Дымоход для твёрдотопливного котла

Человек нуждается в тепле на уровне физиологии. Так, в теплое время года мы обогреваемся за счет природных источников тепла – солнца, нагретой земли, а вот в холодное – используем специальные приспособления, аккумулирующие тепло. Это печи, камины, буржуйки, голландки и другие, не менее мощные, отопительные приборы. Традиционно они включают в свой состав очаг и дымоход для твёрдотопливного котла.

ЧТО ТАКОЕ ДЫМОХОД

Мы часто слышим выражение «комфортное тепло» и редко задумываемся о том, что же оно обозначает. Все очень просто. Это тепло без запаха дыма и гари. Известно, что процесс топки твердого топлива в очаге сопровождается выделением дыма и горючих газов, которые должны выводиться из помещения наружу. Раньше, при отсутствии дымохода, дым валил прямо в помещение и выходил на улицу через небольшие отверстия в стенах дома. Позже человек изобрел вытяжку, способствующий эффективной силе тяги и хорошей циркуляции воздуха. Кроме того, вместе с дымом из топки выходят вредные вещества – сажа, пепел, гарь и копоть, которые могут оседать на стенках дымохода и, накапливаясь, со временем затруднять движение дымовых газов.

Качество дымохода твердотопливного котла можно легко оценить. Главным показателем эффективной работы печной трубы считается хорошая сила тяги, то есть, скорость продвижения по трубе дымовых газов. Поскольку вместе с горючими веществами наружу могут вылетать искры, то главным требованиям к дымоходу считается его огнеупорность и термостойкость, а также он должен быть смонтирован в соответствии с требованиями пожарной безопасности. Вытяжка для твердотопливного котла может иметь разное сечение, поэтому его комплектация с топкой должна производиться опытными специалистами согласно техническому паспорту отопительного прибора.

ЧТО ТАКОЕ СИЛА ТЯГИ

Сила тяги – это техническая характеристика дымохода, отражающая качество его работы. Сила тяги отражает скорость движения горючих газов по трубе и образуется за счет столкновения потоков воздуха с разной температурой (теплого и холодного), а также разного давления в топке и атмосфере. Сила тяги зависит от размера сечения (в слишком узком дымоходе тяга слабая, а в слишком широком – высокая). Кроме того, сама тяга напрямую зависит от конфигурации дымохода (наличием поворотов, углов, высоты, притока чистого воздуха с улицы).

Считается, что чем проще конфигурация стояка печной трубы, тем лучше сила тяги, поскольку не нарушается направление движения горючих газов и не происходит их смешивание. Внутренние стенки дымохода для твердотопливного котла должны быть гладкими, чтобы не создавать сопротивления проходящему дыму. Оптимальный вариант дымовой трубы – круглый. Часто бывает технически невозможно его монтировать. В таком случае устанавливается труба другой геометрической формы (квадратной, прямоугольной, овальной). Недостатком таких сооружений считается затруднение движения дыма за счет образования завихрений в углах.

Иногда происходит нарушение тяги, когда дым начинает валить в помещение (такой процесс носит название «обратной тяги»), а также ослабление тяги, когда нарушается баланс теплой и холодной температуры в помещении и на улице. Известно, что эффективной тяге способствует высокая разница температурного режима в комнате и за пределами помещения, причем, в доме должно быть очень тепло, а на улице очень холодно. Летом, когда температура в доме и на улице примерно одинаковая, нарушается сила тяги.

Для проверки силы тяги применяются специальные приборы (анемометры), которые используются по назначению работниками компетентных служб, а в быту обычно не используются. В бытовой практике сложно оценить силу тяги, можно лишь проверить ее наличие при помощи обыкновенного листа бумаги (он может отклоняться в какую-либо сторону, либо оставаться недвижимым). Сила тяги обычно проверяется во время непосредственной работы твердотопливного котла. О ее качестве говорят следующие показатели:

• при слишком высокой силе тяги слышен гул и гудение в дымовой трубе. Снизить тягу в этом случае поможет шибер (дымовая задвижка);
• дым начинает валить в помещение из имеющихся печных отверстий, что предупреждает нас о низкой тяге.

Для устранения неполадки следует открыть по шире задвижку, увеличив, таким образом, сечение дымохода и, соответственно, приток воздуха в котел.

Важную роль для тяги играет, длинна дымохода. Простыми словами, тёплые дымоходные газы, поднимаясь по дымоходу на прямых его участках набирают скорость, это в свою очередь увеличивает поток дымовых газов через дымоход. Формула приведена ниже доказывает зависимость тяги от длинны, сечения и гладкости стенок дымохода, а также температур как внутри помещения, так и на улице.

Q         = поток воздуха, м³/с
A         = площадь сечения трубы, м²
C         = коэффициент, вводимый из-за трения (обычно берутся значения от 0.65 до 0.70)
g          = ускорение свободного падения, 9.807 м/с²
h          = высота трубы, м
Ti         = средняя внутренняя температура, К
To        = абсолютная внешняя.

Следующий очень важный момент это конструкция дымохода. Чем меньше поворотов, горизонтальных участков дымохода, заужений дымохода тем лучше тяга. Это связанно с тем, что дымовые газы из котла по дымоходу поднимаются по спирали вверх и на каждом изгибе происходит изменение курса движения дымовых газов, ломается спиралеобразная траектория движения, происходит обычное перемешивание дымовых газов.

