Как построить камин

Практически каждый владелец частного дома мечтает иметь в своей гостиной комнате красивый и надежный камин. Доступно множество различных моделей любого стиля и направленности. Покупка готового камина или поручение его строительства сторонним рабочим – удовольствие не из дешевых.

Зачастую у обычного человека таких средств попросту нет. Как же быть в подобной ситуации? Очень просто. Нужно лишь разобраться в том, как построить камин своими руками. Это позволит существенно сэкономить на работе сторонних мастеров и сделать такой камин, который будет долгие годы радовать взор и греть душу.

Элементы камина

Самостоятельно сделать хороший камин не так сложно, как может подумать неподготовленный человек. Однако данная работа требует предельной внимательности, ответственности и хорошей теоретической подготовки.

Камин – это обыкновенная печь с открытой топкой. Обогрев помещения осуществляется при помощи тепла, выделяемого в процессе сгорания топлива. Камины имеют элементарную конструкцию. Они состоят из топливника и трубы дымохода. Дымоход камина делается изогнутым под углом, чтобы дым и искры не выбрасывались в помещение, а внутрь не попадали снег и дождь.

Как правило, люди решают построить камин исключительно в декоративных целях или же в качестве дополнительного источника тепла.

Использовать камин в качестве основного средства обогрева дома нецелесообразно, т.к. лишь 20% тепла попадает в помещение, а все остальное попросту вылетает в трубу с потоком воздуха. Помимо этого, нагрев происходит крайне неравномерно. Основная часть тепла идет от топливника.

Чтобы повысить показатель полезной теплоотдачи  нам пришлось искать новые конструктивные решения камина. Создавать свою конструкцию камина. Наши камины выглядят не обычно, но они могут работать при сечениях трубы до 20% меньшем, чем классические камины и не затрудняют теплоотдачу стенок печи, являющимися общими с камином. В практической работе по кладке каминов, мы часто сталкиваемся с трудностями по возведению дымовых каналов. Они частично перекрываются плитами перекрытия, несущими балками, которые нужно обходить не в ущерб тяги трубы. Поэтому жизнь нас заставила и отдельно стоящие камины выполнять по нашей технологии. Тем самым мы добились увеличением КПД камина за счёт увеличения площади теплоотдающих поверхностей и уравновешивания давлений до и после каминной задвижки.

Основные элементы камина fig1, определяющие его работу: топливник-1, колпак-2 (с карнизом), зуб-3, горловина (с задвижкой)-4, дымовая камера-5, труба-6, задняя наклонная стенка-7. Имеются так же портал (проем портала).

  -Рассмотрим работу прямоточного камина fig.6. При естественном притоке, движение воздуха снаружи вовнутрь помещения обеспечивается за счет разрежения в помещении, которое создается трубой. В любом случае, при естественной компенсации выходящего воздуха, в помещении возникает разрежение, так как тяге трубы надо преодолеть сопротивление входящего воздуха на пути его движения. Причем чем в большем объеме компенсируется выходящий воздух, тем меньше возникает разрежение в помещении и чем меньше компенсация притока, тем больше разрежение. При отсутствии подачи воздуха или большом недостатке поступающего воздуха, работающая труба высасывает воздух из помещения, там создается критическое разрежение, при котором внешнее атмосферное давление превысит давление, создаваемое поддерживающей силой газа, и происходит прорыв атмосферного воздуха, загрязненного дымовыми газами, из трубы в помещение, по схеме показанной на fig.5с. Поддерживающая сила газа равна разности веса воздуха и газа в объеме трубы, за вычетом силы расходуемой на преодоление сопротивления на пути движения газов и направлена вверх. Δp=H(ρx -ρд•ср.)g. В трубе возникает встречное движение дымовых газов и воздуха снаружи. Это происходит в короткий промежуток времени, пока давление снаружи и внутри помещения не уравновесится. Далее процесс повторяется, - критическое разрежение, - прорыв воздуха и т.д. Камин начинает дымить. На fig.6 показано как происходит прорыв воздуха в помещение через трубу. По аналогии можно говорить о прорыве воздуха в бутылку, если из неё выливать воду, опустив вниз горлышком.

