Проблемы с дымовой трубой
Часто при использовании твердотопливного котла не уделяют особого внимания дымовой трубе. А ведь от нее практически на 100% зависит работа всей системы отопления. Нет достаточной тяги – теряется мощность котла, котел начинает дымить. Использован дымоход меньшего диаметра – также приводит к значительному снижению мощности, так как будет не достаточно кислорода для сжигания нужного количества топлива в единицу времени. Холодная труба, нет утепления – происходит образование конденсата, который начинает стекать по стенкам трубы в котел.
Если труба утеплена, но используется толстостенная стальная труба, то конденсат будет образовываться до тех пор, пока не прогреется вся труба. Если это будет пеллетный котел, то прогреть такую трубу будет достаточно сложно, так выхлопные газы имеют низкую температуру. Кроме того, котел на пеллетном топливе в режиме поддержания температуры в помещении может продолжительное время находится в выключенном состоянии, а при его включении снова будет происходить образование конденсата. Поэтому для любых пеллетных котлов мы рекомендуем применять только утепленные сэндвич-трубы (они обычно с толщиной стенок до 1мм). В крайнем случае можно подключить котел к кирпичному дымоходу. Котлы длительного горения также могут находится в режимах поддержания горения с низкой температурой дымовых газов, поэтому для них также желательно применять сэндвич-трубы, кирпичные дымоходы. Если же котел будет в основном эксплуатироваться в максимальных режимах мощности, то допускается применять толстостенные утепленные трубы.
С целью сокращения затрат на приобретение дымовой трубы, достаточно утеплить часть дымовой трубы, находящейся в неотапливаемых помещениях и на улице. Кроме того, в этом случае часть тепла от неизолированной трубы будет отдаваться внутрь помещения, сокращая дополнительно затраты на отопление.
Холодная кирпичная труба также может разрушиться от такой кислоты. Со временем на трубе заметны следы такого воздействия и через швы в кирпичной кладке дым начинает поступать внутрь помещений частного дома. Следует использовать качественный полнотелый кирпич и качественно заполнять кладочные швы. Рекомендуется чтобы толщина стенки трубы была не менее 25см. Для соединения кирпичной трубы с котлом можно использовать стальной отвод, подходящего размера.
Самый простой и более затратный способ решить проблемы с дымовой трубой – это использовать готовую утепленную нержавеющую трубу – сэндвич-трубу. Такая труба состоит из двух концентрических труб, между которых находится утеплитель. Толщина слоя утеплителя и материал внутренней трубы выбирается исходя из характеристик отопительного котла. К характеристикам котлов относятся температура дымовых газов и используемое топливо. Для твердотопливных котлов используют трубы из качественных нержавеющих сталей, стойких к агрессивной среде, например, сталь марки AISI 304, 310 или 316. Сэндвич-трубы достаточно легкие, а их монтаж не сложный. Трубы вставляются одна в другую с использованием обжимающих хомутов. Существуют различные соединительные элементы таких дымовых систем – тройники, переходы с патрубка котла на основную трубу, отводы, проходы через стены, проходы через перекрытия и кровлю.
Можно использовать асбест-цементную дымовую трубу. Однако, такие трубы “боятся” слишком горячих дымовых газов. Поэтому рекомендуется участок около 2 метров на выходе из котла выполнить из стальной трубы, а далее использовать асбест-цементную.
Определение вероятности конденсатообразования
Вычисления можно осуществить, если конденсат образуется в результате большого выброса пара и перегрева стенок дымохода, а также известна мощность работающего оборудования. Усредненная норма выделения тепла — 1 кВт на 10 кв. м.
Формула актуальна для помещений с потолками ниже 3 м:
MK = S*УМК/10
МК — мощность котла (кВт);
S — площадь здания, где установлено оборудование;
УМК — показатель, зависящий от климатической зоны.
Показатель для различных климатических зон:
- юг — 0,9;
- север — 2;
- средние широты — 1,2.
