Водяные камины – перспективное вложение в теплое будyщее

Каминные топки с водяным контуром — это перспективный вклад в теплое будущее. Огонь и вода — две сильнейшие стихии природы, которые казалось бы невозможно совместить, но мы докажем, что невозможное — возможно.

В данной статье мы бы хотели уделить внимание каминам с водяным контуром, с помощью которых можно эффективно обогреть весь дом с возможностью присоединиться к существующему центральному отоплению. То есть, кроме красивой панорамы огня в камине, вы получаете инженерное решение по обогреву, как альтернативу газу и электричеству, максимально приближенное к эффекту твердотопливного котла. Потому как камин — это не только тепло и уют, но и возможность эффективной финансовой экономии, так называемый денежный вклад в теплое будущее.

В этой статье мы:

• рассмотрим структуру построения каминной топки с водяным контуром;
• поймем ее отличия от воздушной и выделим основные технические характеристики, которым должна такая каминная топка отвечать. Выбирать агрегат для водяной системы нужно максимально внимательно и осторожно, ведь именно на такую ​​систему приходится большая тепловая нагрузка и требуется большая выносливость и сопротивляемость к перепаду температур.

Для данного исследования рассмотрим каминную топку с водяным контуром немецко-чешской фирмы Hoxter, которая является одной из самых мощных в данном сегменте на европейском рынке.

Каминная топка Hoxter НАКА 63/51 WI:

• изготовлена ​​из прочной котловой стали, которая покрыта специальной жаростойко краской Senoterm (Германия), которая не выделяет токсичного запаха при первом разжиге камина, таким образом сохраняя свою экологичность и безопасность для пользователя.
• внутренняя часть каминной топки футерована выжженным изоляционным материалом шамотом или неролитом, который защищает стенки от перегорания, причем соотношение веса к внутренней футеровки 1:3. В данной модели такое соотношение составляет 327/100 кг.

Особенности немецких водяных каминов Hoxter

Вес водянй каминной топки имеет важное значение, ведь высокий температурный режим и интенсивность эксплуатации способствует дополнительной нагрузке по сравнению с конвекционными каминными топками.

• Мощность водяного камина имеет отличный принцип распределения тепла в отличие от конвекционной каминной топки, поскольку в данном случае мощность распределяется на тепловую энергию. Большая часть энергии отдается на нагрев воды через теплообменник в буферную емкость, объем которого зависит от объема камеры каминного вкладыша (для нашей модели это 75%, а объем буфера 500 л); меньшая часть на конвекционный метод обогрева непосредственно в помещение (17%) и остальные тепло — это отдача тепла от каминного стекла двери (8%). Данная модель имеет дополнительный водяной кожух вокруг каминного вкладыша, предоставляющая каминной топке дополнительную мощность, перераспределяя энергию из водяной системы на конвекционную в размере 10%.
• В отличие от конвекционной каминной топки, основную ее функциональную часть составляет тепловой обменник, который находится над камерой сгорания. Построен из специальных небольших трубок, где вода циркулирует по водной рубашке нагревается и передается в буферную емкость. Также каминная топка с водяным контуром содержит охлаждающий змеевик, который при перегреве камина (когда температура воды в водообминике больше чем 97 С), автоматически открывает предохранительный клапан, впуская холодную воду в систему, а горячую выпуская в канализацию. Это дополнительная система безопасности.
• По умолчанию каминные топки с водяным контуром содержат двойное стекло, ведь интенсивность эксплуатации такого каминного вкладыша гораздо больше, чем воздушного и для того, чтобы не перегревать помещение, где находится камин, двойное стекло уменьшает теплоотдачу от стекла и увеличивает температуру в камере сгорания на 120 С.
• Так же как и конвекционные каминные топки для профессионального обогрева каминный вкладыш с водяным контуром имеет беззольниковую систему, то есть дает возможность аккумулировать жар образованый после сгорания дров на протяжении 4-5 часов, так называемый режим тления.
• В водяных каминах установлена система вторичного дожига, которая способствует дополнительному догоранию углекислого газа выделяемого в процессе сгорания дров в камере сгорания, повышая в ней температуру, уменьшая расход дров и минимизируя выбросы углерода в воздух.
• Также есть забор воздуха с улицы, таким образом камин не выжигает кислород из помещения.
• Есть и система очистки стекла, через подачу воздуха в камеру сгорания в соотношении 80% сверху на стекло и 20% снизу, где огненные вихри распределяются по всей камере сгорания и очищают стекло.

