Коаксиальный дымоход своими руками: виды, требования к конструкции, монтаж и эксплуатация
Отопительное оборудование, работающее на твёрдом или жидком топливе, требует устройства полноценной системы для отвода продуктов горения. Ранее в качестве отводящего устройства использовался классический дымоход из одностенных стальных труб, который имеет массу недостатков. Сейчас применяются более практичные и эффективные решения на основе коаксиальной трубы.
Содержание
Что такое коаксиальный дымоход
Понятие «коаксиальный» применяется для обозначения какой-либо конструкции, состоящей из двух предметов, располагающихся вокруг общей оси. В случае с дымоходом коаксиально типа — это дымоотводящий канал, состоящий из труб разного сечения.
Расстояние между трубами одинаково по всей длине дымохода, включая поворотные колена, отводы и другие элементы. Это достигается за счёт специальных перемычек, которые располагаются по всей протяжённости дымохода.
Коаксиальный дымоход выполняется из двух труб с общей центральной осью, разделённых специальными внутренними перемычками
Принцип работы коаксиального дымохода
Канал между внутренней и внешней трубой обеспечивает постоянное поступление свежего воздуха, который необходим для поддержания процессов горения. Внутренняя труба является каналом для выведения дымовых газов и других продуктов горения. По сути, особенная конструкция коаксиальной трубы позволяет дымоходу выполнять сразу две функции: вывода вредных веществ и приточной вентиляции.
По внутреннему каналу происходит удаление дымовых газов, а через межтрубное пространство в камеру сгорания поступает свежий воздух
Основная область применения коаксиальных дымоходов — это настенные и напольные газовые котлы с закрытой камерой сгорания, газовые колонки и конвекторы. С оборудованием, работающим на твёрдом топливе, дымоходы коаксиального типа не используются.
Достоинства и недостатки конструкции коаксиального дымохода
Среди достоинств дымоходов коаксиального типа можно выделить:
- Универсальность. Монтаж коаксиальной трубы выполняется посредством её вывода через несущую стену, потолочные или кровельные перекрытия. В зависимости от потребностей можно подобрать необходимые размеры дымохода.
Коаксиальный дымоход можно вывести традиционным способом через перекрытия и кровлю, но значительно проще сделать это через несущую стену, если применяется котёл с закрытой камерой сгорания
- Экологичность. Чем выше КПД отопительного оборудования, тем лучше сгорает топливо. Это, в свою очередь, уменьшает концентрацию вредных веществ и газа, выбрасываемого в атмосферу.
- Повышение КПД. За счёт естественного теплообмена с внутренней трубой в камеру сгорания поступает подогретый воздух, что значительно повышает КПД отопительного оборудования. При этом расход топлива становится заметно ниже.
- Безопасность. Холодный воздух, поступающий по внешней трубе, охлаждает продукты горения, выводимые по внутреннему каналу. Риск возгорания и прогорания дымохода сводится к минимуму.
- Простота установки. Для сборки дымохода не требуется специального инструмента или особых навыков в строительстве. Конструкция дымохода позволяет быстро установить и ввести в эксплуатацию любое оборудование с закрытой камерой сгорания.
Несмотря на множество достоинств, конструкция коаксиальной трубы не лишена недостатков. При температуре ниже -15 оС коаксиальный дымоход может сильно обмёрзнуть.
Это связано с тем что, по сути, является преимуществом рассматриваемой конструкции — холодный воздух нагревается за счёт температуры выходящих наружу дымовых газов. Продукты горения сильно охлаждаются и на выходе из трубы могут конденсироваться, что приводит к сильному обледенению на оголовке дымохода.
Одно из основных преимуществ коаксиального дымохода оборачивается его главным недостатком — при низкой температуре на улице происходит конденсирование продуктов сгорания и намерзание льда на оголовке трубы
Для предотвращения обледенения следует выбирать специальные устройства, рассчитанные на работу при отрицательной температуре, а также более внимательно рассчитывать сечение дымовой трубы.
Виды коаксиальных дымоходов
В зависимости от способа прокладки дымовой трубы дымоходы коаксиального типа подразделяются на два вида:
- Вертикальный — дымоход располагается строго в вертикальном положении. Газы и продукты горения поднимаются от топливной камеры и выбрасываются в атмосферу выше уровня конька. В основном вертикальные конструкции используются в жилых домах и обеспечивают хороший уровень естественной тяги.
- Горизонтальный — основной канал дымохода представлен конструкцией, расположенной в горизонтальном положении, которая выводится через несущую стену. В этом случае дымовые газы выходят наружу в непосредственной близости от отопительного оборудования. Чаще используется в частных домах, где устанавливаются системы отопления закрытого типа.
