Элементы дымохода

Сегодня установка дымохода из нержавеющей стали становится более привычным явлением, чем кирпичная кладка для отвода продуктов горения из жилого дома. Популярность сборных конструкций модульного типа из нержавейки, включая дымоходы, объясняется простотой сборки, надежностью и долгим сроком службы. Для их производства используется только качественный хромированный материал, листы стали и оцинковка, а также сплавы с различным процентным соотношением металлов, известных повышенной устойчивостью к внешним воздействиям среды.

Оглавление:

1. Основные параметры нержавеющих дымоходов  
2. Какой металл используется для дымоходов
3. Основные элементы и их характеристики
4. Установка дымохода из нержавейки
5. Утепление дымохода

Основные параметры нержавеющих дымоходов  

На современном строительном рынке дымоходы из нержавеющей стали и различных других сплавов представлены в большом ассортименте, и все они отвечают основным эксплуатационным требованиям. Есть дымоходы для различного типа котлов:

• дизельных;
• газовых;
• твердотопливных;
• комбинированного типа;
• универсальных.

Металлические дымоотводы варьируются по форме:

• прямые;
• телескопические;
• нержавеющие сэндвич дымоходы;
• гофрированные гибкие нержавеющие дымоходы.

Качество монтажа не только влияет на быстрое образование стабильной тяги, но и на КПД котла и безопасность жильцов дома. Не забывайте, что в процессе горения, в зависимости от типа топлива, выделяется не только тепло, но и:

• дым;
• сажа;
• летучие кислотные соединения;
• газообразные продукты горения;
• угарный газ;
• летучие смолы;
• аммиак и другие соединения.

Чтобы обезопасить себя и своих близких от любых неприятностей, важно позаботиться о том, чтобы все эти вредные летучие соединения выводились через дымоход, особенно угарный газ или СО. При монтаже нержавеющих дымоходов не менее важно соблюдать и все меры по технике безопасности и законодательные нормы. Они изложены в специализированной литературе и законодательных актах.

Суть этих норм сводится к тому, что важно соответствие сечения дымохода мощности котла, высота дымохода – более 5 м, и он выводится выше уровня крыши, чтобы избежать завихрений и обратной тяге. А канал дымоотвода должен иметь минимум поворотов и ломаных отрезков. Размеры дымоходов из нержавеющей стали изначально учитываются производителями, поэтому промышленный выпуск идет с учетом этих норм.

Основные требования к дымоходу:

• гладкая поверхность и округлая форма содействуют стабильной  тяге;
• образование конденсата минимальное;
• высокие показатели термостойкости и герметичности;
• простота монтажа и обслуживания;
• пожаростойкость и безопасность.

Однако все эти преимущества могут быть гарантированы только при соблюдении всех рекомендаций по сборке конструкции, которыми делятся специалисты – дымоходы из нержавеющей стали монтаж: видео.  

Внимание: При покупке нержавеющих дымоходов модульного типа обязательно досконально изучите тот раздел в инструкции, где речь идет о его соответствии той мощности, на которую рассчитан котел или печь! 

Кроме грамотного монтажа, не менее важна и доступность к дымоходу – для его очистки и обслуживания, а также отвода конденсата, для которого нужна отдельная труба.

Гибкие нержавеющие дымоходы существенно облегчают монтаж автономной отопительной системы, особенно если невозможно соблюдать прямую траекторию системы дымоотведения. Гофра эффективна и при высокой температуре, до 900°С, работая на мазуте, а также не боится перепадов температур и быстро прогревается обеспечивая стабильную тягу при запуске котла. Основные детали сборной конструкции у них сходны, но отличается сама труба дымохода.

В кирпичной кладке иногда используются достаточно широкие каналы эллипсовидного сечения, то есть с овальным сечением. Их форма также не способствует накоплению сажи и задымлению от обратной тяги.  

Выпускаются также:

• одноконтурные или одностенные дымоходы, так называемые моно-системы (вариант дымоотвода без утепления), которые выдерживают температуру в пределах 450°C, применимые внутри строения, включая гофр;
• двухконтурные термосистемы (с двойным или тройным слоем  дымоотвода) на утеплителе из базальтовой ваты между металлом.

Есть также возможность дополнительного утепления нержавеющего дымоход, о чем пойдет речь в последнем разделе статьи. Но оно потребуется только для внешних конструкций.

На качество работы системы дымоотвода также влияют:

1. Толщина стенок, которые рассчитаны и закреплены в нормативах:

• у газовых котлов толщина канала дымоотвода колеблется от 0,5мм,
• на дизельном топливе – от 0,8 мм;
• у твердотопливных котлов – от 1 мм.

2. Конфигурация. Идеальный дымоход – прямой, и чем меньше загибов, поворотов и выступов, тем эффективнее тяга и меньше скоплений сажи. Гладкая цилиндрическая труба дымохода достаточного сечения способствует эффективной работе.

3. Пропорции диаметра (сечение), длины трубы или высоты дымохода обеспечивают достаточную силу тяги. Дымоходы из нержавеющей стали с диаметром меньшим, чем необходимо для нормальной работы, снижают КПД котла, камина или печи. Специалисты также утверждают, что он должен возвышаться над верхней точкой крыши не менее чем на 20см, а сам дымоход – не короче 5 м.

Специальные детали решают проблемы с его обслуживанием:

• ревизией с очисткой от сажи;
• отводом конденсата;
• забором воздуха для процесса горения;
• дымником для защиты от осадков.

Какой металл используется для дымоходов

«Нержавейкой» называют группу сплавов на основе стали с небольшим содержанием хрома или оцинкованное листовое железо – правильнее «оцинковка». Такие изделия отличаются отменными антикоррозийными характеристиками при взаимодействии с кислородом, водой и агрессивной средой кислотных соединений, выделяемых во время горения. Это обеспечивает напыление в несколько микрон из оксидов хрома, поэтому процесс называется  «хромирование».

