Почему тяга в печах с более высокими дымовыми трубами больше чем
Высота дымовой трубы.
Круглая изразцовая печь.
Дизайн камина.
Высота дымовой трубы.
Высота дымовой трубы. Влияние высоты трубы на тягу.
Для расчёта высоты дымовой трубы существуют несколько простых правил, прописанных в противопожарных нормах.
Правильная высота дымовой трубы.
1. Высоту дымовых труб, считая от колосниковой решетки или пода печи до устья, следует принимать не менее 5 м.
2.Возвышение дымовых труб следует принимать:
Стоит ли строго следовать этим правилам?
С высотой дымохода, в соотношении с коньком кровли, всё предельно ясно, но что делать если кровля высотой 2 метра?
Высота дымовой трубы. Влияние высоты трубы на тягу.
Над невысокими строениями, 5 метровый дымоход выглядит, мягко говоря, странно.
Но требование высоты в 5 метров от пода топки предъявлено не просто так.
Именно высота даёт устойчивость тяги трубы.
При недостаточной высоте тяга в дымоходе неустойчивая.
Не путайте силу тяги и устойчивость.
Сила тяги зависит от сечения дымохода, а устойчивость от его высоты.
Часто печники пытаются улучшить устойчивость тяги увеличивая диаметр дымохода, но это не даёт нужного результата.
Особенно остро это несоответствие проявляется в открытых портальных печах для барбекю.
Порталы печей для барбекю.
Обычно, беседки для барбекю невысокие и это не позволяет нагородить 5 метров дымохода.
Точнее, сделать то можно, но вряд ли такая каланча кому то понравится.
Открытые порталы, даже с дымоходом нормальной высоты, капризные устройства, а с дымоходом в 2 – 3 метра от пода, они становятся испытанием для пользователя.
Каждый порыв ветра или сквозняк ослабевают неустойчивую тягу низкого дымохода.
Предполагаемый отдых с шашлычками превращается в борьбу с дымом.
Что делать если беседка низкая.
1. Самое простое и верное решение – пробовать увеличить высоту дымохода.
Возможно, не придётся поднимать до 5 метров, бывает, для изменения ситуации, достаточно полуметра, но это можно понять только опытным путём.
2. Приспособить к дымоходу электрический дымосос.
Дымосос – надёжное, но технически сложное решение для увеличения и стабилизации тяги.
3. Поставить на верх трубы дефлектор увеличивающий тягу.
Как попытка засчитывается, но толку мало.
По личному опыту, дефлектор почти не влияет на тягу, но он однозначно не даст ветру задувать в дымоход, это может улучшить ситуацию.
Вывод: Требование о 5 метрах высоты дымохода обоснованно.
Низкий дымоход может приводить к неустойчивости тяги. Особенно сильно это проявляется на каминах и печах для барбекю.
Почему зимой тяга в камине больше чем летом, причины появления обратной тяги
Каждый из нас не один раз слышал предупреждения о том, что самостоятельное строительство каминов и печей может потерпеть фиаско по причине отсутствия нормального вывода дыма из помещения. Для работы печи, камина, колонки или котла необходима хорошая тяга в дымоходе или вентиляционном канале. Ошибки при строительстве могут напрямую повлиять на тягу, что приведет к нарушению в нормальном режиме работы устройства.
Много вопросов возникает относительно тяги. Оказывается, что в ряде нештатных случаев мы в состоянии оперативно повлиять на процесс горения, но чтобы наши манипуляции не были хаотичными, рассмотрим причины возникновения тяги с той точки зрения, которую описывает нам такая наука, как физика.
Причины возникновения тяги
Мы давно подметили, что теплый воздух поднимается вверх, а холодный считается более тяжелым, этому нас научили еще в начальных классах. В памяти надолго остался опыт с тремя свечами, которые расположили на разной высоте от приоткрытой двери в комнате. Пламя верхней свечи отклонялось из комнаты, а нижней – в комнату. Этот опыт доказал, что снизу поступает поток холодного воздуха.
Но назвать причину того, почему теплый воздух поднимается вверх, сможет не каждый. Часто можно услышать фразу: «теплый воздух легче холодного». Как ее понять? Ведь воздух можно рассматривать в разных объемах. Более корректно следует говорить, что плотность теплого воздуха больше, чем холодного. В этом и кроется причина возникновения тяги.
