вермикулит или шамот что лучше
Немного теории о каминных топках
Каминная топка – это основная часть камина, в которой происходит непосредственное сжигание топлива. В ходе горения выделяется тепло, которое передается через стенки топки в конвекционный зазор и затем при естественной конвекции воздуха попадает в помещение через вентиляционные решетки.
Камины делятся на камины с открытой топкой (известны с незапамятных времен) и на камины с закрытой топкой.
Камины с открытой топкой – горение в них происходит при свободном поступлении воздуха. В такой топке, в следствие практически неограниченной подачи воздуха, процесс горения происходит быстро и неэффективно его сложно регулировать, так как затруднительно ограничить подачу воздуха. У каминов с открытой топкой невысокий КПД 15-20%. Образуется большое количество сажи и остаются недогоревшие угли («минус» придется чаще чистить дымоход и саму топочную камеру). Открытый проем топки рекомендуют ограждать экраном для уменьшения опасности возникновения пожара, вследствие выпадения горящих углей и искр на предметы интерьера (некоторые дрова по своим свойствам во время горения искрят, к примеру, хвойные). Для каминов с открытой топкой необходимо формировать капитальное основание, которое способно выдержать тяжеловесное сооружение. Открытые камина, как правило, делают из кирпича.
Камины с закрытой топкой – производят в основном из чугуна и из стали. Главным достоинством каминов с закрытой топкой является их пожаробезопасность, существует возможность регулировки процесса горения. Закрытая топка позволяет получить большую температуру в топочной камере, тем самым увеличить КПД до 65-80%. Дверца из прозрачной стеклокерамики позволяет беспрепятственно любоваться огнем, не допуская выпадения искр и углей на предметы интерьера (в помещение).
В инженерном смысле камин делят на составляющие:
Топки, в основном, бывают:
Чугун – это сплав железа с углеродом содержание последнего более 2,14-4,5%.
Сталь – это сплав железа с углеродом, содержание последнего менее 0,3-0,5%. Углерод придает сплавам железа прочность и твердость, снижая пластичность и вязкость (температура плавления 1450-1520°С). Топка каминная патрубок шиберная заслонка (механизм шиберной заслонки) дымосборник с конвекционными ребрами стеклокерамика жаропрочная ограничитель дров пламярассекатель (дефлектор) колосниковая решетка и зольник дверка петли
Шибер – это задвижка или заслонка, предназначена для регулировки сечения проходимости дымовых газов в трубу и тяги в топке. Когда камин не топится шиберная заслонка обеспечивает закрытие топки, частично исключая отток теплого воздуха из помещения. При положении шиберной заслонки «закрыто» движение воздуха в конструкции камина продолжается (≈ 70% перекрытие патрубка), это сделано специально для исключения попадания угарного газа в помещение. Шибер предназначен для регулировки интенсивности горения топки.
Дымосборник – находится между топочной частью и дымоходом, предназначен для сбора дымовых газов образующихся в процессе горения топлива, также служит для передачи тепла в помещение за счет поверхности и конвекционных ребер путем конвекции.
Пламяотсекатель (отбойник)– представляет собой порог, предотвращает прямое попадание пламени в дымоход и вынос искр наружу через дымоход.
Система очистки стекла – топки имеют защиту стекла от копоти по принципу «воздушной завесы». В верхней части дверцы топки над стеклом предусмотрена узкая щель, через которую холодный воздух из помещения поступает внутрь камеры сгорания. Поскольку температура внутри камеры высокая холодный воздух опускается вниз вдоль стекла, образуя воздушную завесу, которая препятствует осаждению сажи на стекле (один из вариантов), второй вариант системы очистки стекла поступление теплого воздуха (принцип как в топке Альфа 700). Существуют и другие системы очистки стекла.
Вторичный дожиг – была изобретена в конце 19 века во Франции, суть метода двойного дожига состоит в подводе дополнительной порции кислорода, как правило в верхнюю часть топочной камеры работающего камина. Это приводит к сжиганию частиц не сгоревшего топлива, что не только увеличивает каминный КПД, но и сокращает выброс токсичных газов (СО) в окружающую среду.
Колосниковая решетка – каминные топки и печи камины имеют чугунную колосниковую решетку, которая устанавливается в основании топки. На колосниковую решетку укладываются дрова, через неё в топку поступает необходимый для горения воздух. Под колосниковой решеткой устанавливают зольник, куда ссыпается зола.
Литьевая керамика – изготавливается методом формового литья. Отличается повышенной стойкостью к высоким температурам до 1500 °С в агрессивной среде. Гладкая наружная поверхность цвета слоновой кости с закрытыми порами, обеспечивает низкий уровень приставания сажи и лучшего горения.