Уравновешивание давлений происходит за счет двух составляющих:

- организованного поступления воздуха снаружи (через специально выполненную приточную вентиляцию);

-  воздуха поступающего встречным потоком из трубы.

Из сказанного следуют важные выводы, позволяющие правильно конструировать печи с каминами и другие сложные многофункциональные устройства различного назначения. В помещении дольше времени не возникнет критическое разрежение, при котором камин будет дымить, а работа системы становится стабильнее в следующих случаях:

-Если помещение имеет наибольший объем;

-При наибольшем объеме поступления воздуха снаружи.

   При построении камина построенного по схеме показанной на (fig.6), и естественной компенсации выходящего воздуха, в помещении возникает критическое разрежение и дымление камина. По этой причине на пути газового потока надо обязательно предусматривать устройство, исключающее прорыв воздуха в помещение из трубы. Таким устройством служит зуб-3, дымовая камера-5 и колпак- 2, показанные на fig7. Сечение трубы должно быть достаточно большим, что бы обеспечивать не только пропуск газов, но и возможность встречного движения дымовых газов и воздуха поступающего снаружи. Если рассматривать объем ограниченный дымовой камерой- 5 и трубой- 6, при закрытой задвижке в горловине- 4, то можно увидеть, что движение газового потока в нем происходит по схеме показанной на fig.5с. В дымовой камере создается критическое разряжение, наружный воздух встречным потоком поступает в дымовую камеру- 5 (конвекция), и в ней происходит уравновешивание давлений. В колпаке- 2, движение газового потока происходит по схеме показанной на fig.5b и в нем создается повышенное давление. На уровне горловины с задвижкой происходит изменение величины давления, что положительно сказывается на работе камина.

При устройстве дымовой камеры по схеме показанной на fig7 уже в ней, а не в помещении, происходит уравновешивание давлений. Она предотвращает попадание воздуха, загрязненного дымовыми газами, из трубы в помещение. В ней происходят тот же процесс, как и в системе, показанной на fig.6. К ней так же применимы выводы сделанные выше.

Уравновешивание давлений в дымовой камере происходит за счет двух составляющих:

-  поступления воздуха из колпака-2;

-  воздуха поступающего встречным потоком из трубы.

В дымовой камере дольше времени не возникнет критическое разрежение, при котором камин будет дымить, и работа системы становится стабильнее в следующих случаях:

-  Если дымовая камера имеет наибольший объем;

-  При наибольшем объеме поступления воздуха снаружи, (в частности из колпака-2, этому способствует большая разница перепада давлений в дымовой камере-5, и колпаке-2.)

С повышением температуры, в колпаке возникает сила гравитационного напора,- Д. Величина этой силы зависит от высоты колпака, температуры газового потока и увеличивается при их увеличении. В это же время, повышается температура и в дымовой трубе. Возникает сила тяги,- Т в трубе, величина её находится в такой же зависимости от высоты трубы и температуры газа в ней, как и в колпаке, так как природа возникновения этих сил одинакова.

На движения газового потока в системе fig.7, действуют две силы: в колпаке,- гравитационный напор (давление) - Д; в трубе - тяга (отсос), - Т. При увеличении высоты колпака увеличивается напор,- Д и уменьшается тяга,- Т, а при уменьшении высоты - наоборот. Суммарная сила, движущая поток, складывается из этих сил и направлена вверх. Точкой приложения этих сил является выходное отверстие горловина- 4.

Следует отметить, что в системе показанной на fig.7 суммарная величина силы двигающей поток, при одинаковой высоте трубы и средней плотности (температуры) газов в ней, остается неизменной при увеличении высоты колпака,- 2. Можно сказать, что «поддерживающая сила газа» в месте изменения положительного давления на отрицательное, остается неизменной и равной сумме напора,- Д и тяги,- Т. При увеличении высоты колпака, может возникнуть состояние, когда сила напора будет равна или больше силы тяги, но суммарная поддерживающая сила остается неизменной. Это позволяет максимально возможно поднять зуб и дымовую камеру, чтобы увеличить площадь теплоотдающей поверхности печи, расположенной за стенками камина, то есть увеличить теплосъем от печи. Уравновешивание давления происходит в дымовой камере, где имеется разность давлений. Процесс выравнивания давления протекает постоянно.

