Какой дымоход лучше для твердотопливного котла

Самыми распространенными все еще остаются твердотопливные котлы, рассчитанные на сжигание угля, брикетов и обычных дров. Это поясняется их доступностью и простотой эксплуатации. Часто нет возможности заменить их на более экономичные газовые или жидкостные котлы. В любом случае для нормальной эксплуатации, нужны дымоходы для твердотопливных котлов. Их задача отвод дыма, продуктов горения, золы от топки. Они должны обеспечивать оптимальную тягу, которая способствует активному отводу газов и подсосу свежего воздуха, необходимого для прогорания топлива.

Для обустройства дымохода можно выбрать вариант среди нескольких конструкций в зависимости от материала, из которого он будет изготовлен.

Типы используемых дымоходов

Для постройки дымохода используются различные материалы, все они имеют свои особенности в изготовлении и эксплуатации. Можно выделить четыре основных варианта:

Огнеупорный кирпич;
Металл;
Керамика и стекло;
Асбоцементные трубы.

Печи на угле и дровах, котлы и камины изначально снабжались дымоходом часто квадратного или прямоугольного сечения, сработанным из огнеупорного кирпича. Распространение получили за счет доступности материалов и отлаженного процесса возведения. Собственно на этом его преимущества и заканчиваются.

Квадратное сечение с наличием прямых углов плохо сказывается на аэродинамике дымохода. Возникают паразитные завихрения в углах, которые снижают тягу и способствуют отложению продуктов горения топлива на стенках канала.

Кирпичный дымоход изнутри

Кирпичный дымоход обладает огромной тепловой инертностью, то есть долго прогревается и после столь же долго остывает. Внутренняя поверхность канала продолжительное время находится под действием температуры, близкой к точке росы, что способствует образованию конденсата. Кроме этого шероховатости кирпичной кладки и наличие завихрений в углах усиливают эффект и при других температурах.

В результате прогорания твердого топлива образуется целый сонм различных химических соединений и газов, в том числе и водяной пар. При сгорании любого топлива в реакцию вступают с одной стороны углерод, сера и водород, и с другой – окислитель, кислород, кроме этого обязательно имеются несгораемые части – зола.

Вода конденсата смешивается с золой, образуя прочный осадок. Совместно с продуктами горения серы и углерода вода образует кислоты. Под действием этих веществ дымоход быстро разрушается, образуется толстый слой черных, маслянистых отложений, ухудшающий тягу.

Металлические

Современный дымоход представляет собой металлическую трубу круглого сечения из черного металла, нержавейки или оцинкованной стали. Эти материалы существенно превосходят по техническим характеристикам огнеупорный кирпич. Дымоходы способны создать идеальные условия для работы котла или печи. Круглое сечение канала исключает наличие паразитных завихрений. Гладкая поверхность препятствует оседанию золы, конденсата и прочих составляющих дыма.

Трубы черного металла не способны противостоять кислотам, которые образуются в результате смешения конденсата и продуктов горения, потому ждать от них долговечности не приходится. Кроме того ситуация резко ухудшается в условии действия высоких температур. Используются только в качестве временного решения.

Оцинкованная сталь лучше противостоит воздействию агрессивной среды и коррозии, однако, имеет ограничение по максимальной температуре эксплуатации до 450 ºС, что неприемлемо для котлов на твердом топливе.

Самым лучшим решением для дымохода является применение нержавеющей стали серии 3хх (310, 316, 321 и т.п.). Стали этих марок выдерживают воздействие агрессивных сред, способны противостоять коррозии, что обеспечивает их долголетие. Главное, что максимальная температура может достигать 1000оС без существенного влияния на конструкцию дымоотвода.

Все металлические конструкции обладают малым весом, просты в установке и эксплуатации. Способны быстро прогреваться по всей протяженности, улучшая тягу, котел гораздо быстрее выходит в рабочий режим.

Дымоход сэндвич — хороший вариант для котла на твердом топливе

Керамические и стеклянные

Эксклюзивный вариант дымоходов. У керамики и стекла фактически нет конкурентов в плане долговечности и прочности, стойкости к коррозии и воздействию кислот. Они создают идеально гладкую внутреннюю поверхность, с которой даже при продолжительной эксплуатации любой осадок легко счищается в ходе механической очистки или самостоятельно опадает или стекает вниз в подготовленную ревизию.

