Заужение диаметра трубы отопления последствия: Заужение диаметра трубы отопления и водоснабжения

Как разморозить систему отопления в частном доме?

Если в системе отопления замёрзла вода, жизнь всех обитателей дома или квартир превращается в ад. Температура воздуха стремительно падает, коммунальщики мужественно держат оборону и утверждают, что сигналов об аварии не поступало, а попытки спуститься в подвал и выяснить состояние трубы оканчиваются плачевно

Если замёрзла система отопления в частном доме, внешние проявления проблемы могут быть совсем иными, причём они далеко не всегда столь плачевны. По крайней мере, если труба не лопнула, а просто забита ледяной пробкой или немного подтекает. В этом случае справиться с бедой без критических последствий для бюджета можно, но так, увы, бывает далеко не всегда.

Как разморозить систему отопления в доме, не доводя ситуацию до критической? Каковы основные причины оледенения контура и можно ли справиться с ними без больших потерь? Реально ли предотвратить проблему? Давайте вместе попробуем найти ответы на все эти вопросы.

Основные причины замерзания

Их довольно много, причём далеко не во всех из них виноваты сами жильцы (хотя доблестные коммунальщики чаще всего списывают свои грехи именно на нас). Также отметим, что к беде зачастую приводит целый комплекс проблем, среди которых выделяются несколько основных:

• Человеческий фактор (конечные пользователи, жильцы дома).
• Компания-поставщик услуг.
• Фактор случайности.
• Ветхость системы отопления

Человеческий фактор

В каждом подвале многоквартирного дома есть специальные вентиляционные отверстия – продухи, которые нужны для проветривания. Летом они «работают» по своему прямому назначению, а на зиму (т. е. на время отопительного сезона), как предполагается, они должны закрываться. Но такими «мелочами» не коммунальщики, ни сами жильцы зачастую не занимаются – и так сойдёт.

Пока температура держится, ситуация остаётся под контролем. Но стоит ударить морозам, как холод проникает в подвал и начинает активно его вымораживать. В трубе появляются кристаллики льда, которые вскорости разрастаются и перекрывают её просвет полностью. Если повезёт, целость канала не нарушится, а ответ на вопрос, как разморозить систему отопления, будет найден достаточно быстро. Если же вы «вытащили счастливый билет», трубу разрывает на части (вы же помните, что вода при замерзании расширяется?) со всеми вытекающими из это последствиями.

Компания-поставщик услуг

Бывает такое, что изначальная температура теплоносителя ниже нормативов. Пока она «доберётся» до потребителя, градус снизится ещё больше. В этом случае оставшегося тепла просто не хватит, чтобы сопротивляться сильному морозу, и ситуация пойдёт по стандартной схеме (см. предыдущий раздел).

Фактор случайности

Если температура воздуха в условно «тёплом» регионе средней полосы упала до -40 градусов, в этом не виноват никто. Но из-за этого трубы, которые нормально работали при -20, оказываются не в состоянии сопротивляться холодам и начинают промерзать. Если такая погода продержится несколько дней, можно ждать беды.

Ветхость системы отопления

Трубное хозяйство во многих городах не менялось десятилетиями, из-за чего коммуникации просто выработали заложенный в них ресурс. Так, значительное сужение диаметра труб ведёт к падению температуры на выходе, а нарушение тепловой изоляции – к появлению кристалликов льда. Что последует дальше – вы уже знаете.

Какие ещё причины могут привести к тому, что в системе отопления замёрзла вода (на этот раз -0 без поиска конкретного «виновника»):

• Недостаточная или нарушенная теплоизоляция труб
• Уровень теплотрассы или её сегмента ваше точки промерзания грунта
• Несвоевременный слив воды из контура
• Скрытые проблемы, которые долго время себя внешне никак не проявляют (например, снижение эффективности подогрева труб или фоновая утечка на трассе). Последний случай – самый тяжёлый, так как не все коммуникации оборудованы ППУ-изоляцией, которая помогает обнаружить место прорыва. А найти его зимой, когда дороги покрыты метровым слоем снега и льда на участке длиной в 2-3 километра, – то ещё «удовольствие».

Как разморозить систему отопления самому?

Прежде всего отметим два момента, о которых не стоит забывать. Во-первых, беда уже произошла, поэтому бессмысленно искать виноватого, выяснять отношения с коммунальщиками и экстренно заниматься утеплением трубы. Во-вторых, все предлагаемые ниже мероприятия ориентированы на владельцев коттеджей, а не городских квартир, живущих в многоэтажных домах. Если проблемы с отоплением возникли именно там, следует вызвать аварийную бригаду. А вот от звонка знакомому сантехнику лучше воздержаться, так как перекрыть трубу он объективно не в состоянии. Его можно (и нужно!) будет привлечь впоследствии, но не более того.