Для дымоходов используется сталь разных марок:

• 430 – кожухи и другие детали для среды низкой агрессивности;
• 409 – содержит титан, идут на трубы каминов, твердотопливных котлов и печей;
• 316 – с добавлением никеля и молибдена для термостойкости и противодействия кислотным соединениям в дизельных топках;
• 304 – с теми же добавками, но в меньших количествах для менее агрессивных сред;
• 321 – универсальная марка для труб дымоходов повышенной термостойкости, до 850°C;
• 310 – наиболее термостойкие, долговечные и прочные  дымоотводы для наиболее мощного отопительного оборудования.

Внимание: Для многослойных сэндвич-труб используется сталь разной марки. На внутреннем столе более стойкая и жаропрочная, на внешнем – дешевле и проще, поэтому внешне выглядит не так  внушительно, как однослойный дымоход. 

Основные элементы и их характеристики

Дымоход состоит из нескольких элементов, которые имею разное предназначение и порядок сборки:

• тройник;
• колена трубы;
• ревизия;
• сборник конденсата.

1. Основной элемент – длинная прямая труба дымоотвода разной протяженности, и ее фрагменты соединяются по типу раструба без особого крепления.

2. Наклонное колено (под углом 45°) соединяет 2 трубы, меняя наклона дымоотвода, и оно используется на стыке горизонтальных и вертикальных фрагментов.

3. Универсальное колено (под углом 90°) также используется в виде поворотного элемента для изменения конфигурации дымохода. Несколько таких элементов используют на всем дымоходе – от верха и до места стыковки патрубка котла.

4. Тройники дымовые газы выводят в дымоход и отсекают  конденсат. Они тоже стыкуются раструбным способом или один-в-один.

5. Отвод конденсата ставится под тройник, чтобы отводить излишки жидкости.

6. Ревизия – открытый элемент, который предназначена для  очистки от сажи дымоотвода. Монтируется под тройник у основания вертикального ствола – рисунок:

Установка дымохода из нержавейки

Модульные дымоходы сегодня получили наибольшее  распространение, благодаря простоте сборки. Этот принцип дает возможность не тратить время на трудоемкое крепление и герметизацию дымоотвода. При том, насколько обширен выбор деталей для сборки нержавеющих дымоходов, есть возможность максимально варьировать его конфигурацию без ущерба тяге и работе котлов. Иногда не обойтись без гофра или нескольких колен, чтобы грамотно соорудить дымоход с минимальной реконструкцией стен.

1. Подготовка к монтажу подразумевает расчеты по предполагаемой конфигурации дымохода, предварительный набросок и разметка стен, вдоль которых намечается его крепление. Это позволит наиболее точно вычислить общую протяженность конструкции и подобрать необходимые поворотные  детали для сочленения трубы.

Внимание: Не забудьте прибавить наружный участок, который должен быть не менее 25-50 см выше уровня конька крыши – для обеспечения тяги в любую погоду.

2. Перед сборкой дымохода внутри трубы швы предполагается обработать специальным герметиком, который гарантирует максимальную эффективность сочленений. Наружная и внешняя стенки этого не требуют.

3. Грамотный монтаж дымохода делают от котла или печи, то есть снизу вверх, последовательно стыкуя все колена и звенья трубы. Стыковка по типу раструба – когда верхняя труба вставлена в нижнюю на специальную защёлку. Если ее нет, но глубина усадки составляет почти половину внешнего диаметра.

4. Звенья на стыке должны быть надежно зафиксированы хомутами, которые прилагаются в комплекте. Готовая труба должна крепиться к стене или несущим конструкциям с интервалом в полтора-два метра, и отдельные кронштейны используют под монтаж отводов и тройников.

Внимание: Следите за тем, чтобы горизонтальные участки и колена не ложились на коммуникации. Фрагменты не должны соприкасаться с газовым трубами и электропроводкой!

Как видите, дымоходы из нержавеющие стали своими руками сделать достаточно просто. Для этого понадобятся 2 пары рабочих рук и 1-2для времени. Если еще остались вопросы – посмотрите видео на тему монтажа дымохода:

Совет: Проследите за тем, чтобы конденсат не шел мимо труб, выпадая на изоляцию и утеплитель. Также тщательно обработайте стыки герметиком. Дымоход важно правильно вывести через крышу, о чем описано подробнее в предыдущей статье.

Утепление дымохода

Это один из важных этапов при завершении сооружения дымохода. Без утепления, которое предусматривается только на дымоходы сэндвич из нержавеющей стали, монтаж будет иметь недостатки. При слабо утепленном дымоходе обеспечить стабильную тягу при запуске котла или розжиге камина проблематично. А его быстрое остывание снижает общий показатель КПД всей автономной отопительной системы. Кроме этого конденсат, образующийся на металлических стенках при разнице температуры наружной и внутренней, постепенно разрушает внутренние стенки дымохода и снижает эффективность его работы.

Конструкция наподобие сендвича сегодня очень популярна при монтаже и утеплении дымохода для современных котлов:

• универсальных;
• твердотопливных;
• газовых;
• комбинированных.

Они функционируют в режиме интервалов, то есть «стоп-старт». Твердотопливные котлы требуют дозагрузки топлива и чистки зольника, поэтому не некоторое время выключаются. А постоянно работающие котлы при достижении требуемой температуры при срабатывании датчика или реле выключаются самостоятельно, чтобы избежать перегрева. Когда температурный режим в помещении опускается до заданной отметки, автоматическое включение отопления тоже работает автоматически.

Во время «спящего режима» в дымоходе тоже падает температура, образуется разница снаружи и в нутрии дымоотвода, и выпадает конденсат. При долгом прогревании котла он тормозит работу отопительной системы, что ведет к перерасходу топлива.

В качестве утеплителя используется минеральный наполнитель –  базальтовая вата, которая известна отличными огнеупорными параметрами. Ею трубу оборачивают слоями и проволокой и/или хомутами закрепляют такое «одеяло». Эти материалы не боятся высоких температур, поэтому дымоход может работать на любом виде топлива, прогреваясь до 1000°C. Однако базальтовую вату требуется изолировать от избытка влаги, поскольку сырость снижает эффективность утепления.

