Как использовать обратную тягу в дымоходе и что такое стабилизатор тяги дымохода: Причины и устранение +Видео

Конструкция дымохода- это сложно и ответственно. От правильности выполнения, зависит эффективность и безопасность использования отопителя. Ни одно устройство, вырабатывающее тепло не способно нормально работать без трубы выводящей дым из помещения.
В дыме присутствует огромное количество различных газов, содержащих продукты сгорания топлива. Присутствие дыма внутри помещения это верный признак ошибочного расчета системы дымохода, что влечет за собой риск воспламенения и отравления продуктами горения.

В данной статье мы расскажем вам об обратной тяге в дымоходе, и том, как предотвратить его появление, а также как настроить стабилизатор тяги дымохода.

Принцип работы стабилизатора

Если сила тяги в системе начинает превышать свои оптимальные значения, то в регуляторе открывается клапан, который понижает давление и термическую силу подъема благодаря воздуху, поступающему из помещения и смешивающемуся с дымовыми газами. Клапан будет оставаться открытым до тех пор, пока температура не спадет и не достигнет оптимальной отметки. Далее, клапан автоматически закроется, дымоходная система продолжит свое исправное функционирование.

Подобный способ поддержания тяги в норме отличается простотой и эффективностью. Топливо в печи или котле будет сжигаться равномерно, а расходоваться экономно.

Монтаж стабилизатора тяги дымовой трубы дает следующие преимущества:

• повышение безопасности эксплуатации системы дымохода;
• снижение количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу;
• лучшая циркуляция воздушных потоков при содержании клапана в приоткрытом состоянии;
• возможность функционирования как на принудительной, так и естественной тяге;
• равномерное сгорание топлива в котле, что делает невозможным перегрев дымохода;
• защита от сильных порывов ветра;
• отсутствие в помещении запаха гари;
• увеличение срока службы канала для вывода дыма;
• предотвращение потери тепла;
• возможность установки в современных низкотемпературных котлах;
• обеспечение экономии топлива на 15-20%.

Физические явления в дымоходной системе

Устойчивая работа источника тепла (котел, печь и т.д.) во многом зависит от правильной настройки и регулировки режима горения. Один из факторов – устойчивая тяга. Продукты горения (газы, водяной пар, механические частицы) из топочного пространства выходят наружу через дымоход. Последний представляет собой канал, выполненный из несгораемого материала (кирпич, нержавеющая сталь, керамика).

Дымоходная система может иметь различные размеры, как по высоте, так и внутреннему сечению. Изготовить высокий дымоход (10-15 м) с правильными параметрами достаточно сложно. Вследствие этого возникают такие явления, как неустойчивый режим или «обратная» тяга. В последнем случае происходит смена направления движения продуктов горения в другую сторону, — внутрь помещения. Причинами могут служить:

• сужение внутреннего канала из-за копоти, сажи, а также попавшего мусора;
• повышение давления на выходе из трубы при сильных порывах ветра (дымоход «задувает»);
• сезонность климата, при котором существуют перепады атмосферного давления и температур в холодное или тёплое время;
• дымоход был построен в «ветровой» тени другого высокого здания или расположенных рядом деревьев.

Это вызывает изменение разрежения топочных газов. С другой стороны, может наблюдаться противоположное явление, — усиление выброса. В этом случае, звук в трубе напоминает рёв реактивного двигателя. Регулируя давление внутри дымохода, достигается равномерный выход продуктов горения из котла. Для этого используется специальное приспособление – стабилизатор тяги дымохода.

Достоинства и недостатки

Оснащение теплогенерирующего агрегата регулятором тяги считается наиболее эффективным способом обеспечения равномерного горения топлива. Это залог энергосбережения и существенной экономии горючих ресурсов. Также среди достоинств установки стабилизатора давления в дымоходе отмечают следующие моменты:

• обеспечивается эффективность и безопасность системы в целом, так как происходит равномерное горение топлива и исключается перегрев дымохода, что обуславливает увеличение срока его эксплуатации;
• увеличивается КПД отопительного оборудования, нивелируется уровень теплопотерь, экономия энергозатрат составляет до 15%;
• исключается возможность проникновения дыма и гари в помещение;
• качественно снижается уровень выброса в атмосферу вредных соединений.

