Современные дымоходы

Выбор системы дымоотвода во многом зависит от типа теплогенератора (камин, печь, традиционный бытовой или конденсационный котел). Усложняет задачу разнообразие присутствующих на рынке систем дымоходов, изготовленных из разных материалов.

Энергоэффективность стимулирует

Проблемы с использованием в бытовом отоплении кирпичных дымоходов начались тогда, когда курс на повышение эффективности теплогенераторов привел к значительному увеличению их производительности. У современных котлов (газовых, жидкотопливных и даже твердотопливных) значение КПД превышает 90%, у низкотемпературных моделей — достигает 97%, а у конденсационных с учетом тепла, выделяющегося при конденсации паров воды, содержащихся в дымовых газах, значение КПД выше 100% (до 103% — на дизельном топливе и до 106% — на газовом).

Столь высокая энергоэффективность приводит к тому, что часто температура дымовых газов оказывается ниже так называемой точки росы, и содержащиеся в них пары воды конденсируются на стенках дымохода. В конденсате растворены также находящиеся в дымовых газах диоксид углерода, оксиды азота, а при использовании жидкого топлива - и оксиды серы. В результате он становится кислым и агрессивным по отношению к стенкам. Кирпичные дымоходы очень быстро разрушаются в такой среде. Применение новых материалов, стойких к воздействию конденсата, обусловило рыночное разнообразие дымоходных систем и привело к созданию других технологий монтажа. В результате дымоходные системы стали выпускаться в модульном исполнении.

Стальная надежность

До начала 60-х годов прошлого века в основном использовались однослойные стальные дымовые трубы, также оказавшиеся уязвимыми к действию конденсата в новых условиях эксплуатации с энергоэффективными котлами. Чтобы продлить срок службы дымовых труб, их начали изготавливать из нержавеющей стали. В частности, широкое применение получила сталь 1.4571, высокие антикоррозионные свойства которой обеспечиваются повышенным содержанием хрома и присадками молибдена и никеля. Идеально гладкая полированная поверхность дымоходов из нержавеющей стали снижает аэродинамическое сопротивление при прохождении дымовых газов через дымоход, минимизирует возможность отложения сажи и способствует быстрому удалению конденсата, который в большинстве таких систем стекает по стенкам трубы, нейтрализуется и сбрасывается в канализацию.

Стальные модульные дымоходы к низкотемпературным теплогенераторам с горизонтальным выводом подключаются через тройник с углом 45 или 90 градусов, в зависимости от конфигурации котла. В верхний патрубок тройника отводятся отработанные газы, к боковому подключается котел, а на нижний устанавливают заглушку с конденсатоотводчиком. Если горизонтального участка при подключении дымохода к котлу не предусматривается, непосредственно над теплогенератором устанавливают трубу-конденсатоотвод, которая оснащена внутренней вставкой в виде усеченного конуса, препятствующей стоку конденсата в патрубок теплогенератора и отводящей его во внешнюю среду через медный патрубок.

Дополнительные преимущества дымоходным системам из нержавеющей стали обеспечили двухслойные и трехслойные конструкции типа «сэндвич». В «слоеных» дымоходах заключенный между стальными трубами теплоизолирующий материал снижает отдачу тепла дымовых газов через стенки дымохода, препятствуя падению их температуры ниже точки росы и образованию конденсата. Чтобы дымовые газы не проникали через стенку дымохода и конденсат не образовывался уже снаружи дымовой трубы, разрушая материал, из которого сложены стенки дымовой шахты или само здание, современные дымоходы изготавливают в газоплотном исполнении.

Однослойные стальные дымоходы сегодня в основном задействуют для восстановления поврежденных конденсатом кирпичных труб. Более распространены сэндвич-дымоходы. Важно то, что такие дымоходные системы могут использоваться как при высокой температуре дымовых газов, например, когда они эксплуатируются с каминами, так и при относительно низкой температуре, характерной для энергоэффективной котельной техники.

