Содержание
- Что такое конденсат
- Требования, предъявляемые к дымоотводу
- Меры профилактики
- Основные правила использования дымоходной трубы
- Виды дымоходов и образование конденсата
- Конденсат в трубе дымохода – причины появления и способы устранения проблемы
- Откуда берется конденсат в трубе дымохода?
- Конденсат – варианты устранения проблемы
- Профилактические меры
- Конденсат в дымоходе и точка росы
- Содержание водяных паров в дымовых газах
- Конденсат в дымоходах
- Александр Бацулин
- tehnopost.kiev.ua — Сайт про отопление и обогрев, горение и теплотворность, пиролизные и пеллетные котлы, пиролиз и топливо, дрова и пеллеты, газ и уголь, калории и джоули, котлоагрегаты и печки, чертежи и схемы, конвертеры единиц и величин
- Откуда берется конденсат из дымовых газов
- Откуда водяные пары в дымовых газах
- Зона конденсации водяного пара
- Перемещение зоны конденсации водяного пара
- Таинственная «точка росы»
- Зависимость точки росы
- Таблица температур точки росы
- Точка росы в теплообменнике дровяного котла
- Как защититься от конденсата в котле и дымовых трубах
- Соблюдение теплового режима эксплуатации котла
- Дренаж системы дымоудаления
- Если в трубе дымохода стал собираться конденсат и она течет: опасно ли это и что делать?
- Что такое конденсат?
- Причины появления конденсата в трубе дымохода
- Способы избавиться от конденсата
- Профилактика образования конденсата
- Конденсат в дымоходе, что делать
- Виды дымоходов
- Устранение конденсата
- Особенности дымохода для котла
- Устойчивость дымохода к коррозии.
- Хорошая теплоизоляция.
- Точка отвода конденсата в дымоходе для котла.
- Минимальное сопротивление движению дымовых газов в дымоходе.
Конструкция труб может разрушаться под воздействием конденсата, который часто просачивается из дымохода.
Чтобы подобная ситуация не представляла угрозы, необходимо выяснить, какие виды дымовых каналов существуют, а также как правильно подобрать модель конденсатоотводчика и как им пользоваться.
Что такое конденсат
Под конденсатом подразумевается смолянистая жидкость, которая оседает на поверхностях дымохода под влиянием низких температур.
Изначальная температура газов, преодолевающих каналы, постепенно снижается. Это становится причиной того, что водяной пар, который находится в газах, оседает на стенках труб. Жидкость смешивается с продуктами горения, вследствие чего начинается процесс образования кислот, таких как серная, азотная, соляная и др.
Выходящие газы современных котлов, функционирующих на пропане, обладают низкой температурой. В процессе работы периодически срабатывают отключения, что позволяет охладить дымоход. Как только показатели снижаются до 45-60 °C, начинается процесс образования конденсата.
Дымоходные трубы, изготовленные из нержавеющей стали, за счет гладких стен позволяют стекать жидкости вниз, в то время как металлопрокатные изделия с шершавой поверхностью удерживают образовавшиеся кислоты. Это в свою очередь приводит к постепенному разрушению системы дымоудаления.
Чаще всего конденсат в канале образовывается по следующим причинам:
- плохое перекрытие выходного отверстия;
- резкие перепады температуры;
- осадки;
- сырое горючее;
- недогоревшее топливо;
- непрогретые трубы;
- засорение канала;
- конструктивные дефекты;
- выходящие газы низкой температуры;
- проблемы с тягой.
Требования, предъявляемые к дымоотводу
Дымовой канал необходим, чтобы обеспечивать вывод продуктов горения из отопительных агрегатов с естественной тягой. Этот элемент является важным звеном в домовых системах газоснабжения. Правильное обустройство дымовой трубы гарантирует безопасность всем жильцам, а также безаварийную эксплуатацию газового оборудования.
По этой причине трубы котлов, работающих на пропане, подвергаются жесткому контролю на соответствие требованиям, которые гарантируют эффективность и безопасность использования. Среди них отмечают следующее:
- качественная теплоизоляция;
- высокая устойчивость к коррозионным процессам;
- способность выдерживать повышенную влажность;
- герметичность.
Для отвода конденсата требуется такой элемент, как конденсатосборник. Безопасное устройство дымовой трубы не предусматривает монтажа грибков, зонтиков и прочих деталей, которые повышают риск попадания угарных газов в жилье.
Меры профилактики
Чтобы повысить устойчивость дымовой трубы к негативному влиянию конденсата, потребуется выполнить следующие шаги:
- В воздуховод нужно установить канал из материалов, устойчивых к химии. Для кирпичной или асбестоцементной трубы используется гильза из нержавеющей стали, которая переносит воздействие химических компонентов.
- В месте пересечения горизонтального участка дымохода с вертикальным необходимо установить сборник конденсата – стакан из стали, который располагается под узлом сопряжения.
Остановить процесс образования смолянистой жидкости в дымоходе не получится, но удастся оградить канал от негативного влияния химических веществ, провоцирующих возникновение коррозии. Конденсат в дымоходе, стекая по трубам, будет попадать в конденсатосборник, который опустошают по мере наполнения. Это самый эффективный метод борьбы со смолянистой жидкостью, который позволяет устранить последствия без влияния на процесс образования конденсата в дымоходе.
Если в момент сборки дымоходной трубы подойти к этому явлению как к угрозе для целостности каналов, то можно существенно улучшить качество системы дымоудаления. Размещение гильзы, устойчивой к кислоте, и сборника конденсата позволяет сэкономить на демонтаже старого дымохода и установке нового.
Кроме того, требуется провести осмотр печной конструкции на наличие дефектов и дополнительных устройств, которые пагубно влияют на общую работоспособность оборудования. Монтаж еще одного котла может оказать негативное воздействие на систему в целом.
В таких ситуациях требуется установка дымоходной трубы от конденсационных котлов. Подобная судьба ждет владельцев печей с низкой теплоемкостью цилиндрических изделий, которые характеризуются длительным прогревом, в то время как их охлаждение происходит практически сразу после окончания топки.
Основные правила использования дымоходной трубы
В процессе установки дымоотвода необходимо обеспечить:
- конденсатосборник;
- высокую степень герметичности системы;
- изоляцию;
- хорошую тягу;
- вертикальный канал.
Важно, чтобы трубный оголовок был выше кровли более чем 0,5 м во избежание попадания в зону ветрового подпора.
Схему расположения канала, его установку и обслуживание относят к процессам, требующим особого внимания. Периодически необходимо проводить профессиональную очистку и ревизию. Специалист во время осмотра способен выявить возможные недостатки и решить уже существующие проблемы.