Керамический дымоход способен выдерживать температуру до 1200оС, что делает вполне пригодным способ очистки пиролизом. Под действием высокой температуры выжигается зола и все остальные включения, после чего они либо выходят наружу с дымом, либо опадают вниз.

Недостатками керамических и стеклянных труб являются хрупкость и чрезмерно большая цена, в особенности на стеклянные изделия.

Керамический дымоход пригоден для котла тведотопливного котла, но стоит не малых денег

Асбоцемент

Самый дешевый вариант для организации дымохода. В виду очень низких технических характеристик асбоцемента его использование ограничено только совместно с газовыми котлами, в которых температура газов не должна превышать 350оС. Материал, кроме этого обладает высокой гигроскопичностью, от чего на его поверхности быстро образуется осадок, который потом невозможно очистить без повреждения самой трубы.

Какой дымоход предпочтительней

Из всех вышеперечисленных вариантов для твердотопливных котлов, работающих на дровах, угле или брикетах, лучше всего использовать дымоходы, изготовленные из нержавеющей стали и керамики. Кирпичные дымоходы требуют слишком много усилий для поддержания нормальных эксплуатационных характеристик и целостности канала.

Хороший дымоход для твердотопливных котлов должен обладать следующими свойствами:

Температура эксплуатации от 300 до 1000оС;
Круглое сечение канала;
Гладкая внутренняя поверхность;
Способность быстро прогреваться по всей длине для выхода на рабочий режим;
Высокая стойкость к коррозии и воздействию кислот.

Всем этим обладают дымоходы из нержавеющей стали. Кроме этого они значительно легче, что упрощает их монтаж и обслуживание. Промышленностью выпускаются отдельные элементы дымохода, такие как:

С их помощью можно собрать дымоход в соответствии с поставленной задачей, любой доступной конфигурации, которая позволит котлу работать с максимальной отдачей.

Способ расчета диаметра и высоты

Способы монтажа и общие требования к дымоходу, в том числе и для твердотопливных котлов, оговорены в следующих нормативных документах: СНиП 2.04.05-91, ДБН В 2.5-20-200, НПБ 252-98, СП 7.13130.2011, СП 60.13330.2012, СНиП 41-01-2003. Однако в основном указываются особенности установки и требования по безопасности, но не указываются точные расчеты характеристик самого дымохода.

В лучшем случае высота дымохода должна быть более пяти метров. Длина горизонтального участка не более одного метра. Сечение должно соответствовать требованиям производителя и быть не меньше указанного в инструкции.

Выбор диаметра канала и протяженность вертикальной части дымохода осуществляется в соответствии с требованиями производителя отопительного котла. В сопроводительной документации указываются оба эти параметра. Скорость течения газов в дымоходе должна быть в пределах 1,5-2,5 м/с, согласно требованиям нормативных документов.

Размер сечения влияет на пропускную способность дымохода. Чем больше диаметр трубы, тем больше газов за единицу времени удастся отвести из топочной. Однако на тягу этот параметр влияет достаточно слабо. При увеличении диаметра канала тяга может ухудшиться.

Тяга зависит напрямую от высоты дымохода, наличия различных отклонений от вертикали (изгибы, наклоны, обход препятствий), которые создают дополнительное сопротивление, и оголовка дымохода. В качестве оголовка дымохода для твердотопливных котлов согласно требованиям должен быть только искрогаситель. Это связано с возможным выходом с потоком газов не прогоревших частиц топлива. Если кровля здания изготовлена из пожароопасного материала, например мягкой черепицы, то искры могут повлечь за собой возгорание. То же касается и расположенных неподалеку от здания зеленых насаждений.

Какой дымоход лучше для твердотопливного отопительного котла?

Дымоходы для твердотопливных котлов – очень важный элемент: не только отводит продукты горения из топки, но и создает в ней необходимую тягу. Однако не стоит забывать, что эти конструкции подвергаются высоким термическим нагрузкам, а при неправильной установке могут послужить причиной пожара. Так что нужно не только суметь выбрать дымовую трубу для котла, но и соблюсти все требования в процессе монтажа.

Каким должен быть дымоход?

