Какие факторы влияют на силу тяги камина, печи или дымохода?

Одним из самых важных параметров, определяющим эффективность работы печи или камина, является сила тяги дымохода. Само явление тяги способно образовываться только тогда, когда воздух в канале трубы дымохода разрежается, в результате чего появляется дымный поток. Примечательно, что в каминных дымоходах тяга возникает естественным путем благодаря тому, что температура и плотность дыма и воздуха разные.

Проверка тяги

Установка дефлектора на трубу позволяет усилить циркуляцию воздуха и увеличить тягу

Прибор анемометр определяет тяговую силу, когда дым передвигается со скоростью 1 м/с и больше. В межсезонье устройство показывает недостоверные результаты из-за небольшого различия температур наружной и внутренней среды и маленькой скорости потоков. Усовершенствованный газоанализатор измеряет тяговое усилие в паскалях (Па) и работает точно, но отличается высокой стоимостью. Достаточным считается показание 10 – 20 Па.

Цвет огня в топке показывает тяговую силу:

Проверка тяги
  • желтые и золотистые языки говорят о нормальной скорости потока;
  • белое пламя и гул показывают, что тяга избыточная;
  • темные оттенки свидетельствуют о недостаточной скорости.

Присутствие тяготения определяется простыми способами. К отверстию дымохода подносится листок тонкой бумаги. Его отклонение говорит о передвижении потоков. Аналогично работает горящая спичка, пламя которой должно отклониться от вертикали в направлении тяги. Задымление в помещении котельной говорит об обратном движении дыма в трубе.

Методы проверки тяги в дымоходном канале

Традиционно перед началом отопительного сезона да и просто перед растопкой печи многие печники советуют проверить тягу в дымоходе. Такая процедура позволяет проверить не только силу тяги, но и определить состояние дымохода, возможность использования прямого канала (его еще называют «летний ход» потому что он использовался в основном летом, когда топка печи проводится в основном для приготовления пищи, а не отопления помещения) и каналов дымохода предназначенных для отопления помещения.

В качестве метода проверки используется прием сжигания листа газеты. Если дым от газеты быстро уходит в канал и при этом не показывает признаков обратной тяги, то можно предположить что канал дымохода чист и готов к эксплуатации. Достоверно убедится в том, что дым вышел из оголовка трубы можно путем сжигания гнилушки или дров хвойных пород. При сгорании смолы дерева образуется характерный черный дым, по выходу которого из оголовка трубы можно констатировать о нормальной работе дымохода.

Методы проверки тяги в дымоходном канале

Еще одним способом определить направление движения воздуха выступает способ проверить отклонение пламени свечи, зажженной у поддувала. Если оно видимо отклоняется в сторону поддувала, значит, тяга в дымоходе удовлетворительная. Ну а в случае если пламя стоит на месте без отклонений или отклоняется в другую сторону то это конкретный сигнал о том, что необходимо срочно принимать меры чтобы увеличить тягу в печи.

Назначение и сферы применения

Функциональные возможности дымохода обуславливают такие параметры, как качество обогрева помещения, уровень корректности энергозатрат, безопасность эксплуатации теплогенерирующего оборудования. Требуется постоянно контролировать силу тяги в дымоотводном канале, так как:

  • при отсутствии тяги или слабом протоке проблематично разжечь огонь;
  • обратный вброс продуктов горения чреват последствиями, опасными для здоровья;
  • при критичной интенсивности исходящих потоков значительно повышается уровень теплопотерь.

Основные причины изменчивости тяги обуславливаются следующими факторами:

  1. Колебание атмосферных температур. В жаркую погоду наблюдается опрокидывание струи в дымовой трубе, потоки двигаются в обратном направлении. При холодном внешнем воздухе усиливается отток газов.
  2. Перепады давления воздуха. Изменение параметров атмосферного давления влияет на интенсивность струи в газоотводном канале.
  3. Параметры высоты дымовой трубы. Величина разряжения в верхней точке канала дымоудаления зависит от высоты трубы. Чем значительнее этот параметр, тем сильнее тяга.
  4. Особенности устройства дымоотводного канала. Протяженность, наличие изгибов, шероховатости внутренней поверхности, наличие посторонних предметов и отложений на стенках обуславливают ухудшение тяги.
Читайте также:  Какую печь выбрать для дачи, какая лучше

Оснащение вытяжного канала автоматическим регулятором позволяет нейтрализовать все вышеупомянутые риски и улучшить потенциал теплогенерирующего устройства любой модели, в том числе и приборов конденсационного типа. Стабилизаторы тяги широко применяются в индивидуальных системах отопления Москвы и других регионов.

