Помнится, когда мне было года три от роду, случалось иногда, что я донимал своих родителей капризами
и плачем. Мой отец тогда говорил, что при таком поведении мне надо быть девочкой и что, если я не перестану
капризничать и плакать, то на меня наденут платьице и повяжут на голову бантик, и я стану девчонкой.
Такие доводы отца производили тогда на будущего автора этой статьи очень сильное впечатление, ведь для
наивного ребенка в ту пору платье и бантик были основными признаками, которыми отличаются девочки от
мальчиков. Так мой отец, вольно или не вольно, заставил меня впервые задуматься о том, нет ли каких-то
более существенных отличий у представителей мужского и женского пола, нежели наряды?
С той далекой поры прошло много лет, и все это время то и дело приходится докапываться до сути
каких-то вещей, дабы не быть введенным в заблуждение внешними признаками.
Как было бы все легко и просто, если бы внешние очевидные признаки определяли суть вещей! Блестит,
значит золото; серый, значит волк; с трубой, значит паровоз. Но, увы! Кроме паровоза труба есть еще
и у камина и у печки. Что касается паровоза – с ним, в общем-то, все не так сложно – его можно отличить
по колесам и гудку, а вот как быть с печкой и камином? Как их отличить друг от друга?
Этот вопрос вовсе не риторический. Ведь у современных людей – если они не являются специалистами
в отоплении и вентиляции, или в печном деле – порою отсутствует ясное представление о том, чем отличаются
друг от друга камин и печка, а желание иметь их у себя в доме и использовать в качестве дополнительных
(а иногда и в качестве основных) источников тепла частенько возникает. Огромное количество разных типов
печей, сильно различающихся как своим назначением, так и внешним видом, а также причудливые формы
декоративных очагов и каминов и всевозможных имитаций каминов, появившихся в последнее время на рынке,
могут сбить с толку кого угодно, и способствуют тому, что камин также может быть принят за разновидность
печи. Однако разница между печью и камином настолько велика и принципиальна, что следует считать их
устройствами разного рода.
Да и как не быть этой разнице! Ведь они прошли совершенно разный путь своего развития от первобытного
очага до современного состояния. Система «классического» камина по существу не менялась пару тысяч лет,
а система современной отопительной печи существует всего пару - тройку сотен лет.
Так какая же разница между печкой и камином?
Для того чтобы разобраться в этом вопросе, надо сначала выяснить, что такое печь и что такое камин.
Поскольку вопрос этот нас волнует применительно к отоплению дома, изо всех известных типов печей выберем
бытовую отопительную печь – такую, как печь О-2 (Рис. 1) – и посмотрим, что это такое.
Бытовая отопительная печь – это отопительное устройство, в котором тепло, полученное при сгорании
топлива, аккумулируется массой печи и, затем, в течение продолжительного времени расходуется ею для обогрева
помещения, чем достигается комфортная, без существенных перепадов, температура в помещении в период между
топками. Для того чтобы объем печи мог воспринять максимально возможное количество тепла, полученного при
сгорании топлива, внутри ее устраиваются дымовые каналы (или – в бесканальной печи - дымовая камера),
соприкасаясь со стенками которых, протекающие по этим каналам (под действием разницы давлений на входе и
выходе) горячие топочные газы, отдают материалу печи свое тепло.
Рис. 1
Особо следует отметить три важных элемента, присутствующих в отопительной печи, и отличающих ее от
камина, поскольку ему они не присущи:
1). Проем для загрузки дров в топливник отопительной печки всегда выполняется со стальной или чугунной
дверцей, которая во время топки закрывается для предотвращения попадания дыма из топливника в помещение
(ну и, конечно, чтобы не вырывалось пламя).
2). Под топливником располагается зольник с дверцей. Иногда его называют «поддувалом», так как во
время топки дверцу зольника приоткрывают, чтобы через нее и через камеру зольника в топливник попадал
необходимый для нормального горения воздух.
3). Для того чтобы воздух мог проникать в топливник из расположенного под ним зольника, под (или дно)
топливника выполняется с проемом, в котором устанавливается колосниковая решетка.