Чтобы твердотопливный аппарат смог выдавать необходимую мощность, подключенный к нему дымоход должен быть максимально прямым и достаточно высоким. Эти параметры напрямую влияют на тягу, а значит, на интенсивность сгорания дров и выделение тепла. Ровные участки схемы позволяют внутреннему потоку набрать скорость, а высота крайней точки определяет разницу давлений, благодаря которой он и создается.

Уровень выходного отверстия трубы по отношению к поверхности крыши определяется особенностями ее устройства:

Плоская – не ниже 0,2 м.
Скатная – на уровне конька, если труба в 1,5-3 метрах от него, и минимум на полметра выше при более близком расположении.

После установки дымохода на твердотопливный агрегат каждый поворот канала и колено замедляют движение дыма, заставляя закручивающийся по спирали поток постоянно перестраивать свою траекторию. На снижение его скорости влияет и протяженность горизонтальных участков – при составлении схемы монтажа следите, чтобы они не оказались длиннее 1 м.

Для уменьшения количества препятствий на пути исходящего дыма стенки трубы делают по возможности гладкими. Так они создают минимальное сопротивление и не забиваются сажей. Не менее важно правильно подобрать внутреннее сечение дымоотвода – оно должно соответствовать диаметру отверстия на выходе, которое имеет твердотопливный котел. Допускается использовать трубы с большим размером канала, но тяга в них будет хуже.

Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергию
Окупается за 2 месяца!

Прочие требования к дымоотводящему контуру уже относятся не к его конструкции, а к правильной установке и устройству. Тем не менее, их тоже следует соблюдать:

Для нее используются негорючие материалы, поскольку утепляющий слой обеспечивает дополнительную пожарную безопасность. Из-за высокой температуры исходящих газов строительные конструкции, через которые проходит труба, могут загореться. Также изоляция смещает точку выпадения росы за пределы стенок дымохода, что в случае с металлом уменьшает риск его коррозионного износа.

Обеспечивает полное отведение продуктов горения, которые выдает твердотопливный котел, из топки наружу. Утечки, особенно в пределах внутренних помещений, опасны для жизни. К тому же через неплотности в стенках трубы могут прорваться искры, поэтому схема дымоотвода рассчитывается так, чтобы стыки не оказались в перекрытиях.

Это простенькое устройство (грибок) в верхней части дымоотвода защищает его от мусора, осадков и ветра. Также в трубе под дефлектором желательно установить сетку искроуловителя, особенно если кровельное покрытие является горючим.

Что же касается материалов, из которых должен изготавливаться дымоход для котла, от них требуется только температурная стойкость и возможность создания герметичного контура. Этим условиям отвечают стальные и керамические изделия. Но нюансов и здесь хватает, так что к подбору комплекта дымовых труб придется подойти со всей серьезностью.

Разновидности и нюансы

Современные керамические дымоходы по всем статьям превосходят морально устаревшую кирпичную кладку, но так же способны выдерживать предельно высокие температуры (порой до +1200°С). Проще говоря, их можно устанавливать на любой мощный твердотопливный агрегат. Трехслойная конструкция обеспечивает полное выполнение требований, предъявляемых к дымоходу:

1. Гладкая внутренняя поверхность воздуховода не создает препятствий на пути исходящего потока.

2. Утепляющий слой позволяет уйти от проблемы выпадения конденсата.

3. Внешняя оболочка из керамзитобетона отчасти выполняет функции теплоизоляции, но в основном обеспечивает секциям механическую прочность.

А вот способность керамики впитывать влагу через наружные поры к достоинствам отнести нельзя. Но проблема решается организацией вентиляции для внешних стенок трубы. Таким образом, из минусов остаются только трудоемкая сборка и высокая цена. Но если отопительный твердотопливный котел работает на угле, от этих систем не уйти.

Наиболее популярны сегодня стальные дымоходы. Причем они явно выигрывают по тем параметрам, где керамика оказалась не на высоте. Однако их металлические стенки обладают хорошей теплопередающей способностью, так что их обязательно следует изолировать от ограждающих конструкций и холодного воздуха. Плюс ко всему срок жизни стали в столь агрессивных условиях невелик.