Тяга и законы физики

Таковы уж законы физики: во время отопительного сезона, когда воздух снаружи помещения очень холодный, тяга в дымоходе зависит от того, насколько высока температура газа, выделяемого при сгорании топлива. На первый взгляд можно попытаться повысить тягу за счет большего количества топлива, но это не целесообразно с материальной точки зрения.

Как мы уже рассмотрели, тяга в дымоходе возникает только в том случае, если между температурой и плотностью газа внутри дымохода и кислородом снаружи есть различие. Но баланс этот устанавливается довольно трудно: газ должен беспрепятственно и с нужной скоростью проходить по трубе, чтобы на выходе взаимодействовать с кислородом. Горизонтальные участки трубы на это негативно влияют.

Еще один немаловажный фактор, влияющий на силу тяги — это погодные условия. Возьмем, к примеру, печь-камин в Санкт-Петербурге и аналогичную в Сочи. Мы примем во внимание, что обе семьи позаботились об удачном их расположении и регулярной чистке. Но зимой в сочинском камине тяга будет несколько хуже, чем в петербуржском. Чем это вызвано? Ответ прост: из-за более холодной температуры северного климата разрежение в дымовой трубе будет лучше, что усилит тягу.

Кроме того, газ, проходя по трубе, набирает определенную скорость, в результате чего между ним и стенками поверхности возникает сила трения. Чем больше эта сила, тем меньше сила тяги. Чтобы этого избежать, внутренние поверхности при закладке покрывают гладким материалом, а сам владелец должен регулярно отчищать сажу и копоть, которые также усиливают трение.

Прямую длинную трубу гораздо легче и удобнее чистить, поэтому некоторые владельцы, если на это позволяет конструкция дома, решают удлинить трубу дымохода. При этом сама конструкция дымохода не меняется. Оптимальной длиной считается не более шести метров от оголовка трубы до решетки камина. Таким образом, мы плавно подошли к вопросу: каким же образом тяга в печи или камине может быть рационально увеличена?

Обратная тяга в камине

Тяга — важнейший процесс, без нее невозможно горение. Тяга способствует поступлению воздуха в топочную камеру и выводу дыма. Как грамотно обеспечить «дыхание» камина? Каким быть дымоходу, чтобы тепло не улетучивалось из дома?

Что важно для организации тяги?

Поступление воздуха в топку. В зависимости от типа (открытый, закрытый) и размера топочной камеры камин потребляет от 200 до 800 м³ воздуха в час. Следовательно, помещение, в котором его планируется установить, должно иметь хорошую вентиляцию. В открытом камине воздух поступает непосредственно через топочное окно, однако в этом случае добиться равномерного горения топлива невозможно. Поэтому под топкой (вне зависимости от наличия дверцы) делается поддувальное отверстие (поддувальник), через которое поток воздуха поступает к топливу.

Поток воздуха к топливу идет через поддувальник, расположенный в нижней части камина под топкой.

Вывод дыма в трубу. В камине температура дымовых газов намного ниже, чем в традиционной печи, соответственно меньше и сила тяги: иногда ее недостаточно даже для того, чтобы сразу «протолкнуть» дым в трубу. Сначала он накапливается в дымосборнике (хайло, воздушный колпак). Последний может быть отдельной подвесной конструкцией или являться верхней частью — потолком топочной камеры. Дым, находящийся в нем, дополнительно нагревается над очагом и получает необходимое ускорение для продвижения по дымоходу.

В дымосборнике, накапливающийся там дым, дополнительно нагревается и, устремляясь наверх, «разгоняет» тягу.

От чего зависит тяга?

Толщина трубы. Рекомендуемая площадь ее сечения — 10-15% от площади топочного окна, но не менее 0,03 м².

