8–19 кВт. В них дожигается даже угарный газ (так называемый третичный дожиг), а благодаря встроенной системе, регулирующей подачу воздуха, здесь поддерживается номинальный (средний) уровень горения, при котором значение КПД достигает своего максимума. Заметную роль в этом процессе играет и сила тяги: ее оптимальный уровень, при котором топка работает наиболее эффективно, составляет 10–12 Па.
Внутри камеры сгорания располагается дефлектор (также называемый дымовым зубом), препятствующий прямому выходу дыма, благодаря чему отводимые газы, огибая эту деталь, передают ей накопленное тепло. Некоторые камины способны функционировать в режиме продолжительного низкотемпературного горения, при котором одной закладки дров хватает на 6 часов работы устройства. А применение материалов с высокой теплоемкостью позволяет накапливать тепло, продолжая отдавать его в помещение после угасания пламени внутри очага.
А. Козырев: С одной стороны, камин отличается необычайной простотой в работе и независимостью от поставок газа, дизельного топлива и электричества. С другой — обогрев не смежных с каминным залом помещений представляется непростой задачей, решить которую можно как раз за счет водяного контура. Однако жидкостные системы отопления, как правило, имеют в своем составе электрический циркуляционный насос, что несколько снижает их энергонезависимость. Совре-менные камины с топками разрабатываются в первую очередь для нагрева воздуха, и трубопровод с циркулирующим внутри него теплоносителем является лишь дополнительной «надстройкой». На мой взгляд, в условиях суровой зимы это устройство наиболее целесообразно использовать как резервный или вспомогательный генератор тепла. Подключив агрегат параллельно котлу, можно сэкономить на постоянно дорожающих энергоносителях и даже обезопасить себя на случай отключения электричества. Фирмой «ЭкоКамин» освоено производство печей-каминов «Бавария» с водяной рубашкой, то есть возможностью подсоединения к системе жидкостного отопления. Большой диаметр труб теплообменника позволяет использовать этот генератор тепла в контурах с естественной (безнасосной) циркуляцией теплоносителя.
Д. Поляков: Подключение водяного контура к камину помогает преодолеть основные недостатки такого способа отопления: неравномерность распределения тепла по дому и во времени. Причем если первая проблема лежит на поверхности, то вторую стоит рассмотреть отдельно. Конструкция не обладает достаточно большой массой, чтобы накопить значительное количество тепла, поэтому может возникнуть ситуация, когда в доме или слишком жарко (в процессе работы камина), или слишком холодно (когда устройство не задействовано). Режимы так называемого медленного горения, с моей точки зрения, не являются выходом из подобных положений, поскольку при этом не происходит полного сгорания топлива и дымоход быстро засоряется. Вода же имеет существенно более высокую теплоемкость, чем многие другие материалы, поэтому бак (теплоаккумулятор), подсоединенный к циркуляционному трубопроводу, за время топки накопит избыточное тепло и будет отдавать его после того как топливо в камине полностью прогорит. К слову, 1 м3 воды, остывая на 1° C, выделяет чуть более 1 кВт тепла.
Дровяные камины и печи, вполне способные решать возложенную на них задачу и в одиночку, хорошо зарекомендовали себя как вспомогательные генераторы тепла в системах отопления, где основным источником тепла является котел, работающий на других видах топлива. Правда, есть и обратная сторона медали: при таком подходе значительно возрастают расходы при монтаже оборудования, а также осложняется его дальнейшая эксплуатация.
А. Советов: Серьезных ограничений, препятствующих установке камина в коттедже или загородном доме, не существует. Главное, чтобы монтажные работы осуществлялись профессионалами в строгом соответствии со строительными и противопожарными нормами.
Д. Поляков: Главным недостатком действующих норм, регламентирующих монтаж каминов, является тот факт, что они зачастую просто не соблюдаются. Нередко устройства монтируются неквалифицированными людьми, которые постоянно допускают грубейшие ошибки, связанные с пренебрежением противопожарными расстояниями, ошибками при прохождении перекрытий и элементарным незнанием законов физики.