Виды дымоходов и образование конденсата
Кирпичный
Применение кирпича для возведения канала является одним из худших решений, поскольку материал может быстро начать разрушаться из-за образования конденсата от перегрева трубы, под влиянием низких температур или климата. Кирпич в таких условиях быстро приходит в негодность и крошится, поскольку способен впитывать влагу. В этой ситуации рекомендуется гильзирование, которое подразумевает установку специального канала, выполненного из нержавейки.
Из оцинкованной стали
В трубах, изготовленных из этого материала, под воздействием конденсата происходят необратимые процессы, которые существенно снижают срок службы канала. Обычно период эксплуатации таких изделий не превышает 3-4 лет.
Фуранфлекс
В процессе производства подобных дымоходных труб используется пластмасса, которая укрепляется сверхпрочным волокном. Такой подход позволил повысить устойчивость изделий к конденсату. Кроме того, продукция из фуранофлекса имеет низкую теплопроводность и прекрасно подходит для эксплуатации при температуре ниже 200 градусов.
Из нержавеющей стали
Такие каналы производятся как в стандартном виде, так и со слоем утепления, в качестве которого могут использоваться базальтовые волокна. Борьба с конденсатом в канале осуществляется посредством самой стали, которая может быть существенно усилена сочетанием с базальтовой ватой.
Дымоходная труба из нержавеющей стали обладает следующими достоинствами:
- хорошая герметичность;
- высокий уровень пожаробезопасности при соблюдении всех правил эксплуатации;
- простота использования;
- отличная тяга, обеспечиваемая благодаря гладким стенками дымохода и сечению в форме круга.
Конденсат в трубе дымохода – причины появления и способы устранения проблемы
Конденсат в трубе дымохода образуется из водяных паров, содержащихся в воздухе и топливе. Эта влага соединяется с другими продуктами горения, образуя концентрированные растворы кислот, щелочей и прочих агрессивных химических элементов, разрушающих дымоходы. Поэтому все производители отопительных приборов настаивают на обязательном устранении конденсата из канала отвода продуктов горения.
Откуда берется конденсат в трубе дымохода?
Вы увидели конденсат в дымоходе – что делать, такое случается со всеми. Можно даже сказать, что дымохода без конденсата попросту не бывает.
На процесс образования конденсата влияют следующие факторы:
- Степень влажности топлива. Причем абсолютно сухого топлива попросту не бывает. Порция водяных паров содержится даже в природном газе, более того, при сгорании это топливо разлагается на углекислоту и водяные пары. Поэтому конденсат в дымоходе газового котла – это вполне обычное явление.
- Температура дымовых газов и самой трубы – если она меньше 100 градусов Цельсия, то источником водяных паров будет сам воздух в канале дымохода. При этом на старте любой отопительный прибор генерирует выхлопные газы с недостаточно высокой температурой, которые проходят по недостаточно разогретой трубе.
- Слабая тяга в канале дымохода – при недостаточной скорости движения выхлопных газов по воздуховодам повышается риск перехода паров в воду. При высокой скорости (тяге) пары просто вылетают из трубы, не успевая сгуститься и трансформироваться в жидкость.
- Большая разница температуры трубы и окружающей среды – в этом случае водяные пары конденсируются на наружной поверхности дымохода, а равно и в его торцевой части. Подобный эффект обостряется при каждом сезонном похолодании.
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.
Профилактические меры
Для повышения стойкости тела дымохода к агрессивному воздействию конденсата нам придется предпринять следующие шаги:
- Вмонтировать в воздуховод канал из химически стойкого материала. Обычно асбестоцементные трубы или кирпичные дымоходы гильзируют вставками из нержавейки – высоколегированной стали, устойчивой к агрессивному воздействию химически активных веществ.
- Установить в точке пересечения горизонтального канала (от топки) и вертикального участка (к улице) конденсатосборник для дымохода – стальной стакан, расположенный ниже узла сопряжения.
В итоге, мы не остановим процесс образования конденсата, но оградим основной конструкционный материал дымохода от агрессивных веществ, разрушающих целостность канала. Конденсат стечет по трубам в емкость для сбора, опорожняемую по мере необходимости. Поэтому указанная методика является одним из самых эффективных средств борьбы с конденсатом – она устраняет последствия, не влияя на сам процесс образования химически активных веществ.
Разумеется, изначальная сборка дымохода по конденсату, как источнику угрозы целостности канала, позволяет добиться существенно лучших результатов: ведь вставка-гильза снижает тягу, заузив сечение воздуховода. Однако монтаж кислотостойкой гильзы и конденсатосборника стоит намного дешевле демонтажа старого канала и строительства нового дымохода.
Конденсат в дымоходе и точка росы
Для понимания процесса образования конденсата в дымоходах печей важно разобраться с понятием точки росы. Точка росы — температура при которой водяные пары, содержащиеся в воздухе, конденсируются в воду.
При каждой температуре в воздухе может быть растворено не более определенного количества водяного пара. Это количесво называется плотностю насыщенного пара для данной температуры и выражается в килограммах в метре кубическом пространства.
На рис. 1 изображен график зависимости плотности насыщенного пара от температуры. Справа отмечены парциальные давления, соответствующие этим значениям. За основу взяты данные этой таблицы. На рис. 2 изображен начальный участок того же графика.
Рис. 1.
Давление насыщенного водяного пара.
Рис. 2.
Давление насыщенного водяного пара, интервал температур 10 — 120*С
Поясним как пользоваться графиком на простом примере. Возьмем кастрюлю с водой и накроем крышкой. Через какое-то время под крышкой установиться равновесие между водой и насыщенным водяным паром. Пусть температура кастюли будет равна 40*С, тогда плотность пара под крышкой составит около 50 г/м3. Парциальное давление водяных паров под крышкой согласно таблице (и графику) составит 0,07 атм, остальные 0,93 атм составит давление воздуха. (1 бар = 0,98692 атм). Начнем медленно нагревать кастрюлю, и при 60*С плотность насыщенного пара под крышкой составит уже 0,13 кг/м3, а его парциальное давление — 0,2 атм. При 100*С парциальное давление насыщенного пара под крышкой достигнет одной атмосферы (т. е. внешнего давления), а это означает, что воздуха под крышкой уже не будет. Вода начнет кипеть, а пар уходить из-под крышки. При этом плотность насыщенного пара под крышкой составит 0,59 кг/м3. Теперь закроем крышку герметично (т.е. превратим ее в автоклав) и вставим в нее предохранительный клапан, к примеру, на 16 атм, а саму кастрюлю продолжим нагревать. Кипение воды прекратится, а давление и плотность пара под крышкой будут расти, и при достижении 200*С давление достигнет 16 атм (см. график). При этом вода вновь закипит, а пар будет выходить из-под клапана. Теперь плотность пара под крышкой составит 8 кг/м3.
