Глава II . Разработка и изготовление методического пособия при проектировании камина

 2.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КАМИНА

Как самостоятельно спроектировать кирпичную печь, камин или уличный очаг?

Для этого необходимо изготовить уменьшенные модели кирпичей из дерева следующих размеров и количества: длина 60 мм, ширина 30 мм, толщина 15 мм в количестве 1000 шт. Эти размеры равноценны полномерному кирпичу. Поперечные половинки кирпича — 30x30x15 мм — 300 шт.; трехчетверки — 30x45x15 мм — 150 шт.; четвертинки — 30x15x15 мм — 150 шт.; продольные половинки — 60x15x15 мм.

Имея модели таких кирпичей, даже начинающий печник сможет сконструировать свои первоначально несложные конструкции очагов, зная при этом их устройство, системы дымооборотов, динамику движения дымовых газов, основы теплотехники, физические и теплотехнические свойства материалов.

Сначала вы должны определить правильность чертежей, так как зачастую из книги в книгу повторяются одни и те же ошибки. Проверить теоретически направление дымовых газов, сечение дымовых каналов, подверток, перевалов, перевязку швов кладки в полкирпича. Сделать определенные выводы и попробовать усовершенствовать уже имеющиеся конструкции. Если на моделях кирпича у вас теоретически получается, тогда можно попытаться сложить кирпичную печь, учитывая еще и характеристики того помещения, в котором будет находиться эта печь.

Камин, пожалуй, один из самых старых видов отопительных приборов. Свое происхождение он ведет от обыкновенного открытого очага — костра, располагавшегося посреди жилища. Дым от костра сначала уходил через щели в крыше, затем стали сооружать специальный дымоход (трубу) из дерева. Впоследствии, чтобы повысить эффективность удаления дыма, над очагом стали располагать дымосборники. которые из-за высоких температур отводимых газов в непосредственной близости от очага пришлось делать из несгораемых материалов — камня, кирпича, металла. Так возник - камин. Известно много конструкций каминов: старогерманский, старо-французский, английский, эстонский, камины-калориферы и т. п. КПД камина невысок — до 10— 20%, так как в отличие от печи он не имеет дымооборотов, и поэтому почти весь нагретый воздух, так и не передав всю теплоту помещению, уходит в атмосферу. Нагрев помещения происходит в основном только в результате лучеиспускания в момент горения топлива. Так почему яге камин все больше и больше привлекает внимание застройщиков? Прежде всего потому, что он украшает помещение и, кроме того, является источником хорошего настроения. При этом камни — великолепное вентилирующее устройство, обеспечивающее быстрое и эффективное проветривание и просушивание помещения, что очень ценится садоводами и дачниками, возвращающимися весной в свой холодный и отсыревший дом.

Рассмотрим устройство одного из самых распространенных каминов — английского, конструкция в соотношения размеров которого являются итогом многовекового опыта. Для улучшения теплоотражающих свойств топливник камина имеет в сечении форму трапеции, и поэтому нагретые боковые стенки его излучают теплоту в сторону помещения. Задняя стенка топливника поднимается вертикально вверх на 36—38 см И затем, изломившись под углом 20°, образует наклонное зеркало, направляющее тепловое излучение к полу. Зеркало поднимается па 15—20 см выше портала. Над зеркалом располагается дымосборник, имеющий пирамидальную форму. Наличие у дымосборника плоского или лоткообразного пода, образующего «дымовой зуб», и пирамидальная форма дымосборника предотвращают дымление камина из-за опускания в топливник потоков холодного воздуха из дымохода.

В районе «дымового зуба», с зад ней пли боковой стороны, устраивают окно для удаления скапливающейся там при чистке дымохода сажи. Шибер может быть поворотами («баран») или обычным, сделанным в виде традиционной печной задвижки. Лучшее место для поворотного шибера — конец «дымового зуба»; печную же задвижку удобное располагать в горловине дымосборника или в дымоходе. Пол камина и портал должны быть выше уровня пола — это уменьшит влияний воздушных потоков в комнате на процесс горения топлива. Перед порталом (па 50 см) и по его бокам (па 30 см) устраивают пол из огнеупорного материала (кирпича). Площадь портала должна быть равна приблизительно 1/50 площади помещения. Камин большего размера будет переохлаждать комнату я вызывать сквозняки, малый — не согреет помещение.

