КПД камина: методики расчета

Кроме тех случаев, когда камин играет только роль украшения (например, при использовании биокамина), при выборе топки нужно уделить внимание такому показателю, как КПД этого отопительного прибора.

Методы расчета КПД

Существует два основных метода расчета КПД печи или камина:

Первый метод основан на количестве тепла, которое топка отдает в помещение. КПД рассчитывают из отношения количества тепла, отданного помещению печью, к количеству тепла, которое содержится в топливе:

В покупных моделях печей КПД указывается в паспорте изделия, однако реальный КПД зависит от многих индивидуальных показателей помещения: способа эксплуатации печи, её утепления, утепления самого помещения и т.д. Также очень сложно достоверно рассчитать количество тепла, которое реально отдаёт топка. Поэтому более точным методом считается второй – на основе тепловых потерь.

КПД печи = (Qтопл - Q2 - Q3 - Q4)/Qтопл * 100,

где Q2, Q3 и Q4 – это тепловые потери:
Q2 – потери с уходящими газами,
Q3 – потери от химической неполноты горения,
Q4 – потери от механической неполноты горения

Потери от химической и механической неполноты горения Q3 и Q4 относительно невелики и составляют в сумме порядка 3 -5%. Однако потери тепла с уходящими газами довольно значительны и могут составлять до 60%.

КПД и виды каминных топок

Теоретические расчеты довольно точны, однако замеры показателей, входящих в КПД, могут быть сложны, особенно в момент выбора камина. Поэтому перед установкой печи или камина следует ориентироваться на статистические данные.

Камины с открытой топкой – в большей степени играют в помещении эстетическую, чем практическую роль. Как правило, КПД таких каминов составляет не более 20-30%. Также у каминов с открытой топкой отсутствует возможность регулировать количество поступающего воздуха, что, в свою очередь, не позволяет регулировать интенсивность горения.

Камины с закрытой топкой, в зависимости от вида печи, могут иметь КПД до 70%. В значительной степени это связано как с конструкцией печи, так и со способом эксплуатации. Так, например, возможность регулировать поступление воздуха в камеру сгорания влияет на интенсивность сжигания топлива, что увеличивает теплоотдачу от одной закладки, а закрытие заслонки подачи воздуха позволяет сохранить тепло на большее время после догорания топлива. Всё это суммарно значительно увеличивает КПД печи.

Конструкция также влияет на КПД:

•   назначенные для выработки пара, имеют КПД 50% – 70%;

•   Печи типа «буржуйка» имеют КПД в пределах 40% - 60%;

•   Печи-каменки, пред·         Печи, имеющие духовую или варочную поверхность, имеют КПД 55% - 75%;

•   Печи с герметично закрывающейся топкой, имеют самый высокий КПД: 65% - 90%.

Как было сказано выше, на КПД печи влияет не только конструкция топки, но и особенности помещения, в котором она установлена. Эмпирически выведено, что для разных домов и климатических зон, в которых дом расположен, 1 кВт энергии хватает на:

•      до 15 м3 для домов без существенной теплоизоляции, расположенных в климатической зоне с минусовыми температурами в зимнее время;

•      до 20 м3 для домов с существенной теплоизоляцией, расположенных в зоне умеренного климата;

•      до 35 м3 для домов с качественной изоляцией, расположенных в теплой климатической зоне (температуры не опускаются ниже 0 по Цельсию).

В те времена, когда точные замеры всех указанных выше параметров были невозможны, печники в России более простыми правилами расчета: 1 кВт энергии требуется для обогрева помещения порядка 25 м3, при этом нагрев до комфортной температуры произойдёт после 1,5 – 2-х часов непрерывной работы печи.

Современные рекомендации по управлению КПД печи

При выборе печи для обогрева помещения следует руководствоваться следующими правилами:

1.       Выберите вид отопления Вашего дома: камины с открытой топкой наименее эффективны, но высокодекоративны. Топки зарытого типа с воздушной конвекцией имеют высокий показатель КПД и способны быстро согреть воздух в помещении.

2.       Тяга в дымоходной трубе напрямую влияет на эффективность печи. Даже при правильном расчете и монтаже дымохода, при низкой тяге (например, при несвоевременной чистке дымохода) КПД существенно падает. Одновременно, при слишком высокой скорости тяги обогрев комнаты будет осуществляться быстро, однако и топливо в топке будет прогорать также быстро.

3.       В современных моделях печей конструкторы предусматривают различные технологии, увеличивающие эффективность горения: контроль количества воздуха, поступающего в топку, функции вторичного дожига и т.д.

4.       Объем одной закладки топлива – не очень очевидный, но важный параметр. Если у модели расчетное время горения одной закладки топлива менее 5 часов – такая модель относится больше к декоративным, чем к отопительным приборам. Оптимальным считается время горения одной закладки 10-20 часов.

5.       Вид и состояние топлива также влияют на теплоотдачу: чем более сухие дрова, тем лучше они будут гореть, выделять меньше дыма и сажи, давать максимум тепла. Топливые брикеты, дрова, уголь - имеют разную теплоотдачу.

6.       Материал, из которого изготовлен очаг очень сильно влияет на теплоотдачу в помещение. Кирпич, хоть и является традиционным материалом, обладает более низким КПД, поскольку долго нагревается. Стальные топки быстро и равномерно нагреваются и быстро отдают тепло в помещение. Самыми лучшими на сегодняшний день считаются чугунные топки и модели, внутренняя часть которых облицована шамотными плитами.

Заключение

Выбрать эффективные печь или камин не так уж и просто. Если кроме декоративности Вам нужен ещё и качественный отопительный прибор, доверьте расчёт и выбор модели нашим специалистам!