Горизонтальные дымоходы: устройство, особенности кладки

В настоящее время применяются самые разнообразные дымоходы – кирпичные, керамические, полимерные и даже стеклянные. Каждый из этих типов имеет как определенные достоинства, так и недостатки, связанные с ограничениями по использованию в конкретных условиях, а также с трудоемкостью и высокой стоимостью возведения. Неправильное определение размеров дымохода, его конфигурации, может привести не только к неоправданным тепло-потерям, но и стать угрозой для жизни человека.

Конструктивные особенности и принцип работы

Дымоход для камина представляет собой вертикальную конструкцию на основе трубы круглого сечения, которая подсоединяется к отводящему патрубку топки камина и выходит через кровлю наружу. Работа дымохода основана на силе тяги, которая возникает из-за разницы давлений в верхней и нижней части конструкции. В верхней части трубы дымохода, находящейся над поверхностью кровли, воздух более разрежен, что создает область низкого давления. За счет этого отработанные газы естественным образом выходят из дымохода наружу.

Конструктивные особенности дымохода камина зависят от типа печного оборудования. Современный камин в помещении – это не обязательно ниша в стене дома. Это может быть отдельно стоящая печь открытого или закрытого типа, работающая на дровах, угле, торфе и даже топливных брикетах. От размера камина, его расположения и конструкции зависит устройство дымохода.

Принцип работы и устройство

В семействе устройств для отведения продуктов сгорания коаксиальный дымоход стоит особняком. Эта современная конструкция гораздо эффективнее и безопаснее, чем обычная дымоходная труба. Такая система идеально подходит для котлов с закрытой камерой сгорания.

Чтобы сделать коаксиальный дымоход, необходимо взять две трубы разного диаметра и вложить узкую трубу внутрь широкой. Еще нужно соединить внутреннюю сторону широкой трубы и внешнюю сторону узкой трубы специальными перемычками таким образом, чтобы центральные оси обеих труб совпадали. Ну вот, коаксиальный дымоход готов.

На практике такую конструкцию, разумеется, проще и надежнее купить, чем сделать. Стоимость коаксиального дымохода будет повыше, чем цена обыкновенной трубы из нержавеющей стали, но расходы окупятся в полной мере.

Использование коаксиального дымохода позволяет выводить продукты сгорания через фасад дома,нет необходимости устанавливать 5м вертикальную дымовую трубуКоаксиальный дымоход на бревенчатом фронтоне Доступный по цене и схеме реализации вариантВертикальные варианты коаксиальных конструкций Ошибки в установке горизонтальной трубыДлина горизонтальных участков Вывод коаксиального патрубка на фронтоне

Двойная труба необходима для одновременного выполнения двух функций. По внутренней узкой трубе из топки котла отводятся продукты сгорания. А через просвет между внутренней и внешней трубой в камеру сгорания поступает воздух, т.е. кислород, необходимый для горения топлива.

Такое решение имеет целый ряд преимуществ. Альтернативой коаксиальному дымоходу является традиционный дымоход в сочетании с принудительным нагнетанием воздуха в камеру сгорания.

В этом случае воздух обычно забирается из помещения, в котором установлен котел. Коаксиальный же дымоход позволяет брать воздух с улицы и подавать его непосредственно в топку.

На схеме изображен общий принцип работы коаксиального дымохода, а также его устройство по сравнению с традиционной дымоходной трубой (+)

Что происходит в таком дымоходе во время работы котла? Горячие продукты сгорания движутся по внутренней трубе наружу, а в обратном направлении идет параллельный поток свежего холодного воздуха. В результате происходит совершенно естественный теплообмен: горячий газы отдают тепло соседнему холодному потоку.

Воздух поступает в камеру сгорания уже в подогретом состоянии, что повышает общий КПД котла, ведь не нужно тратить драгоценные килоджоули на подогрев воздушных масс. При этом температура наружной поверхности коаксиального дымохода заметно ниже, чем при использовании стандартной дымоходной трубы. Это обстоятельство и делает конструкцию более безопасной.

Еще одно преимущество коаксиального дымохода – более простой монтаж котла , потому что не придется устанавливать систему принудительной вентиляции . Кроме того, к этим конструкциям предъявляются иные требования, чем к традиционным дымоходам. В результате система удаления продуктов сгорания занимает меньше места.

