Температура в дымоходе

Образование конденсата и борьба с ним
(взято из книги для печников)
Некоторые печи страдают одним дефектом — они конденсируют, то есть выделяют черную жидкость со специфическим запахом, которая образуется в результате выпадения водяных паров и паров смолистых веществ на стенках дымовой трубы. Со временем конденсат пропитывает печную кладку насквозь, она становится сырой, тяга снижается, а кладка быстро разрушается. Пятна с наружной стороны печи удаляются только путем срубания кирпича и оштукатуривания таких мест цементным раствором, а чаще всего кладку заменяют новой. Выделяемые конденсатом тяжелые запахи приводят к невозможности проживания в доме. Даже в самом сухом топливе имеется небольшое количество влаги. Кроме того, при сгорании топлива также образуется водяной пар.
Дымовые газы с невысокой температурой и каким-то количеством воды в виде пара, проходя по каналам печи и трубы, охлаждаются, соприкасаясь с холодными стенками трубы, оседают на поверхностях трубы каплями, которые стекают вниз. Обилие стока зависит от количества конденсата. Чтобы имеющаяся вода в горячих газах лучше испарялась, температура последних должна быть повышенной. На хорошо нагретых стенках трубы осевшие капли влаги быстро испаряются. Нормальная температура отходящих из печи газов перед выходом в трубу считается 120-140°C, а при выходе из трубы в атмосферу — не ниже 100°C.
Если дымовые газы при выходе в трубу, то есть у вьюшки, достигают температуры около 250°C, то конденсата никогда не образуется, улучшается тяга. Печи при таких условиях быстрее нагреваются, потребляя меньше топлива. Определить температуру выходящих газов можно простым способом, воспользовавшись сухой лучиной. Лучину кладут поперек отверстия вьюшки во время топки. Если через 30-40 мин вынуть лучину и соскоблить с нее ножом закопченную поверхность, то можно установить температуру газов. Цвет лучины не меняется при температуре до 150°C. Если лучина желтеет до цвета корки белого хлеба, значит, температура дошла до 200°C. Если лучина стала коричневой, как корка ржаного хлеба, то температура поднялась до 250°C. Почерневшая лучина указывает на температуру около 300°C, а когда она превращается в уголь, то температура достигает 400°C.
Таким образом, при топке печи температуру газов надо регулировать так, чтобы у вьюшки она была в пределах 250°C. Следует знать, что в летнее время конденсат или совсем не образуется, или бывает в небольшом количестве. В образовании конденсата большую роль играют размеры колосниковой решетки, правильно поднятый под и устройство горнила у русской печи, размеры канала, толщина стенок, длина и высота дымовой трубы, температура ее нагрева, влажность применяемого топлива, температура выходящих газов из трубы и избыточное количество дымоходов в печи. Высота дымовой трубы должна быть не менее 5-6 м, считая от уровня зольниковой камеры или пода русской печи. Толщину кладки стенок трубы следует выполнять в полкирпича (12 см). Более тонкие стенки трубы быстро нагреваются и быстро остывают, что приводит к образованию конденсата. Такие трубы необходимо утеплять.
Различные трещины в трубе и печи, сквозь которые проникает холодный воздух, также способствуют охлаждению газов и образованию конденсата. Когда сечение канала трубы (дымохода) выше требуемого для данной печи, то дымовые газы поднимаются по ней очень медленно и холодный наружный воздух охлаждает их в трубе. Большое влияние на силу тяги, то есть на выход дымовых газов, оказывает гладкость стенок дымоходов. Чем стенки ровнее, тем сильнее тяга. Все шероховатости в трубе способствуют снижению тяги и задерживают на себе сажу. Иногда для улучшения тяги в печах приходится перекладывать трубы, уменьшая размеры дымохода, опуская или поднимая высоту трубы на крыше. Делают это до тех пор, пока не получают удовлетворительного результата. В местах сужения дымохода следует стесывать прямые углы, чтобы обеспечить более плавный переход газов.
На тягу в трубе также влияет ветер. Это бывает тогда, когда он дует горизонтально. Встретив трубу, ветер отклоняется от своего направления вверх, в сторону выходного отверстия трубы. При этом около трубы разрежается воздух, и газы лучше выходят из дымохода, как бы высасываются из него. Если ветер дует сверху вниз, то он задувает «опрокидывает» газы в трубу и тяга снижается до минимума. Чтобы уменьшить действие ветра на выходящие из трубы газы, необходимо скашивать наклонные плоскости труб, а еще лучше накрывать их металлическими колпаками-зонтами со скошенными плоскостями. Ударяясь о них, ветер отклоняется от своего первоначального направления и не попадает в трубу. Кроме того, колпак предохраняет верх трубы и ее стенки от намокания и размывания дождевыми водами. В сырых трубах снижается тяга.
Большую роль играет и процесс сгорания топлива. Дерево воспламеняется при температуре не ниже 300°C, каменный уголь — при 600°C. Нормальный процесс горения протекает при более высокой температуре: 800-900°C и 900-1200°C, соответственно. Такие температуры обеспечивают непрерывное горение при условии, что кислород воздуха поступает без перерыва в потребном для горения количестве. Когда его подается слишком много, топливник охлаждается, а горение ухудшается, так как для хорошего горения нужна высокая температура. Не следует топить печь при открытой топке. При полном сгорании топлива цвет пламени соломенно-желтый, а дым белый или почти прозрачный. В этом случае сажа почти не откладывается на стенках каналов печи и трубы. При недостаточной подаче кислорода в печь топливо сгорает не полностью, дрова тлеют или горят темно-красным пламенем, а из трубы идет черный дым, который уносит с собой несгоревшие мельчайшие частицы топлива. В этом случае на стенках каналов печи и в трубе эти частицы оседают и быстро засоряют их.
Следует обратить самое серьезное внимание на утепление чердачного пространства и находящихся там труб, закрыв все отверстия. Сквозные ветры быстро все остужают и повышают конденсацию. Имеются многоканальные печи или бесканальные с большими внутренними тепловоспринимающими поверхностями. В таких печах горячие газы отдают им много тепла, а сами выходят в трубу сильно охлажденными, образуя много конденсата. Все рассмотренные выше рекомендации для этих печей не дают положительных результатов. Такие печи приходится перестраивать, чтобы повысить температуру выходящих газов. Это достигается следующими мероприятиями: сокращением внутренних тепловоспринимающих поверхностей печи или устройством небольших окошек — отверстий из топливника в последний или последний и предпоследний дымоходы.
Для перестройки таких печей приходится разбирать часть кладки с передней или другой стороны, или с двух сторон и после исправления заложить так, чтобы ремонтируемое место ничем не отличалось от ранее выполненной кладки. Например, когда в печи имеется семь дымоходов, то для того, чтобы ликвидировать конденсат, один или два канала (последний и предпоследний) или только один из них отключают, перекрывая вверху и внизу. При этом повышается температура отходящих газов. Эти каналы можно не отключать, а устроить из топливника печи к ним небольшие окошки сечением примерно 50х50 мм. Такое квадратное окошко выкалывают в кирпиче, но это не всегда легко выполнить. Поэтому просто стесывают или скалывают кирпич с одной стороны в таком количестве, чтобы эти окошки имели площадь 25 см2. Это надежный способ устранения дефекта, так как повышается температура отходящих газов до нормы и струйки горячего воздуха из топливника попадают в каналы, поднимая в них температуру. Следует указать, что наибольший эффект дает небольшое сокращение каналов или внутренних тепловоспринимающих поверхностей с дополнительным устройством к ним окошечек из топливника.

