Игра пламени и тепло камина или печи прекрасны. Однако зачастую они дают больше энергии, чем необходимо, особенно, если их устанавливать в современных, хорошо изолированных зданиях. Но не стоит распахивать окна: можно рационально использовать тепло для поддержки центрального отопления.
Огонь и вода
В последние годы появились всевозможные варианты печей и каминов с водяным контуром — от каминных печей промышленного производства до штучных кафельных изделий. Использование тепла печи для поддержки системы отопления действительно дает немало преимуществ.
© Brunner
© Tulikivi
© Haas&Sohn
© Tulikivi
© Tulikivi
Принципиально различаются две базовые конструкции топки с водяным контуром. Первая — открытая система с непрямым нагревом теплоносителя (воды или антифриза), который движется по змеевику, расположенному в открытой котловой насадке печи или топки. Циркуляция теплоносителя осуществляется в основном за счет гидравлических сил: нагретая вода поднимается, а остывшая и отдавшая тепло подключенным к топке радиаторам опускается, вытесняя горячую и способствуя ее движению вверх в отопительном контуре. Теплоноситель в данной конструкции быстро нагревается, но и остывает также довольно-таки быстро. Расширительный бак размещается на чердаке. Такая система использовалась еще в советские годы. Чугунные радиаторы встраивались в открытые камины или отопительные печи. Подобное оборудование выполняет функции основного отопления в небольших загородных домах.
Вторая базовая конструкция — закрытая система, находящаяся под давлением. Для отбора тепла у газов, уходящих в дымоход, стенки топки сделаны двойными (вверху боковин, а также в области сужения топки к выходному патрубку), и в полости между ними помещен теплообменник для нагрева воды. Таким образом, теплоноситель нагревается в закрытой части топки или печи.
© Schmid Feuerungstechnik
© Schmid Feuerungstechnik
© Spartherm
© Brunner
© MCZ
Если бы не связанные с этим более высокие первоначальные затраты, то у данного решения нашлось бы еще больше сторонников. Ведь общая калькуляция включает в себя стоимость не только самой печи или камина, но и дополнительных устройств и работ (подключение к центральному отоплению, буферный накопитель и т.д.). Обычный камин или печь отдает все тепло (за вычетом уходящего в дымоход) помещению, в котором установлен, а у камина с водяным контуром значительная его часть отбирается водой и аккумулируется в буферном устройстве. Последнее обеспечивает отопление жилья (через радиаторы и/или систему теплых полов) или подогрев воды для бытовых нужд. Накопительный бойлер — очень важная составная часть отопительной системы, базирующейся на использовании камина или печи с водяным теплообменником. Бойлер не только аккумулирует воду, необходимую для отопления и санитарных нужд, но и защищает топку от перегрева, отбирая у нее значительную часть энергии. По сути, бойлер — это стальная емкость, утепленная пенополистиролом (толщиной 50 или 100 мм). Внутри нее на разной высоте размещены один или несколько змеевиков, которые могут использоваться для подготовки горячей воды различного назначения, в том числе для теплого пола. Горячая вода, предназначенная для бытовых нужд, не смешивается с водой, идущей на отопление.
© Hafner Tec
© Buderus
© MCZ
© Brunner
© Brunner
Внешне печи или камины с водяным контуром не отличаются от обычных отопительных приборов. Существует ряд технических предпосылок для использования водонагревательного устройства. Надежно утепленные новостройки, а также здания с обновленной теплоизоляцией значительно меньше нуждаются в тепле для обогрева, нежели старые дома, не подвергавшиеся ремонту. В сооружениях, изолированных по современным стандартам, камины с водяным контуром нередко способны, по крайней мере, в межсезонье, целиком удовлетворять потребность в тепле. В особо благоприятных условиях (например, в так называемых пассивных домах) печи с водяным контуром могут служить единственным источником теплоснабжения (к сожалению, в России пассивные дома пока не очень распространены). Еще один аспект делает использование каминов и печей с водяным контуром особенно привлекательным: независимо от уровня теплоизоляции здания большинство заказчиков предпочитает камины с большими дверцами — ради эффектной картинки огня. Однако такие модели излучают много тепловой энергии в помещение сквозь стекло, что ведет к избыточному нагреву воздуха. «Захват» большей части тепла водонагревательным контуром предотвращает такой эффект. В этой связи важно соотношение мощности, затрачиваемой на нагрев воды и воздуха (путем конвекции и теплоизлучения). Данное соотношение указывается в технических характеристиках каждого устройства.
Компонент системы
Но инженерная мысль пошла дальше: современный камин или печь теперь не только обогревает дом и обеспечивает ГВС. В качестве отопительного модуля он превращается в энергетический центр целого дома, играя важную роль в разветвленной системе, в которую входят все необходимые компоненты. Актуальное решение — включение в отопительную систему приборов, работающих на энергии, получаемой из альтернативных источников: тепловых насосов, солнечных коллекторов и т.п.
Благодаря такой комбинации достигается оптимальное сочетание, обеспечивающее гибкость и независимость энергетической системы здания. Если говорить о европейском опыте, то в наши дни все больше домов соответствует стандарту низкого энергопотребления. Старые же постройки обновляются и санируются в энергетическом отношении. Перспективным развитием концепции дома низкого потребления стали пассивные дома и дома с прибавочной энергией. Потребность этих зданий в энергии сильно снижена благодаря теплоизоляции. Поэтому в них рекомендуется установка современной, оптимально настроенной отопительной системы с пониженным выделением тепла, его эффективным накоплением и использованием энергии из возобновляемых источников. Кафельная печь, камин или каминная печь хорошо комбинируются с другими отопительными системами и соединяются через центральный накопитель: в итоге гибридная система подобного рода предлагает максимальную гибкость с высокой степенью независимости от мазута и газа. Оптимальное решение для домов с низкими энергозатратами — кафельные печи (совершенно справедливо можно сказать, что, например, в Германии они сейчас переживают свое второе рождение) с водяным теплообменником. Такая печь накапливает тепло в своей керамической массе и отдает его мягко и постепенно в течение многих часов. Избыток тепла через водяной теплообменник направляется в центральный тепловой аккумулятор и может использоваться для отопления через радиаторы и теплые полы и для подачи горячей воды для гигиенических нужд.