Также просим учесть, что предлагаемые способы позволяют разморозить систему отопления в доме, но они не смогут устранить течь. Если проблема перешла в стадию «течёт кипяток», вам понадобится помощь опытного сантехника из коммунальной службы. И помните, что тянуть со звонком в диспетчерскую нельзя: если потерять время, потенциальные последствия массивного прорыва трубы на нескольких участках будут катастрофическими!

Способ №1: Кипяток

Аккуратно, в несколько слоёв, обмотайте участок трубы тканью, подставьте под самый низ таз (ведро, кастрюлю, канистру) и начните поливать проблемную зону горячей водой. Рекомендуем заручиться поддержкой кого-то из домочадцев, в задачу которого будет входить доставка самого кипятка.

Внимание!

• Способ достаточно трудоёмкий и весьма затратный по времени, т. к. на всю работу вам понадобится 10-12 часов.
• Подходит исключительно для подземных сооружений.

Способ №2: Фен

Для начала примерно оцените масштаб проблемы. Если замёрзла система отопления в частном доме на относительно небольшом участке, подойдёт обычная бытовая модель (возьмите у жены её любимый Philips или Roventa). Если же ситуация близка к критической, понадобится специальный строительный фен.

Внимание!

• Пластиковые трубы могут расплавиться от высокой температуры. Поэтому убедитесь, что вы правильно выставили мощность устройства.
• Чтобы уменьшить до минимума утечки тепла, можно попробовать соорудить вокруг проблемной зоны небольшой навес (плёнка, полиэтилен). В крайнем случае, подойдёт несколько одеял, с которыми потом придётся, увы, попрощаться.
• Если в зоне непосредственной близости есть фитинги, входы или повороты, их также следует прогреть, иначе они могут просто застрять в трубе.

Способ №3: Сварочный аппарат

Мы не предлагаем заниматься непосредственным ремонтом трубы, т. к. это требует большого опыта и специальных знаний. Но если присоединить к одному её концу (до точки замерзания) плюсовый контакт, а к другому (после него) минусовый и включить сварочный трансформатор, то ледяная закупорка быстро растает. Процедура во многом напоминает приготовления чая с помощью кипятильника, только масштабы чуть другие.

Внимание!

• Для работы с пластиковыми трубами понадобится медный кабель с сечением 2,5 мм.
• За расплавление трубы можете не опасаться – она остаётся холодной.
• Чтобы максимально быстро избавиться от оставшейся воды, воспользуйтесь компрессором.

Ещё раз напомним, что устранение проблемы лучше всего поручить знающему сантехнику, иначе вам придётся только на самого себя, если что-то пойдёт не так.

Профилактические мероприятия

Все известно, что лучше ограничить количество жирной и острой еды, чем впоследствии лечиться от гастрита или язвы. То же самое можно сказать о теме, которую мы с вами сегодня обсуждаем. Если замёрзла система отопления, то прежде всего проблему необходимо устранить. А когда это будет сделано, задумайтесь о том, можно ли предотвратить беду в дальнейшем. Уверяем, это обойдётся значительно дешевле, чем ликвидация полномасштабной аварии при минусовой температуре.

Промывка

Выполняется строго до начала отопительного сезона, либо же при перекрытом вентиле. Процедура заключается в прокачке через трубы горячей воды до тех пор, пока на выходе вы не получите абсолютно прозрачную жидкость. Если же система отопления была выключена долго время, вам дополнительно понадобится металлическая щётка для грубой механической очистки. Процесс довольно длительный и трудоёмкий, но он позволяет значительно снизить вероятность аварии в отопительный сезон.

Установка радиаторов отопления

Зачем это делать, спросите вы, если они, казалось бы, работают нормально? Дело в том, что со временем батареи изнутри забиваются, сужаются просветы, по которым циркулирует теплоноситель, что ведёт к снижению эффективности системы и повышает риск аварии. Если радиатор относительно «молод» (3-5 лет), то никакого смысла тратить деньги, конечно же, нет. Но если он «помнит» времена застоя, пионеров и первомайские демонстрации, замена – лучший выход.

Установка труб с ППУ-изоляцией

Оптимальный вариант для тех случаев, когда проектирование системы отопления коттеджа только ведётся, а сам дом ещё не сдан в эксплуатацию. Такие трубы позволяют точно определить место утечки или истончения оболочки, избежав значительных затрат времени и средств в случае поиска проблемного участка. В идеале трубы с ППУ-изоляцией должны быть установлены на всём пути от распределительного узла до вашего дома.

Проверка герметичности

Смысл сводится к тому, что давление в только что заполненном и закрытом контуре должно соответствовать тому, которое имеется на выходе спустя несколько часов (дней). Если показатели, снятые манометром, ниже (т.е., к примеру, была 1 атмосфера, а имеем «всего» 0,8), то значит где-то есть утечка. Естественно, заниматься такими проверками лучше до наступления отопительного сезона.

Устранение воздушных пробок

Для этого просто стравите оставшийся с лета воздух в радиаторах (понадобится ручной кран или автоматический клапан). Последние расположены на верхнем участке подконтура.