Отопительные печи могут быть довольно сложно устроены и обычно конструируются так, чтобы они обладали,
по возможности, высоким коэффициентом полезного действия (до 80%).
Камин (Рис. 2) – это устройство скорее вентиляционное, чем отопительное. Он не приспособлен для
аккумулирования тепла и нагрева воздуха в помещении; обогревает он только тех, кто сидит возле огня пока
этот огонь горит. Топливник камина обычно представляет собой не очень глубокую нишу в стене или в
пристроенном к стене объеме. Вместо дверцы топливника у камина устраивается большой открытый проем,
портал, через который тепловые лучи от огня попадают на тех, кто греется возле камина. В тоже время
воздух, необходимый для горения, из пространства перед камином через этот же портал в изобилии поступает
к дровам. Для того чтобы дым во время топки через ни чем не перегороженный проем не попадал в помещение,
а выходил наружу через дымовую трубу, сила тяги в трубе должна быть на много больше сопротивления движению
газов в ней. Поэтому камины не имеют развитых дымоходов; дымосборник выполняется таким образом, чтобы
дым из топки сразу попадал в дымовую трубу, а вертикальная прямая труба делается достаточно высокой и
широкой. Камины обладают ничтожно маленьким коэффициентом полезного действия, так как наибольшая часть
тепла уносится топочными газами через дымовую трубу на улицу. Основной эффект каминов – это эмоциональное
и эстетическое воздействие, ну и, конечно, вентиляция.
Рис. 2
Кстати – о вентиляции. И камины, и печи во время топки интенсивно потребляют воздух из тех помещений,
из которых производится топка, поэтому необходимо обязательно предусмотреть возможность поступления
в эти помещения нового воздуха. К камину это относится особенно, так как он потребляет воздуха в разы
больше, чем печь.
Для того чтобы понятней была суть камина, необходимо иметь в виду еще одно важное обстоятельство:
тепловые (инфракрасные) лучи, исходящие от пламени в камине, практически совершенно не нагревают воздух
в помещении – он для них прозрачен. Нагревают они только встречающиеся на их пути плотные предметы
(стены, мебель, людей и др.). Воздух же нагревается, забирая тепло посредством теплопередачи от предметов,
нагретых лучами из камина. Поэтому часто перед порталом камина, на некотором небольшом расстоянии,
устанавливают стальные или чугунные решетчатые экраны, которые, принимая на себя часть тепловых лучей
из камина, нагреваются сами и нагревают собой окружающий их воздух. Нагретый воздух поднимается вверх,
возбуждая конвективные потоки и распространяясь по помещению. Такие экраны или решетки не только помогают
частично компенсировать слабую способность камина нагревать воздух в помещении, они, наряду с этим, также
выполняют функцию декоративного ограждения.
Еще раз стоит особо подчеркнуть: камины не приспособлены для нагрева воздуха в помещении; это – одна
из их отличительных особенностей; дополнительные устройства и аксессуары (такие, как экран) способны лишь
отчасти компенсировать это свойство каминов. Печи, в отличие от каминов, воздух нагревают сами собой,
поскольку имеют поверхности, которые передают тепло омывающему их воздуху.
Таким образом, имеются все основания считать, что камин и отопительная печь – устройства совершенно
разного рода. То, что в них обоих сжигаются дрова – единственное обстоятельство, которое их может как-то
объединить.
Из разницы в их сути вытекает и разница их применения.
Наиболее эффективным режимом работы отопительной печи является непрерывный режим. То есть, печь
растапливается в начале отопительного сезона и далее на протяжении всего отопительного сезона топится раз
или два в сутки, так, чтобы она не успевала остыть. При этом:
во-первых – поддерживается относительно постоянная температура в помещении;
во-вторых – экономится топливо ввиду отсутствия необходимости каждый раз разогревать печь заново;
в-третьих – гораздо меньше образуется сажи в печи.
Естественно, напрашивается вывод, что печь необходима в доме, который в холодное время постоянно
обитаем.
Если же в доме зимой ни кто не живет, а только наведывается иногда и ненадолго (например, ради
лыжной прогулки), то ситуация меняется, и с растопкой печки могут быть проблемы:
во-первых – растопить сильно остывшую печь – это целая история, так как протяженные дымовые каналы
заполнены тяжелым холодным воздухом, и выгнать его оттуда не так просто.