Не стоит забывать, что распространенное явление выталкивающей силы (Архимедовой силы) наблюдается в газе, а те только в жидкой субстанции. Физика этого явления обусловлена разностью давлений вверху и внизу. Величина силы зависит от плотности выталкиваемого тела.
В данном случае воздух как раз является этим телом. Нагретый в топке камина, он расширяется, уменьшая свою плотность. На него начинает действовать выталкивающая сила, линейно зависящая от температуры. Отсюда и берет начало известное утверждение о поведении теплого воздуха.
Дополнительные факторы
При строительстве камина или печи не стоит полагаться только на физическое явление, так как существует множество факторов, способных в значительной степени усилить его проявления или свести его к минимуму. Задача грамотного мастера заключается в том, чтобы предусмотреть возможность влияния на тягу в процессе работы камина различными средствами. Но для этого он должен знать, от чего она зависит.
Выведенные через дымоход продукты горения и теплый воздух неуклонно ведут к разрежению в комнате. Если она герметично закрыта, то через некоторое время давление внутри станет меньше, чем снаружи и холодный воздух с улицы вместе с дымом устремится обратно по дымоходу в комнату. Это явление называют обратной тягой. Чтобы такого не наблюдалось, требуется обеспечить вентиляцию в помещении, поступление порции свежего воздуха.
Как предотвратить обратную тягу
Если наблюдается обратная тяга в камине, то необходимо срочно предпринимать все меры для ее устранения. Движение воздуха снаружи через дымоход приводит к тому, что комната наполняется холодом, а при работающем камине еще и дымом. Нередко отсутствие тяги чревато отравлением угарным газом.
Если используется топочная камера закрытого типа, то определить обратную тягу можно по быстрому покрытию стекла копотью.
Разделяют два вида причин возникновения обратной тяги. Это кратковременные, не зависящие от конструкции причины. Они вызваны климатическими переменами или неверными манипуляциями с заслонками шибера и поддувала. Здесь важно помнить одну идею – полностью открытые заслонки ведут к увеличению тяги. Закрываем мы их только для экономии топлива, препятствия утечки тепла и уменьшения интенсивности горения.
Сильный ветер может влиять на тягу как положительном, так и в отрицательном ключе. Направление ветра может так случайно совпасть, что потоки станут давить на поднимающиеся массы и «загонять» их обратно в топку. Будет наблюдаться принудительная обратная тяга. От нее может спасти только защитный колпак на торце трубы. Но если направление ветра перпендикулярно трубе, то, согласно известному неравенству Бернулли, увеличение скорости приведет к снижению давления. Это будет служить дополнительным фактором для увеличения тяги. От такого явления часто страдают владельцы газового оборудования. Слишком большая тяга «отрывает» пламя и горелка гаснет.
В коттеджах, где имеются лестничные марши, открытые окна, расположенные выше камина, могут стать причиной обратной тяги. Нагретый воздух будет покидать помещение таким способом, в котором меньше сопротивление, то есть, через окно.
Даже если строительные работы по монтажу камина выполнены верно, все равно необходимо держать уровень тяги под постоянным контролем. Но как проверить тягу в дымоходе?
Профессиональные мастера используют прибор анемометр. В повседневной жизни его вряд ли используют, поэтому приходится довольствоваться народными методами. Цвет пламени и характер горения о многом могут сказать.
Конструктивные ошибки, влияющие на тягу, можно частично компенсировать, установив регулятор тяги. Он представлен стабилизатором или дефлектором или обычным вентилятором, которые принудительно заставляют продукты сгорания двигаться в нужном направлении.
Какие факторы влияют на силу тяги камина, печи или дымохода?
Расчет тяги дымохода можно провести по следующей формуле:
Hс — это тяга в дымоходе;
Hд — это отрезок трубы от каминного/печного патрубка до самого ее верха, т.е. вертикальная эффективная часть трубы-дымохода;
Ρв – воздуха плотность;
Ρг – вещества плотность, которое образовывается в результате сжигания топлива.
