Печки и камини

Зима е. Когато снежната виелица отвън завие, няма нищо по-приятно човек да се сгуши в уютната си топла къщичка и да се изтегне на „припек” пред камината. Стига овреме да се е подготвил за зимните студове.

Отоплителните тела с горящ в тях огън и особено когато е с дърва, винаги са създавали приятни усещания и изключителен уют в дома, непостижими за който и да било друг вид отопление. При отоплението с открит огън голяма част от топлинната енергия се предава чрез лъчист топлообмен, който въздейства особено приятно на човешкото тяло и премахва напрежението. С напредване на възрастта човек проумява, защо в приказките например любимото място на баби и дядовци е именно край огнището, разбира, че директната топлина от огъня раздвижва кръвта, отпуска ставите, понамалява, макар и временно, хроничните болежки. На младни откритият пламък най-вече се възприема като гарнитура към кана червено вино и препечена на жаравата мръвка.

Големите кахлени печки или камини акумулират в себе си значително количество топлина, което излъчват в помещенията дълго време след угасване на огъня и така способстват за поддържане на равномерна температура, без прегряване и съответно изстудяване на помещението.
Беше време, когато и най-обикновеното открито огнище се възприемаше като изключителен лукс и неминуемо събираше гостите на трапеза пред себе си. Единственият начин за такава придобивка бе сам да си я направиш, а радостта от сътвореното със собствените ръце винаги е толкова силна, че малцина се замисляха за несъвършенството на самоделната камина от топлотехническа гледна точка. Основният проблем произтича от това, че огнището е открито и за горенето си тя използва въздух от помещението. Нещо повече, през широкия отвор на огнището се засмуква и изхвърля в комина голямо количество затоплен въздух от помещението. С две думи – камината с открито огнище хем топли, и то твърде приятно, хем едновременно с това охлажда помещението. Предимството е само едно – липсва преграда, която да спира достъпа до пламъка и жаравата, включително до поставената в камината скара, например.

Не случайно фабрично произведените метални тела (горивни камери) за камини имат остъклени врати, които се отварят странично, или пък с помощта на противотежести (или пружини) лесно се повдигат нагоре. Така препомпването на въздуха от помещението през огнището към комина се предотвратява. Остава открит проблемът с доставянето на необходимия за горенето въздух и съдържащия се в него кислород. В повечето случаи този въздух се засмуква от помещението през отвори, разположени възможно най-ниско – под нивото на скарата на огнището. Има и друго, по-добро решение – засмуква се външен въздух, който по тръбопровод се подава директно под скарата. Така огнището на камината е напълно изолирано от помещението.

Съвременните камини са така проектирани, че да имат максимален коефициент на полезно действие, т.е. с дадено количество гориво да се получи максималното възможно количество топлина. За тази цел металното тяло на камината има оптимално оребряване за увеличаване на топлообменната му повърхност. Около него и димоотводната тръба, в частта й, която се намира в помещението, се създава въздушна риза. Замислено е така, че въздушният поток да се засмуква най-близо до пода, където въздухът е най-студен, и вече затоплен, се връща в помещението през отвори в горния край на въздушната риза.

Възможно е и решение, при което затопленият около металното тяло на камината въздух да се подава в съседно помещение или в помещение на горния етаж, за да го затопля. Има и метални тела с водна риза, в която се затопля вода за захранване на радиатор.

Съвременните камини имат усъвършенствана конструкция, включително автоматика, която позволява прецизно управляване на процеса на горене. Това едновременно повишава техния термичен к.п.д., намалява разхода на гориво и същевременно намалява до минимум отделянето на неизгорели газове и замърсяването на околната среда. Не на последно място заслужава да се отбележи, че дървата са екологично чисто гориво, което при изгарянето си не замърсява природата с вредни вещества.

На световния пазар вече се предлага практически пълна гама от отоплителни камини и печки, които може лесно да се намерят. (Използваме понятието „печка” с уговорката, че става дума за модерен отоплителен уред, на който ще се спрем по-подробно в статията.) Представени са местно производство и повечето от водещите европейски производители.