Также импонируют одинаково впечатляющие возможности стабилизатора дымохода как при естественной тяге, так и при принудительной.

Примечательно, что автоматический регулятор силы тяги позволяет подключить новые модели котлов низкотемпературных категорий к старой дымоотводной системе.

Это интересно: Бабочки на стене в интерьере квартиры — объясняем во всех подробностях

Принцип функционирования

В случае усиления тяги в дымоходной системе происходит подъем давления. Как только оно достигает определенного уровня, срабатывает клапан. Он открывает заслонку и делает больший забор воздуха из помещения. Он понижает температуру внутри дымохода, тем самым снижая давление. Как только температура и давление опускается до необходимого минимума, клапан закрывается и подмес воздуха прекращается. Такой процесс позволяет держать температуру пламени в необходимом диапазоне, чтобы топливо сгорало с требуемой скоростью. Есть несколько положительных моментов, которые говорят в пользу установки стабилизатора тяги:

• большая безопасность системы;
• увеличение срока службы;
• уменьшение вредных выбросов;
• меньшее оседание сажи в дымоходе;
• отсутствие резких перепадов давления.

Благодаря стабилизатору тяги происходит лучшая циркуляция воздуха. Это означает, что на стенки дымохода будет оседать меньше отходов горения, что снизит растраты на его чистку. Со стабилизатором не придется переживать, что в ветреную погоду может быть резкий перепад, который заставит пламя уйти в обратном направлении. В помещении, где установлен котел отопления больше не будет запаха гари. Температура внутри дымохода будет поддерживаться в допустимых пределах. Это важно, чтобы не произошло возгорания сажи, которое приводит к сильным пожарам. То есть стабилизатор тяги гарантирует дополнительную безопасность всей системы.

Устройство и предназначение стабилизатора

Стабилизатор тяги — это дополнительная вставка на дымоотвод с заслонкой, при помощи которой можно регулировать интенсивность горения топлива и силу тяги в трубе. Устанавливают стабилизатор тяги только на низкотемпературное отопительное оборудование, где максимальный нагрев выводимых газов не превышает 500 градусов.

Предназначение стабилизатора тяги:

• снижать скорость удаления продуктов горения печи;
• предотвращать образование в трубе обратной тяги и забросы дыма в помещение;
• продлить срок службы дымохода за счет снижения температуры выбросов;
• повысить пожарную безопасность отопительного оборудования на счет предотвращения выбросов искр и пламени из трубы;
• сократить расход топлива;
• повысить КПД печи.

Устанавливают стабилизатор тяги в трёх локациях и только в помещении котельной:

• Первый вариант это выше выводящего патрубка печи на первом вертикальном отрезке трубы. Расстояние от стабилизатора до горизонтального участка составляет 40-60 см.
• Второй вариант – на уровне выхода дымохода из печи, но не ниже 40 см от уровня пола.
• Третий вариант — показан на схеме.

Регулятор дыма это дополнительный вход в дымоотводящую трубу для подсоса воздуха. Устройство представляет собой горизонтально ориентированный патрубок, один конец которого закрыт вертикальной подвижной заслонкой, а второй встроен в дымоход. Заслонка должна точно совпадать с внутренним диаметром патрубка, чтобы в закрытом положении подсоса воздуха не происходило.

Заслонка является главной рабочей частью стабилизатора тяги. Она может крепится к корпусу на подвижной оси в верхней части, что характерно для заводских устройств. Самодельные заслонки обычно крепят на оси через диаметр. Для предотвращения ее опрокидывания внутрь в нижней части ставят фиксаторы. Устройство монтируют на вертикальную трубу, без наклона. На готовой сэндвич трубе это удобно делать через обычный тройник.

Возможные проблемы при монтаже и способы их устранения

1. Труба расположена не по вертикали. Отклонения допустимы до 10 см на 1 м изделия. В идеале уклон не должен превышать 1 см на 1 м металлопрокатного элемента.
2. Труба не входит в дымовой канал из-за зазоров. Все промежутки нужно заделать глиняно-песчаным раствором либо герметиком, способным выдержать нагрев трубы до 1000 градусов. Для заполнения имеющихся неплотных участков можно использовать размоченный асбест, термостойкий герметик или асбестовый шнур.