Цель работы — определение влияние конструктивных параметров трубы, скорости и температуры газов на потери тяги. Обоснование выбора оптимального диаметра гладкой металлической трубы. Сравнение круглых гладких металлических труб с кирпичной трубой. Определение технических возможностей кирпичной трубы «четверик» и «пятерик». Регулировка тяги.

Расчет диаметра дымовой трубы обычно проводят исходя из количества сжигаемого топлива за один час, и соответственно количества дымовых газов, проходящих по трубе и задавая скорость дымовых газов. Однако такой подход не является оптимальным.

Если задать определенное значение потерь давления в трубе, то можно рассчитать оптимальное соотношение диаметра трубы и скорости дымовых газов через нее. Получено аналитическое выражение для определения оптимального диаметра трубы. Определены технические возможности кирпичной трубы «четверик» и «пятерик».

В работе показаны возможности по регулировке излишней тяги способом установки дополнительной задвижки перед трубой. Приведена эквивалентная схема печной системы.

Ключевые слова: тяга трубы, металлическая гладкая труба, труба «сендвич», кирпичная труба, потери давления.

Природа возникновения тяги в дымовой трубе для бытовой печи и для котельных агрегатов одна и та же. Но режим работы бытовой печи и котельного агрегата значительно отличаются по режиму работы. Печь топится периодически один-два раза в сутки. А котельный агрегат, как правило, работает непрерывно. Это накладывает свои особенности и на режим работы дымовой трубы. При сжигании дров в печи труба из полностью холодного состояния начинает прогреваться, и не всегда успевает полностью прогреться за время сгорания дров, что приводит к значительно большим падениям температуры на трубе . И после окончания процесса горения опять полностью охлаждается. Это необходимо учитывать при определении величины тяги трубы и расчете ее конструктивных параметров.

Естественной тягой называется разность давлений ∆Р наружного воздуха и горячих газов в печной трубе и определяется разностью веса двух столбов газа с разными температурами и одинаковой высотой. Тяга трубы и приводит в движение дымовые газы в печи. Здесь тяга трубы будет рассмотрена именно, как тяга трубы, без учета тяги самой печи. Поскольку величина тяги самой печи («самотяга») зависит в значительной мере от конструктивных особенностей печи, то ее влияние на тягу трубы при данном рассмотрении учитываться не будет.

Давление создаваемое в трубе газами , :

Где — высота дымовой трубы (м),

— плотность дымовых газов в дымовой трубе (кг/м³),

g — ускорение свободного падения (9,81 м/с²).

Поскольку состав дымовых газов в трубе бытовой печи не сильно отличается по составу от воздуха, то вместо плотности дымовых газов можно взять плотность воздуха при соответствующей температуре в трубе. Ошибка при этом будет ничтожной .

Давление, создаваемое на том же уровне наружным воздухом:

Где — плотность наружного воздуха, зависящая от температуры и давления воздуха (кг/м³).

Сила естественной тяги:

= = — = ) (Па) (3)

Где – тяга, создаваемая дымовой трубой с учетом падения давления на внутреннем сопротивление трубы. При нулевых потерях в трубе =;

— теоретическая тяга дымовой трубы или разрежение при закрытой задвижке в Па;

— потери давления в трубе;

– атмосферное давление =100000Па;

— температура наружного воздуха (К);

— средняя температура газов в дымовой трубе (К);

287,1 — газовая постоянная воздуха(Rв).

Газовая постоянная газообразных продуктов сгорания (Rг) зависит от их состава.

В таблице 1 приведены характеристики составляющих дымовых газов.

Таблица 1

Характеристики составляющих дымовых газов

Тогда для воздуха:

С =

Окончательная формула тяги дымовой трубы:

=С ** ( — ) (Па) (5)

Формула (5) дает точное значение для воздуха. Поскольку дымовые газы состоят большей частью из азота и остатков кислорода, а и паров О значительно меньше, то формула (5) даст достаточно точное значение тяги в трубе.

На рисунке 1 приведены графики изменения теоретической тяги трубы, рассчитанные по формуле (5) для разных внешних температур воздуха.

Рис. 1. Графики изменения теоретической тяги трубы

Как видно из графиков рисунок 1 температура внешнего воздуха весьма заметно влияет на величину тяги в дымовой трубе, особенно при небольших температурах дымовых газов.

На рисунке 2 приведены графики тяги трубы, полученные расчетом по формуле (5) и полученные при испытании печи ПДКШ 2,0. Замеры проводились цифровым датчиком дифференциального давления Прома-ИДМ-010–025-ДД1 с минимальным пределом измерения 60 Па.

Рис. 2. График разряжения в трубе печи ПДКШ 2,0

Отличие измеренного значения разряжения в трубе и рассчитанного по формуле (5) можно объяснить тем, что состав дымовых газов в процессе сгорания дров изменяется. На начальном этапе горения дров в дымовых газах довольно много водяных паров, образующихся из воды, имеющейся в дровах. У паров воды, таблица 1, газовая постоянная в 1,6 раза больше чем у воздуха. Это приводит к некоторому снижению тяги (разряжения) в трубе. После испарения большей части воды из дров, начинает сказываться наличие в дымовых газах двуокиси углерода, у которой газовая постоянная в 1,5 раза меньше чем у воздуха. Это приводит к некоторому повышению тяги трубы. Но и кроме всего, при движении дымовых газов по трубе, часть величины теоретической тяги тратится на преодоление сопротивления трения о стенки трубы.

Сопротивление зависит от вида движения газов в трубе. Существует ламинарное и турбулентное движение газов. При турбулентном движении сопротивление пропорционально квадрату скорости течения газа. При ламинарном движении сопротивление пропорционально первой степени скорости. Характер движения зависит от величины диаметра канала, по которому движется газ, от скорости и вязкости ее и определяется так называемым числом Рейнольдса:

Rе =

Где v — скорость движения (см/с);

d — диаметр канала (см);

y — кинематическая вязкость;

p — масса 1 см³ движущейся среды при 0⁰;

µ — абсолютная вязкость.

При числе Re<2300, при течении газов по каналам наблюдается ламинарное течение; если Re>3000, то движение будет турбулентным.

Между Re<2300 и Re>3000 характер движения неустойчивый –ламинарное движение сменяется турбулентным и наоборот. Для уменьшения сопротивления при движении газов в трубе желательно, чтобы движение газов при всех режимах горения дров было ламинарным.

Т. е. Re<2300;

или

d< 2300 y

Однако, как показано в работе , при скоростях дымовых газов в бытовых печах 1,0–5,0 м/с это невозможно.

Поэтому при расчете сопротивлений, при движении газов в печных системах, движение в них рассматривается как турбулентное .

