Борьба с задымлением помещения: как улучшить тягу в печной трубе

Монтаж на твердотопливном котле дутьевого вентилятора осуществляется для оптимизации топочных процессов горения, что приводит к увеличению КПД тепловой схемы и экономии топлива.

Причины ухудшения тяги

Для начала требуется определить причину ухудшения тяги. Поэтому в первую очередь проверяется общее состояние дымохода и всех сопутствующих элементов системы.

Делается это очень легко. Сначала полностью отключается вся отопительная система, после чего в дымоходе посредством длинного щупа замеряется количество сажи. Данное значение не должно превышать 2 мм.

Причины недостаточной тяги в дымоходе условно разделяют на 2 группы: внешние факторы и особенности конструкции.

Среди конструктивных особенностей:

  • применение тройников, колен по ходу дымоотводящего канала, обход преград, создающих аэродинамическое сопротивление;
  • неверный монтаж и регулировка заслонки;
  • неверная высота и диаметр дымохода, не соответствующий требованиям производителей отопительных или водонагревательных котлов.

Под внешними факторами подразумевают:

  • размещение выхода тяги ниже конька кровли, что при определенных условиях может привести к тяговому «опрокидыванию»;
  • наличие поблизости от дымохода крупногабаритных объектов, образующих область повышенного давления или же наоборот разряжения;
  • преобладание в регионе ветров большой силы или наоборот штиля,

Все это может оказывать значительное влияние на силу тяги и создавать дополнительное сопротивление, тем самым снижая ее уровень. Во избежание этого, необходимо обязательно предпринять определенные шаги для усиления или стабилизации тяги, чтобы печь или котел работал более эффективно.

Проверка работы дымохода

Дымоход работает правильно, если газы удаляются из помещения на улицу. Обратная тяга, когда дым попадает в помещение из трубы и печи — крайне нежелательное явление.

Проверка работы дымохода

Признаки плохой тяги легко обнаружить:

Проверка работы дымохода
  • при работе печи дым попадает в комнату;
  • порывы ветра на улице сказываются на движении газов в трубе, создавая реверсивное направление. Слышатся хлопки в печи и зольнике;
  • топливо трудно разжечь;
  • даже сухие дрова сгорают медленно;
  • открытие форточки, дверей резко снижает тягу.
Проверка работы дымохода

Сложнее узнать о плохой вытяжке колонки или газового котла. Угарный газ может попадать в комнату, но его трудно почувствовать или увидеть.

Проверка работы дымохода

Дышать таким газом смертельно опасно.

Проверка работы дымохода

Для точного определения характеристик работы дымохода можно воспользоваться анемометром. С его помощью измеряют скорость движения печных газов

Проверка работы дымохода

Распространено мнение, что о качестве работы вытяжки узнают по горению спички или кусочка бумаги. Такой метод приводит к ошибке, им пользоваться нельзя. Спичка выделяет при горении в сотни раз меньше дыма, чем дрова в камине, например. Дым от спички уйдет, но это не означает полное удаление газов работающих устройств.

Проверка работы дымохода

Точные параметры дымохода определяют с помощью специального оборудования. Если не учитывать шероховатость и протяженность стенок, скорость движения газа зависит от геометрии канала и разности давлений в комнате и в верхней части трубы.

Проверка работы дымохода

Поток газов должен соответствовать мощности печного оборудования, газовой колонки и других устройств. Чаще всего показания прибора находятся в пределах от 12 до 20 Па.

Проверка работы дымохода

Специалисты могут определить параметры дымоудаления, используя анемометр. Прибор компактный, удобный в использовании. Им измеряют скорость движения газов. Но нужно знать геометрию проходов, площадь сечения трубы.

Проверка работы дымохода

Перед измерениями нужно прогреть дымоход и печь. Зимой достаточно протопить камин или пользоваться газовой колонкой в течение часа

Проверка работы дымохода

Полученные данные сверяют с требованиями, записанными в паспорте газового или печного оборудования. Если объем удаления газов за один час недостаточен, эксплуатировать оборудование запрещается.

Проверка работы дымохода

Разновидности

Сегодня в торговой сети, возможно, приобрести различные модели дутьевых вентиляторов, для твердотопливных отопительных агрегатов, как отечественной, так и европейской сборки.

Читайте также:  Малогабаритные адсорбционные установки осушки. Сферы применения

Наиболее популярными являются варианты расположения дутьевых установок:

  1. Накладной, устанавливается на вертикальный участок неизолированного дымовентиляционного канала.
  2. Центробежный канальный, имеют два крепежных патрубка, устанавливаемых в разрыв дымовой трубы.
  3. Котловой, устанавливаемый непосредственно на отопительном устройстве.
Разновидности

Следующая классификация дутьевых агрегатов производится по типу электрических двигателей: асинхронные, электро-коммутируемые ЕС и синхронные.

