Некоторые нюансы дымоотведения - что нужно знать.
Для справки. С дымом связаны многие аспекты человеческой жизни, даже современное и всем нам близкое слово «дом» имеет «дымовое» происхождение — на Руси «дым» был единицей налогообложения, «налог на дым» собирался с помещиков по количеству крестьянских дворов (дымов). Есть мнение, что именно введение налога на дым из трубы заставляло крестьян топить избы «по-черному».
Дым, безусловно, вреден для живых организмов, но, помимо этого, с ним связана и другая проблема, которую приходится решать при организации дымоотведения и, соответственно, проектировании дымоходов. При сжигании топлива происходит химическая реакция соединения вещества с кислородом воздуха («горение обычное»), сопровождающаяся выделением тепла и света. При горении образуются угольный ангидрид (CO2), серный ангидрид (SO3) и водяной пар.
Один из санитарно-гигиенических показателей степени чистоты воздушной среды — это концентрация углекислого газа в помещениях. Именно поэтому так важно, чтобы печь или камин, находящиеся в доме, не дымили. Но не только. При отведении продуктов горения от теплогенератора любого типа, будь то печь, камин или котел, при охлаждении отходящих газов в дымоходе образуется агрессивный конденсат, который представляет собой раствор угольной и серной кислот.
Угольная кислота образуется в результате взаимодействия растворимого в воде углекислого газа и водяного пара. Слабая угольная кислота очень неустойчива и при нагревании раствора уже выше 20° С начинает распадаться с выделением углекислого газа и воды. Следовательно, влияние угольной кислоты на стенки дымохода может проявляться только в холодное время года при длительном периоде «простоя» теплогенератора. Поскольку такая ситуация нетипична, то и вероятность проявления данного негативного фактора невелика.
Гораздо сильнее угольной кислоты на стенки дымохода воздействуют растворы серной кислоты, которые, наряду с угольной кислотой, присутствуют в конденсате. Серная кислота образуется при взаимодействии серного ангидрида (SO3), содержащегося в отходящих газах теплогенераторов, особенно работающих на дизельном топливе, и паров воды. Разбавленная серная кислота реагирует с большинством металлов, в том числе с железом, входящим в состав стали. Концентрированная серная кислота — сильный окислитель, при нагревании окисляет все металлы, кроме золота и платиновых металлов, за исключением палладия (Pd). В отличие от угольной кислоты, серная кислота является более устойчивой и при нагревании не распадается.
Для того чтобы в дымоходе не образовывался конденсат, необходимо условие поддержания стабильно высокой температуры более 100° С. Стабильность температурного режима является также непременным условием наличия тяги, формируемой за счет разницы температур отходящих газов и атмосферного воздуха снаружи. Тяга способствует выносу из дымохода твердых и аэрозольных дымовых частиц. Если тяга плохая, происходит осаждение сажи и конденсата на стенках дымохода и задымление помещения.
При сжигании твердого топлива (печь, камин, твердотопливный котел) данная проблема не возникает, т.к. температура отходящих газов высока. А вот если теплогенератор работает на газе, особенно пропане (газовый котел), да еще и дискретно, при наличии современной котловой автоматики, то температура в дымоходе не стабильна и накопление в нем сажи и конденсата неизбежно.
Тут налицо противоречие: с одной стороны, для нормальной работы дымохода необходимо поддержание высокой температуры, а с другой стороны, именно при высоких температурах имеет место жесткое воздействие на металл растворенных в конденсате кислот. Тем не менее, это не значит, что данная проблема не решаема. Можно добиться сокращения воздействия агрессивной среды на дымоход путем быстрого преодоления порога конденсатообразования.
Для этого, а так же для того чтобы температура в дымоходе была стабильна, нагрев его стенок должен происходить быстро, а остывание — медленно. Эти условия обеспечиваются применением стальных нержавеющих дымоходов, утепленных базальтовым волокном высокой плотности. Сталь прогревается быстрее прочих материалов, таких как кирпич или керамика, а за счет теплоизоляции дымохода остывание отходящих газов в дымовом канале не происходит, тяга стабильна, и проблемы с сажей, дымом и конденсатом минимальны.
При сжигании различного топлива — газообразного, жидкого (дизельного) или твердого — химический состав и температура отходящих газов различны. Поэтому дымоход должен быть изготовлен из определенной марки стали, кислотоустойчивость которой соответствует pH среды, формируемой в дымовом канале при работе определенного теплогенератора.
Дополнительным преимуществом стального дымохода в борьбе с задымлением и конденсатообразованием являются следующие параметры:
-
гладкая внутренняя поверхность;
-
круглое сечение;
-
отсутствие тепловых мостиков;
-
сопротивляемость агрессивным средам;
-
использование в широком интервале температур;
-
небольшой вес;
-
легкость сборки;
-
компактность;
-
относительно невысокая стоимость.