Для чисто турбулентного движения газов падение давление в канале, или в трубе для рассматриваемого случая, выражается :

= λ**g= ℓ*ζ*g (мм вод. ст.) (7)

Где λ — коэффициент трения;

ℓ — длина канала;

d- диаметр канала (трубы);

или «приведенный» диаметр; если сечение канала a*b, то приведенный диаметр:

= ;

ѵ — скорость (м/с);

g — ускорение силы тяжести (9,81 м/с²);

g — объемный вес (весовая плотность) (кг/м³);

ζ = λ* — коэффициент сопротивления 1 м данной трубы или канала.

Зависимость коэффициента трения от ряда факторов очень сложная. В приведены коэффициенты трения для труб и каналов. Данные этой таблицы позволяют дополнительно учесть трение для различных вариантов труб и каналов при их различном состоянии.

Формула (7) приведена для чисто турбулентного движения. Но чисто турбулентного движения в каналах не бывает. Именно, у стенок канала существует, так называемый, пограничный слой ламинарного движения. Поэтому в действительности сопротивление по каналу пропорционально скорости в степени, меньше 2.

Возьмем для расчетов потерь давления для гладких труб и для кирпичных каналов формулы из .

Тогда окончательные формулы падения давления для гладких (металлических) труб и для кирпичных труб длиной 1,0 м будут иметь вид:

= 6,61 * (мм вод. ст.) (8);

= 13,2 * (мм вод. ст.) (9);

Где 𝛾 — объемный вес дымовых газов при соответствующей температуре в трубе. Как видно из приведенных формул (8) и (9) падение давления в дымовой трубе увеличивается при увеличении скорости движения дымовых газов почти в квадрате, уменьшается при увеличении диаметра трубы и зависит от плотности дымовых газов. Для кирпичных труб из-за большего коэффициента трения падение давления в два раза больше, чем для гладких труб.

Из-за нагрева входного воздуха его объем и скорость в каналах печи увеличиваются пропорционально температуре по формуле:

Где — скорость горячих газов в канале (трубе);

— скорость газов при температуре 0⁰С;

— температура газов в канале (⁰С).

На рисунке 3 приведены графики изменения скоростей газов в каналах (трубе) в зависимости от температуры газов, полученные по формуле (10).

Рис. 3. Графики изменения скорости дымовых газов

Из приведенных графиков видно, что с увеличением температуры газов их объем увеличивается и соответственно увеличивается их скорость через каналы или трубу.

Из анализа формул (8) и (9) видно, что разные составляющие в разной степени влияют на потери давления в трубе.

Для определения влияния температуры на потери давления в трубе примем, что диаметр трубы не изменяется и равен ==1, входная скорость в трубе при 0⁰С и нормальном давлении равна .

Тогда формулу (8) для гладкой трубы можно записать:

= *

На рисунке 4 показан график изменения скорости газов в трубе, изменение плотности газов и потерь давления в трубе от температуры газов в трубе.

Рис. 4. Графики изменения скорости, плотности газов и потерь давления в трубе от температуры газов

Из графиков видно, что с увеличением температуры дымовых газов скорость газов растет, а плотность уменьшается. Однако в итоге потери давления в трубе растут с ростом температуры газов. Причем рост потерь происходит, практически линейно с ростом температуры газов в трубе. Можно записать достаточно точную формулу для изменения потерь давления в трубе от температуры:

= (1+0,0045 ) (12)

Где — падение давления в трубе при определенной температуре газов в трубе;

— перепад температур (⁰С).

На рисунке 5 приведены графики изменения падения давления в трубе «сэндвич» при постоянных скоростях дымовых газов при температуре на входе трубы 130 ⁰С в зависимости от разных диаметров трубы.

Величина температуры на входе трубы 130⁰С выбрана по рекомендациям из . При этом высота дымовой трубы от колосниковой решетки до устья трубы принимается не менее 5 м. Однако при выборе высоты дымовой трубы необходимо учитывать тепловые потери в трубе и соблюдать условия не возникновения конденсата в трубе .

Рис. 5. Графики падения давления в трубе «сэндвич»

Из графиков рисунок 5 видно, что увеличение диаметра дымовой трубы при постоянной заданной скорости дымовых газов приводит к снижению потерь давления. В литературе нет четких обоснованных рекомендаций по максимально допустимым скоростям дымовых газов в трубе для бытовых печей. В говорится о характерных «нормальных» скоростях (пересчитанных на 0⁰С) дымовых газов в трубе 2–6 м/с. В некоторых источниках из интернета указывается величина скорости дымовых газов в трубе как не менее 2 м/с. Обычно расчет диаметра дымовой трубы проводят исходя из количества сжигаемого топлива за один час, и соответственно количества дымовых газов проходящих по трубе и задавая скорость дымовых газов. Однако такой подход не является оптимальным.

Как видно из графиков рисунка 5, при небольших диаметрах трубы 100–120 мм потери давления в трубе уже при скорости = 2,0 м/с т. е. при температуре = 0⁰С (при этом =3,0 м/с) равны 0,7–0,9 Па. При температуре на входе трубы равной 130 ⁰С, с учетом падения температуры на трубе, величина тяги для 1,0 м трубы составит примерно 3,5 Па. Т. е. потери давления на трубе равны 20–26 %. Что явно многовато. Для того, чтобы потери давления в трубе не сказывались на работе печи, необходимо закладывать эти потери в пределах 5,0–10,0 %.

С точки зрения тепловых потерь в трубе необходимо выбирать трубу с меньшим диаметром, чтобы уменьшить внутреннюю поверхность трубы и снизить ее теплопоглощение, а для снижения потерь давления диаметр трубы необходимо увеличивать. Задавая определенное значение потерь давления, можно рассчитать оптимальное соотношение диаметра трубы и скорости дымовых газов через нее. Рассчитаем, какой должен быть диаметр гладкой металлической трубы при сжигании дров различной массы от 1 до 20 кг исходя из заданных потерь давления в трубе по формуле (8) для температуры на входе в трубу 130⁰С. Для упрощения расчетов будем считать, что дрова сгорают за время 1,0 час.

Подставив значение объемного веса g для температуры 130⁰С, получим:

= 5,09* мм вод. ст.) (13)

Скорость можно записать:

= *1,48= *1,48 = 5.28*10³** (м/с)

Где — объем воздуха, равный 10,0 м³, необходимого для сгорания 1,0 кг дров при W=25 % за 1,0 час ;

За 1,0 сек объем воздуха — V = 0,0028 (м³/с);

— площадь сечения дымовой трубы, = 0,785*10¯⁶*d² (м²)

Где (dв мм);

= 734*10⁶ * (Па) (14);

d = (мм) (15).

Подставляя в формулу (15) значения падения давления на трубе ΔР как 5,10,15 и 20 % от 3,5 Па, построим графики для определения диаметра гладкой дымовой трубы рисунок 6.

Рис. 6. Графики зависимости диаметра гладкой дымовой трубы от количества сжигаемых дров

В нижней части рисунка 6 приведены соответствующие скорости газов, пересчитанные для температуры 0⁰С.

Из графиков рисунок 6 видно, что оптимальный диапазон скоростей в дымовой трубе при температуре равной 0⁰С составляет 0,8–2,0 м/с.

Такой подход к расчету необходимого диаметра гладкой металлической трубы («сэндвич») позволяет оптимально выбрать ее диаметр при минимальных тепловых потерях на трубе.

Кирпичные трубы.