В случае рассмотрения выпадения конденсата из дымовых газов (ДГ) представляет интерес только часть графика до давления 1 атм, т. к. печь сообщается с атмосферой и давление в ней равно атмосферному с точностью до нескольких Па. Очевидно также, что точка росы ДГ ниже 100*С.
Содержание водяных паров в дымовых газах
Для определения точки росы дымовых газов (т.е. температуры, при которой из ДГ выпадает конденсат) необходимо знать плотность водяного пара в ДГ, которая зависит от состава топлива, его влажности, коэффициента избытка воздуха и темперературы. Плотность пара равняется массе водяного пара, содержащегося в 1 м3 дымовых газов при данной температуре.
Формулы для объема ДГ были выведены в этой работе, раздел 6.1, формулы П1.3 — П1.8. После преобразований получим выражение для плотности пара в дымовых газах в зваисимости от влажности древесины, коэффициента избытка воздуха и температуры. Влажность исходного воздуха вносит небольшую поправку, и в этом выражении не учитывается.
У формулы простой физический смысл. Если домножить числитель большой дроби на 1/(1+w), то получим массу воды в ДГ, в кг на кг древесины. А если домножить знаменатель на 1/(1+w), то получим удельный объем ДГ в нм3/кг. Множитель с температурами служит для перевода нормальных кубических метров в реальные при температуре Т. После подставления чисел получим выражение:
Теперь можно определить точку росы дымовых газов графическим методом. Наложим график плотности пара в ДГ на график плотности насыщенного водяного пара. Пересечение графиков будет соответствовать точке росы ДГ при соответствующей влажности и избытке воздуха. На рис. 3 и 4 представлен результат.
Рис. 3.
Точка росы дымовых газов при избытке воздуха единица и различной влажности древесины.
Из рис. 3 следует, что при самом неблагоприятном случае, при горении древесины с влажностью 100% (половина массы образцы составляет вода) без избытка воздуха конденсация водяного пара начнется примерно при 70*С.
При типичных для периодических печей условиях (влажность древесины 25% и избыток воздуха около двух) конденсация начнется при охлаждении дымовых газов до 46*С. (см. рис. 4)
Рис. 4.
Точка росы дымовых газов при влажности древесины 25% и различных избытках воздуха.
Из рис. 4 также хорошо видно, что избыток воздуха значительно понижает температуру выпадения конденсата. Подмешивание избыточного воздуха в дымоход — один из способов устранения конденсата в трубах.
Поправка на непостоянство состава топлива
Все вышеприведенные рассуждения справедливы в случае, если состав топлива остается неизменным по времени, например в толивнике сжигается газ или подаются непрерывно пеллеты. В случае горения закладки дров в печи периодического действия состав дымовых газов меняется со временем. Сначала выгорают летучие и испаряется влага, а затем сгорает угольный остаток. Очевидно, что в начальный период содержание водяных паров в ДГ будет значительно выше чем рассчитанное, а на этапе горения угольного остатка — ниже. Попробуем примерно оценить температуру точки росы в начальный период. Пусть летучие выгорают из закладки в первую треть процесса протопки, также и вся влага, содержащаяся в закладке испаряется за это время. Тогда концентрация водяных паров в первой трети процесса будет в три раза выше средней. При 25% влажности древесины и 2х-кратном избытке воздуха плотность пара составит 0,075 * 3 = 0,225 кг/м3. (см РИС, синий график). Температура конденсации при этом будет 70-75*С. Это примерная оценка, т. к. неизвестно, как же в реальности изменяется состав ДГ по мере прогорания закладки. Кроме того, из дымовых газов вместе с водой конденсируются недогоревшие летучие, что, видимо, несколько повысит точку росы ДГ.
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
q — коэффициент теплопоглощения стенок кирпичного дымохода, 1740 Вт/м2
S — площадь тепловоспринимающей поверхности 1 м дымохода, м2
c — теплоемкость отходящих газов, 1450 Дж/нм3*С
F — поток отходящих газов, нм3/час
V — удельный объем ДГ, при 25% влажности древесины и 2х кратном избытке воздуха, 8 нм3/кг
Bчас — часовой расход топлива, кг/час
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 A. Бацулин X
Александр Бацулин
Родился в Москве 07.09.1976. Закончил Химический факультет МГУ по специальноси Химическая кинетика. Печным делом занимается с 2000 года. Интересы: строительство и проектирование печей для отпления индивидуальных домов. Традиционное деревянное строительство. Тел. 8 (915) 169 1733         8 (950) 259-6401 e-mail: sashbats (а) mail.ru
tehnopost.kiev.ua — Сайт про отопление и обогрев, горение и теплотворность, пиролизные и пеллетные котлы, пиролиз и топливо, дрова и пеллеты, газ и уголь, калории и джоули, котлоагрегаты и печки, чертежи и схемы, конвертеры единиц и величин
Многим владельцам твердотопливных отопительных котлов приходится лицезреть неприятную картину – отвратительные подтеки на стыках частей дымовых труб и теплообменников своих тепловых агрегатов.
Это конденсат – злейший враг систем дымоудаления и вентиляции.
- Что такое конденсат
- Откуда берется конденсат из дымовых газов
- Откуда водяные пары в дымовых газах
- Зона конденсации водяного пара
- Перемещение зоны конденсации водяного пара
- Таинственная «точка росы»
- Зависимость точки росы
- Таблица температур точки росы
- Точка росы в теплообменнике дровяного котла
- Как защититься от конденсата в котле и дымовых трубах
- Соблюдение теплового режима эксплуатации котла
- Дренаж системы дымоудаления
- Это интересно (еще раз про конденсат)
В широком понимании этого слова, конденсат – это вещество, которое в результате своего охлаждения перешло (конденсировалось) из газообразного в жидкое или твердое агрегатное состояние. В нашем случае, конденсат – это вода и растворенные в ней летучие вещества, присутствующие в дымовых газах. Конденсат может собираться и накапливаться во внутренних полостях дымовых труб и теплообменников, проявляясь в виде капелек, ручейков и лужиц жидкости в самых неожиданных и неподходящих местах. Конденсат из дымовых газов – это всегда агрессивная среда, разрушающая материал камеры сгорания котла, его теплообменника и дымовых труб. Химический состав такого конденсата невероятно разнообразен, изменчив и противоречив.
Откуда берется конденсат из дымовых газов
Конденсат из дымовых газов возникает в результате конденсации водяных паров, содержащихся в отходящих газообразных продуктах горения (дымовых газах).
Откуда водяные пары в дымовых газах
Молекулы воды содержатся в самой топливной массе и синтезируются непосредственно в процессе её горения.