Вертикально ориентированный коаксиальный дымоход, несмотря на некоторые преимущества, является более дорогой и сложной в монтаже системой. Общая протяжённость дымоотводного канала обычно превышает 5 метров, что значительно усложняет процесс монтажа и фиксации конструкции.
Для изготовления дымохода коаксиального типа применяются различные марки стали и пластика. В соответствии с этим можно выделить несколько видов дымоходов:
- оцинкованные — наиболее доступный вариант дымохода коаксиального типа. Средний срок службы изделия не превышает 5–7 лет, после чего конструкция частично ржавеет или повреждается. Стоимость изделия зависит от производителя и технических параметров, но редко превышает 2–2,5 тыс. руб.;
- из пластика и алюминия — комбинированный вариант для частного использования. Внутренний канал дымохода изготавливается из алюминия толщиной до 2 мм. Внешняя труба — из высокопрочного термостойкого полипропилена. Такие дымоходы применяются только в частном секторе для совместной работы с котлами малой и средней мощности;
Коаксиальные дымоходы из оцинкованной стали рассчитаны на 5–7 лет, пластиковые изделия прослужат гораздо дольше
- нержавеющие — более надёжные и долговечные дымоходы, чем оцинкованные. Они рассчитаны на 10–12 лет использования. По стоимости практически аналогичны изделиям из нержавеющей стали. В промышленности и коллективных системах дымоотвода не используются, так как «нержавейка» не выдерживает высокой концентрации химических веществ;
- из высоколегированной стали — самый прочный и долговечный вариант коаксиального дымохода. Высоколегированная сталь не боится воздействия высоких температур и химических веществ, содержащихся в дымовых газах. Средний срок эксплуатации — не менее 15 лет.
Коаксиальный дымоход из высоколегированной стали, в отличие от «нержавейки», не разрушается под действием агрессивных химических веществ, содержащихся в продуктах сгорания, и служит не менее 15 лет
В линейке некоторых производителей (Electrolux, Viessmann, Schiedel) присутствуют модели коаксиальных дымоходов с дополнительным теплоизоляционным слоем. Это классическая конструкция с двумя каналами, которая находится в ещё одной трубе. Пустоты между крайними трубами заполнены негорючим теплоизоляционным материалом, предотвращающим промерзание и закупорку воздушного канала.
Видео: коаксиальная труба для парапетных газовых котлов
Основные элементы дымохода
Коаксиальный дымоход состоит из различных элементов, позволяющих изготовить дымоотвод нужной конфигурации под конкретные условия эксплуатации и особенности строения.
В комплекте коаксиального дымохода содержится всё необходимое для его установки
Фитинги, соединительные элементы, насадки и другие элементы конструкции изготавливаются по определённому стандарту, что упрощает процесс сборки и монтажа дымохода. Номенклатура ведущих производителей включает в себя более 80 элементов различной конфигурации.
Готовый комплект коаксиального дымохода от производителя включает в себя следующие элементы:
- труба — прямой отрезок трубы для формирования дымоотводного канала;
- колено — элемент для изменения направления трубы на 45 или 90о;
- муфта — приспособление для соединения двух прямых участков дымохода;
- сборник конденсата — устройство для сбора и удаления влаги, стекающей по трубам. Применяется в вертикально ориентированных системах. Для поддержки постоянного давления внутри топочной камеры оборудуется специальным затвором;
- ревизия — отдельный участок дымохода, используемый для осмотра и чистки дымового канала;
В ассортименте ведущих производителей коаксиальных дымоходов содержится более 80 наименований различных соединительных, крепёжных и функциональных элементов
- адаптер — вертикальный или угловой (90о) элемент, соединяющий дымоход и патрубок котла;
- насадки — отрезки трубы, которые надеваются на дымовой и воздушный канал. Применяются для разграничения области забора воздуха и места выброса продуктов горения;
- уплотнитель — специальный элемент, монтируемый в месте прохода трубы через перекрытия, кровлю или стену;
- крепёжные элементы — фланцы, настенные кронштейны и хомуты.
Для обеспечения герметичности всех соединяемых деталей конструкции используются специальные уплотнительные кольца из термостойкого материала (термопласт). При нагревании до высокой температуры кольцо расширяется и переходит в более эластичную форму, что позволяет поддерживать герметичность даже при высоком давлении.
Изготовление коаксиального дымохода своими руками
Для того чтобы дымоход справлялся со своими задачами в течение всего срока своей службы, его необходимо правильно рассчитать и грамотно смонтировать.
Расчёт параметров дымохода
При проектировании дымохода следует уделить особое внимание расчётным операциям, так как от параметров дымоотвода будет зависеть работоспособность системы в целом. Площадь сечения отводящего канала коаксиального дымохода не должна быть меньше сечения соединительного патрубка отопительного оборудования.