Представляет большой интерес определить возможности кирпичной трубы «четверик» и «пятерик», как наиболее часто применяемые при постройке печей.

Воспользуемся формулой (9) для потерь на кирпичной трубе для температуры на входе в трубу 130⁰С: Определим потери на 1,0 м кирпичной трубы при сжигании различного количества дров с W=25 % для =130⁰С.

= 13,2* (мм вод. ст) (9);

Труба «четверик» сечением 130*130 мм, площадь сечения = 0,0169м².

Приведенный диаметр равен: = ; d= 130мм;

Ѵ= *1,48=*1,48= * 1,48 = 0,164**1,48

=10,16* = 0,0013*(мм вод.ст.) (17)

Для удобства восприятия построим по формуле (17) график рисунок 7 в пересчете на Па.

Рис. 7. Труба «четверик»

Из графиков рисунок 7 видно, что максимальное количество дров, сжигание которых обеспечивает труба «четверик» при потерях в трубе 10 % от тяги 3,5Па при 130⁰С это 5–6 кг в час. При этом скорость газов при 0⁰С составляет примерно 1,0 м/с.

Труба «пятерик».

Труба «пятерик» сечением 250*130 мм, площадь сечения = 0,0325 м².

Ѵ=*1,48=*1,48= * 1,48 = 0,0854**1,48

Приведенный диаметр равен: =171 мм.

=10,16 * = 0,000277* (мм вод. ст.) (19)

Построим график по формуле (19) рисунок 8 в пересчете на Па.

Рис. 8. Труба «пятерик»

Из графиков рисунок 8 видно, что максимальное количество дров, сжигание которых обеспечивает труба «пятерик» при потерях в трубе 10 % от тяги 3,5Па при 130⁰С это 12–13 кг в час. При этом скорость газов при 0⁰С составляет примерно 1,0 м/с.

Регулировка величины тяги в дымовой трубе.

При проектировании печной системы, состоящей из самой печи и дымовой трубы, необходимо согласовывать внутреннее сопротивление печи с тягой трубы. Тяга трубы должна превышать падение давлений на самой печи. Сопротивление печи складывается из местных сопротивлений отдельных участков печи. Для определения падения давления на отдельных участках печи воспользуемся формулой из .

= ζ*g (мм. вод. ст.) (20)

Где –падение давления (мм. вод. ст);

ζ — коэффициент местного сопротивления;

g — скоростной напор;

g — объемный вес (весовая плотность) (кг/м³);

Суммарный перепад давления на печи будет определяться суммой всех местных сопротивлений печи и скоростью газов через эти участки. В приведены примерное ориентировочное значение суммарного коэффициента сопротивления канальной бытовой печи ∑=10. Тогда при средней скорости движения газов 2,0 м/с, перепад давления на печи составит 20,0 Па. Это, конечно, весьма ориентировочные величины. Для точных расчетов необходимо учитывать скорость и температуру газов на каждом участке печи. Из приведенных данных следует, что тяга трубы, для нормальной работы печи должна, с учетом падения давления на самой трубе, превышать необходимые 20,0 Па. Для получения такой величины тяги высота трубы должна быть не менее 5–6 м. А температура дымовых газов на входе трубы не менее 150 ⁰С.

Конструкция печи обязательно должна быть согласована с возможностью трубы. И труба должна обеспечивать некоторый запас тяги. Не всегда удается конструктивно выполнить трубу нужной высоты, и, следовательно, обеспечить необходимую величину тяги. В этом случае надо выбирать конструкцию печи с меньшим количеством оборотов и снижать скорость газов в каналах печи. Расчет необходимого суммарного сопротивления бытовой печи — это отдельный большой вопрос, и в данной статье не рассматривается. Иногда очень часто возникает обратная картина, когда труба большой высоты, а печь с малым количеством оборотов, например прямоточка. И, кроме того, в печи «самотяга» совпадает с тягой трубы. Все это приводит к лишней суммарной тяге в печной системе. Большая величина тяги приводит к увеличению количества входного воздуха, поступающего в печь. Сгорание дров происходит более интенсивно, с большим выделением тепла. Повышается температура дымовых газов на выходе печи, что приводит к увеличению потерь с уходящими газами и к снижению КПД печи. Регулировку и ограничение количества воздуха, поступающего в печь, производят чаще всего открытием поддувальной дверки. При этом изменяется коэффициент сопротивления открытой поддувальной дверки, что и приводит к изменению потока воздуха через всю печь. Однако при большой избыточной тяге трубы этим способом не всегда удается достаточно точно отрегулировать процесс горения дров. И, кроме того, поскольку вся тяга трубы прикладывается к печи, то это приводит к засасыванию паразитного воздуха через дефекты в кладке печи в дымоходы, что снижает КПД печи. Известен и более правильный способ регулировки тяги. Это установка дополнительной задвижки между трубой и печью. Регулируя положение задвижки в трубе, можно в широких пределах изменять сопротивление этого участка, и тем самым изменять падение давления на трубе. Следовательно, к самой печи будет прикладываться необходимая величина тяги. Задвижку после регулировки процесса горения можно зафиксировать в нужном положении и больше не трогать. А открытием поддувальной дверки можно осуществлять точную регулировку. На рисунке 9 приведена эквивалентная схема печной системы.

Рис. 9. Эквивалентная схема печной системы

Где — тяга трубы (Па);

–коэффициент сопротивление трубы;

— коэффициент сопротивление дополнительной задвижки на трубе;

— «самотяга» печи (Па);

∑ — суммарный коэффициент сопротивления печи;

— коэффициент сопротивления поддувальной дверки;

и — объем входного воздуха и продуктов горения (м³).

В приведены коэффициенты местных сопротивлений для различных конфигураций участков дымоходов.

Конкретно для дополнительной задвижки (рисунок 10) в прямоугольном канале приведено изменение коэффициента сопротивления от положения задвижки в канале таблица 2. Значения из .

Рис. 10. Прямоугольная задвижка

Таблица 2

Изменение коэффициента сопротивления прямоугольной задвижки в прямоугольном канале

Как видно из таблицы 2 дополнительная задвижка в канале дымовой трубы позволяет регулировать тягу, прикладываемую к печи, и, следовательно, поток воздуха через печь в широких пределах.

Из выше рассмотренного можно сделать выводы:

1. При расчете величины тяги необходимо учитывать теплопотери в трубе и учитывать условия не возникновения конденсата в трубе.

2. В металлических гладких трубах («сэндвич») потери давления в трубе (потери тяги) в два раза меньше, чем в кирпичных трубах.

3. При расчете падения давления в кирпичной трубе необходимо учитывать состояние трубы и делать поправку по коэффициенту трения.

4. При расчете сечения трубы для коротких труб необходимо задавать меньшие падения давления, а для высоких труб можно задавать большие падения давления.

5. Предлагаемый метод расчета позволяет оптимально рассчитать диаметр круглой гладкой дымовой трубы («сэндвич»). При этом скорость воздуха в трубе не превышает 0,8–2,0 м/с при 0ºС.

6. Максимальное количество дров, сжигание которых обеспечивает труба «четверик» при потерях в трубе 10 % от тяги 3,5Па на 1,0 м при 130⁰С это 5,5–6,0 кг в час. При этом скорость газов при 0⁰С составляет примерно 1,0 м/с. Труба «пятерик» при тех же условиях — 12–13 кг.

