Изготовление дымохода из металлических труб своими руками
Сегодня это трудно себе представить, но когда-то очаги в домах не имели дымоходов. Продукты горения собирались в помещении и выходили наружу через волоковое окошко под потолком. По окончании топки очаг гасили и отверстие закрывали пучком сена. Со временем совершенствовались печки, а для отведения дыма создавались специальные устройства — дымоходы. Опыт эксплуатации приводил к постоянному совершенствованию устройств, усложнению строения и повышению надёжности. Настоящая революция в конструкции систем отведения продуктов горения произошла с появлением лёгких жаропрочных материалов — тонкостенных металлических труб.
Содержание
Область применения трубчатых металлических дымоходов
Преимущества использования таких материалов заключаются в нескольких моментах:
- Небольшой вес. Для дымоходов используются электросварные трубы с толщиной стенки 0,5–1,5 мм. Суммарная нагрузка такой конструкции позволяет применять её для всех видов печей, включая металлические банные, кирпичные закрытого и открытого образца, медленного горения в теплицах и жилых помещениях, а также для иных типов источников тепла.
- Трубчатые устройства не требуют обустройства специальных опорных конструкций в виде фундаментов.
- Длительный срок эксплуатации. Для оцинкованных труб он составляет 10–20 лет, а производители изделий из нержавеющей стали декларируют жизнестойкость в течение 100 лет. Разумеется, фактические данные по этому вопросу отсутствуют.
- Простота монтажа дымохода из труб позволяет легко справиться с этой задачей даже человеку с минимальными навыками домашнего мастера.
Устройство стального дымохода для банной печи является довольно простым
Ограничивающим фактором применения стальных труб является их стоимость, но это относится только к нержавеющим трубам.
Видео: что надо знать о металлических дымоходах
Виды стальных труб для дымоходов
В профильном строительном магазине представлен широкий ассортимент стальных труб, которые различаются назначением:
- Одностенные — выполняются из оцинковки или нержавейки, дешёвые, используются для ремонта действующих дымоходов.
- Многослойные — состоят из наружной обечайки и внутренней проводящей трубы, изготавливаются из нержавеющей стали, оцинковки или делаются комбинированными. Это разрешает значительно снизить цену. Промежуток между двумя стенками заполняется жаропрочным утеплителем, для чего часто используется тугоплавкая базальтовая вата.
Сэндвич-труба идеально подходит для дымохода
Коаксиальные — та же сэндвич-труба, но между стенками расположены перегородки. По свободному каналу внутрь печи подаётся воздух для улучшения горения и повышения теплоотдачи. Это ноу-хау в области устройства дымоходов. Коаксиальные трубы используются для котлов с принудительной тягой.
Коаксильная труба появилась в продаже совсем недавно
Виды дымоходов
По признаку используемых комплектующих изделий эти устройства можно условно разделить следующим образом:
- одинарные;
- многослойные.
Материалы, применяемые для их изготовления, обладают особой прочностью, отличаются высокой коррозионной устойчивостью к кислотному конденсату. Чистая поверхность способствует полному удалению из дымового канала влаги и сажи.
Очень часто используются конструкции из одинарных труб. Такие технические решения применяются с целью адаптации старых дымоходов к новому отопительному оборудованию. Трубы для них делают квадратными, овальными или круглыми. Для их производства используется нержавеющая сталь аустенитного класса. Выпускаются также трубы эмалированные, но они не находят широкого применения, поскольку чувствительны к механическим воздействиям.
Одинарный дымоход нуждается в дополнительной защите
При монтаже одинарного дымохода следует руководствоваться правилом пожарной безопасности, которое требует расстояния до ближайшей стенки из горючих материалов не менее 1 м.
Двухслойные конструкции имеют свои преимущества. Теплоизоляционный слой между стенками такого дымохода позволяет уменьшить охлаждение внутренней трубы, в результате чего образуется меньше конденсата. Внутренняя труба изготавливается из высококачественной стали, поскольку конденсат имеет кислотную реакцию и другой материал, включая оцинкованную сталь, долго работать в таких условиях не сможет.