Электро-коммутируемый двигатель

Электронно-коммутируемый двигатель(ЕС), дает возможность выполнять очень точную регулировку производительности, используя сигнал широтно-импульсной модуляции.

Электро-коммутируемый привод

В том случае, когда их устанавливают на дутьевых устройствах, появляется возможность за счет изменения скорости вращения рабочего колеса — крыльчатки изменять объем подающего в топку воздуха, тем самым снижая потреблении энергии от 50 до 80 %.

Невзирая на большую стоимость таких дутьевых устройств, они предпочтительны в установках современных котлоагрегатов, поскольку относятся к энергоэффективным устройствам, а их применение сокращает выбросы в окружающую среду, за счет снижения потерь тепловой энергии, за счет недожога топлива.

Разновидности

Двигатели ЕС работают в тихом диапазоне и обладают повышенным сроком эксплуатации.

Синхронный двигатель

Вентилятор поддува на котел с синхронным двигателем характеризуются несложной конструкцией и обладают низкой ценой. К минусам данной модели можно отнести ограниченный диапазон регулировки и невысокий крутящий момент при пуске двигателя. Как правило, такие дутьевые устройства устанавливают для подачи неизменного объема воздуха в топочную камеру.

Такими двигателями оснащаются котлы, с достаточно большими размерами. В основном такие движки монтируются в отдельном блоке.

При эксплуатации синхронных двигателей на невысоких оборотах часто имеет место перегрев обмотки. В котле вытяжного типа, вентиляторы устанавливаются на дымовой трубе, их еще называют дымососами.

Нагнетатели с асинхронным двигателем

Разновидности

Такие электродвигатели обладают многими достоинствами. Они удобны и просты в обслуживании и отличаются прочностью конструкции. К недостатку электропривода такого вида можно отнести высокие пусковые токи.

Следовательно, потребуется грамотное обустроить силовую часть, чтобы запускать в эксплуатацию такое, чувствительное к параметрам тока, устройство.

Асинхронный электродвигатель дает возможность с легкостью выполнять регулировку числа оборотов. На определенных модификациях имеется, в том числе и режим реверсирования. Основные положительные качества вентиляторов с асинхронным электродвигателем:

  • несложны и удобны в эксплуатации;
  • обладают долговечной конструкцией;
  • традиционная схема управления;
  • используется разнообразными системами управления в паре с терморегулятором, например, как у бюджетного вентилятора DP-02 от польского производителя.

Расчёт систем с естественной тягой

Работа печных труб и вентиляционных систем зданий, удаляющих дым и несвежий воздух из помещений, основана на естественной тягеDpе — разности приведённых полных давлений внутри и снаружи, Па.

Естественная тяга Dpе(Па) находится по формуле

Dpe = gh(rн –rв),

где h — высота печной (дымовой) трубы или вентиляционной шахты;

rн — плотность наружного (холодного) воздуха;

rв — плотность внутреннего (тёплого) воздуха.

Рассмотрим пример расчёта топки (рис. 28). При горении топлива в топке тяга дымовой трубы способству­ет удалению газов. Тяга возникает из-за раз­ности температур: горячего воз­духа внутри топки tв° и холодного —снаружи tн°.

Разные температуры соответствуют разным плотно­стям воздуха rв и rн. Из-за небольших скоростей v в таких системах ди­намиче­ское давление pд = rv2/2 не учитывается.

Тогда, подставляя в ура­вне­ние Бернулли для га­за приведённые полные давления для точек А и В, придём к формуле естественной тяги (см. выше) и определим Dpе.

Следующим шагом расчёта является нахождение общих потерь давления Dpпот (см. с. 44) и сравнение их с величиной тяги Dpе. Если достигнуто равенство

Dpе = 1,1Dpпот ,

то расчёт закончен, система будет работать нормально — удалять дым.

Если равенство не соблюдается, то нужно конструктивными мероприя­тиями изменить или тягу, или потери. Например, тягу можно увеличить двумя способами:

—сделать выше трубу;

—увеличить разницу температур (что не всегда возможно).

Потери давления будут меньше, если будет:

Читайте также:  5 ошибок при выборе напольного вентилятора для дома и квартиры.

