Трубы для дымохода газового котла: как подобрать диаметр и чем утеплить трубу?

Популярность газовых котлов для отопления обусловлена преимуществами природного газа по сравнению с другими типами топлива. Однако, хотя газ позволяет решить проблему отопления, он является высокоопасным топливом, поэтому требования к обеспечению безопасности эксплуатации газовых котлов, как и любого другого оборудования с газовым топливом, также увеличились.

Содержание:

• Общие требования к дымоходам газовых котлов
• Варианты расположения дымоходов для газовых котлов
  • Внутренние дымоходы
  • Наружные дымоходы
  • Коаксиальные дымоходы
• Виды дымоходов по материалам изготовления
  • Дымоход из кирпича
  • Дымоход из керамических труб
  • Монтаж керамического дымохода
  • Фундамент
  • Монтаж блоков
  • Керамический дымоход в стальном корпусе
  • Стальные дымоходы
  • Монтаж
  • Сэндвич-дымоходы
  • Монтаж
• Заключение

Дымоход – неотъемлемый элемент конструкции любого обогревательного агрегата, принцип действия которого основан на сжигании топлива. Газовый котёл – не исключение. При горении газа образуется не привычный для глаза видимый дым, а окись углерода – смертельно опасное для человека соединение без цвета и запаха, требующее прямого и полного вывода наружу, что и осуществляет труба дымохода для газового котла – самостоятельная конструкция или составная часть общей системы отвода дыма из жилья.

Общие требования к дымоходам газовых котлов

• полная герметичность канала дымохода на всём протяжении;
• наличие достаточной тяги для полного отвода из котла продуктов сгорания;
• огнестойкость и химическая устойчивость материала исполнения внутренней поверхности;
• высокая термостойкость;
• оснащённость каждого котла отдельным дымоходом;
• дымовой канал на своём протяжении не должен иметь больше 3-х поворотов, а овалы в конфигурации выполняются с радиусом кривизны не менее диаметра выходной трубы;
• вертикальный дымоход должен быть не менее 5 м в высоту – минимального значения, обеспечивающего нужные разрежение и тягу;
• диаметр трубы дымохода для газового котла не должен быть меньше размера выходного канала отопительного агрегата;
• недопустимость подключения дымоходов к вентиляционным каналам;
• соответствие требованиям нормативных документов:

При устройстве дымохода необходимо также учитывать зависимость его параметров от мощности газового котла, изложенную в нормативных документах, но более наглядно представленную в таблице:

Варианты расположения дымоходов для газовых котлов

По месту устройства дымоходы подразделяются на:

• внутренние;
• внешние.

Эти виды дымоходов являются устройствами, основная конструкция которых расположена вертикально.

Самостоятельным видом дымохода является коаксиальная труба, в которой продукты сгорания и воздух с улицы двигаются в канале навстречу друг другу.

Оба вида дымоходов устраиваются с учётом требований, предъявляемых вышеперечисленными нормативными документами, но имеют индивидуальные конструктивные особенности, обуславливающие достоинства и недостатки.

Внутренние дымоходы

Дымоход, смонтированный внутри ограниченного наружными стенами контура здания, называется внутренним.

Наружные стенки труб такого дымохода для газового котла не подвергаются отрицательному воздействию внешней среды (температурные перепады, осадки, ультрафиолет, ветер, биологический фактор), поэтому конструкция является долговечной.

Кроме того, во время движения горячих продуктов сгорания по каналу теплоотдача в воздух жилья через стенки дымохода продолжается – боковая поверхность дымохода является дополнительным источником тепла, поэтому КПД такой системы отопления выше, особенно в 2-этажных домах.

Однако у такого расположения дымохода есть и минусы:

• в случае разгерметизации дымохода утечка углекислоты произойдёт в одно из помещений;
• перегрев поверхности канала опасен возникновением пожара;
• места прохода дымохода через плиты перекрытия нуждаются в теплоизоляции;
• шахта или труба дымохода занимают в помещениях определённые площадь и объём, поэтому фактор их наличия приходится учитывать при перестановке мебели и выборе отделочных материалов.

Если внутренний дымоход устраивается во время строительства дома, то проблем с его сооружением не возникает – проект содержит всё необходимое для исполнения, в том числе технологию изготовления под него индивидуального фундамента. Если же принято решение о сооружении дымохода такой конструкции в уже выстроенном доме, то его устройство сопряжено со значительными расходами времени и средств, так как потребуется выполнение проёмов в плитах перекрытия, а это – ущерб имеющейся отделке.

