Устройство печной трубы (дымохода) из кирпича и металла

Классификация дровяных печей

Печи, функционирующие на дровах, отличаются друг от дружки такими параметрами, как:

• материал;
• принцип функционирования;
• особенности конструкции.

Печи на дровах с точки зрения материала

Чаще всего дровяные печки делают из чугуна, стали или из кирпича. Поверхность данных отопительных приборов гладкая и довольно привлекательна на вид, благодаря чему они неплохо вписываются в интерьер любой комнаты.

Печь, сделанную из металла, оборудуют специальной дверцей из огнеупорного стекла, которая позволяет контролировать процесс горения и вовремя подкладывать топливо.

Чугунные печи – это своего рода раритет, сейчас они встречаются очень редко, в основном, в деревнях. Такие устройства красивы, от них веет стариной и какой-то сельской романтикой.

Печи из кирпича – это «классика жанра». Именно их строят у нас чаще всего в виде высоких, почти под потолок, конструкций, облицованных кафелем. Такие приборы отопления долго нагреваются, зато и остывают тоже долго, надолго сохраняя в комнате комфортную для проживания температуру. Поэтому стоит узнать какие бывают виды кирпича и его особенности.

Виды печек по принципу работы

• традиционные устройства, функционирующие до 5-ти часов;
• печи длительного горения, конструктивно более сложные и способные обогревать помещение на протяжении длительного промежутка времени. Это становится возможным благодаря контролю над интенсивностью горения путем регулировки подачи воздуха.

Виды печей в зависимости от конструктивных особенностей

Если смотреть на дровяные печи с точки зрения их конструкции, классификация будет следующей:

• отопительные;
• отопительно-варочные;
• камины;
• печи с водным контуром.

Как можно понять из названия, отопительные печи на дровах используются исключительно для нагрева воздуха в помещении. Вторая разновидность, то есть печи отопительно-варочные, позволяют обогревать комнату и заниматься приготовлением пищи. Камины – это не просто отопительный прибор, это настоящее украшение интерьера, этакая «изюминка», центральный элемент комнаты, у которого так приятно собираться всей семьей и делиться новостями.

Устройства с водным контуром служат для отопления помещения и для нагрева воды. Особенно популярны такие приборы в местах, где отсутствует централизованное горячее водоснабжение.

Что такое теплообменник для дымохода, зачем он нужен и как работает?

Теплообменник (или конвектор, или экономайзер, если нагревается вода) — деталь, которая устанавливается на дымоход. Горячий дым, проходящий по печной трубе — нагревает ее. А теплообменник — может нагревать этим теплом воздух или воду.

Поскольку самый горячий участок печной трубы — это первый метр на выходе из печи, ставить конвектор в идеале надо именно тут. Если дымоход не очень длинный, и проходит без изгибов — то и дальше от топки нагрев тоже возможен. Например, таким способом можно обогревать комнату или мансарду на 2 этаже над помещением с котлом.

Так выглядит топка печки и начало дымохода в тепловизоре

Для полноценного отопления или вместо «основного» водогрейного котла теплообменник не используется — слишком мало тепла он выдаст. Но для дополнительного обогрева вполне подходит, поскольку стоит дешево, электричества не расходует. По сути он не позволяет просто так терять тепло, которое выделяет печь (твердотопливная, или на газу, или на отработке — любая, кроме электрического котла).

Для каких дымоходов можно использовать?

Для любых твердотопливных (на дровах, пеллетах) или газовых котлов. Это может быть банный котел, или буржуйка, или камин в комнате.

Главное — чтобы дымоход был в виде металлической трубы, и не был ничем прикрыт. То есть если у вас кирпичный камин с кирпичным прямоугольным дымоходом — поставить такие теплообменники на него не получится (вместо них можно использовать каминные вентиляционные решетки).

Правила обустройства дымохода для дровяной печки

Дымоход лучше размещать ближе к коньку. Если такой возможности нет, можно вмонтировать его во внешнюю стену, дополнительно защитив слоем теплоизоляции, чтобы предотвратить промерзание в холодное время года.

Выбирая материал для изготовления трубы, во главу угла нужно ставить такие его свойства, как огнеупорность, устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных сред. Необходимо также правильно подбирать форму дымоотвода, так как от нее зависит сила тяги. Оптимальное решение – дымоход с круглым сечением, ведь если сечение квадратное, тяга уменьшается, к тому же по углам будет накапливаться сажа. Побеспокойтесь о способах и средствах для чистки дымоходов.

Для обеспечения легкого своевременного ухода за дымоотводом внутреннюю его поверхность советуют делать гладкой. На ней меньше скапливается копоть, которая препятствует выходу продуктов горения и даже может привести к пожару.