Сечение дымового канала коаксиального дымохода подбирается под размеры патрубка отопительного оборудования
В коллективных системах при подключении к двум и более отопительным устройствам сечение канала увеличивается пропорционально размерам их патрубков. Это нужно для того, чтобы обеспечить достаточную пропускную способность дымоотводящего канала при одновременной работе нескольких котлов.
Таблица: зависимость сечения канала дымохода от номинальной мощности отопительного устройства
| Сечение внутреннего канала, мм | Номинальная мощность оборудования, кВт |
| 120 | 24 |
| 130 | 25–30 |
| 170 | 40–45 |
| 190 | 50 |
| 230 | 80–90 |
Диаметр сечения выходного отверстия рассчитывается по формуле — F = (K * Q) / (4,19 * √Н), где:
- K — постоянный коэффициент равный 0,02–0,03;
- Q (кДж/ч) — максимальная мощность газового котла, указанная в спецификации устройства;
- H (м) — проектная высота дымового канала.
Например, рассчитаем сечение выходного отверстия дымохода для газового котла Ariston CLAS B. Максимальная тепловая мощность в режиме отопления составляет 24,2 кВт. Высота дымового канала — 8 м.
- Для перевода мощности из Вт в кДж/ч воспользуемся какой-либо из онлайн-программ, которые легко найти в интернете. Получим, что Q=87 120 кДж/ч.
- Площадь сечения найдём по приведённой выше формуле: F = (0,02 * 87 120) / (4,19 * √ˉ8) = 147,03 мм.
После расчётов полученное значение нужно сравнить с данными в таблице. В ней указана оптимальная площадь сечения дымоходов круглого сечения для бытовых газовых котлов. При необходимости значение корректируется в большую или меньшую сторону. В нашем случае можно использовать трубу диаметром 130 мм.
Необходимый инструмент для монтажа коаксиального дымохода
Для монтажа готового комплекта коаксиального дымохода потребуется:
- перфоратор;
- электродрель;
- корончатая насадка по дереву/бетону;
С помощью перфоратора и корончатой насадки можно просверлить отверстие в бревне, брусе или бетонной стене
- шуруповёрт;
- крестовая и шлицевая отвёртка;
- термостойкий герметик;
- защитные очки, перчатки и спецодежда.
Для самостоятельного изготовления коаксиального дымохода потребуются две трубы подходящего диаметра, которые соединяются при помощи перемычек из нержавеющего металла. Для соединения используются стальные заклёпки или саморезы.
Важно понимать, что полностью повторить конструкцию готовых дымоходов промышленного производства не удастся. Самостоятельно можно изготовить только прямой участок коаксиальной трубы.
Подготовительные работы перед монтажом дымохода
Согласно статистике дымоходы коаксиального типа являются наиболее безопасными. Правила их сборки и монтажа подробно описаны в СНиП 2.04.08–87, СНиП 2.04.08–87 и ПБ 12–368–00. Перед монтажом дымохода следует внимательно изучить прилагаемую инструкцию и ознакомиться с требованиями, которые обозначил производитель конструкции.
В общем случае при установке коаксиального дымохода необходимо соблюдать следующие правила:
- Горизонтальный участок дымохода, проходящий через несущую стену, должен быть наклонён на 3о. Такой уклон нужен для свободного стока влаги, образующейся на стенках воздушного канала.
Горизонтальный участок дымохода следует монтировать с наклоном в 3 градуса в сторону от котла, чтобы обеспечить естественный твод конденсата
- Максимальная длина дымового канала стандартной коаксиальной трубы не должна превышать 5 м. При увеличении длины дымохода сечение внутреннего дымового канала также увеличивается.
- Минимальное расстояние от выходного отверстия дымохода до ближайшего строения должно быть равно:
- если на конце трубы установлен дефлектор — 5 м;
- если на соседней стене отсутствуют окна и двери — 2 м;
- во всех других случаях — 6 м.
- Длина наружной части дымохода должна быть не менее 0,2 м. В противном случае при минусовой температуре возможны сильные обледенения воздушного канала.
- При установке коаксиального дымоотвода в регионах сильным порывистым ветром на конце наружной части монтируется специальная заслонка. При этом расстояние от воздушного канала до выходного отверстия не должно быть менее 0,35 м.
При монтаже дымохода коаксиального типа в деревянных домах место сопряжения трубы с несущей стеной или потолком обшивается негорючим материалом. Обычно используется асбестовая труба или короб из асбестоцементных плит.