Малый вес и модульность стальных сэндвич-дымоходов не только облегчают их доставку, но и позволяют проводить монтаж как внутри дома, так и на фасаде. При этом они не требуют фундамента. В стандартные комплекты модульных систем из нержавеющей стали входят линейные трубы, тройники, отводы, зонты, дефлекторы, конденсат-сборники, конденсатоотводчики, узлы прохода кровли.

Благодаря своим универсальным свойствам стальные дымоходы заняли наибольшую долю рынка дымоходных систем (примерно 90%). В России такую продукцию предлагают компании Bofill (Испания), Camin Wierer (Италия), eka-edelstaUkamine, Jeremias, Raab и Schiedel (Германия), Poujoulat (Франция), Отечественные производители дымоходов из нержавеющей стали — «Балтвент», «Домотехника» (дымоходы «Вулкан»), «Термофор» (выпускает модульные стальные дымоходы с 2012 года), Rosinox, «Феррум» (марка CRAFT), Fineline (марка «РОССТин»), «Элите».

Защита эмалью

В отдельный тип модульных стальных дымоходов можно выделить модели с эмалированным покрытием — это, например, дымоходы ЮКШ (производитель «Сиб Универсал») и TVNB (компания Bofill). Материалом для их изготовления служит сталь толщиной 0,5 мм, с двух сторон покрытая эмалью — смесью песка или кварца, полевого шпата, плавикового шпата, буры, соды, борной кислоты, селитры, криолита и других составляющих. Эмаль наносят в порошкообразном состоянии на поверхность изделия, а затем сплавляют в печи при температуре 1150-1550 °С. В результате образуется прочная поверхность, химически связанная со стальной основой на молекулярном уровне.

Эмалированные покрытия, создаваемые на углеродистой стали, характеризуются низким коэффициентом теплового расширения и высокой коррозионной стойкостью, которая примерно такая же, как у стекла. Это делает эмалированные стальные дымоходы невосприимчивыми к действию агрессивного конденсата. Кроме того, они обладают антипригарными свойствами и термостойкостью. Эксплуатировать подобные дымоходы можно при температуре до 450 °С. Допускается ее кратковременное повышение до 900 °С.

Благодаря своим качествам эмалированные стальные дымоходы применяются для отвода продуктов сгорания от печей, каминов, котлов и конденсационных котлов при использовании любых видов топлива: твердого, жидкого и газообразного. Выпускаются как одностенные, так и двустенные модульные дымоходы, ровная поверхность которых обеспечивает хорошую тягу. Покрытые и с внешней стороны эмалью такие изделия имеют эстетичный вид и неплохо вписываются в интерьер.

Пластик

Пластиковые дымоходы (газоходы), обычно представляющие собой коаксиальные системы, применяются в низкотемпературных и конденсационных котлах для отвода дымовых газов и одновременно забора воздуха на горение. В коаксиальной конструкции по внешней трубе подводится воздух к горелке, а по внутренней удаляются продукты сгорания. Часто в таких дымоходах внешняя труба изготавливается из алюминия, а внутренняя — из полипропилена. Например, компания Viessmann (Германия) комплектует газовые конденсационные котлы Vitodens коаксиальной системой «воздух/продукты сгорания» LAS, в которой температура наружной поверхности не превышает 85 "С. При эксплуатации LAS не требуется соблюдения указанных в нормативах расстояний до горючих конструктивных элементов. Работают такие системы обычно с наддувом.

Аналогичный продукт в модульном исполнении, выпускаемый Cox-Geelen (Нидерланды), предназначен для использования с конденсационными котлами, температура отработанных газов которых не превышает 120 °С. Кроме того, та же компания выпускает однослойный полипропиленовый модульный дымоход, применяемый как вставка в шахту.

Для санации кирпичных и стальных дымоходов компания Fineline предлагает коррозиестойкую полимерную трубу-вкладыш Furanflex, защищающую кирпичные и стальные дымоходы любой длины, подсоединенные к котлам любой мощности (в том числе и к высокоэффективному котельному оборудованию). Монтаж осуществляют без разлома стены. Гибкий, неограниченный в размерах полимерный рукав опускают в дымоход, вышедший из эксплуатации или нуждающийся в усилении антикоррозионных свойств при смене теплогенератора на более эффективный. Рукав подключают к паровому генератору, и он под давлением раскрывается, точно повторяя форму дымохода. Затем в результате необратимой реакции материал полностью затвердевает. Монтаж без подготовительных работ занимает от 1,5 до 3 часов.