Нормативные документы, определяющие характеристики самих печей и каминов (ГОСТ 9817–95 и ГОСТ Р 52133–2003), нельзя назвать совершенными, но в целом они отражают ситуацию на каминном рынке, где доля отечественной продукции пока существенно ниже, чем иностранной, а импортеры оценивают свои изделия по европейским нормам. Проблема в том, что почти во всех странах существуют свои школы теплотехники. По этой причине до недавнего времени производители одинаковых устройств могли декларировать совершенно разные данные по мощности, КПД и выбросам угарного газа (CO), в зависимости от того, какие значения (пиковые или средние) полагалось замерять по той или иной методике, а также от условий усреднения показаний. Поэтому 10 кВт номинальной мощности немецкой топки соответствовали 17 кВт итальянской.
Сегодня благодаря интеграционным процессам европейские нормы () были унифицированы, а национальные стандарты приведены в соответствие между собой. Россия же пока идет своим путем, поэтому изделия, испытанные по и по ГОСТ, будут иметь разные характеристики, причем значения мощности, рассчитанные в соответствии с ГОСТ, будут ниже, а выбросы — в разы выше, чем полученные по системе для того же самого изделия. На таком противоречии и базируются ошибочные выводы покупателей о превосходстве каминов, сертифицированных в Европе.
А. Козырев: Прежде всего безопасность каминов обеспечивается правильным монтажом с привлечением хорошо подготовленных специалистов. Установленная таким образом конструкция не станет причиной возникновения каких-либо проблем. При этом не следует забывать, что ее можно топить только дровами, а сжигание других горючих материалов, в том числе строительных отходов или мусора, является недопустимым. Для розжига нельзя использовать легковоспламеняющиеся жидкости, лучше применять щепки или специальные брикеты. Добавлю, что каменный и бурый уголь совершенно не го- дится для дровяных каминов. Впрочем, все основные правила безопасности излагаются в инструкции, которой снабжаются все современные устройства.
Д. Поляков: Безопасность будущей эксплуатации современных каминов предусматривается еще на стадии их разработки или проектирования облицовки. Если дом выполнен из негорючих материалов, то основной задачей становится закладка вставки из нержавеющей стали с переходником на круг или прямоугольник (в зависимости от формы дымоходного патрубка будущей топки) в еще не существующую стену: архитекторы и конструкторы нередко забывают это сделать. Наличие этого приспособления уменьшает оседание сажи на стенках дымохода, снижает нагревание стены по нитке ствола дымохода, а также способствует исчезновению угловых завихрений в канале (так как он имеет овальное сечение).
В случае со строениями, выполненными из горючих материалов, необходимо провести комплекс мероприятий, связанных как с тепловыми нагрузками, так и с подвижками подобных зданий, каждое из которых требует индивидуального подхода. Например, установка коренного керамического дымохода, опирающегося на общий фундамент с камином, возможна далеко не всегда. Для обеспечения безопасной работы генераторов тепла разработано множество типовых решений, комбинирование которых позволяет опытному специалисту-конструктору добиться желаемого результата при любых обстоятельствах. Кстати, выпускаемые сегодня теплоизоляционные материалы (минерит, вермикулит, фольгированные базальтовые утеплители) отлично защищают воспламеняемые поверхности от перегрева.
А. Козырев: Есть несколько специфических материалов, используемых при монтаже камина, например, фольгированная термостойкая вата. Дело в том, что температура воздуха между топкой и облицовкой достигает высоких значений (до 300° С) и применение обычной теплоизоляции в данном случае недопустимо: она быстро утрачивает необходимые свойства, что может привести к пожару.
Горячий воздух, выходящий через вентиляционную решетку, требует от нее высокой термостойкости, но в то же время конструкция не должна утратить свою эстетическую составляющую. Полностью удовлетворять этим условиям может только специально сконструированное изделие, выполненное из особого материала.
