Печные трубы и дымоходы. Сэндвич трубы для печей: схема трубы сэндвич для печей дымоходов, видео с проведением монтажа. Требования к установке по СНиП

Несмотря на широкий ассортимент современных и современных систем отопления, твердотопливные печи вовсе не собираются сдавать свои позиции популярности. Это вполне объяснимо – наличие такого отопительного сооружения дает определенное ощущение автономности – даже при самых неблагоприятных обстоятельствах, вызванных перебоями подачи других энергоносителей, печь с запасом топлива поможет и обогреть дом, и приготовить еду для семьи.

Но печь будет работать эффективно и с должным уровнем безопасности только в том случае, если она спроектирована, сложена или изготовлена с соблюдением всех необходимых требований. А одним из ключевых условий функционирования печи является продуманная и надежная система отвода продуктов сгорания – . Существует несколько вариантов оборудования этой системы – от выкладывания классической трубы «по старинке» из кирпича, до применения совершенно новых, порой даже неожиданных технологических решений с применением современных композитных материалов. А на пике популярности в этом вопросе в наше время, наверное, находятся сэндвич трубы для печей.

Что из себя представляют сэндвич трубы для печей, как они различаются, что необходимо знать об их выборе и основных правилах проектирования системы – обо всем этом в настоящей публикации.

Что из себя представляют сэндвич трубы и их основные достоинства

Разработчики сэндвич-дымоходов ставили перед собой задачи минимизации недостатков, характерных для практически всех дымоходов, независимо от материала их изготовления.

Любая дымоходная труба подвержена негативному разрушительному влиянию как изнутри, так и снаружи. Продукты сгорания имеют высокую температуру и весьма агрессивный химический состав, что приводит к эрозии или коррозии материалов внутреннего канала. Кроме того, канал дымохода со временем зарастает сажей, снижающей проходимость трубы, и в итоге – эффективность и степень безопасности печи.

Снаружи на открытых участках на трубы действуют внешние факторы – повышенная влажность, атмосферные осадки, колебания температур воздуха на улице. Кроме того, разница температур снаружи и внутри дымохода приводит к активному образованию конденсата – а это, в свою очередь, повышает вероятность обложения сажных наростов.

«Классические» кирпичные дымоходы, хотя и считаются проверенными временем, имеют целый «букет» недостатков.

• Во-первых, прямоугольное сечение канала отнюдь не является оптимальным – в нем неизбежно происходят ненужные завихрения газового потока. Снижающие общую тягу.
• Во-вторых, невозможно добиться идеальной гладкости стенок канала – пористая структура кирпича все равно будет способствовать сажным отложениям.
• В-третьих, сам по себе кирпичный дымоход представляет весьма массивную конструкцию, достаточно сложную в возведении и требующую надежной основы.

Как выкладывается кирпичный дымоход

Если выбран именно такой вариант, то необходимо строго соблюдать целый ряд важных правил. О том, как сложить кирпичный дымоход своими силами – в специальной публикации нашего портала.

• И в-четвертых, даже качественный кирпич по воздействием целого комплекса негативных влияний повержен эрозии, и картина рассыпающихся дымоходных труб – отнюдь не редкость.

Значит, чтобы дымоход был оптимальным, его нужно делать с круглым сечением, гладкими внутренними стенками, из жаростойкого, стойкого к эрозии и коррозии материала. и достаточно легким, чтобы не утяжелять всей конструкции печи. Казалось бы, всем этим требованиям отвечают современные виды нержавеющих сталей. Однако, такая упрощенная схема невозможна по целому ряду причин:

• Любой металл обладает высокой теплопроводностью, а высокая разница температур внутри дымоходного канала и снаружи может разрушительно действовать на тонкие стенки, и что самое главное, приводит к обильному конденсированною водяных паров, всегда содержащихся в составе продуктов сгорания.
• Быстрое остывание газов на открытых участках дымохода неизбежно проведет к снижению тяги печи.
• Участки металлической трубы, расположенные внутри здания, нагреваются до очень высоких температур, а это небезопасно и с противопожарной точки зрения, и с позиций высокой вероятности получения случайной травмы – ожога.

Этот комплекс проблем полностью или в максимально возможной степени бы разрешён созданием сэндвич-конструкции дымоходной трубы. Внутренний канал и внешняя поверхность такой конструкции представляет собой два отдельных металлических цилиндра, разделенных прослойкой жаропрочного термоизоляционного материла, обладающего выраженно низкой теплопроводностью.

Внутренний канал всегда должен исполняться из нержавеющей стали особого типа, с надежной проваркой шва – обычно применяется аргоновая сварка.

