Dispozitiv de șemineu: tipuri și principiu de funcționare

În zilele noastre, șemineele devin din ce în ce mai populare. Opțiunile clasice sunt instalate, de regulă, doar ca element decorativ sau sursă suplimentară de încălzire. Faptul este că dispozitivul nu asigură acumularea de căldură; camera se răcește rapid după ce flacăra se stinge.

Designul clasic servește ca o sursă suplimentară de ventilație a încăperii, ceea ce nu este un plus în climatul aspru rusesc. Pentru a evita factorii negativi și pentru a crea o atmosferă plină de suflet, dezvoltatorii au găsit modalități accesibile de a păstra frumoasa tradiție de încălzire a unei case private.

Un șemineu pe lemne și pe cărbune este una dintre cele mai comune opțiuni în casele de țară. Este construit din tot felul de materiale - caramida, beton, tabla de otel sau alt metal. O trăsătură distinctivă a tuturor soiurilor clasice este un coș drept conectat la un spațiu larg deschis al focarului.

Să luăm în considerare principalele elemente ale șemineului.

• Sub - partea inferioară strict orizontală a structurii, destinată amplasării lemnului de foc. Poate fi surd sau cu grătare - găuri.
• Focarul este un spațiu pentru foc. Peretele din spate este înclinat pentru a crește reflexia căldurii în cameră. În unele versiuni clasice, pereții laterali sunt de asemenea așezați.
• Camera de fum - conectează focarul și coșul de fum, este necesară colectarea gazelor în timpul formării puternice a fumului.

• Dintele de fum sau pragul de gaz este o proeminență în cameră care previne refluxul și asigură colectarea condensului în timpul arderii. Lățimea elementului este aceeași cu cea a camerei.
• Horn sau horn - serveste la indepartarea fumului. Poate fi pătrat, rotund sau dreptunghiular. Pentru a regla împingerea pe lungimea structurii, sunt instalate una sau două supape. De asemenea, împiedică ventilația naturală atunci când șemineul este inactiv.
• Portalul este incadrarea de intrare a focarului, servește ca o limitare a zonei de lucru și un element decorativ în același timp.

Formele portalului pot fi diferite în funcție de stilul de design. În formă de U sunt inerente stilurilor engleze, germanice vechi, franceze, precum și minimalismului și hi-tech. Țara și art nouveauul modern gravitează spre forma „D”. Metalul vă permite să creați orice configurație, de la un butoi clasic la un cuib de pasăre complicat sau o pere.

Atunci când alegeți un șemineu pentru casa dvs., ar trebui să vă uitați mai atent nu numai la designul exterior, ci și la locul locației sale viitoare.

Tipul de construcție se distinge:

• încorporate (închise) - sunt dispuse în adâncituri ale pereților sau nișe special concepute, portalul nu iese dincolo de linia peretelui;
• semideschis - iese parțial dincolo de linia despărțitorilor interioare;
• în deschideri - opțiuni de colț care pot încălzi două camere deodată;
• montate pe perete - pe baza numelui, nu au un punct de sprijin sub ele, sunt fixate pe perete sau in colt; de obicei mic în volum;
• deschis.

Principiul șemineului este simplu.Răspândirea căldurii în încăpere se realizează datorită energiei radiațiilor de la foc și elementele de încălzire ale structurii, care creează o mișcare ușoară a curenților de convecție.

Dimensiunea impresionantă a coșului de fum împiedică pătrunderea dioxidului de carbon în încăpere. Împingerea este destul de mare, viteza necesară a aerului în conductă nu este mai mică de 0,25 m / s.

Transferul de căldură al unui șemineu clasic este mic - 20%, restul iese prin coș.

Există mai multe moduri de a crește intensitatea transferului de căldură:

• instalarea suplimentară a pereților laterali și posteriori ai structurii;
• utilizarea metalului ca căptușeală pentru pereții focarului;
• echipamentul portalului cu ușă ignifugă, care acoperă complet focarul (pentru produse metalice).

La vânzare puteți găsi o mare varietate de inserții din oțel rezistente la foc gata făcute. Profesionistii recomanda sa se acorde preferinta modelelor din fonta: acestea sunt asigurate impotriva deformarii la temperaturi ridicate. Dar principala orientare pentru produsele finite este corespondența dintre caracteristicile modelului specificat în fișa de date cu condițiile camerei dumneavoastră.

Limitarea zonei de foc deschis afectează și intensitatea încălzirii.