Д. Поляков: Основное требование заключается в том, что материалы не должны легко воспламеняться. Если же в облицовке камина используются элементы из горючих веществ, необходимо принять определенные меры, исключающие перегрев этих поверхностей. К слову, даже мрамор и гранит не могут долго выдерживать воздействие высоких температур, поэтому необходимо знать, каким образом распространяется тепло от той или иной топки. В любом случае конструкционные материалы внутренних частей камина, дымохода и т.д. при нагреве не должны изменять свои свойства.
Д. Нигоф: Сегодня на рынке представлено огромное количество различных материалов как для сооружения каминов, топок и дымоходов, так и для их теплоизоляции, а также внешнего оформления. Каминные топки должны быть сертифицированы на территории РФ. Причем одинаковые на первый взгляд изделия могут отличаться по стоимости в 2–3 раза: иногда это объясняется лишь именитостью бренда, но зачастую причина кроется в использовании материалов разного качества, а от этого зависит срок службы устройства.
Дымоходы также подлежат сертификации. В их конструкции важны марка используемой стали, тип сварки, а также толщина и плотность изоляционного слоя, причем подробную информацию об этих параметрах, как правило, можно получить только в крупных салонах. Внутренняя труба должна изготавливаться из стали 316 или 321, внешняя — из 304, предпочтительная толщина теплоизоляционного слоя составляет 50 мм, но в некоторых случаях можно ограничиться и 30 мм. Следует обратить пристальное внимание на надежность и герметичность соединительных частей элементов дымохода. В качестве изоляционных материалов обычно применяют фольгированную базальтовую вату, но есть и более надежные материалы, например, вермикулит.
А. Козырев: Конвекционный принцип работы современных каминов не только позволяет им эффективно отапливать окружающее пространство, но и минимизирует нагрев облицовки конструкции. При использовании соответствующей теплоизоляции во внешнем оформлении топки можно использовать практически любые отделочные материалы. И прежде всего это камень: здесь традиционно лидирует мрамор, но применяются и более дорогостоящие аналоги, такие как оникс.
В недорогих облицовках популярны известняк, ракушечник или, например, окрашенный искусственный бетон, а с недавних пор все более широкое распространение получает обычный гипсокартон, покрытый текстурной краской. Подобные стилевые решения, как правило, стремятся к минимализму.
Д. Поляков: Материалом номер один я бы назвал мрамор, который в отличие от гранита всегда обладает непредсказуемым рисунком и характеризуется огромным цветовым разнообразием. Ему сравнительно просто придать нужную форму, он поддается фрезеровке, полировке (в том числе алмазной щеткой), простой шлифовке и скалыванию (правда, не все разновидности мрамора дают такую возможность). Гранит, на мой взгляд, слишком монументален, сложен для обработки, а его рисунок однообразен, однако он успешно применяется при возведении уличных каминов и барбекю. Портал можно сделать и из дерева, которое необходимо защитить от нагревания. Например, при изготовлении облицовки в стиле кантри наряду с мрамором и даже мраморным сколом используются элементы из дуба. Но наибольшее разнообразие материалов для декоративной отделки свойственно хайтеку. В частности, здесь в камень внедряются детали из дюраля и алюминия, которые великолепно поддаются полировке и шлифовке. В любом случае архитекторам и дизайнерам, прежде чем обратиться к камнеобработчикам, желательно получить исчерпывающую консультацию у конструкторов каминов.
Д. Нигоф: Традиционно для оформления каминов используется мрамор различных видов и способов обработки. Причем особого внимания заслуживает как его искусственно состаренная разновидность, так и другой камень — травертин (он же известковый туф). Неповторимость рисунка этих материалов делает каждый камин уникальным: дизайнеры все чаще стараются продемонстрировать естественную красоту камня, сохраняя простые формы конструкции в целом. Некоторые виды мрамора манят сложными узорами и великолепными оттенками, а оникс придает сооружению особенный вид. Лично я придерживаюсь мнения, что все самое прекрасное создано природой.
