Конвекция – это циркуляция воздуха в помещении между печью, (либо ее внутренним пространством, если камин или печь имеет конвекционный кожух), и помещением.
Чем быстрее идет циркуляция воздуха, тем быстрее идет прогрев помещения, тем равномернее прогревается оно по высоте, соответственно, тем более комфортно чувствуют себя люди, которые находятся в этом помещении.
Плечо конвекции – это перепад высоты, разница между уровнем, на котором воздух заходит во внутреннее пространство конвекционной печи или камина, то есть между топкой и кожухом снизу и уровнем, где выходит уже нагретый воздух.
Если в доме стоит обычный современный камин, у которого снизу под топкой сделана ниша, куда заходит воздух на нагрев, а сверху, на высоте не ближе чем 30 см. от потолка расположены решетки, из которых выходит уже нагретый воздух, то в такой ситуации плечо конвекции составляет в среднем 2,5 м (при высоте потолка 3-и метра). В данном случае плечо конвекции уже значительно больше.
Чем больше плечо конвекции, тем лучше возникающая конвекционная тяга, то есть скорость потока воздуха, который в условиях высокой температуры имеет возможность разогнаться в этой внутренней зоне и с большой скоростью выйти из зоны камина, соответственно, с такой же скоростью увлекая за собой воздух снизу. Если подойти и поднести руку к решеткам на выходе у такого камина или наоборот, снизу на входе, где воздух засасывается во внутреннюю зону, можно ощутить очень мощное движение воздуха. Именно за счет большого плеча конвекции возникает ситуация, когда «дует» так, как будто работает некая турбина, хотя это все работает за счет разницы в высоте и разгона потока воздуха.
Чем больше плечо конвекции, тем больше разгон потока воздуха, тем лучше осуществляется теплосъем с топки. А чем быстрее и лучше отводится тепло от топки, тем лучше она воспринимает его от огня, тем самым увеличивая КПД.
Например, если снизу мы подставим турбину и начнем сильно нагнетать воздух в каналы, по которым циркулирует и нагревается воздух в помещении, то все будет происходить гораздо быстрее и эффективнее. В данном случае благодаря именно большому плечу конвекции и увеличивается КПД, увеличивается скорость потока, увеличивается количество тепла передаваемого в помещение за единицу времени.
Часто можно услышать. «Вот, у вас весь воздух выходит наверху, он там и будет оставаться». Это заблуждение, потому-что если плечо конвекции большое, то циркуляция очень хорошая, воздух не будет застаиваться и разница температуры между полом и потолком не будет больше, чем 7-10 градусов, именно благодаря большому плечу конвекции. А вот при работе небольших печей, готовых каминчиков, плечо конвекции небольшое и циркуляция потока воздуха очень небольшая, поэтому идет большое расслоение нагреваемого воздуха по высоте. Потому что воздух не успевает разогнаться, выходит и тут же смешивается с окружающим воздухом, частично его подогревая. Возникает сильное расслоение по температуре, близкое к обычной накопительной печи.
Поэтому, в небольших печах конвекционный кожух не выполняет своей функции, он лишь снижает температуру боковых поверхностей, препятствует теплоотдаче, значительно снижая КПД.
Если раньше очень сильно пропагандировались даже самые маленькие печурки, имеющие конвекционный кожух, как приборы, которые дают гораздо больше тепла, то сейчас именно это поставлено под сомнение. Потому что (как мы уже отмечали) эффективная теплопередача за счет конвекции осуществляется, если у нас достаточно большое плечо конвекции, то есть расстояние между заходом воздуха в зону камина внутреннюю и выходом. Что касается небольших печек, имеющих высоту 0,5 м – 1м, то здесь плечо конвекции минимально. И горячий воздух между топкой и кожухом не получает такого разгона. Он выходит через верхние щели и тут же смешивается с окружающим воздухом, то есть конвекция в данном случае минимальна и не оказывает такого существенного влияния на КПД, в отличие от большинства действующих современных каминов. Мало того, такой кожух снижает теплопередачу, и КПД, его функция только защитная.
Сейчас уже многие производители это поняли и стали гораздо больше уделять внимание этому и небольшие печи стали больше делать без конвекционного кожуха, чтобы они со всех сторон отдавали только лучистое тепло.
Минус? Да, есть. Такая печь – горячая со всех сторон, поэтому, конечно, обращение с ней должно быть, гораздо более аккуратное и соответственно, нужно ограждать семью, детей от возможного соприкосновения с такой печью. Хотя, в любом случае, если в доме горит огонь, проблемы безопасности домочадцев, присутствуют всегда. А вот качество тепла от подобной печи, конечно, значительно лучше и теплотворная способность тоже, потому, что они относительно низкие и излучают тепло во все стороны, но на нижнем уровне. Поэтому воздух, нагреваясь от поверхности самой печи, устремляется вверх, а на его место также приходит воздух снизу более прохладный. Поэтому такая печь, находясь в нужном месте, дает такое же тепло, как хорошая чугунная батарея и конвекция присутствует и хорошо перераспределяет тепло в помещении, но лучистое тепло преобладает и это хорошо.
