Климат на большей части нашей страны предполагает наличие системы отопления в зимний сезон. Наиболее распространённые системы отопления основаны на получении тепла при сжигании различного топлива – дров, угля, газа, солярки. А процесс сжигания топлива обязательно включает отведение продуктов сгорания в окружающую среду.
Проще говоря, наличие системы дымоходных каналов и дымовой трубы. Для эффективного и безопасного удаления дымовых газов, дымовые трубы для котельных проектируются и монтируются по определённым правилам, которые мы и рассмотрим в этой статье.
Немного физики
Движение газов в трубах дымоходов подчиняется законам физики. Сильно углубляться в воспоминания о школьном курсе физики и законах термодинамики мы не станем. Остановимся лишь на явлении образования тяги в дымовой трубе.
Явление возникновения естественной тяги подчинено действию Архимедовой силы. Нагретый газ имеет меньшую плотность в сравнении с холодным. Благодаря этому, образуется разность давления внутри трубы дымохода и снаружи. Нагретые газы устремляются по каналу дымохода вверх, в нижней части канала образуется область разряжения, куда устремляется воздух из помещения. Так образуется тяга.
Процесс этот взаимосвязанный: чем лучше горит, тем более сильная тяга, чем лучше тяга, тем активнее происходит процесс горения. На эффективность этого процесса влияет и разность температур нагретых газов и окружающего воздуха.
Для функционирования бытовых отопительных приборов, таких как котлы, печи или камины, в большинстве случаев, достаточно естественной тяги. К принуждению движения газов в дымовой трубе – использованию вентиляторов-дымососов, приходится прибегать в случае:
- Конструктивных особенностей дымохода. При отсутствии технической возможности устройства дымохода с соблюдением определённых параметров, например, при наличии протяжённых горизонтальных участков или большой высоте дымовой трубы.
- Низкой температуре отходящих газов. Устройство отопительного прибора может быть таково, что температура газообразных продуктов сгорания на выходе из топливника или горелки невысока, и достаточного для образования устойчивой естественной тяги разряжения не получается.
Как добиться «правильной» тяги
Расчет дымовых труб котельных – важный момент в устройстве системы отопления. От правильно подобранных высоты и диаметра сечения дымовой трубы зависит не только эффективность удаления в атмосферу вредных продуктов сгорания топлива, но и, собственно, правильное функционирование отопительного прибора и пожарная безопасность здания.
Расчёт диаметра и высоты трубы котельной, печи или камина зависит от объёма топливника, или в случае с котлом, от мощности горелки. То есть, от количества топлива, сжигаемого за единицу времени. Для этого существуют всякие специальные формулы аэродинамического расчёта дымовых каналов. К счастью, в большинстве случаев, для бытовых целей используются стандартные приборы, все проектные изыскания относительно которых уже были произведены инженерами. Поэтому, внимательно почитаем паспорт изделия, а расчёты соотношения мощности камеры сгорания к диаметру и протяжённости дымохода оставим для проектировщиков больших промышленных котельных и дымовых труб мартеновских печей.
Основные правила устройства каналов дымоудаления
Чтобы котельная не доставляла неудобств и эффективно справлялась со своими обязанностями, есть несколько правил:
Своевременность
Планируя постройку загородного дома, владелец изначально знает, что живёт он не в Африке, а по сему, вопрос отопления является одним из первоочередных. Скорее всего, еще до начала строительства были произведены все теплотехнические расчёты и мощность отопительного прибора известна. Возможно, и модель котла в связи с этими параметрами и финансовыми возможностями уже подобрана.
Осталось только внимательно ознакомиться с инструкцией производителя и не забыть заложить коммуникации – каналы дымоудаления необходимого сечения, на начальном этапе строительства. Эта предусмотрительность поможет избежать ненужных проблем, связанных с проведением дымовой трубы котельной в уже готовом доме и прокладки трубы дымохода по фасаду строения.
Конечно, возможны исключения – например, когда отопление делается в уже построенном доме – при переоборудовании летней дачи в дом для постоянного проживания.
Диаметр трубы котельной
Как уже говорилось выше, диаметр трубы – важный технический параметр. Оптимальное сечение уже подобрано производителем и указано в паспорте изделия. Пользователю остаётся ознакомиться с руководством, и помнить, что сильное заужение диаметра приведёт к ухудшению работы прибора. Печь, камин или твёрдотопливный котёл будут «захлёбываться» – узкий канал не справится с отведением того количества дыма, которое образуется во время сгорания, а автоматика котла на газовом или жидком топливе может попросту не дать горелке запуститься.
Не стоит и через чур сильно расширять канал для удаления дыма: поток газов будет не плотный, а значит, не создастся достаточного разряжения для возникновения тяги. Результат тот же: плохое горение твёрдотопливных устройств или срабатывание блокирующей автоматики.
Высота дымовых труб котельной
Второй важный параметр – высота трубы котельной. Согласно расчётам, наиболее оптимальные параметры для возникновения устойчивой естественной тяги в бытовых отопительных приборах без принудительного дымоудаления создаются при высоте трубы около пяти метров. Выполнения этого требования легко достичь, учитывая конструкцию большинства частных домов.
Высота над коньком
Чтобы отопительный прибор функционировал без проблем, при монтаже трубы дымохода следует учитывать влияние ветрового подпора. Что это такое? Ветры, конструкция крыши и её неравномерный нагрев вызывают возникновение над зданием турбулентных потоков воздуха. Эти воздушные завихрения способны «опрокинуть» тягу, или вовсе вызвать противотягу. Чтобы этого избежать, следует делать высоту трубы не ниже 500 мм от конька.
Кроме расположения конька, необходимо учитывать также высокие конструкции на крыше или рядом со строением, и растущие около дома деревья.
Если расстояние от трубы до конька три метра, то допустимо делать высоту дымохода вровень с коньком. В случае если расстояние более трёх метров, высоту можно определить, пользуясь схемой, представленной на фото.
Избегайте поворотов и горизонтальных участков. Проектируя расположение дымохода, следует делать не более трёх колен поворотов, а также избегать горизонтальных участков длиннее одного метра. Если горизонтального участка не избежать, следует прокладывать канал хотя бы с небольшим уклоном.
Эксплуатация дымоходов
Правильное проектирование и грамотный монтаж труб — и котельная работает, как часы. Но выбрать дымоход и качественно его смонтировать – только полдела. Не зависимо от того, кирпичный дымоход, керамический или из стальных модульных элементов, необходимо регулярно производить чистку, удаляя осевшую на стенках сажу.
При регулярной эксплуатации прибора, профилактическую чистку следует производить не реже двух раз в год – при смене сезонов. Кирпичные дымоходы более подвержены накоплению сажи из-за шероховатой внутренней поверхности и прямоугольного сечения канала. Для чистки и ремонта необходимо предусмотреть прочистные люки.
Если котельная работает на жидком или газообразном топливе, то температура отходящих газов может быть недостаточно высока и образуется конденсат. Для его удаления следует в канале дымоудаления предусматривать монтаж конденсатосборника.
Устройство дымовой трубы по всем правилам и правильная эксплуатация способствуют теплу в доме и пожарной безопасности.