Антифриз

Если вы подключены к замкнутому (индивидуальному) отопительному контуру, его лучше заполнить не обычной водой, а специальным жидкостью, которая никогда не замерзает. Подойдут пропиленгликоль, этиленгликоль или их комбинация.

Дополнительная защита трубы

Метод особенно хорошо для профилактики промерзания в редко посещаемых помещениях (например, в подвале). Система анти-оледенения, по сути, представляет собой «обвязку» трубу особым терморезистивным кабелем с последующей намоткой хорошего утеплителя.

Отдельно хотелось бы отметить один момент. Если замёрзла система отопления в частном доме, иногда виновником является… недостаточная тяга дымохода. Связь тут самая прямая. Если труба покрыта продуктами сгорания, а для топки используются хвойные породы деревьев, котёл часто переходит в экономный режим, из-за чего снижается температура носителя, что, в свою очередь, повышает вероятность замерзания. Следовательно, перед отопительным сезоном стоит вызвать специалиста и прочистить загрязнения.

Компания «ВЫСОТА СТРОЙ ПРОЕКТ» искренне желает, чтобы даже суровые зимы никак не сказались на тепле и уюте вашего домашнего очага. Мы всегда рады помочь вам справиться с любой проблемой, связанной с отоплением. Обращайтесь к нам при первых признаках беды и убедитесь в том, что качественный клиент-ориентированный сервис вполне сочетается с доступными ценами!

Ошибки при сооружении дымоходов | Отопительное оборудование и инженерные системы

Часто при возведении дымоходов совершаются ошибки, которые могут стоить очень дорого и даже привести к непоправимым последствиям. Причем домовладелец замечает огрехи порой слишком поздно, когда начинает испытывать определенные неудобства при использовании печи или камина. Людям приходится тратить деньги на своевременное устранение возникающих проблем либо капитальный ремонт дымового канала, ведь его неправильная работа вполне способна стать причиной пожара.

Чаще всего ошибки, допущенные при выборе, проектировании и монтаже систем отвода дымовых газов, приводят к нарушению тяги или разрушению стенок дымохода, из-за чего возможно возгорание прилегающих к ним строительных конструкций. Причины этого неприятного явления могут быть самыми разными.

Независимо от материала, из которого сделан дымоход, срез трубы должен подниматься над наружной поверхностью кровли на высоту, рекомендуемую нормативными документами — СНиП 41-01-2003, пункт 6.6.12; оголовок конструкции венчает дефлектор, вполне эффективно защищающий канал от попадания атмосферных осадков и повышающий силу тяги за счет подсоса дыма с использованием энергии ветра

Куда ветер — туда дым

Нарушение тяги в дымоходе — это либо ее недостаточная, либо избыточная сила. В обоих случаях печь или камин перестанут оправдывать ожидания своих владельцев: топливо будет плохо разгораться и гаснуть, а топка — дымить. Причинами возникновения подобной ситуации могут быть:

• слишком малая высота всей дымовой трубы или той ее части, которая возвышается над крышей дома;
• неправильно выбранное сечение дымоотводного канала: при слишком узком проходе не обеспечивается выход всей массы образующихся газов, а при чрезмерно широком — хуже прогреваются стенки дымохода, возможно возникновение завихрений, а холодный уличный воздух может образовать обратные потоки;

• недостаточное утепление трубы;
• избыточная длина или же угол наклона участ­ков дымохода, отклоняющихся от вертикали, особенно в верхней части канала;
• нехватка воздуха, требующегося для нормального горения: в конструкции дымовой трубы следовало предусмотреть дополнительный приточный канал.

Отвод дымовых газов и подача воздуха для горения в современных низкотемпературных котлах организуются с помощью коаксиальных газоходов

При недостаточной высоте дымовой трубы над кровлей часто происходит опрокидывание тяги — виной тому ветер. У конька крыши возникают завихрения воздушного потока, который направлен вниз и, если выход дымохода расположен на подветренном скате, способен задувать дымовые газы обратно в дымоход.

Чтобы задувания не происходило, его оконечная часть должна:
• возвышаться не менее чем на 0,5 м над плоской крышей, а также коньком или парапетом скатной конструкции, если до них не более 1,5 м;
• располагаться не ниже конька или парапета, если до них от 1,5 до 3 м;
• находиться выше (или на уровне) линии, проведенной от конька вниз под углом 10° к горизонту, если труба удалена от конька на расстояние более 3 м.

Специальный вентилятор, установленный внутри дымохода, позволит обеспечить необходимую силу тяги, а устройство, смонтированное в виде насадки на верхнюю часть трубы, будет играть еще и роль дефлектора

Разрежение в дымоходе, необходимое для создания хорошей тяги, зависит от его высоты.