Легкость проектирования дымохода из стали и его последующего монтажа обеспечивается модульностью его конструкции — все элементы дымохода стандартизованы по размерам и совместимы друг с другом. Благодаря унифицированным размерам проектирование дымохода производится «кабинетно», на основании ТЗ заказчика, которое, в идеале, должно представлять собой план помещения с указанием точного месторасположения теплогенератора, его типа и мощности, а так же план высот.
Рекомендуемая высота дымохода — не менее 5 метров от выходного патрубка теплогенератора, за исключением некоторых типов герметичных надувных котлов, иначе в дымовом канале не развивается необходимая тяга. При этом следует помнить, что тяга может быть чрезмерной, тогда топливо выгорает не полностью, часть его в виде несгоревшего газа, или даже аэрозоля, «вылетает в трубу». КПД котла в этом случае резко снижается.
В случае если дымоход планируется устанавливать в районе высотной городской застройки, необходимо указывать также высоту рассеивания, которая определяется высотой ближайших домов. Очевидно, что для того чтобы правильно рассчитать параметры дымохода, нужно располагать определенным набором технических характеристик и уметь учитывать их взаимное влияние. Расчет дымохода — дело технически сложное, производители дымоходов советуют для этого обращаться к профессионалам.
Состояние дымохода должно контролироваться не реже 2 раз в отопительный сезон. Выбирая дымоход, следует помнить о том, что от его выбора зависит стабильность работы всей отопительной системы дома. Фирма-установщик дымохода должна иметь соответствующую лицензию, а само изделие — полный набор сертификатов: пожарный, гигиенический и соответствия. Дополнительным гарантом качества продукции является наличие зарегистрированной торговой марки.
Подробнее о чистке дымоходов
КЛАССИФИКАЦИЯ УСТАНОВОК ОТВОДА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
Признак |
Дымоходы |
Гахоходы |
Соединительные участки |
режим эксплуатации |
Разрежение/изб. давление |
Разрежение/изб. давление |
Разрежение/изб. давление |
Топливо |
Твердое, жидкое, газообразное |
Жидкое и газообразное |
Твердое, жидкое, газообразное |
Предел огнестойкости |
При пересечении перекрытий: 90 минут |
При пересечении перекрытий: 90 минут (30 минут для зданий малой высоты) |
0 минут |
Стойкость к возгаранию сажи |
Стойкий |
Нет требований |
Стойкий (только для топок на твердом топливе) |
* — огнестойкость определяется с учетом шахты, не требуется вне зданий
Шахта для размещения установки отвода продуктов сгорания может быть вентилируемой.
Для установок под избыточным давлением вентилирование шахты обязательно и может использоваться также в следующих целях:
-
отвод влаги из пространства между внутренней поверхностью шахты и наружными стенками установки отвода продуктов сгорания;
-
вытяжная вентиляция топочного помещения;
-
приток воздуха для горения к аппаратам с закрытой камерой сгорания (вне зависимости от воздуха помещения для его установки).
Установки отвода продуктов сгорания в соответствии с DIN 18160 маркируются с указанием классов по температуре, давлению, стойкости к возгоранию сажи, конденсату и коррозии, огнестойкости и сопротивлению теплопередаче следующим образом:
Класс по температуре — буква Т и максимально допустимая температура продуктов сгорания, например, Т400
Класс по давлению – буква N (разрежение) или Р (избыточное давление до 200 Па) или Н (избыточное давление до 5000 Па) и цифра 1 или 2. Цифра 2 допускает бóльшие неплотности, поэтому установки классов Р2 и Н2 под избыточным давлением могут располагаться только в пространстве (вне зданий).
Стойкие к возгоранию сажи установки обозначаются буквой G, стойкие материалы для их монтажа буквой S, нестойкие установки и материалы буквой О.
Стойкость к конденсату определяется влажным W или сухим D режимом эксплуатации.
Класс стойкости к коррозии обозначается цифрой в зависимости от того, для какого вида топлива стойкость установки является достаточной:
1 – газообразное;
2 – жидкое и газообразное;
3 – твердое, жидкое и газообразное.
Обозначение класса по сопротивлению теплопередаче состоит из букв TR и двузначного числа, полученного умножением на 100 значения сопротивления теплопередаче установки в m²K / W с округлением до целого числа.
Класс огнестойкости указывает на временной отрезок, в течение которого установка отвода продуктов сгорания может противостоять внешнему воздействию высокой температуры (например, между этажами). В соответствии с пределом огнестойкости от 30 до 90 минут, установки обозначаются как L30 или L90, а материалы для их монтажа как F30 и F90 соответственно.
Класс отступа указывается буквой С и числом, равным минимальному расстоянию в мм между наружной поверхностью установки отвода продуктов сгорания и примыкающими строительными конструкциями из горючих материалов. Отклонения от этого размера допустимы в случаях, когда конструкция из горючих материалов примыкает к поверхности установки на незначительной площади, или ее сопротивление теплопередаче превышает значение 2,5 m² K / W.