Когда тяги недостаточно

Методы определения тяги

Если у вас нет анемометра, воспользуйтесь одним из популярных методов определения тяги дымохода:

• Дым. Наиболее явный признак отсутствия тяги – это присутствие небольшого дыма внутри помещения, большое количество дыма свидетельствует о высоком риске воспламенения и риске отравления продуктами.
• Цвет пламени. По цвету пламени, можно понять уровень тяги. Если пламя внутри печи имеет белый оттенок и трескается при горении, то тяга очень мощная. Оранжево-красный цвет свидетельствует об отсутствии тяги. Если дымоход выполнен правильно, пламя должно иметь ровный золотистый цвет уходящий в желтизну.
• Со спичкой. Необходимо поднести к нагревателю зажженную спичку. В случае если пламя отклониться к печи значит тяга есть. Если он остается ровным, то вы можете быть уверены, что тяга есть, но средней величины. Когда пламя отклоняется в противоположную сторону от печи, возникает обратная тяга в дымоходе.
• С зеркалом. Еще один способ проверить тяговое усилие в дымоходе, это приставить небольшое зеркало к печи. Возникновение конденсации на поверхности зеркала говорит о том, что удаление дыма затруднено.

Внимание!

Разница давлений на улице и в помещении является основой для создания тяги внутри дымоходного канала. Температура в отапливаемом помещении выше, чем снаружи, а, следовательно, и создаваемое им давление внутри помещения больше. Горячий воздух, подпертый снизу более холодным, выдавливается в зону с более низким давлением, то есть в атмосферу. При замерах, проводимых летом, разница температур наименее разительна, потому тяга будет хуже и результаты измерений могут быть низкими, относительно зимнего периода.

Причины неисправностей

Убедившись, что внутри дымохода недостаточно тяги, необходимо выявить и исправить возможную причину. Профессионалы говорят, что наиболее распространенными причинами отказов дымовых каналов являются.

Ошибка в конструкции

Чтобы сделать выбор трубы дымохода необходимо, ориентироваться на объем топки. Если размер меньше расчетного параметра, то слабый дымоход не позволит дыму выйти из помещения.

Короткая длина трубы

Длина трубы менее 5 м не оказывает существенной разницы между давлением в помещении и на открытом воздухе, что создает слабую тягу.

Неправильное расположение трубы дымохода

Мастер- печник советует укладывать дымоход вертикально, так как плотные углы держат дым внутри трубы, уменьшая тягу.

Горизонтальные участки большой длины

Если при укладке дымохода не удается избежать горизонтальных сечений, убедитесь, что их длина не превышает 100 см иначе, для этого будет нужен усилитель.

Попадание в зону опоры ветра

Если рядом с домом есть высокое здание, оно блокирует дымоход от ветра, препятствуя нормальному функционированию дымоходной системы.

Метеорологические условия

Зачастую снижение тяги происходит из-за снижения атмосферного давления, попадания влаги в дымоход из-за дождя, тумана или снега. Но это не имеет критического значения, потому как все это временные явления.

Причины неисправностей

Убедившись в том, что внутри дымоходной системе нет достаточного уровня тяги, нужно определить и устранить возможную причину этого дефекта. Опытные мастера утверждают, что наиболее частыми причинами сбоев работы дымоотводящих каналов являются:

• Ошибка при проектировании. Делать выбор трубы дымохода следует, ориентируясь на объем топки. Если диаметр меньше рассчитанного параметра, слабая не позволит дыму уходить их помещения.
• Недостаточная длина трубы. Длинна трубы менее 5 м не обеспечивает значительной разницы между давление внутри помещения и на улице, из-за чего создается слабая тяга.
• Неправильное расположение дымоходной тубы. Печные мастера советую прокладывать дымоход вертикально, так как узкие повороты задерживают дым внутри трубы, снижая тягу.
• Горизонтальные участки большой протяженности. Если, прокладывая дымоход, не удается избежать горизонтально расположенных участков, то убедитесь, что их длина не более 100 см. В противном случае, ей потребуется усилитель.
• Неправильная позиция относительно конька. Дымоходные располагают на одном уровне или выше конька крыши. Конек при наветренном положении резко уменьшает силу тяги в дымоходе.
• Попадание в зону ветрового подпора. Если по соседству от дома стоит высокое сооружение, оно загораживает дымоход от ветра, не давая дымоходной системе нормально функционировать.
• Погодные условия. Иногда тяга снижается из-за понижения атмосферного давления, попадания внутрь дымохода влаги из-за дождя, тумана или снега. Однако, эти изменения не страшны, так как носят временный характер.