Любое доступное бытовое топливо имеет углеводородную природу
В процессе горения углеводородного топлива обязательно синтезируется вода в результате термического разложения (пиролиза) молекул углеводорода с последующим окислением (горением) полученных продуктов пиролиза топлива. Поэтому, газообразные продукты горения (дымовые газы) углеводородного топлива всегда содержат водяной пар, синтезированный в процессе пиролиза и горения топливного вещества:
CmHn + (m + n/4) O2 = mCO2 + (n/2) Н2O + Q
Где, (m) и (n) – число атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода
К углеводородному топливу относится вся органика (в т.ч. древесина), природный газ, нефть, уголь и продукты их переработки.
Наибольшее содержание водяных паров в дымовых газах дает горение дров, собенно сырых (влажностью до 45%). Влага, которая содержится в порах и полостях древесины, испаряется и переходит в состав дымовых газов, прибавляясь к синтезированной воде.
Наименьшее содержание водяных паров в дымовых газах дает горение угля. Уголь практически не содержит в своей массе молекул воды и имеет очень малую углеводородную составляющую. Основная масса состава угля – это чистый углерод (С), который не имеет стадии пиролиза топлива и горит (окисляется) напрямую, без синтеза воды:
С+О2=СО2
2С+О2=2СО
2СО+О2=2СО2
Газообразные продукты горения (дымовые газы) угля почти не содержат водяные пары, поскольку в угольной массе имеется крайне мало углеводородов для синтеза воды и практически полностью отсутствует обычная вода (H2O).
Зона конденсации водяного пара
Покинув высокотемпературную зону горения, дымовые газы начинают отдавать тепло и охлаждаться. Охладившись до температуры «точки росы», водяной пар начинает конденсироваться на поверхности теплообменника котла и его дымовых труб. Место, где температура дымовых газов соответствует «точке росы» и где начинается конденсация водяного пара – называется «зона конденсации».
Перемещение зоны конденсации водяного пара
Зона конденсации – очень подвижный участок, который никогда не стоит на месте. Сразу после розжига холодного котла – зона конденсации находится прямо в его теплообменнике или непосредственно за ним. По мере работы теплоагрегата – система дымоудаления прогревается и зона конденсации постепенно перемещается вдоль дымовой трубы, к ее краю. Перемещение зоны конденсации происходит тем быстрее, чем выше температура дымовых газов и меньше теплопотери на прогрев очередного холодного участка трубы. В конечном итоге, зона конденсации перемещается на самый край дымовой трубы, практически – в атмосферу. После полного прогрева внутренних поверхностей системы дымоудаления, образование конденсата непосредственно на них прекращается и происходит уже в атмосферном слое. Это есть «абсолютный зер гут», ибо в этом случае – полностью исключено воздействие агрессивной среды (конденсата) на стенки деталей котла и системы его вентиляции.
Таинственная «точка росы»
Точка росы напрямую связана с абсолютной, относительной и фактической влажностью.
Абсолютная влажность – максимальное возможное содержание влаги в воздухе. Абсолютная влажность измеряется в г/м3 и зависит от температуры воздуха. Каждому значению температуры воздуха соответствует свое значение показателя абсолютной влажности. Чем меньше температура воздуха, тем меньше влаги он может в себя вместить, и соответственно – тем меньше будет показатель абсолютной влажности.
Фактическая влажность – фактическое содержание влаги в воздухе. Фактическая влажность измеряется в г/м3, не зависит от температуры воздуха и отображает реальное содержание влаги в воздухе.
Относительная влажность – отношение содержания максимально-возможной (абсолютной) влаги к ее фактическому содержанию в воздухе. Относительная влажность измеряется в процентах и показывает процентное содержание влаги в воздухе от максимально возможного. Показатель относительной влажности не бывает больше 100%, и это – крайне неустойчивое состояние.
«точка росы» – это температура охлаждаемого воздуха, при которой его относительная влажность достигает отметки 100% и водяные пары начинают «выпадать в осадок», т.е. конденсироваться. Иными словами, «точка росы» – это температура, до которой нужно охладить воздух, чтобы из него выделился водяной конденсат (появилась роса).
Точка росы зависима от температуры воздуха и фактического содержания влаги в нем
Зависимость точки росы
Зависимость точки росы можно проследить, теоретически проанализировав процесс охлаждения влажного воздуха.
(конденсация водяного пара происходит в интервале температур от 0°С до 100°С)
- При охлаждении влажного воздуха:
абсолютная влажность снижается и стремится к нолю,
фактическая влажность остается неизменной,
относительная влажность – растет и стремится к своему максимуму (100%)На этом этапе изменяются только параметры влажного воздуха, но не происходит никаких видимых изменений
- При дальнейшем охлаждении влажного воздуха:
абсолютная влажность снижается и стремится к нолю
фактическая влажность остается неизменной
рост относительной влажности достигает максимального предела (100%) и останавливаетсяЭто температура точки росы. На этом этапе наступает пересыщение воздуха водяным паром. Крайне неустойчивое состояние. Первые частицы водяного пара начинают конденсироваться в окружающей среде.
- При дальнейшем охлаждении влажного воздуха:
значение абсолютной влажности продолжает снижаться и стремится к нолю
значение фактической влажности – тоже снижается и стремится к нолю
значение относительной влажности – остается на отметке 100%.При дальнейшем охлаждении такого воздуха, относительная влажность будет оставаться неизменной (100%), а значение абсолютной и фактической влажности – уменьшаться. Уменьшение фактической влажности будет происходить за счет выпадения избыточной влаги в конденсат. Т.е., однажды достигнув температуры точки росы, воздушная среда все время будет пребывать в таком состоянии до полного своего осушения, при условии, что дальнейшее охлаждение не прекращается.
Таблица температур точки росы
За определение температуры точки росы, принимается такая температура, при охлаждении до которой, из воздуха, начинает конденсироваться водяной пар. Составим экспериментальным путем таблицу зависимости точки росы от влажности и температуры воздуха.
Таблица температуры значения точки росы (°С) для разных условий
Относительная влажность % | Температура сухого термометра, °С (температура воздуха) | |||||||
0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | |
20 | -20 | -16 | -12 | -7 | -3 | 0 | 5 | 15 |
30 | -15 | -10 | -6 | -2 | 2 | 6 | 10 | 18 |
40 | -12 | -7 | -2 | 2 | 6 | 10 | 15 | 22 |
50 | -9 | -4 | 0 | 5 | 10 | 14 | 17 | 26 |
60 | -6 | -2 | 3 | 7 | 12 | 16 | 21 | 30 |
70 | -5 | 0 | 5 | 9 | 14 | 19 | 23 | 32 |
80 | -3 | 2 | 7 | 11 | 16 | 21 | 26 | 35 |
90 | -1 | 4 | 9 | 14 | 18 | 23 | 28 | 38 |
100 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 |
Как нужно читать эту таблицу
Например, температура воздуха 10 °С, относительная влажность 30%. На пересечении этих граф мы видим цифру -6. Это значит, что если воздух, температура которого 10 °С и относительная влажность 30%, охладить до температуры -6 °С, то начнется выделение конденсата из него. Либо так – в воздухе, температура которого 10 °С и относительная влажность 30%, водяная роса появится на любом предмете, температура поверхности которого, будет равна или ниже -6 °С.