Минимально допустимым значением этого параметра является 5–5,5 м от колосника топки до верхнего среза трубы. Такие требования легко учесть в процессе строительства одно- или двухэтажного дома, однако их соблюдение сопряжено с некоторыми сложностями при установке камина на верхнем мансардном этаже: высота потолков и чердака может оказаться недостаточной.

Хорошая тяга зависит и от правильно рассчитанной площади сечения дымохода, подобранной в соответствии с мощностью генератора тепла. При невысокой температуре отходящих газов, например, в случае использования современных низкотемпературных котлов, для повышения эффективности работы дымового канала применяются электрические дымососы, устанавливаемые на верхней оконечности конструкции и представляющие собой вентилятор, лопасти которого укрепляются на вертикальной оси. Устройство принудительно удаляет продукты сгорания топлива из трубы, усиливая разрежение в трубе и за счет этого обеспечивая необходимую силу тяги.

Для защиты мест прохождения кровли дымоходом применяются специальные накладки

Как вариант, недостаточная эффективность функционирования дымохода может наблюдаться из-за слишком быстрого остывания дымовых газов: особенно часто это происходит в холодное время года при плохой теплоизоляции стенок трубы. Кстати, иногда для восстановления необходимой тяги достаточно утеплить относительно небольшой участок конструкции в ее верхней части.

Источником возникновения проблем при отведении дыма выступают также недопустимые отклонения канала от вертикали. Согласно нормам, при использовании дровяных генераторов тепла они могут составлять не более 30° на участках длиной до 1 м. Дымоходы, к которым подсоединены камины с открытой топкой, должны быть прямоточными и строго вертикальными, и нарушать это правило нельзя ни в каком случае. Такие ограничения связаны с повышенной пожароопасностью подобных очагов, и хорошая тяга служит определенной защитой от возгорания расположенных рядом предметов и конструкций.

Главные инструменты трубочиста — это металлический шар на веревке и щетка-ерш. Специальная щетка с составной ручкой чистит дымоход наиболее эффективно

Бывает, что зимой из неработающего камина дует, тянет холодом, то есть в помещение поступает морозный воздух с улицы. Это случается, когда наружный оголовок дымохода расположен ниже окончания вентиляционной вытяжки. Иногда из-за слишком большой и плохо утепленной мансарды. Но главной причиной является отсутствие правильно организованного притока воздуха в комнаты, что приводит к понижению давления внутри дома по сравнению с наружным. Законы физики неумолимы: компенсация возникающего перепада достигается наиболее простым и доступным способом, то есть через дымоход.

Избыточная тяга в трубе приводит к слишком быстрому и неэффективному прогоранию топлива: зачастую этот процесс сопровождается активным и весьма опасным выбрасыванием искр над крышей. Впрочем, справиться с этим неприятным явлением поможет регулировка положения шиберной заслонки.

Технология France-Turbo: турбинный электродвигатель внутри дымового канала

На всякий пожарный

Учитывая большую силу тяги, характерную для прямоточных дымоходов каминов с открытой топкой, во избежание возгорания кровли, особенно выполненной из горючих материалов, рекомендуется оборудовать оголовки дымовых труб искроуловителями. По тем же соображениям, согласно нормам, расстояние от наружных поверхностей кирпичных или бетонных дымоотводных каналов до стропил, обрешеток и других деталей крыши, способных воспламеняться, должно составлять не менее 130 мм, а от керамических труб без теплоизоляции и с ней — 250 и 130 мм соответственно. В местах прохождения дымоходами из кирпича перекрытий, сделанных из горючих материалов, нормируются расстояния между ними. Для незащищенных конструкций оно выбирается не менее 500 мм, а для защищенных — не менее 380 мм. Речь в данном случае идет о сооружении разделки, что характерно именно для кирпичных дымоотводных сооружений. А вот для современных модульных дымоходных систем (стальных типа «сэндвич» с внутренним слоем из базальтовой ваты, керамических концентрических и т.д.) четких норм не существует, поэтому при их монтаже не остается ничего другого, кроме как следовать инструкциям производителей.

Осаждающаяся на стенках дымоходов сажа препятствует нормальному дымоотводу и может воспламениться, став причиной возникновения пожара

Присоединять печи к дымоходам можно при помощи дымоотводов длиной не более 0,4 м. При этом должно выдерживаться расстояние не менее 0,5 м от верхней части данного элемента до потолка из горючих материалов при отсутствии защиты от воспламенения и как минимум 0,4 м — при ее наличии. По тем же нормам низ рассматриваемого соединителя отдаляется от сгораемого пола на 0,14 м и больше. Дымоотводы, разумеется, делаются из негорючих материалов.

Материальное соответствие

Современные отопительные котлы характеризуются высокой тепловой эффективностью: почти у всех газовых, жидкотопливных и даже твердотопливных моделей КПД составляет не менее 84%, а обычно превышает 90%, причем «рекордсменами» в этой области являются конденсационные модели.