Внешний кожух – тоже металлический, но здесь уже возможны варианты. Безусловно, самым стойким к внешним воздействиям станет кожух из нержавейки. Однако, иногда в целях экономии приобретают и более дешевые варианты, в которых внешняя труба выполнена из оцинкованной стали.

В качестве термоизоляционной прослойки чаще всего применяется минеральная вата из базальтового волокна, как самая стойкая к высоким температурам. Высокая плотность базальтовой ваты (от 120 до 200 кг/м³) обеспечивает необходимую прочность конструкции. Толщина этой прослойки может различаться – от 25 и даже до 100 мм. Это зависит от параметров отопительного оборудования и, в определенной мере, от климатических условий региона.

Большое удобство такой конструкции, что в ней тщательно продуманы вопросы монтажа отдельных деталей в единую систему. Для этого предусмотрены соединительные узлы в виде раструбов и зауженных участков, специальных хомутов, стопоров, иногда – фланцев и т.п.

Такая система дымохода для печи сразу приобретаем целый ряд важных достоинств :

• Масса всей системы дымохода в сборе – не столь велика, то есть не придется усиливать фундамент печи и ее конструкцию, как в случае с кирпичной трубой.
• Дымоход можно расположить на кронштейнах вертикально вдоль наружной стены здания. А это – упрощение сборки, особенно при проходах через перекрытия, и существенная экономия полезного пространства внутри помещений.
• Система очень «гибкая» в плане возможностей ее размещения. Производители предусматривают широкий ассортимент дополнительных узлов и комплектующих, позволяющих быстро и надежно собрать дымоход необходимой конфигурации. Появляется возможность обойти возможные препятствия, не прибегая с масштабным переделкам конструкции дома.

• Разница температуры снаружи и внутри компенсируется термоизоляционным слоем. Такая стабильность гарантирует нормальную устойчивую тягу, а выпадение конденсата и отложения сажи сводятся к минимуму.
• Внешняя поверхность сэндвич-трубы при правильной сборке не разогревается до критических температур, то есть существенно повышается безопасность эксплуатации дымохода.
• Сборка такого дымохода, при соблюдении всех технологических рекомендаций – это доступное и интуитивно понятное мероприятие, не требующее какой-либо специальной подготовки.

Есть у таких дымоходов и определенные недостатки :

• Качественный комплект будет стоить достаточно дорого.
• Со временем под воздействием высоких и низких температур на стыках отдельных узлов могут появиться признаки разгерметизации – это требует особого внимания: регулярных проверок и, при необходимости, профилактических работ.
• Ограниченность общего срока эксплуатации. Несмотря на то, что качественная нержавейка отличается высокой устойчивостью, процессы старения ее тоже не обходят стороной. Как правило, производители гарантируют до 15 лет безаварийной эксплуатации своих изделий. Впрочем, и любой другой дымоход за такой период наверняка потребует каких-либо ремонтно-восстановительных работ.

Как выбрать металлический сэндвич-дымоход

Как уже говорилось, стоимость подобной дымоходной системы – достаточно высока, и замена некачественных участков трубы может вылиться в немалые затраты. Поэтому очень важно уметь правильно оценить изделия при выборе, чтобы разочарование не пришло уже после одного - двух лет эксплуатации.

Критерии выбора можно условно разделить на несколько категорий. Так, в первую очередь оценивается качество материалов, использованных при производстве сэндвич-труб. Выбираются необходимые линейные параметры – то есть диаметр дымоходного канала, высота будущей трубы, толщина утеплительного слоя. Важно сразу продумать особенности создаваемой конструкции, чтобы оценить, все ли комплектующие доступны в продаже для ее монтажа.

Оценка качества материалов изготовления

Неискушенному глазу все нержавеющие сплавы кажутся одинаковыми. Новая труба отливает блеском – но это вовсе не является критерием качества металла.

Та же «красивая и блестящая» труба через непродолжительный срок может деформироваться и даже попросту прогореть насквозь – увы, тому немало свидетельств в интернете. А подобная ситуация – это прямая дорога к пожару или к отравлению угарным газом.

К сожалению, приходится констатировать то, что повышенный спрос на подобные дымоходы породил и «теневой сектор» их производства, где используются материалы, малопригодные для таких целей. Бывает и иная ситуация, когда вполне качественный сэндвич был применен в условиях, на которые он просто не рассчитан. Например, труба, которая вполне подойдет для газового котла, непригодна для использования с твердотопливной печью.

Марка нержавеющей стали

Выбирая сэндвич-трубы, необходимо заострить внимание на марку стали, которая использована в первую очередь для внутреннего канала. Этот параметр должен быть указан в паспортной документации изделия, если, конечно, оно выпущено добросовестным производителем. Если марка стали не указана, то лучше поискать иной вариант.