Кахлени печки (камини)
Този вид печки рядко се срещат у нас и може да се видят в стари, строени преди Втората световна война, жилища. Те имат масивна конструкция от плътни тухли, през които преминават канали за отвеждане на димните газове. Целта е да се постигне максимална дължина на тези канали, така че газовете да напускат печката с възможно най-ниска температура, т.е. да са отдали максимално количество от топлината си. По традиция старите печки са облицовани със специално оформени и изпечени керамични тела с глазирана външна декоративна повърхност. Ръбовете и закръгленията са оформени и специално профилирани. Най-често за иззиждането на една кахлена печка се е изработвал цял комплект от облицовъчни тела, което в голяма степен усложнява ремонта след години, когато оригинални плочки няма. Характерно за тези печки е и наличието на място за сядане или даже за полягане, нещо, което върху умерено нагрятата печка навярно е много приятно.

Строителната конструкция на съвременните печки е значително опростена, като външните им стени може да бъдат измазани с декоративна мазилка или облицовани с плочи.

Горивната камера най-често е иззидана от огнеупорни тухли, а огънят гори направо върху скарата. Топлината от огъня и димните газове се предава и затопля масивната конструкция на печката. Тя от своя страна отдава топлината на въздуха в помещението и го затопля. Прието е, че 55-60% от топлината се отделя чрез излъчване, а остатъкът – чрез конвекция.

С малки изключения този вид печки работят без подаване на външен въздух. Подобно на обикновените и масово разпространени у нас ламаринени печки, кахлените имат също по две плътни врати – едната затваря отвора към горивната камера, а долната, по-малка, затваря отвора към чекмеджето за пепелта. Зад външната голяма врата се намира втора решетеста, излята от чугун, която предпазва срещу изпадане на въглени от огнището. Докато огънят се разгори, външната врата се оставя отворена, за да се осигури обилен приток на въздух. След това вратата се притваря, а накрая се затваря плътно. Така се регулира интензивността на горенето.

С едно зареждане такава печка е в състояние да отоплява помещението в продължение на 5 до 12 часа.

Секретът за успешното изграждане на такава печка се състои в оптимално подбраната големина на горивната камера, дължината на димохода и тягата на комина. Тягата пък от своя страна зависи от неговата височина, правилно разположение спрямо билото на сградата и напречно сечение. Ако димните газове бързо излитат от печката, без да са отдали максимално своята топлинна енергия, нейната отопляема ефективност е малка. Прекалено дългият димоход и слабата тяга на комина влошават условията за горене, по стените на димохода прекалено бързо се отлагат сажди и капчици катран, които може да станат източник на пожар.

Вече споменахме, че една от силните страни на този вид печки е способността им да акумулират големи количества топлина и след това за продължителен период да я отдават в помещението. Затова обаче конструкцията на печката трябва да бъде достатъчно масивна, т.е. стените й да са дебели и иззидани от плътни тухли. Тънките стени бързо се нагряват, но и прекалено бързо изстиват.

При печките с олекотена конструкция дебелината на стените варира между 8 и 12 cm, докато при по-масивните печки стените имат дебелина 12,5-15 cm. Първите трябва да се зареждат по няколко пъти на денонощие, докато по-масивните печки могат да топлят цяло денонощие с едно зареждане.

Този вид печки се използват като основно отоплително средство. За да започнат ефективно да топлят, е необходимо време – около 2 часа при печките с олекотена конструкция и близо 4 часа за по-масивните печки. Това означава още, че те не са най-подходящи като допълнително отопление, когато жилището има и друга отоплителна система. Същото важи и за вилни сгради, които се обитават предимно през почивните дни и е необходимо бързо затопляне на помещенията.

При друг вариант на тази печка (горещовъздушна печка) в нейното тяло се всмуква студен въздух от помещението, загрява се и затоплен се връща обратно. При тези печки основната част от топлината (около 70%) се отдава чрез конвекция, а останалата част се пада на лъчистия топлоомбен. Сърцевината на печката е фабрично произведена метална горивна камера, свързана с димоотводна тръба (за по-просто кюнец) с комина. Тук също са взети мерки за максималното удължаване на пътя на димните газове в тялото на печката, за да може да се отнеме, колкото се може повече топлина от обмиващия топлообменните повърхности студен въздух. Същественото е, че димните газове и затопляният в печката въздух са напълно отделени, което позволява използването на различни горива, включително каменни въглища и кокс.