Как сделать стабилизатор тяги своими руками

Для изготовления стабилизатора тяги своими руками потребуется приготовить инструменты для работы с нержавеющим металлом и материал для изготовления самого регулятора.

Для работы вам понадобятся:

• Сварочный аппарат для работы с нержавеющей сталью. Это может быть газосварка или инверторный аппарат, работающий на постоянном токе.
• Электроды по нержавейке диаметр 4 или аргон для газосварки.
• Болгарка, отрезной и шлифовальный круг.

Материалы для изготовления стабилизатора тяги:

• Металлический лист из стали марки AISI 304 (аналог 08Х18Н10) или AISI 321 (аналог 08Х18Н10Т). Толщина металла 10 мм.
• Болты, гайки, металлический прут диаметром 10 мм – все из нержавеющей, жаропрочной стали.

Схема монтажа следующая:

1. Из листа металла требуется сварить патрубок – корпус регулятора. Диаметр рассчитывайте исходя из диаметра вашего дымохода. Стабилизатор вам потребуется надеть на тройник или патрубок, отходящий от основной трубы. Поэтому внутренний диаметр стабилизатора должен совпадать с внешним диаметром тройника. Обычно это 115 мм, но может быть и больше.
2. Вырезать металл для корпуса следует с расчетом сварки внахлест с шириной шва в 1 см.
3. Вырезанный лист скручивают и сваривают. Шов зачищают до гладкости с внешней и внутренней стороны.
4. На расстоянии 40 мм от края на конце корпуса прокатать ограничительный барьер. Он послужит стопором при монтаже устройства на трубу.
5. На другом конце корпуса в нижней части приварить ограничители, для предотвращения опрокидывания заслонки внутрь. В верхней части или в середине (в зависимости от формы заслонки) приваривают крепления для поворотной оси.
6. Из металла вырезают заслонку. Ее размер равен внутреннему диаметру выходного отверстия вашего корпуса или соответствует контурам выходного отверстия, если вы решили его уменьшить.
7. В нижней части заслонки сверлят отверстие под регулирующий болт.
8. В середине (для симметричной заслонки) или в верхней части (для расширяющейся формы) приваривают поворотную ось.
9. Устанавливают заслонку на корпус.
10. Устанавливают стабилизатор тяги на трубу.

При установке стабилизатора на трубу следует промазать места соприкосновения патрубков жаростойким герметиком. Это сделает соединение более прочным и герметичным.

Назначение и сферы применения

Функциональные возможности дымохода обуславливают такие параметры, как качество обогрева помещения, уровень корректности энергозатрат, безопасность эксплуатации теплогенерирующего оборудования. Требуется постоянно контролировать силу тяги в дымоотводном канале, так как:

• при отсутствии тяги или слабом протоке проблематично разжечь огонь,
• обратный вброс продуктов горения чреват последствиями, опасными для здоровья,
• при критичной интенсивности исходящих потоков значительно повышается уровень теплопотерь.

Основные причины изменчивости тяги обуславливаются следующими факторами:

1. Колебание атмосферных температур. В жаркую погоду наблюдается опрокидывание струи в дымовой трубе, потоки двигаются в обратном направлении. При холодном внешнем воздухе усиливается отток газов.
2. Перепады давления воздуха. Изменение параметров атмосферного давления влияет на интенсивность струи в газоотводном канале.
3. Параметры высоты дымовой трубы. Величина разряжения в верхней точке канала дымоудаления зависит от высоты трубы. Чем значительнее этот параметр, тем сильнее тяга.
4. Особенности устройства дымоотводного канала. Протяженность, наличие изгибов, шероховатости внутренней поверхности, наличие посторонних предметов и отложений на стенках обуславливают ухудшение тяги.