Керамика

Дымоходы из керамики исторически самые древние, но они успешно работают и сегодня, занимая вторую по величине долю рынка после стальных дымоходных систем. Благодаря тому что материал стоек к воздействию влаги и химически агрессивной среды и способен выдерживать температуру до 1250 °С, такие дымоходы могут использоваться с теплогенераторами любых типов. Модульные керамические дымоходы собирают из керамических блоков, надежное газоплотное соединение которых обеспечивает конструкция трубы в сочетании со специальным герметиком.

Керамические дымоходы устанавливают как внутри помещения, так и на фасаде. Сквозные металлические прутья, пронизывающие всю вертикаль керамической конструкции, служат несущими элементами и придают системе прочность. Снаружи керамический дымоход может быть облицован различными материалами. Широкий выбор облицовки (кирпич, черепица, кровельная медь) позволяет добиться гармонии с любой архитектурой здания.

Недостатки керамических систем — хрупкость и значительный вес по сравнению со структурами из других материалов. В частности, керамические дымоходы утяжеляются теми самыми металлическими прутьями, которые придают конструкции прочность. Поэтому при их монтаже предусматривается сооружение фундамента и опор.

На российский рынок модульные керамические дымоходы поставляют такие компании, как Camin Wierer и Gruppo Effe2 (Италия), HART Keramik, Osmose (поставки дымоходов Ecoosmose осуществляет фирма «ЭкоКамин»), Schiedel и Топа Schontsteine (Германия), HELUZ (Чехия). В продукции российской фирмы МДС используются керамические трубы немецкого производства.

С теплогенераторами, установленными в поквартирных системах теплоснабжения, применяют коаксиальные керамические системы LAS, в которых дымовые газы удаляются по внутренней трубе, а воздух для горения котла подается по каналу между внутренней трубой и стенками шахты. Благодаря LAS газовые котлы не «сжигают» воздух из помещения, и эта система оптимальна для поквартирного теплоснабжения, допускающего, согласно СНиП 41-01-2003, установку теплогенераторов только с закрытыми камерами сгорания.

Производители керамических дымоходов выпускают и комбинированные сэндвич-системы, обладающие свойствами двух разных материалов — термостойкой нержавеющей стали наружной трубы, и шамотной керамики внутренней трубы. Между трубами из разных материалов присутствует еще и слой негорючей теплоизоляции. Внутренняя труба устойчива к прогоранию и коррозионному воздействию кислот. Конструкция легко и быстро собирается с помощью обжимных хомутов из нержавеющей стали.

Круглое сечение канала исключает формирование застойных зон, в которых возникают турбулентность и замедление потока газов, способствующие интенсивному отложению сажи. В дымоходах из нержавеющей стали осаждение сажи, как правило, не происходит.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Анатолий Трохин, инженер по дымоходным системам компании «Центр каминов и котлов»:

«Стальные одностенные и сэндвич-дымоходы подходят для любого вида топлива (дрова, брикеты, пеллеты, газ, солярка и пр.). Одностенные дымоходы рекомендуется применять при загильзовке уже готовой кирпичной шахты, выступающей в роли теплоизолятора, который снижает количество образующегося в дымоходе конденсата. Сэндвич-дымоходы могут располагаться как внутри помещения, так и снаружи. Важно знать температуру отходящих газов, так как именно этим фактором определяются два параметра дымохода: его конфигурация и материалы, из которых он сделан. Если их температура 400 °С и более, что обычно бывает у каминов, печей, банных печей, то дымоход рекомендуется вести вертикально вверх от теплогенератора. Конденсатоотвод необязателен, так как при такой температуре конденсат практически не образуется. Сталь следует использовать жаропрочную, такую, как AISI 304, 310 и аналогичные. У современных дизельных и газовых котлов температура отводящихся газов обычно меньше 400 °С, а у конденсационных иногда опускается до 40 °С — в этих случаях дымоходы обязательно должны быть оборудованы конденсатоотводом. Сталь нужна кислотостойкая — AISI 321, 316L».