При эксплуатации двухконтурного котла, получившийся показатель MK следует умножить на дополнительный коэффициент (0,25).
Нужно ли утеплять газопровод?
Вряд ли вы видели изолированные трубы, ведущие от газораспределительных станций к жилым домам в городах. Обычно они проложены под землей — в этом случае они изолированы только уплотнением, без изоляции. Или над землей, когда трубы также защищены от атмосферных и механических повреждений, без теплоизоляции.
Информация о дополнительной изоляции также скудна в документах — как в СНиП 42-01-2002 (о системах в целом), так и в СНиП 41-03-2003 (о теплоизоляции труб).
Отсутствие изоляции обусловлено тем, что газ метан питает городские кухни и котельные. Он состоит на 70-93 % из метана и имеет точку замерзани я-182,5 °C. Это означает, что метан, даже разбавленный другими примесями, не замерзает в зимних условиях северных регионов России.
В то время как метан не может замерзнуть, пропан-бутановая смесь, используемая для заполнения баллонов и газовых емкостей, чувствительна к пониженным температурам. По этой причине владельцы частных домов должны утеплять части газопровода на улице либо сами, либо с помощью работников коммунальных служб.
Можно выделить три критические зоны, которые могут нуждаться в дополнительной изоляции:
- отрезок трубы от газовых баллонов до входного отверстия в стене дома;
- труба от цокольного ввода в дом, если газ поставляется из газгольдера;
- участок трубы, расположенный в неотапливаемом помещении – в холодном коридоре, кладовке и др.
Подземная газовая труба не нуждается в дополнительной изоляции. Если она заключена в специальную оболочку из пенополиуретана, это служит для защиты ее от механических повреждений. Подземный выход полиэтиленовой трубы из земли находится в кожухе, который также не изолируется.
Проход через стену также выполнен в футляре в соответствии с нормами: Труба соединяется с отрезком металлической трубы большего диаметра, а зазоры заполняются уплотнителем, смешанным с асфальтом. Таким образом, этот небольшой участок трубопровода в любом случае изолируется.
Нужно ли изолировать газовую трубу на улице, решает домовладелец. Если система отопления работает исправно, изоляция не нужна.
Почему появляется влага в газовых котлах?
Помимо конденсата в дымоходе газового котла влага может образовываться и в водопроводных трубах. Основная причина кроется в разнице температур.
Также на появление “росы” на трубопроводах влияет:
- неправильная работа вентиляции (недостаточно мощная вытяжка);
- высокий уровень влажности в помещении;
- некорректная работа отопительного оборудования.
Устройство газового котла не позволяет полностью избавиться от конденсата. Однако в ваших силах уменьшить скорость образования влаги и ее количество.
Борьба с конденсатом в атмосферном котле
Если в доме установлен атмосферный настенный или напольный газовый котел, то продукты сгорания разогреваются до 170-200°С. В образующихся при горении газах тоже присутствует вода. Однако она не конденсируется, а превращается в пар и выводится через дымовой канал вместе с прочими дымом и летучими частичками сажи.
При запуске напольного газового оборудования после длительного простоя допускается появление небольшого количества конденсата, который испарится после того, как котел прогреется. В холодное время года котел работает безостановочно, поэтому появление жидкости маловероятно
Если в дымоходной трубе образовывается конденсат, значит, проблема в некачественной теплоизоляции дымохода. Причем формирование капель конденсата на дымовом канале может происходит как из-за недостаточного утепления, так и от избыточного.
В трубах, изготовленных из нержавейки, проблема образования конденсата может быть решена установкой нейтрализатора конденсата и доукомплектованием элементом отвода оседающей на поверхности трубы конденсационной влаги.
При сборке обычных металлических дымовых труб и сэндвич-дымоходов обязательно следует соблюдать порядок сборки и соединения элементов, который предусматривает самопроизвольный отвод конденсата за пределы дымового канала.
