Конвекция или излучение

Конвекция или излучение.

Каким образом камин отапливает дом?

Для этого у каминной топки вариантов не так много – это либо конвекция, либо излучение.  Разберем каждый из этих способов по отдельности. 

Конвекция.

Если вспомнить уроки физики, то конвекция – это перенос энергии струями жидкости или газа (в нашем случае рассматриваем газ). При конвекции происходит перенос вещества в пространстве. Таким образом, нашим теплоносителем является воздух, который под воздействием гравитационных сил без устали циркулирует в помещении, разогреваясь от стенок камина. 

Таким способом мы можем отопить не только ту комнату, где находится камин, но и весь дом. Разведя воздуховоды к каждой комнате, в любую из них сможем подать необходимую порцию теплого воздуха.  Именно конвекционные камины у нас строят 95% процентов людей. Причин для этого масса: начиная от простоты монтажа и заканчивая относительной дешевизной такой системы.

Но мало кто задумывается, что в итоге Вы получаете самое неудобное, зачастую вредное отопление. Сам по себе воздух является очень хорошим изолятором, а мы им упорно пытаемся разогреть дом. Как следствие внешние стены всегда холоднее, чем воздух в помещении. Исследования НИИ Германии выявили интересный факт. Оказывается при холодных ограждающих конструкциях, для того чтобы человеку было комфортно находится в помещении, воздух необходимо держать на уровне +25С – +27С. И это в то время, когда врачи считают уже вредным вдыхать в легкие человека воздух выше +18,3С. Всем нам привычная температура воздуха в помещении +22С – +25С – это всего лишь дань нашему неправильному отоплению от радиаторов (которые также по большей части отапливают конвекцией).

Ученые установили, что при температуре выше +19С, человек начинает испытывать холодовой дискомфорт, который прекращается только после +30С. Это объясняется тем, что при температуре воздуха больше +18,3С начинает активно испаряться влага с кожи человека, что в свою очередь сопровождается увеличением теплопотерь тела и, как следствие, ощущению прохлады. Т.е. при конвекционном отоплении мы вынуждены поддерживать в доме температуру от +25С и выше, для того, чтобы чувствовать себя комфортно.  

А теперь к этому давайте еще добавим несколько физических свойств воздуха.

Из-за того, что у горячего воздуха плотность меньше, он всегда находится вверху, соответственно более холодный внизу. На практике получаем: голова находится на уровне +26С, а ноги +18С. Все помнят пословицу «держи ноги в тепле». Эта проблема еще более явно проявляется в домах, которые имеют второй этаж. Очень часто от клиентов слышу, что на втором этаже гораздо теплее, чем на первом. И к этому нечего добавить, кроме того, что это нормально.

Опять же, банально, при малейшем сквозняке тепло выходит на улицу просто огромными порциями. Т.е. вопрос еще стоит и в экономичности такого отопления!?  

Еще важная особенность тепловоздушного камина – это регулярные скачки температуры. При активном горении температура растет, происходит выброс большого количества энергии, но как только дрова перегорают, мы тут же начнем ощущать холод.

Единственное место, где можно и нужно использовать такое отопление – это на дачах, либо застекленных лоджиях. Как раз в этом случае большая порция тепла в короткий промежуток времени очень необходима. Настывшему дому нужно много энергии, чтобы разогреться. А весь дискомфорт от высокой температуры внутри помещения не так страшен, учитывая, что человек проводит там максимум 2-3 дня.

Таким образом, конвекционный обогрев помещений является более энергозатратным и нерациональным. В процессе такого обогрева регулярно перегревается и пересушивается так необходимый для дыхания воздух, что является причиной частых заболеваний дыхательных путей. На каминной топке регулярно подгорает пыль, которая поднимаясь в воздух, загрязняет его.

Излучение.

Совсем другое дело излучение. Возвращаясь к курсу физики: излучение – перенос энергии, без переноса вещества. Энергия переносится по средствам испускания электромагнитных волн. Важной особенностью такого способа отопления является то, что воздух как раз практически не греется.

Теплоемкие камины, печи в большей степени греют тело человека, предметы, стены и пр., а в меньшей собственно сам воздух. Сухой воздух не поглощает и не излучает энергию тепла, т.е. является для нее просто «прозрачным». Тепло от такого камина мы будем ощущать всей поверхностью кожи. В доме при таком отоплении устанавливается идеальный микроклимат, у Вас будет ощущение тепла при гораздо более низких температурах (от +16С). Вспомните, когда ранней весной из-за туч выглядывает яркое солнышко. Несмотря на то, что температура воздуха на улице может быть даже +10С Вам очень тепло! Вот так работает излучение, так работает печка, так работает теплоемкий камин.

Вы заметили, что теплоемкие камины не строятся до самого потолка, обычно их высота ограничивается 2-2,2 метра. Потому что максимальный рост человека именно такой, и нет надобности, греть все что выше. С одной стороны это экономия, с другой еще один крайне важный аспект. Когда мы обогреваемся от печки, то равномерно по всему телу получаем одинаковую температуру и это очень важно для Вашего здоровья. Все в тепле и ноги, и голова. Тут даже теплые полы уходят на второй план по комфорту.

Еще одно достоинство теплоемкого камина, в отличии от конвекционного – это отсутствие резких выбросов тепла. Пускай такая система более инертная, но она и более комфортная. Температура пусть с небольшими колебаниями, примерно находится на одном уровне, у нас нет ощущения «сауны» около камина.  

Человек на протяжении всей своей истории ощущал энергию солнца. Не зря у многих древних народов – это был символ высшего божества. Потому что именно оно согревало людей, как раз посредством   излучения. Таким образом, именно такой способ отопления является для нас естественным и традиционным.

Подведем черту.

При конвекционном камине стены дома холодные, воздух горячий. Его температура должна быть не меньше +25С, что является достаточно вредным для здоровья. К тому же, мы имеем вечный круговорот пыли и пересушенный воздух. Дров тратим больше, комфорта минимум. Для дачи такое отопление сойдет, но не более того.

При теплоемком камине, печке - стены теплые, воздух более холодный. У нас естественное ощущение тепла, система отопления инертная, что позволяет нам реже подходить к источнику обогрева. Температура более ровная, ощущение тепла постоянное, дров тратим меньше, комфорта получаем больше!

Стройте комфортные камины, получайте удовольствие от огня!

Павел Ковалевич 

Нордкамин, Гродно 2016