Человек нуждается в тепле на уровне физиологии. Так, в теплое время года мы обогревается за счет естественных источников тепла — солнца, нагретой земли, а вот в холодное — используем специальные приспособления, которые аккумулируют тепло. Это печи, камины, буржуйки, голландки и другие, не менее мощные, отопительные приборы. Традиционно они включают в свой состав очаг и дымоход для твердотопливного котла.
ЧТО ТАКОЕ ДЫМОХОД
Мы часто слышим выражение «комфортное тепло» и редко задумываемся о том, что же оно означает. Все очень просто. Это тепло без запаха дыма и гари. Известно, что процесс топки твердого топлива в очаге сопровождается выделением дыма и горючих газов, которые должны выводиться из помещения наружу. Ранее, при отсутствии дымохода, дым валил прямо в помещение и выходил на улицу через небольшие отверстия в стенах дома. Позже человек изобрел вытяжку, которая способствовала эффективной силе тяги и хорошей циркуляции воздуха. Кроме того, вместе с дымом из топки выходят вредные вещества — сажа, пепел, гарь и копоть, которые могут оседать на стенках дымохода и, накапливаясь, со временем усложнять движение дымовых газов.
Качество дымохода http://zhzh.com.ua/publ/2-1-0-4092 твердотопливного котла можно легко оценить. Главным показателем эффективной работы печной трубы считается хорошая сила тяги, то есть скорость продвижения по трубе дымовых газов. Поскольку вместе с горючими веществами наружу могут вылетать искры, то главным требованиям к дымоходу считается его огнеупорность и термостойкость, а также он должен быть смонтирован в соответствии с требованиями пожарной безопасности. Вытяжка для твердотопливного котла может иметь различное сечение, поэтому его комплектация с топкой должна проводиться опытными специалистами в соответствии с техническим паспортом отопительного прибора.
ЧТО ТАКОЕ СИЛА ТЯГИ
Сила тяги — это техническая характеристика дымохода, отражающий качество его работы. Сила тяги отображает скорость движения горючих газов по трубе и образуется за счет столкновения потоков воздуха с разной температурой (теплого и холодного), а также различного давления в топке и атмосфере. Сила тяги зависит от размера сечения (в слишком узком дымоходе тяга слабая, а в слишком широком — высокая). Кроме того, сама тяга напрямую зависит от конфигурации дымохода (наличием поворотов, углов, высоты, притока чистого воздуха с улицы).
Считается, что чем проще конфигурация стояка печной трубы, тем выше сила тяги, поскольку не нарушается направление движения горючих газов и не происходит их смешивание. Внутренние стенки дымохода для твердотопливного котла должны быть гладкими, чтобы не создавать сопротивления проходит дыма. Оптимальный вариант дымовой трубы — круглый. Часто бывает технически невозможно его монтировать. В таком случае устанавливается труба иной геометрической формы (квадратной, прямоугольной, овальной). Недостатком таких сооружений считается затруднение движения дыма за счет образования завихрений в углах.
Иногда происходит нарушение тяги, когда дым начинает валить в помещение (такой процесс носит название «обратной тяги»), а также ослабление тяги, когда нарушается баланс теплой и холодной температуры в помещении и на улице. Известно, что эффективной тяге способствует высокая разница температурного режима в комнате и за пределами помещения, причем, в доме должно быть очень тепло, а на улице очень холодно. Летом, когда температура в доме и на улице примерно одинаковая, нарушается сила тяги.
Для проверки силы тяги применяются специальные приборы (анемометры), которые используются по назначению сотрудниками компетентных служб, а в быту обычно не используются. В бытовой практике сложно оценить силу тяги, можно лишь проверить ее наличие с помощью обычного листа бумаги (он может отклоняться в любую сторону, или оставаться неподвижным). Сила тяги обычно проверяется во время непосредственной работы твердотопливного котла. О его качестве свидетельствуют такие показатели:
- при слишком высокой силе тяги слышен гул и гудение в дымоходе. Снизить тягу в этом случае поможет шибер (дымовая задвижка);
- дым начинает валить в помещение из имеющихся печных отверстий, что предупреждает нас о низкую тягу. Для устранения неполадки следует открыть по шире задвижку, увеличив, таким образом, сечение дымохода и, соответственно, приток воздуха в котел.
Важную роль для тяги играет, длина дымохода. Простыми словами, теплые дымовые газы, поднимаясь по дымоходу на прямых его участках набирают скорость, это в свою очередь увеличивает поток дымовых газов через дымоход. Формула приведена ниже доказывает зависимость тяги от длины, сечения и гладкости стенок дымохода, а также температур как внутри помещения, так и на улице.