Для гидроизоляции используется оцинковка или нержавейка, которая саморезами крепится поверх готового «одеяла». Чтобы управиться с такими работами, потребуются ножницы по металл и навыки работы. Но такие колпаки требуемого диаметра проще в специализированном цехе заказать готовые. И дома не будут проблем с тем, чтобы завершить финальный этап утепления.

Внимание: В завершение монтажа обязательно закрепляется верх трубы, чтобы его не снесло при сильном порыве ветра или смерче.   Наверху обязательно монтируется дымник, защищающий всю систему от проникновения осадков. 

strport.ru

Видео: пример монтажа сэндвич-дымохода

СНиП и ПТБ

Полную сводку указаний по постройке дымоходов дает СНиП 41-01-2003; рекомендуется изучить: это не для инспектора из пожарки, это для вас и вашей семьи! Чтобы сделать дымоход БТГП без грубых нарушений, влекущих за собой непосредственную опасность, достаточно руководствоваться след. правилами:

1. Выводить в один дымовой канал выходы более чем одного бытового теплогенерирующего прибора недопустимо. Это касается приборов не только топливных, но и дающих чистый выброс, напр. электрических с принудительным обдувом;
2. Внутренняя поверхность канала дымохода должна быть гладкой, без шероховатостей и/или выступов, вызывающих завихрения потока газов, и химически стойкой. Это важно даже более с точки зрения безопасности, чем экономики;
3. Пересечения проектируемого дымохода с еще не созданными инженерными коммуникациями недопустимы;
4. При постройке дымохода в существующем строении допустимо сближение с исправными действующими коммуникациями до 1,2 м, при условии, что на этом промежутке отсутствуют горючие материалы не менее чем на 1,2 м в стороны от прямой, соединяющей продольные оси дымохода и коммуникации;
5. На участке сближения дымохода с коммуникациями последние не должны иметь устройств подключения потребителей, любых соединений, разветвлений, устройств переключения, ревизионных люков;
6. Сближение дымохода со строительными конструкциями из горючих материалов, в т.ч. из дерева, пропитанного антипиренами, допустимо до 380 мм;
7. Любой проход дымохода сквозь строительные конструкции, в т.ч. негорючие, должен иметь противопожарную разделку не менее чем на 250 мм в стороны из печного кирпича и не менее чем на 380 мм в стороны из прочих материалов;
8. Отклонение продольных осей участков дымохода более чем 90 градусов от вертикали недопустимо, т.е. ниспадающих (провисающих) участков дымового канала быть не должно. СНиП 41-01-2003 рекомендует придерживаться отклонений оси дымохода от вертикали до 30 градусов с относом до 1 м;
9. Отклонения дымохода от вертикали более чем на 30 градусов недопустимо выполнять с изломом, необходимо делать плавный изгиб при помощи 1-4 и более промежуточных колен;
10. Все наклонные и горизонтальные участки дымохода должны быть механически жестко связаны с достаточно прочными строительными конструкциями;
11. Кронштейны и др. крепежные элементы дымохода должны располагаться с шагом согласно проекта дымохода, но не реже, чем через 1,2 м;
12. Устанавливать крепежные элементы дымохода на строительные конструкции из горючих или термопластичных материалов недопустимо;
13. В конструкции дымохода должен быть предусмотрено не менее одного прочистного люка с дверцей на расстоянии 250 мм от днища вертикального канала дымохода или ворота подсоединенного к нему прибора (выхода печи/котла в дымоход);
14. Настоятельно рекомендуется, если это не противоречит остальным пп. данного списка, на изгибах участков дымохода, отклоняющихся от вертикали более чем на 60 градусов, устраивать дополнительные прочистные люки с герметичными дверцами;
15. Установка прочистных люков на участках дымохода на чердаке, в нежилой мансарде и в др. необитаемых неотапливаемых помещениях недопустима;
16. Дымовая труба (наружная часть дымохода до выхода в атмосферу) должна быть вертикальной и снабженной дымовым колпаком (дымником) с искроулавливателем;
17. Возвышение дымовой трубы над кровлей должно соответствовать нормативным требованиям (см. далее, о порядке производства работ), но в любом случае быть от 0,6 м над плоской крышей из негорючих материалов и не менее 1,2 м над любой другой;
18. По соображениям безопасности и экономичности печи/котла весьма желательно дымовую трубу на скатной крыше располагать с подветра относительно направления господствующих ветров в отопительный сезон, т.е. обдуваться она должна преимущественно ветровым потоком, скошенным вниз относительно горизонтали;
19. Монтаж сборного дымохода из элементов заводской готовности ведется от ворота прибора до выхода в атмосферу и никак иначе;
20. Секции сэндвичевых дымоходов заводской готовности соединяются по полной фиксации штатным соединителем и герметичности стыка. Оставлять люфт в соединениях секций сборных дымоходов заводской готовности недопустимо!

Примечание: горизонтальных участков дымохода следует избегать. Если не получается, делать их не длинее 1,7 м и ни в коем случае не лежащими на строительных конструкциях.

Пояснения

Правильная установка участка дымохода показана на рис. справа. С точки зрения безопасности особенно важны пп. 5, 6 и 10-13. П. 5 – проход чего угодно сквозь стену или перекрытие создает в этом месте очаг сосредоточения механических напряжений. Тепловое воздействие вследствие загорания в дымоходе или чрезмерной топки прибора способно вызвать их разрядку, катастрофический сброс, сопровождающийся внезапным разрушением строительных конструкций. Это много опаснее локального возгорания.

Пп. 6, 10 – дымоход с провисами не разовьет расчетную тягу, пока полностью не прогреется. Если провис более 0,5 просвета трубы по вертикали, тяги может вообще не быть из-за образования паровой/воздушной пробки в дымовом канале. Чтобы «прокачать» дымоход, нужно долго «разгонять» прибор малыми загрузками топлива, что вызывает большой его перерасход. Кроме того, при этом возможно поступление угарного газа в помещение. П. 10 особенно существен для сборных дымоходов с горизонтальными участками (боровами), т.к. провис канала уже на 0,1 его сечения ухудшает начальную (холодную) тягу до необходимости разгона прибора.