Принтинг – рисунок, нанесенный по краям стекла в виде черной тонированной рамки. Придает топке камина эстетический вид, скрывает уплотнительный шнур и стыковочные швы.
Материал камеры сгорания
Какой материал применить решает всегда производитель, исходя из доступности сырья, стоимости, удобства обработки и т.д. Поэтому говорить о преимуществе одного материала над другим нельзя.
Вермикулит более мягкий и хрупкий. Он обладает низкой теплопроводностью, то есть хуже проводит тепло, поэтому его чаще всего используют как изолятор камеры сгорания. Стоит отметить, что шамот как правило изготавливают в виде резаных деталей, а футеровка из вермикулита отливается одной деталью, которая имеет более сложную форму и выглядит более эстетично.
Керамика по твёрдости и прочности ближе к шамоту. Внешне керамика выглядит более гладкой, практически глянцевой. Это преимущество используют в тех камерах сгорания, где очень важен внешний вид.
Печам с чугунной камерой сгорания чаще всего не требуется дополнительная футеровка так, как и в не защищенном виде она имеет большой ресурс использования. Футеровку используют в премиальных моделях, чтобы улучшить характеристики печи и продлить срок ее эксплуатации. Печи же со стальной камерой сгорания, наоборот, практически в 100% случаев будут футерованы изнутри шамотом, вермикулитом или керамикой. Сравнивая чугунную и стальную футерованную камеры сгорания можно сказать, что их свойства очень близки, и говорить нужно скорее о различиях конкретных моделей. По сути, единственное значимое различие в том, что чугунная камера сгорания чаще всего разборная, что облегчает ее ремонт в сравнении со стальной.
Какие бывают футеровки? Как выбрать футеровку топки?
Одним из показателей, на который следует обращать внимание при выборе камина, является футеровка или внутренняя отделка каминной топки. Внутренние стенки топки нуждаются в подходящих защитных материалах, которые бывают разными. Какие же материалы способны противостоять воздействию высоких температур, при этом часто остывая и нагреваясь, и к тому же обеспечить лучшие условия для процесса теплоотдачи?
Основные типы футеровок:
Чугун
Еще на ранних этапах развития печей с закрытыми топочными камерами, в качестве футеровки использовался чугун. Этот материал способен быстро нагреваться и остывать, проводя большое количество тепла. Футеровки нужны в достаточно мощных топках, температура горения в которых достигает 700-800 градусов Цельсия. Большинство габаритных каминов с большой вместительностью дров, не говоря уже о режимах отопления углем, способны достигать таких показателей. Вне зависимости от того, изготовлена ли топка из кирпича, металла или чугуна — футеровка значительно увеличит и продлит срок ее службы.
Шамот
Шамотный кирпич гораздо практичнее чугуна и отличается, в первую очередь, своими теплозащитными свойствами. Шамот делают из измельченной глины, которую смешивают с добавлением глиняной крошки путем многократного обжига. Таким образом, получается отличный обожженный материл, способный не только накапливать, но и передавать тепло на корпус топки. Также состав шамота гарантирует высокую степень термостойкости и защиту от растрескивания при воздействии высоких температур. Шамотная футеровка одна из самых популярных на рынке, но у нее также есть свои недостатки.
Специальная керамика
В 2010 году немецкая фирма-производитель HARK представила лучшую в мире систему топочного горения. В этой системе под названием ECOplus, в качестве футеровки используется специальная белая керамика – уникальный в своем роде материал для защиты топочной камеры. Керамика ручного производства используется в качестве футеровки только в топках фирмы HARK, оснащенных системой ECOplus. Она заливается в формы с добавлением секретных ингредиентов, которые обеспечивают ей гладкую поверхность. Уникальная керамика сконфигурирована таким образом, чтобы отражать недогоревшую сажу обратно в топку для вторичного дожигания, что обеспечивает дополнительную защиту дымохода от налипания сажи. К тому же, система ECOplus, помимо прочной керамики, оснащена и фильтром для улавливания мелкодисперсной сажи.
Как правильно выбрать топку
Керамобетон
Часто некоторые производители увеличивают вес своих топок за счет футеровки из керамобетона. Внешне такой материал очень похож на керамику, но существенно уступает ей по свойствам. Тяжелые плиты керамобетона при нагревании передают только часть тепла на корпус топки и также имеют свойство разрушаться со временем. Их слабое место — это не монолитная структура материала, которая способствует образованию трещин. В отличии от керамобетона, белая керамика весит очень мало, а также служит гораздо дольше, так как способна нагреваться и остывать без растрескиваний. Более того, керамика сначала нагревается со стороны горения до 800С и только потом передает тепло на внешние стенки топочной камеры.