Высота трубы. Высота, согласно СниПу 41-01-2003, должна составлять не менее 5 м (считая от колосниковой решетки). Окончательную же величину дымохода определяет множество факторов: местные климатические условия, роза ветров, расположение зданий по соседству и самого камина внутри дома. Труба должна быть выше всех конструкций на крыше, иначе возникнет эффект обратной тяги. Если дымоход отстоит от конька в пределах 1,5 м, то его высота должна быть больше высоты конька хотя бы на 0,5 м. Многие считают: чем выше дымоход, тем лучше. Это неправильно. Избыточная тяга тоже вредна — она будет «высасывать» все тепло наружу.

Читайте также:  Вермикулит: что это такое, свойства, цена, утепление и строительство

Чтобы избежать эффекта обратной тяги труба должна быть выше конька.

Защита от обратной тяги. В то время как дым поднимается вверх, в трубе происходит еще один процесс – холодный воздух спускается в топку. С одной стороны, обратная тяга в камине способствует лучшему горению, с другой — может привести к тому, что камин начнет вместо обогрева охлаждать, или дым будет вытесняться в помещение. Чтобы этого не произошло, на выходе из трубы в топку создается препятствие. В его роли может выступать наклон стены дымохода, а в кирпичных конструкциях в этом месте часто устраивается дымовой карниз (зуб). Он представляет собой горизонтальный выступ в 10-12 см и выполняет несколько функций: препятствует активному поступлению холодного воздуха в топку и вылету из нее искр в трубу, а также собирает сажу и конденсат. Готовые дымоходы из металла или керамики зуба не имеют, поэтому в них монтируются специальные конденсатосборники и устанавливаются сетки, улавливающие искры.

Перед дымоходом готового чугунного или стального камина устанавливается шиберная заслонка, которая регулирует силу тяги и, когда заканчивается горение, перекрывает трубу, чтобы не возникала утечка тепла и обратная тяга.

Регулировка силы тяги. В нижней части дымовой трубы — обычно в 20 см от хайла устраивается заслонка (так называемый шибер). С ее помощью регулируется сила тяги камина и перекрывается труба, чтобы не происходила утечки тепла из помещения, когда камин не топится.

В зависимости от местности и качества тяги дымоход также может оснащаться такими устройствами, как дефлектор (для защиты от ветра), дымоудалитель (если тяга плохая) и стабилизатор тяги (если сильная).

Причины возникновения обратной тяги в дымоходе

Изменение направления потока воздуха в дымоходе на обратное называется «опрокидыванием тяги».

Заметить первые признаки обратной тяги в дымоходе довольно просто — дрова горят в печи с большим количеством дыма, на дверце быстро коптится стекло, а если её открыть, то дым сразу же распространяется по помещению.

Это может происходить по различным причинам: резкий порыв ветра или наличие высоких деревьев в непосредственной близости от объекта отопления. Однако основными предпосылками для такого происшествия являются просчёты в проектировании:

  1. Недостаточная высота трубы или её выступ над коньком крыши.
  2. Ошибка в выборе сечения дымохода. Недостаточный диаметр трубы не позволяет всем продуктам горения своевременно проходить по трубе. Тяга ухудшается и происходит её опрокидывание. Слишком объёмный дымоход будет выносить большое количество тепла наружу.
  3. Недопустимо использование в одном дымоходе труб разных диаметров. На стыках оседает большое количество сажи, снижая его проходимость.
  4. Загрязнённые сажей стенки трубы замедляют движение печных газов, что является причиной снижения тяги. Очистка внутренней поверхности дымохода производится механическим способом с использованием щёток различной конструкции. Применяются также химические способы очистки, при которых специальный состав помещается в топку и его пары очищают канал дымохода.

    Сажа является главной опасностью для дымохода

  5. Нарушения в конструкции угловых переходов и горизонтальных участков.
  6. Опрокидывание тяги возможно при недостаточной вентиляции помещения или полном его отсутствии. Нельзя во время топки печи держать открытыми окна или форточки на уровне, значительно превышающем расположение теплового агрегата.
Причины возникновения обратной тяги в дымоходе

Особое внимание следует обратить внимание на вентиляцию помещения при использовании газовых котлов и колонок. При опрокидывании тяги они могут погаснуть, и газ будет поступать в помещение. На современных приборах установлена автоматика прекращения подачи газа, но нужно ли зависеть от неё?

В некоторых случаях обратная тяга может возникнуть всего на 1–2 дня, например, когда печь давно не использовалась, или из-за сырой погоды.