Примечание: многие современные отопительные котлы и печи с автоматикой на разгон вовсе не запускаются. Или полная стартовая загрузка, или – не горю.

Пп. 11-13 – в любом холодном дымоходе возможно выпадение кислотного конденсата. Правда, в кирпичных дымоходах это случается как исключение. Кислотный конденсат – едкая, вонючая и токсичная жидкость. Попадание ее паров в атмосферу дома или пролив (вытекание) на строительные конструкции недопустимы.

Далее, п. 1: если, к примеру, дымоход в мастерской, и там есть, скажем, муфельная электрическая печь с принудительным воздушным охлаждением, то пускать ее выброс в дымоход ни в коем случае нельзя, нужна отдельная вытяжка. П. 18 – если труба с подветра, тяга дымохода стабильнее и точнее регулируется, что особенно важно для КПД приборов на твердом топливе. Искры из трубы, расположенной с подветра, сразу отнесет от дома и прижмет к земле. Если труба с наветра, вихрь может поднять искры из нее над коньком и тут же опустить на крышу.

Типы дымоходов

Дымоходы для БТГП бывают 2-х типов: прямые или приставные (поз. 1 на рис.) и боковые или пристяжные, поз. 2. Первые выполняются преимущественно внутренними; последние – наружными. Бесспорных преимуществ того или иного типа над другим нет, оптимальный выбор определяется типом прибора и условиями его эксплуатации.

Прямой

Приставной – чаще всего оптимальный дымоход для печи. Температура дымовых газов на вороте печи, как правило, до 400 градусов и более; в печах длительного горения – 150-250 градусов. В таких условиях выпадение кислотного конденсата маловероятно, но тепловая эффективность (КПД) печей на 5-15 процентных пунктов ниже, чем у котлов той же мощности с тем же типом горения. Как следствие – определяющее значение приобретает низкое сопротивление канала прямого дымохода току дымовых газов, оно существенно влияет на эффективность приборов с КПД до 70-75%. Другие достоинства прямого дымохода – меньшая пожароопасность вследствие меньшего осаждения сажи и меньшие эксплуатационные расходы на ревизию и прочистку специалистами. Последние могут быть сведены к нулю – осматривать и чистить прямой дымоход возможно самому без специальной подготовки. Достоинство эстетического характера – прямой дымоход мало заметен на здании.

Главный недостаток прямого дымохода – необходимость проходить перекрытия. Это много сложнее и требует большей строительной квалификации, чем проход сквозь несущую стену. Считается, что и противопожарная разделка прямого дымохода сложнее, но это фикция. Кто так думает, пусть сами в таких домах живут. Скрытая опасность от упрощенной разделки в негорючей стене может проявиться совсем не в возгорании, см. далее.

На самом деле разделка в перекрытии менее требовательна в качеству исполнения и примененных материалов (в пределах нормативных требований), чем вертикальная стеновая, т.к. располагается горизонтально и дальше от ворота прибора, т.е. пропускает более остывшую часть дымохода. Весовые нагрузки от него горизонтальная разделка если и воспринимает, то рассредоточенные и симметрично, так что может быть рассчитана на них конструктивно.

Другой существенный недостаток прямого дымохода – нестабильность тяги в зависимости от наружной температуры и ветра. Скачки тяги прямой дымоход гасит минимально, а к задуванию порывами ветра наиболее склонен. У прямого дымохода высотой до 10 м с простым дымником-флюгаркой (см. в конце) от порывов ветра возможно возникновение обратной тяги, а рассчитанного упрощенным способом с тем же дымником – переход на пульсирующую тягу, поэтому для современных котлов импульсного цикла с автоматикой аварийного останова прямой дымоход с простым дымником полностью непригоден.

Примечание: прямой дымоход высотой от 10 м с кольцевым дефлектором (см. в конце), а высотой от 6 м с дефлектором ЦАГИ (см. там же) для прибора тепловой мощности до 16 кВт включительно может эксплуатироваться без регулятора тяги (шибера), что еще более упрощает его конструкцию.

Пристяжной

Основным достоинством присяжного дымохода считается возможность установки снаружи всего с одним проходом через стену, слева на рис; как следствие – простота сборки и доступность для неквалифицированной самосборки. Это верно лишь отчасти, для дымохода в бане, даче, гараже, и т.п. подсобных помещениях, отапливаемых нерегулярно и/или допускающих останов системы отопления в холода.

Во-первых, пристяжной дымоход принципиально рассчитан на выпадение кислотного конденсата. Это его несомненное достоинство (см. ниже), но зимой конденсат может замерзнуть в сборнике и в достаточно теплых краях. Наледь может порвать трубу или дорасти до устья борова и перекрыть тягу. Поэтому пристяжной дымоход для регулярно используемого прибора в доме нужно строить внутренний, и тогда он оказывается сложнее прямого кирпичного, справа на рис.

Во-вторых, проходной узел в наружной стене в перерывах между топками неизбежно будет подтягивать в себя влагу из воздуха. Если утеплитель выбран неправильно, он станет слеживаться по вертикали, т.е. несимметрично относительно оси дымохода. Тепловые нагрузки сосредоточатся в верхней части проходного узла, и оттуда в капитальной стене может поползти сквозная трещина. Это похуже и обойдется подороже мелкого локального загорания и может оказаться равносильно настоящему пожару.

В-третьих, боров дымохода не пронзает проходной узел, а лежит в нем. Если крепления дымохода выполнены халтурно или остались в пренебрежении, это усугубляет предыдущий недостаток.