7. Для уменьшения тяги трубы и ее регулировки необходимо устанавливать перед трубой дополнительную задвижку с возможностью ее фиксации.

Литература:

5. Нагорский Д. В. Общая методика расчета печей. Москва 1941г Ленинград.

6. Хошев Ю. М. Дровяные печи. Москва 2014г.

7. Щеголев М. М. Топливо, топки и котельные установки Москва 1953г.

Дымоход является одним из самых важных элементов монтажа отопительного оборудования, через который осуществляется удаление продуктов сгорания из помещения. Таким образом, то, насколько безопасно будет проживание в доме, будет определяться степенью качества использованных материалов и работоспособностью конструкции. Дымовые сэндвич-трубы из нержавейки имеют все требуемые параметры для полной безопасности. К тому же монтаж конструкции не вызывает сложностей.

Сэндвич-труба Везувий 0,5 м

Особенности

Сегодня сэндвич-труба для дымохода всё чаще применяется в обустройстве отопительных систем. Это обусловлено высоким качеством применяемых материалов, работоспособностью и долгим сроком службы конструкции, эстетичным внешним видом. Используется сэндвич-труба повсюду.

Устройство сэндвич-трубы для дымохода

Интересное название труб «сэндвич» полностью отражает принцип устройства конструкции. Дымоход включает в себя три слоя, а именно пара труб, которые находятся одна в другой, и тепловая изоляция, которая заложена между ними.
Нержавеющая сэндвич-труба имеет свои индивидуальные свойства, из-за которых, собственно, зачастую им и отдаётся предпочтение.

Установка дымохода с одним слоем часто нерациональна при строительных работах дома. На это есть свои причины, главная – скопление паров воды при температурных различиях продуктов горения, что отводятся из помещений, и воздуха за стенами жилища.

При использовании трубы для дымохода из нержавейки типа сэндвич этот вопрос решается сам собой из-за присутствия утеплительной прослойки, которая имеет низкий коэффициент тепловой проводимости. Однако сборник конденсата стоит всё равно поставить.

Толщина утеплительного слоя должна быть минимум 25 мм, но может достигать и 60 мм.

Сэндвич-трубы выпускаются разных размеров, поэтому выбрать нужную модель по диаметру и длине не составит труда. Ассортимент данного рода устройств включает в себя различные элементы соединения. Таким образом, соединить все углы, удлинения и переходники будет легко и осуществляется это просто.

Эффективность удаления сгораемых продуктов из жилого помещения будет зависеть от количества препятствий (трубных изгибов и поворотов), которые находятся на их пути. Вариант в идеале – единственный поворот 90 градусов вверх. В случаях, когда это не возможно, старайтесь, чтобы число поворотов было не больше трёх.

Срок службы сэндвич-трубы для дымохода по различным оценкам составляет 10-15 лет. Однако отзывы пользователей часто доказывают, что проводить замену дымохода требуется уже спустя 5 лет, если он прогорает.

Причины такого непродолжительного срока службы могут быть разные. Это и брак в производстве, и неверно выбранный тип для конкретного котла.

Чтобы конструкция была работоспособна максимально долгое время, требуется вовремя делать профилактическую чистку.

Про особенности керамических дымоходов можно прочитать .

Достоинства и недостатки

Как и любое устройство, трубы этого вида имеют свои плюсы и минусы. Минусов у них мало, однако и они имеют значение:

• немалая цена на составные детали конструкции;
• относительно недолгий срок службы;
• постепенная потеря герметичности вследствие перепадов температур.

Достоинства дымоходов с трубами типа сэндвич выделяют следующие:

1. Лёгкий и понятный монтаж. Это выгодно отличает такие дымовыводящие системы от устройств, монтаж которых требует вызова мастера.
2. Небольшие размеры труб.
3. Универсальность дымоходных труб, что могут уходить как в стены, так в потолок.
4. Множество слоёв, которые не дают скапливаться конденсату на трубах и выполняют функцию защиты от появления сажи.
5. Данному дымоходу не страшны воздействия химвеществ и агрессивных сред, что появляются в период их пользования.
6. Пожаробезопасность. Подобные дымоходы на сегодняшний день считаются самыми лучшими по данному параметру.

Для улучшения работы дымохода лучше установить регулятор тяги.

Как выбрать

Комплектующие для дымохода из сэндвич-труб

Трубы для котельной типа сэндвич выбирают исходя из следующих характеристик:

1. Во-первых, это качество материала изготовления. От прочности стали зависит долговечность дымоходной конструкции.
2. Во-вторых, степень заполнения дымоходных труб тепловой изоляцией. Материал должен выдерживать температуру как минимум +700 °C. Не советуется выбирать низкотемпературные наполнители, например, стекловолокно в качестве теплоизоляции, так как оно выдерживает нагрев максимум 350 °C.
3. В-третьих, качество швов сварки. Сварка лазером лучше всего подойдёт для дымохода в системе твердотопливного котла отопления. Такая сварка на 100 % обеспечивает герметичность. Если на трубе есть катаный шов, то данный «сэндвич» будет использоваться только для газового котла.

Помните, что слой трубы изнутри должен выполняться только из нержавейки. Нержавеющая сталь обеспечивает устойчивость труб к высоким температурам и появлению паров влаги. При изготовлении поверхности из оцинкованного металла, данные дымоходы можно применять только в отопительных системах котлов от газа.

Диаметр сэндвич-труб

Диаметр сэндвич-трубы для дымохода – это диаметр трубы изнутри. Есть разные виды дымоходов. Популярными стали размеры 115х200 мм, 120х200 мм, 150х200 мм (диаметр внутренней и внешней трубы соответственно).

Обычная длина одной секции равна около 1 м. Бывают секции и по 50 см. Чтобы правильно выбрать диаметр труб дымохода изнутри нужно узнать диаметр патрубка на выходе из печи. Диаметр извне будет зависеть от обшивки.

Правила установки сэндвич-дымохода

Установка данных труб тоже требует определённых выполнения определённых правил:

1. Дымоходные трубы должны находиться на расстоянии минимум 1,5 м от конька дома, что расположен рядом. В случае нахождения дымохода выше дома более чем на 1 м рекомендовано монтировать дополнительные растяжки.
2. Дымоходные трубы должны находиться на расстоянии минимум 50 см над крышей плоского типа.
3. Дымоходные трубы должны располагаться не ниже 50 см от конька крыши при нахождении трубы на расстоянии 1,5 м от конька.
4. Длина дымоходной трубы должна быть равна минимум 5 м. Если длина меньше, то стоит применять специальный насос для дымовой откачки.
5. Возвышение дымоходной трубы над крышей должно быть минимум 50 см.
6. В случае нахождения по соседству с баней или домом более высокого, то дымоходные трубы стоит монтировать ещё выше, чем данные построения.

Варианты установки дымохода из сэндвич-труб

Рекомендации по монтажу

Взяв на заметку простоту монтажа дымоходных труб, не придётся «пыхтеть» над его сборкой. Изначально соединяют элементы. Для этого существует раструб (маленькое сужение на одном из концов трубы). Тройники выполняют роль удалителя водяных паров и применяются для чистки дымоходных труб.