Итак, могут встретиться следующие марки нержавейки:

— АISI 430 . Такая сталь относится к разряду самых недорогих. Она вполне подойдет для внешней облицовки сэндвича, так как ее стойкости к атмосферным явлениям – вполне достаточно. А вот для внутренней трубы она не подходит категорически. Ее состав предопределяет неважную свариваемость, то есть получить герметичный шов – весьма проблематично. Не отвечает такая сталь и требованиям повышенной термостойкости.

— АISI 439 . Этот сплав обогащен титановыми добавками, что существенно повышает его устойчивость к коррозии и механическую прочность. Трубы из такой стали вполне пригодны для любых газовых установок, а также для твердотопливных котлов и печей, но только небольшой тепловой мощности.

— АISI 316 . У этой стали выраженная коррозионная устойчивость практически ко всем агрессивным веществам. Термоустойчивость – средняя, поэтому труба подойдет лишь для оборудования, работающего на газе.

— АISI 304 . Сталь не самых высоких показателей термостойкости, поэтому от использования в качестве внутреннего канала у серьезных производителей обычно не используется. Для внешних кожухов подходит отлично.

— АISI 321 и АISI 316 i . Обладают отличной термостойкостью и хорошей пластичностью, легко поддаются высококачественной сварке. Такие трубы вполне подойдут для большинства типов котельного и печного оборудования, так как выдерживают без деформации нагрев до 850 °С.

— АISI 310 S. Полностью универсальная сталь, выдерживающая нагрев до 1000 °С. Вполне подойдёт даже для мощных твердотопливных печей и котлов, работающих по принципу дожига пиролизных газов. Единственный условный недостаток – высокая цена.

Зная параметры совей печи, можно подобрать и оптимальную марку нержавеющей стали.

Не стоит забывать еще про один способ проверки нержавейки. Он, конечно, не даст точной картины, но зато поможет сразу избежать покупки некачественной подделки:

Необходимо взять обычный магнит и попытаться «приклеить» его к внутренней стенке вертикально стоящей сэндвич-трубы. Магнит не должен удерживаться – в идеале он просто соскользнёт вниз. Если же он удержался на месте или спускается вниз с видимым торможением – «черная» составляющая такой стали чересчур высока, и труба непригодна для дымохода.

Тип утеплительного материала

Как уже отмечалось, в качестве утеплительного материала для термоизоляционной прослойки должна использоваться исключительно базальтовая минеральная вата. Ни в коем случае, какой бы ни казалась привлекательной цена, не стоит приобретать сэндвич трубы с наполнением из стекловаты. Коэффициент теплопроводности у стекловаты ничуть не хуже, то термостойкость – совсем иная. При температурах около 300 °С начинается ее спекание, проседание в размерах, и все ее достоинства сводятся к нулю. Кроме того, стекловолокна – очень ломкие, и утеплительный слой не отличается объемной стабильностью, склонен к усадке.

В действительно качественных сэндвич-трубах производители используют утеплители ведущих брендов – ROCKWOOL, PAROC и им подобные.

Диаметр дымоходного канала и толщина утеплителя

Производители предусматривают достаточно широкую линейку диаметров . Так, выпускаются модели с внутренней трубой от 110 и до 300 мм, с различной толщиной утеплительного слоя, то есть разным внешним диаметром конструкции.

Основные параметры сэндвич трубы — диаметр внутреннего канала, толщина утеплителя и, соответственно, размер наружного кожуха

Если приобретается новое оборудование, котел или печь, то в паспортных данных обязательно указывается необходимый диаметр дымоходной трубы – этого значения и следует придерживаться. Сложнее, если дымоход планируется к установке на кирпичную или самодельную – здесь важно не ошибиться с этим параметром.

В этом случае можно поступить несколькими способами. Первый, несложный – сориентироваться по таблице, показывающей зависимость тепловой мощности оборудования и диаметра дымохода.

Тепловая мощность твердотопливной печи		Минимальное сечение прямоугольного дымохода	Площадь поперечного сечения трубы	Минимальный диаметр внутренней трубы сэндвич-дымохода
кВт	кКал/час
до 3,5	до 3000	140×140 мм	19600 мм²	158 мм
3,6 ÷ 5,2	3000 ÷ 4500	140×200 мм	28000 мм²	189 мм
5,3 ÷ 7,0	4500 ÷ 6000	140×270 мм	37800 мм²	220 мм

Можно ориентироваться и на примерный расход имеющейся печью того или иного топлива. Для расчета в этом случае применяют следующую формулу:

S = Vg / Wg

S – площадь поперечного сечения дымоходного канала.