Оснащение вытяжного канала автоматическим регулятором позволяет нейтрализовать все вышеупомянутые риски и улучшить потенциал теплогенерирующего устройства любой модели, в том числе и приборов конденсационного типа. Стабилизаторы тяги широко применяются в индивидуальных системах отопления Москвы и других регионов.

Стабилизатор тяги промышленного производства

Модели регуляторов тяги

Сегодня на рынке представлено большое разнообразие моделей регуляторов тяги дымохода, выпускаемых различными производителями.

Рассмотрим наиболее популярные и востребованные:

1. RCO. Модели этой серии фиксируются при помощи обжимных хомутов и только к круглой трубе. Свое применение они нашли для дымоходов с круглым сечением по оси трубы. Стабилизатор тяги дымохода устанавливается на самом конце трубы. Учитывая тот факт, что современные дымоходы обычно имеют округлую форму труб, то подобные регуляторы обрели широкую популярность. Подобный устройства наиболее просты в монтаже.
2. RCR. Данный стабилизатор устанавливается непосредственно на дымоход и крепится посредством специальных хомутов с возможностью регуляции в промежутке 120-200 мм и устанавливается на выходе котла. Суровый отечественный климат предполагает использование подобных регуляторов для дымоходных труб из керамики, стали и асбеста. Дымоходы с регулятором тяги в диапазоне 10-35 Па не могут похвастаться высоким качеством, однако, в случае необходимости их можно монтировать.

Регулятор тяги дымохода серии RCR с регулируемым хомутом

RCP. С регулятором тяги в промежутке 10-35 Па. Установка такого устройства осуществляется посредством наложения и фиксации регулятора к плоской поверхности. Регулятор тяги дымохода для крепления снабжен скрытыми отверстиями в каждом углу.

Регулятор тяги дымохода серии RCP для накладного монтажа

RCW. Данный регулятор с диапазоном регуляции тяги 10-32 Па, зарекомендовал себя как хороший регулятор тяги в печах, котлах, каминах. Для изготовления корпуса используется нержавейка, благодаря этому вы можете зафиксировать прибор при помощи клея, специального раствора. Также можно воспользоваться разжимными пружинами и закрепить его на вентиляционной решетке.

Регулятор тяги дымохода серии RCW для кирпичных дымоходов

Подводя итог всего вышеизложенного, стоит еще раз отметить, что регулятор тяги дымохода — очень важный элемент отопительного агрегата, который самым непосредственным образом сказывается на функционировании всей системы отопления.

Нюансы монтажа

Монтировать стабилизатор тяги можно двумя основными способами. Один из них подразумевает размещение стабилизатора на уровне, где происходит соединение котла и дымохода. При этом стоит помнить, что он должен находиться не ниже 40 см над землей. Во втором случае стабилизатор помещается на 50 выше того места, где котел соединен с дымоходом. Есть еще одни вариант прерывателя тяги. Его изготавливают в виде грибка и он может быть смонтирован на газовые котлы. Чертежи можно посмотреть ниже. Он также монтируется в дымоходную трубу. Его часть имеет небольшое расширение в виде грибка. Именно под ним имеются каналы для притока воздуха из помещения. Он выполняет такие же функции, как описывалось для стабилизатора выше.

Так как заводской стабилизатор функционирует в автоматическом режиме, ему необходим специальный датчик, который будет отслеживать изменение параметров. Он фиксирует температуру выбрасываемых газов. Если она повышается, а газы скапливаются, то датчик передает сигнал на автоматику котла, которая автоматически прекращает подачу газа и горение прекращается. Принцип его действия приведен на иллюстрации ниже.

Способы усилить тягу дымохода

Назначение регулятора тяги – гасить чрезмерное разрежение в дымоходе. Увеличивать тягу стабилизатор не может. Что же делать, когда тяга явно недостаточна?

Для усиления тяги делают следующее:

1. Проверяют, не забился ли дымоходный канал сажей, прочищают его.
2. Проверяют, имеется ли доступ воздуха в помещение или подвод воздуха с улицы к топке отопительного агрегата. При необходимости открывают форточку или проводят трубу для забора чистого воздуха с улицы.
3. Анализируют, достаточно ли утеплена труба, не подмок ли утеплитель. В случае с современными керамическими или сэндвич-трубами утепление можно считать достаточным, при утеплении стальных труб своими руками возможны неприятные сюрпризы. Традиционные кирпичные трубы также желательно утеплить.
4. Выясняют, есть ли дефлектор на верхе трубы. Нередко установка дефлектора решает проблему.