При някои конструкции въздушните топлообменни канали са така конструирани, че изходните им отверстия се намират и съответно затоплят съседни помещения. При други, горивната камера е достъпна откъм сервизно помещение, докато декоративно оформеното и облицовано зидано тяло на печката е в представителна стая. При тези печки също може да се оформят удобни за сядане кътове. На външен вид те се отличават от кахлените печки най-вече по наличието на отвори за циркулация на въздуха. Тези печки затоплят помещението забележимо по-бързо, но и акумулиращата им способност е по-малка в сравнение със зиданите кахлени печки. Поради възможността да горят въглища и кокс една такава печка може да се използва пълноценно като основно, единствено отоплително средство в помещенията, които отоплява.

Общото за двете печки е масивната им конструкция и голямо тегло, с което строителната конструкция трябва да бъде съобразена. Ето защо проектирането им трябва да се извърши от специалист, а не от самоук майстор, и това е най-добре да стане едновременно с проектирането на сградата.

Облицовка
Построяването в наше време на класическа зидана печка, облицована с декоративни керамични плочки по поръчка или със специално формовани и изпечени кухи тела е твърде скъпо начинание, което, общо взето, не кореспондира със забързаните ни темпове на живот, когато търсим предимно бързи, евтини и в най-голяма степен рационални решения. За сметка на това пазарът е претрупан с всевъзможни изключително красиви керамични плочки с различна големина, с остри и заоблени кантове и т.н. Достатъчно е човек да понаобиколи няколко по-големи магазина и от само себе си ще му хрумнат множество идеи за външния вид и оформянето на печката или камината.

Оригинално изпълнение може да се получи и при облицовка с естествен камък – мрамор, мушелкалк и др. Проблемът с тяхното рязане лесно се решава и с домашни инструменти – обикновена ъглошлифовъчна машина и диамантен диск за рязане (виж НС, 7-8/2001), а за детайлите, чието разкрояване отнапред може да се зададе, е най-добре да се ползват услугите на някоя от специализираните работилници за обработване на каменни материали.

Друго също добро решение е полагането на декоративна мазилка, като в случая се препоръчват изкуствени мазилки на минерална основа с отворени пори. Колкото до оформянето на повърхностната структура на мазилката ограничения няма. Част от възможностите са описани в предишния брой на списанието. По правило преобладаващата част от готовите мазилки са фабрично оцветени, но няма пречка да се използва и допълнително боядисване. Единственото условие е боите да бъдат устойчиви на загряване и това да бъде изрично посочено на опаковката им.

В хармония с печката трябва да бъде и подовото покритие пред и около нея – най-малкото около огнището или горивната камера, където има опасност от изпадане на горящи дърва, въглени или пепел. Най-често се използва настилка, хармонираща с облицовката на печката, но, както е показано по-нататък, има модерни решения с неръждаема ламарина или даже специално стъкло.

Електронно регулиране на процеса на горене
Описаната кахлена печка със зидано огнище малко се отличава от печките, които са се зидали в началото на века, например. В епохата на компютрите обаче подобен анахронизъм е повече от нелогичен и модерните печки (или камини) с фабрично произведена метална горивна камера в повечето случаи са снабдени с автоматика, която регулира и поддържа процеса на горене в оптимални граници. Това на практика означава пълноценно изгаряне на горивото при отделяне на минимално количество замърсяващи околната среда вещества. При такива печки коефициентът на полезно действие достига приблизително 90%. Регулирането на горивния процес се осъществява чрез оптимално дозиране на подавания към горивната камера въздух, което предполага още, че тя е затворен тип. С две думи, още веднъж трябва да подчертаем, че откритото огнище има преди всичко атрактивно предназначение, но на него не може да се разчита като на ефективен отоплителен уред. При това в различните фази на процеса на горене е необходимо да се подава различно количество въздух. Притокът му трябва да бъде дотолкова ограничен, че, от една страна, да не разгаря буйно пламъка и за кратко време дървата да изгорят, а отделената топлина да излети безполезно през комина. От друга, да поддържа пълноценното изгаряне на дървесината, с минимално отделяне на вредни за околната среда вещества.