Стальные и керамические дымоходные системы внутри зданий размещаются в шахтах, наличие которых рекомендуется предусматривать на стадии проектирования дома

Такая производительность благоприятно сказывается на экологии: за счет более полного сгорания топлива максимально снижается уровень вредных выбросов в атмосферу, что к тому же помогает сэкономить энергетические ресурсы и денежные средства пользователя. Однако неизбежным следствием подобного технического совершенства является низкая температура отходящих газов, которая может составлять всего 100–120°C. Она не только становится причиной ухудшения тяги, но и приводит к образованию конденсата с оседанием его на стенках дымохода из-за присутствия водяного пара в составе отводимого дыма. При его изначально невысокой температуре конденсация жидкости происходит еще внутри дымовой трубы: если последняя не успела прогреться или изначально не была утеплена, то рассматриваемый процесс протекает особенно быстро. Оседая на стенках канала, вода растворяет неорганические вещества, имеющиеся в продуктах горения, и превращается в крайне агрессивную смесь серной и азотной кислот.

Дымоход следует изолировать от конструкций, сделанных из горючих материалов. Согласно нормам, дымоход может отклоняться от вертикали на угол до 30° при длине участка не более 1 м

Конденсат может образовываться в достаточно больших количествах, ведь при сжигании 1 м³ природного газа, широко используемого в качестве топлива для бытовых отопительных котлов, выделяется порядка 2 л жидкости, в виде пара уносящейся из топки вместе с дымовыми газами. Кирпичные дымоходы оказались чрезвычайно уязвимы к такому воздействию: упомянутые кислоты разъедают поверхность кирпича, проникают внутрь кладки, разрушают дымовую трубу, а затем и отделку дома, штукатурку, бетон. По этой причине подобные конструкции, хорошо зарекомендовавшие себя при использовании с традиционными печами и каминами, без определенной доработки практически не подходят для современного котельного оборудования. Здесь следует применять дымоходы из современных материалов, специально разработанные для низкотемпературных отопительных агрегатов. Наиболее широкое распространение получили стальные трубы — одностенные, которые в таком случае монтируются внутри кирпичного дымохода, и двустенные типа «сэндвич» с прослойкой в виде минерального негорючего утеплителя из базальтового волокна. Для этих целей выпускаются также керамические концентрические дымоходы и системы из полимерных материалов. Существуют даже стеклянные дымоотводные конструкции. К слову, все перечисленные материалы рассчитаны на определенный диапазон рабочих температур и далеко не всегда могут применяться с печами или каминами, жар от которых бывает недопустимо высоким.

Чтобы избежать трудностей и неудобств, связанных с внеочередным ремонтом дымохода, следует изначально подбирать систему дымоотведения с учетом соответствия характеристик генератора тепла и материалов дымохода.

При монтаже трубы на фасаде здания фиксирующие скобы ставятся с шагом 2,5 м

Для изготовления дымовых труб ведущие производители используют нержавеющую сталь марки 1.4571, хорошие антикоррозионные свойства которой обеспечиваются повышенным содержанием хрома, а также присадками на основе молибдена и никеля. Гладкая полированная поверхность дымоходов из нержавейки снижает аэродинамическое сопротивление магистрали, минимизирует возможность отложения сажи и способствует быстрому удалению конденсата, который в большинстве таких систем стекает по цоколю трубы, отводится к топливнику через сифон, нейтрализатор или напрямую, а затем сбрасывается в канализацию.

Дымоходные трубы из нержавеющей стали, в зависимости от ее качества, пригодны для всех видов топлива и топочных систем. По рекомендациям разработчиков они могут применяться как при рабочей температуре, достигающей 600°C, так и в паре с конденсационными котлами, где отходящие газы охлаждены ниже точки росы. Согласно российским нормативным документам, модульные двухслойные сборные дымоходы из нержавейки со слоем тепловой изоляции из негорючего материала допускается подвергать воздействию температуры не выше 500°С. Следует заметить, что в печной или каминной трубе она поднимается до 1000°C лишь при возгорании сажи, а в обычных случаях не превосходит уже упомянутые 600°C.

В двустенных системах теплоизолирующий материал, заключенный между внутренним и внешним слоями, снижает потери тепла дымовых газов через стенки дымохода, препятствуя их остыванию ниже точки росы, и образования конденсата не происходит. Чтобы дым не проникал через стенку конструкции, то есть вода не конденсировалась с ее внешней стороны, современные дымоходы изготавливаются в газоплотном исполнении.

Отверстия в оголовке дымовой трубы и дефлектор с механической турбиной служат для усиления тяги в канале

Двухслойные стальные дымовые трубы

На российском рынке предлагают фирмы Schiedel, Jeremias, Raab и Rosinox (Германия), Fineline (Венгрия), Camin Wierer (Италия) и другие. Из российских изготовителей аналогичной продукции можно упомянуть компании «ДомоТехника» и «Элитс».