Наружные дымоходы

Дымоход, пристроенный к стене дома или выведенный наружу через боковую стену, называется наружным.

Достоинства данного расположения:

• простота сооружения – возможность монтажа в заселённом доме без ущерба отделке;
• экономичность;
• лёгкость обслуживания и ремонта;
• безопасность – разгерметизация не грозит отравлением.

Недостатки дымоходов наружного размещения:

• необходимость утепления – для предотвращения образования конденсата на внутренней поверхности стенок;
• воздействие негативных факторов окружающей среды;
• меньшее значение КПД – невозможность использования боковой поверхности в качестве дополнительного источника тепла.

Сводная таблица характеристик дымоходов внутреннего и выносного расположения:

Коаксиальные дымоходы

Данные устройства пользуются особой популярностью при оборудовании дымоотводом газового котла с закрытой камерой сгорания. Коаксиальный дымоход – это труба в трубе, в которых одновременно происходит два процесса – поступление снаружи воздуха в камеру сгорания закрытого типа и отвод изнутри на улицу продуктов сгорания. Коаксиальную трубу можно использовать как на котлах настенного исполнения, так и при устройстве дымохода для напольных агрегатов отопления. Расположение канала может быть внутренним или наружным, ориентация – вертикальная или горизонтальная.

Монтаж заключается в выполнении сквозного отверстия нужного диаметра в наружной стене, плите перекрытия или кровле по сделанной предварительно разметке, установке в него трубы и заполнении зазоров термо- и влагостойким герметиком.

Виды дымоходов по материалам изготовления

Трубы дымохода для газового котла изготавливаются из следующих материалов:

• кирпич;
• керамика;
• сталь;
• комбинация материалов.

Дымоход из кирпича

Идеальным сечением трубы, по которому дым проходит с наибольшей скоростью, является окружность, а выкладывать дымоход круглого сечения из кирпича нерационально. Кроме того, кирпич нужен огнеупорный, но это не спасает стенки каналов от обрастания сажей и разрушения вследствие воздействия конденсирующихся кислотных составляющих продуктов сгорания газа. Поэтому из кирпича выкладывают дымоходы для отопительных котлов на твёрдом топливе или печей, изготовленных из идентичного материала.

Процесс отличается трудоёмкостью, а также необходимостью тщательного подбора жаропрочного кирпича и связующего с термостойкими характеристиками.

Сооружение начинают с устройства прочного индивидуального фундамента внутри контура здания без жёсткой связи с несущими стенами и плитами перекрытия. Выполнять данную работу самостоятельно, не имея навыков работы в кладке печей, не целесообразно, но знание технологии поможет контролировать работу исполнителя-профессионала.

Одно из условий обеспечения достаточной тяги – необходимая величина возвышения оголовка трубы над коньком крыши в зависимости от расположения. Схема демонстрирует это лучше описания.

Но наличие тяги, тем не менее, не устраняет полностью фактор разрушительного воздействия на кирпич дыма, его кислотообразующих составляющих и конденсата.

Устранить влияние этих факторов можно, смонтировав дымоход из стальной трубы и обложив её огнеупорным кирпичом. Идеальный вариант материала канала – нержавеющая сталь, стойкая к воздействию химически агрессивных веществ и влаги.

Исходя из нюансов использования кирпича при устройстве дымохода, применение его для оборудования системы отопления на основе газового котла является не оправданным.

Дымоход из керамических труб

Дымоотводящая труба из керамики представляет собой сборную конструкцию. Наружный корпус – это несущий каркас, выложенный из легкого бетона. Внутри него расположена керамическая труба. Пространство между внутренним и внешним слоями заполнено специальным теплоизолирующим материалом.

Керамический дымоход монтируется из отдельных элементов длиной 20-60 см, имеющих соединительный фасонный раструб с одного конца, при сборке обрабатываемый для герметизации стыков кислотостойким клеящим составом.

Канал из керамики утепляется снаружи термостойкой теплоизоляцией и обкладывается полыми керамзитобетонными блоками или жаропрочным кирпичом на цементном растворе. Пазы в блоках способствуют вентилированию утеплителя и нейтрализуют температурные расширения керамики. Конструкция и профиль блоков могут быть различными – в зависимости от диаметра дымохода и количества керамических труб в канале.

