Конденсат в дымоходных трубах: основные причины образования
Всем известно, что конденсат – мельчайшие водяные капли, оседающие на стенках дымоходов, — негативно влияет на качество воздуха в отапливаемом помещении и состоянии дымоходных труб, по которым отводятся углекислый газ и другие продукты горения. При постоянном наличии и регулярном, частом проявлении конденсата тяга в дымоходах ослабевает, газ и дым отводятся из помещений плохо, и поэтому в помещениях ощущается запах гари, становится тяжело дышать. Кроме того, при постоянном оседании водяных паров разрушаются и сами трубы для дымохода, особенно если они устроены из кирпича — кирпичная кладка пропитывается влагой и разрушается, а на поверхностях дымоходных каналов появляются смолистые отложения.
Чтобы избежать появления конденсата, его пагубного влияния на работу и состояние дымохода, необходимо знать, почему и из-за чего он появляется, и как не допустить его появления и оседания на стенках дымоходных труб.
Температура «точки росы»
Главная причина образования конденсата – низкая, ниже температуры «точки росы», температура внутренней поверхности труб, из которых устроены дымоходы. В прогретых трубах водяные пары вместе с образовавшимися газами отводятся, уносятся наружу.
Конденсат же образуется и оседает в том случае, если стенки труб внутри холодные, не прогреты до нужной температуры, так как водяные пары, двигаясь вверх по трубам, охлаждаются и превращаются в мельчайшие капли.
Температура «точки росы « — это та температура, при которой водяные пары способны полностью насытить объем отводимых газов. Эта температура определяет границу, за пределами которой водяные пары, содержащиеся в продуктах сгорания, начинают переходить в жидкое состояние. Если температура на внутренней поверхности труб для дымохода ниже температуры «точки росы», то водяные пары начинают охлаждаться быстрее. Они превращаются в мельчайшие капельки воды и не насыщают собою продукты сгорания.
Для различных продуктов сгорания использующихся для отопления газов, она разная: от +44 до +61 °С. Температура «точки росы» для продуктов горения твердого топлива (угля, торфа, кокса) значительно выше, +70-110°С, иногда до +140-150°С. Чтобы избежать образования конденсата необходимо следить за температурой газов на выходе из дымоходов. В современных отопительных котлах эта температура регулируется автоматически или вручную.
Состояние дымоходных труб
На процесс образование конденсата большое влияние оказывает состояние дымоходных труб: их целостность, диаметр сечения, толщина и внутренняя поверхность их стенок. Водяные пары оседают внутри труб, если:
- Трубы повреждены — в них есть трещины и отверстия, сквозь которые проникает холодный воздух. Холодный воздух способствуют охлаждению отводимых газов и образованию конденсата.
- Внутренняя поверхность труб для дымоходов шероховатая. Шероховатости способствуют снижению тяги, и на них оседает сажа. Чем глаже внутренняя поверхность, тем больше сила тяги, тем быстрее продукты сгорания отводятся дымоходом и меньше вероятность появления конденсата.
- Сечение каналов дымоходов не соответствует объемам сжигаемого топлива — больше необходимого. По широким трубам небольшой объем газов поднимается медленно, и поэтому холодный воздух снаружи охлаждает их в трубе.
- Стенки дымоходных труб слишком тонкие или не утеплены. Толстые и утепленные снаружи стенки труб медленнее остывают и хорошо сохраняют тепло. Поэтому в них газы остывают медленнее и конденсат не оседает. Тонкие же стенки дымоходов плохо сохраняют тепло, охлаждаются быстро. А потому и вероятность оседания в них конденсата большая.
Влияние окружающей среды
Одной из причин оседания конденсата в дымоходных трубах являются климатические особенности региона и резкие перепады температуры окружающей среды. Если перепады значительные, (от плюсовой температуры к минусовой , с разницей в 10 и более °С ), то дымоходы резко и сильно охлаждаются. В результате возникает повышенная конденсация водяных паров на внутренней поверхности дымоходных труб. Влага накапливается и под действием морозов может образовать целые ледовые пробки. Поэтому после резкой смены температуры воздуха, необходимо обязательно поверять состояние труб дымоходов.
© 2004 ООО «Современные Дымоходные Системы» обращает Ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ч. 2 ст. 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения подробной информации о стоимости и сроках выполнения услуг, пожалуйста, обращайтесь к нашим сотрудникам. *Назовите кодовое слово САЙТ и получите цену указанную на сайте.