Еще серьезный недостаток пристяжного дымохода – сложность эксплуатации. Сделать прочистки на каждом изгибе далеко не всегда возможно, а как их встроить в дымоход-сэндвич (см. далее), пока еще никто не придумал. Хотя периодичность ревизии и чистки пристяжного дымохода те же, что и для прямого (перед началом отопительного сезона и по его окончании), ревизовать пристяжной дымоход должен грамотный специалист; возможно – с использованием специальных техсредств. Чистка пристяжного дымохода производится также с использованием специальных приспособлений. Закупать все это сразу часто оказывается накладнее, чем перечислять абонплату трубочистам.

Преимущества

Однако и достоинства пристяжного дымохода весомы. Первое – сборник конденсата в нем устраивается естественным образом; возможно встраивание автослива конденсата на ходу печи/котла. Температура отходящих газов высокоэффективных теплотехнических приборов может быть ниже 150 градусов. В таком случае выпадение кислого конденсата становится систематическим. Пристяжной дымоход исключает его попадание в котел или печь.

Второе – высокая степень демпфирования газового потока. Пристяжной дымоход с простейшей ветровой нахлобучкой удовлетворительно работает при ветре до штормового, а если установлен любой дефлектор, загнать его в режим пульсирующей тяги не проще, чем выстрелить из пушки с кривым стволом.

Третье – следствие из второго: малая чувствительность к погрешностям расчета, стабильность тяги и, в сочетании с малой тепловой инерцией сэндвичевых дымоходов (см. далее), возможность очень точной ее регулировки. Для этого расчетное значение площади сечения дымохода увеличивают на 20-50%, ставят шибер и выставляют им нужную тягу. Потом – пусть буря мглою небо кроет, вихри снежные крутя. Котел не только не уйдет в аварийный останов, но и будет держать заявленный расход топлива.

В целом, тут маркетологи правы, идеальный дымоход для котла с автоматикой или пиролизной печи именно сэндвичевый пристяжной. Что касается последних, то их КПД на бросовом древесном топливе может превышать 90%. Но вполне безопасная эксплуатация пиролизных печей возможна только с пристяжным дымоходом, снабженным дефлектором кольцевым или ЦАГИ.

Кирпич или трубы?

Недостатки кирпичных дымоходов общеизвестны – сложность постройки, дороговизна, необходимость сопутствующих строительных работ, низкая ремонтопригодность. Главные достоинства кирпичных дымоходов, первое, долговечность. Есть действующие исправные кирпичные дымоходы, которым перевалило за 1000 лет. Второе – большая теплоемкость в сочетании с низкой теплопроводностью, т.е. огромная тепловая инерция. Холодный кирпичный дымоход на морозе дает оптимальную для печи стартовую тягу, а по мере ее разгона, прогреваясь сам, без всякой автоматики настраивается под ход печи. Это крайне важно для кирпичной печи, тоже инерционной. Отрегулировать тягу под нее на минимальный расход топлива шибером очень трудно, т.к. после каждой перестановки задвижки отклика печи нужно ждать долго, а топливо тем временем сгорает зря. Переменились ветер или наружная температура – регулировать надо заново. Поэтому шибер в системе кирпичная печь – кирпичный дымоход редкость. Довести прогревшийся кирпичный дымоход до пульсации или обратной тяги невозможно, а задуть в трубу способен разве что тропический ураган, так что сложный дымник на кирпичную трубу не нужен.

Однако для котлов импульсного действия большая тепловая инерция оборачивается неустранимым пороком. Любой теплоприбор показывает максимальный КПД на определенном режиме горения, как ДВС – на определенных экономичных оборотах. В импульсных котлах горелка периодически включается без разгона, сразу на оптимум расхода топлива при заданной мощности; при этом используется тепловая инерция теплоносителя в системе отопления с принудительной циркуляцией. Таким образом, среднее значение КПД котла поддерживается близким к максимальному. Соответственно, гистерезиса дымохода тут быть не должно, т.е. разница между его стартовой (начальной) тягой и расчетной должна быть нулевой. Гистерезис дымохода прямо зависит от его тепловой инерции и является ее следствием. Если импульсный котел подключить к инерционному дымоходу, то либо в холодном, либо в прогретом его состоянии весьма вероятен срыв пламени при включении горелки и уход котла в останов по аварии.

В меньшей степени, но все-таки существенно, инертность кирпичного дымохода сказывается для любых теплогенерирующих приборов повышенной эффективности: котлов и печей длительного (поверхностного) горения, пеллетных, жидкостных с горелками-капельницами, печей-калориферов и т.п. Симптомы возможны разнообразные: распространение горения в массу топлива, его недожог в топке и закоксовывание прибора, тот же срыв пламени, но в любом случае это большой перерасход топлива и высокая вероятность аварии.

Трубы

Сборные дымоходы монтируют из труб шамотных, стеклянных или стальных из нержавейки. Рекламные проспекты утверждают, что керамические и стеклянные дымоходы сочетают в себе достоинства кирпичных и стальных. Правда здесь только о долговечности и абсолютной химической стойкости стеклянных дымоходов; остальное – ложь. Шамотный дымоход раз в 10 дороже стального при том же сроке службы (5-25 лет), а стеклянный еще раз 5-10 дороже. Постройка керамических и стеклянных дымоходов дороже и сложнее, чем кирпичных, т.к. по ТУ их трубы укладываются обязательно в кирпичном футляре, материалы-то хрупкие. Обслуживание шамотных и стеклянных дымоходов тоже сложнее и дороже, чем стальных пристяжных – нужны особые предосторожности при работе и специнструмент. Для ремонта керамические/стеклянные дымоходы пригодны еще меньше кирпичных.

Стальные трубы

Трубчатые стальные дымоходы делаются преимущественно 3-х типов конструкции:

• Одностенными.
• Коаксиальными (соосными) вентилируемыми.
• Двухстенными с утеплением (сэндвич-дымоход).