—больше проходное сечение трубы;

Расчёт систем с естественной тягой

—короче путь прохождения удаляемых газов;

—меньше поворотов и других местных сопротивлений;

Важно

—меньше шероховатость стенок каналов.

Системы естественной вентиляции в зданиях по удалению несвежего во­здуха из помещений работают и рассчитываются точно по таким же прин­ци­пам.

Расчёт систем с естественной циркуляцией

На рис. 29 схематично изображена система водяного отопления — это типичная система с естественной циркуляцией. Стрелками показан кругово­рот воды. За счёт чего же она «крутится»?

При нагревании воды в водогрейном котле она становится горячей и при­обретает плотность rг, отличную от плотности холодной воды rх.

Для расчёта таких систем упрощённо принимают, что температура и плотность резко изменяются только в центре нагревания (котле) и центре охлаждения (отопи­тельном приборе — радиаторе).

Возникает естественное давле­ниеDpе — так принято называть разность приведённых полных давлений в котле и радиаторе, Па. Оно и приводит в движение воду в таких систе­мах, гоняя её по замкнутому кругу, — это называется естественной цир­куляцией.

Формула для естественногодавленияDpе выводится, как и в пре­дыду­щем примере с топкой, с помощью уравнения Бернулли для газа:

Dpe = gh(rх –rг),

где h — расстояние по высоте между центром нагревания и охлаждения.

После вычисления Dpe рассчитывают общие потери давления Dpпот при движении воды по трубопроводам циркуляционного кольца от точки В к А (см. рис. 29) с использованием формулы Вейсбаха (см. с. 44).

Если соблюдается равенство

Dpе = 1,1Dpпот,

Совет

то расчёт закончен, система будет работать нормально — обогревать поме­щение. Если же равенство не соблюдается, то необходимо корректировать или естественое давление, или потери. Как этого добиться — подумайте са­ми (по аналогии с топкой — см. с. 46).

Изготовление устройств для усиления тяги своими руками

Хорошо, когда у человека есть деньги и он может приобрести себе несколько насадок на дымоход, но как быть, когда возможностей достать современный механизм нет, однако, в гараже имеются инструменты и несколько металлических пластин? Ответ простой – сконструировать самостоятельно.

Из инструментов вам понадобятся: угольник, ножницы по металлу, рулетка, молоток, плоскогубцы, дрель, саморезы (15 мм), оцинкованный лист металла с толщиной 0,3-0,5 мм и несколько подручных материалов для крепления и старый вентилятор, точнее, его лопасти.

Начертить макет устройств для усиления тяги

Первое, что нужно сделать – это начертить макет будущего устройства. Чертежи схем можно найти в интернете. После точного перенесения размеров на лист из оцинкованной стали выполняются такие действия в строгой последовательности:

  1. При помощи болгарки или ножниц по металлу вырезаются основные детали флюгера;
  2. Составляющие элементы флюгера собираются по схеме в строгой последовательности и закрепляются при помощи заклепок или саморезов;
  3. Дальше необходимо закрепить оба конуса (в большинстве схем этот пункт пропускается, поскольку «мастера» считают, что его можно проигнорировать). На самом деле, этот пункт крайне не рекомендуется игнорировать, чтобы не провоцировать разрывы конусов при сильном ветре;
  4. Теперь осталось надеть на устройство крепежные элементы и вентилятор. При помощи крепежных элементов устройство крепится к основанию дымоотвода. Вентилятор же выполняет функцию усиления тяги.

На этом этапе изготовление флюгера считается оконченным, осталось только прикрепить его к дымоходу. Крепится он при помощи саморезов или заклепок. Помните, что это устройств нуждается в регулярном уходе: время от времени его необходимо чистить от сажи и скопившегося конденсата, если не хотите, чтобы накопившаяся влага попадала на гидроизоляционный слой внутри трубы.

Решение проблемы отсутствия разрежённости в дымовом канале

Действия по устранению обратной тяги зависят от причин появления проблемы. Самыми популярными методами ликвидации этого явления считают:

Решение проблемы отсутствия разрежённости в дымовом канале
  • манипуляции с шибером, то есть изменение положения заслонки на дымоходе, которая, вероятно, перекрывает канал и не даёт дыму выйти наружу;
  • установку наверху дымовой трубы дефлектора (флюгарки) – изделия, защищающего от ветра и усиливающего тягу;

    Флюгарка служит преградой для сильного ветра и усиливает тягу

  • применение регулятора тяги — особого инструмента, формирующего в дымовом канале воздушные потоки, сила которых обязательно контролируется;
  • своевременную чистку дымовой трубы от сажи и мусора, которая позволяет сделать путь для выхода продуктов сгорания абсолютно открытым.
Читайте также:  Как выбрать вытяжку для кухни: ТОП-10 вытяжек для кухни

Варианты размещения: где установить стабилизатор тяги дымохода?