• doi pereți portal pe laterale - suficientă putere doar pentru camere mici; pentru a crește radiația, pereții laterali interiori au forma unui trapez cu prelungire spre încăpere.
• un panou lateral - astfel de forme contribuie la creșterea extragerii aerului din cameră în coș, dar radiația de căldură se răspândește pe o rază mai mare;
• flăcările se deschid pe toate părțile (șeminee alpine sau elvețiene) - ineficiente pentru încălzire, deși căldura poate fi radiată în toate direcțiile.

Producătorii de biomateriale combustibile și peleți au înregistrat, de asemenea, o încetinire a procesului de ardere din cauza particularităților compoziției materiei prime. Ei asigură că produsele lor măresc eficiența încălzirii la nivelul unui cuptor olandez sau al unui aragaz suedez.

De asemenea, este posibil să creșteți transferul de căldură prin creșterea suprafeței coșului de fum: suprafața sa se încălzește și poate servi și ca sursă de căldură. Pentru aceasta, se folosește un recuperator - o inserție cu nervuri în coșul din oțel inoxidabil. Lungimea sa variază de la 0,5 la 1 m. Secțiunea transversală a unei astfel de țevi trebuie să se potrivească cu diametrul coșului de fum.

Cunoașterea particularităților mișcării aerului în sistem va ajuta la utilizarea fluxurilor pentru a crește tracțiunea și încălzirea suplimentară a unei case private. Și, de asemenea, faceți automat controlul intensității alimentării cu căldură.

Schimbul natural de aer este utilizat, de regulă, atunci când șemineul este încălzit din când în când. Artificiala este mai eficienta atunci cand focarul functioneaza frecvent sau cand sistemul de cosuri are o configuratie complexa. Indiferent de modul în care reduc numărul și lungimea elementelor de conducte orizontale, reușesc să-și joace rolul negativ.

Esența îmbunătățirii este că afluxul de aer exterior mărește forța și asigură valoarea constantă a acestuia. De asemenea, îndepărtează blocajele de aer care se formează atunci când există o diferență mare de temperatură în interiorul și exteriorul clădirii. Nu există probleme cu aprinderea în timpul apariției vremii reci într-un astfel de sistem.

Pentru a atinge acest obiectiv, se instalează unul și, în unele cazuri, două sau trei ventilatoare. Ele sunt încorporate la intrarea aerului în focar și pe traseul fluxului în canalul principal, departe de spațiile în care locuiesc oamenii. Cel mai bun loc este la nivelul mansardei sau a camerei de serviciu. Sistemul gravitațional nu se suprapune, iar cantitatea de aer care intră în sistem crește imediat cu 30-50%, debitul - până la 600 m3 / h.

Este posibilă automatizarea sistemului prin conectarea la un senzor de temperatură din șemineu. Devine posibil să controlezi tracțiunea cu telecomanda fără a te ridica de pe canapea.

Pentru echipare ai nevoie de:

• difuzoare de aer cu gratar de protectie;
• conducte de aer termoizolate din oțel inoxidabil galvanizat, adaptoare;
• recuperator - debitul de încălzire a aerului este calculat cu o marjă pentru pliuri;
• ventilatoare;
• filtre grosiere;
• supape de accelerație - necesare pentru a regla volumul de aer care intră.

Este posibilă automatizarea întregului sistem cu conectarea la un senzor de temperatură din șemineu. În acest caz, este ușor să controlezi tracțiunea de pe scut sau telecomandă fără a te ridica de pe canapea.

Eficiența crește dacă țevile au o suprafață interioară complet netedă și nu au un număr mare de îmbinări orizontale și înclinate. Condițiile ideale sunt obținute cu o secțiune transversală circulară a părților coșului de fum.

Cu toate avantajele acestei soluții, există și dezavantaje:

• consum crescut de purtători de energie - combustibil solid și energie electrică;
• zgomotul ventilatorului - sunt necesare amortizoare speciale pentru a suprima;

• zgomot în conducte - apare atunci când coșul de fum este mic, selectarea incorectă a puterii cuptorului;
• zgomotul și vibrațiile indică defecte în timpul instalării, sunt eliminate prin reparare.

Pentru a afla valorile, există un standard NF D 35376, care a fost dezvoltat în Franța. Vă permite să aflați puterea nominală a cuptorului în kW - cantitatea de căldură pe care modelul o poate furniza în trei ore de funcționare.

Este foarte important să nu-l confundați cu valorile maxime care sunt de obicei indicate în caracteristicile produselor finite. Șemineul atinge încălzirea maximă în 45 de minute după aprindere, iar aceste valori de putere sunt de 2-3 ori mai mari decât capacitățile sale reale.

Pentru un punct de referință:

• pentru o cameră confortabilă de 10 m² cu o înălțime a tavanului de 2,5 m, este necesar 1 kW pentru încălzire;
• lemn de foc de mesteacăn (uscat, umiditate până la 14%) - 1 kg când este ars oferă 4 kW de energie.