Предупреждение “росы” в турбинированном котле
Модели с закрытой горелкой оснащаются коаксиальным дымоходом. В нем предусмотрен уклон в 3° в направлении наружу, т.е. от котла, он обеспечивает самопроизвольный сток конденсата на улицу.
Внутренний канал коаксиальной системы постоянно охлаждается поступающим снаружи потоком воздуха, благодаря чему разница в температурах при нормальной работе минимальна.
Стандартная длина коаксиальной системы отвода дыма — 1,2 метра. Если необходимо удлинение, (обязательно внутри помещения) расстояние не должно превышать 6 метров. Между выходным отверстием наружной части коаксиального дымохода и ближайшим препятствием (стеной, крупным деревом и т.д.) должно быть не менее 0,6 м.
Если котел оснащен коаксиальным дымоходом, проблемы с формированием конденсата возникают в морозный период. Решают их путем утепления расположенной вне дома части дымового канала, усилением вентиляции или запуском котла на полную мощность
При использовании котла с коаксиальным дымоходом в северных регионах целесообразно утеплять наружную часть отводящей трубы. Так можно предупредить образование конденсата на дымоходе газового котла. Ведь разница между температурами входящего потока воздуха и выходящих дымовых газов будет сокращена.
Можно временно обеспечить котел притоком воздуха из помещения. Большинство турбинированных моделей напольных и настенных газовых котлов рассчитано на возможность устройства раздельных систем притока и вытяжки. Надо просто найти заглушку отверстия, к которому должна присоединяться вытяжная труба, и слегка приоткрыть ее.
С приоткрытой заглушкой для вытяжного канала можно переждать морозы. Затем ее следует обязательно плотно прикрыть. Еще в этих случаях помогает увеличение мощности котла на период морозов. В автоматизированных системах хорошо действует временное сокращение интервала между заданными хозяевами температурами активизации и остановки котла.
Особенность конденсационных котлов
Идеальным решение станет конденсационный котел, который правильно сбалансирован с системой отопления, грамотно настроен и работает в соответствующем режиме. В этом случае появление конденсата абсолютно не вредно, т.к. его энергия рационально используется самой системой.
Объем сэкономленного газа напрямую зависит от количества образовавшегося конденсата. Тепло конденсирования, которое образовалось в процессе работы оборудования, собирается и перенаправляется в отопительный контур. КПД такого котла 98%.
Профилактика: как устранить конденсат в дымоходе с максимальным эффектом
Как говорят врачи, легче предупредить, чем лечить. В нашем случае профилактические мероприятия тоже играют немаловажную роль – с их помощью мы сможем снизить количество конденсата до минимума. Для этого нужно:
- На этапе проектирования предусмотреть соблюдение всех правил по организации дымоходной системы. В процессе ее возведения в точности придерживаться условий проекта.
- Уже функционирующие трубы стоит модернизировать при помощи теплоизоляции или вставок-вкладышей.
- Принять все меры по усилению тяги: установить дефлектор, ротационную турбину или дымосос. Организовать надежный доступ воздуха к отопительному агрегату. Периодически чистить трубу.
- Использовать только сухое топливо.
С чем связано появление конденсата
Такая вентиляция однозначно даст не просто конденсат, а будет лить вода Конденсат – образование влаги на внутренней части трубы. Капли воды просачиваются через многочисленные стыки, в результате стены и перекрытия будут постоянно мокрыми. В зимний период в трубе может из-за замерзания воды исчезнуть просвет, таким образом, циркуляции воздуха в вентканале не будет. Причины, по которым течет вентиляция в частном доме следующие:
- отсутствие теплоизоляции на вентиляционных трубах;
- произведено неправильное утепление труб;
- при монтаже вентиляции были закуплены бракованные материалы;
- плохое утепление пола и стен, наледь;
- возведение дома производилось на влажном фундаменте;
- вода в подвале дома;
- вентиляционные трубы со временем забились мусором;
- неисправности водопровода в доме;
- перепад температуры снаружи и внутри дома;
- неправильный монтаж вытяжки.