Для облегчения монтажа производителями предлагаются готовые комплекты керамических дымоходов, включающие весь необходимый набор фурнитуры и имеющие гарантированный срок эксплуатации 30 лет и более.

Монтаж керамического дымохода

Керамические дымоходы редко монтируют снаружи, так как наружное исполнение потребует дополнительной укрепляющей оболочки из кирпича или блоков.

Устройство начинают с определения места выхода канала в кровле. Затем строительным отвесом проецируют это место вниз, удаляют мягкий грунт, планируют площадку, размечают контур фундамента и делают щебневую подсыпку.

Фундамент

Если основание под дымоход — фундамент дома (конструкция – подушка) или бетонный пол с армированием, то монтаж канала осуществляют на него, предварительно выполнив гидроизоляцию площадки.

Габариты фундамента в плане и его глубина зависят от свойств грунта и параметров дымохода – контура сечения и веса (этажность здания).

Важно! Фундамент под дымоход сооружается самостоятельным, он не должен иметь связей с основанием здания.

По размеченному на грунте контуру устанавливается опалубка, после чего производится армирование – укладывается сетка из арматуры переменного профиля диаметром 10-12 мм, связанная вязальной проволокой с ячейкой 10х10 или 12х12 см.

Фундамент заливается бетоном марки не ниже М-200. Через неделю после укладки он наберёт 70% прочности, и можно приступать к кладке дымохода, выполнив гидроизоляцию площадки под него (рубероид, битулин).

Монтаж блоков

Укладка керамических элементов производится в соответствии с конструкцией монтажных соединений, на стыки элементов перед установкой наносится жаропрочный состав, который не только жёстко фиксирует соединение после отверждения, но и герметизирует его. Укладку состава удобно производить монтажным шприцем, за неимением – мастерком. Излишки выступившей после установки смеси сразу же затираются куском поролона заподлицо стыка – потёков или выпуклостей быть не должно.

Важно! «Оживлять» приготовленный, но уже твердеющий состав добавлением воды и перемешиванием запрещено – значительная часть прочности такого клея будет утрачена.

Кладка несущего каркаса выполняется в зависимости от конструкции бетонных или кирпичных блоков, которые производятся как цельными с монтажным отверстием в сечении, так и разъёмными, укладываемыми вокруг трубы.

В нижнем ярусе первым должен располагаться модуль с устройством для сбора и отвода конденсата. Для этого в бетонном или кирпичном блоке болгаркой выполняется прорезь для вывода наружу отводного патрубка. На основание наносится раствор, монтажная площадь изделия смачивается, и блок укладывается по месту, после чего в него так же на цементный раствор устанавливается керамический модуль с отводным патрубком.

Вертикальность смонтированных участков контролируется строительным уровнем. При кладке стенок необходимо также предусмотреть места расположения ревизионных люков и подключения выходной трубы газового котла, чтобы смонтировать эти элементы на соответствующих по высоте участках с нужной ориентацией.

Укладка теплоизоляции производится вокруг трубы путём вставки её сверху в установленный на раствор блок с предварительной подгонкой размеров.

Важно! Горизонтальные стыки керамических модулей и полых бетонных блоков несущего каркаса при прохождении через плиту перекрытия не должны располагаться в её плоскости – через плиту должен проходить цельный элемент, обустроенный по периметру контакта с ней термостойким эластичным уплотнителем, нейтрализующим возможные деформации.

Для усиления прочности наружного несущего каркаса в блоках предусмотрены сквозные отверстия – армировочные каналы, которые при производстве кладки должны быть совмещены. В эти отверстия до отверждения раствора вставляются куски стальной арматуры переменного профиля таким образом, чтобы стыки прутьев между собой приходились на середину блока, а не на шов. Диаметр арматуры подбирается таким, чтобы в армировочном канале после установки прута оставалось пространство для заполнения его жидким цементным раствором. Арматуру выпрямляют и нарезают на куски, позволяющие скрепить между собой 2-3 блока.

Наружные швы между блоками или кирпичами несущего каркаса также тщательно затирают, а излишки раствора удаляют до отверждения, чтобы впоследствии не было необходимости стучать по каналу для их удаления.