Преимущество модульных дымоходов из нержавеющей стали в том, что их горизонтальную часть при подсоединении к теплогенератору можно многократно изгибать.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Сергей Насонов директор компании «Белфорт Камин»

«Безусловно, эмалированные дымоходы могут применяться для отвода дымовых газов как от дровяных топок, так и, например, от газовых конденсационных котлов. Проведенные испытания показали, что эмаль успешно выдерживает воздействие и высокой температуры в системах, использующих дровяные топки, и кислотной среды, характерной для газовых котлов. Главное, при установке дымохода на конкретном объекте не повредить эмалевое покрытие в процессе монтажа, поскольку его механическое разрушение приведет к ухудшению эксплуатационных характеристик. Но вместе с тем необходимо подчеркнуть, что на практике при монтаже нарушается только декоративный глянцевый внешний слой эмали, что никак не сказывается на длительности эксплуатации дымохода. Фактически всю нагрузку несет слой эмали с внутренней стороны трубы, а вероятность его повреждения очень низка».

Двустенные дымоходы из нержавеющей стали с теплоизолирующим слоем между стальными стенками по всей высоте трубы приспособлены для монтажа на фасаде здания. При его проведении крепление дымоходов на стене требуется через каждые 3-4 м.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Андрей Варигин, технический директор компании «ЭкоКамин»: «Обычный керамический (шамотный) дымоход не боится воздействия высокой температуры открытого огня, но в процессе эксплуатации керамика может впитывать влагу, которая попадает в трубу, когда топка не используется. В зимнее время при отрицательной температуре воздуха впитавшаяся в шамот влага при замерзании расширяется и повреждает стенки дымохода. Учитывая российские условия эксплуатации, производители керамических дымоходных систем принимают эффективные меры для борьбы с этим явлением, покрывая изделия из шамота специальной термостойкой глазурью. Выпускаются также керамические дымоходы, укомплектованные изостатическими керамическими трубами, которые не впитывают влагу и не требуют нанесения защитного гидроизолирующего слоя. Такую высокоплотную керамику производит, например, немецкая компания Osmose. В соответствии с европейским стандартом DIN EN 1457 такие трубы имеют маркировку +А1A1N1/B2N1/D3P1. Это означает, что они сертифицированы на работу при температуре 600 °С, испытаны при 1000 °С, допущены к эксплуатации во влажном и сухом режимах, при разрежении и избыточном давлении в трубе. Такие дымоходы могут использоваться для отопительных приборов любого типа (в том числе конденсационных котлов) с температурой отходящих газов от 30 до 600 °С, работающих на каком угодно топливе — твердом, жидком либо газообразном».

В процессе спекания эмали на стальной поверхности дымохода образуются два ее слоя: нижний («подшерсток») и верхний (глянцевый). При небольших сколах отслаивается только верхний слой, нижний остается, атак как на его долю приходится примерно 80% от общей толщины покрытия, то основные свойства изделия сохраняются.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Алексей Марковец, руководитель технического отдела компании Schiedel:

«Керамические дымоходы отлично сочетаются с газовыми конденсационными котлами. Примером могут быть дымоходные системы Multi, предназначенные для эксплуатации с обычными и конденсационными котлами с закрытой камерой сгорания. Конденсат во всех керамических системах стекает по стволу вниз, собирается в специальной чаше и через штуцер удаляется в канализацию или емкость для сбора конденсата. Керамические дымоходные системы применяют тогда, когда температура продуктов сгорания не превышает 600 °С . Они в этом случае работают либо под собственным разрежением либо под давлением, не превышающим 200 Па. А, например, ДГУ (дизель генераторные установки) нуждаются в дымоходе, работающем под избыточным давлением (до 3000 Па), поэтому с ними используют только специализированные стальные дымоходные системы».