Как видим из таблицы, чем меньше относительная влажность воздуха, тем температура точки росы ниже температуры самого воздуха. По мере того, как повышается относительная влажность воздуха (воздух набирает, «впитывает» в себя влагу) – температура точки росы приближается к температуре самого воздуха и, при 100% относительной влажности, точка росы, фактически совпадает с температурой воздуха.
Точка росы в теплообменнике дровяного котла
При розжиге холодного дровяного котла, исходящие из камеры сгорания дымовые газы (продукты горения), имеют температуру, примерно 500-800 °С и относительную влажность, в среднем около 85%. Попадая в холодный теплообменник (20°С) и соприкасаясь с его холодной поверхностью, газы мгновенно охлаждаются, влагоемкость (максимально возможное содержание влаги) воздуха понижается и избыток влаги выпадает в виде росы на поверхности теплообменника.
Как защититься от конденсата в котле и дымовых трубах
Из вышесказанного ясно, что конденсация водяных паров – чисто физический процесс, который неизбежен при охлаждении дымовых газов. Защита от образования конденсата в котле и дымовых трубах может быть только одна:
– Не допустить охлаждения продуктов горения ниже «точки росы» до их полного выброса в атмосферу.
Все сводится к элементарному утеплению дымовых труб и соблюдению теплового режима эксплуатации котлоагрегата.
Соблюдение теплового режима эксплуатации котла
Практикой доказано, что если температура трубы обрата теплоносителя менее 40°С – возможно появление конденсата в теплообменнике твердотопливного котла. Таким образом, соблюдение теплового режима эксплуатации котлоагрегата сводится к максимально быстрому разогреву его водяной рубашки до температуры в теплообменнике 40°С и более, с последующим поддержанием ее на должном уровне, независимо от температуры теплоносителя в самой системе отопления. Такой тепловой режим достигается за счет инженерных решений в системе отопления с использованием байпасов и трехходовых кранов, регулирующих температуру теплоносителя в обрате котла.
Про байпас и трёхходовой кран
Байпас – это труба, которая напрямую соединяет подачу и обрат дровяного котла и образует так называемы «малый круг» (см. рисунок про байпас). Через байпас трёхходовой кран смешивает горячий и холодный теплоноситель, поддерживая температуру обрата, не менее 40°С. При том регулируется количество горячей воды, которое должно уйти сразу в обрат (в малый круг), а которое – дальше, в отопительную систему.
При помощи этих нехитрых приспособлений горячий теплоноситель «крутится» по малому кругу и из подачи возвращается сразу обратно в дровяной котёл, пока не прогреется рубашка охлаждения котла и его теплообменник. По мере прогрева котла, трёхходовой кран постепенно перекрывает поступление горячего теплоносителя в обрат и направляет горячий теплоноситель в систему отопления. Такой подход к монтажу позволяет быстро и без конденсата запускать холодный дровяной котёл, независимо от температуры теплоносителя.
Дренаж системы дымоудаления
Нелишне устроить дренаж отопительного агрегата (котла) и системы дымоудаления (дымовых труб), чтобы собирать и отводить образовавшийся конденсат для дальнейшей его утилизации. Здесь, очень важно выдержать уклоны и контруклоны для горизонтальных участков дымовых труб, а также порядок сборки всей дымоудаляющей системы.
Это интересно (еще раз про конденсат)
Конденсат может сыграть злую шутку при первом заполнении отопительной системы холодным теплоносителем. Если температура заливаемого теплоносителя не будет равна температуре окружающей среды, то может начаться конденсация водяных паров из воздуха прямо на деталях котла и отопительной системы. Неискушенный пользователь может принять такие водообразования за факт разгерметизации отопительной системы.
Наибольше страдают от конденсата владельцы твердотопливных котлов, работающих на обычных дровах и деревоотходах. Поскольку, в этом случае, к синтезированной воде добавляется вода, содержащаяся в порах и пустотах самой древесины. Иногда – это очень много. Ведь стандартное древесное топливо, влажностью 25-35% может содержать от 150 до 300 граммов воды в каждом своем килограмме! Особенно много воды выделяется во время розжига и разгорания дров, когда идет активная просушка древесины под воздействием высокой температуры.
Альтернативное Отопление: отопление горение котёл дрова теплота пиролиз дровяное
Если в трубе дымохода стал собираться конденсат и она течет: опасно ли это и что делать?
Современный человек очень теплолюбивый. Если Вы, наш уважаемый читатель, имеете собственный дом, то проблему его обогрева приходится решать самостоятельно. Но современное отопительное оборудование отличается от простых печек и каминов прошлого; вместе с повышением КПД повышается сложность конструкции и усложняется обслуживание агрегатов.
При работе современных котлов, печей и каминов обязательно образуется конденсат в дымоходе.
Что такое конденсат?
Какой бы вид топлива Вы ни использовали, Вы сжигаете углеводороды. Уголь, кокс, дрова, мазут, газ, пеллеты – все состоит из водорода и углерода с небольшими примесями серы и некоторых других химических элементов. Любое топливо также содержит небольшое количество воды – полностью ее убрать невозможно. При сгорании происходит их окисление кислородом воздуха и на выходе получается вода, углекислый газ, другие оксиды.
Окислы серы при высокой температуре реагируют с водой и образуют очень агрессивные кислоты (серную, сернистую и т.д.), которые также попадают в конденсат. Образуется немного и других кислот: соляной, азотной.
Непосредственных опасностей при образовании конденсата две:
- при намерзании конденсата в виде льда на устье трубы или дефлекторе происходит перекрытие сечения трубы вплоть до полного закрытия – как следствие, уменьшается тяга, может произойти опрокидывание тяги (обратная тяга), продукты сгорания (углекислый и угарный газы) попадут в жилое помещение и послужат причиной тяжелейших отравлений людей; горячие газы могут вызвать пожар.
- при очень большом количестве жидкость может погасить огонь, например, в камине — при прямоточной насадной трубе).