Сечение керамического дымохода для газовых котлов с закрытой камерой сгорания несколько иное – в блоках несущего каркаса имеется отдельный канал для поступления воздуха к горелкам, который так же, как и армировочные отверстия, нужно тщательно совмещать при монтаже, но технологии кладки конструкций идентична описанной выше.

Верх трубы обязательно обустраивается защитным оголовком, предотвращающим попадание в дымоход влаги и посторонних предметов. От формы оголовка зависит аэродинамика выхода газов, поэтому лучше установить изделие промышленного производства, а не экспериментировать с самодельными венцами.

Отделка наружной поверхности дымохода в помещениях выполняется в зависимости от интерьера жилья, наиболее практична облицовка керамической плиткой с соответствующими температурными характеристиками.

Достоинства керамического дымохода:

• внутренняя поверхность керамических труб покрыта слоем жаропрочной глазури, которая, в отличие от кирпича, не способствует оседанию сажи — одно из условий хорошей тяги;
• глазурь водонепроницаема, что исключает поглощение трубой конденсата и разрушение стенок при его замерзании – конденсирующиеся составы стекают вниз в специальный отстойник, что обеспечивает прочность корпуса дымохода;
• низкая интенсивность наслоения сажи — на гладкой поверхности сажа практически не оседает, и большая часть ее улетает в атмосферу вместе с дымом;
• простота обслуживания – с гладких глазурованных стенок сажа удаляется гораздо легче, чем с кирпичных;
• пожаробезопасность – даже при наличии в трубе какого-то количества сажи её воспламенение пройдёт без последствий, так как керамика жаропрочна и обладает низкой теплопроводностью;
• стойкость к воздействию химических веществ – керамика не взаимодействует с кислотами, образующимися при конденсации влаги и продуктов сгорания газа на стенках трубы;
• долговечность;
• простота обработки — керамические элементы дымохода не требуют специального инструмента.

Недостатки каналов из керамики:

• значительный вес конструкции;
• необходимость сооружения фундамента;
• высокая стоимость;
• необходимость наличия навыков точной подгонки.

Керамический дымоход в стальном корпусе

Эта конструкция является более совершенной, выпускаемой в Германии разновидностью предыдущего устройства. Внутренняя часть выполнена из керамики, а наружная оболочка – стальные элементы длиной 60-100 см, собираемые в цельную конструкцию с помощью специальных креплений обжимного типа. Монтаж отличается простотой и возможностью расположения в любом месте, включая установку внутри стены – для этого производятся системы прямоугольного сечения.

При множестве достоинств керамического дымохода в стальной оболочке у этого материала имеется существенный недостаток – высокая цена, препятствующая росту его популярности при использовании в быту.

Стальные дымоходы

Для изготовления таких каналов используется обычная или нержавеющая сталь толщиной 0,5-0,8 мм. Преимущества нержавеющей стали в данном случае очевидны – долговечность, обусловленная стойкостью к воздействию кислот, образующихся при контакте азотных и серных составляющих дыма с конденсатом.

Степень эстетичности исполнения зависит от статуса строения – коттеджи оборудуют каналами из нержавейки или с цветной эмалированной поверхностью, закреплённых на стенах с помощью конструкций декоративного исполнения, дачные домики можно оснастить окрашенными алюминиевой пудрой трубами из обычной стали.

Трубные системы дымоотвода в основном располагают снаружи жилья, производя крепление к стенам с помощью кронштейнов различных конструкций, но возможно и внутреннее расположение при соблюдении следующих условий:

• материал трубы – нержавеющая сталь;
• устройство защитной теплоизоляции внутренних участков дымохода для предотвращения получения ожога при прямом контакте;
• сооружение противопожарной разделки вокруг труб в местах контакта со стенами и плитами перекрытия;
• выполнение требований по конструктивному расположению элементов дымохода:

Монтаж

Фундамент для стальных дымоходов не требуется, и монтаж их можно выполнить самостоятельно.

Сборка производится снизу вверх. В конструкции должен быть предусмотрен отстойник для конденсата с патрубком для его спуска.

Сборные элементы соединяются между собой стыками фасонного исполнения, контактные поверхности которых перед сборкой покрываются жаропрочным силиконовым герметиком, при точечном ремонте позволяющим произвести демонтаж нужного фрагмента. Поверх стыков дополнительно накладываются обжимные хомуты.