Одностенный дымоход это жесткая прямая труба или гибкий металлогофр из спецстали, вставляемые (протягиваемые) для ремонта кирпичного дымохода, еще прочного механически, но изношенного по теплотехнике – щербатого внутри, в микротрещинах, пропитавшегося копотью (закоксованного в массе). Отсекаемые углы засыпаются мелким керамзитом или др. гранулированным утеплителем. Такая методика ремонта возможна потому, что сопротивление току газов круглой трубы меньше, чем равной ей в поперечнике квадратной, см. далее о расчете дымоходов.

Коаксиальный дымоход представляет собой перфорированную дымовую трубу, окруженную строго соосно герметичным кожухом. Тяга обязательно принудительная, от дымососа; воздуходувка нагнетает в кожух воздух. Коаксиальные дымоходы строят для мощных промышленных котлов на мазуте, нефтешламе и др. тяжелом жидком топливе. Эксплуатация их совместно с коаксиальными дымоходами позволяет добиться высокого КПД и выброса удовлетворительной чистоты.

Сэндвичи

Двухстенный дымоход состоит также из 2-х вставленных одна в другую труб, но, во-первых, внутренняя герметична. Во-вторых, точная соосность труб в данном случае не обязательна, что намного упрощает изготовление и снижает стоимость дымохода-сэндвича. Сэндвичевый дымоход для газового котла импульсного действия идеален: при правильном выборе материалов его тепловая инерция и гистерезис практически нулевые. Единственный теплоприбор, для которого дымоход-сэндвич непригоден это кирпичная печь: с ним она будет пыхать дымом в комнату при каждом порыве ветра, а перерасход топлива в мороз окажется непомерным. Поскольку при теперешних ценах на энергоносители вопрос экономии топлива более чем актуален, потребители повсеместно переходят на современные экономичные теплоприборы, а сэндвичевые дымоходы прочно доминируют в бытовом сегменте рынка.

Примечание: утепляется дымоход-сэндвич для уменьшения тепловой инерции, а не по соображениям пожарной безопасности, поэтому противопожарная разделка ему нужна полная, см. далее.

Элементы, из которых состоит утепленный дымоход, показаны на рис.:

На рынке полно низкокачественной продукции «альтернативных» изготовителей, поэтому, если будете покупать нужные вам секции под самосборку, нужно обратить самое пристальное внимание на:

1. Указаны ли в сертификате производителя марки стали, из которой изготовлены элементы, и толщины стенок труб.
2. Соответствуют ли им обозначения непосредственно на деталях; если их нет – не брать ни в какую.
3. Соответствуют ли условиям эксплуатации толщины стенок.

Примечание: достаточно надежно проверенный утеплитель для дымохода – базальтовое волокно, т.е. базальтовая вата с ориентированными волокнами, слоем 30-40 мм. Укладывается волокнами вдоль трубы. Обычная минвата для утепления дымохода абсолютно непригодна.

Сталь для дымохода

Внешняя и внутренняя труба сэндвичевого дымохода выполняются из разных сталей, т.к. работают они в различных условиях. От внутренней трубы требуется жаро- и химическая стойкость, минимальный коэффициент термического расширения (ТКР), возможно меньшая теплопроводность. Внешняя труба должна быть химически стойкой достаточно для устойчивости к коррозии, но прочной, жесткой (для противодействия порывам ветра) и быть согласованной по ТКР со строительными материалами. Ее теплопроводность желательна как можно большая для уменьшения сосредоточенных тепловых нагрузок и локального нагрева на проходах сквозь конструкции.

Спецстали для дымоходов обозначаются 3-мя цифрами (возможно, с буквенным индексом). Первая цифра 3 обычно значит, что материал предназначен для внутренней трубы или одностенного дымохода; 4 – для внешней трубы. Остальные 2 цифры обозначают содержание и виды легирующих присадок. Наиболее употребительны для дымоходов стали след. марок:

• 316 – общего назначения, в т.ч. для печей и котлов длительного горения.
• 304 – заменитель 316 подешевле для газовых котлов и каминов.
• 310S – термостойкая для приборов с температурой отходящих газов до 1000 градусов (316 – до 800 градусов).
• 321 – прочная высокопластичная для одностенных дымоходов и металлогофров. Дорога, но заменяет любую из вышеуказанных.
• 430 – общего назначения, кроме как для твердотопливных котлов с «горячим» выходом (свыше 800 градусов) и банных дымоходов. Используется в паре с 316 и 304.
• 409 – повышенной прочности, химической и термостойкости; в быту применяется преим. для для твердотопливного котла или банной печи совместно с 316, 310S или 321.

Толщину стенок внешней трубы желательно брать от 0,8 мм для стали 430 и от 0,6 мм для 409, но возможно и меньше, согласно условиям эксплуатации. Толщины стенок внутренней трубы дымохода, выполненной из подходящей стали, должны быть таковы:

• Для газового котла – от 0,6 мм.
• Для приборов на жидком топливе – от 0,8 мм.
• Для твердотопливных приборов – от 1 мм.

Примечание: брать вместо рекомендованной трубу из более качественной стали с более тонкими стенками недопустимо!

Расчет

Достаточно точный расчет площади сечения просвета круглого дымового канала пристяжного дымохода для приборов малой мощности можно провести по номограмме на рис. Если канал квадратный или прямоугольный, полученное значение умножается соотв. на 1,2 или 1,5 (врезка на графике). Для прямого дымохода номограмма дает несколько завышенные значения; в таком случае дымоход обязательно должен быть снабжен шибером.

На мощность до 20-22 кВт, для пристяжного дымохода, обязательно с шибером, семейство кривых может быть аппроксимировано (продолжено) прямой по коричневой стрелке. Тогда необходима будет однократная начальная регулировка тяги под минимальный расход топлива.

Мощности 20-30 кВт – «глухая» область: погрешность упрощенного расчета приводит к чрезмерному расходу топлива. Нужен точный расчет для конкретного прибора в конкретных условиях эксплуатации. Выбор дымохода для мощностей 32-45 кВт можно провести по табл. внизу на рис. Промежуточные значения вычисляются как среднее геометрическое, не среднее арифметическое!