Если все поиски не привели к решению проблемы, стоит пригласить опытного теплотехника – безопасность семьи превыше всего.

Если вы поменяли отопительный агрегат на более современный (или переложили печь или камин), то необходимо:

• Просчитать минимальные длину и площадь сечения борова в зависимости от мощности отопительного прибора (см. мою статью про расчет дымохода).
• Рассмотреть необходимую высоту трубы в зависимости от расположения относительно конька и зоны ветрового подпора высоких строений и крупных деревьев.
• Если дымоход недостаточной высоты и площади сечения, то его либо нарастить, либо смонтировать дымосос – специальный вентилятор. Он устанавливается на оголовок трубы.
• Если старая труба имеет сечение, намного больше расчетного, эту проблему устраняют при помощи шибера или установки вкладыша. Если труба слишком длинная – также можно использовать шибер.

При замене старой печи или камина на современный котел трубу наверняка придется модернизировать, так как современные котлы имеют большой КПД, агрессивный конденсат и невысокую температуру отходящих газов. Даже твердотопливные современные агрегаты имеют более низкую температуру дыма, чем старые дровяные печи.

Контроль и измерение разрежения воздуха в дымоходе

Привычный способ проверить, функционирует ли дымоход — подставить к каналу трубы зажжённую спичку или зажигалку. Иногда вместо них используют кусок туалетной бумаги и дымящуюся сигарету.

Если огонёк или дым направляется внутрь дымовой трубы — разрежение воздуха есть. Если же пламя совершенно неподвижно, то это значит, что тяга отсутствует.

Чересчур сильная тяга способна даже погасить горящую спичку

В случае направления огонька или дыма в сторону от канала, то есть в дом, признают, что разрежение воздуха есть, но оно нарушено. Такое явление называется опрокинутой тягой, которая отрицательно сказывается на работе системы отопления.

Нормальный ход газов при опрокидывании тяги нарушается

Расчёт тяги

Поскольку тяга создаётся за счёт разницы давлений, её рассчитывают по формуле ∆P = C∙a∙h (1/T0 — 1/Ti), где ΔP — это разница давлений в Па, a — атмосферное давление в Па, h — высота трубы в метрах, T0 – абсолютная внешняя температура в К, а Ti – абсолютная внутренняя температура в К. C — коэффициент, который в расчётах принимается равным 0,0342.

В зависимости от полученного значения ΔP различают следующие уровни разрежения воздуха:

• меньше 2 Па — 1-ый, 2-ой или 3-ий;
• ровно 2 Па — 4-ый;
• больше 2 Па — 5-ый или 6-ой.

Пытаться самостоятельно узнать, какова сила тяги, не стоит. Лучше пользоваться отопительным оборудованием так, чтобы в проверке по формулам и приборам необходимости не возникало.

Строительство дымохода

При строительстве дымохода своими руками без наличия специальных навыков и консультаций со специалистами его эксплуатации могут сопровождать такие негативные явления, как разрыв тяги, избыточная тяга, и ряд других проблем. Именно поэтому задаваясь вопросом, как правильно сделать дымоход для газового котла, или же сделать дымоход для газового котла в частном доме своими руками, необходимо предварительно обратиться в соответствующие службы, где будет сделана схема или проект. В нем будет указано место, где может быть расположена газовая колонка, какой должна быть выводящая труба, должны ли быть установлены дефлекторы, и каким требованиям должен соответствовать вентиляционный канал.

Устройство дымохода

Задаваясь вопросом, как сделать дымоход для газового котла, не стоит забывать, что в дымоходе газовой колонки должна быть тяга, поддерживающая нормальный процесс постоянного горения. В ином случае, если тяга будет недостаточной, это может привести к затуханию пламени и последующему взрыву бытового газа

Поэтому при строительстве нужно обратить внимание на трубу дымохода, которая должна иметь размеры, соответствующие предписанию специалистов