Почему образуется сажа и как с ней бороться
Сажа — это продукт неполного сгорания топлива. Горение — это реакция окисления. Углерод, содержащийся в топливе, при оптимальных уловиях окисляется до углекислого газа.
C+O -> CO2
Если при горении не хватает кислорода, то образуется угарный газ СО
Две основные причины образования сажи это недостаточная температура сгорания и недостаточное количество кислорода.
Чтобы сгорание дров было более полным, нужно максимально поднять температуру в топке. Для этого нужно исключить охлаждение топливника варочной плитой, котлом и т.д. Также для увеличения температуры в топке в верхней ее части делают шамотную решетку, которая часть излучения отражает назад в топку, повышая там температуру.
Много сажи образуется в металлических печах длительного горения. Кроме того, что металлические стенки печи сильно охлаждают топливник, там еще ограничивают подачу воздуха, и дрова уже не горят, а тлеют. В таких печах часто возникают проблемы из-за образования сажи в дымоходе.
О полноте сгорания топлива можно судить по цвету дыма, выходящего из трубы. Чем светлее дым, тем полнее сгорает топливо. Черный дым — это частицы сажи вылетают вместе с дымовыми газами. Большая часть сажи осаждается на стенках дымоходов. При полном сгорании дыма из трубы не видно совсем, а при морозе за -30 идет пар.
Также заметил, что при подбрасывании большого количества дров (5-6 поленьев) в топку с углями при открытом поддувале из трубы идет черный дым минут 5-7, потом он светлеет. Если в этом случае поддувало закрыто, а воздух подавать через приоткрытую конфорку, то дым идет светлый.
Дым из трубы
При подбрасывании малого количества дров (2-3 полена) черного дыма не наблюдал.
Отложение сажи в дымоходе ухудшает прогрев печи, т.к. сажа является теплоизолятором, и чем больше слой сажи, тем меньше нагревается стенка печи и больше тепла вылетает в трубу. Постоянное образование сажи приводит к заужению дымохода и, как следствие, снижению тяги. В этом случае дым начинает выходить в комнату.
Больше всего сажи образуется на изгибах дымоходов. В этих местах следует предусмотреть прочитски. Обязательно надо предусмотреть прочистку под трубой. Через нее можно будет вынуть сажу при механической чистке дымохода.
Чтобы в печи меньше образовывалось сажи нужно еще при строительстве далать швабровку каналов, чтобы было как можно меньше неровностей, на которые осаждается сажа. Также желательно теплоизолировать трубу. Если сажу долго не чистить, то она со временем уплотняется и чистить ее потом будет сложнее.
Нельзя сжигать в печи мусор, например пластиковые бутылки, пакеты. Также в фанере и ДСП содержатся вещества, которые способствуют образованию сажи. У меня один клиент за 2 месяца полностью засажил новую печь топкой отходами ДСП.
Рекомендуется чистить дымоход от сажи механически раз в год.
Честно скажу, у своей печи я эту рекомендацию не выполняю. За 11 лет, сколько стоит печь, ни разу не чистил с крыши. Летом как-то все некогда, а зимой опасно по крыше ходить. Пока острой необходимости в чистке не возникало.
Чтобы сажи в печи было минимум я топлю печь хорошо просушенными дровами, а также изредко сжигаю сухие осиновые дрова и сушеные картофельные очистки. После сжигания очисток при следующих 2-3 топках из трубы вместе с дымом вылетают хлопья сажи. Даже снял по этому поводу видео.
Почему из трубы идет дым?
Ответ кажется очевидным: потому, что печь топят, и в ней горит топливо. В нашем сознании эти вещи неразделимы: если печь топят углем, это всегда означает грязь и специфический угольный запах. Все это мы наблюдаем при отоплении частного дома, либо видим как «валит дым» из трубы котельной, которая отапливает поселок или город, особенно в безветренную погоду.
Оказывается, все не так просто: если топливо сжечь полностью, то из трубы будет идти прозрачный воздух и углекислый газ, а в холодное время мы будем видеть водяной пар (туман). А тот дым, который мы видим,— это несгоревшая газовая фаза топлива.
Возникает вопрос: откуда вообще берется эта газовая фаза? Если топить газом, то все понятно, но ведь уголь и дрова твердые? И почему эта таинственная газовая фаза сгорает не полностью?