На наружной стороне здания труба коаксиального дымохода смотрится гораздо лаконичнее и занимает меньше места, чем при наружном монтаже традиционного дымохода

Коаксиальные дымоходы универсальны, их можно устанавливать и с газовыми котлами, и с устройствами, работающими на жидком или твердом топливе. В продаже имеются дымоходы с различным диаметром, что позволяет подобрать подходящие трубы для конкретного котла.

Монтаж традиционного дымохода в уже построенном здании – задача довольно сложная. Если установка дымохода не была предусмотрена при проектировании, приходится проходить перекрытия и кровлю или выводить дымоход наружу.

Читайте также:  Зачем нужен термостатический клапан для твердотопливных котлов

Громоздкое сооружение может создать проблемы как внутри здания, так и снаружи. Но коаксиальные конструкции проще и компактнее. Вывод такого дымохода на наружную стену выглядит лаконично, он не испортит внешний вид дома.

Материалы для возведения труб котельных

Системы для отвода дыма возводят из разных материалов — кирпича, стали, керамики, полимера. Дымоход из кирпича отличается хорошей механической прочностью, отличной теплоемкостью, достаточно высокой степенью пожаробезопасности. Недостатков у этих конструкций тоже немало, поэтому в современном строительстве полностью кирпичные дымоходы встречаются все реже. Нормативные документы ограничивают высоту кирпичных труб 30-70 м, а диаметр 0,6-8 м.

На стенках кирпичной трубы со множеством выступов и углублений внутри, всегда оседает много конденсата, копоти, содержащей оксиды серы. Последние, вступая в реакцию с водой, образует кислоты, активно разрушающие кирпич. Неровности поверхности, сужение прохода в результате постепенного нарастания слоя сажи, становятся причиной снижения скорости прохода дыма.

Дымоходы из керамики более устойчивы к конденсату и воздействиям внешних факторов, у них высокая огнеупорность. Но эта система имеет большой вес, т.к. внутри находятся металлические стержни, придающие ей дополнительную прочность. Отсюда вытекают требования по обязательной устройству отдельного фундамента, опор, что повышает трудоемкость и стоимость монтажа.

Полимерные дымоотводные трубы уместны в котельных с максимальной температурой 250 градусов С, при монтаже газовых колонок. Они легкие, гибкие и долговечные, но актуальны только для газового оборудования.

Устройство для отвода дыма из нержавеющей стали – сборка, состоящая из отдельных элементов дымохода, соединенных между собой при помощи фасонных деталей: тройников, патрубков, дефлекторов, тройников, отводов. Монтаж такого дымохода может быть выполнен и после постройки здания в короткие сроки. Существует большой ассортимент соединительных деталей, поэтому трубе можно придать любую конфигурацию.

Модульный дымоход можно без особого труда демонтировать и перенести в другое место. Преимуществом конструкции является и ее небольшой вес, что позволяет обойтись без фундамента, устойчивость к воздействию влаги, незначительное отложение копоти на внутренних стенках, высокая скорость прохождения дымовых газов.

Санитарно-технические нормы разрешают применять стальные трубы для сооружения дымоходов высотой более 30 м, исключение возможно только в том случае, когда за сутки расходуется менее 5 т многозольного топлива. Причина в том, что срок службы таких сооружений составляет 10 лет, а если используется высокосернистое топливо, он существенно сокращается.

Материал дымохода

В современных отопительных системах, работающих на газе и жидком топливе, температура отходящих газов существенно снизилась. В таких условиях кирпичный дымоход не может быстро прогреваться, и  в момент запуска системы отопления это приводит к появлению в дымовой трубе большого количества конденсата. Он, в свою очередь, собираясь на стенках дымовых каналов и смешиваясь с продуктами горения природного газа, образует жидкость с кислотными свойствами, разрушающую кирпич.

Проблемы с конденсатом не имеют модульные дымоходы. Это конструкции, собранные из отдельных элементов. Для их изготовления применяют различные материалы: углеродистую и полированную высоколегированную нержавеющую сталь, алюминиевый сплав и керамику. Такие устройства могут быть смонтированы внутри уже существующих кирпичных труб при их реконструкции или представлять собой самостоятельные системы, функционирующие внутри или снаружи здания.