Experții recomandă alegerea puterii structurilor metalice cu 10-15% mai mult decât cea indicată în pașaportul produsului finit, deoarece indicatorii de laborator, de regulă, nu coincid cu cei reali în condiții normale de funcționare.

Puterea mare a focarului vă permite să încălziți mai repede încăperea cu ușa închisă și să mențineți temperatura în modul mocnit pentru mai mult timp. Nu se recomandă utilizarea resursei maxime a focarului pentru o perioadă lungă de timp, acest lucru va duce la uzura sa rapidă.

Capacitatea de a alimenta o cameră cu căldură este asigurată nu în ultimul rând de dimensiunile modelului.

Scara obiectului depinde de scopul instalării. Pentru sarcini exclusiv decorative, valorile vor fi direct proporționale cu valorile altor elemente ale interiorului unei case de țară. Încălzirea necesită o abordare diferită. Este necesar să calculați puterea șemineului și să o raportați la volumul camerei.

Valori de bază pentru un șemineu semideschis clasic.

Pentru a menține o combinație armonioasă a principalelor elemente structurale, trebuie luați în considerare următorii factori:

• Înălțimea deschiderii dreptunghiulare a focarului este de 2/3 la șemineele mari, iar 3/4 din lățimea acesteia la cele mici.

• Adâncimea focarului trebuie să fie în intervalul de la 1/2 la 2/3 din înălțimea deschiderii portalului.
• Zona de deschidere este întotdeauna în conformitate cu zona camerei - de la 1/45 la 1/65.
• Înălțimea țevii crește tirajul, este mult mai lungă în ceea ce privește valorile sale decât pentru un cuptor convențional. Dimensiunile minime pentru coșul de fum de la bază - vatră uscată sau grătar - nu trebuie să fie mai mici de 5 m.
• Diametrul coșului este de 8 până la 15 ori mai mic decât suprafața camerei. Cu cât înălțimea structurii sale este mai mică, cu atât secțiunea este mai mare pentru o zonă egală a camerei.

De exemplu:

• pentru un dormitor de 15 m² cu o lungime a coșului de 5 m, secțiunea transversală va fi de 250x250 mm;
• pentru un living spațios de 70 m² cu o lungime a țevii de până la 10 m - 300x300 mm;
• pentru un living de 70 m² cu o lungime a conductei de 5 m - 350x350 mm.

Construcția unor astfel de structuri necesită multe cunoștințe și abilități. Puteți construi singur o vatră falsă, aceasta se va ține de plăcile de podea fără probleme. O adevărată structură încălzită trebuie abordată cu toată seriozitatea. Designul ar trebui să înceapă în etapa de planificare a casei.

Pași necesari:

• selectați un model și calculați puterea acestuia;
• calculați fundația și combinați-o cu suprapunerea podelei;

• planificați și afișați pe diagramă modificările necesare în structura acoperișului;
• determina materialele si cantitatea acestora pentru toate tipurile de lucrari, inclusiv fatada semineului;
• creați schițe și desene;
• asigurați siguranța utilizării, acordați o atenție deosebită măsurilor de stingere a incendiilor.

Înainte de a apela la experți pentru sfaturi, trebuie să vă prezentați viitorul șemineu în toată gloria lui. Încep cu o schiță, apoi trec la un studiu detaliat al detaliilor viitorului încălzitor de casă.

Desenul este realizat în patru unghiuri: vedere dreaptă, laterală, de sus și în secțiune. Meșteri cu experiență întocmesc diagrame detaliate pentru fiecare rând de așezare de cărămidă și unghiurile exacte de tăiere ale elementelor.

Când vine vorba de modelele de funcționare ale șemineului, există mulți factori de luat în considerare.

• Fundația este ridicată separat de alți pereți și grinzi portanti, deoarece sarcinile asupra elementelor sunt complet diferite, poate apărea o cădere de presiune pe podele, ducând la distrugerea clădirii.
• Zona tălpii trebuie să fie mai mare decât baza structurii.
• Adâncirea minimă este de cel puțin 50 cm.Valoarea reală depinde de proprietățile solului, precum și de măsurile de compactare a acestuia.

• Adâncimea gropii pentru șemineu ar trebui să fie la 20 cm sub linia de îngheț a solului.
• Spațiul liber dintre podeaua clădirii și fundație este de cel puțin 5 mm. Acest lucru va permite evitarea fisurilor, a deformării elementelor structurale și a proiectării focarului la o scădere de temperatură. Golul este de obicei umplut cu nisip.

Pentru informații despre cum să faci un șemineu din cărămidă cu propriile mâini, vezi următorul videoclip.