Горящий газ — пламя, которое мы видим!
Чтобы понять это, рассмотрим процесс горения.
Итак, мы зажгли спичку. Если ее погасить, мы увидим, как от нее пойдет белый дымок. Это испаряются входящие в ее состав летучие вещества. Если нагревать древесину достаточно сильно, она на три четверти превратится в газ, тот самый беловатый газ, который мы на секунду увидели при тушении спички, а в остатке мы получим древесный уголь. При температуре около 200–300ºС, этот газ загорится. Горящий газ и есть пламя, которое мы видим.
Если температура в котле мала — происходит неполное сжигание газов!
Если нагревать дрова без доступа кислорода, мы превратим их в газ, который потом сжигается в горелке, так работает пиролизный котел. Во время войны на дровах работали даже автомобили.
Если температура в котле мала или в ней недостаточно кислорода, происходит неполное сгорание газов, и мы видим выходящий из трубы дым.
Похожим образом горит и уголь, ведь их состав очень похож: уголь — это та же древесина, за миллионы лет превратившаяся в камень. Но есть и отличия. В угле больше нелетучего углерода, есть негорючие минеральные добавки (зола), зато летучих веществ меньше: в буром угле их около 50%, в каменном 20–40%, а в антраците около 5%.
Газы просто улетают в трубу, вместо того чтобы обогревать!
Вспомним, как топят обычную деревенскую печь. На колосники в топку кладут немного дров и зажигают их. Когда дрова разгорелись, начинают засыпать уголь: сначала немного, а потом, когда первая порция разгорится, засыпают основную порцию угля.
В момент розжига дров и угля идет дым: температура в этот момент еще недостаточна для полного сгорания. Когда засыпали основную порцию угля, горящий нижний слой нагревает верхние слои, из них активно выделяется газовая фаза, но для ее сгорания недостаточно ни температуры, ни кислорода, так как колосники плотно закрыты углем, а воздух подается снизу через колосники и весь кислород расходуется в нижнем слое. Газы, вместо того, чтобы сгорать и обогревать наш дом, просто улетают в трубу. Так топится деревенская печь.
Производители стремятся сделать дешёвый и долговечный котел
Посмотрим, что происходит в «современных» угольных котлах с верхней загрузкой. Производители котлов стремятся сделать хороший котел, сделать его дешевым и долговечным, поэтому стенки котла, где происходит горение, делают водоохлаждаемыми. То есть, котел одновременно является и частью теплообменника и не прогорает, так как температура стенок котла равна температуры воды в котле (около 80ºС).
Для того чтобы котел работал с высоким КПД (около 95%), необходимо в топку подавать строго выверенное количество кислорода: не больше и не меньше.
Если подать меньше, не будет полного сгорания; если больше, лишний воздух просто нагреется и уйдет в трубу, унося тепло и снижая КПД. Количество воздуха должно быть пропорционально количеству выделившихся газов.
В большинстве отопительных котлов нет механизмов контроля за правильностью процесса горения. Автоматика отслеживает температуру и пытается ее регулировать, меняя подачу воздуха. Когда температура в котле повышается, выделяется больше газов. Для их полного сгорания нужно больше кислорода, но автоматика как раз снижает поддув, чтобы уменьшить интенсивность горения. В итоге выделившиеся газы улетают несгоревшими.
Даже если кислорода достаточно, это еще не означает, что вся газовая фаза сгорит полностью: нужна еще высокая температура на всем пути горения, а он составляет более 1 метра. В существующих же котлах уже через 20–40 см газы ударяются о холодные стенки котла. Обтекая холодные стенки теплообменника, они частично гаснут и уносятся в трубу. Мы сами не дали им полностью сгореть, в итоге не только получили грязный дым, но и пустили «в трубу» часть угля.
Искры оседают на теплообменнике в виде сажи
Второй продукт неполного сгорания — сажа. Во время горения комочки угля раскаляются, и в них происходят микровзрывы и отстрел искр; то же самое мы видим когда горят хвойные дрова. Искра — это мельчайшая частичка угля, в основном углерод и зола. Углерод горит при температуре более 800ºС. Ударяясь о водоохлаждаемые стенки, эти частички сразу гаснут и оседают на теплообменнике в виде сажи.