Фотогалерея: средства для очистки дымового канала от сажи

В чем измеряется тяга?

Норма тяги для стандартного камина или печи – в среднем 10 Паскаль (Па). Замеряется тяга за дымовым патрубком, так как именно там видны скорость эвакуации дымовых газов и соответствие соотношению размеров топки печи и диаметра дымохода.

Вначале затопите печь или камин в доме. Топить не менее получаса, чтобы нормализовались процессы. Затем, проделав отверстие в трубе чуть выше дымового патрубка, вставьте туда специальный датчик депримометра и измерьте тягу. Проверьте, избыточна она или ее не хватает. Факторов, влияющих на тягу, много, рассмотрим еще несколько.

Плохая вытяжка – причины

Прежде, чем говорить об использовании приборов принудительной вытяжки для дымохода, остановимся на сути процесса, а также причинах падения тяги в трубе.

Совокупность факторов, влияющих на эффективность вытяжки дымовой трубы, можно условно разбить на три группы:

  1. Внутренние условия в доме;
  2. Условия перемещения воздушных потоков внутри помещения.
  3. Температура воздуха в отапливаемой зоне жилого дома.
  4. Суммарный объем воздуха внутри помещений, которые увязаны с топочным отделением печи через поддувало.
  5. Количество проживающих в доме других потребителей кислорода – людей или животных.

Виды поддымлений

Поддымление, или проникновение дыма в помещение, может происходить различными способами. В зависимости от этой характеристики различают следующие виды поддымлений:

Этот дефект выражается в том, что дым, который должен уходить через дымоход, упорно не желает делать этого. Вместо этого дым валит через каминное окно в комнату.

В результате огромное количество едкого дыма заполоняет жилое пространство. Происходит это из-за нарушений в системе воздухообмена, например, в дымоотводе или в топочной части.

2. Происходит опрокидывание тяги.

  1. Иногда дым может появляться во время растопки камина
  2. Также проблемы могут возникнуть в процессе подкладывания дров.
  3. Дым появляется при непосредственной работе камина. В этом случае дым просачивается из всех возможных щелей. Любая дырочка в кладке становится путём на свободу для дыма.

Выбор устройства регулировки

Для регуляции тяговой скорости лучше использовать те же приборы, что и для улучшения процесса вывода дыма:

  • регулятор;
  • дефлектор;
  • флюгер;
  • дымоотводный вентилятор.

Любой используемый прибор должен находиться под постоянным контролем. Связано такое внимание с вероятностью загрязнения устройство, поскольку оно крепится на внешней стороне дымохода. Весной, летом, осенью устройство забивается, зимой покрывается льдом. Все эти факторы отрицательно сказываются на функционировании прибора. В результате закупорки повышается риск образования тяги обратной силы, которая приводит к скоплению угарного газа в банном помещении.

Дефлекторы представлены в нескольких вариациях: ЦАГИ, Вольперта, Григоровича. Все виды изготавливаются из нержавеющей стали или меди. В некоторых приборах установлен искрогаситель — элемент контролирующий температурный режим выходящих воздушных масс.

Для бани лучше использовать регулятор тяги, крепящийся к дымоходу. В конструкции предусмотрена пластина из металла, на которой висит груз, уравновешивающий элемент. При нормальной тяге деталь не создает препятствий для поступления воздуха в дымоходный канал. При плохой и обратной тяге пластина тормозит конструкцию.

Зольник. В нем собирается пепел и зола – остатки перегоревшего топлива. Закрывается зольник обычно , у которой есть свои задачи: удалять золу из камеры и при горении регулировать воздушные Ее место – над зольником, в ней перегорает топливо, «заряжая» теплом воздух, после чего он уходит по дымоходным каналам, прогревая стенки печки и каменку.

Чтобы топливные отходы попадали в зольник, дно топки занимает

Каменка – место расположения емкости с камнями – концентрация всего тепла и пара от банной печи. От того, насколько правильную форму выберет для каменки владелец бани, и каких размеров она будет, зависит вся «погода в бане».

Каменка может быть открытой и закрытой, от этого зависит, каким будет режим действия топки – постоянным или периодическим.

Последние элементы конструкции – дымоходная труба и дымоходная шахта. Через них теплый воздух, нагревшийся в печи, уходит на улицу, за пределы банных стен.