 
ЧТО ТАКОЕ ТЕРМОСТОЙКОСТЬ ДЫМОХОДА ДЛЯ ТВЕРДОТОПЛИВНОГО КОТЛА

Термическая стойкость дымохода для твердотопливного котла предполагает способность выдерживать высокие температуры. Дело в том, что температура горючих газов может варьироваться от 100 до 750 градусов по Цельсию, поэтому требование к термостойкости в каминостроении особенное. В качестве материала для дымохода может использоваться огнеупорный кирпич, керамика, нержавеющая сталь, стекло.

ЧТО ТАКОЕ ДЫМОХОД ИЗ МЕТАЛЛА

В современном печном строительстве широкое применение получил стальной дымоход, изготовленный из огнеупорной, жаропрочной стали. Они выполняются из двух видов стали – черной и нержавеющей. К недостаткам дымоходов из черной стали относится их высокая подверженность воздействию агрессивных веществ на внутренние стенки трубы. Агрессивные вещества образуются за счет химической реакции конденсата с веществами, содержащимися в дымовых газах.

Соответственно, при постоянном воздействии агрессивных веществ на дымоотвод, в конце концов, произойдет деформация его поверхности, что создаст опасность возникновения пожара. Нержавеющая сталь, из которой изготовлена вытяжка для твердотопливного котла, содержит в своем составе комплекс легирующих компонентов – титан, молибден, никель, которые придают устойчивость трубе, повышают ее устойчивость к перепадам температур и воздействию агрессивных веществ и конденсата на стенки трубы. Кроме того, стальные газоходы являются недорогим и качественным выбором.

Стальные дымоходы бывают нескольких типов. Наиболее востребованы одно- и двухконтурные, дополненные изоляционным базальтовым слоем. Особенно часто можно встретить двухконтурные каналы, состоящие из двух поверхностей – гладкой внутренней и шероховатой внешней, внутри которых расположена изоляция. Гладкий внутренний слой не позволяет продуктам горения (саже, гари и копоти) оседать на стенках трубы, тормозя процесс тяги; изоляция позволяет внешнюю поверхность дымохода оставаться холодной даже при температуре горючих газов в 750 градусов по Цельсию.

Огнеупорный кирпич — кирпич, предназначенный для внутренней облицовки печей, каминов, дымоходов и дымовых труб. Такой кирпич выдерживает температуру до 1000 °C без потери прочности. Он хорош для монтажа дымохода для устройств с низким КПД и нежелателен для современных твердотопливных котлов, поскольку стенки такого дымохода долго нагреваются, и на них выступает конденсат. Какова же причина возникновения конденсата и чем он вреден? Любое топливо состоит из горючих (углерод+водород+сера) и негорючих (кислород + зола+вода) составляющих. При сгорании водород соединяется с кислородом, образуя водяной пар. Кроме того, любое топливо содержит воду (при сгорании антрацита в дымовых газах содержится до 3% водяного пара, а при сжигании дров средней влажности - до 30% водяного пара).

При протопке, дымовые газы, проходя по дымоходу, неизбежно охлаждаются, водяной пар на стенках дымохода конденсируется (превращается в воду), растворяет в себе сажу, т.е. соединяясь с продуктами сгорания топлива в агрегате, образует, соответствующие кислоты или их смеси. В числе таких кислот – соляная, азотная и серная. В некоторых случаях, может образовываться их смесь, так называемая «царская водка». Все это и есть конденсат - весьма агрессивная черная жидкость с очень неприятным запахом.

Вот этот самый конденсат и приводит к сильному и быстрому разрушению дымоходов, образованию микротрещин и проникновению дымовых газов от агрегата в жилые помещения либо в соседние вентиляционные каналы. После образования трещин в дымоходах процесс их разрушения идет лавинообразно и вызывает побочные разрушения внутренней отделки.

Дымоходы из стекла – это довольно редкое явление, характеризуются низкой тепловой инертностью, полным отсутствием коррозии и довольно экстравагантным видом. Такой дымоход находится в ценовом сегменте, доступном узкому кругу лиц. Необходимо учитывать не только высокую цену материала, но прежде всего высокую цену работы по монтажу такого дымохода.

Много людей делают выбор в пользу дымохода из асбоцементных труб. Дымоходы такого типа отличаются не только низкой ценой, но и низким качеством по всем параметрам. Помимо того, что дымоходы из асбоцементных труб обладают повышенной пожароопасностью, они еще ко всему являются канцерогенными. По этому такой вид дымохода нельзя использовать для отвода дымовых газов твердотопливного котла.

Керамический дымоход. Отличный дымоход для твердотопливного котла это керамический дымоход. Самый распространённый в Украине керамический дымоход это Schiedel Uni. Керамический дымоход обладает высокой огнеупорностью, допустимая температура дымовых газов  до 1200 0С , не поддается воздействию атмосферных явлений и не боится конденсата. Конденсат через сливочное отверстие отводится в канализацию или емкость установленную под носиком лейки. Керамический дымоход может устанавливаться как внутри помещения, так и на фасаде. Важным фактором для пользователей есть то, что в случае возгорания сажи дымоход Schiedel Uni выдержит такую термонагрузку, поскольку температура горения сажи составляет 1100 - 1200 0С.

ЧТО ТАКОЕ АДАПТОР ДЛЯ КОТЛА

Отопительное сооружение является технически сложным приспособлением для обогрева помещения. Оно включает в свой состав очаг и дымоход, которые соединяются друг с другом при помощи специальных приспособлений. Так, для соединения теплогенератора с дымовой трубой используется адаптор для котла, который представляет собой трубу различного сечения по всей длине, но одинаковой развальцовки по обеим сторонам.

Дымоотвод прослужит вам длительное время (порядка 10-15 лет) при систематическом и правильном уходе – постоянной чистке внутренней поверхности трубы, использовании топлива, рекомендованного для той или иной модели отопительного прибора и т.д.