Регулирането се осъществява чрез температурен сензор в горивната камера и вездесъщият микропроцесор, който обработва получените данни и управлява микродвигател за регулиране на въздушните клапи за пресен въздух. По-модерните горивни инсталации имат и сензори, които, подобно на автомобилите с катализатор, анализират състава на димните газове и така процесът на горене се регулира още по-добре.

Камини с открито огнище
Тази вид камини притежава всичко, което може да пожелае човек от едно открито огнище – непосредствен досег с огъня, живителна топлина, удоволствието да подбутваш дървата в огнището, както и да припечеш нещо на скарата.

Основният недостатък на камината с открито огнище е ниският коефициент на полезно действие (10-20%), което ще рече, че тя на практика „прахосва дървата”, като отоплява предимно околното пространство. Интензивното топлинно излъчване, което отделя, силно нагрява близко стоящите пред нея предмети. Така например, докато лицето ви силно се зачервява от прегряване, по гърба ви вече лазят студени тръпки. Вече стана дума и за друг неприятен ефект – на практика камината препомпва в комина немалка част от топлия въздух в помещението. Не бива да се подценява и опасността от пожар поради липсата на сигурна преграда между огъня и помещението. Това може да стане поради изпадане на горящи цепеници, въглени или на изхвърчали надалеч искри при микровзривове на малки количества газообразни вещества (за открити камини се препоръчват дъбовите дърва, които най-малко изхвърлят искри). Не бива да се подценява и опасността от подпалване на лесно запалими мебели или завеси, когато се намират в зоната на директно облъчване от горивната камера.

Класическото изпълнение на такава камина е с иззидано от огнеупорни тухли огнище. Това решение съвсем не е лесно за изпълнение, защото за доброто горене на камината, без да опушва помещението, са решаващи два фактора – добрата тяга на комина и точно изпълненият профил на горивната камера. Който е поглеждал разреза на такава камера, лесно е проумял, че с тухли и бетон (при това огнеупорен) изграждането й е доста голяма „врътня”, както се казва. Страничните стени са „отворени” към помещението за осигуряване на по-широка зона на облъчване, задната стена (в горната си част) има наклон напред, над нея се намира специално оформен „зъб”, който спира и завихря обратно нагоре влизащия през комина студен въздушен поток, от височината на „блендата”, която затваря отвора на горивната камера пък много зависи дали пушекът ще подлизва под нея и ще опушва помещението. Списъкът със специфични изисквания може да бъде продължен, но и от казаното дотук става ясно, че правенето на камина с мистрия в ръка е „тънко и деликатно” дело.

Камини с метална горивна камера
Проблемът намери първото си за времето решение на страниците на „Направи сам”, тогава вестник, през далечната 1984 г., когато сполучливо копирахме западното производство на метални горивни камери за камини, които простосмъртният българин, включително и ние, можеше да види само на промъкнало се през границите лъскаво списание. Формата и размерите на камерата налучкахме напълно успешно, заменихме чугунените отливки със стоманена ламарина с дебелина 8 mm, която се оказа неподвластна на ръждата след повече от петнайсет години експлоатация. Макар и от обикновен, а не огнеупорен бетон, бетонната плоча, върху която е стъпила металната горивна камера, и досега не е показала признаци на рушене от нагряването, защото практически цялото огнище се намира върху металната скара. Камината има въздушна риза за затопляне на засмуквания от помещението въздух, чекмедже за лесно изхвърляне на пепелта, има даже и въздухопровод за подаване на външен въздух под горивната камера. И всичко това, направено практически без пари, с разкрояване и заварка на дебела ламарина и несложни зидарски и мазачески умения.

Тази „самоправска” камина обаче има един много съществен недостатък – липсата на плътно затваряща се врата с огнеупорно стъкло. Този, на времето, напълно нерешим проблем, вече лесно се преодолява. Безпроблемно може да се поръча чугунена рамка и остъклена врата по зададен размер. Въпрос на малко търпение е само да се намери фирма, която би предложила най-ниска цена.