Пошаговая инструкция по установке коаксиального дымохода
Перед монтажом дымохода следует внимательно проверить комплектность приобретённого устройства. Если отсутствуют какие-либо части, то сборку дымохода нужно отложить. Кроме того, обязательно нужно сверить диаметр выходного патрубка и сечение внутреннего канала.
Технология сборки дымохода коаксиального типа состоит из следующих этапов:
- В намеченном месте наносится разметка под вывод дымового канала на улицу. Для напольного газового котла выход дымохода должен располагается на 1,5 м выше топочной камеры. Для настенного допускается вывод трубы сразу после монтажа поворотного колена.
Дымоход настенного котла можно выводить сразу после установки поворотного колена на его патрубок
- После нанесения разметки при помощи перфоратора с корончатой насадкой просверливается отверстие нужного диаметра под углом в 3о к поверхности стены. Необходимо учитывать, что помимо трубы в отверстие монтируется изолирующая прокладка.
- К выходному патрубку газового котла подсоединяется адаптер, на который монтируется прямой участок трубы или коаксиальное колено на 90о. Для соединения элементов используется обжимной хомут, который затягивается при помощи крестовой отвёртки.
Для подсоединения дымохода к газовому котлу используется специальный адаптер
- В стеновое отверстие устанавливается асбестовая труба и уплотнительная манжета. Далее прямой участок дымохода выводится наружу. Изнутри труба подсоединяется к поворотному колену или удлинительной насадке и фиксируется обжимным хомутом.
- Отверстие в стене дополнительно изолируется при помощи специальных накладок. Для этого место соприкосновения обрабатывается термостойким герметиком, а насадка прикручивается на оцинкованные саморезы. При необходимости на конец трубы одевается дефлектор или защита от продувания.
Дефлектор предохраняет котёл от задувания через дымоход
При монтаже вертикальной конструкции отверстие в потолочном перекрытии выпиливается при помощи болгарки с диском по дереву. В месте сопряжения монтируется короб из асбестоцементных плит. При этом расстояние от внешней трубы до перекрытия не должно быть менее 20 см.
Аналогичное условие соблюдается при выходе трубы через кровлю. Для этого в месте сопряжения монтируется специальный проходной элемент, который крепится непосредственно на кровельный материал при помощи оцинкованных саморезов.
Видео: коаксиальный дымоход в частном доме
Утепление дымохода
Промерзание и обледенение оголовка коаксиального дымохода связано с попадание конденсата в воздухозаборный канал. Чтобы предотвратить попадание влаги, следует проверить уклон коаксиальной трубы относительно топочной камеры. Если угол уклона составляет не менее 3о, то промерзание оголовка будет происходить только температуре ниже -15 оС.
Основные ошибки при монтаже дымохода связаны с неправильным наклоном горизонтальных участков
Дополнительно на оголовок можно установить специальный элемент, который удлиняет внутренний канал на 10–40 см относительно трубы большего диаметра. Кроме этого, в нижней части внешней трубы можно просверлить несколько отверстий. Это позволит осуществлять забор воздуха даже при частичном промерзании оголовка.
При недостаточном уклоне обмерзание устранить не удастся, так как конденсат будет стекать не в сторону топочной камеры, а наоборот — в сторону выходного отверстия, что приведёт к образованию обледенения и сосулек на конце трубы. Утепление путём обшивки теплоизолирующим материалом с внешней стороны трубы не поможет.
Видео: убираем конденсат на трубе подачи воздуха зимой
Чистка и периодический ремонт дымохода
Для работы отопительного оборудования с закрытой топочной камерой используется природный газ — метан. В процессе горения газа образуются вредные ароматические углеводороды, толуол, бензол и т. д. Образование сажи и гари как таковой не происходит.
Практические все продукты сгорания газа выводятся по дымовой коаксиальной трубе. При этом полноценной чистки дымового канала даже при ежедневном использовании не требуется. Достаточно раз в отопительный сезон проверять и вычищать сборник конденсата. Раз в несколько лет рекомендуется проводить ревизию дымового канала при помощи специального видеоинспекционного оборудования.
При резкой потере тяги рекомендуется обратиться к специалистам с целью обследования дымохода на предмет повреждений. Для этого применяются высокоточные тепловизоры, позволяющие выявить прогорание или пробой в конструкции дымохода.
Для обследования и ревизии дымохода используется высокочувствительный тепловизор
Для ремонта дымохода потребуется демонтировать все элементы дымоотводящего канала вплоть до повреждённого участка. После замены конструкция собирается с учётом нормативных требований.
Коаксиальный дымоход — высокоэффективная и практичная конструкция, заметно увеличивающая КПД отопительного оборудования. При соблюдении правил, описанных в нормативных документах, коаксиальных дымоход не требует периодического ремонта и надёжно отводит все дымовые газы.