Теплоизоляцию одноконтурного дымохода делают и сами, но проще приобрести готовые многослойные сэндвич-трубы. По своей конструкции они отдаленно напоминают уже рассмотренные керамические. Отвод изолируется базальтовой ватой, наружная оболочка может быть из оцинкованной или эмалированной стали. Но внутренняя труба идет только из коррозионно-стойкого металла.

Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран

В первую очередь при подборе дымохода нужно учитывать горючее, на котором работает твердотопливный аппарат. Все дело в температуре исходящих газов:

Дрова – при сжигании в топке твердотопливного котла выдают +300 °С.
Уголь – около +500-700 °С (в зависимости от марки).
Пеллеты – всего +120-250 °С.
Опилки и гранулы – краткосрочно +220-240 °С.

Низкая температура на выходе и у пиролизных котлов, так как их схема функционирования основана на отборе тепловой энергии у самих продуктов сгорания еще в топке. Так что под газогенераторное оборудование можно брать дымоход из нержавеющей стали. Дровяные агрегаты нормально работают с черным металлом, а для угольных подходит только керамика. Но и здесь необходимо смотреть на маркировку – цифра после буквенного обозначения «Т» покажет, при какой температуре допускается применение труб. Однако это только общие советы – рекомендуемый тип дымохода указывается в паспорте самого твердотопливного котла.

Кроме термической стойкости должна учитываться еще и коррозионная. Большинство рассмотренных дымоходов обладает нужными свойствами, а вот трубы из чермета в этом плане оказываются на последнем месте. Поэтому желательно приобрести прокат с максимально возможной толщиной стенки, невзирая на стоимость. У нержавеющих сплавов дела обстоят получше, но прежде чем купить такой дымоход, поинтересуйтесь применяемой маркой стали.

Со своей задачей хорошо справляется AISI 321 (аналог 12Х18Н10Т) и 316L (она же 03Х17Н14М3). Кстати, именно по русской маркировке нержавеющих сплавов легче определить, какой дымоход лучше выбрать для твердотопливного котла. Процентное содержание хрома (вторая цифра после литеры Х) должно быть равен или выше 17 %. Это означает, что металл устойчив к коррозии даже под воздействием агрессивных дымовых газов в трубе.

Дымоход для твердотопливного котла – как правильно выбрать и рассчитать?

Содержание

Устройство, классификация и требования
Расчет высоты и размера сечения
Монтаж и подключение дымоходной трубы

Введение

Любой владелец частного дома, решивший использовать в качестве источника отопления твердотопливный котел, сталкивается с необходимостью отовода летучих продуктов сгорания. Традиционно эту функцию в жилых домах выполняет дымоход. В данном обзоре мы попробуем разобраться какие дымоходы бывают, как их расчитать и установить. Надеюсь данная статья поможет вам выбрать нужные параметры для дымоходной трубы, а также выполнить ее монтаж и подключение к котлу на твердом топливе.

Устройство, классификация и требования

Дымоход или дымовая труба – это специальный канал, используемый в различных строениях для отвода летучих продуктов сгорания твердого топлива. Обычно он представляет собой прямую трубу круглого сечения, так как это позволяет добиться максимальной тяги и минимального скопления сажи на стенах дымоходной трубы.

К системе отвода газов применяют различные требования, такие как:

Хорошая тяга;
Наличие теплоизоляции;
Простота монтажа и обслуживания;
Долгий срок эксплуатации;
Стойкость к коррозии;
Гладкость внутренних стенок;
Пожарная безопасность;
Эстетическая привлекательность;

Выбирая дымоход для твердотопливного котла следует принимать во внимание температуру продуктов сгорания. В зависимости от этого параметра следует выбирать материал дымоходной трубы. Современные производители выпускают модульные дымоходы из таких материалов как:

нержавеющая сталь;
керамика;
пластмасса;
стекло;

Фото 1: Внешний монтаж дымовой трубы в загородном доме

Температура дымовых газов на выходе ТТ котла может достигать 600 градусов Цельсия. Поэтому для использования совместно с твердотопливным котлом отопления ZOTA вполне подойдет стальной и керамический дымоход. Использование дымовых труб из стекла и пластмассы не допускается, так как данные материалы расчитаны на значительно более низкие температуры газов.

