Устройство и принцип работы камина
Перед началом установки своими руками такого сложного, как по конструкции, так и в дизайнерском плане, агрегата как камин, нужно задуматься и понять, в каких целях это делается. Стоит сразу уяснить, что камин не является средством для обогрева всего дома, и иметь множество функций он не может. Даже сам обогрев с помощью камина – цель сомнительная, так как далеко не любое устройство камина может обеспечить достаточную теплоотдачу. Тем более, если камин устанавливается не в маленькой квартире, а в огромном частном доме. Собрать камин самостоятельно можно, имея нужные чертежи.
Схема устройства камина
Из чего состоит камин? В сущности, устройство камина напоминает обычную печь. В нем присутствуют три главные части: топочная камера, дымоходная труба и отверстие, в которое забрасывается топливо, так называемый портал. Он является декоративным элементом и нужен для обрамления топки. Топочная камера – это большая ниша, в которой располагается горящее топливо. Дымоход обязательно должен быть сконструирован по всем правилам, так как от полноценной и эффективной вытяжки дыма зависит не только коэффициент полезного действия камина, но и безопасность эксплуатации. По факту, изучая проекты каминов, особое внимание уделяют обычно выбору красивого и вписывающегося в интерьер портала, а форма и внешний вид остальных частей несущественны, ведь их даже не будет видно. Но если планируется сложить камин своими руками, необходимо знать, какова конструкция камина и каков принцип работы камина, а также иметь подходящие чертежи.
Фундамент
Проектирование и сборка камина своими руками всегда начинается с фундамента. Это обусловлено тем, что камин, как и любой другой вид печи и вообще любой обогревательный агрегат, является сооружением, обладающим огромной массой, создающей серьезную нагрузку на перекрытия дома. Поэтому все мелкие детали, которые имеет схема устройства камина, необходимо основывать на прочном фундаменте, который, к тому же, способен будет выдержать большую температуру горения топлива, не потеряв при этом своих несущих характеристик.
По своей сути фундамент под камин практически полностью аналогичен любому другому основанию, на котором базируется любая серьезная конструкция. Очень хорошо, если проектирование каминного фундамента будет осуществлено заранее, еще на этапе строительства дома. В таком случае можно выделить под печь отдельный участок основания, и нагрузка на несущие перекрытия конструкции здания существенно снизится. Кроме того, при кладке камина таким способом не придется разбирать напольные покрытия.
Независимое каминное основание хорошо еще и тем, что таким образом будет обеспечено отсутствие влияния неравномерных усадок камина и остального дома друг на друга. Чтобы это сделать, нужно обеспечить пятисантиметровый зазор между основанием камина и фундаментом дома и засыпать его песком. Кроме того, необходимо обратить внимание на такие моменты:
- Площадь фундамента должна немного превышать площадь нижней поверхности основного корпуса камина.
- Высота фундамента должна составлять как минимум полметра. Это значение, впрочем, не универсально – оно зависит от множества факторов, в том числе от типа грунта, на котором стоит дом. Чем он водянистее, тем более прочным и глубоко закопанным должно быть основание камина.
- Грунты, состоящие по большей части из песка или подобного рассыпчатого материала, имеют свойство спрессовываться под грузом камина, из-за чего со временем вся конструкция начинает проседать, углубляясь относительно поверхности окружающего пола. Кроме песка, особой уверенности не внушают влажные глинистые грунты, которые тоже не отличаются хорошими способностями к выдерживанию больших нагрузок.
- Сделать фундамент своими руками можно из прочного строительного кирпича, гравия или камня. Рассыпчатые материалы связываются бетонной смесью, приготовленной в соотношении песка к цементу 1:6. Подробная схема приготовления может быть указана на упаковках с цементом.
Дымоход
Труба для выведения из помещения продуктов горения топлива является важнейшей частью, ошибки в конструировании которой могут привести к неработоспособности камина, даже если все остальные его элементы сделаны с ювелирной точностью. Чтобы труба получилась эффективной, нужны правильные чертежи. Кроме того, существует набор правил, которым нужно неукоснительно следовать, чтобы результат был достойным:
- Дымоход не должен быть оборудован в наружной стене, так как разница давления и других атмосферных характеристик снизит силу тяги.
- Труба на крыше должна быть размещена как можно ближе к краю. Высота выходящего наружу конца дымохода должна быть небольшой.
- Дымоход должен быть изготовлен из красного печного кирпича.
- Выходное отверстие нельзя закрывать рефлекторами и металлическими зонтами. Они защитят дымоход от осадков, но снизят его эффективность.