В последнее время большой популярностью пользуются изразцы, и это явление характерно не только для России. В этом году на самой крупной в мире выставке каминов в Италии было представлено множество каминов и печей с подобным оформлением. Некоторые из работ расписаны сюжетами из деревенской жизни или старых сказок, что по-настоящему интересно с точки зрения поддержания традиций далекого прошлого.
А. Козырев: Я считаю, что на сегодняшний день полноценной замены дровяному камину не существует. Однако трудности при получении всех необходимых разрешений и последующем монтаже этих агрегатов привели к появлению множества имитаций настоящего очага: наиболее простой в установке и работе, но при этом наименее правдоподобной является электрическая разновидность. Биотоп-ливные камины в гораздо большей степени похожи на настоящие дровяные устройства, так как используемый в них спиртовой гель дает реальное пламя, окрашенное в желтый цвет благодаря специальным добавкам. Газовые топки, напротив, сложнее дровяных при установке и последующей настройке дымохода, зато с эстетической точки зрения горящий в камине газ порой выглядит значительно красивее, чем дрова. К сожалению, подключение таких агрегатов к магистральному газоснабжению связано с большим количеством согласований: этот процесс является долгим и дорогостоящим.
Д. Поляков: Наилучшая альтернатива дровяному камину — это очаг, работающий на природном газе, однако при его установке возникают проблемы, связанные с получением разрешений для подключения устройства к газопроводу. Также оно должно иметь дымоход. Агрегаты, работающие на биотопливе, тоже требуют правильного подхода при определении их местоположения в квартире или доме. Здесь имеется настоящий огонь, и горит он весьма жарко, следовательно, очаг нельзя размещать вблизи поверхностей из легковоспламеняющихся материалов. Стоимость биотопливных каминов несравнимо ниже, чем у дровяных аналогов, и они могут являться подходящим вариантом для установки в квартире или коттедже, где нет дымохода.
Впрочем, наиболее простым решением для жильцов городских многоэтажек является электрокамин. Производители таких приборов добились весьма правдоподобной имитации огня, к тому же дополненной звуком потрескивающих дров, доносящимся из встроенного динамика. Монтаж электрических моделей довольно прост, он не требует никаких согласований.
Д. Нигоф: Только настоящий дровяной камин способен подарить неповторимое ощущение тепла, комфорта и душевного спокойствия от созерцания живого пламени в топке. Однако при отсутствии возможности установить такое устройство имеет смысл рассмотреть альтернативные варианты.
На мой взгляд, газовые очаги остаются слишком хлопотными с точки зрения документов, необходимых для подключения агрегата к газопроводу. В то же время характерный синеватый оттенок, имеющийся у огня, выглядит вовсе не столь привлекательно. Вероятно, именно поэтому на сегодняшний день подобные камины не пользуются большой популярностью в нашей стране.
Их биотопливные аналоги отличаются определенными неудобствами при эксплуатации. Во-первых, за «живое» пламя придется платить, и немало: стоимость 1 л качественного биогорючего составляет 240 руб., причем этого количества хватит максимум на 3 часа. Использование более дешевого аналога приводит к образованию неприятного запаха в комнате. Во-вторых, чтобы принудительно затушить камин, необходимо полностью удалить оттуда все топливо, так как пары этилового спирта негативно воздействуют на организм человека. Приходится извлекать раскаленную чашу и куда-нибудь выливать ее содержимое. Некоторые модели, по уверению разработчиков, имеют специальную конструкцию, исключающую испарение остатков горючего, но на практике этот процесс все равно протекает, только более медленно.
Самым безопасным и удобным решением является электрический камин. Особое внимание стоит уделить последней разработке в этой сфере — эффекту пламени с настоящим дымом. В эксплуатации такое устройство абсолютно безвредно, довольно экономично (потребляет до 2 кВт·ч), к тому же ряд моделей комплектуются пультом дистанционного управления.
