Камины и каминопечи

Наиболее простой вид камина изображен на черт. 128; здесь топливо накладывалось на сплошной под А, продукты же горения удалялись в дымовую трубу Б, расположенную непосредственно над камином для увеличения количества лучистой теплоты выделяемой внутренними стенками камина, последние устраиваются под углом 45° до 60° к задней стенке камина.

Как и в печах со сплошным подом горение здесь не может быть достаточно совершенным вследствие неравномерности притока воздуха к топливу. Для достижения последней цели камин снабжается топочной решеткой а (черт. 129); последняя отливается из чугуна и устанавливается на чугунный или железный таганчик б, огражденный спереди перилами r, препятствующими выпадению топлива на пол; такой таганчик вместе с перилами и решеткой вставляется в готовую нишу камина.

рисунок 130

 Внутренние стенки камина оставляются открытыми и в этом случае обделываются огнеупорным кирпичом, или же в более богатых помещениях снабжаются чугунною обделкой А (черт. 130), состоящей из чугунных досок, скрепленных между собою при помощи болтов; таким же способом прикрепляются к чугунной обделке и таганчик В с перильцами и топочною решеткой; стык между кирпичной кладкой и чугунной обделкой закрывается с лицевой стороны камина железной или чугунной рамкой a; под решетку вставляется зольник r; отверстие, через которое дым уходит в дымовую трубу, снабжается бараном Е; последний впрочем устраивается не всегда и в настоящее время чаще применяется устройство, показанное на фасаде камина: здесь дымовая труба расположена в стороне от камина и для отвода в нее дыма служит подвертка e, в которой и устанавливается баран К. Подобная подвертка устраивается во-первых для предупреждения возможности выбрасывания искр чрез дымовую трубу, что может случаться при прямой дымовой трубе, расположенной непосредственно над камином, а во-вторых для того, чтобы предупредить попадание сажи в камин, а оттуда в помещение, при чистке дымовых труб от сажи при помощи метелки с шаром; для собирания сажи служит углубление М, откуда очистка последней производится через прочистную дверцу Н.

Для топки каминов следует применять преимущественно те сорта топлива, которые горят медленно и при том обладают наибольшею лучеиспускательною способностью; лучшим топливом в этом отношении можно считать кокс, а затем неспекающиеся сорта каменного угля, дерево же, как быстро сгорающее топливо, дает менее удовлетворительные результаты.

Рассматривая действие каминов, мы видим, что здесь теплота выделяется исключительно лучеиспусканием и при том лишь во время горения топлива, по окончании же горения камин, вследствие небольшой своей массы, быстро остывает и перестает выделять теплоту, так что в этом отношении камин может быть причислен к приборам малой теплоемкости. Далее, вследствие мало развитой поверхности нагрева, количество тепла, выделяемое камином, весьма ничтожно; теплота эта распределяется при том неравномерно по помещению, так как воздух почти теплопрозрачен и, следовательно, лучистая теплота, выделяемая камином, не служит для согревания комнатного воздуха, а согревает лишь предметы, расположенные против камина, остальные же предметы остаются не согретыми; согревание это при том получается одностороннее, лишь со стороны, обращенной к камину. Это особенно вредно отзывается на здоровье людей, пользующихся теплотою, выделяемой камином, так как при таком пользовании согревание тела происходит неравномерно и сторона его, обращенная к камину, сильно нагревается в. то время, как другая сторона тела совсем не получает тепла.

Таким образом в гигиеническом отношении отопление при помощи каминов нельзя причислить к хорошим системам отопления и, для помещений жилых, где требования гигиены должны стоять на первом плане, система эта не может быть рекомендована.

Что касается до расхода топлива при согревании помещений при помощи каминов, то и в этом отношении камин оказывается на столько же неудовлетворительным прибором: для увеличения лучеиспускательной поверхности отверстие камина делается весьма значительных размеров, что, однако, способствует тому, что большая часть воздуха, попадающего в это отверстие, не участвует в горении, а непосредственно уходит в дымовую трубу, унося с собою большую часть тепла, развитого горением; испытания, произведенные над каминами, показали, что в них утилизируются не более 12% всей теплоты, развиваемой топливом, остальные же 88% уносятся бесполезно в дымовую трубу. В то же время количество воздуха, увлекаемого в дымовую трубу, значительно превышает то количество, которое необходимо для горения топлива (более, чем в двадцать раз). В этом отношении камин может быть вполне удовлетворительным прибором для извлечения испорченного воздуха из помещений, но лишь в том случае, когда одновременно с этим в помещение вводится свежий подогретый воздух взамен извлекаемого; при отсутствии же этого притока получается насасывание воздуха через поры наружных стен и щели в окнах и дверях, или же из соседних помещений. В первом случае такое насасывание сопровождается сильным охлаждением помещения, так как при этом насасывается наружный холодный воздух, во втором же случае насасывание может происходить из таких помещений, в которых имеются источники порчи воздуха (кухни, клозеты и проч.) и тогда такой камин не только не служит для очищения воздуха в помещении, но даже может быть причиной порчи воздуха в том помещении, в котором он установлен; наконец в тех случаях, когда возможность подобного насасывания через поры стен или через соседние помещения устранена, возможно ослабление тяги в камине, что может сопровождаться выбрасыванием дыма из него в помещение, или же печи соседних помещений при одновременной с камином топке, начинают дымить вследствие образования обратной тяги в них. Таким образом камин и как вентиляционный прибор полезен лишь в том случае, когда в помещениях имеется приток свежего, предварительно подогретого. воздуха в достаточном количестве.