во-вторых – при недолгом присутствии посетителей дома печка просто может не успеть разогреться.
в-третьих – если печка и успеет разогреться, то наступает состояние, когда печка уже горячая, а
дом еще холодный; при этом происходит изменение температурно-влажностного режима: в воздухе помещения,
при его нагревании, повышается парциальное давление воздушного пара, последний, вытесняясь из помещения,
попадает на холодные стены и потолок, конденсируется на них, происходит намокание поверхностей стен и
потолка. Могут отстать обои, а при нескольких таких циклах могут начаться нехорошие процессы в
конструкциях здания.
Вывод: при краткосрочном посещении зимой дома, не обитаемого в это время и не подогреваемого дежурным
отоплением, нет смысла, и даже вредно, растапливать в нем печь. Камин же в такой ситуации может оказаться
весьма полезным.
Хотя камин и не накапливает тепло, как печка, но зато его и не надо разогревать: эффект возникает
моментально после разведения огня. Хотя камин и не обогревает дом, как печка, но зато в промерзшем доме
при его топке не происходит таких изменений температурно-влажностного режима, которые происходят при топке
печи и были описаны выше. Хотя камин и «съедает» много дров, но при растопке холодной печки дров уходит,
пожалуй, не меньше.
Итак, из всего изложенного выше вытекают следующие выводы:
- отопительная печь – это вполне эффективное отопительное устройство – хороша тогда, когда в доме
зимой постоянно кто-то живет;
- камин эффективным отопительным устройством не является (и вообще, отопительным устройством его
можно называть, ну уж, с очень большой натяжкой), но позволяет согреться возле него, как возле костра
(поворачиваясь к нему, то одним, то другим боком) – хорош тогда, когда в дом зимой наведываются иногда
и ненадолго.
Факторы опасности и меры безопасности
Удерживая себя от общих нравоучительных фраз о том, что с огнем шутки плохи и что в былые времена целые
города сгорали по причине не правильного обращения с печкой, все же отмечу следующее:
- любая энергия: атомная, химическая, электрическая, механическая или тепловая – несет в себе
некий фактор опасности в случае неверного ею управления;
- аккуратность и внимательность при обращении с огнем является общим правилом, как для печей,
так и для каминов;
- при устройстве печей и каминов следует принимать взвешенные решения в отношении их расположения
в доме, параметров, материалов и мощности;
- исполнение должно быть качественное, без каких-либо дефектов и нарушения технологий;
- в процессе эксплуатации необходимо следовать правилам топки печей, своевременно проводить
обслуживание печей и каминов, их чистку и ремонт.
Что касается конкретных факторов пожарной опасности и мер безопасности – их много, они подробно
описаны в соответствующей литературе; излагать все их в данной статье не целесообразно, рассмотрим
только те из них, которые в контексте данной статьи характеризуют камины и печи.
1) Угарный газ – это фактор опасности более свойственен печам, нежели каминам (хотя полностью
исключать его появление при топке камина тоже не стоит). Причины такого положения в следующем:
Угарный газ (или по-научному – монооксид углерода, или окись углерода) всегда образуется в
процессе горения дров, но в присутствии достаточного количества кислорода, соединяясь с ним, он образует
углекислый газ, который вместе с другими продуктами горения удаляется из печи через дымовые каналы и
дымовую трубу.
Отопительная печь устроена так, что, для достижения большей эффективности, топливо сжигается в
закрытом топливнике, а кислород с воздухом подается только в необходимой мере, дымовые же каналы своей
протяженностью продлевают присутствие продуктов горения внутри печки. Значит, если воздух, по какой-то
причине, подается в недостаточном количестве, то не весь угарный газ преобразуется в углекислый, а при
наличии трещинок в стенках дымоходов, он может просачиваться в помещение.