Причинами также могут быть постоянные источники испарений – сушка мокрого белья в доме, особенности местности, где возводился дом, например, возле озера, речки. В любом случае, если капает из вентиляции, значит необходимо принять меры.
Конденсат – варианты устранения проблемы
Как видите: устранить эффект образования конденсата в канале отводы дымовых газов в принципе не возможно. Мы можем лишь снизить концентрацию этого вещества или усилить сопротивляемость трубы химической активности конденсата.
При этом для снижения концентрации конденсата мы можем использовать следующие приемы:
- Использовать топливо с минимальной степенью влажности – подсушенные дрова, паллеты, каменный уголь, солярку и прочее. Однако с газовыми котлами этот метод не сработает – водяные пары образуются в процессе горения такого топлива, являясь частью выхлопа.
- Утеплить трубу дымохода, сдвинув точку росы в тело канала. Подобная методика устраняет проблему разницы температур – воздуховод не контактирует с холодной внешней средой и не успевает остыть после прогрева.
- Периодически чистить канал дымохода, устраняя все заторы на пути движения дымовых газов. Чем чище канал – тем лучше тяга. А при хорошей тяге водяные пары просто не задерживаются в трубе, вылетая наружу с дымовыми газами.
- Установить на торце трубы дефлектор – особую насадку, усиливающую тягу в канале воздуховода и защищающую торец от атмосферной влаги, затекающей в дымоход во время дождя или снегопада.
Кроме того, мы можем просто установить в проблемном месте конденсатоотводчик для дымохода, спуская из канала загустевшие водяные пары до того, как они соединятся с продуктами горения, превращаясь в едкую жидкость.
Впрочем, указанные методики лишь снижают градус проблемы, не решая ее. Конденсат останется в трубе в любом случае. Утепление канала, насадка на оголовок и сухие дрова лишь снижают концентрацию химически активных веществ, продлевая срок эксплуатации дымохода.
Конденсат в дымоходах
Дымовые газы, поднимаясь по печной трубе постепенно охлаждаются. При охлаждении ниже точки росы на стенках дымохода начинает выпадать конденсат. Скорость охлаждения ДГ в дымоходе зависит от проходного сечения трубы (площади ее внетренней певерхности), материала трубы и ее засаженности, а так же интенсивности горения. Чем выше скорость горения, тем больше поток дымовых газов, а это означает, что при прочих равных условиях охлаждаться газы будут медленнее.
Образование конденсата в дымоходах печей или печи-камина периодического действия носит циклический характер. В начальный момент, пока труба еще не прогрета, на ее стенках выпадает конденсат, а по мере прогрева трубы конденсат испаряется. Если вода из конденсата успевает испариться полностью, то постепенно пропитывает кирпичную кладку дымохода, и на наружных стенках появляются черные смолистые отложения. Если это происходит на наружном участке дымохода (на улице или в холодном чердачном помещении), то постоянное увлажнение кладки зимой приведет к разрушению печного кирпича.
Падение температуры в дымоходе зависит от его конструкции и величины потока ДГ (интенсивности горения топлива). В кирпичных дымоходах падение Т может достигать 25*С на метр погонный. Этим обосновывается требование иметь температуру ДГ на выходе из печи («на вьюшке») 200-250*С, с той целью, чтобы на оголовке трубы она составила 100-120*С, что заведомо выше точки росы. Падение температуры в утепленных дымоходах типа сендвич составляет всего несколько градусов на метр, и температура на выходе из печи может быть снижена.
Конденсат, образуясь на стенках кирпичного дымохода впитывается в кладку (в силу пористости кирпича), а затем испаряется. В дымоходах из нержавеющей стали (сендвич) даже небольшое количество конденсата, образовавшегося в начальный период сразу начинает стекать вниз, Поэтому, для избежания затекания конденсата в утеплитель дымохода, внутренние трубы собираются таким образом, чтобы верхняя труба вставлялась в нижнюю, т.е. «по конденсату».