При сборке стального дымохода важно, чтобы модули собирались раструбом вверх, стыки были промазаны герметиком, а внизу установлен конденсатосборник.

Основными признаками хорошего дымохода является качественное сжигание топлива, идеальная тяга, быстрый прогрев стенок и быстрое преодоление порога точки росы. Второе условие соблюдается, если дымоотводящая система хорошо утеплена. Для этого при установке стального вкладыша внутри кирпичного канала советуют его оборачивать специальной минеральной ватой, либо оставлять вокруг воздушную прослойку. Не стоит заполнять пространство между вставкой и кирпичом раствором. В этом случае помимо стального вкладыша, необходимо будет еще согреть и раствор, который, к тому же, при нагреве бетон будет расширяться и давить изнутри на стену.

Прежде чем самостоятельно устанавливать дымоход, внимательно ознакомьтесь с рекомендациями. Параметры работы вашей отопительной системы — основа, от которой нужно отталкиваться при расчете. При желании, можно воспользоваться специализированными программами. Но, лучший вариант — довериться грамотным специалистам.

В чем отличие от коаксиального дымохода

Коаксиальный дымоотвод – «двухслойная» система, в которой труба меньшего размера помещается в трубу большего. Один конец этой конструкции присоединяется к отопительному котлу, а второй выводится на улицу.

Внутренняя (тонкая) часть служит для отводов продуктов горения. Внешняя – обеспечивает приток к пламени свежего воздуха с улицы.

Проходя поверх внутренней трубы, холодный воздух нагревается, котел не тратит энергию на его нагревание, его КПД увеличивается.

Читайте также:  Схемы подключения и обвязка твердотопливного котла отопления

Основные различия горизонтального и коаксиального дымоходов:

  • Конструкция

Коаксиальный – две трубы, горизонтальный- одна труба или канал, с некоторым количеством изгибов;

  • Функции

Горизонтальный дымопровод увеличивает площадь теплоносителя и выводит продукты горения. Коаксиальный обеспечивает огонь кислородом, отводит дым и увеличивает КПД котла;

  • Расположение

Коаксиальный может располагаться как горизонтально так и вертикально.

Расчет требуемой высоты дымовой трубы

При выборе дымохода учитывается его высота. Для определения этого параметра нередко применяется упрощенная схема вычисления. Однако перед тем как рассчитать высоту дымохода нужно точно определить мощность котельной установки. Поэтому предварительно всегда проводится подбор котла.

Процесс горения в топке во многом зависит от тяги. Она также влияет на эффективность удаления дыма. При этом тяга будет присутствовать в трубе только при постоянной подаче воздуха в котельной агрегат. Его поступление в оборудование выполняется принудительно с помощью специального насоса или естественным путем.

Когда в системе дымоудаления от котла используется насосный агрегат, тогда высота трубы отвода продуктов горения не оказывает решающего значения на тягу. Этот параметр при такой конструкции дымохода учитывается только во время контроля предельно допустимой концентрации выбросов в атмосферу. Однако высота трубы имеет большое значение, когда определяется естественная тяга.

Расчет высоты дымохода при самотяги

Естественная нормальная тяга создается, когда происходит равновесие между ее силой и сопротивлением, возникающим при движении дыма как по дымоходу, так и по газоводным котельным каналам. Поэтому самотяга образуется при относительно небольшой высоте дымовой трубы. Ведь только в этом случае будет создаваться незначительное газовое сопротивление.

Важно! Специалисты при определении высоты трубы пользуются СНиП 41-01-2003.

Во время расчета могут использоваться разные данные в зависимости от метода и формул вычисления, например:

  • скорость движения дыма по трубе – не меньше 2 м/с;
  • естественное давление газообразных продуктов сгорания в дымоходе – минимум 4 Па на 1 м;
  • высота дымовой трубы на расстоянии не более 1,5 м от конька или парапета крыши – 0,5 м выше этих конструкций;
  • возвышение трубы над плоской крышей без высоких ограждающих конструкций – минимум 0,5 м;
  • высота дымового канала на удаление 1,5-3 м от конька или ограждения крыши – соответствует высоте этих конструкций;
  • входная температура продуктов сгорания – от 150℃ до 200℃;
  • минимальная высота дымохода от колосников котельного агрегата – 5 м.