Для поквартирного теплоснабжения в многоэтажных домах ведущие производители дымоходов рекомендуют систему LAS (воздух-газ). В данном случае дымовые газы удаляются по внутренней трубе, а воздух, необходимый для горения топлива, подается к котлу по каналу между ней и стенками шахты. Применение LAS делает возможной эксплуатацию газовых отопительных агрегатов в режиме, независимом от воздухообмена в помещении, то есть такой подход в наибольшей степени соответствует требованиям СНиП 41-01-2003 (п. 6.2.2), которые предписывают устанавливать в квартирах генераторы тепла исключительно с закрытыми камерами сгорания. Данную продукцию, выпускаемую из полимерных материалов, на российском рынке предлагает, в частности, компания Viessmann.

Становящиеся все более популярными конденсационные котлы полезно используют скрытую теплоту дымовых газов, температура которых в результате понижается до такой степени, что нельзя исключать выпадения конденсата в дымоходе даже при хорошей теплоизоляции последнего. В качестве средства борьбы с коррозией внутренних стенок дымоходных труб компания Fineline рекомедует применять полимерный вкладыш Furanflex, имеющий цельнокроеную структуру. Это приспособление подходит для защиты кирпичных и стальных каналов любой длины, а его монтаж осуществляется без разламывания стены. В то же время полимеры не выдерживают высоких температур, из-за чего не могут использоваться для отвода дымовых газов от печных и каминных топок.

При монтаже стального дымохода на выходе конструкции из стены необходимо установить дополнительное крепление, причем колена и отводы не являются опорными элементами, их нельзя прижимать к внешним поверхностям здания

Устойчивость к воздействию влажности и химически агрессивной среды — главное преимущество современных керамических дымоходных систем, которые пригодны для работы с любыми разновидностями отопительного оборудования. Изготовленная из высококачественной технической керамики дымовая труба невосприимчива к влаге, кислотам и перепадам температур, выдерживая до 1250°C. Такие дымоходы монтируются из керамических блоков, а надежное газоплотное соединение обеспечивается самой конструкцией канала в сочетании со специальным герметиком. Недостатками подобных систем являются их относительно большая масса, объем, а также высокая стоимость.

Горячая тема

В печах и каминах температура отходящих газов достаточно высока, и поэтому с ними разумнее всего использовать кирпичные или бетонные дымоходы, что, разумеется, не исключает возможности применения стальных либо глиняных конструкций. В принципе, асбоцементные аналоги тоже годятся, но в соответствии с нормами дымовые газы в данном случае не должны быть нагреты свыше 300°C. Желательно предусматривать для каждой печи отдельный канал дымоотведения, но можно присоединять к одному дымоходу и две печные топки, если они расположены на одном и том же этаже. При соединении дымовых труб в них следует предусматривать рассечки высотой не менее 1 м от низа стыка.

Если печи разрешается размещать лишь в одно- либо двухэтажных строениях, причем для генераторов тепла на каждом этаже должен быть устроен свой дымоход, то твердотопливные камины с закрытыми топками допускается устанавливать даже в многоэтажных жилых и общественных зданиях. При этом их необходимо присоединять к коллективной системе дымоотведения через воздушный затвор длиной не менее 2 м, исключающий распространение продуктов горения.

Дымоходы из технической керамики устойчивы к воздействию влаги и кислот, а также температуры до 1250°С

Ошибки при сооружении кирпичных дымоходов могут также касаться качества и особенностей кладки или выбора кирпича. В данном случае нельзя использовать его слабо обожженные стеновые или перегородочные разновидности. Толщина кладочных швов не должна превышать 5 мм, причем монтаж брусков на ребро не допускается. К существенным просчетам относится ступенчатая форма наклонных участков канала, которая приводит к образованию завихрений и снижению тяги. Неаккуратная колка кирпича, неправильное приготовление раствора, наличие пустот в кладочных швах и сдвоенных вертикальных швов — все это становится причиной возникновения проблем при эксплуатации кирпичных дымоходов.

При сооружении подобных конструкций не допускается применение пустотелого или поризованного кирпича. Для кладки топок печей и каминов, а также печных труб используются только огнеупорные керамические изделия. Технология их производства предусматривает обжиг при температуре 1300–1350°C, при этом цвет готовой продукции бывает разным — от почти белого до светло-коричневого, чаще — соломенного с коричневыми вкраплениями. С учетом конструктивных особенностей печных топок различного типа выпускается прямой и клиновидный (торцевой и ребровой) огнеупорный кирпич.

Состояние кирпичного дымохода требуется периодически контролировать: для упрощения этой задачи конструкции белят, так как черная копоть, свидетельствующая о наличии трещин и утечек дымовых газов, хорошо заметна именно на светлой поверхности.

Модульная дымоходная система для каминов

Стальная модульная система Groupe Poujoulat предусматривает охлаждение наружной стенки дымохода конвективным потоком воздуха с дальнейшим отводом последнего в подкровельное пространство и использованием для нужд системы теплоснабжения дома.