Потом элементы соединения проводят через стену либо потолок. Крепёж «сэндвича» осуществляется с помощью кронштейна, который заранее устанавливается на разобранном участке стены.

В случае удаления продуктов сгорания через крышу, учтите её расположение. Если крыша плоская, то дымоходные трубы должны находиться от неё на расстоянии 1 м минимум.

Соединительные участки конструкции крепятся хомутами для обжима, а переходники, углы и другие детали соединения – тоже ими, только с обеих сторон. Чтобы проветрить помещение, где установлен котёл отопления, стоит купить хорошие окна из ПВХ с крепким механизмом открытия.

Должна ли нагреваться сэндвич-труба?

Во время пользования отопительным агрегатом наружная труба сэндвича может нагреться. Но должно ли так происходить? Советы по контролю за температурой дымохода сводятся к удержанию руки на трубе и замеру времени, что вы сможете удерживать руку.

В таблице представлены данные о температуре дымовых газов в зависимости от топлива и отопительного прибора.

Отопительный прибор	Вид топлива	Температура дыма, C°
Камин, русская печь	Дрова	350-650
Газогенераторный котёл	Дрова	150-250
Банная печь	Дрова	350-700
Котёл	Опилки	220-240
Котёл	Газ	120-200
Котёл	Дизельное топливо	160-250
Котёл	Уголь	500-700

Скажем, нагрев внешнего контура такого вида дымохода является процессом естественным по законам физики. Чтобы определить, стоит ли опасаться функционирующего дымохода, требуется знать, какая температура для труб обычная, а какая — максимально допустимая.

Ниже вы можете увидеть таблицу расчёта температур внешнего контура дымохода. Характеристики указаны для стандартных диаметров труб типа сэндвич с тепловой изоляцией 50 мм и 100 мм. Максимально допустимые температуры выделены красным шрифтом.

Таблица температур сэндвич трубы

Теперь вы можете определить, как сильно нагревается сэндвич труба при оптимальной и максимально допустимой температуре.

Ответом на вопрос, почему греется сэндвич труба, может стать оседание утеплителя между двумя стальными трубами. Вследствие этого трубы оголились, и произошёл нагрев сэндвича. Такой дымоход нужно в обязательном порядке заменить. И в скором времени! В противном случае высокая температура внешней трубы может стать причиной возгорания рядом находящихся деревянных конструкций.

Либо, возможно, у вас просто тонкая тепловая изоляция дымохода. Толщина материала должна составлять минимум 50 мм для конструкций на твёрдом топливе, печей и бань – 100 мм.

Ещё одной причиной сильного нагрева может стать тонкая сталь трубы изнутри. На печи, твердотопливные котлы и камины стоит монтировать дымоход с контуром внутренней трубы минимум 0,8 мм в толщине.

Если в дымоходе установлена нижняя заглушка со вставкой (или элемент, похожий на этот) при переходе с трубы без изоляции на сэндвич, то это также может повлиять на повышение температуры внешней трубы конструкции. Применять заглушки производители не советуют, так как это способствует прямой тепловой передаче с трубы изнутри на контур снаружи. Для твердотопливных устройств стоит применять заглушку нижнюю торцевую.

Всё вышесказанное информативно, но бесполезно, если вы руками пытаетесь определить, до какой температуры нагревается сэндвич труба дымохода. Чтобы безопасно и с точностью определить температуру дымохода, на внешней трубе применяют специальный измеритель. Датчик температур / термодатчик монтируется на трубу при помощи специального крепежа.

Каждое помещение, в котором есть котёл, печь или камин на жидком, твёрдом или газовом топливе, должно быть оснащено дымоходом. Стоит сказать, что сэндвич-трубы из нержавейки – это обычные трубы из металла, только усовершенствованные. Такой дымоход является полезным элементом при обустройстве дома и отлично украшает дом. Как и любое устройство, он имеет свои характеристики, достоинства и недостатки, на которые стоит обращать внимание при монтаже.

Думаете о создании дымохода в доме? Прежде чем приступить к делу, давайте разберемся, как грамотно его спроектировать и смонтировать.

Все о дымоходах

Требования к дымоходам

Виды:

• Дымоход из кирпича
• Дымоход из стали
• Трубы-«сандвичи»
• Керамические дымоходы

Трубы и камины

Можно ли подключить к дымоходу две трубы

Как улучшить тягу

В каких трубах образуется конденсат

Общие требования к дымоходам

Каминные вставки можно подключать к существующему дымоходу, но в этом случае выбор мощности топки диктуется площадью сечения дымового канала. Общие требования к дымоходам содержатся в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Этот нормативный документ разрешает применять дымоходы из двустенных стальных труб с тепловой изоляцией из негорючего материала (при температуре отводимых газов не выше 500 °C) и устанавливать на дымовых трубах зонты, дефлекторы и другие насадки, если данные устройства не препятствуют свободному выходу дыма (в этом его отличие от СНиП 2.04.05-91).

Высота дымоходов от устья до колосниковой решетки должна составлять не менее 5 м. Высота частей труб, возвышающихся над кровлей, — не менее 0,5 м над плоской крышей, а также над коньком или парапетом при расстоянии до них не более 1,5 м; не ниже конька или парапета при расстоянии до них 1,5-3 м; не ниже линии, проведенной от конька вниз под углом 10 к горизонту, при дистанции более 3 м между трубой и коньком.

Допускаются отводы труб под углом до 30 к вертикали на расстояние не более 1 м. Трубы на зданиях с кровлями из горючих материалов следует оборудовать искроуловителями из металлической сетки с отверстиями размером не более 5 г 5 мм. Расстояние от наружных поверхностей кирпичных или бетонных дымовых труб до стропил, обрешеток и других деталей крыши, выполненных из горючих материалов, должно быть не менее 130 мм; от керамических труб без изоляции — 250 мм, с изоляцией — 130 мм. Что касается стен и элементов перекрытий из горючих материалов, то здесь нормируется расстояние от внутренней стенки дымового канала: 500 мм до незащищенных конструкций и 380 мм — до защищенных.

Однако приложение к СНиП оперирует термином «разделка», то есть речь идет о кирпичной трубе. Для современных модульных систем четких норм не существует, и застройщики обычно следуют инструкциям производителей.

Виды дымоходов

Дымоход из кирпича

Кирпичные дымоходы до недавнего времени как в городском, так и в сельском строительстве были практически безальтернативными. Будучи универсальным конструкционным материалом, кирпич позволяет варьировать количество каналов дымоходов и толщину стенок (можно делать необходимые утолщения в местах прохождения перекрытий, кровли, а также при сооружении уличной части дымохода).

Burda Media Главная проблема для наружного дымохода — хорошее утепление. Burda Media Кладочный камин с открытой топкой обладает низким (15-20%) КПД, и обогреть помещение с его помощью довольно сложно. Зато он поможет создать в доме атмосферу средневекового замка.

При соблюдении строительных технологий кирпичный дымоход весьма долговечен. Однако у него есть и недостатки. Из-за значительной массы (труба сечением 260 130 мм и высотой 5 м, выложенная в полкирпича, весит около 1,5 т) приходится устраивать фундамент. А для возведения всего этого сооружения потребуется много времени и сил. Сечение канала (прямоугольное либо квадратное) не является оптимальным для тяги. Кроме того, при периодическом использовании в холодное время года срок службы кирпичной трубы сильно сокращается из-за агрессивного воздействия конденсата.