Те части дымовыводящего канала, которые соприкасаются с элементами перекрытия, необходимо отделать металлическими пластинами, чтобы повысить уровень пожаробезопасности. Если неподалеку от наружной части дымохода размещены деревянные строения, не обойтись без искрогасителя.

Схема дымовой трубы для печи или камина

В нашем представлении схемы дымоходов печи или камина создаются только для отвода в атмосферу веществ, которые образуются в процессе горения.

Работа любой отопительной системы, котла, камина похожа на работу двигателя внутреннего сгорания. Изменение в количестве поступающего воздуха или топлива сказываются на отопительной мощности устройства, его нестабильной работе.

Примеры расположения дымохода.

Если рассматривать в общем плане работу камина или печки, то дымоход предстает частью закольцованной системы, в которой через него выводятся в воздух продукты сгорания, создавая разряженную зону в приемной части камина или печи, в нее, в свою очередь, засасывается очередная порция воздуха. Кислород вместе с топливом, превращаясь в продукты сгорания, за счет разницы температур выводятся из установки, и цикл повторяется.

На сегодняшний день по принципу построения различаются 3 основных типа конструкции дымоотводов для печей и каминов:

Правила строительства этих дымоходов похожи, однако есть и определенные особенности, которые нужно учитывать.

Схемы дымоотводов

При похожем внешнем устройстве, дымоотводы могут весьма сильно различаться по внутренней схеме каналов вывода продуктов сгорания. На поясняющих рисунках синими стрелами будет показано движения дыма, а красным цветом — собственно топка и стенки дымохода.

Схема прямого дымоотвода

Рис. 1. Прямой дымоход.

Пожалуй, первое устройство отведения дыма от зоны горения, которое стал применять человек, — это прямой дымоход (рис. 1).

Дым стал отводиться, но с ним уходило и тепло, что явилось весьма серьезным недостатком при попытке использовать подобную систему для отопления помещений.

С учетом характеристик такой дымоход ставится в основном к печам, на которых готовится пища, типа варочных плит, уличных комплексов, а также может являться частью камина, не служащего для отопления.

Дымоотводы горизонтальные

Чтобы получить максимальное количество тепла от отводимых дымовых потоков, длину дымохода стали увеличивать. Достоинство такой системы несомненно: горячие газы, проходя через горизонтальные пазухи дымоотвода, отдают им свое тепло. Однако вместе с дымом летят твердые частицы продуктов сгорания — зола, сажа, которые оседают в дымоходе, прежде всего, на горизонтальных участках, со временем забивая отводной канал. Это, естественно, повышает сопротивление дымовому потоку и уменьшает тягу канала. Чтобы очистить такого рода отложения, нужно при строительстве дымоотвода предусмотреть в нем очистные лючки или выбивные кирпичи, которые могут монтироваться с любой стороны. Необходимость таких прочисток является большим эксплуатационным недостатком этой схемы дымоотвода.

Вертикальные дымоотводы

• однооборотные, в которых дым опускается вниз 1 раз;
• многооборотные, когда дым повторяет движение сверху-вниз несколько раз.

Многооборотный дымоход: а — вертикальный; б — горизонтальный.

Недостатками такой схемы являются:

• большое сопротивление канала отводимым продуктам сгорания;
• неравномерное нагревание трубы (первый от топки канал прогревается сильнее, чем последний).

Неравномерный нагрев является причиной нарушения целостности стенок дымохода. При большом сопротивлении дымоотводного канала продуктам сгорания тяга слабеет, что обуславливает задымленность помещения от печи при растопке. Для того чтобы избежать задымления, устраивают прямой канал в трубу и монтируют на него заслонку. Указанную задвижку открывают при растопке печи, вследствие чего дым отводится в открытый ближний канал. После прогревания печи и появления тяги (через 5-10 мин.) заслонку закрывают, в результате чего начинает работать основная схема дымоотвода.

Чтобы устранить или свести к минимуму недостатки такой схемы, стали применять схему однооборотного многоканального дымохода. В помещениях с такими печами имеет место ярко выраженная разница температур поверхностей пола и потолка, вследствие чего находиться в таких зданиях неприятно. Чтобы не было такого дискомфорта, используют печи с нижним прогревом.

Вертикальные дымоотводы с нижним прогревом

В устройстве с такой схемой построения отвода раскаленные газы из топки первоначально направляются к нижней части печи. Вследствие чего она нагревается, а газы далее поступают в дымоотвод. Разница температур пола и потолка в строениях с отоплением по приведенной схеме не превышает нескольких градусов — это нормально.

Дымоотводы прямоточные с рассечками

Требования пожаробезопасности к печам.

Применяется также схема отвода дымовых потоков прямоточная с рассечками. Ее используют в печах, работающих на газе.