Высота дымовой трубы над котлом должна быть не меньше 5 м

Источник

Важно! При неправильном определении возвышения дымовой трубы огонь в топке может гаснуть из-за порывов ветра.

При проектировании канала также учитывают правила пожарной безопасности. Обязательно выполняют изоляцию конструкций, которые соприкасаются с трубой. Для защиты кровли из горючих материалов от искр из дымохода увеличивают высоту трубы на 0,5 м. Она также должна находиться на расстоянии не менее 2 м от соседних строений и деревьев.

Значение оптимальной тяги вычисляют путем умножения разности плотности столба наружного воздуха и дыма на протяженность всей конструкции. Поэтому всегда сначала требуется рассчитать высоту крыши и стен дома. При этом для более точного определения уровня расположения самой высокой точки трубы используют формулу, где:

  • A – специальный коэффициент, характеризующий климат в конкретном регионе;
  • Mi – масса дыма, перемещающегося за единицу времени по дымоходу;
  • F – скорость оседания частиц, которые появляются в процессе сжигания топлива;
  • V – объем дыма;
  • C – коэффициенты, показывающие концентрацию различных составляющих в дыме;
  • T – разница, вычисляемая между температурами дыма на входе и выходе из дымохода.

Формула вычисления высоты дымовой трубы

Источник

На что обратить внимание при выборе дымохода

Максимальная температура продуктов горения, проходящих через системы отведения, составляет 150-160° С. Эта характеристика актуальна для большинства дымоходов.

Большинство марок стали с легкостью выдержат температуру, но воздействие серных кислот, образующихся при сгорании газа, перенесут далеко не все. Химические соединения разъедают стенки кирпичных, металлических, асбестоцементных дымоходов. Рекомендуется отдать предпочтение продукции из кислотостойких марок.

Второй нюанс, о котором нужно знать — образование точки росы внутри дымохода. При прохождении воздуха через трубы со временем на внутренней их поверхности образуется конденсат. Из-за него затрудняется или останавливается процесс отвода дымовых газов.

Обычно такая проблема наблюдается у кирпичных дымоходов, внутренние стенки которых отличаются шероховатостью. Почти не появляется конденсат на дымоходах из нержавеющей стали. Так же редко — на керамических и асбестоцементных. Однако мы помним, что последние образуют вредные вещества при сгорании, поэтому не рассматриваем их в дальнейшем.

Оптимальная конструкция дымохода — «сэндвич». Наличие утеплителя между трубами выравнивает наружную и внутреннюю температуры. За счет этого образуется меньше конденсата.

Прежде, чем произвести расчет дымохода котлов, нужно еще определиться с типом самой отопительной системы. Рассмотрим на примере устройств, работающих на газе.

Читайте также:  7 лучших масляных обогревателей различной мощности

Наружный и внутренний варианты вывода дымохода газового котла.

Пошаговый монтаж дымохода газового котла

Монтаж системы дымоотвода происходит следующим образом:

  • Производится точная разметка прохода трубы через перекрытие и кровлю — этот процесс необходимо неоднократно проконтролировать, чтобы не совершить ошибки.
  • Далее устраиваются отверстия по разметкам для прохождения трубы.
  • Монтируют адаптер для перехода, который соединяется с патрубком, расположенным на котле.
  • Затем присоединяют тройник, имеющий отделение для сбора влаги, и закрепляют специальным кронштейном .
  • Стыкуется следующий участок дымохода. Если нужно, то используется элемент, называемый «колено».
  • Если труба будет пропускаться через перекрытие, в комплект дымохода нужно включить специальный проходной патрубок. Труба проходит через металлический лист, в котором устроено для нее отверстие немного большего размера, чем диаме тр тр убы. Ли ст пр икрепляют к перекрытию.
  • Стыки двух отрезков труб для надежности фиксируются хомутами, их стягивают болтами.
  • Дымоход закрепляют к стене на специальные кронштейны с шагом, примерно , два метра.
  • Завершает конструкцию наконечник в виде конуса.
  • Последним этапом производится изоляция дымоходной трубы от горючих материалов на переходах.