Зная скорость горения дров в печи и сечение дымохода можно оценить снижение температуры в дымоходе в расчете на погонный метр по формуле:
где
Коэффициент теплопоглощения стенок дымохода условно взят 1500 ккал/м2час, т.к. для последнего газохода печи в литературе приводится значение 2300 ккал/м2час. Расчет носит ориентировочный характер и призван показать общие закономерности. На рис. 5 представлен график зависимости падения температуры в дымоходах сечением 13 х 26 см (пятерик) и 13 х 13 см (четверик) в зависимости от скорости горения дров в топливнике печи.
Рис. 5.
Падение температуры в кирпичной дымовой трубе в расчете на погонный метр в зависимости от скорости горения дров в печи (потока отходящих газов). Коэффициент избытка воздуха принят равным двум.
Цифрами в начале и в конце графиков указана скорость ДГ в дымоходе, расчитанная исходя из потока ДГ, приведенного к 150*С, и сечения дымохода. Как видно, для рекомендованых ГОСТ 2127-47 скоростей поряка 2 м/с падение температуры ДГ составляет 20-25*С. Также понятно, что применение дымоходов с сечением больше необходимого может привести к сильному охлаждению ДГ и, как следствие, выпадению конденсата.
Как следует из рис. 5, уменьшение часового расхода дров приводит к уменьшению потока отходящих газов, и, как следствие, к значительному падению температуры в дымоходе. Иными словами — температура отходящих газов, например, в 150*С для кирпичной печи периодического действия, где дрова активно горят и для печи медленного горения (тлеющего) совсем не одно и то же. Как-то пришлось наблюдать такую картину, рис. 6.
Рис. 6.
Конденсат в кирпичном дымоходе от печи длительного горения.
Здесь печь тлеющего горения была подключена к кирпичной трубе сечением в кирпич. Скорость горения в такой печи очень мала — одна закладка может гореть 5-6 часов, т.е. скорость горения составит порядка 2 кг/час. Само-собой, газы в трубе охладились ниже точки росы и в дымоходе начал образовываться конденсат, который пропитал трубу насквозь, и при топке печи каплями стекал на пол. Таким образом, печи длительного горения можно подключать только к утепленным дымоходам типа «сендвич».
14.02.2013
Причины и факторы, влияющие на образование конденсата
Сразу отметим, что они приведены в произвольном порядке, а не по степени их важности. Итак, это:
- Температура пара (отработанного газа, выходящего из печного оголовка) не превышает 100 °C. Это типичный недостаток для значительной части современных отопительных агрегатов.
- Труба чересчур длинная – дым быстро и сильно охлаждается в верхней ее части.
- Выбранное топливо либо отсыревшее (напиталось влагой в процессе хранения), либо просто плохо подходящее (изначально содержит в себе большой процент воды).
- Просвет борова сузился из-за уменьшения тяги, возникшего благодаря скоплению отложений сажи.
- Трубопровод недостаточно утеплен и/или сделан из не того материала (например, из цинка в один слой).
- Воздух на улице намного холоднее выходящего пара и, из-за серьезного перепада температур, конденсат в дымоходе частного дома собирается быстро и в большом объеме.
- Отработанный газ задерживается шероховатыми стенками.
- Приток свежего воздуха к печи отсутствует или недостаточен, в результате чего тяга слишком мала, топливо горит медленно и сжигается не полностью.
- Выходной канал уже содержит какое-то количество жидкости, попавшей туда из-за осадков или по какой-то другой причине.
- Труба обладает дефектами и/или недочетами конструкции – у нее есть слишком наклонные или даже горизонтальные участки, площадь ее сечения отличается от проектной (в большую или меньшую сторону) и тому подобное.
- Плохая тяга – чем быстрее газ покидает систему, тем лучше, тем меньше времени остается на охлаждение и на образование влаги.
- Печь сложена неправильно – на ее обогрев расходуется значительная часть выделяемой энергии (а не на отопление помещения). Это приводит к низкой исходящей температуре пара, а чем это грозит, мы уже разобрали выше.