Площадь пода, в свою очередь обычно составляет 0,7, а сечение дымохода — 0.1—0,15 площади портала. Подобными соотношениями связаны и другие элементы камина. Эти соотношения приводятся в таблице 1. Дрова в камине могут сжигаться как на плоском полу топливника, так и в металлической корзинке или на колосниковой решетке. В последнем случае пространство зольника используется не только для сбора золы, но и для дополнительного притока воздуха через решетку, что улучшает процесс горения. В некоторых случаях имеет смысл подавать в топливник воздух не из помещения, а снаружи, хотя бы частично. Разумеется, в таком камине должна быть зольниковая камера. Забирая, например воздух из подвала, мы существенно улучшим его вентиляцию. Ограничив же приток воздуха из помещения в зону горения, можно уменьшить подсос в него холодного наружного воздуха и этим улучшить температурный режим помещения. Кроме того, для повышения экономичности камина в его корпусе иногда устраивают специальные тепловые камеры, в которых комнатный воздух дополнительно подогревается от нагретых внешних стенок топливника. Часто теплообменники изготавливают из труб и, когда необходимо, устанавливают в топливнике.

Для улучшения тяги трубу камина делают на один метр и более выше конька крыши. Оголовку обычно придают форму пирамиды и защищают его зонтиком из кровельной оцинкованной стали или же устанавливают на нем дефлектор.

Гриль. Камин устраивают не только в доме, но и во дворе. Например, можно построить пристенный камин-гриль, который в отличие от обычного камина имеет открытый топливник и решетку, используемую для приготовления мясных блюд: в нем также предусматривают стойки для котелков и шампуров.

Такой гриль делают из железобетона или кирпича. Оригинально смотрится камин-гриль, установленный не у стены, а отдельно, например, в зоне отдыха.

Сложить камин — настоящее искусство, современное развитие которого, как ни странно, превзошло опыт большинства старых мастеров. Вариант, который здесь предлагается, имеет ряд преимуществ перед традиционно встречающейся конструкцией, но главное — его под силу сделать домашнему мастеру. «Секрет» состоит в том, что внутренняя часть топки представляет собой металлический корпус, который при правильном раскрое легко собирается и гарантирует точное соответствие всем требованиям к конфигурации камеры сгорания и дымосборной части, что исключает возможность ошибки, обычно непоправимой при обычной кладке. После того как сделан металлический корпус, вокруг него с некоторым отступом выкладывается камин любой формы, с любым расположением наружных элементов — все зависит лишь от умения, наличия материалов и художественного вкуса мастера. В данном случае мы представляем угловой камин.

Рис. 2. Схеме камина:

1 — кирпичный корпус, 2 — бетонная подушка. 3 — ре­шетка воздуховода, 4 — решетка топки. 5 — декора­тивная доска. 6 — конус дымосборника, 7 — цилинд­рическая проставив трубы, 8 — заслонка топки, 9 — швеллер, 10 — металлический корпус топки, 11 — труба-воздуховод, 12 — руч­ка заслонки поддувала, 13 — дверке полости золосборника, 14 — ящик-золосборник;

А — фундамент, Б — средняя часть, В — верхняя честь камина.

Он занимает небольшое место — 0,75 м² и хорошо вписывается даже в скромное по площади жилище. Рассматриваемый вариант имеет двойные стенки, что позволяет холодному воздуху из помещения, пройдя через нижние отверстия, нагреваться от металлических стенок топки и уже горячим выходить через верхние отверстия. Поэтому уже спустя 10 минут после того, как разожжен огонь, в комнате, заметно теплеет. К лучистой теплоотдаче прибавляется и конвективная, что увеличивает отопительные возможности устройства при одном и том же расходе дров. Чтобы не забирать уже нагревшийся воздух помещения для поддержания процесса горения, под решеткой предусмотрена подача воздуха из внешней среды. Здесь же находится и ящик для сбора золы. Несколько слов о трубе. Ее поперечное сечение (по возможности квадратное) должно составлять 1/7—1/10 сечения переднего отверстия (зева) камина (в нашем случае труба имеет сечение 200 X 200 мм) — это обеспечит хорошую тягу. Желательно также, чтобы длина трубы была более 6 м (отсюда проблематично строительство каминов на верхних этажах). Если труба выходит близко от гребня крыши, она должна возвышаться, по крайней мере на 500 мм над ней, а если близко от свеса крыши, то как минимум на 1200—1500 мм над черепицей. В специальной литературе рекомендуют тепловую изоляцию трубы для получения лучшей тяги. Но опыт показывает, что и без этого, и даже при неблагоприятном расположении" трубы на внешней стене дома дрова горят прекрасно, без малейших признаков задымленности в помещении. Важно только, чтобы изнутри кирпичная труба имела гладкую поверхность — скажем, была тщательно оштукатурена.