- Обязательно должен быть приток свежего воздуха, иначе камин совсем не будет работать.
- Открытая конструкция камина по всем показателям опережает закрытую.
При сборке любого дымохода своими руками рассматриваются отдельные процессы, входящие в процедуру монтажа. Этими процессами при установке кирпичного дымохода являются:
- строительство фундамента;
- выполнение порядовки;
- разведение скрепляющей смеси;
- обработка готовой конструкции;
- монтаж оголовка и, при необходимости, дымника.
При выборе керамики в качестве материала для изготовления дымоходной трубы схема монтажа довольно проста, для этого выполняются следующие операции:
- монтаж основания и модулей;
- формирование трех труб для подключения.
Самым трудозатратным является монтаж стального дымохода:
- нужен крепеж;
- отдельные каналы для дыма и для конденсата;
- установка соединений для изгибов дымоходной трубы;
- обустройство переходов сквозь полы и плоскость крыши;
- монтаж зонта над отверстием дымохода.
При конструировании дымоходной трубы нужно обязательно учесть законы физики: раскаленные газы, проходя через трубу, будут сильно нагревать материал, из-за чего тот начнет расширяться. Поэтому необходимо оставить пространство для хода трубы таким образом, чтобы герметичность дымохода не нарушалась. Расчет канала, его составные элементы, поперечная площадь и высота трубы обязательно проектируются до начала сборки печи.
Расчет размеров камина
Чтобы рассчитать необходимые размерные характеристики будущего камина, такие как высота и ширина, необходимо знать, в каких условиях он устанавливается. Кроме того, нужно учитывать такой момент, как мощность. Рассчитать ее можно исходя из того, что на обогрев каждых 10 квадратных метров комнаты необходимо затратить 1 киловатт тепловой энергии.
Отверстие камеры сгорания должно иметь точно выверенный размер. Зачастую его площадь равняется 1/50 обогреваемой площади. Если это значение превысить, в помещении возможно появление потоков воздуха, а если недобрать до него – при топке будет слишком жарко.
Камин в деревянном доме
При строительстве каминов в домах из дерева печники сталкиваются с целым рядом проблем и трудностей. Однако при достаточном профессионализме все эти проблемы становятся вполне решаемыми, а сделать камин оказывается довольно просто. Главное – найти достаточно опытного специалиста, который точно сможет составить подходящие для конструкции дома чертежи камина.
В первую очередь проблемы возникают при проведении подготовительных работ своими руками. Схема проведения работ такова:
- укладка облицовки;
- монтаж топочной камеры;
- обустройство дымоходной трубы;
- подготовка поверхностей пола и стен в комнате.
Отопительный агрегат не может вплотную прикасаться к стенам деревянного дома по очевидным причинам. Температура в местах соприкосновения камня с древесиной не должна превышать 80 градусов. Если прилегания вплотную не избежать, можно обработать стены противопожарными пропитками, которые защитят дерево от возгорания. Пол необходимо покрыть несгораемым материалом, лучше всего камнем.
В местах, где дымоход проходит сквозь конструкции перекрытий и крыши, нужно работать с особым вниманием. Стоит применять трубы из особых сортов стали, обладающих стойкостью к кислотам и высокой температуре. Помимо прочности и стойкости, они также обладают повышенным сроком службы, который составляет не менее 30 лет. Помимо этого, при использовании такого дымохода не нужно конструировать дополнительный фундамент.
Однако дымоходы с фундаментом, опирающиеся на топочную камеру, более надежны. Нагрузку температуры принимает на себя внутренний слой таких труб. Диаметр фундаментальных дымоходов составляет не меньше двух метров. Слой между внутренней и внешней кладкой выполняется из каменной ваты вулканического происхождения и имеет толщину около 30 мм. Наружный слой можно сделать из блоков облегченного бетона. Вся конструкция таких дымоходов вентилируется и легко поддается декоративной отделке. Однако вес таких конструкций довольно велик.
Отверстия в перекрытиях различаются исходя из прохода дымовой трубы сквозь элементы конструкции деревянного дома. Воздух, как известно, обладает крайне маленькой теплопроводностью, что делает его одним из наиболее оптимальных охлаждающих веществ. Если для охлаждения трубы применяются вентиляционные приборы, воздух обдувает всю площадь поверхности дымоходной трубы и уносит лишнее тепло. Таким образом, воздух редко нагревается слишком сильно. Возможность использования вентиляторов появляется только при использовании теплоизоляционного кожуха между стволом дымохода и элементами перекрытий. Таким образом, будет обеспечено достаточно пространства для циркуляции воздуха.