Рассмотрим принцип действия каминной топки с водяным контуром

Каминная топка имеет 2 возможных круга функционирования: большой и малый.

• Малый круг — это функционирование каминной топки и буферной емкости, то есть начальный этап работы каминного вкладыша, когда с сжиганием дров в камере сгорания, прогревается вода в буферной емкости. Использование водяной каминной топки без буферной емкости запрещено!
• Большой круг — это функционирование каминной топки и прогретой воды в буферной емкости вместе с присоединенными батареями, теплыми полами, бойлером и др. Большой круг начинает работу тогда, когда температура в буферной емкости достигла минимальной отметки 55С.

Каминные топки с водяным контуром используют вместе с системой автоматики, которая подсоединяется к каминной топке и буферной емкости указывая на температуру в камере сгорании и в буферной емкости. Система начинает работать в водонагревательном режиме, когда температура достигает 55 С. Вода в теплообменнике поддерживается на уровне 70-80С.

После завершения работы камина, горячая вода продолжает циркулировать по трубам отдавая тепло до момента полного остывания.

Система малого круга действует таким образом, что даже когда камин не используется, вода из буферной емкости омывает теплообменник, чтобы не происходила коррозия металла каминного вкладыша. Камины с водяным контуром — это новое поколение экологически чистого и эффективного метода обогрева вашего дома.

Правильное использование аккумулирующего бака и его размеры

Аккумулирующий резервуар (буфер) — это устройство, куда поступает избыток тепловой энергии. Благодаря аккумуляционному резервуару гораздо проще регулировать температуру в доме независимо от того, насколько интенсивный огонь в камине.

Проще говоря, при установке аккумулирующего резервуара происходит разделение системы на два независимых контура: котловой и отопительный. Котловой контур с каминной топкой поставляет в резервуар энергию, а в отопительный контур энергия поступает только в случае, если этого пожелает пользователь (или же в соответствии с заданной температурой комнатного термостата). Благодаря этой удобной системе фактически можно закладывать топливо в камин независимо от актуальной тепловой потребности дома.

TPSR: Аккумулирующий резервуар с одним встроенным шнековым теплообменником. В резервуар подключается источник тепла (каминная топка с водяным контуром, твердотопливный котел, электрокотел, газовый / масляный котел). Также к встроенному шнековому теплообменнику можно подключить солнечные коллекторы (рис. 2)

TPSRR: Аккумулирующий резервуар с двумя встроенными шнековыми теплообменниками. В резервуар подключается источник тепла (каминная вставка с водяным контуром, твердотопливный котел, электрокотел, газовый / масляный котел). Также к встроенным шнековым теплообменникам можно подключить солнечные коллекторы или тепловой насос (рис. 3).

THKE / F: Аккумулирующий резервуар со встроенным резервуаром для горячей воды (резервуар в резервуаре). В резервуар подключается источник тепла (каминная вставка с водяным контуром, твердотопливный котел, электрокотел, газовый / масляный котел). Вода в котле нагревает воду для потребления во встроенном резервуаре. Такой тип резервуара может быть дополнен встроенным нагревателем (рис. 4).

THKE / F: Аккумулирующий резервуар со встроенным резервуаром для горячей воды (резервуар в резервуаре) и одним встроенным шнековым теплообменником. В резервуар подключается источник тепла (каминная вставка с водяным контуром, твердотопливный котел, электрокотел, газовый / котлы Fondita. Котел). Вода в котле нагревает воду для потребления во встроенном резервуаре. Такой тип резервуара может быть дополнен встроенным нагревателем. Также к встроенному шнековому теплообменнику можно подключить солнечные коллекторы (рис. 5).