Камини с фабрична горивна метална камера
Това е съвременното решение, защото напълно разделя двете групи дейности при изграждане на камината. Фабрично изработената метална горивна камера гарантира доброто горене, максималната топлинна ефективност, липсата на пушек в помещението, пожаробезопасност и т.н. Където и да се постави, след като се свърже с подходящ комин, камерата може веднага да се запали и ще работи добре. Освен това, ако е от водещ производител, тя ще има и всички екстри, които е почти невъзможно, а и едва ли ще си струва трудът да се възпроизвеждат при занаятчийски условия, като например автоматичното регулиране на процеса на горенето.

Съвсем по друг начин стои въпросът с изграждането на конструкцията около горивната камера – тя може да се поръча комплект от производителя (най-лесното, но и най-скъпо решение), да се възложи на фирмата доставчик на камерата (също скъпо решение), или пък сами да проектирате нейния външен вид и използвани материали, след което да запретнете ръкави, или пък да си намерите добър майстор, който поне ДДС и режийни няма да ви иска.

Задължително снабдената с остъклена врата камина може да се използва и като открито огнище. Особено удобни са конструкциите, при които вратата се повдига и може изцяло да се скрие в облицовъчната конструкция. При работа с отворена врата к.п.д обаче пада до около 30%. При плътно затворена врата този коефициент се вдига над 70%. Повечето от фабрично произведените метални горивни камери са приспособени освен дърва да горят и въглища или брикети. Това вече позволява използването им като ефективни отоплителни прибори.

Камините с метална камера задължително се изграждат така, че около металното тяло и металният кюнец да се образува въздушна риза. През отвори, разположени в най-ниската й част, близо до пода, се засмуква студен въздух. Той се нагрява силно и след това отново се подава в помещението. Така допълнително се увеличава отоплителната мощност на камината.

Камини-печки
Новост за нашата практика са станалите изключително популярни напоследък на Запад камини-печки, познати още с наименованието шведски печки. Това подсказва техния скандинавски произход, а и още нещо – гарантираното техническо и топлотехническо съвършенство. Най-общо казано, те представляват хибрид между камина и класическа печка, или още – съвременна метална горивна камера за камина, при която липсва познатата масивна, най-често зидана конструкция. В резултат на това тези камини-печки се отличават със сравнително ниска цена, лесен, да не кажем, елементарен монтаж, атрактивен външен вид, добра отоплителна мощност, постигната благодарение на перфектното им изпълнение и автоматика.
За разлика от обикновените нашенски печки тези имат голяма остъклена врата, която, подобно на камините, осигурява добра видимост към горящия огън. При работа с отворена врата имат по-висок к.п.д. от камините с открито огнище – около 40%, а при затворено положение той надхвърля 70%.

Цялото метално тяло на печката-камина се намира в досег с въздуха в помещението, поради което преобладаващата част от топлината се предава чрез конвекция и в по-малка степен чрез излъчване.

По наша информация засега печки-камини не се произвеждат у нас. Затова е добре да се знае, че всяка такава печка трябва да отговаря на немския DIN 18890, според който стандарт те се делят на две групи. Група I – предназначени за работа само в затворено състояние и Група II – при която печката може да работи и при отворена врата, т.е. като камина с открито огнище. Задължително изискване за печките от втория тип, е че всяка от тях трябва да има самостоятелен комин (четете по-долу). При тези печки също има голямо разнообразие поради немалкото производители. Предлагат се модели, които се различават по големина, изпълнение, външен вид, наличие на автоматика, вид на облицовката и т.н. Поради това че става дума за новост на нашия пазар, си позволяваме по-обширно снимково представяне на тези печки.

Като всеки индивидуален отоплителен прибор тези печки са предназначени за отопляване на помещението, в което се намират, като големината им, т.е. отоплителната мощност, се избира в зависимост от отопляемия обем, а при задълбочаване на проблема – от топлинните потребности, които се определят според топлинните загуби. Затова и всяка от печките има обозначена от производителя топлинна мощност в kW. Естествено е, че по-голямата печка, с по-голяма горивна камера е не само по-подходяща за отопляване на големи помещения, но позволява горенето на по-дълги цепеници, зарежда се с повече горивен материал наведнъж и съответно по-рядко се добавят дърва. Огнището побира по-голямо количество жарава и съответно отделя по-дълго време топлина и след изгаряне на дървата. Не на последно място по-голямата печка-камина има и по-голяма врата, площта на стъклото е по-голяма и визуално приликата с огъня в една класическа камина е съвсем реална. Всички камини са пригодени да горят както дърва, така и въглища или брикети. При камините от Група II, когато се използват в режим с отворена врата, се горят само дърва, но не и въглища.