Вермикулит
Часто применяется для отделки больших топок и печей, а также топок с бесколосниковой системой горения. Вермикулит не только отличный огнеупорный материал, но он также отражает тепло внутрь топки, что помогает прогоранию дров со всех сторон. Твердый и плотный он имеет высокую износостойкость, а также стойкость к химическому воздействию от продуктов горения. Часто вермикулит используется для более тонкого слоя футеровки, когда не подходит шамотный кирпич.
Устройство внутренней части каминной топки
Как снаружи, так и внутри топка может быть совершенно разной формы. В зависимости от размера, высоты топочного стекла и параметров самой топки, футеровочный материал выкладывается по-разному. Для того, чтобы предотвратить попадание несгоревших частичек в дымоход и увеличить эффективность горения, устанавливается пламяотсекатель, материал которого должен быть правильно подобран. В топках немецкой фирмы HARK с единственной в своем роде системе дополнительного горения ECOplus этот вопрос решен раз и навсегда с помощью керамических фильтров. Установленные на выходе в дымовую трубу, фильтры также являются катализаторами и способны не только задерживать частички дров, но и дожигать их, тем самым очищаясь.
Следующим важным моментом, который влияет на форму футеровки топки, является система подачи воздуха для горения. Некоторые топки оснащены только первичной системой воздухоподачи через колосник. Дрова при этом лежат на колосниковой решетке и прогорают не полностью, то есть не отдают максимальное количество своего тепла. Вторичная подача обеспечивает несколько большие показатели по КПД и защищает стекло от загрязнения при содействии воздушной подушки. Но полное прогорание дров до сигаретного пепла возможно благодаря третьей подаче воздуха сверху. У футеровок из белой керамики, которыми обладают некоторые топки компании HARK, есть специальное отверстие для третичного потока воздуха внутрь.
При футеровке металлических печей следует обратить внимание на тот факт, что металл под воздействием высоких температур расширяется сильнее кирпича. Поэтому обязательно делается зазор для теплового расширения между слоем футеровки и печными металлическими стенками, иначе при нагревании металла футеровка рискует разрушиться. Чтобы уплотнить зазор, применяют базальтовую вату в виде полотна или жгутов. При расположении печки в нежилом доме, вместо ваты разрешено использовать асбест.
Вермикулит или шамот что лучше
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Шамотные топки лучше вермикулитовых
http://www.forumhouse.ru/forum31/thread107717-2.html
Прогрев печей с топками выложенными шамотом дольше чем чугунных печей, но теплоотдача дольше.
печи с шамотной топкой как правило конвекционные. За счет постоянного притока холодного воздуха проходит постоянное охлаждение поверхности печи, этим подстегивается теплоотдача.
Печь не из чугуна меня преследовала почти шестьдесят лет. Так что попробовал и знаю, что говорю. Обложка шамотом есть не что иное, как кирпичная печка, облицованная снаружи чугуном. При таком раскладе печку можно облицевать даже миллиметровой жестью, и с ней ничего не станет, но такого режима тления, как в «голом» чугуне, в кирпичной амбразуре не будет. Я никогда не видел пляшущего пламени над дровами в кирпичных печках в режиме тления. Для этого надо слишком много дров. Неизмеримо больше, чем в «голом» чугуне. Печки и выкладывают внутри защитным слоем только потому, что чугун плохой и за него просто боятся
Чугунной качественной печью с реальноработающим дожигом, можно реально отапливать помещения из расчета 1квт на 10кв.м И не нужно иметь семь пядей во любу, что бы понять, что по сроку службы, любая качественная чугунка, в несколько раз переживет стальную. Вы обратите внимание, на стальные печи пусть чем хотят футеруют внутрянку, гарантию производители дают год-два, очень дорогие и качественные 5. Все предел! А на чугунину, даже бюджетная Инвикта и ей подобные 5 лет, а на очень качественные 10.
Не ради рекламы, а ради понимания
1. Передача энергии от камина в помещении осуществляется посредством теплового взаимодействия камина с окружающим пространством. Количество энергии, передаваемое при тепловом взаимодействии тел, называется количеством тепла (или просто теплом).