Отдельно стоит отметить классический кирпичный дымоход. Агрессивная среда возникающая внутри такой конструкции быстро приводит ее в негодность.Именно поэтому они уступают место более современным устройствам.

Чаще всего в качестве материала для изготовления дымоходной трубы используется нержавеющая сталь. Использование стали дает такому устройству ряд неоспоримых преимуществ:

обладает малым весом по сравнению с кирпичным;
прост в установке и монтаже;
не требует строительства фундамента;

Фото 2: Установка керамического дымохода в дачном доме

Дымоходы из нержавейки по типу конструкции делятся на следующие виды:

Одностенные

Такие дымовые трубы представляют собой обычную трубу из стали. Достоинство такой конструкции в низкой стоимости. Основным же недостатком являются образование конденсата на внутренней поверхности и как следствие его замерзание при минусовых температурах.

Двухстенные (или двухконтурные)

Устройство такого дымохода, представляют собой конструкцию «труба в трубе». Внутрь главной трубы помещается труба меньшего диаметра, а пространство между ними заполняется теплоизоляционным материалом. Плюс такой конструкции в наличии теплоизоляции защищающей дымоход от образование конденсата, а минус в том, что цена на такие устройства значительно выше.

Особую популярность в последнее время получила конструкция дымохода в виде сэндвич трубы. Такая конструкция представляет собой дымоход собранный из отдельных труб метровой длинны, стыки которых снабжены теплоизоляционным материалом.

Фото 3: Конструкция сэндвич дымохода из нержавеющей стали

Особые требование предъявляются к толщине стенок стального дымохода. При использовании совместно с ТТ котлами, толщина стенок дымовой трубы должна быть 1мм и более.

Для отвода продуктов сгорания от котла на твердом топливе применяются и керамические дымоходы. Как и стальные, они устойчивы к работе при высокой температуре и агрессивной среде. Толщина их стенок значительно больше (1.5см), а следовательно они намного тяжелее и требуют установки на фундамент. Также керамические дымовые трубы должны быть строго вертикальны. Наличие различных изгибов исключается. Эта особенность в некоторых случаях делает невозможной установку и монтаж такого дымохода.

Вернуться к оглавлению

Расчет высоты и размера сечения

Чрезвычайна важна правильная длинна и диаметр дымохода. Применение слишком короткой дымоходной трубы приводит к ухудшению тяги, неполному сгоранию топлива и может способствовать попаданию летучих продуктов сгорания внутрь помещения. Поэтому следует тщательно следить за соблюдением необходимой высоты и площадью сечения дымохода.

Фото 4: Пример подключения системы дымохода к твердотопливному котлу

Большинство российских производителей пиролизных котлов указывают минимально допустимую высоту дымохода в технической документации на изделие. Диаметр дымовой трубы не должен быть меньше диаметра дымоотводящего патрубка котла, размер которого обычно указан в паспорте устройства или может быть легко измерен. Обычно для бытовых твердотопливных котлов, мощностью 18-70кВт диаметр дымохода составляет примерно 130-200мм. Ниже приведена таблица высот и диаметров дымохода для котлов малой и средней мощности, которые обычно используются для отопления дач и небольших загородных домов:

Талица 1: Зависимость высоты и диаметра дымохода от мощности котла

При больших высотах дымоходов может наблюдаться ухудшение тяги. В таких случаях требуется купить и установить дымосос для бытового твердотопливного котла.

Фото 5: Дымосос для бытовых твердотопливных котлов

Если известна температура выходящих газов (ТемпГазов(К) ) и статическая тяга, то минимально допустимую высоту дымохода можно высчитать по формуле:

СтатТяга(Па) — статическая тяга в Паскалях;
ТемпВоздуха(К) — температура наружного воздуха в Кельвинах. Для расчетов лучше использовать максимально высокую среднегодовую температуру;
ТемпГазов(К) — температура продуктов сгорания в Кельвинах на выходе из твердотопливного котла;

Пример: Проведем расчет высоты дымохода для котла на твердом топливе Buderus Logano G221 установленного в Московской области. Исходные данные для расчета следующие:

Мощность(кВт). 20кВт;
СтатТяга(Па). 20Па;
ТемпГазов(К). 523К (250 градусов Цельсия);
ТемпВоздуха(К). 291К (среднесуточная температура в Московском регионе для июля 18 градусов Цельсия);