Несмотря на вышеуказанные недостатки каминов, последние применяются довольно часто для отопления помещений, в особенности в южных странах, где эти недостатки менее ощутительны; такое распространение их объясняется главным образом удовлетворительностью их в эстетическом отношении.

В виду удовлетворительности каминов в эстетическом отношении делалось много попыток к уничтожению недостатков их, результатом чего и явились приборы, занимающие среднее место между каминами и печами; приборы эти называются каминопечами.

Главный недостаток каминов состоит в незначительности поверхности нагрева, вследствие чего количество тепла, выделяемое камином, не велико. Уже в XVII веке в России встречается камин, в котором этот недостаток частью устранен; камин этот изображен на черт. 131: для развития поверхности нагрева здесь служит коробка а из листового железа с внутренними перегородками, разделяющими коробку на ряд последовательных оборотов (черт. 132); коробка эта вставляется в топливник камина таким образом, что продукты горения проходят вдоль передней и задней стенок коробки; коробка сообщается внизу с наружным воздухом помощью патрубка в, а верху с помещением патрубком г; свежий воздух циркулирует по оборотам коробки и согретый входит в помещение через отверстие д. Таким образом в этом камине утилизируется большая часть теплоты, развиваемой топливом, при чем происходит также и впуск свежего подогретого воздуха; но, конечно, развитие поверхности нагрева здесь еще весьма незначительно и при том теплота, уносимая в дымовую трубу вместе с продуктами горения, совершенно не утилизирована.

Дальнейшие усовершенствования клонились к тому, чтобы использовать по возможности и эту теплоту, для чего сверх камина начали устраивать дымообороты и таким образом получились приборы, называющиеся каминопечами.

На черт. 133 показан один из первых приборов такого рода, разработанный Бельмасом: здесь часть дымовой трубы а сделана металлической и заключена, вместе с заднею поверхностью топливника, в камеру б; в последней циркулирует комнатный или наружный воздух (на чертеже показаны только отверстия для комнатного воздуха), согревающийся около нагретых поверхностей трубы и топливника и выходящий в помещение через жаровой душник д; увеличивая трубу а, а следовательно и её поверхность, возможно утилизировать большую часть теплоты, заключающейся в продуктах горения. Недостаток двух последних приборов заключается в применении металлических поверхностей нагрева, сильно раскаливающихся и могущих содействовать порче воздуха в помещениях вследствие пригорания воздушной пыли; при том теплоемкость этих приборов остается все еще незначительной, в виду чего приборы эти не могут служить для отопления жилых помещений.

Для последней цели приборы должны обладать известной теплоемкостью, что и достигается устройством массивных кирпичных дымооборотов; последние для большей прочности и большей теплопередачи полезно складывать в футлярах из листового железа. Не останавливаясь на первоначальном типе такой каминопечи, предложенной архитектором Свиязевым, укажу здесь на более позднейшее видоизменение её , применяющееся в настоящее время.

На черт. 134 показана такая каминопечь большой теплоемкости. Здесь продукты горения из камина поступают в подъемный колодезь А, затем опускаются в колодезь Б, а отсюда удаляются в дымовую трубу; колодцы сложены в железных футлярах и толщина стенок сделана в 1/4 кирпича; вся каминопечь устроена в нише, оставленной в стене и спереди ограждена стеночками а, а так, что все поверхности нагрева обращены в камеру б; такая каминопечь может служить для согревания как комнатного, так и наружного воздуха. При устройстве таких каминопечей необходимо иметь в виду, что здесь по дымооборотам должно циркулировать значительно большее количество газов, чем это бывает в печах почему и самые дымообороты должны иметь достаточно большие внутренние размеры.

Рассматривая каминопечь, показанную на черт. 134, мы видим, что она отличается от обыкновенной печи главным образом своим топливником, устроенным здесь лишь менее рационально, нежели в печах такое устройство оправдывается лишь частью эстетическими соображениями, частью же тем, что такая каминопечь одновременно может служить как для отопления помещения, так и для вентиляции его, как обычный камин.

В виду нерациональности топливника, коэффициент полезного действия каминопечей не велик и доходит лишь до 30%. Такой малый коэффициент полезного действия получается главным образом вследствие того, что через топочное отверстие проходит слишком большое количество воздуха, сильно охлаждающего продукты горения и уносящего в дымовую трубу большую часть теплоты, развитой горением топлива; к этому следует еще добавить, что при большом сечении топочного отверстия скорость движения воздуха в нем весьма мала, почему здесь легко возможно временное опрокидывание тяги вследствие случайных причин. Оба последние недостатка могут быть в значительной мере уменьшены применением к камину больших шведских распашных дверец Е; дверцы эти закрывают все отверстие камина, при чем наружная дверца имеет чисто декоративное назначение, внутренняя же снабжается в нижней своей части рядом отверстий для притока воздуха к топливу. Топка производится при открытой наружной и закрытой внутренней дверцах, к топливу притекает лишь необходимое для горения количество воздуха и условия горения в значительной мере улучшаются; когда же требуется пользоваться прибором как камином, то открывается и внутренняя дверца.