Что такое обратная тяга
Прямая тяга – процесс поднимания по дымоходу горячих продуктов горения и удаления их через устье трубы. Принцип действия прямой тяги основан на явлении расширения газов при повышении температуры, уменьшении плотности газов и стремления разреженных газов подняться вверх. Обратная тяга, или опрокидывание тяги, характеризуется отсутствием разрежения в канале для отвода газов (при этом давление газов в канале выше, чем в помещении), продукты горения при этом не выводятся из отопительного агрегата или даже наблюдаются выбросы продуктов горения в помещение.
Заброс отработанных горячих газов назад в помещение очень опасен:
От чего зависит тяга в дымоходе
Величина тяги зависит от очень большого количества факторов.
Основные факторы, влияющие на тягу
Основные факторы, влияющие на движение отходящих газов:
Вспомогательные факторы
Есть и менее важные, но также значимые для усиления или ослабления тока дымовых газов факторы:
Флюгера
Флюгер, как и дефлектор — усиливает тягу, зависит от силы воздушных потоков и обладает очень простой конструкцией. Однако, в отличие от дефлектора, флюгер не препятствует отводу продуктов сгорания из дымохода в безветренную погоду.
Флюгер отличается простотой конструкции и защищает дымоход от ветра только с одной стороны
Обратите внимание! С конструктивной точки зрения, флюгер представляет собой крыло, отличающееся небольшими габаритами и предохраняющее дымоход от ветра с одного конкретного края.
Такое приспособление также обладает специальным элементом, который называется вспомогательная лопасть. Вспомогательная лопасть монтируется напротив места закрепления флюгера на дымоотводной трубе.
Как измерить силу тяги в дымоходе
В идеальном случае – пригласить трубочиста с анемометром или более совершенным прибором для замера силы тяги в дымопроводе. Но существуют и менее точные способы проверить наличие оттока газов, пригодные для грубой оценки наличия движения газов. Самый традиционный – зажечь спичку, поднести к топке камина, поддувалу печи, отверстию для забора воздуха в котле и посмотреть, куда отклоняется пламя и движется дымок. Можно поднести листочек тонкой бумаги и тоже посмотреть, в какую сторону он отклоняется.
Косвенно можно оценить наличие вытяжки по цвету пламени – если пламя золотисто-желтоватого оттенка, тянет хорошо, если багрово-красного – тяга слабая. Если дым валит в комнату – нет тяги. Если пламя имеет ярко-белый цвет и дымоход «гудит» — значит, вытяжка слишком сильная, топливо быстро прогорит, а тепло «выдует».
Если дым из топки идет в помещение – значит, имеет место опрокидывание тяги.
Дымососы электрические
Монтируются на дымоходах, которые осуществляют отвод продуктов сгорания от отопительных приборов, функционирующих на твёрдом топливе. Температура рабочей среды для электрических дымососов колеблется от 650–800 °C.
Помимо этого, важным преимуществом этих электрических устройств является то, что они способны полностью обеспечить автоматизацию дымоотводной конструкции. Как правило, такие устройства оснащены специальными датчиками, которые регулируют интенсивность работы электропривода. Рассмотрим, какими датчиками оснащаются электрические дымососы:
Кроме вышеперечисленных вариантов, есть и другие способы, позволяющие усилить естественную тягу в печной трубе.
Снижение тяги в дымоходе часто обусловлено его засорением, поэтому при возникновении проблем в первую очередь следует его прочистить
Причины плохой тяги
Причины недостаточного оттока газов в дымопроводе:
Способы нормализации тяги
Самое главное условие для хорошей вытяжки – правильно спроектированный и смонтированный дымопровод. Устранить ошибки монтажа или проектирования очень сложно. Не менее важен регулярный уход за дымовой трубой – своевременная очистка от сажи способна значительно усилить ток газов.
Следует иметь в виду, что даже при идеальных условиях в момент розжига возможно кратковременное опрокидывание тяги – пока внутренняя поверхность трубы не разогрелась, возможно попадание дыма в помещение. Если за 3-5 минут появится нормальный прямой отток дыма, то можно не придавать этому особого значения.