Модульная дымоходная система для котлов

Стальная модульная система дымоотвода Groupe Poujoulat для котлов надежно крепится на кирпичной стене, а оголовок трубы оснащается дополнительной насадкой, препятствующей охлаждению наружного участка конструкции.

Текст: Александр Преображенский

Как образование накипи влияет на теплопередачу

Один из способов сократить расходы на электроэнергию — обеспечить эффективную работу котлов и систем охлаждения, используемых в промышленности. Когда жесткая вода проходит по трубам, содержащиеся в ней примеси оседают внутрь, образуя накипь. При кипении воды примеси еще быстрее оседают на внутренней стороне труб в котле. Эти осажденные примеси со временем накапливаются. Они широко известны как масштабирование. Сужение диаметра труб из-за образования накипи увеличивает мощность насоса, необходимую для перемещения воды по трубам. Накипь также увеличивает термическое сопротивление трубы, в результате чего требуется больше тепла для кипячения воды или больше охлаждения для снижения температуры воды. Эффект масштабирования заключается в увеличении затрат на энергию из-за снижения эффективности.

Удаление накипи внутри труб — сложный, трудоемкий и дорогостоящий процесс. Обработка воды для предотвращения образования накипи более рентабельна, чем попытки удалить накипь после ее отложения. Программы очистки воды, устраняющие жесткость воды, играют важную роль в предотвращении образования накипи, снижающей эффективность теплопередачи. График на рис. 20 показывает взаимосвязь между толщиной накипи и эффективностью теплопередачи. По мере образования накипи внутри труб требуется больше энергии для нагрева или охлаждения воды.

 

Влияние жесткости воды на эффективность теплопередачи. По мере увеличения образования накипи внутри труб процент энергии, необходимой для нагрева или охлаждения воды, увеличивается линейно.

 

Когда внутри труб образуется накипь, кумулятивно увеличивается сопротивление теплопередаче. Это означает, что по мере того, как система становится менее эффективной, требуется все больше энергии для нагрева или охлаждения воды в загрязнённых трубах. Рис. 21. Поперечные сечения трубы, демонстрирующие образование накипи из-за жесткой воды. Обратите внимание, что накипь из-за жесткости воды может сопровождаться коррозией. Минеральный состав накипи может отражаться в цвете отложений.

 

Поперечные сечения трубы, демонстрирующие образование накипи из-за жесткой воды. Обратите внимание, что накипь из-за жесткости воды может сопровождаться коррозией. Минеральный состав накипи может отражаться в цвете отложений.

 

Накипь со временем продолжает накапливаться и часто сопровождается коррозией и дальнейшим сужением, если вода не подвергалась обработке для снижения жесткости. Когда трубы остаются необработанными, контролировать температуру технологической воды становится все труднее. Процессы теплопередачи, которые менее эффективны в отходах энергии и стоят дороже. Хотя программа водоподготовки стоит денег, затраты обычно компенсируются экономией, полученной за счет поддержания эффективности теплопередачи.

 

Накипь уменьшает площадь поперечного сечения внутри труб, увеличивая мощность насоса, необходимую для перемещения воды, а также снижая эффективность теплопередачи.

Быстрые ссылки

Найдите ближайший к вам очиститель воды: Свяжитесь с компанией в вашем регионе.

Что происходит с потоком воздуха в воздуховодах при изменении размера?

• 29.10.2018
• Эллисон Бейлс

проектирование воздуховодовраспределение тепла и охлажденияфизика

Продолжая изучение качества и фильтрации воздуха в помещении, мы возвращаемся к конструкции воздуховодов. Сегодняшний урок посвящен интересной части физики, применимой ко всему, что течет. Это может быть тепло, частицы или электромагнитная энергия. В нашем случае это воздух, жидкость, и рассматриваемая нами физика называется уравнением неразрывности. По сути, это закон сохранения, аналогичный закону сохранения энергии, и я буду использовать диаграммы, чтобы рассказать историю.

Основная непрерывность

Во-первых, у нас есть воздуховод. Воздух поступает в воздуховод слева. Когда воздух движется по воздуховоду, он сталкивается с редуктором, а затем с меньшим воздуховодом.

Что мы знаем о потоке здесь? Размышляя о законах сохранения, мы можем с уверенностью предположить, что каждая частица воздуха, попадающая в воздуховод слева, должна где-то выходить из воздуховода. Возьмем идеально закрытый воздуховод, чтобы воздух не вытекал по пути.

Но мы можем усилить наше утверждение от количества воздуха до скорости потока. Используя «эти надоедливые имперские единицы», мы можем сказать, что на каждый кубический фут в минуту (куб. фут/мин) воздуха, поступающего в воздуховод слева, соответствующий кубический фут/мин воздуха выходит из воздуховода справа. Мы обозначаем поток здесь символом q .

Итак, имеем сохранение воздуха — в воздуховоде воздух не образуется и не уничтожается — и имеем сохранение расхода. Скорость входящего потока равна скорости исходящего потока. Но чтобы сделать это второе утверждение, нам пришлось сделать предположение.