Q = поток воздуха, м 3 / с
A = площадь сечения трубы, м 2
C = коэффициент, вводимый из-за трения (обычно берутся значения от 0.65 до 0.70)
g = ускорение свободного падения, 9.807 м / с2
h = высота трубы, м
Ti = средняя внутренняя температура, K
To = абсолютная внешняя.
Следующий очень важный момент это конструкция дымохода. Чем меньше поворотов и горизонтальных участков дымохода, зауженный дымохода, тем лучше тяга. Это связано с тем, что дымовые газы из котла по дымоходу поднимаются по спирали вверх и на каждом изгибе происходит смена курса движения дымовых газов, ломается спиралевидная траектория движения, происходит обычное перемешивание дымовых газов.
ЧТО ТАКОЕ ТЕРМОСТОЙКИЕ ДЫМОХОДЫ ДЛЯ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ КОТЛОВ
Термическая устойчивость дымохода для твердотопливного котла предусматривает способность выдерживать высокие температуры. Дело в том, что температура горючих газов может варьироваться от 100 до 750 градусов по Цельсию, поэтому требование к термостойкости в камінобудівництві особая. В качестве материала для дымохода может использоваться огнеупорный кирпич, керамика, нержавеющая сталь, стекло.
ЧТО ТАКОЕ ДЫМОХОД ИЗ МЕТАЛЛА
В современном печном строительстве широкое применение получил стальной дымоход, изготовлен из огнеупорного, жаропрочной стали. Они выполняются из двух видов стали — черной и нержавеющей. К недостаткам дымоходов из черной стали относится их высокую подверженность к влиянию агрессивных веществ на внутренние стенки трубы. Агрессивные вещества образуются за счет химической реакции конденсата с веществами, содержащимися в дымовых газах.
Соответственно, при постоянном воздействии агрессивных веществ на дымоотвод, в конце концов, произойдет деформация его поверхности, что создаст опасность возникновения пожара. Нержавеющая сталь, из которой изготовлена вытяжка для твердотопливного котла, содержит в своем составе комплекс легирующих компонентов — титан, молибден, никель, которые придают устойчивость трубе, повышают ее устойчивость к перепадам температур и воздействию агрессивных веществ и конденсата на стенки трубы. Кроме того, стальные газоходы является недорогим и качественным выбором.
Стальные дымоходы бывают нескольких типов. Наиболее востребованы одно-и двухконтурные, дополнены изоляционным базальтовым слоем. Особенно часто можно встретить двухконтурные каналы, состоящие из двух поверхностей — гладкой внутренней и шероховатой внешней, внутри которых расположена изоляция. Гладкий внутренний слой не позволяет продуктам горения (сажи, гари и копоти) оседать на стенках трубы, тормозя процесс тяги; изоляция позволяет внешний поверхность дымохода оставаться холодной даже при температуре горючих газов в 750 градусов по Цельсию.
Огнеупорный кирпич — кирпич, предназначенный для внутренней облицовки печей, каминов, дымоходов и дымовых труб. Такой кирпич выдерживает температуру до 1000 ° C без потери прочности. Она хороша для монтажа дымохода для устройств с низким КПД и нежелательна для современных твердотопливных котлов, поскольку стенки такого дымохода долго нагреваются, и на них выступает конденсат. Какова же причина возникновения конденсата и чем он вреден? Любое топливо состоит из горючих (углерод + водород + сера) и негорючих (кислород + зола + вода) составляющих. При сгорании водород соединяется с кислородом, образуя водяной пар. Кроме того, любое топливо содержит воду (при сгорании антрацита в дымовых газах содержится до 3% водяного пара, а при сжигании дров средней влажности — до 30% водяного пара).
При протопці, дымовые газы, проходя по дымоходу, неизбежно охлаждаются, водяной пар на стенках дымохода конденсируется (превращается в воду), растворяет в себе сажу, то есть соединяясь с продуктами сгорания топлива в агрегате, образует соответствующие кислоты или их смеси. В числе таких кислот — соляная, азотная и серная. В некоторых случаях, может образовываться их смесь, так называемая «царская водка». Все это и есть конденсат — весьма агрессивная черная жидкость с очень неприятным запахом.
Вот этот самый конденсат и приводит к сильному и быстрому разрушению дымоходов, образованию микротрещин и проникновению дымовых газов от агрегата в жилые помещения или в соседние вентиляционные каналы. После образования трещин в дымоходах процесс их разрушения идет лавинообразно и вызывает побочные разрушения внутренней отделки.