Работы по обслуживанию дымохода вполне можно выполнить самостоятельно. На видео мы покажем Вам некоторые особенности монтажа и чистки дымоходов своими руками:
Конструкционные изменения дымохода
Модернизировать существующие дымоходы сложно. Практически единственные доступные варианты – вставка стального вкладыша в существующую кирпичную трубу и установка всевозможных насадок, способных повысить ток газов, на оголовок дымохода.
Стабилизирующие устройства
За время существования отопления придумано немало устройств, улучшающих ток газов в дымопроводе (см. фото):
Пересмотр вентиляционной системы
Следует обратить внимание, что одновременная работа отопительных агрегатов и вытяжной вентиляции в одном помещении недопустима. При недостаточном поступлении воздуха это приведет к опрокидыванию тяги со всеми последствиями. Исключение: современные газовые котлы с коаксиальным дымоотводом.
Для работы котла, печи или камина необходим подвод воздуха с улицы – или специально проложенной трубой (с сечением, равным диаметру выходного патрубка отопительного прибора), или через открытую форточку или специальное окошко. В помещении должна быть труба общеобменной вентиляции (без вентилятора).
Современные жидко- и твердотопливные котлы должны устанавливаться в отдельном помещении котельной.
Гаражные печи допускается устанавливать в гараже с имеющимся вентиляционным отверстием для притока воздуха. Допускается установка газовой колонки в помещении достаточной площади без прямого подвода воздуха.
Объем подсоса воздуха
Размер отверстия непосредственно влияет на объем воздуха, который засасывается в топочное пространство печи. На рис. 10 [3] показана зависимость объема воздуха, проходящего через отверстие диаметром 28 мм (площадь 6,5 см2) от разрежения.
Рис. 10. Зависимость объема воздуха, проходящего через отверстие диаметром 28 мм (площадь 6,5 см2) от разрежения
В предположении, что заслонки недействующей горелки оставлены открытыми, можно оценить дополнительный объем воздуха, поступающий в печь через недействующую горелку.
Диаметр горловины горелки составляет 410 мм, что соответствует площади 1300 см2. Предполагая, что согласно проекту тяга на уровне пода печи составляет 75 Па, для отверстия диаметром 28 мм при указанном разрежении подсос воздуха составит 21 м3/ч; для отверстия диаметром 410 мм – 4200 м3/ч. Для печи теплопроизводительностью 29 МВт при работе с коэффициентом избытка воздуха 1,15 (15% избытка воздуха, что соответствует содержанию кислорода в дымовых газах 3% об.) для газообразного топлива (метана) расход воздуха в печь составит 34 100 м3/ч (согласно тепловому расчету). Расчетный подсос воздуха в таком случае составит
14% минимально необходимого стехиометрического количества воздуха. Это означает, что если допустимое содержание кислорода установлено на уровне 3% (типично при эксплуатации печей), то почти весь избыточный воздух будет приходить из неработающей горелки.
При установленной доле остаточного кислорода, равной 3/21 = 14,2% (21% – содержание кислорода в воздухе), горелки, находящиеся в работе, будут иметь всего лишь 0,8% избытка воздуха для горения [3].
Если в печи установлена автоматическая система регулирования тяги по содержанию кислорода в дымовых газах, то это приведет к сильному уменьшению тяги в печи, недостаточному снабжению воздухом горелок, образованию вытянутого пламени с высоким уровнем выбросов СО из-за неполного сгорания, нестабильному пламени из-за недостатка кислорода, и горелки станут работать неустойчиво и гаснуть.
Если же тяга в печи не регулируется, то эксплуатация будет происходить с большим объемом дополнительного воздуха, что приведет к снижению энергоэффективности печи.
Что делать, если внезапно пропала тяга?
Подобная ситуация возникает иногда внезапно. Чаще в непогоду. Прежде чем бороться с дымоходной системой, следует оценить длительность возникновения неисправности и вероятность отравления угарным газом – проветрить помещение, открыв окна и двери. Затем следует оценить причины остановки вытяжки. Лучше удостовериться в том, что дымоход не перекрыт механически – нет намерзания льда на оголовке, не обрушилась сажа. Затем уже приступать к восстановлению работы оборудования: открыть шибер, разжечь отопительный агрегат, развести сильный огонь в печи или камине для прогрева стенок дымохода.