Мы знаем, что количество молекул воздуха должно быть одинаковым, несмотря ни на что, но сказать, что объем воздуха один и тот же, означает, что плотность не меняется. Мы предполагаем, что воздух несжимаем, когда говорим это. Это правда? Можем ли мы с полным основанием сказать, что воздух — несжимаемая жидкость?

Общий ответ на вопрос о несжимаемости, как вы знаете, состоит в том, что воздух, безусловно, является сжимаемой жидкостью. Но мы можем рассматривать его как несжимаемый в системах воздуховодов, потому что изменения давления, через которые он проходит, достаточно малы, чтобы плотность воздуха не менялась.

Вот почему наше утверждение выше о том, что скорость потока (в кубических футах в минуту) воздуха, поступающего в воздуховод, равна скорости потока воздуха, выходящего из воздуховода. У нас преемственность!

Но что происходит со скоростью?

Скорость воздуха в воздуховодах является решающим фактором в том, насколько хорошо воздуховоды выполняют свою работу по эффективному и бесшумному перемещению необходимого количества воздуха из одного места в другое. Мы подробнее рассмотрим эту тему в следующей статье, а пока давайте разберемся, что происходит со скоростью, когда воздух проходит из большего воздуховода в меньший.

Во-первых, возвращаясь к нашему утверждению о равных расходах, давайте рассмотрим равные объемы воздуха, проходящего через систему воздуховодов. Допустим, узкая синяя полоска в большем воздуховоде представляет собой один кубический фут воздуха. Я показал поперечное сечение воздуховода, А ₁ , ниже этой полосы.

В меньшем воздуховоде тот же кубический фут воздуха распределяется по большей длине, потому что поперечное сечение A ₂ меньше. Имеет смысл, верно? Вы получаете равные объемы, потому что объем в каждом случае равен площади поперечного сечения, умноженной на длину.

Следующим шагом будет понимание того, что эти разные длины означают для скорости. Согласно нашему уравнению для расхода, q _in = q _out , в то время как вся узкая воздушная пробка слева сдвинется вперед на одну длину, более широкая воздушная пробка справа также сдвинется вперед на одну длину.

Вот так.

Красная стрелка показывает начальное расстояние между двумя воздушными пробками. Как видите, расстояние между ними увеличилось.

В следующем временном блоке узкая вилка продвигается вперед еще на одну длину. Жировая пробка также смещается вперед на одну из своих длин.

И еще раз.

Каждый раз, когда воздух продвигается на один кубический фут, воздух в меньшем канале перемещается дальше, чем воздух в большем канале. Другими словами, скорость в меньшем канале выше, чем в большем канале. И это связано с площадью поперечного сечения.

Это уравнение для площади и скорости называется уравнением неразрывности для несжимаемых жидкостей.

Стивен Доггетт, доктор философии, LEED AP, провел моделирование вычислительной гидродинамики (CFD), используя геометрию моих диаграмм выше, и получил несколько хороших изображений поля скоростей. Вот первый, смоделированный для ламинарного потока:

Интересно посмотреть, как меняется скорость в переходнике. Следует отметить, что в этом моделировании предполагался ламинарный поток, тогда как в реальных воздуховодах будет некоторая турбулентность. И поскольку вам интересно, вот его симуляция того же самого, но с турбулентностью:

Немного медленнее. Еще немного экшена на поворотах. Немного более плоский на уменьшении. В целом, довольно похожи, и оба действительно интересны для просмотра.

Ключевым выводом здесь является то, что воздух движется из большего воздуховода в меньший, скорость увеличивается. Когда он движется от меньшего к большему воздуховоду, скорость уменьшается. В обоих случаях скорость потока — количество воздуха, проходящего через воздуховод, в кубических футах в минуту — остается неизменной.

Применение уравнения неразрывности

Поскольку мы только что рассмотрели проблемы фильтрации воздуха в моей предыдущей статье, вы можете предположить, что это имеет какое-то отношение. И вы правы. Многие фильтры вызывают проблемы с потоком воздуха из-за чрезмерного перепада давления. Чтобы решить эту проблему, вы должны понимать взаимосвязь между площадью фильтра, фронтальной скоростью и падением давления. Здесь задействовано уравнение неразрывности. Я буду углубляться в это, и скоро выйдет пара статей.

Уравнение непрерывности также имеет решающее значение для поддержания скорости в воздуховодах там, где вы хотите. Если оно будет слишком высоким, вы получите слишком большое падение давления и, возможно, шум.

Кроме того, возникает проблема подачи кондиционированного воздуха в помещения с нужной скоростью для достаточного перемешивания воздуха в помещении. Это похоже на проблему с фильтром, когда вам нужно смотреть на спецификации производителя для регистров подачи, за исключением того, что вы не пытаетесь минимизировать падение давления, как с фильтрами.