Кроме того, по завершении топки внутреннее пространство печки, для удержания тепла, изолируется
от внешней среды посредством закрытия всех заслонок и дверец, что препятствует попаданию внутрь печки
воздуха извне. При таком положении, для того, чтобы образовался угарный газ, нужно только, чтобы в печке
еще остались не успевшие полностью догореть угли. Поэтому всегда перед закрытием заслонок в печке
необходимо дождаться пока все угли окончательно догорят, или же удалить их из печки.
Все описанные выше факторы, которые способствуют образованию оксида углерода в печке, у камина
отсутствуют: к горящим дровам всегда обеспечено поступление воздуха из помещения через большой открытый
портал; все продукты горения сразу же выдуваются через широкую дымовую трубу с очень маленьким
сопротивлением движению газов. Это все означает, что шансов надышаться угарным газом возле камина
гораздо меньше, чем возле печки, но не значит, что их совсем нет, просто для этого надо немножко
«постараться». Давайте представим себе такую ситуацию: труба камина перекрыта заслонкой; в
топливнике – недогоревшие угли, а поверх них – много сырых дров. Дрова сами ни как не разгораются и к
углям воздух не допускают. В этом случае угарный газ попадет в помещение почти гарантировано. Правда,
в описанной ситуации фактор опасности следует отнести скорее не к камину, а к тому, кто его топит.
2) Камины на самом деле характерны больше другим фактором опасности, это – непосредственно
открытый огонь. Так как между помещением и огнем нет ни каких преград – только открытый портал, то
следует избегать слишком сильного пламени, следить за тем, чтобы головешки не вываливались из камина
и дрова не «выстреливали» искрами в помещение, а так же, чтобы какие-нибудь предметы из помещения не
попадали в камин или не оказывались слишком близко к огню.
Некоторому снижению пожарной опасности способствует использование сухих дров из древесины
лиственных не смолистых пород (поскольку они меньше "стреляют"), а также применение упоминавшихся
выше каминных экранов.
О компромиссах
Таким образом, мы выяснили, что камин и печь – это совершенно разные устройства.
При этом возникает вполне закономерный вопрос: неужели не может быть компромисса – устройства,
которое способно работать и как печка и как камин?
Почему же нет! Ведь сама мать-природа учит нас компромиссам и подает примеры: птицы, которые
не могут летать, зато бегают, как лошади, и наоборот – млекопитающие и даже рыбы, которые могут летать,
и мн. др.
Компромисс, конечно, возможен, и, довольно часто, необходим. Мало того, история печного дела
знает много различных устройств, которые вполне могли бы являть собой пример такого компромисса.
Вот хотя бы взять традиционную русскую печку: это просто чудо многофункциональности! В русской
избе она была настоящим центром жизни: она – и отопительная; она – и варочная, и хлебопекарная, и
лежанка, и даже парилка. А способом топки она вполне похожа на камин.
Особое внимание стоит обратить на другой пример компромиссного решения между камином и печью.
В конце XIX века, в связи с развитием в то время промышленного производства и строительства
многоквартирных городских домов без центрального отопления, а так же в связи с развитием дачного
строительства, в обиходе появились печки заводского изготовления, выполняемые из стали или чугуна,
компактные, не требующие фундамента для своей установки, так как были не слишком тяжелые. Такие
устройства представляли собой топливник в форме параллелепипеда или цилиндра на ножках. Этот
топливник имел дверцу, закрывающую проем для загрузки дров, зольник и патрубок для установки
стальной трубы, отводящей дым. Такие печки были дешевы, просты в установке. Их можно было
установить на любом этаже в любом месте, например, в центре комнаты, а при переезде на другую
квартиру - забрать с собой. Но зато они были чрезвычайно малоэффективны (коэффициент полезного
действия – около 15 процентов – как у камина) и «съедали» много дров – за что, видимо, и были прозваны
«буржуйками».
Топливник у буржуйки был с дверцей и зольником, как это обычно бывает у печек, но тепло она
не аккумулировала, так как была выполнена из металла, а металл, как известно, обладает маленькой
теплоемкостью – быстро нагревается и быстро остывает. Буржуйка нагревала воздух в помещении своей
поверхностью, но только в то самое время, пока она топилась.
