Дымоходы для котлов: материалы труб, особенности монтажа, решение проблемы конденсата

Дымоход: внутренний и наружный

При выборе дымоходной системы котла (теплогенератора) для коттеджа следует учитывать несколько моментов. Один из главных — где будет установлен котел. Если в помещении, граничащем с наружной стеной здания, тогда возможны два варианта отвода дымовых газов: во-первых, по дымоходу, расположенному внутри дома и выходящему на улицу через крышу, а во-вторых, по дымоотводу, проходящему через ограждающую стену и затем соединенному с дымоходом, пристроенным к фасаду здания. Если же котельная находится в центральной части коттеджа и не примыкает к наружной стене, тогда возможен только вариант внутреннего дымохода.

Между тем диаметр дымового канала задан диаметром патрубка, предусмотренным в котле (этот диаметр зависит от марки и мощности теплогенератора). Учитывая, что наружную дымовую трубу сооружают, как правило, на завершающей стадии или даже по окончании строительства здания, ее диаметр подбирают к уже приобретенному заказчиком котлу, и проблем несовпадения диаметров патрубка и дымохода не возникает. Иное дело внутренний дымоход, ведь это конструкция, возводимая обычно в процессе строительства дома, и потому надо заранее знать, дымовой канал какого диаметра понадобится, и, следовательно, на этапе проектирования определиться с моделью котла. Однако на практике нередки случаи, когда по мере возведения здания появляются дополнительные тепловые нагрузки, для которых требуется котел большей мощности — с дымоходом более широким, чем уже построенный. Что делать? Строительные нормы запрещают подключать котел к зауженному дымоходу. Поэтому в случае газовых котлов с атмосферной горелкой (где воздух, необходимый для воспламенения топлива, поступает в топку за счет естественной тяги в трубе) есть, как правило, только один выход — поменять агрегат на котел той же мощности, но с вентиляторной горелкой (где воздух подается принудительно — с помощью встроенного в горелку вентилятора), поскольку его дымоход обычно меньшего диаметра.

Если же пренебречь нормами и подключить теплогенератор к более узкому, чем требуется, дымоходу, то не избежать проблем. Во-первых, газоснабжающая организация может отказать в подключении коттеджа к газопроводу. Во-вторых, даже если атмосферный котел будет подсоединен к магистральной сети, дымоход не обеспечит приемлемой тяги, так что теплогенератор не сможет работать в нормальном режиме. А когда заужена дымовая труба агрегата с вентиляторной горелкой (жидкотопливного или газового), то в ней повышается скорость отходящих газов, поток становится турбулентным, отчего в дымоходе появляется гул, мешающий обитателям дома.

Материал дымохода

Согласно СП 31-106-2002 «Проектирование, строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов», допустимо отводить дымовые газы от котла в дымоходы со стенками, выложенными из полнотелого глиняного кирпича, и в асбестоцементные трубы. Однако большинство специалистов категорически не рекомендуют использовать эти материалы в сочетании с котельным оборудованием. Дело в том, что температура дымовых газов теплогенераторов на газе и жидком топливе низкая (в сравнении, например, с каминами на твердом топливе) и быстро достигается точка росы. Кроме того, современные котлы в большинстве своем работают в тактовом режиме: часто включаются и выключаются, поддерживая нужную температуру теплоносителя, из-за чего дымоход не успевает в достаточной мере прогреться. В результате создаются условия для обильной конденсации в трубе водяного пара, имеющегося в продуктах сгорания. Притом в конденсате содержатся агрессивные кислоты (азотная, серная и др.), которых особенно много в случае котла на дизельном топливе. К тому же у такого агрегата еще и продукты сгорания в целом обладают повышенной кислотностью. Однако ни глиняный кирпич, ни асбестоцемент не являются кислотоустойчивыми материалами, а последний отличается еще и высоким водопоглощением, так что выполненные из них дымоходы при постоянной эксплуатации разрушаются в течение 2–4 лет.

Приемлемый материал для котельного дымохода — нержавеющая сталь. Но и здесь есть нюанс — ее марка. Сравнительно дешевая сталь AISI 304 не обладает кислотоустойчивостью, и труба из нее, подключенная к газовому или жидкотопливному котлу, уже через 1,5 года может покрыться изнутри ржавчиной. Поэтому для таких агрегатов рекомендуют использовать трубы из более дорогой, но стойкой к кислотам стали AISI 316 и 321.