3. Из данной формулы следует, что при нагреве стальной и чугунной топки камина до одной и той же температуры чугунная топка аккумулирует тепла приблизительно на 8% больше. Данный вывод объясняется тем, что удельная теплоемкость чугуна счугуна=500 дж/кг*град., а удельная теплоемкость стали сстали=460 дж/кг*град., и даже не учитывает большую массу чугунной каминной топки по сравнению со стальной.
4. Тепло от нагретой топки камина передается посредством теплопроводности, излучения и конвекции воздуха.
5. Теплопроводностью называется процесс передачи тепла вследствие хаотического теплового движения молекул или атомов.
6. Формула: Q=λ*∆t/∆l*S*T, где Q- количество тепла, переданное слоем вещества толщины ∆l, с площадью S при поддержании на его плоскостях разности температур ∆t за время T, λ- коэффициент теплопроводности. Следовательно, T= Q*∆l/( λ*S*∆t).
7. Коэффициентом теплопроводности называется величина, численно равная количеству тепла, переданному в единицу времени через слой единичной толщины при разности температур поверхностей слоя в 1о, если площадь поверхности слоя равна единице. То есть при прочих равных условиях одно и тоже количество тепла от чугунной топки камина передастся почти в полтора раза быстрее, чем от стальной топки. Данный вывод следует из того, что коэффициент теплопроводности чугуна λчугуна=62,8 вт/м*град, а коэффициент теплопроводности стали λстали=45,4 вт/м*град.
9. Из данной формулы следует, что тепловое излучение от чугунной топки камина при нагреве до одной и той же температуры превышает тепловое излучение от стальной каминной топки той же площади поверхности приблизительно на 73%. Данный вывод объясняется тем, что степень черноты чугуна ε чугуна=0,95, а степень черноты стали εстали=0,55.
10. По закону сохранения энергии количество тепла, накопленного топкой камина при нагреве, не может исчезнуть бесследно. При этом выяснено, что тепловое излучение стальной топки намного меньше, чем чугунной. Следовательно, существенная часть энергии стальной топки камина расходуется на внутренние молекулярные процессы, происходящие в самой топке.
11. С повышением температуры твердых тел, за счет происходящих в них внутренних молекулярных процессов, меняются размеры, объем и плотность этих тел. То есть в процессе нагревания топка камина подвергается небольшим деформациям. Процесс деформации твердых тел характеризуют коэффициент линейного расширения и коэффициент объемного расширения.
12. Формула: α=1/t*∆l/lо, где α- коэффициент линейного расширения, равный среднему (в интервале от 0о до tо) относительному удлинению тела.
13. Формула: β=1/t*∆v/vо, где β- коэффициент объемного расширения, равный среднему (в интервале от 0о до tо) относительному изменению объема тела.
14. Коэффициенты линейного и объемного расширения стали на 65-85% выше чем, у чугуна. Относительное изменение объема чугуна при температуре приблизительно 1000о 2,4-3,6%, а стали 4,5-6,0%. То есть при высоких температурах стальные топки каминов намного больше подвержены деформации, чем чугунные. Данным фактом объясняется наступающее со временем плохое закрывание стальных дверец топок и возможное появление трещин на отдельных элементах стальных топок.
15. Чугун – это сплав стали, углерода и набора определенных добавок. GODIN на своих заводах и в лабораториях создал особый сорт термопластичного ламеллярного чугуна «fonte grise lamellaire semi-phosphoreuse» с улучшенными характеристиками по теплоемкости, теплопроводности, степени теплового излучения, коэффициентам линейного и объемного расширения.
1. Теплоотдача чугунной топки камина значительно выше теплоотдачи стальной топки.
2. Стальная каминная топка в большей степени подвержена деформациям при высоких температурах, чем чугунная.
3. Срок службы и надежность чугунной топки камина намного превышают данные характеристики стальной топки.
4. Чугунные топки каминов «GODIN» обладают улучшенными характеристиками по термоустойчивости, термопластичности, прочности и сопротивлению к высокотемпературным деформациям.
Футеровка каминной топки
Футеровка — это часть топки, которая изнутри защищает корпус дровяного камина от сильных перепадов температуры, от перегрева и от химического воздействия продуктов горения. Футеровка закрывает дно, боковые и заднюю стенки корпуса топки. Она находится в прямом контакте с огнем и первой принимает на себя жар.
Футеровка выполняется из жаропрочного огнестойкого материала. Как правило, производитель топки сам подбирает форму, толщину и материал, чтобы обеспечить заявленный срок службы камина.