Компенсатор интенсивности воздушных потоков в трубе дымоотведения монтируют там же, где расположен отопительный прибор, или же в соседнем помещении, где проходит отвод от теплогенератора до системы дымоотвода.

Варианты размещения: где установить стабилизатор тяги дымохода?

Практикуются следующие способы размещения регулятора:

Варианты размещения: где установить стабилизатор тяги дымохода?
  • прибор внедряют в конструкцию на 500 мм выше точки соединения теплогенератора с вытяжной трубой;
  • приспособление устанавливают на уровне стыковки котла с дымовым каналом, выдерживая расстояние не менее 400 мм от поверхности пола.
Варианты размещения: где установить стабилизатор тяги дымохода?

Отдельная категория стабилизаторов представляет собой отрезок трубы с расширением в форме грибка, модель устанавливается на выхлопе вытяжного канала. В конструкции предусмотрен открытый участок под «шляпкой» для притока наружного воздуха. При изменении температуры исходящих потоков срабатывает датчик, который установлен под колпаком, в результате отопительное устройство автоматически отключается. Как это работает:

Варианты размещения: где установить стабилизатор тяги дымохода?
  • при ухудшении тяги или обратного эффекта в вытяжной системе происходит накопление выработанных газов под грибком;
  • под воздействием тепловых нагрузок датчик нагревается;
  • изменение температуры датчика вызывает прекращение подачи топлива в горелку и теплогенератор отключается.
Варианты размещения: где установить стабилизатор тяги дымохода?

Монтаж регулятора-грибка выполняется посредством саморезов и гаек. Для этого предварительно высверливают отверстия на выделенном участке верхушки трубы дымоотвода.

Варианты размещения: где установить стабилизатор тяги дымохода?

Изготовление стабилизатора тяги дымохода своими руками

Решение проблемы отсутствия разрежённости в дымовом канале

Действия по устранению обратной тяги зависят от причин появления проблемы. Самыми популярными методами ликвидации этого явления считают:

Решение проблемы отсутствия разрежённости в дымовом канале
  • манипуляции с шибером, то есть изменение положения заслонки на дымоходе, которая, вероятно, перекрывает канал и не даёт дыму выйти наружу;
  • установку наверху дымовой трубы дефлектора (флюгарки) – изделия, защищающего от ветра и усиливающего тягу;

    Флюгарка служит преградой для сильного ветра и усиливает тягу

  • применение регулятора тяги — особого инструмента, формирующего в дымовом канале воздушные потоки, сила которых обязательно контролируется;
  • своевременную чистку дымовой трубы от сажи и мусора, которая позволяет сделать путь для выхода продуктов сгорания абсолютно открытым.

Причины изменчивости тяги

Качество обогрева помещений, безопасность пребывания в строениях с локальным отоплением, рациональное потребление топлива — все эти показатели зависят от правильного исполнения дымохода. Важно постоянно контролировать тягу в трубе: слабый проток не позволит разжечь огонь, обратный вброс продуктов горения в помещение опасен для жизни человека, а высокая скорость исходящей струи вынесет из комнаты всё тепло. Изменение интенсивности вытяжки зависит от нескольких факторов:

  1. Температура наружного воздуха варьирует по временам года, в течение суток и от погоды. Внешний холод усиливает отток газов из постройки, а в жаркий день струя опрокидывается в обратном направлении.
  2. Давление воздуха — помимо перечисленных природных условий, на величину разряжения в верхней точке дымохода оказывает влияние высота трубы: чем она длиннее, тем сильнее тяга.
  3. Шероховатости и изгибы газоотводных каналов, их протяжённость, наличие внутри посторонних предметов и сажи — все эти признаки влекут ухудшение вытяжки.

Заключение

Дымоход – сооружение далеко не простое, отсюда и большое количество нормативных требований. В этом отношении легче монтируется коаксиальная труба, подключаемая к газовому котлу с закрытой камерой сгорания – она не призвана создавать естественную тягу. Одно отличие: горизонтальный двустенный газоход ставится с уклоном от теплогенератора, чтобы конденсат вытекал наружу.

Первоначально правильность монтажа дымового канала проверят специалисты, которые придут подключать котел к газовой магистрали. Если в процессе установки вы допустите серьезные ошибки, трубу заставят переделывать. Мелкие огрехи вылезут при эксплуатации, их тоже придется устранять самостоятельно.