Мощность каминной топки или печи — как рассчитать?
Давайте начнём с того, что разберёмся, как мы можем рассчитать необходимую мощность отопительного прибора, в нашем случае каминной топки.
В чем измеряется мощность каминных топок?
Как нам всем известно, мощность каминных топок измеряется в киловаттах. Практически все производители каминных и печных топок указывают мощность своего оборудования в кВт. При этом, в зависимости от производителя, заявленная мощность топок примерно одного размера разительно отличается.
Так, приблизительно одинаковые по габаритам каминные топки разных производителей, если посмотреть их технические характеристики, могут иметь заявленную мощность от 9 до 20 кВт. Но как такое возможно, что две топки одинакового размера более чем в два раза отличаются по выдаваемой мощности?
Чтобы ответить на этот вопрос, следует вспомнить о том, откуда вообще берутся эти киловатты.
Киловатты берутся из дров: по сути, это энергия, которая выделяется дровами в процессе их горения. Получается, что всё тепло, которое выделяет каминная топка, — это тепло, которое выделяется при горении дров. При этом, больше киловатт, чем выделят дрова при сгорании, топка выработать не сможет. Я думаю, среди наших читателей нет таких, кто верит, что сама по себе конструкция топки может увеличить количество энергии, получаемое при сгорании дров.
А что такое этот самый киловатт?
Киловатт (он же одна тысяча ватт) — это единица измерения мощности, которая, в нашем случае, применяется к измерению теплового потока и характеризует способность выполнить или интенсивность выполнения определённой работы в единицу времени. Названа единица в честь шотландского изобретателя Джеймса Ватта, сумевшего экономически обосновать применение парового двигателя, доведя его до уров максимальная мощность, которую способна выдавать каминная топка за один час.
В любом случае, прежде чем говорить о реальной мощности каминной топки в кВт, для начала нужно знать методологию проведения испытания.
Как же правильно подобрать оборудование, если номинальная мощность каминных топок не отражает реальных отопительных возможностей оборудования?
Предлагаю опираться на другой показатель, заявляемый производителем, который, на наш взгляд, более «прозрачен» — КПД топки. Вне зависимости от количества тепла, КПД — это величина постоянная. Если мы сожгли 1 кг дров, который выделил 4,0 кВт тепла, при КПД 73,2% мы получим 2,93 кВт. Если мы получили 12 кВт от 3 кг сгоревших дров, при всё том же КПД 73,2% мы получим 8,78 кВт.
Сравним немецкую топку, у которой указан КПД >78%, и аналогичную чешскую топку с КПД 73,2%.
Положим в каждую из них по 3 кг дров (а именно такое количество рекомендуют оба производителя) и сожжём всю охапку. От немецкой топки получим:
(3кг х 4кВт) х 78% = 9,36 кВт
…а проделав всё то же самое с чешской топкой, мы получим 8,78 кВт.
Согласитесь, что такая разница выглядит более правдоподобно, чем разница мощности в 10,7 кВт (а это больше чем в два раза!) при одинаковых габаритах каминной топки.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что фактическая мощность каминных топок одинаковых размеров весьма близка по показателям кВт друг к другу.
На что реально влияет конструкция топки — это на КПД, то есть на то, сколько энергии от сгоревшей древесины сможет передать топка в помещение.
Как же правильно подобрать каминную топку для обогрева дома? Наше мнение: для отопления дома при помощи камина или печи необходимо подбирать и рассчитывать всю конструкцию в совокупности, от системы дымоудаления до материалы из которого вы будете делать корпус камина.
Давайте представим две ситуации:
1. Каминная топка немецкого производителя с КПД >78%, подключена к керамическому дымоходу. Установлена в помещении 60 кв.м., с высотой потолков 2,7 м и естественной вентиляцией. Мы сжигаем 3 кг дров и получаем 9,36 кВт энергии, выделяемой в наше помещение.
2. Та же ситуация, но вокруг топки у нас изготовлен теплоаккумулирующий корпус общим весом 300 кг.
В каком случае наша топка будет более эффективна с точки зрения отопления нашего помещения? Мы считаем, что во втором, потому что у нас 9,36 кВт поступят не только в воздух, но и частично сохраняться в корпусе, который будет медленно остывать и отдавать тепло в наше помещение.
От чего же зависит эффективность камина или печи с точки зрения отопления дома? Для начала вспомним, какие существуют пути передачи тепла от источника в помещение:
✓ Излучение от фронтальной поверхности (остекления) в процессе горения дров (лучистое тепло).
✓ Излучение тепла активной (нагретой) поверхностью.
✓ Конвекционная циркуляция воздуха внутри помещения.
Опираясь на эти процессы передачи тепла, можно выделить несколько конструктивных решений, позволяющих увеличить эффективность нашего источника.
Все эти решения, так или иначе, связаны с увеличением теплоаккумулирующей массы и площади активной поверхности, через которую происходит теплообмен, а так же организацией транспортировки тепла и распределением его по помещениям.
1. Установка корпуса из теплоаккумулирующего материала, такого как печной шамот.
2. Установка дополнительного дымооборота — системы керамических каналов продуктов сгорания, для снятия тепла с отходящих дымовых газов.
3. Для этих же целей могут применяться теплосъёмные кольца, устанавливаемые на патрубок каминной или печной топки.
4. Установка замкнутого водного контура, позволяющего использовать воду в качестве активного теплоносителя и транспортировщика тепла.
5. Установка конвекционных каналов с целью распределения нагретых воздушных потоков по помещениям.
6. Уменьшение теплопотерь через фронтальное остекление топки путём уменьшения её площади или использования каминных и печных топок с двойным стеклом.
Подводя итог, хотелось бы отметить, что такое большое количество дополнительно устанавливаемого оборудования справедливо повышает требования к самому источнику.
Очень важно правильно подбирать под поставленные задачи оборудование, технические и конструктивные особенности которого способны должным образом обеспечить функционирование всех этих систем.
И вот мы готовы дать подробный ответ на вопрос «Какую мощность каминной топки выбрать для обогрева дома?»
➪ Номинальная мощность каминной топки является условным показателем, на который можно ориентироваться лишь с точки зрения выбора топки в рамках одного модельного и размерного ряда.
➪ Для решения задач по использованию камина или печи в качестве основного или дополнительного отопительного прибора необходимо рассчитывать всю конструкцию камина в совокупности с проектом дома.
➪ Для правильного расчёта нам потребуются:
1. Информация о расчётных теплопотерях дома;
2. Информация об источниках тепла, которые уже заложены в проект;
3. Определение основных теплоносителей и систем теплообмена, которые планируются в конструкции печи (дымообороты, кольца, корпус, конвекция, водный контур);
4. Расчёт мощности каждого теплоносителя (конвекционная мощность, излучение от дверцы, излучение от облицовки).
➪ Для всех этих расчётов необходимо вооружиться весьма серьёзным набором данных от производителей оборудования, строительных материалов, знать правила по проектированию и строительству отопительных печей и каминов, обладать базовыми знаниями теплотехники и инженерными навыками, которые позволят делать определенные расчёты и выводы.
Только так.
Выбор каминной топки по мощности, заявленной производителем, — это то же самое, что выбор смартфона по степени блеска его коробочки.
Фотогалерея
Товары
- Комментарии