Стальные дымоходы бывают одно- и двухстенными. Одностенные конструкции применяют для монтажа внутри отапливаемого здания, их чаще всего прокладывают в кирпичных шахтах (в том числе при необходимости санации старых кирпичных каналов). Однако ту часть одностенного дымохода, которая находится в холодной зоне (на неутепленном чердаке, над крышей), придется обязательно теплоизолировать (например, базальтовой ватой, керамзитом, перлитовым песком), иначе в ней станет скапливаться большое количество конденсата. Зимой он будет замерзать, превращаясь в лед, и ухудшать тягу. Очевидно, что возводить кирпичную шахту, утеплять ее и закреплять в ней одностенную трубу трудоемко и дорого, поэтому в большинстве случаев разумнее остановить выбор на двухстенных стальных конструкциях, представляющих собой «сандвич» — наружную и внутреннюю трубы, между которыми находится прослойка из негорючей теплоизоляции (преимущественно каменной ваты), препятствующей промерзанию дымохода. Такие трубы монтируют как внутри, так и снаружи дома, правда, в первом случае слой утеплителя составляет обычно 25–35 мм (иногда — 50 мм), а во втором — 35–50 мм.

Оптимальным, но в то же время недешевым решением можно считать «сандвичные» дымоходы с внутренней керамической трубой, средним слоем из негорючей теплоизоляции и оболочкой из легкого бетона (впоследствии закрываемой облицовкой) или из нержавеющей стали. Керамическая труба обладает очень высокой стойкостью к воздействию кислот, что гарантирует долговечность дымохода котла на любом виде топлива. Такие конструкции также собирают по модульному принципу, поэтому они просты и быстры в монтаже.

Отметим, что в нижней части любой дымоходной системы обязательно предусматривают емкость для сбора конденсата, чтобы он не попадал в топку котла. Но при этом возникает проблема отвода конденсата, скорость образования которого достигает 2–5 л/ч. Согласно европейским нормам, в случае котла мощностью до 50 кВт (а коттеджу обычно больше и не требуется) разрешено сливать конденсат без нейтрализации в централизованную канализацию (при условии, что в ней не используются септики). Если же на объекте локальная канализация (сточные воды попадают в септики), то отводить конденсат в нее нельзя: он погубит микрофлору очистной системы. Придется либо приобретать специальные устройства нейтрализации конденсата (в качестве нейтрализующего средства применяют, например, гранулы гидролита магния), после которых воду можно сливать в септик. Но притом понадобится регулярно добавлять нейтрализующее вещество. Либо отводить конденсат в особую емкость или в ливневую канализацию. Однако вопрос дальнейшей утилизации этого конденсата остается открытым.

Коаксиальные трубы

Особая разновидность стальных дымоходов для газовых котлов — коаксиальные, где по внутренней трубе из топки за счет вентилятора выбрасываются отработанные газы, а по внешней засасывается воздух для горения топлива. Такие дымоходы подходят только для теплогенераторов с закрытой камерой сгорания — обычно это настенные агрегаты. Достоинство коаксиальной системы — возможность выводить дымоход горизонтально через наружную стену (с уклоном 1–2° вниз), притом длина трубы может составлять всего 1–3 м. Однако мнения специалистов по вопросу такого способа вывода трубы диаметрально противоположны. Одни полагают, что это решение является удачным, поскольку короткая труба позволяет значительно сэкономить на дымоходе: меньше затраты на саму трубу, не понадобится создавать для нее шахту и осуществлять пожаробезопасный и герметичный проход этой шахты через межэтажные перекрытия и крышу. Кроме того, не составит большого труда организовать такой дымоход в уже построенном здании.

Другие специалисты, напротив, решительно возражают против вывода коаксиальной трубы через стену. Во-первых, отходящие дымовые газы могут направляться в сторону дома, и зимой содержащаяся в них влага будет конденсироваться на фасаде, что не украсит его внешний вид и постепенно приведет к разрушению отделочного материала (штукатурки, кирпича и пр.). Во-вторых, дымовые газы могут попасть внутрь жилых помещений во время их проветривания через выходящие на фасад окна. В-третьих, зимой тактовый режим работы котла способствует образованию конденсата и появлению наледи в канале приточного воздуха при остановках агрегата, из-за чего ему будет не хватать воздуха, и он остановится совсем. Наконец, в-четвертых, зимой в северных регионах холодный наружный воздух не успевает прогреться на коротком пути к топке в коаксиальном дымоходе, что может приводить к перерасходу газа. Учитывая все минусы, специалисты предлагают выводить коаксиальный дымоход вертикально — через помещения и крышу (с обязательным утеплением части трубы, возвышающейся над кровлей) или через пристроенную к фасаду утепленную шахту. Тем самым указанные проблемы решаются, но дымоход из экономичного превращается в один из наиболее дорогих

Конденсационные котлы

Своя специфика у дымоходов газовых конденсационных котлов. У этих теплогенераторов самый высокий КПД, достигаемый за счет использования дополнительного тепла от конденсации в топке котла водяных паров, имеющихся в продуктах сгорания топлива. Но у такого агрегата довольно низкая температура и высокая влажность отходящих газов, что оборачивается большим объемом осаждающегося конденсата в дымоходе. Поэтому для конденсационных котлов обычно применяют либо полимерные трубы (сертифицированные для использования в подобных системах), либо особые керамические дымоходы с минимальным коэффициентом водопоглощения материала внутренней трубы.