Высота(м) = СтатТяга(Па)*ТемпГазов(К)*ТемпВоздуха(К)/3459*(ТемпГазов(К)-1.1*ТемпВоздуха(К)) = 20*523*291/3459*(523-1.1*291) = 4.3м

Вернуться к оглавлению

Монтаж и подключение дымоходной трубы

От того насколько правильно и безопасно будет выполнен монтаж дымохода, зависит срок службы твердотопливного котла и безопасность его владельца. Выполнение работ по установке и монтажу дымовой трубы лучше доверить профессионалам. Специалисты смогут выполить эти работы в соответствии со следующими правилами и нормами:

система дымохода должна полностью выводить все продукты сгорания;
сечение дымохода должно быть больше или равно сечению выходного патрубка котла на твердом топливе;
дымовая труба должны быть выполнена из антикоррозийной стали толщиной более 1мм;
для очистки от сажи в основании дымохода необходимо организовать специальный карман;
допускается не более трех поворотов трубы;
высота трубы нее менее 5м, а также не менее минимально допустимой для данной модели твердотопливного котла;

Также предъявляется ряд требований к расположению дымовой трубы на кровле:

Верхний конец должен возвышаться на менее чем на 50см над плоской кровлей или на 50см над парапетом, если парапет находится менее чем в 1.5 метрах.
Не ниже конька крыши при расположении менее чем в 3 метрах от него;
Если высота над уровнем крыши более 1.8м необходимо закрепить его растяжками;

Фото 6: Монтаж кирпичного дымохода в частном доме

Монтаж осуществляется по схеме снизу-вверх т.е. от твердотопливного котла к крыше. Существуют общие требования к монтажу таких систем и они регулируются СНиП-91. Вот основные правила которые нужно неукоснительно соблюдать:

При сборке секций сэндвич дымохода следует каждую внутреннюю трубу вставлять внутрь предыдущей, а каждую наружную наоборот поверх предыдущей. Такой метод сборки называется «по конденсату».
тыки секций необходимо скреплять хомутами.
Крепление к стенам и другим строительным конструкциям осуществляется с помощью кронштейнов.
Для обеспечения требований пожарной безопасности необходимо избегать контакта дымохода с газовыми трубами и электропроводкой. Необходимо также избегать контакта с элементами строения (кровля, перекрытия, обрешетка и т.д.) и выполнять от них отступ 150мм для изолированных труб и 300мм для неизолированных.
Горизонтальный участок трубы соединения с твердотопливным котлом длительного горения с водяным контуром должен быть наклонен в сторону котла. Угол наклона примерно 2см на каждый метр соединительной трубы.
Необходимо тщательно следить, чтобы соединения колен не попадали в перекрытия между этажами.
Во избежании конденсирования продуктов сгорания необходимо оборудовать участок проходящий через неотапливаемые помещения дополнительным утеплителем.
В нижней части дымохода устанавливается тройник с системой слива конденсата.

Использование секционных систем требует бережной и безопасной эксплуатации. Вот некоторые ограничения, которые необходимо соблюдать неукоснительно:

Запрещается использовать для растопки твердотопливного котла жидкое топливо;
Строго запрещается использовать дымоход для просушивания одежды или обуви;
При очистке дымовой трубы не рекомендуется выжигать сажу;
Запрещено использовать воду для тушения твердого топлива в топке котла.

Более подробно о том как правильно выбрать дымоход для котла на твердом топливе смотрите в видео:

Вернуться к оглавлению Заключение

В заключении хотелось бы еще раз отметить то, что расчет, установку, монтаж дымохода и его подключение к твердотопливному котлу лучше доверить профессионалам. От правильного и безопасного подключения зависит ваша жизнь и здоровье, также жизнь и здоровье ваших близких. Помните об этом!

Источники: http://udobnovdome.ru/kakoj-dymoxod-luchshe-dlya-tverdotoplivnogo-kotla/, http://obogrevguru.ru/kakoj-dymoxod-luchshe-dlya-tverdotoplivnogo-otopitelnogo-kotla.html, http://kotlydlyadoma.ru/dymohod-dlya-tverdotoplivnogo-kotla.html

Как вам статья?