Для устройства кирпичного дымохода необходима очень высокая квалификация строителей.

Распространенные ошибки при возведении

• Выбор некачественного или неподходящего кирпича (слабо обожженного перегородочного или стенового).
• Толщина кладочных швов более 5 мм.
• Кладка на ребро; применение ступенчатой («зубчатой») кладки на наклонных участках.
• Неправильное приготовление раствора (например, если соотношение частей глины и песка выбрано без учета жирности глины), неаккуратная колка или резка кирпича.
• Невнимательное заполнение и перевязка кладочных швов (наличие пустот и сдвоенных вертикальных швов).

Кладка трубы вплотную к конструкциям из сгораемых материалов. Состояние кирпичной трубы требует постоянного контроля. Прежде ее непременно белили, поскольку на белой поверхности легче заметить копоть, свидетельствующую о наличии трещин.

Александр Жиляков, компания «Сауны и Камины»:

Кирпичная труба верой и правдой служила человеку на протяжении столетий. Кладка печей и каминов из этого материала — почти искусство. Парадокс в том, что в период массового дачного строительства в нашей стране мастерство это понесло серьезный урон. Последствия «работы» многочисленных горе-печников были печальны, а главное — они породили недоверие к кирпичным топкам и дымоходам. А потому возникли и сохраняются благоприятные условия для продвижения на отечественный рынок дымоходных систем заводской готовности.

Дымоход из стали

Трубы из нержавеющей стали смело можно отнести к наиболее широко применяемому сегодня типу дымоходов. Стальные модульные системы обладают целым рядом неоспоримых достоинств. Главные из них — небольшая масса, легкость монтажа, богатый выбор труб разного диаметра и длины, а также фасонных элементов. Стальные дымоходы изготовляют в двух вариантах — одно- и двухконтурном (последний — в виде «сандвича» из двух коаксиальных труб с прослойкой из негорючей термоизоляции).

Первые предназначены для монтажа в отапливаемых помещениях, подключения камина к уже существующему дымоходу, а также санации старых кирпичных труб. Вторые представляют собой готовое конструктивное решение, одинаково подходящее для монтажа дымохода как внутри здания, так и снаружи. Особый вид дымовых каналов из нержавеющей стали — гибкие одно- и двустенные (без термоизоляции) гофрированные рукава.

Для производства одноконтурных дымоходов и внутренних труб дымоходов типа «сандвич» используют легированную жаро- и кислотостойкую листовую сталь (обычно толщиной 0,5-0,6 мм). Одноконтурные дымоходы из углеродистой стали, покрытые снаружи и изнутри специальной эмалью черного цвета, по жаростойкости даже превосходят трубы из нержавейки; конденсат им также не страшен, но лишь при условии целостности покрытия, которое легко повредить (скажем, при чистке дымохода). Срок службы труб без покрытия из «черной» стали толщиной 1 мм не превышает 5 лет.

Трубы-«сандвичи»

Кожух (обечайку) труб-«сандвичей», как правило, делают из обычной (нежаростойкой) нержавеющей стали, которую полируют электрохимическим способом до зеркального блеска, а некоторые производители предлагают окраску эмалью в любой цвет по шкале RAL. Применение кожуха из оцинкованной стали оправданно лишь при установке дымохода внутри здания. Снаружи такая труба, если активно эксплуатировать дымоход, прослужит недолго: из-за периодического нагревания коррозия усиливается.

Алексей Матвеев, компания «НИИ КМ»:

Нержавеющие стали, используемые для производства дымоходов, делятся на две категории: магнитные ферритовые (в американской системе стандартизации ASTM — это AISI 409, 430, 439 ит.д.) и немагнитные аустенитные (AISI 304, 316, 321 и т.д.). По данным наших испытаний стали AISI 409 (состав: 0,08% C, 1% Mn, 1% Si, 10,5-11,75% Cr, 0,75% Ti), критическое значение температуры во внутренней трубе утепленного фрагмента дымохода, при которой стал заметен эффект межкристаллической коррозии, было равно 800-900 С. За 4 ч воздействия внутренняя стенка трубы покрылась своеобразной «крокодиловой кожей», что свидетельствует о начале процесса разрушения стали. При 650 С никаких следов коррозии не наблюдалось. До 1000 С температура в трубе поднимается лишь при возгорании сажи (явление чрезвычайное и пагубно сказывающееся на состоянии почти любого дымохода). При рабочей же температуре до 600 С дымоход из нержавеющей стали способен прослужить десятки лет.

Слой термоизоляции в трубах-«сандвичах» решает сразу три задачи: предотвращает негативно влияющее на тягу переохлаждение дымовых газов, не позволяет температуре внутренних стенок дымохода опуститься до точки росы и, наконец, обеспечивает пожаробезопасную температуру внешних стенок.

Выбор изоляционных материалов невелик: обычно это вата — базальтовая (или кремнийорганическая, перлитный песок (но его можно засыпать лишь в процессе монтажа дымохода).

Rosinox Возвышающимся над крышей участкам трубы из нескольких модулей придают устойчивость, делая растяжки. Burda Media Стальной модуль дымохода

Такая весьма важная характеристика дымохода, как газоплотность, зависит от конструкции стыков труб, поэтому каждый производитель стремится довести ее до совершенства. Так, герметизацию некоторых дымовых труб обеспечивают центрирующие муфты; сдвоенный кольцевой выступ, образующийся на стыке, обжимают хомуты, входящие в комплект поставки каждого модуля. В других дымоходах предусмотрено конусообразное соединение в сочетании с кольцевым выступом.

Подавляющее большинство дымоходов из нержавейки монтируют традиционным способом, и здесь многое зависит от качества деталей. Обычно верхний модуль надевают на нижний, однако одноконтурные, а при наружной прокладке и двухконтурные модули следует стыковать, вставляя верхний в нижний, что позволит избежать протечек конденсата через стыки.

Керамические дымоходы

Керамические дымоходы — это те же самые «сандвичи», но «приготовленные» по совершенно иному рецепту. Внутренняя труба представляет собой гончарное изделие из шамотной массы, средний слой — неизменная базальтовая вата, наружный — секции из легкого бетона либо зеркальная нержавейка.

Дымоходы из керамики устойчивы к высоким температурам (до 1000 °C), воздействию конденсата и при этом обладают главным достоинством модульных систем — их можно быстро и легко собрать.

Есть у керамических систем и свои минусы. Дымоходы с кожухом из бетона обладают значительной массой (1 пог. м весит от 80 кг), могут быть использованы только в качестве коренных (отдельно стоящих), не позволяют обходить препятствия. «Слабым звеном» таких дымоходов является узел подключения. Производители предусматривают применение металлического модуля (модулей), который имеет меньший срок службы и поэтому в будущем потребует замены, что необходимо предусмотреть при строительстве камина.

Raab Дымоходы Raab с внутренней трубой из нержавеющей стали и бетонным кожухом: с вентиляционным каналом… Raab …или без него.