Виды футеровок фирмы «Астов»: шамот (слева вверху), керамика (справа вверху), широкие стальные пластины (слева внизу), панели 3D (справа внизу)
Самые распространенные материалы для изготовления футеровки дровяной каминной топки – это сталь, чугун, шамот (литьевой, в кирпичах или блоках), вермикулит и специальная керамика. Не редко используются композитные материалы, например, Alutec (Алютек, из шамота, алюминия и титана, в топках MCZ). Другие материалы используются реже.
Вермикулит для футеровки топок Schmid (Шмид)
Светлая футеровка вермикулитом печи-камина Астов Куб ПК 4568
Светлая футеровка топки MCZ Plasma 75 из материала Alutec
Какую футеровку выбрать?
Заводская футеровка обеспечит защиту топки в полной мере, независимо от вашего выбора материала, цвета и рисунка.
Стоит заметить, что топку с корпусом из качественного литого чугуна или жаропрочного бетона можно вообще не футеровать. А для каминов и печей с топкой из стали или кирпича защита стенок и сварных швов обязательна.
Шамот в дровяной топке Schmid
Установка футеровки в топке Schmid, шамот
Надежность футеровки
На взгляд специалистов «Камин на век» самым надежным вариантом является металлическая футеровка (сталь или чугун). В отличие от шамота, керамики и вермикулита, металл со временем не потрескается. Этого не произойдет ни при механическом воздействии, ни при температурном.
Футеровка топки Астов ПС 9074 Астов ПС 9074: широкие стальные пластины
Кстати, обычно гарантия производителя не распространяется на стекло и футеровку топки. В случае, если появится трещина, нужно будет заменить пришедший в негодность кирпичик, блок, элемент, а иногда и футеровку полностью, заказав у завода изготовителя. Хотя, такое происходит довольно редко. Только при очень неаккуратной и экстремальной эксплуатации.
Отопительные характеристики футеровки
С точки зрения отопительных свойств заводская футеровка не столь заметно влияет на мощность и КПД камина, чтобы от этого отталкиваться при выборе материала.
Если же пытаться сделать футеровку самостоятельно, то можно значительно изменить характеристики камина, получив нежелательный эффект.
Производители рекомендуют шамот и керамику для увеличения продолжительности топки. Эти материалы дольше разогреваются и дольше отдают тепло, чем сталь.
Светлая керамическая футеровка топки Acaminetti FLAT 150*50
Футеровка шамотом топки Kobok Corner 3G 73 45 51
Стиль футеровки
Чтобы футеровка топки не испортила внешний вид камина, она должна соответствовать общему стилю.
Стальные пластины и панели хорошо подходят к современным дизайнам облицовок и интерьеров помещений.
Шамот, керамика и вермикулит лучше подходят к классическим порталам и облицовкам в стиле кантри.
Для серийных дровяных топок разнообразие рисунков на поверхности футеровки небольшое. В основном, полосы, кирпичики или крупные блоки. Не часто можно встретить что-то необычное.
Необычная футеровка Invicta Гранд Визьон 700, чугун
Чугунная футеровка топки Seguin Multivision 8000 с рисунком
Цвет футеровки
Палитра цветов футеровок серийных топок также не большая: черный, белый, серый, бежевый и различные оттенки.
Светлая и темная футеровки в топке Экокамин Вега 1000 К, литьевой шамот
Цвет футеровки нужно учитывать не только для гармоничного сочетания с облицовкой камина.
На футеровке светлого цвета хорошо видны следы огня. Это подчеркивает то, что камин дровяной. Особенно, если топка открытого типа.
Футеровка шамотом топки Piazzetta MA 280 SL SX/DX
Футеровка топки Hoxter UKA 37/95/37/57h светлым шамотом
Следы огня на светлой футеровке камина Hoxter UKA 37/95/37/57h после растопки
На темной футеровке обугленные стенки не столь заметны. Черные пятна не создают впечатление «грязной комнаты».
Прокаливание футеровки высокими температурами (свыше 300°С) хоть и очищает поверхность, но не полностью. Как новенькой она уже не станет. В этом плане керамика чистится легче, чем шамот и вермикулит.
Отражение света
Если хочется наслаждаться видом живого огня в темноте, с выключенным светом, то нужно иметь ввиду, что светлая футеровка будет отражать в помещение больше света от пламени, чем темная. Это хорошо для романтических вечеров.
На темной же футеровке языки пламени смотрятся более четко и контрастно, чем на светлой. Этот вариант подойдет лучше для медитаций, сосредоточенного наблюдения за игрой огня, когда ни что не должно отвлекать внимание.
Вид огня со светлой и темной футеровкой на фоне при растопке дровяного камина
Надеемся, учет этих нюансов поможет Вам. Желаем удачного выбора!