Двуслойный дымоход уже утеплён
Такие дымоходы размещают на расстоянии не менее 20 см от стенок из горючих материалов. Если этого избежать нельзя, то стену обшивают металлом с подложкой. Её делают из огнеупорного материала, например, асбестового листа.
По способу монтажа дымоходы бывают:
- Внутренними. Такая конструкция может подниматься от печи вертикально через внутренние перекрытия и кровельный пирог. Её основной недостаток — конденсат стекает непосредственно в топку, увеличивая его концентрацию в дымовых газах. Результатом может стать неприятный едкий запах в помещении и ускоренный износ дымохода.
- Наружными. При такой конструкции дымовая труба отводится от печи горизонтально через стену. Для этого применяются два колена, которые могут иметь угол поворота 30, 45, 60 или 90 градусов. При этом наружное имеет вид тройника, а внизу располагается ёмкость для сбора конденсата. Установка вертикальной части дымохода производится параллельно стене, труба крепится к ней при помощи кронштейнов и хомутов.
Комплектующие изделия
Собрать дымоход без использования фитингов невозможно. Они предназначены для:
- выполнения обводов инженерных систем;
- изменения направления трубопровода;
- перехода на другой диаметр;
- регулировки тяги;
- сбора конденсата;
- защиты верхнего конца от атмосферных осадков, листьев, мусора и гнездования птиц.
Доборные элементы для сборки дымохода из труб обязательно должны быть использованы
Используя эти элементы конструкции, можно своими руками собрать дымоход любой конфигурации. Допустимой является длина горизонтальных участков не более 1 м, в противном случае тяга будет сильно ослаблена.
Расчёт параметров дымохода
Основа для расчёта высоты и диаметра дымохода — показатель мощности.
На работоспособность котла или печи прямое влияние оказывает высота дымовой трубы. Для бытовых приборов она составляет 5 м. Эта характеристика предусмотрена требованиями СНиП для печей жилых домов. Измерение выполняется от колосника устройства до колпака. При меньшей высоте естественная тяга в печи не обеспечит эффективного горения топлива, она будет дымить и не вырабатывать оптимального количества тепла. Однако возможность наращивания высоты ограничена. Испытывая естественное сопротивление стенок трубы, воздух будет замедлять движение при чрезмерной длине канала, что также приведёт к снижению тяги.
Правила подбора длины дымохода
Для частного дома расчёт высоты дымохода основывается на определённых правилах:
- Труба должна быть не менее 5 м.
- Превышение концовки дымохода над условно плоской крышей не менее, чем на 50 см.
- Для скатной крыши труба, ось которой находится не далее 1,5 м от конька, а если есть надстройки, то от их высшей точки, величина превышения составляет 0,5 м.
- Когда расстояние до конька 1,5–3,0 м, конец трубы должен находиться не ниже, чем уровень конька.
- При выведении дымохода на расстоянии более 3 м от конька, в частности, при наружном монтаже, угол между уровнем горизонта и условной прямой между коньком и концом трубы должен составлять не менее 10 градусов.
Высота трубы зависит от её расположения
При выборе места для вывода дымохода через кровлю следует учитывать, что он не должен находиться вблизи мансардных окон и других подобных устройств во избежание создания пожароопасных ситуаций.
Расчёт сечения дымохода
Приведённый ниже порядок определения величины канала справедлив для круглого сечения. Оно является оптимальной формой, поскольку дымовые газы не движутся монолитной прямой струёй, а происходит завихрение потока, и они движутся по спирали. В прямоугольных каналах образуются завихрения по углам, тормозящие перемещение газов. Для расчёта величины сечения полученный результат следует умножить на 1,5.
Вам понадобятся следующие исходные данные:
- Мощность печи, то есть количество тепла, вырабатываемого устройством в единицу времени при полной загрузке.
- Температура дымовых газов на выходе из топки, обычно принимается в пределах 150–200 градусов.