Общие правила расчета таковы:

1. Высотой дымохода считается расстояние по вертикали от пода топки (головки горелки) до устья дымовой трубы;
2. Изгибы дымового канала не учитываются, если дымоход выполнен согласно СНиП 41-01-2003, см. выше;
3. Увеличение тяги путем наращивания дымохода без увеличения его просвета неээфективно;
4. Высокий узкий дымоход наиболее склонен к пульсации тяги;
5. На мощностях свыше 12 кВт, если дымоход с шибером, минимального расхода топлива легче добиться с дымоходом наибольших из возможных высоты и сечения канала;
6. Для приборов мощностью до 10 кВт следует, наоборот, выбирать как можно более низкий и узкий дымоход, как наименее подверженный действию ветра, т.к. напор газов от маломощной топки/горелки слаб против задувания в трубу.

Порядок работ

Общее устройство внутреннего пристяжного дымохода показано на поз. 1 рис; внутреннего прямого сэндвичевого – на поз. 2. Поз. 3 иллюстрирует требования к расположению трубы на скатной крыше относительно конька. Даны минимально допустимые варианты; возвышение трубы над кровлей в любом случае необходимо от 1,2 м (см. выше)!

Порядок производства работ по постройке/монтажу дымохода таков:

1. Если дымоход кирпичный, закладывается его фундамент, обязательно отдельный от фундамента печи;
2. Строительные конструкции подготавливаются под проход (проходы) дымохода;
3. Изготавливаются проходные узлы под размеры полученных проемов (не меньшие, чем допустимо по ТУ на данный дымоход). Ширина теплоизоляции в проходах Т (поз. 2а) нужна по ТУ на проход (см. ниже). Зазор между кожухом дымохода и гильзой прохода – 20-25 мм;
4. Проемы под проходы зашиваются базальтовым картоном толщиной от 12 мм (поз. 2б) с выпуском в стороны за контур крепежной плиты прохода от 10 мм;
5. Монтируются проходные узлы;
6. Дымоход собирается от прибора к трубе на крыше;
7. В ветреных местах труба подкрепляется ветровыми растяжками. Если крыша крутая, вместо растяжек ставятся жесткие тяги, см. рис. справа;
8. На трубу устанавливается дымник;
9. Пробной топкой/запуском прибора проверяется тяга дымохода и его герметичность;
10. Зазоры между кожухом дымохода и гильзами проходов заполняются базальтовым волокном;
11. При необходимости контуры проходов на потолке заштукатуриваются вермикулитовой штукатуркой. Заделывать проходы до неразличимости на строительных конструкциях нельзя!

Как сделать трубу самому

Трубы дымохода возможно изготовить своими руками из нержавейки, аналогичной по свойствам 304 или 316, такие стали достаточно пригодны для ручной обработки. Однако сводить швы «голым» фальцем, как на рис., недопустимо.

Фальцевый шов негерметичен, по нему в утеплитель будут проникать атмосферная влага и дымовые газы. Последнее особенно опасно: вредные последствия долго незаметны, а потом проявляются внезапно и бурно. Фальцевые швы труб дымохода нужно пролить жаростойким клеем, на 750 градусов, не менее, или 2-3 раза прокрасить жаростойкой эмалью. Лучше всего, конечно, проварить аргоно-дуговой сваркой, если есть и умеете.

Утепление самодельного сэндвичевого дымохода производится посекционно по схеме на след. рис. Толщина перегородок – от 0,4 мм; на них пригодна обычная конструкционная сталь. Не оцинкованная, т.к. температура плавления цинка 440 градусов, а его пары химически агрессивны и токсичны! Обертка из стеклосетки или стеклоткани в 3-4 слоя (поз. 4 и 5) нужна, чтобы отсечь тепловые мостики по перегородкам и облегчить надевание внешней трубы. Обвязка утеплителя и обертки – тонкая мягкая проволока.

Фундамент

Фундамент под дымоход достаточен облегченный бутовый, напр., такой же, как для печи-грубы. Повторим: механические связи фундаментов дымохода, печи и строения недопустимы!

Проемы

Давление на проходной узел проседающих строительных конструкций – очень частая причина возгораний от дымохода. Поэтому проем под проход дымохода в перекрытии (не менее 310х310 мм по внутри или по ТУ на дымоход) должен быть подкреплен дополнительными поперечными балками с выносом в стороны не менее одного пролета между несущими балками, см. рис.

Поперечины врезаются в несущие балки вполдерева так, чтобы не возникало усилий, отрывающих несущие балки от поперечин (разрез А-А). Крепить встык сталью (уголками) в данном случае недопустимо! Проем в перекрытии под проход дымохода выполняется в след. порядке:

• Частично разбирается настил чердачного/мансардного пола и, возможно, потолочный;
• На балках и поперечинах выбираются пазы под врезку;
• Поперечины подгоняются по месту без крепления;
• После подгонки поперечины монтируются окончательно на саморезах;
• Вырезаются части несущих балок, приходящиеся в проем;
• Восстанавливаются настилы пола/потолка.

Примечание: для установки поперечин, вероятно, придется воспользоваться монтировкой или домкратом, т. к. несущие балки для этого нужно раздвигать по высоте.

Проходные узлы

Чертежи типового проходного узла для сэндвичевого дымохода с размерами даны слева на рис. Базовая величина – внешний диаметр кожуха дымохода d; к нему привязаны остальные. Размеры крепежной плиты l и l1 можно увеличивать против табличных согласно полученному проему в перекрытии. Материал – сталь 304 от 4 мм для плиты и от 1,5 мм для обоймы и гильзы.