Нельзя не осветить нюансы выбора и установки дымохода, в зависимости от его месторасположения. Он может быть установлен снаружи и закреплен к стене (настенные), или проходить внутри строения.

Внутренний дымоход

  • Если от дымохода должно исходить тепло во все помещения, где он будет проходить, не нужно выбирать трубу с внутренней теплоизоляцией, утепляют ее только с наружной стороны.
  • Нужно учесть, что при прохождении дымохода внутри дома, повышается ри ск пр оникновения продуктов горения в комнаты, а также повышается пожароопасность. Поэтому очень важно идеально состыковать отдельные части и надежно закрепить их хомутами.
  • Для монтажа потребуется большее количество различных дополнительных элементов, так как труба будет проходить, как минимум через одно перекрытие и кровлю.
  • Не следует забывать, что если в будущем потребуется провести ремонтные работы на подобном дымоходе, то это станет достаточно проблемной задачей.

Сравнение наружной и внутренней схем расположения дымохода

Пошаговый монтаж дымохода газового котла

Наружный дымоход

  • Наружный вариант дымохода требует правильно рассчитанной теплоизоляции.
  • Преимуществом можно назвать безопасность этого элемента отопления.
  • Монтаж дымохода, проходящего снаружи, намного проще, нежели внутреннего.
  • В случае необходимости проведения ремонта, его также легко можно будет провести при любых создавшихся условиях.

Вывод прямоугольных и квадратных труб

Дымоход печей и каминов, выполненных из кирпича, чаще всего квадратной или прямоугольной формы, поэтому для его вывода на кровлю пользуются другими способами. Эту задача для опытного печного мастера, а не домашнего умельца, потому что в процессе используется особая техника кладки. Когда дымоход приближается к крыше, в ней вырезают отверстие соответствующего размера с припуском 2-5 см, через которое печник выводит трубу на крышу. Хотя жаростойкий кирпич прекрасно удерживает тепло внутри трубы, с внутренней стороны проход обкалывают асбестовыми листами для защиты стропил от возгорания.

Вывод прямоугольных и квадратных труб

Схема установки декоративного доборного фартукаУстановка декоративного наружного фартука

Вывод прямоугольных и квадратных труб

На кирпичную трубу с помощью металлического профиля крепят мягкую гидроизоляционную ленту на свинцовой или алюминиевой основе, нижний край которой фиксируют на кровле с помощью герметика. После этого неказистую гидроизоляцию закрывают с помощью специального декоративного фартука. Он состоит из четырех доборных деталей и устанавливается под материал кровли, делая проход аккуратным и хорошо защищенным.

Правила эксплуатации

Твердотопливные котлы сильно реагируют на изменение рабочих параметров. Оборудование станет работать хуже и его КПД уменьшится на 20%, если скорость отведения газов и сила тяги изменятся. Постоянное обслуживание системы поможет избежать многих проблем.

  1. Конденсат в трубе. Когда внутри трубы увеличивается конденсат, на ней появляются подтеки и окислы. Чтобы устранить проблему, нужно установить причину их появления. Конденсат может скапливаться, если труба имеет большой диаметр или высоту, а также при неправильно сделанной изоляции. Для изменения высоты дымохода трубу наращивают по типу конструктора, дополнив ее 2 секциями. Регулятор тяги устранит проблему с большим диаметром трубы. Если установить его в систему, давление в канале увеличится в 2 раза.
  2. Засорение. Твердое топливо при сгорании выделяет много смолянистых веществ, которые откладываются на стенках трубы. Это является нормой. Но если высота дымохода низкая, труба имеет изгибы или в котельную поступает недостаточный приток воздуха, то скорость загрязнения увеличивается в несколько раз. Поэтому лучше использовать прямостоящие конструкции, а котел устанавливать на цокольном этаже. Иногда загрязнение возникает из-за низкого качества топлива. Также уменьшить засорение помогут система принудительной вентиляции или дымоходы, оснащенные вентканалом.
  3. Удаление сажи. Регулярное обслуживание системы защитит дымоход от возгорания сажи. Сажу удаляют механическим или химическим способом 1 раз в полгода.

Срок службы, теплоотдача и производительность системы увеличатся, если сделать грамотный монтаж, соблюдать правила эксплуатации и придерживаться всех рекомендаций специалистов.