Последствия образования конденсата в трубах
Агрессивная кислотная среда, собираясь на стенках дымовой трубы, приводит к ее быстрому разрушению – кислоты разъедают сталь, происходит коррозия — металл быстро ржавеет и «прогорает». Трубы из кирпича также разрушаются от кислотного конденсата.
Кроме того, конденсат, стекающий в топку котла, разрушает и отопительный агрегат (а при очень большом количестве может и загасить огонь в топке).
Большое количество оседающей на стенках влаги также может привести к неприятным последствиям:
- влага, оседающая в верхней части кирпичного дымохода, приводит к его намоканию и постоянному замерзанию и отогреву – это приводит к быстрому разрушению такой трубы;
- конденсат, стекающий в топку котла, разрушает и отопительный агрегат;
- при «прогорании» стальной трубы влага попадает в утеплитель, замерзает-оттаивает – труба также очень быстро разрушается.
Ниже на фото показаны последствия многократных промерзаний кирпичной трубы.
Причины появления конденсата в трубе дымохода
В отходящих газах вода и другие жидкости содержится в виде пара. При охлаждении газов пар становится перенасыщенным, вода собирается в капельки и стремится вниз – это и есть самая главная причина появления конденсата. В потоке горячих газов этот процесс происходит у более холодных стенок дымохода – и именно туда капли жидкости и оседают, образуя конденсат.
При рассмотрении причин появления конденсата следует иметь в виду, что дыма без водяных паров не бывает, наличия собирающейся на стенах дымохода жидкости избежать невозможно.
Причины увеличения количества конденсирующейся жидкости в дымовых трубах:
- неутепленный дымоход, особенно из однослойных оцинкованных труб;
- слишком длинная труба – в верхней части происходит значительное охлаждение дыма;
- низкая температура отработанных газов. Особенно это характерно для современных агрегатов с теплообменником для подключения системы отопления. Желательно, чтобы температура газов, выходящих из оголовка печи, была не менее 100 °С;
- большая разница между температурой окружающего воздуха и выходящего дыма;
- сырое топливо (особенно дрова);
- сужение просвета борова из-за отложений сажи и, как следствие, уменьшение тяги;
- низкая температура горения при неполном сгорании топлива из-за недостаточного поступления свежего воздуха, что приводит к невысокой температуре дыма и небольшой тяге;
- конструктивные недостатки дымовой трубы – наличие горизонтальных и наклонных участков (сверх допустимых нормативами 2000 мм горизонтальной проекции); несоответствие площади сечения канала проектной площади (причем плохо и уменьшать, и увеличивать сечение);
- попадание осадков при отсутствии дефлектора или колпака увеличивают количество жидкости в канале дымохода;
- шероховатые стенки больше тормозят отходящие газы и собирают больше конденсата, чем гладкие.
Способы избавиться от конденсата
Полностью устранить конденсат невозможно. Если Вы думаете, что «раньше печи топили столетиями и конденсата не было», то следует иметь в виду, что сейчас топливо сжигается почти полностью, КПД отопительных агрегатов больше, чем у более примитивных моделей дровяных печей и каминов прошлых веков, ниже температура дымовых газов – отсюда и большее количество агрессивной жидкости в дымоходах.
Можно добиться такой работы оборудования и конструкции трубы, что почти весь конденсат унесет в атмосферу очень горячим дымом – но унесет и немалую долю тепла и Ваших денег.
Но не все потеряно – можно принять меры по уменьшению количества конденсируемой жидкости
Утепление канала дымохода
Альфа и омега устройства дымопровода. Любая дымовая труба должна быть утеплена до самого оголовка. Старые кирпичные трубы также рекомендуется дополнительно утеплять выше крыши и на чердаке.
Неутепленный дымопровод вообще не имеет права на существование.
Предварительная просушка горючего
Дрова нужно сушить! Сначала – под навесом или в просторном проветриваемом сарае, оптимальный срок сушки – полтора-два года. Мелко наколотые дрова сохнут быстрее. Перед использованием – дать им полежать неделю и больше в теплом сухом помещении. Постоянное сжигание влажных дров приведет к попаданию в дым большого количества влаги, неэкономному расходу дров, неполному сгоранию и выбросу большого количества сажи (и необходимости более частой очистки дымового канала).
Уголь, торф – не мочить. Заносить в помещение заранее, дать прогреться и просохнуть осевшей на нем влаге. Пеллеты, брикеты — беречь от намокания, хранить в сухом теплом помещении.
Правильный выбор топлива
Дрова, пеллеты, брикеты (особенно дрова) изначально имеют большую влажность, чем дрова или мазут. Но выбирать вид топлива для отопительного агрегата разумнее, исходя из параметров стоимости топлива, доступности в Вашей местности, необходимости автоматизации системы отопления.
Прочистка дымохода
Чем глаже внутренняя поверхность дымового канала, тем лучше тяга и тем больше влаги «улетит в трубу». Поэтому очищать дымоход от сажи следует регулярно, не дожидаясь ухудшения тяги – не менее двух раз в год. Способы очистки – механический или химический – принципиального значения не имеют.
При разных видах топлива образуется разное количество сажи. Например, для газового котла количество образующейся сажи минимально, для угольной печи – максимально.
Очистка дымохода от сажи – вполне доступное мероприятие для выполнения своими руками. На нашем видео Вы увидите все тонкости очистки дымохода.
Использование конденсатоотводчика
Что делать, если конденсат течет по стенкам дымохода? Установить емкость для сбора конденсата. Это абсолютно необходимое мероприятие в современных отопительных системах. Конденсатоотводчик – емкость из нержавеющей стали для сбора конденсата, монтируемая в нижней части вертикального канала, ниже выводного канала или патрубка отопительного агрегата, с доступом для его опорожнения. Иногда устраивают постоянный отвод конденсата из емкости в канализацию. В современных металлических «сэндвич-системах» и керамических трубах в ассортименте имеются готовые секции для монтажа таких емкостей.
Старые печные трубы также стоит модернизировать, встроив в нижнюю часть стакан-конденсатоотводчик.
Профилактика образования конденсата
Основные профилактические меры по уменьшению количества конденсата:
- еще на этапе проектирования – соблюдение всех нормативов по устройству дымоходной системы;
- монтаж дымохода без отступлений от проекта;
- модернизация существующих труб (защитить канал можно с помощью вставки вкладышей из нержавейки; утепления);
- усиление тяги всеми доступными способами – установка дефлекторов, дымососов, ротационных турбин; надежный подвод воздуха к отопительному агрегату;
- регулярная чистка трубы;
- использование сухого топлива.
Требования к конструкции дымоходов определяются СНиП 41-01-2003.