При сравнении буржуйки с отопительной печью мы увидим, что она, при определенном сходстве своего
устройства с печью (присутствием зольника, колосниковой решетки и закрывающейся дверцы топливника, а также
способностью нагревать воздух своей поверхностью), все же, не вполне ей соответствовала (отсутствуют
элементы, позволяющие аккумулировать тепло) и была гораздо менее эффективна в тепловом отношении.
В то же время при сравнении буржуйки с камином видно, что те же качества, которые отличают ее от печи,
а именно отсутствие дымовых каналов, делают ее схожей с камином (но, при этом - только отчасти).
В результате мы имеем не вполне печь и не вполне камин. Что ж, ведь компромисс всегда достигался
путем уступок или жертв с обеих сторон.
При своем появлении в XIX веке буржуйка обладала весьма актуальными в то время свойствами:
заводское производство, дешевизна и мобильность – которых не имели другие известные тогда отопительные
устройства. Поэтому она прочно заняла свое место среди печей и каминов, и продолжает занимать его по
сей день.
В наши дни промышленность производит много различных видов усовершенствованных буржуек.
В результате применения новых технологий (например – дожиг топочных газов) они теперь имеют более
высокий коэффициент полезного действия. Внешний вид их стал более разнообразным и привлекательным.
Дверца топливника у современных буржуек, зачастую выполняются из термостойкого стекла, что позволяет
созерцать танец языков пламени в топливнике, и благодаря чему буржуйка начала теснить камин в интерьере.
К сожалению, некоторые производители и продавцы почему-то не называют их своим именем, а предпочитают
их называть каминами или каминными топками или как-нибудь еще, что может дезориентировать не искушенного
покупателя.
Такая путаница с именами имеет свое объяснение. С одной стороны то, что буржуйка является неким
компромиссом между печью и камином, дает повод, в зависимости от обстоятельств, называть ее либо печью,
либо камином. С другой стороны слова «печь» и «камин», по мнению маркетологов, ассоциируются с уютом или
роскошью, а слово «буржуйка» – с неустроенностью, блокадой, землянкой. Поэтому наиболее рьяные маркетологи
избегают называть свой товар словом «буржуйка». Дело же потребителя самому разбираться в том, что есть что.
В связи с этим, наверное, не лишним будет теперь, для удобства потребителя, составить табличку,
в которой все характерные признаки и отличия каминов, отопительных печей и буржуек, для наглядности,
разложить по «полочкам».
Характерные признаки
Устройство
Отопительная печь
Буржуйка
Камин
Основной материал
Камень или кирпич
Сталь или чугун
Камень или кирпич
Нагревает своей поверхностью окружающий воздух
Да
Да
Нет
Топливник имеет закрывающуюся дверцу
Да
Да
Нет
Имеется колосниковая решетка и зольник (или элементы, их заменяющие)
Да
Да
Нет
В теле имеются дымоходы или дымовая камера
Да
Нет
Нет
Аккумулирует своей массой тепло
Да
Нет
Нет
Итак, мы еще раз подтвердили старую истину, что все познается в сравнении.
Теперь, раз уж мы заговорили о буржуйке, грех не вспомнить о таком устройстве, как отопительный
щиток – ведь он является замечательным дополнением к «буржуйке». Возвращаясь к нашему сравнительному
анализу отопительных устройств, мы увидим, что, буржуйке, для того, чтобы быть нормальной отопительной
печью, не хватает элементов, позволяющих накапливать тепло, за счет которого она могла бы обогревать
воздух в помещении в период между топками. Отопительный щиток как раз является таким элементом.
Он представляет собой выложенные из кирпича дымовые каналы. Если пропустить по этим каналам горячие
топочные газы из топливника, то они нагреют объем отопительного щитка, отдавая стенкам каналов свое тепло.
Длина и сечение каналов должны быть таковы, чтобы сила тяги, развиваемая дымовой трубой, способна была
протянуть по ним топочные газы из буржуйки. Таким образом, комбинация: буржуйка плюс отопительный
щиток – может вполне заменить отопительную печь.