И наконец, металл не слишком хорошо сочетается с керамикой, поскольку обладает высоким коэффициентом теплового расширения: по периметру стальной трубы там, где она входит в керамическую, необходимо оставлять довольно большой (около 10 мм) зазор, который заполняют асбестовым шнуром либо термостойким герметиком.

Однако высокая надежность и долговечность керамических дымоходов (заводская гарантия — 30 лет, а действительный срок службы, по утверждению производителей,- более 100 лет) позволяют закрыть глаза на перечисленные недостатки.

Какие трубы подходят к каминам

Степень надежности и эффективности работы дымоходов в значительной мере зависит от подключенных к ним отопительных устройств, и наоборот. Поэтому для каждого типа каминов существует оптимальный вариант дымовой трубы.

Применение термоизолированных модулей по всей длине дымовой трубы (начиная от топки) оправдано в тех помещениях, где камин выполняет в основном декоративные функции. Обычно, чтобы использовать тепло отводимых газов, первые 1,5-2 м дымохода собирают из одностенных труб с соблюдением необходимых мер пожарной безопасности.

К дымоходу классического кладочного камина с открытой топкой предъявляют следующие требования: канал его может быть только прямоточным, с сечением не менее 1/10 сечения топочного проема.Камин-очаг, у которого топка открыта с двух или более сторон (его «экстремальная» разновидность — «островной» камин), снабжают колпаком-дымоуловителем, переходящим в дымоход. Последний должен иметь увеличенное сечение, причем довольно часто его оборудуют и вытяжным устройством (дымососом).

Pixels «ЭкоКамин»

Наиболее распространены сегодня камины с закрытой топкой. Принципиальное их отличие от классических в том, что необходимый для горения воздух поступает не через топочный проем, а через поддувало, и, манипулируя заслонками, вы регулируете интенсивность горения. На подавляющее большинство каминных топок можно установить модульный дымоход из нержавеющей стали.

«ЭкоКамин» У многих каминных топок выходной патрубок оборудован заслонкой (шибером). В зарытом положкении она частично перекрывает дымоход, ограничивая тягу, и процесс горения замедляется. «ЭкоКамин» Если заслонка открыта, дымовые газы выходят беспрепятственно — это требуется на этапе розжига, а также когда приходит время подбросить в топку дров. Иногда заслонка открывается автоматически одновременно с дверцей топки.

И наконец, последний тип — каминопечи. Главная отличительная черта подобных устройств, придающая им сходство с настоящей печью, — наличие встроенного дымового канала, проходя по которому дымовые газы охлаждаются до довольно низкой температуры. Всвязи с этим возникает потребность в массивном кладочном либо хорошо утепленном модульном дымоходе.

Дымоходы для каминов и их характеристики

Тип камина	Особенность горения	КПД, %	Температура отводимых газов, °C	Тип дымохода
С открытой топкой	Доступ воздуха не ограничен		До 600*	Кирпичный, из жаропрочного бетона
С закрытой топкой	Доступ воздуха может быть ограничен			Кирпичный, из жаропрочного бетона, модульный утепленный из нержавеющей стали или керамический, в пределах отапливаемых помещений — одноконтурный стальной эмалированный
Каминопечи	Доступ воздуха ограничен, газы охлаждаются, проходя по интегрированным каналам	До 85	160-230**	Кроме перечисленных выше: из талькомагнезита или талькохлорита — массивный либо с внутренней трубой (стальной, керамической)

* — при использовании в качестве топлива твердолиственных пород, каменного угля, а также при избыточной тяге температура может превысить указанное значение;
** — для каминопечей из талькомагнезита; для металлических — до 400 °C

Можно ли подключить к дымоходу две трубы

Вопрос о возможности подключения двух каминов к одному дымоходу относится к разряду спорных. Согласно требованиям СНиП 41-01-2003, «для каждой печи, как правило, следует предусматривать отдельную дымовую трубу или канал. Допускается присоединять к одной дымовой трубе две печи, расположенные в одной квартире на одном этаже. При соединении дымовых труб в них следует предусматривать рассечки (срединные стенки, делящие дымоход на два канала. — Ред.) высотой не менее 1 м от низа соединения труб».

Что касается рассечки, то ее можно сделать только в кирпичном дымоходе. Если же дымоход модульный, достаточно при помощи тройника подсоединить трубу второй топки к трубе первой (если дымовые каналы имеют разный диаметр, то меньший врезают в больший), после чего необходимо увеличить сечение канала. Насколько? Одни специалисты считают, что если запланирована одновременная эксплуатация топок, то площадь сечения определяют простым суммированием. Другие полагают, что достаточно «накинуть» 30-50%, так как две топки лучше прогреют общую трубу и тяга усилится, но это касается только дымоходов высотой более 6 м.

«Балтвент-М» Двухконтурные тройники и переходник, с помощью которого стыкуют трубы разного диаметра. Burda Media Стальные модули позволяют конструировать дымоходы сложной конфигурации, собирать и отводить дымовой конденсат, обеспечивают легкую чистку труб. Raab Некоторые модульные системы допускают монтаж участков трубы длиной до 3 м без дополнительных креплений.

При подключении к одному дымоходу двух печей, находящихся на разных этажах, все намного сложнее. Практика показывает, что такие системы работают, но лишь при тщательном расчете и многочисленных дополнительных условиях (увеличение высоты дымохода, установка шиберов после нижней топки и на вводном патрубке верхней, соблюдение очередности растопки либо полное исключение одновременной эксплуатации и т.д.).

Обращаем ваше внимание на то, что все сказанное в данном разделе относится только к каминам с закрытой топкой. Открытая топка более пожароопасна и требовательна к тяге, поэтому не допускает никаких «вольностей» и требует сооружения отдельного дымохода.

Как улучшить тягу в дымоходе

Плохая тяга, как правило, возникает из-за ошибок при проектировании дымохода. Стремление объяснить ее неблагоприятными погодными условиями (перепадами атмосферного давления и температуры воздуха) необоснованно, поскольку при грамотном решении учитываются и эти факторы.

Причины плохой тяги

• Недостаточная высота дымовой трубы в целом либо той ее части, которая возвышается над крышей.
• Неправильно выбранное сечение канала: слишком узкая труба не может обеспечить выхода всей массы образующихся газов; чересчур широкая хуже прогревается, в ней возможны завихрения потока газов, а холодный уличный воздух может образовать обратные потоки.
• Плохое утепление трубы.
• Слишком большая длина невертикальных участков, особенно в верхней части дымохода.
• Нехватка в помещении воздуха для горения (в конструкции дымохода нужно было предусмотреть дополнительный приточный канал).

Опрокидывание тяги ветром происходит из-за недостаточной высоты трубы над кровлей. Уконька крыши возникают завихрения воздушного потока; на подветренном скате он направлен вниз и способен задувать дымовые газы обратно в трубу.

Гораздо труднее определить причину в каждом конкретном случае, так как часто действуют сразу несколько факторов, ни один из которых не играет самостоятельной роли. Чтобы улучшить тягу, необходимо изменить конструкцию дымохода, иногда не слишком существенно (например, увеличить толщину термоизоляции на последних полутора-двух метрах трубы). Существует и такая проблема, как избыточная тяга. Справиться с ней можно при помощи шибера. Только предусмотреть его установку надо до начала монтажа дымохода.