Основные требования:
- высота канала не должна быть меньше 5 м;
- высота трубы над кровлей – не менее 1 м для плоской кровли;
- высота трубы при скатной кровли определяется в зависимости от конька (при расстоянии от конька до оголовка (по горизонтали) 1,5 м – не менее 0,5 мм; при расстоянии от 1,5 м до 3 м – вровень с коньком; при расстоянии более 3 м — угол между горизонталью и линией, проходящей через верх трубы и конек, не должен превышать 10°);
- длина горизонтального борова не должна превышать 1 м;
- сумма проекций на горизонталь горизонтальных и наклонных участков не должна превышать 2 м, при этом длина вертикального участка увеличивается на эту же длину.
Заключение
Мы надеемся, наш уважаемый читатель, что эта статья поможет Вам разобраться в особенностях эксплуатации современных дымоходов, подобрать для своего дома оптимальную конструкцию системы дымоудаления, защитить оборудование от агрессивного конденсата. Подписывайтесь на нашу рассылку – и Вы не пропустите новую полезную информацию о строительстве и ремонтах и сможете обсудить ее с друзьями в соцсетях.
Конденсат в дымоходе, что делать
Конденсат, просачивающийся из дымохода, способен оказывать на конструкцию трубы печи разрушительное воздействие. Поэтому во избежание подобных ситуаций, следует еще в момент строительства дома тщательно разобраться в типах конструкций дымоходов, выбирать наиболее подходящую модель и, дополнительно, использовать конденсатоотводчик дымохода.
Конденсат – это смолистая жидкость, которая из-за регулярного воздействия холодной температуры превращается в конденсат, оседающий на внутренних стенках трубы.
Когда дымовые газы проходят по каналу, они постепенно теряют свою первоначальную температуру, за счет чего находящийся в них водяной пар остается на стенках, превращаясь в жидкость. При ее смешивании с продуктами топливного сгорания начинают образовываться кислоты (например, серная, соляная, азотная и другие).
Современные газовые котлы отопления характеризуются низкой температурой выходящих газов и периодическим отключением. Во время этого стенки дымохода охлаждаются по направлению сверху вниз. При охлаждении газов до температуры 45-60 градусов начинает образовываться конденсат. В гладкой трубе из нержавеющей стали жидкость стекает вниз, а в трубах с шероховатой внутренней поверхностью (например, из кирпича) жидкость проникает в стенки. В результате этого дымоход постепенно разрушается.
В большинстве случаев, конденсат образуется из-за:
- осадка;
- резкого перепада температур;
- плохо перекрытого выходного отверстия;
- низкой температуры выходящих паров;
- непрогретых труб;
- влажного или сырого топлива;
- не полностью сгоревшего топлива;
- засорения труб;
- различных нарушений в конструкции устройства;
- высокой разницы внутренних и внешних температур;
- проблем с тягой.
Нормальная тяга обеспечивается, в первую очередь, за счет сухого топлива. Благодаря этому устройство будет тщательно и быстро прогреваться, что сведет к минимуму риск возникновения каких-либо отложений. Кроме этого, следует очень аккуратно выбирать сами дрова. Например, слишком смолистые, независимо от качества просушки, станут причиной появления смолистых отложений. По этой причине, для отопления дома лучше всего выбирать те дрова, которые хорошо высушены и не содержат большого количества смол.
Полностью устранить конденсат в трубах газовых котлов, к сожалению, невозможно, только лишь уменьшить его количество. Чтобы добиться этого, необходимо выбирать правильную конструкцию и материал дымохода. Верхнюю часть дымохода желательно тщательно утеплить, что позволит снизить время его остывания.
Дымоход обязательно должен быть вертикальным, плотным и без уступов. Если все-таки имеется уклон дымохода, то он должен составлять не более 30 градусов, при этом расстояние по горизонтали не должно превышать одного метра. Кроме этого, сечение канала должно быть одинаковым по всей протяженности. Благодаря соблюдению всех этих требований тяга будет намного лучше, а количество конденсата будет заметно снижено.
Виды дымоходов
При строительстве дома следует заранее определиться с тем, какая конструкция дымохода больше всего подойдет к выбранному типу печи, ведь, если в дальнейшем старый дымоход придется менять на новый, может потребоваться проведение серьезных ремонтных работ.
Дымоход из кирпича
Характеризуется отличной тягой, высоким качеством аккумуляции тепла, способностью долго сохранять тепло. Но при этом кирпич при использовании в качестве основного материала для дымоходов считается одним из самых плохих, так как в таких дымоходах конденсат может образовываться из-за низкой температуры, длительного прогревания трубы, определенных климатических условий (например, периодического замораживания и размораживания трубы зимой). Процесс разрушения кирпича будет происходить очень быстро, так как этот материал очень хорошо впитывает влагу. Стенки будут намокать, внутренняя отделка придет в негодное состояние, а оголовок трубы может попросту рассыпаться. Здесь рекомендуется использовать гильзование, при котором во внутреннюю часть дымохода встраивают специальный канал из нержавеющей стали.
В недавнем времени асбестоцементные дымоходы использовались практически повсеместно, даже при строительстве каминов и банных печей. Такие типы дымоходов весьма дешевы, но при этом обладают большим количеством недостатков.
К недостаткам асбестоцементных дымоходов относятся:
- плохая герметичность стыков;
- возможность монтажа труб только на вертикальных участках дымохода;
- высокий уровень впитывания конденсата стенками дымохода;
- трудности при проведении монтажных работ из-за большой длины и веса конструкции дымохода;
- отсутствие устойчивости к воздействию высоких температур, из-за чего асбестоцементные трубы могут лопаться и взрываться;
- сложность подключения котла, так как при подключении требуется тройник, конденсатоотводчик и люк чистки.
Стальные и оцинкованные трубы
В результате воздействия конденсата могут заржаветь в самые короткие сроки. В среднем, срок эксплуатации труб из стали достигает 3 лет, а оцинкованных — не дольше 4.
При изготовлении используется пластмасса, армированная высокопрочными волокнами. Благодаря этому трубы из такого материала обладают высоким уровнем устойчивости к конденсатам, низкой теплопроводностью, отлично подходят для использования при температурах, не превышающих 200 градусов.
Стальной дымоход из нержавеющей стали
Изготавливаются как в одностенном, так и в утепленном (базальтовым волокном) варианте. Для борьбы с образованием конденсата используется сама сталь, которую можно заметно усилить благодаря сочетанию с утеплителем.
Стальные дымоходы обладают большим количеством достоинств:
- герметичность;
- высокий уровень пожаробезопасности (если соблюдаются все правила эксплуатации);
- легкость в использовании;
- хорошая тяга, которая обеспечивается за счет круглого сечения и гладкой поверхности.