Используемая схема отвода служит гарантией того, что, в случае произвольной утечки газ не взорвется. Он просто выйдет в дымоход, где нет застойных зон, позволяющих газу скапливаться.

В дымоотводе, устроенном по такой схеме, дымовой поток после выхода из зоны сгорания первоначально идет по горизонтальному каналу, после чего, проходя между рассечками, нагревает стенки печи. В верхней части газы, уже остывшие, проходят в канал дымоотвода.

Противоточные дымоотводы

Схема таких дымоходов похожа на многооборотную, но отличается тем, что канал, по которому опускаются вниз отводимые дымовые потоки, здесь более широкий, соответственно, скорость перемещения газов в нем ниже. Эти особенности схемы обеспечивают более равномерное нагревание.

Колпаковые схемы дымоотведения

Впервые такая схема была применена в русской печи. В ней наиболее горячие продукты сгорания поднимаются к своду печи и нагревают ее. Остывающие газы опускаются, проходят через порожек и уходят в канал дымохода. В такой модели происходит свободное движение продуктов сгорания, а тяга дымохода не влияет на этот процесс. Основной недостаток дымоотведения у классической русской печи — это неприменение нижнего прогрева.

Двухколпаковые схемы

Чтобы устранить перегрев горизонтального перекрытия, дымоотвод печи делают на 2 яруса (рис. 12). В ней сильнее всего нагревается перекрытие нижнего колпака.

Достоинства двухколпакового дымоотвода: малое сопротивление отводимым продуктам сгорания, наличие нижнего прогрева, равномерный прогрев и газовая вьюшка.

Двухколпаковая схема дымоходов считается наиболее оптимальной.

Приведенные схемы дымоотводов могут применяться в зависимости от устраиваемых печей, каминов или котлов.

Виды теплообменников для дымохода

Главное деление таких устройств заключается в том, что именно они нагревают. Есть 2 варианта:

1. Воздух. Нагревается только в том помещении, где стоит теплообменник.
2. Вода. В этом случае экономайзер располагается на дымоходной трубе, и к нему подводится 2 трубы. По одной — поступает холодная вода. По второй — отводится нагретая.

Ниже рассмотрим виды таких изделий подробнее.

Змеевик (для нагрева воды) (+видео со змеевиком из гофры)

Самый простой водяной экономайзер имеет форму змеевика (трубы, много раз «обмотанной» вокруг дымохода). Вода подводится с одного конца трубы, проходит по змеевику, и выходит со второго конца. Нагрев происходит за счет большой площади соприкосновения змеевика с горячим дымоходом. Чем больше витков — тем больше площадь соприкосновения, и тем лучше нагрев.

Именно такой теплообменник проще всего сделать своими руками. Для работы лучше использовать медную трубку.

Недостатки такого варианта:

1. Не получится регулировать температуру воды.
2. Сложно рассчитать, какой длины должен быть змеевик — потому что температура дымовой трубы непостоянна. Слишком короткий змеевик — может разорвать (вода просто закипит). Слишком длинный — не будет нагревать воду нормально.

Регистровый (для нагрева воды) (+видео)

Заводское изделие. По факту — это тот же медный змеевик, но заключенный в внешний корпус, и изготавливаемый по расчетам. То есть длина выбирается не наугад, в отличие от самодельного змеевика.

Также у регистровых теплообменников медная трубка не соприкасается с дымовой трубой, а проходит на небольшом расстоянии в несколько миллиметров. Благодаря этому уменьшается вероятность закипания воды. А наружный кожух — красивее смотрится в помещении, и улучшает прогрев воды в змеевике.

Воздушный теплообменник

Самый простой вариант — вокруг дымохода навариваются стальные трубы высотой 0.5-1 м.

Холодный воздух «тяжелее» теплого, и опускается вниз. Соприкасаясь с горячей трубой он нагревается, и поднимается вверх, «уступая» снизу место холодному воздуху.

В принципе воздух в комнате точно так же нагревается и от самого дымохода. Назначение конвектора (наваренных вокруг труб) — в увеличении площади нагрева. Чем больше площадь — тем больше тепла она отдаст воздуху.

Теоретически можно создать воздушный теплообменник, проведя пустые трубы прямо через топку, или через дымоход внутри. Но на практике это вредно, потому что:

• можно ухудшить тягу, если делать это без расчетов, своими руками;
• ускорится загрязнение печной трубы , а чистить сажу вокруг трубы будет тяжело.

Есть и более удачная конструкция, позволяющая обогревать не только помещение с котлом, но и смежные комнаты, находящиеся рядом, через стенку. Для этого поверх трубок «надевается» закрытый корпус. Снизу — он открытый (не глухой, то есть воздух может попадать снизу к трубкам). Другой вариант — снизу есть отвод, через который воздух будет попадать внутрь корпуса для нагрева.