Если движение по дымоходу не восстанавливается, оставлять включенным оборудование или горящий огонь в печи нельзя – можно отравиться угарным и углекислым газом. Следует принять меры по прочистке дымоотвода и избавиться от намерзшего льда и конденсата (только не ночью).
Как увеличить тягу в дымоходе?
Содержание
Откуда в дымоходе тяга?
При взгляде со стороны дымоход выглядит как очень простое устройство – вертикальная труба из керамики или стали. На самом деле это – важнейшая часть отопительной системы, которая обеспечивает не только отведение дыма, но и непрерывное поступление в топку чистого воздуха.
Как это происходит?
Работа дымовой системы основана на законах физики. Известно, что горячие газы имеют меньшую плотность, чем холодные. Поэтому во время горения в нижней части трубы, где температура наиболее высока, образуется зона пониженного давления (разрежение). За счет него поток воздуха втягивается в топку и вытесняет нагретые газы, которые уходят вверх по трубе. Так образуется естественная тяга, чаще всего используемая в домашних системах отопления.
Однако не всякая система удаления дыма может работать правильно. Поэтому в паспорте каждого отопительного прибора, сделанного на заводе, имеются данные о необходимом диаметре дымовой трубы и параметрах давления, которое должно в ней поддерживаться. Высоту трубы рассчитывают по специальным формулам инженеры фирмы, выполняющей монтаж. В формулах учитывается информация от изготовителя, высота дома, расположение трубы и некоторые другие данные.
Что такое «хорошая» и «плохая» тяга?
Чтобы полностью удалить дымовые газы и обеспечить топку воздухом в объеме, достаточном для полного сгорания топлива, поток газов в трубе должен двигаться с определенной скоростью. Если эта задача выполнена, то можно говорить о хорошей, достаточной тяге. Но нередко возникают и проблемы, о которых имеет смысл поговорить подробнее.
Рассмотрим наиболее частые причины неправильной тяги. Первая из них – это неточности в расчетах, а также конструктивные ошибки, допущенные при сборке дымовой системы. Их результатом может стать не только слабая, но и слишком сильная тяга.
Чем плоха сильная тяга? Скорость прохождения потока газов в этом случае велика настолько, что полноценная отдача тепла от печи или камина становится невозможной. Топливо будет гореть впустую, а дымоход – сильно нагреваться, что выведет его из строя намного раньше положенного срока.
Снизить скорость потока можно, используя шиберную заслонку и/или уменьшая подачу воздуха в топку, например, прикрывая поддувало. Однако при серьезных ошибках этих мер может быть недостаточно – тогда потребуется реконструкция системы дымоудаления либо её замена.
Недостаточную скорость движения воздуха в трубе обычно называют слабой тягой. Она приводит к неполному сгоранию топлива и падению эффективности печи или камина. Кроме того, при слабой тяге они плохо разжигаются и часто гаснут. Самые неприятные последствия связаны с обратной тягой, когда дымовой поток не уходит через трубу, а меняет направление и поступает в комнату. Это приводит к задымлению помещения и создает опасность отравления людей угарным газом. Поэтому нужно вовремя принять меры, чтобы улучшить тягу в дымоходе печи или камина.
Какие причины приводят к ослаблению тяги?
Как узнать, хороша ли тяга?
Если дым уже идет не в трубу, а в помещение, то наличие проблем с тягой сомнений не вызывает. В менее серьезных случаях для их выявления используются простые способы:
Как построить дымоход, чтобы создать хорошую тягу?
Чтобы не пришлось впоследствии ломать голову, размышляя о том, как увеличить тягу в дымоходе, при его сооружении нужно соблюдать несколько правил:
Вспомогательное оборудование для улучшения тяги:
Ухудшилась тяга – что можно сделать?
Как поступить, если скорость потока недостаточна, и как увеличить тягу в дымоходе своими руками? Эта задача выполнима, но на практике можно встретиться с некоторыми трудностями и денежными тратами.
Итак, приступаем к работе:
Если же вы не представляете себя в роли домашнего мастера, есть простой выход – обратиться за помощью к специалистам. Они проведут обследование дымовой системы и выполнят её техническое обслуживание, а также, если понадобится, ремонтные работы.