И.В. Кузнецов 

Строительство камина своими руками может вестись с использованием полнотелого керамического кирпича. Самое главное, чтобы готовая конструкция не дымила и хорошо обогревала жилище. Немаловажным требованием является красота изделия.

Перед тем как построить камин, нужно выбрать проект. В первую очередь подготавливаются чертежи конструкции, которые будут учитывать строительный материал и расположение камина в доме.

Чаще всего печь устанавливается напротив входа в комнату. Однако можно сделать и угловую или даже отдельно стоящую конструкцию. Вариантов очень много, и выбор конкретного решения зависит от площади комнаты и личных предпочтений владельца.

При строительстве печи в деревянном доме нужно строго придерживаться требований пожарной безопасности. Прежде чем построить камин, необходимо просчитать сечение дымохода. Важно обеспечить постоянный приток свежего воздуха в комнату и создать крепкое надежное основание.

Перед началом строительства необходимо подготовить порядовку – чертеж каждого ряда. Используйте проверенный вариант. У нас вы можете заказать проект камина.

Существует множество готовых схем каминной кладки, которыми вы можете воспользоваться. При желании можно создать собственный проект.

Прежде всего, измеряется помещение, в котором будет стоять печь. Далее рисуется схема в масштабе. После этого выполняется расчет топливника. Его размер должен быть не меньше 1/50 объема помещения. Портал для камина следует выдерживать в определенных пропорциях. Так, соотношение глубины и высоты должно быть 2:3 или же 1:2. Данные требования очень важны для предотвращения задымления комнаты и обеспечения правильной теплоотдачи.

Размер отверстия дымохода подбирается с учетом площади топки. Оно должно быть приблизительно в 8 раз меньше. Круглый дымоход более сложен в устройстве, чем прямоугольный. Диаметр трубы должен быть не меньше 10 см. Средняя длина дымовой трубы составляет 5 м.

Футеровка камина не должно перевязываться с внешними стенками. Это позволяет предотвратить температурные перепады и разрушение кладки при перегреве.

Поверхность свода и дымохода, как правило, изогнутая. Она выкладывается с напуском рядов кирпича до 5-6 см. Отверстия портала необходимо перекрыть перемычками. Их можно выполнить в виде клина, свода и арки. Для качественного устройства арки выпиливается кружало.

В процессе выкладывания топливника нужно уделять особое внимание строго вертикальному положению трубы. Смесь для трубы дымохода, расположенной на крыше, должна состоять из глиняно-песчаного раствора с добавлением цемента в данном случае не используется.

Камин из кирпича – это наиболее оптимальный, но не единственный вариант для самостоятельного строительства. К примеру, возвести камин из камня без должной подготовки достаточно сложно и дорого. Однако каменные конструкции отличаются гораздо большей долговечностью.

Тем, кто не желает тратить силы и средства на строительство камина, можно порекомендовать установить электрический обогреватель. Это безопасная и экологичная  конструкция. Среди недостатков можно отметить разве что высокие расходы на эксплуатацию.

Защитникам окружающей среды наверняка понравятся биокамины из природных материалов. А тем, кому будет сложно доставать специальное топливо, можно порекомендовать газовый камин.

Рекомендации по красивому оформлению камина

После того как завершатся все работы по возведению печи, можно заняться ее внешним видом.

На современном рынке доступно множество различных материалов для декоративной отделки: изразцы, плитка, мрамор, декоративная штукатурка. Весьма популярна имитация под дорогой природный камень или же ценные породы древесины.

Прежде всего, вне зависимости от выбранного декоративного материала, отделывается нижний этаж конструкции. Отделочные материалы крепятся при помощи плиточного клея. Дорогие отделочные материалы, к примеру, мрамор, нужно обернуть целлофаном, чтобы не повредить в процессе работы.

Довольно популярны среди частных застройщиков кованые декоративные элементы – скульптуры из чугуна, решетки, каминные принадлежности. Они замечательно вписываются в любой интерьер. Используют для украшения камина деревянные полки из массива, которые при небольшом нагреваний наполняют комнату запахом древесины.