Исправить дело можно: для этого нужно разнести процесс горения и теплообмена, дать углю время сгореть полностью. Этот принцип, например, реализован в Термороботе — автоматическом угольном котле. В котле Терморобот есть дожигатель — длинный раскаленный канал, в который подается нужное количество воздуха. Этим объясняется его высокий КПД и чистота выходящих газов: полностью сгоревший уголь — это невидимый и безвредный углекислый газ, водяной пар и другие продукты полного сгорания.
Решение не дешевое: такой котел — это более 600 килограмм специальных жаростойких материалов. Конечно, он стоит гораздо дороже прочих твердотопливных котлов отопления, но если этого не сделать, из трубы будет идти дым, а топливо сгорать не полностью.
Таким образом, проблема дыма кроется не в угле, а в способе его сжигания. Терморобот — это новый шаг в технологии угольных котельных. Он способен изменить сложившиеся стереотипы и показать каждому человеку, что угольное отопление — это удобно, дешево и экологически чисто.
Если течет вода из дымохода, пора применить эффективное средство
Удаление продуктов горения является важной частью использования котлов, каминов или печей, при этом совсем неважно, какое топливо используется – газ, дрова или уголь. Многие люди сталкиваются с различными проблемами и неисправностями систем, которые выполняют эту функцию, но почему течет вода из дымохода, знают не все. Стекает обычно конденсат, который образуется на внутренних стенках.
Подобное явление может стать причиной сильнейшего разрушения системы. С проблемой одинаково часто сталкиваются и владельцы газовых котлов, и хозяева дровяных печей. Но прежде чем принимать меры, следует разобраться, почему течет конденсат из дымохода.
Основные причины
Образование конденсата происходит при остывании дыма, в котором содержится водяной пар, а также различные химические вещества. Когда влаги на внутренних стенках накапливается слишком много, она собирается в капли, которые начинают стекать вниз. Если на улице сильный мороз, образующийся конденсат намерзает, а при оттаивании вода начинает течь по проходам.
Причина может крыться в следующем:
- Отсутствие или недостаточная теплоизоляция дымохода. Если на чердаке или выступающая над крышей часть трубы промерзает, дым в этом месте будет конденсироваться из-за резкого перепада температур.
- Неправильная конструкция. Чрезмерно длинные или узкие проходы, большое количество поворотов или другие грубые ошибки, допущенные еще на этапе проектирования, способствуют тому, что воздушные массы с продуктами горения долго проходят по дымоходу и успевают в процессе остыть.
- Чрезмерно сильная или слабая тяга. Если тяга слабая, тогда температура горения низкая, а значит, и дым выходит более низкой температуры. Точка росы в таком случае находится в системе удаления дыма, а не за ее пределами. При сильной тяге часть воздуха проходит через трубу, минуя камеру сгорания или не участвуя в процессе горения. Влага, содержащаяся в воздухе, также конденсируется.
Также проблема может возникнуть из-за засорения трубы, использования влажного топлива и других факторов. В любом случае, если течет вода из дымохода, откладывать решение проблемы не стоит, поскольку это может обернуться печальными последствиями.
Чем опасен конденсат в дымоходе?
Принимать меры нужно сразу, если течет конденсат из дымохода, почему это происходит, мы разобрались, но также стоит обратить внимание на возможные последствия. Сама по себе влага обладает большой разрушительной силой. Если говорить о кирпичных проходах, то конденсат легко проникает в микротрещины и щели. При перепадах температур он расширяется и способен разрушать кирпич. Если вовремя не устранить причину, велика вероятность необходимости проведения капитального ремонта. К тому же стекающий конденсат вниз способен разрушать и печь или камин.
Владельцам нержавеющих труб также не стоит расслабляться. Поскольку в продуктах горениях содержатся кислотные соединения, конденсат обладает агрессивным воздействием и способен разрушить даже устойчивый к коррозии металл.
Также влага в дымоходе приводит к ухудшению тяги. Из-за этого продукты горения не полностью удаляются и частично попадают в помещение. Подобное явление может стать причиной отравления угарным газом, поэтому игнорировать запах дыма в комнате не стоит, как и стекающую по трубам воду.
Принимайте меры, если течет вода из дымохода, почему игнорировать проблему не стоит, мы разобрались. Простым и эффективным решением может стать применение технологии ФуранФлекс, но если система имеет неправильную конструкцию, тогда придется прибегнуть к более радикальным мерам.