Vg – объем продуктов сгорания.

Wg – скорость движения газов по дымоходной трубе (оптимальной считается 2 м/с).

Таким образом, чтобы вычислить диаметр, необходимо применить формулу площади круга:

d = √4 × S / π = √(4 × Vg / Wg) / π = √2 × Vg / π

Остается невыясненной величина Vg. Она рассчитывается следующим соотношением:

Vg = М × Vу × (1 + T / 273) / 3600

М – общая примерная масса топлива, сжигаемого за один час.

Vу – удельный объем продуктов сгорания от сжигания 1 кг топлива.

Т – температура на выходе из дымоходной трубы

273 – разница между значением температурного нуля в градусах Цельсия и Кельвина.

3600 – количество секунд в часе, для приведения значения к единым величинам.

Итак, формула приобретает следующий вид:

d = √(2 × М × Vу × (1 + T / 273) / (3600 × π))

Значения Vу и T можно принять табличные, воспользовавшись расположенной ниже таблицей.

Тип топлива	Средняя калорийность топлива, кКал/кг	Удельный объем продуктов сгорания от сжигания 1 кг, м³/кг	Температура на выходе из дымохода, °С
Дрова, средний уровень влажности 25%	3300	10	150
Торф кусковой или россыпью, воздушной просушки, влажность до 30%	3000	10	130
Торф в брикетах	4000	11	130
Бурый уголь	4700	12	120
Каменный уголь	6500	17	110
Антрацит	7000	17	110

Наверняка, формула многим покажется «тяжеловесной», не располагающей к самостоятельному проведению расчетов. Чтобы упростить задачу, ниже размещен калькулятор, в котором уже заложены необходимые арифметические соотношения.

Эта статья поможет определиться, с выбором металлического дымохода для печи. Подобрать оптимальный вариант, для конкретных условий и бюджета.

Свернуть

Выбор материала

Материал играет огромную роль, от него зависит срок службы дымохода, его способность противостоять разным агрессивным химическим соединениям, надежность и прочность. Стальной дымоход для печи изготовляется из трёх основных материалов: нержавеющая сталь, оцинковка и черный металл. Сейчас подробно рассмотрим каждый материал.

Нержавеющая сталь

Изготавливается из жаростойкой и кислотостойкой нержавеющей стали. Хороший дымоход должен иметь толщину 0,8 – 1 мм, более тонкостенный прослужит не так долго.

Характеристики:

• Способны выдерживать температуры больше 600 градусов, и имеют длительный срок эксплуатации.
• Не бояться многих веществ, и спокойно работают при постоянном контакте с азотной кислотой, серной кислотой, креозотом и другими веществами, которые входят в состав продуктов сгорания угля и дров.
• Могут быть как одно стенными, так и двустенными, с термоизоляцией между трубами. Такой дымоход безопасен и его можно ставить в любых строениях: жилые дома, бани, сауны, технические постройки и т.д.

Оцинкованная сталь

Является бюджетным вариантом для строительства. Толщина труб колеблется от 0,3 – до 01 мм. Изготавливается из стали покрытой слоем цинка, благодаря цинку имеет хорошие характеристики по стойкости к щелочам и кислота продуктов сгорания.

Монтируются также, как и трубы из нержавейки. В качестве материала для дымохода печи они используются реже, так как имеют меньший срок службы, и менее надежны по самой конструкции и толщине металла. Чтобы продлит срок службы оцинкованных труб, их нужно утеплять, это уменьшит образование разрушающего конденсата.

Дымоход из черной стали

Из черной стали их сейчас делают очень редко, связано это с тем, что они имеют маленький срок службы. Оправдан такой дымоход лишь в том случае, когда бюджет сильно ограничен. Производят из котловой, или обычной стали, толщина труб составляет от 0,6 – до 2 мм.

Чаще их устанавливают на небольшие банные печи или в дачных домиках, использование которых будет периодическим. Может использоваться для печей в теплицах и в подсобных постройках. При сильном перегреве внутри трубы образуется много окалины, которая перекрывает ход трубы.

Виды по конструкции

Железный дымоход для печи, по конструкции можно разделить на два вида: одностенные и двустенные. Сейчас более подробно рассмотрим каждый из них:

Одностенные

Исходя из названия, они имеют лишь одну стенку. Такие монтируются в основном в готовый дымоходный канал печи, и служат в роли гильзы. Также используются в хозяйственных постройках, гаражах и т.д. такой дымоход. Могут быть изготовлены как из нержавейки, оцинковки, так и из обычного железа.

Они более пожароопасные, и поэтому применяются на тех участках дымохода, где снижен риск возгорания. Стоимость таких труб ниже двустенных в два раза.}