THKE: Аккумулирующий резервуар со встроенным резервуаром для горячей воды (резервуар в резервуаре) и двумя встроенными шнековыми теплообменниками. В резервуар подключается источник тепла (каминная вставка с водяным контуром, твердотопливный котел, электрокотел, газовый / масляный котел). Вода в котле нагревает воду для потребления во встроенном резервуаре. Такой тип резервуара может быть дополнен встроенным нагревателем. Также в встроенном шнековом теплообменнике можно подключить солнечные коллекторы или тепловой насос (рис. 6)

TMH: Аккумулирующий резервуар со встроенным гигиеническим теплообменником из нержавеющей стали для горячей воды. В резервуар подключается источник тепла (каминная вставка с водяным контуром, твердотопливный котел, электрокотел, газовый / масляный котел). Вода в котле нагревает воду для потребления во встроенном теплообменнике из нержавеющей стали. Такой тип резервуара может быть дополнен встроенным нагревателем (рис. 7).

TMHS: Аккумулирующий резервуар со встроенным гигиеническим теплообменником из нержавеющей стали для горячей воды и одним встроенным шнековым теплообменником для подключения солнечных коллекторов. В резервуар подключается источник тепла (каминная вставка с водяным контуром, твердотопливный котел, электрокотел, газовый / масляный котел). Вода в котле нагревает воду для потребления во встроенном теплообменнике из нержавеющей стали. Такой тип резервуара может быть дополнен встроенным нагревателем (рис. 8).

TMHSS: Аккумулирующий резервуар со встроенным гигиеническим теплообменником из нержавеющей стали для горячей воды и двумя встроенными шнековыми теплообменниками для подключения солнечных коллекторов или теплового насоса. В резервуар подключается источник тепла (каминная вставка с водяным контуром, твердотопливный котел, электрокотел, газовый / масляный котел). Вода в котле нагревает воду для потребления во встроенном теплообменнике из нержавеющей стали. Такой тип резервуара может быть дополнен встроенным нагревателем (рис. 9).

TRS / TSRS: Эмалированные резервуары для подогрева воды. Выпускаются с одним или двумя эмалированными шнековыми теплообменниками. Вода нагревается с помощью теплообменников. Для увеличения срока службы поставляется анод (рис.10).

Определение размеров аккумулирующего резервуара

Размер аккумулирующего резервуара зависит от того, как вы планируете использовать камин. Принцип прост: если вы собираетесь закладывать дрова как можно реже, аккумулирующий резервуар должен быть больше, и наоборот, если вы можете топить интенсивнее, резервуар, соответственно, будет меньших размеров.

Однако резервуар должен иметь не менее 50 литров объема на 1 кВт тепловой мощности камина, проходит на нагрев воды.

Пример:
Выберем для заказчика камин с водяным контуром Hoxter 37 / 50 WI и с учетом теплопотери здания определим, что его теплопроизводительность составит 10 кВт.
В каминной топке Hoxter 37 / 50 WI около 20% производительности идет в окружающую среду с тепловым излучением, и 80% на нагрев воды.
Из этих 80% при тепловой мощности в 10 кВт мы имеем 8 кВт, и при умножении на 50 получим итоговый объем аккумулирующего резервуара — 400 литров.

Этот результат является правильным при следующих условиях:

• Размер резервуара рассчитан только для камина (в случае подключения теплового насоса, котла на биомассе или солнечных элементов необходимо увеличить аккумулирование);
• Обогрев камина правильно рассчитан с учетом теплопотери здания.

Как точно рассчитать время нагрева аккумулирующего резервуара?

Вы должны знать:

• Размер резервуара (m)
• До какой температуры (° С) вы хотите нагреть резервуар (ΔT)
• Производительность нагревателя, идет на нагрев воды (P)

Сначала рассчитаем тепло, необходимое для нагрева воды Q (J).
Q = cp * m * ΔT
Cp = 4,1819
Результат Q переводим в киловатт-часа, разделив на 3600.

После того как мы перевели Q в киловатты, разделим его на производительность нагревателя, идет на нагрев воды (P) в киловаттах, и получим время, необходимое на нагревание такого резервуара, в часах.

Пример:

Имеется резервуар объемом 500 литров. Нам необходимо нагреть его с 30 до 70 градусов нагревателем производительностью 9 кВт.

Q = 4,1819 (константа) * 500 (объем резервуара) * 40 (разница температур) = 83638 J = 83638/3 600 кВт = 23,233 кВтч
T = 23,233 kWh / 9 кВт (производительность источника) = 2,58 часов.

Обращайтесь, мы с радостью поможем выбрать то, что необходимо именно вам.