Дымоходы для печей и котлов: виды, варианты конструкций, требования и расчет, установка/строительство | Автоцентр МСК
Автоцентр МСК

Дымоходы для печей и котлов: виды, варианты конструкций, требования и расчет, установка/строительство

Безопасность, надежность и экономичность печи или отопительного котла во многом зависят от дымохода. Традиционно дымоход считается сложным и дорогостоящим узлом, выполнять который должен весьма опытный добросовестный специалист. Устройство дымохода современного типа позволяет собрать его неподготовленному работнику, а самый дымоход много проще и дешевле при лучших в целом эксплуатационных качествах.

Однако сооружение дымохода остается весьма ответственной задачей. Требования к мерам обеспечения безопасности, характеру, качеству и порядку производства работ на дымоходе следует выполнять неукоснительно.

Трубы кирпичного и сэндвичевого дымоходов, выполненные с нарушениями нормативных требований

Примечание: наряду с термином «дымоход» в популярных источниках употребляется «дымоотвод», при этом Купить дымоход считается дымовой канал. На самом деле дымоотвод – часть дымового тракта от выхода печи/котла (ворота) до дымохода для приборов с боковым выходом. Дымовой канал – просвет в дымоходе, по которому идут дымовые газы.

Настоящая статья предназначена в помощь желающим соорудить дымоход своими руками или же со знанием дела выбрать проект дымохода, материалы, комплектующие для него и оценить квалификацию мастеров, предложивших свои услуги по постройке. Материал излагается в след. порядке:

  • Требования СНиП и ТБ к устройству дымохода.
  • Типы дымоходов для бытовых теплогенерирующих приборов (БТГП).
  • Материалы и конструкции дымоходов БТГП: сравнительные характеристики, выбор для конкретных приборов (печи, котла) и условий использования.
  • Расчет дымохода.
  • Порядок и правила производства работ по монтажу/постройке дымохода.
  • Ветровые колпаки дымоходов (дымники).
  • Ключевые моменты постройки кирпичного дымохода, т.к. кирпич как материал для дымохода далеко еще не изжил себя.

Примечание: как монтируется современный дымоход неспециалистами, можете посмотреть видео ниже:

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

Правильно собранный участок дымохода

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.

Конструкции дымоходов прямого и пристяжного

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.

Пристяжные дымоходы наружный и внутренний

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.:

Элементы сэндвитчевого дымохода

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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>