Кровельный проход отличается от внутреннего обязательным наличием верхнего фланца с демпфирующей юбкой (в центре). Решение, скажем прямо, не ахти – на ветру скоро разбалтывается, течет. Поэтому в достаточно дорогих фирменных комплектах вместо верхнего фланца используют свинцовую обечайку (опору) и накидную на трубу юбку (см. еще раз рис. с элементами сэндвичевого дымохода). Тоже не сахар, свинец не резина, так что в последнее время все большее распространение получают гибкие силиконовые кровельные фартуки для дымоходов Мастер Флеш (справа на рис.). На трубе Мастер Флеш обжимается хомутом, к кровле прилеивается силиконом. Служит до 5 лет, но и стоит недорого, а замена элементарна: дымник снимают, хомут ослабляют, юбку старого Мастер Флеша срезают. Новый фартук приклеивают на остаток старого, только прочнее держится.

Дымники

Всем известный дымник-зонтик удовлетворительно держит тягу на ветру до сильного, но искры гасит плохо и против задувания трубы порывами мало полезен, и поэтому непригоден для приборов импульсных и длительного горения. Несколько лучше дымник-зонтик с сеткой (поз. 1 на рис.), им можно снабжать дымоходы печей и котлов поверхностного горения.

Достаточно сложен конструктивно, но пригоден на все случаи жизни дымник с кольцевым дефлектором (чертежи с размерами на поз. 2; d – диаметр просвета трубы). Обратите внимание на его юбку и шейку, без них дымник с дефлектором потеряет свои качества. Если дымоход сэндвичевый, роль юбки с шейкой сыграет верхняя разделка его кожуха.

Дымник ЦАГИ (схема и размерные соотношения на поз. 3) проще и эффективнее дефлекторного, он применим на ветру скоростью до 150-200 км/ч (!), но среди промышленных изделий встречается редко, т.к. входящее в его состав объемное тело вращения мало технологично. Однако, если делать дымник своими руками, то свернуть из оцинковки двойной конус не бог весть что за работа. Дымник ЦАГИ нужно крепить к трубе не хомутом, а саморезами, т.к. на скошенном по горизонтали ветру он развивает значительную подъемную силу.

Примечание: разработкой дефлекторов для дымоходов много занимались Вольперт и Григорович. Имеются разнообразные конструкции дефлекторов Вольперта, Григоровича и Вольперта-Григоровича. Работали оба в ЦАГИ. Дефлектор ЦАГИ – одна из их разработок.

А если из кирпича?

Прямой кирпичный дымоход строится заодно с печью только, если это предусмотрено ее проектом. Надстраивать кирпичный дымоход над любой существующей печью недопустимо! Поэтому кирпичный дымоход к уже действующей печи строится непременно пристяжным.

Самое сложное здесь – переход от печи в дымоход, т. наз. воротной узел или просто воротник. Кирпичный воротник печи и в старину мог правильно сложить далеко не всякий печник, но в наше время устроить его легче: на воротник берут отрезок металлогофра из стали 321. В вороте печи и входном окне дымохода его фиксируют и герметизируют жидкой сваркой – жаропрочным до 1100-1200 градусов электропроводящим клеем. Именно жаропрочным, т.е. сохраняющим при заданной температуре свои механические параметры, в т.ч. пластичность; жаростойкость гарантирует только устойчивость к данной температуре без разрушения.

А при чем тут электропроводность? При том, что в жидкую сварку вводится большое количество металлического порошка. Он обеспечивает отсутствие сквозных микротрещин и согласование воротника с кирпичом по ТКР.

Что нужно знать

Устройство дымохода из кирпича показано на поз. 1 рис. Выкладывается он из печного кирпича на известково-цементном растворе (цемент М400 : известь : песок 1 : 2 : 5) обязательно по шаблону (поз. 2), башмак которого 2а опирается на стену. Расширение трубы над кровлей (выдра) и оголовок трубы вместе не допускают задувания порывами в трубу и протекания крыши по стыку ее с трубой. Для того и другого шейка трубы между выдрой и оголовком должна содержать не менее 3-4 рядов кладки. Ровная часть выдры должна состоять не менее чем из 2-х рядов. С учетом наклона крыши всего на выдру приходится 7-8 рядов кладки (ряды 2-9 на поз. 3 вверху слева и внизу). Если вам предложат проект дымохода с выдрой менее чем на 7 рядов, а крыша у вас обычного уклона – халтурщики или неумехи.

Назначение распушки кирпичного дымохода противопожарное. Вверх от перекрытия и вниз от потолка пояс распушки (ее ровная, без уступов, часть) должен выступать не менее чем на 70 мм. Т.е., в поясе распушки для наилегчайшего из возможных перекрытия должно быть хотя бы 2 ряда кладки, а обычно нужно 3-4 для чердачного и более 4-х для мансардного. Поскольку на собственно распушку нужны 3 ряда, то распушка менее чем в 5 рядов однозначно брак на стадии проектирования.

Условие долговечности и надежности стояка кирпичного дымохода: если количество рядов распушки/выдры нечетное, то подстилающий и накрывающий ряды стояка должны быть идентичны, ряды 1 и 7 справа вверху поз. 3. Если же количество рядов распушки/выдры четное, то подстилающий и накрывающий ряды стояка должны быть зеркальным отражением друг друга, ряды 1 и 10 внизу на поз. 3. Попросту: порядовка стояка под и над выдрой/распушкой не должна сбиваться.

Примечание: порядовки наиболее употребительной в РФ распушки дымохода с одинарным и полуторным каналом даны на рис. ниже. Ряды 5 и 6 можно повторять до получения пояса распушки нужной высоты.

Вывод

Итак, какой же дымоход делать? Для любых печей и котлов, кроме кирпичных, однозначно подойдет сэндвичевый конструкции любой сообразно условиям эксплуатации. Для кирпичной печи оптимален кирпичный пристяжной дымоход. В местах с умеренным климатом для нее же подойдет одностенный стальной в кирпичном футляре; в таком случае расходы на строительство дымохода сокращаются на 25-30%, поскольку возможно использовать обычный рабочий красный кирпич и упростить порядовку. Но толщина стенок футляра все равно нужна не менее, чем по СНиП 41-01-2003, от 120 мм. Вариант, который в некоторых регионах может оказаться проще и дешевле – сборный футляр из жаропрочного бетона толщиной от 60 мм.

clubpechnikov.ru