Част от печките-камини се произвеждат с вътрешна облицовка от шамотни огнеупорни тухли, други – без облицовка. Първите имат по-голяма акумулираща способност, докато вторите загряват по-бързо.

Времето, през което една печка може да отоплява с посочената от производителя топлинна мощност, зависи от горивния материал и големината на камерата. Добрите камини могат да горят пълноценно с едно зареждане с дърва не по-малко от час, докато при отопление с брикети този срок се удължава до около 10 часа.

Произвеждат се различни по големина печки, като най-често размерите им са около 500 х 400 mm при височина около 950-1100 mm. Диаметърът на димоотводната тръба е Ж150. Теглото на такава печка е около 170 kg, а отоплителната мощност – 6-8 kW.

Съвременната техника е създала и камини-печки, които горят природен газ или пропан-бутан. Ново развитие са моделите, които горят специални пръчици (pellets). Те наподобяват обикновени дървени дибли с размери Ж6х30 и са произведени от пресовани стърготини, получени от отпадъчни дървесни материали. Пръчиците се доставят в книжни торби и се насипват в бункера на печката, откъдето се подават автоматично в горивната камера. Горивото се дозира точно за поддържане на огъня при предварително зададената отоплителна мощност. С едно зареждане на бункер с вместимост около 40 kg такава печка може автономно, без каквато и да било намеса на човек, да гори до 80 часа непрекъснато. Тази система има редица предимства, като за гориво използва отпадъчни материали, които иначе биха замърсявали природната среда, и позволява продължително отопление без често добавяне на гориво. Мнозина предричат, че именно този вид са едно от бъдещите направления в развитието на отоплителните печки.

Коминът
Каквато и да е камината или печката, първото и най-важно условие да гори добре е да бъде свързана с комин с добра тяга. Камините с открито огнище (или камините от Група I) задължително се свързват към самостоятелен комин, т.е. към този комин не бива да се свързва друг отоплителен прибор. Това изискване важи и за печките и камините с мощност над 20 kW. Тягата на комина зависи от няколко фактора:

• Височина – минималната височина на комина, измерена от осовата линия на отвора за димните газове в тялото на камината или печката до най-високата му част, е четири метра.
• Дължина на свързващата камината с комина тръба – тя не бива да бъде по-дълга от една четвърт от височината на самия комин. Следователно при двуетажна къща и камина на първия етаж може да се приеме височина на комина примерно 6 m и дължина на свързващата тръба – до 1,5 m.
• Краят на комина трябва да стърчи най-малко 40 cm над билото на сградата.
• Препоръчителното напречно сечение на комина е 20 х 20 cm, като той трябва да бъде гладко измазан както отвътре, така и отвън.

Добро решение е коминът да бъде изграден от специални бетонни тела, като показаните на снимката, а не от обикновени тухли. От снимката се вижда, че самият комин представлява гладка тръба, обвита в топлоизолационен материал и поставена в кухината, образувана от иззиданите един над друг блокове. Това решение има редица предимства. Коминът става напълно плътен и с гладка вътрешна повърхност, като операцията измазване от вътрешната страна отпада. Наличието на топлоизолация позволява бързото затопляне на конструкцията, което пък способства за усилване на тягата. На последно място този метод многократно ускорява и улеснява изграждането на комина.

Често пъти, особено при леки, дървени постройки, подходящ комин за свързване на камина липсва. За такива случаи се предлагат готови метални комини от неръждаема стомана, като показания тук. Такъв комин се сглобява бързо и лесно, защото наборът от фасонни части е пълен, а функционирането му е гарантирано. Той стъпва върху бетонен фундамент и практически не натоварва постройката.