На практике часто также применяется еще и другой – альтернативный – вариант превращения буржуйки
в печку, а именно: просто обкладывание металлического топливника кирпичом. Этот вариант весьма популярен
среди дачников, но, хотя в некоторых случаях и возможен, все же он гораздо менее удачный, чем применение
отопительного щитка. Дело в том, что:
Во-первых – обкладка кирпичом топливника не прибавляет протяженности дымовым каналам, и большая
часть тепла все равно вылетает в трубу. За одну топку обложенная кирпичом буржуйка способна накопить
тепла в несколько раз меньше чем отопительная печка, при одинаковом расходе топлива.
Во-вторых – во время топки стенки металлического топливника раскаляются, а раскаленный металл
активнее вступает в реакции с газами и, образуя различные соединения, коррозирует, в результате чего
могут возникнуть повреждения корпуса топливника, прогары или трещины в местах стыков стенок.
Кирпичная обкладка топливника затрудняет контроль состояния его металлических поверхностей и одновременно
способствует ускорению процесса коррозии, поскольку металлические стенки в кирпичной обкладке нагреваются
сильнее.
Отчасти эту проблему позволяет решить обкладывание кирпичом буржуйки с зазором для циркуляции
воздуха между ее металлическим корпусом и кирпичной кладкой. Воздух, попадая в этот зазор через
вентиляционные продушины и протекая по нему, забирает тепло от корпуса топливника и выносит его
в помещение. Такой способ часто применяется для имитации камина на основе буржуйки, у которой дверца
топливника выполнена из термостойкого стекла. Однако всех проблем этот способ не решает.
Для металла (даже для легированных сталей) нагревание до такой температуры, которая возникает
в топке (800 – 900 градусов по Цельсию) является экстремальной ситуацией, поэтому металлические
топливники и дымоотводящие трубы нуждаются в постоянном контроле их состояния. В случае нарушения
их целостности (прогары, трещины, расхождение стыков), горячие топочные газы могут попадать в
пространство зазоров для циркуляции воздуха или в помещение. При этом не исключено и такое явление,
которое используется в упоминавшемся выше дожиге топочных газов, а именно: если горячие топочные газы
попадают в среду, более богатую кислородом, они вновь вспыхивают. Это явление, если оно не контролируемо,
может послужить причиной пожара.
Нарушения целостности корпуса буржуйки в том случае, если она ни чем не обложена, легко
обнаруживаются визуально – во время топки эти места начинают просвечивать. Если же она обложена кирпичом,
обнаружить их своевременно будет гораздо сложнее.
Вывод: следует стараться обходится без обкладывания буржуйки кирпичом. Если же обойтись не удается,
то – использовать топливник и дымоотводящие трубы, выполненные из сортов металла, наиболее устойчивых
к воздействию высокой температуры, и принять все возможные меры для облегчения контроля их состояния.
Заключение
За рамками настоящей статьи осталось очень много полезной и интересной информации о каминах
и о различных типах печей. При необходимости, ее можно почерпнуть в Интернете и в специальной литературе,
например в книге И.И. Ковалевского «Печные работы» (Москва. Профтехобразование 1961 г. Высшая школа.
1973г. и 1977г.). Из названной книги можно узнать и те подробности об отопительной печи и камине,
которые были опущены в настоящей статье.
На нашем сайте также имеется интересный материал о печках –
«Печные работы»
(http://www.stroymusey.ru/plumbing/ovenworks.php), взятый из книги «Строительное искусство»
Н. Фадеева 1930 года издания.
Что касается настоящей статьи, она не претендует на то, чтобы быть истиной в последней инстанции;
она не пропагандирует ни какого определенного отопительного устройства; она лишь наводит на размышления,
которые, в свою очередь, конечно, должны способствовать принятию взвешенных решений по устройству и
применению печей и каминов. Ведь особенность нашего рынка в том, что он не просто стремится удовлетворить
любые потребности и желания потребителя, а стремится к этому отчаянно. И что бы мы такого ни захотели,
на все он нам ответит «есть» (даже если этого на самом деле нет). Поэтому, неплохо было бы нам самим знать,
чего следует хотеть, понимать, то ли нам предлагают, что мы хотим, и уметь распознавать в буржуйке буржуйку,
даже тогда, когда она «наряжена» камином.
)
)