Все эти факторы провоцируют появление жидкости, но действуют они в разной степени: одни сильнее, другие слабее.
Как избавиться от конденсата в дымоходе?
Думать над тем, как не допустить появления конденсата, нужно еще на этапе проектирования и строительства. Начнем с того, что нужно использовать материалы с высокой устойчивостью к химическим воздействиям: нержавейку и полимер.
Если конденсат все-таки появляется в больших количествах, пытаться демонтировать старый дымоотвод и ставить новый будет очень дорого и сложно, и займет много времени.
В таком случае можно решить проблему двумя способами:
- Временно поставить кондесатосборник или конденсатоотвод. Принцип работы обоих устройств примерно одинаков: в первом случае жидкость отводится в специальную емкость, во втором случае – сразу в канализацию. В этом случае конденсат все-таки будет возникать, но не будет задерживаться в канале.
- Поставить гильзу в дымоход. Если вкратце, то это установка внутрь основного канала еще одной трубы, по которой будет подниматься дым (получается по сути труба в трубе). При необходимости демонтировать гильзу будет намного проще, чем дымоход.
Как не допустить появления?
Полностью предотвратить появление конденсата невозможно, однако можно существенно уменьшить его количество. Кроме того, можно не только избавиться от большей части лишней влаги, но и усилить устойчивость трубы к ее негативному воздействию.
Наледь на не утепленном дымоходе
Бороться с конденсатом и его негативным воздействием можно следующими способами:
- Применение только качественных сухих топливных материалов. Отлично подойдут подсушенные дрова, солярка, уголь (каменный), пеллеты. Полностью устранить жидкость в топливе нельзя, но можно свести ее количество к минимуму.
- Обязательно нужно время от времени чистить дымоходный канал. Основная цель – своевременно устранять любые образовавшиеся наслоения. Если они начинают появляться, то процесс загрязнения ускоряется, поскольку на гладкую чистую поверхность сажа нарастает намного медленнее.
- Можно смонтировать на торце дымоотводной трубы дефлектор – насадку, которая увеличивает тягу. Кроме того, она еще и защищает торец от негативного воздействия атмосферной влаги, которая попадает на трубу во время дождей или метели.
- Можно провести гильзовку – то есть закрепить в основном канале отдельную жаростойкую и устойчивую к действию конденсата трубу. Внешний вид здания испорчен не будет – гильзовка располагается внутри канала, поэтому со стороны ее не видно. Самый удачный вариант: использовать гильзы из нержавейки или полимера. Именно эти материалы устойчивы к влаге, и имеют гладкие ровные стенки, которые медленнее загрязняются и легче чистятся. Единственный минус: применение вставки уменьшает диаметр канала, из-за чего может ухудшиться тяга.
- Можно также утеплить дымоотводную трубу со смещением точки росы в основу (тело) канала. С помощью такого метода можно убрать проблему с разницей в температуре, из-за чего будет конденсироваться меньше влаги.
Как отводить конденсат?
Хороший способ защитить дымоотводные трубы от воздействия конденсата – отводить его. Для этого в точке пересечения горизонтального дымоотводного канала (от топки) и вертикального канала (тот, что к улице) монтируется конденсатоотводчик/кондесатосборник.
Принцип работы устройства прост – образовавшийся конденсат отводится в стальной стакан, который устанавливается ниже узла сопряжения. Также можно сделать отвод в канализацию или на улицу, но в любом случае место отвода должно быть ниже узла сопряжения.
Данный метод хорош тем, что он убирает последствия образования конденсата, никоим образом не влияя на процесс его образования (то есть меньше мороки с поиском способа решения проблемы).
Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓
В процессе работы отопительной системы появление влаги в дымоходе наносит вред не только самому дымоходу, но и отопительному прибору. Вступая в реакцию с продуктами горения, влага превращается в химически агрессивные вещества, нарушающие работу отопительной системы.
Избавиться от конденсата полностью нельзя, но можно минимизировать его количество и предотвратить нежелательные последствия.