Сверху от корпуса отводится вбок труба (1 или 2 — в зависимости от того, сколько помещений вы хотите греть от дымохода). Она проходит через стену и выходит в соседнее помещение.

Принцип работы такой: холодный воздух попадает снизу к нагретым от дымохода трубкам. От них он забирает тепло, и по боковой трубе — попадает в комнату через стену.

Виды дымоходов

Отводные шахты через которые осуществляется вывод вредных газов, насыщенных продуктами горения, требуются не только для стандартных печек, но и для каминов и газовых котлов. На сегодняшний день известно несколько видов дымоходов. К ним относят:

Прямо потоковый. Эта разновидность считается популярным сооружением, которое чаще всего используют для обустройства жилого пространства. Единственным недостатком такого дымохода является быстрая теплопотеря. Помимо токсических веществ здесь улетучивается большая часть тепловой энергии.

Прямо потоковые трубы с перемычками. Они задерживают большую часть тепла в процессе сгорания материалов. Эту конструкцию довольно часто используют в банях. Такой дымоход длительного горения для печи требует постоянной чистки. Зола быстро оседает на поверхности перемычек, тем самым препятствуя быстрому выведению ядовитых веществ.

Прямо потоковый дымоход с лабиринтом. Эта разновидность отличается высокой теплоотдачей. Угарные газы проходят через многочисленные перемычки. Они быстро нагревают стенки дымохода, тем самым способствуют максимальному прогреванию помещения.

Колпаковый. Его применяют для русской печи. Раскаленный дым быстро подымается вверх, где постепенно начинает остывать. После этого он опускается по своду дымоходной кладки. Единственным недостатком подобного сооружения является его неравномерное прогревание.

Модульный. Они изготавливаются из металлического сплава. Они предназначены для отопительных систем работающих на газу. Металлические дымоходы для печей способны справиться с кислотными соединениями продуктов горения метана. Кирпичная кладка в этом случае быстро разрушиться.

Какой вариант устройства выбрать?

• Если требуется оборудовать дымоход для печи в квартире на 2-3 этаже, однозначное решение такой проблемы – укладка труб снаружи и выведение их сквозь стену. В таком варианте нам не придется выполнять возможные горизонтальные отрезки, которые затрудняют прочистку трубопроводов от сажи и уменьшают тягу.
• Для печей или котлов, работающих на газе уменьшаем сечение внутренней плоскости. Для твердотопливного оборудования этот размер должен быть значительно больше.

Основные правила:

1. Минимальный диаметр дымохода для печей на дровах – 115 мм. Коаксиальные трубопроводы, проведенные снаружи справляются со своей задачей. Наружные трубопроводы, как и внутренние должны, укрыты под слоем теплоизоляции. Но лучший вариант для наружной прокладки дымоходов, это использование сэндвич – труб.
2. Внутреннюю прокладку используют при установке дымохода из кирпича или при оснащении частного домовладения. В этом варианте прокладка осуществляется через плиты перекрытия и 5конструкцию крыши. Для теплоизоляции кирпичной трубы в этих местах их укрывают листами теплоизоляции или делают специальные короба, изготавливая внутреннюю полость для прохода трубы немного больше ее габаритов.
3. Монтаж стальных сэндвич – труб проводится с помощью монтажных муфт и фитингов. Все правила и рекомендации по проведению дымоходов собраны в СНиПе 2.04.05 от 91 года. Этот документ указывает на способы прокладывания дымохода бани, дачных или многоквартирных домов. Здесь даны все необходимые зазоры, рекомендации по длине и сечении труб.

Устройство дымохода

Эффективная работа дымоходной шахты, напрямую зависит от нескольких критериев. Например, сечения, высоты и материала из которого он выполнен.

Что необходимо учитывать в процессе устройства подобной конструкции:

Опытные специалисты рекомендуют выбирать цилиндрическую форму дымохода. На её поверхности собирается минимум сажи. Такая форма максимально сохраняет выработанное тепло внутри помещения.

Размер выходного отверстия отопительного устройства должен быть немного меньше, чем сечение дымоводного канала. Если диаметр будет немного больше, то понадобится дополнительный переходник, который будет регулировать процесс выведения дыма.

Особое внимание необходимо уделить горизонтальной части конструкции. Теплый воздух быстро движется наверх. Здесь быстро начинает оседать сажа и продукты горения.

Сократить этот процесс поможет регулирование тяги путем сокращения длины этих отрезков. Они должны быть меньше одного метра. Помимо этого, необходимо обеспечить конденсатоприемник и дверцы для чистки дымохода.

Для банной печи, лучше всего использовать вертикальный дымоход. В некоторых случаях, можно проложить металлическую трубу. В процессе фиксации рекомендуется соблюдать правильный угол наклона. Он должен составлять не более 2-х метров.