Глубина насадки труб друг на друга определяется противопожарными нормами – не менее величины радиуса монтируемого элемента.

Допускается наличие в контуре одного горизонтального участка трубы, но протяжённостью не более 1,0 м.

Шаг крепёжных кронштейнов дымохода на стене выполняется величиной в 1,5-2,0 м, каждое место поворота (колено) нуждается в индивидуальном креплении к основанию.

Если кровля дома выполнена из горючих материалов, то на конец трубы устанавливается дефлектор-искроуловитель.

На наружных участках дымохода для снижения образования конденсата и усиления тяги выполняется утепление каменной ватой – способом, предотвращающим её промокание. В верхней части трубы, где утепляющий слой заканчивается, на канал устанавливается воротник с наклоном вниз по периметру для предотвращения поступления влаги в утеплитель с торца.

Часть трубы, выходящая на кровлю, крепится к основанию тремя растяжками, равномерно распределёнными по окружности через 120 градусов.

Сэндвич-дымоходы

Сэндвич-трубы представляют собой две стальные оболочки разного диаметра, между которыми помещён термостойкий утеплитель определённой толщины. Такая конструкция позволяет смонтировать трубу дымохода для котла из элементов, уже обустроенных снаружи теплоизоляцией, поэтому сэндвич-дымоходы одинаково пригодны как для наружного, так и внутреннего монтажа.

По материалу исполнения сэндвич-трубы производятся следующих видов:

• обе оболочки выполнены из нержавеющей стали;
• внутренняя труба из нержавейки, внешняя – из оцинкованной стали.

Однако, стойкость стали к окислению ещё не определяет степень её пригодности к использованию в дымовых каналах.

При производстве сэндвич-труб применяют следующие виды нержавеющей стали:

• AISI 430;
• AISI 439;
• AISI 316;
• AISI 316i;
• AISI 304;
• AISI 321;
• AISI 310S.

Самыми недорогими материалами являются стали марок AISI 430 и AISI 304, но и применение у них соответствующее – только для внешних оболочек. Наиболее качественными являются AISI 316i, AISI 321, AISI 310S, применяемые как для внешних, так и внутренних труб, и при выборе материала это надо учитывать.

Монтаж

Сооружение сэндвич-дымохода внешнего исполнения начинают с монтажа стартового узла на наружной стене здания. На стартовом узле устанавливается первый элемент сэндвич-дымохода – опорная пластина.

На опорную платину устанавливается тройник, от которого ведут монтаж вертикальной части дымохода, а в стене по разметке выполняют входное отверстие с расчётом, чтобы оборудовать вход пожаробезопасным проходным местом и теплоизоляцией.

Между собой фрагменты крепятся методом вставки друг в друга торцов, выполненных с соблюдением необходимых посадочных величин диаметров. Поверх посадочных стыков устанавливаются обжимные хомуты. Но при установке патрубков применяются два способа их ориентации – «по дыму» и «по конденсату».

При монтаже сэндвич-труб необходимо выполнять следующее правило:

• сборка горизонтального участка до тройника выполняется «по дыму» — последующий фрагмент надевается на предыдущий;
• вертикальный участок дымохода собирается «по конденсату» — последующий фрагмент вставляется в предыдущий.

Оба способа сопряжения обязательно выполняются с применением герметика.

Верхняя часть дымохода по окончании монтажа крепится к основанию растяжками с помощью специального хомута и проушин.

Самостоятельный монтаж сэндвич-дымохода прост только на первый взгляд. На практике эта операция требует профессиональных навыков выполнения многих видов работ, в том числе на высоте. К тому же, от качества исполнения и соблюдения технических норм зависит не только эффективность работы газового котла, но и безопасность проживающих в доме людей. Поэтому браться за самостоятельную установку сэндвич-дымохода, включающую множество мелких, но важных нюансов, рекомендуется только с участием наставника-профессионала.

Заключение

Устройство дымохода для газового котла – очень ответственная процедура, а с учётом стоимости материалов исполнения современных конструкций – достаточно затратная, чтобы браться за неё без знания технологии и навыков выполнения кровельных, строительно-монтажных и отделочных работ. Однако, знание алгоритма операции и основных требований к дымоходам облегчит текущий контроль за производством работ подрядчиком-профессионалом.