Устранение конденсата
Своевременное устранение конденсата – занятие, с которым приходится сталкиваться каждому владельцу печи, камина и т. д. Основным решением этой проблемы является использование конденсатоотводчика, дополненного специальным сборником отходов. В этом случае все работы сводятся лишь к тому, чтобы убрать конденсат из сборника и прочистить дымоход.
К другим способам устранения конденсата относятся:
- Использование тщательного просушенного топлива высокого качества.
- Устранение подсоса воздуха посредством закрытия отверстия или полной его герметизации.
- Утепление трубы, что позволит свести к минимуму оседание влаги на стенках.
- Достижение температуры, при которой у выходящих газов температура будет составлять не менее 100 градусов. Для этого необходима установка специального канала.
Внимание! Естественно, стоит помнить о такой процедуре, как своевременная чистка труб. Благодаря этому обеспечивается постоянная чистота дымохода и, вместе с этим, его долгая эксплуатация. Прочистить трубы можно самостоятельно или с помощью мастера, который дополнительно оценит их состояние.
Также следует проверить всю конструкцию печи и, если имеются какие-либо дефекты, устранить их. Стоит отметить, что особое внимание нужно уделить различным дополнительным устройствам, которые могут положительно воздействовать на одну функцию, но при этом отрицательно на другую.
Пожалуй, наиболее благоприятным решением при устранении конденсата в дымоходе, можно считать оснащение конструкции кислостойким каналом из нержавеющей стали, дополненным сборником и отводчиком. Монтажные работы характеризуются легкостью, простотой и быстрыми сроками.
- Чистка дымохода своими руками
- Домашняя мини сауна в квартире своими руками
- Как высушить подвал и погреб от сырости
- Как вывести плесень в квартире
Особенности дымохода для котла
Главная → Покупателям → → Дымоходы → Особенности дымохода для котла ↓
28 мая 2013
Дымоход для котла – это сложное инженерное сооружение, проектирование, изготовление и монтаж которого требует знания технической и нормативной документации. Только неукоснительное следование всем нормам и правилам гарантирует безопасное и долговечное функционирование котельного дымохода.
Качества, которыми должен обладать котельный дымоход:
- Устойчивость к коррозии;
- Хорошая теплоизоляция;
- Наличие точки отвода конденсата;
- Минимальное сопротивление движению отработанных газов.
В данной статье мы поговорим о каждом из этих параметров, а также расскажем об элементах и материалах, необходимых для качественного монтажа.
Устойчивость дымохода к коррозии.
При сгорании дизельного и газового топлива, на котором работает 90% современных котлов, образуется много различных едких органических соединений. Их обычно называют кислотным конденсатом.
Если такой конденсат воздействует на стальной дымоход, который не рассчитан на воздействие агрессивной среды, то срок его службы сокращается до 2-5 лет. Если же использовать дымоход из коррозионностойкой стали (например, марки AISI 321), то дымоход прослужит более 50 лет.
Хорошая теплоизоляция.
Большая часть соединений, образующихся в камере сгорания котла, находится в газообразном состоянии (в том числе и водяной пар). Однако при охлаждении дымовых газов до температуры порядка 40-60°С продукты сгорания топлива накапливаются на стенках дымохода в виде капелек жидкости. Это явление носит название «кондесатообразование», а температура, при которой образуется конденсат, называется «точкой росы». При проектировании дымохода нужно стремиться, чтобы точка образования конденсата была максимально смещена к верхнему концу дымохода, а в идеале – и вовсе находилась за его пределами.
Для того, чтобы сохранить тепло отработанных газов и сместить точку образования росы как можно выше, применяется теплоизоляция дымоходной трубы. Обычно в качестве теплоизолятора используют базальтовую вату. Чем толще изоляция дымохода, тем меньше тепловых потерь возникает у отработанных газов по пути их следования по дымоходу, а значит, и точка росы будет находиться ближе к верхней части дымохода.
Чем выше находится точка росы, тем меньшее количество кислотного конденсата образуется внутри дымохода, как следствие – продлевается его срок службы. Исследованиями определена оптимальная толщина изоляции для нашей климатической зоны – она составляет 50 мм.
Таким образом, хорошая теплоизоляция снижает количество едкого конденсата и способствует увеличению срока службы дымохода.
Точка отвода конденсата в дымоходе для котла.
Как было описано выше, в дымоходной системе образуется кислотный конденсат. Чтобы предотвратить попадание конденсата в камеру сгорания, необходимо оборудовать дымоход точкой отвода. В противном случае КПД отопительного котла может существенно снизиться, а сам котел или отдельные его элементы – выйти из строя.
Поэтому обязательным элементом котлового дымохода является конденсатосборник. Обычно сборник конденсата устанавливается на нижний выход тройника (боковой выход направлен в сторону котла, а верхний идет на улицу). Конденсат можно собирать в специальной емкости, но наиболее удобное решение — присоединить к сборнику конденсата специальный кислотостойкий шланг, и отводить конденсат в канализацию, предварительно нейтрализуя его.
Минимальное сопротивление движению дымовых газов в дымоходе.
По ходу движения отработанных газов в дымоходе может быть значительное число точек сопротивления (изменения направления) движению дыма – отводы, тройники, наклонные и горизонтальные участки, шероховатости дымохода, точки соединения дымоходных труб и т.д. Однако любое сопротивление в дымоходе приводит к потере скорости движения дымовых газов, а следовательно, к их охлаждению, что приводит к образованию конденсата.
При проектировании дымохода для котла необходимо стремиться к минимальному количеству точек сопротивления. Не рекомендуется устанавливать на верхнем конце дымохода зонт или дефлектор. Это может привести к тому, что зимой пары воды будет накапливаться на поверхности зонта и замерзать. Со временем на зонте образуются наледь, ледяные сосульки, которые будет препятствовать нормальному выходу дыма. Кроме того, попадание кислоты на металлическую кровлю может привести к ее разрушению и нарушению герметичности.
По этим причинам рекомендуется устанавливать в верхней части дымохода элемент, называемый конусом. Конус не препятствует выходу дыма, а осадки, естественным путем попадающие в дымоход, будут снижать концентрацию кислот, промывать канал дымохода от едкого конденсата и отводиться через сборник конденсата. Это позволяет существенно продлить срок службы дымохода.
Рекомендуемые параметры дымоходной системы для дизельных и газовых котлов:
- Дымоход должен быть изготовлен из коррозионностойкой стали типа AISI 321;
- Теплоизоляция дымоходного канала должна быть не менее 50мм;
- Дымоходная система должна содержать тройник с конденсатосборником и конус на верхнем окончании дымохода.
Всем этим параметрам соответствуют модульные дымоходы из нержавеющей стали завода «Вулкан» (г. Санкт-Петербург).