- Скорость движения газов по каналу (составляет 2 м/сек).
- Высота дымохода.
- Величина естественной тяги (составляет 4 МПа на 1 м дымового канала).
Очевидна зависимость размера сечения дымохода от объёма сжигаемого топлива.
Дым не движется по прямой линии
Для выполнения расчёта нужно воспользоваться преобразованной формулой площади круга: D2 = 4 x S * Пи, где D — диаметр дымового канала, S — площадь сечения, Пи — число пи, равное 3,14.
Для расчёта площади сечения нужно определить газовый объём в месте их выхода из печи в дымоход. Эта величина вычисляется в зависимости от объёма сгорающего топлива и определяется из соотношения Vgas = B х Vtop х (1 + t / 273)/ 3600, где Vgas — объём газов, B — количество сжигаемого топлива, Vtop — табличный коэффициент, который можно узнать в ГОСТ 2127, t — температура газов на выходе из печи, обычно принимается значение в пределах 150–200 градусов.
Площадь сечения определяется отношением объёма проходящих газов к скорости его движения, то есть по формуле S = Vgas/W. В окончательном варианте искомая величина определяется соотношением D2 = Vgasx4/ПихW.
Произведя необходимые вычисления, получите результат — диаметр дымохода должен составлять 17 см. Это соотношение справедливо для печи, в которой за час сгорает 10 кг топлива при его влажности 25%.
Расчёт составляется для случаев, когда используются нестандартные отопительные агрегаты. Если же мощность устройства известна, достаточно применить рекомендованные специалистами параметры дымохода:
- для устройств мощностью до 3,5 квт — 140 х 140 мм;
- при 3,5–5,0 квт — 140 х 200 мм;
- при мощности 5,0–70 кВ — 200 х 270 мм.
Для дымоходов круглого сечения его площадь не должна быть меньше расчётной величины прямоугольного.
Видео: как рассчитать дымоход для твердотопливного котла
Материалы и инструменты для изготовления дымохода
Прежде чем приступать к закупке деталей, крепежа и инструмента для выполнения этой работы, нужно определиться с конструкцией устройства и выполнить эскизный проект, неотъемлемой частью которого является материальная ведомость, где перечисляются все необходимые детали. Добавив в этот перечень стоимость материалов, получите смету расходов.
Перед строительством рекомендуется выполнить эскиз дымохода
Монтаж устройства производится снизу вверх, то есть от печи до оголовка, для чего понадобятся:
- переходное устройство из фитингов от печи к трубе, в зависимости от конструкции может понадобиться отвод;
- многослойная труба;
- шибер;
Шибер позволяет регулировать тягу
- огнеупорный материал для устройства прохода через потолочное перекрытие;
- пластины из оцинкованного листа, размером приблизительно 500х500 мм — для закрытия прохода;
- материалы для изоляции пересечения кровельного пирога, например, зонд для защиты снаружи;
- оголовок дымохода;
- хомуты для фиксации соединений из расчёта 1 шт. на каждый;
- кронштейны для крепления дымоходов к стенам (в зависимости от его конструкции);
- сборник для стекающего конденсата;
- высокотемпературный герметик для уплотнения стыков;
- трубы стальные из расчёта 1 шт. на метр дымохода;
- проволока нержавеющая на растяжки;
- винты, гвозди.
Перечень инструмента невелик и может выглядеть следующим образом:
- дрель со свёрлами по бетону и древесине;
- электролобзик;
- отвёртка или ключ гаечный для установки крепежа;
- пластиковые вставки (дюбеля) для крепления кронштейнов;
- молоток.
В зависимости от конструкции дымохода могут понадобиться и другие инструменты, это выяснится при составлении эскизного проекта.
Монтаж дымохода своими руками
Степень готовности деталей металлического дымохода к монтажу настолько высока, что его сборка представляет собой последовательное выполнение ряда элементарных операций, не требующих ни специальных навыков, ни особых знаний.
Весь процесс может выглядеть следующим образом:
- Установка печи в месте её постоянного размещения, фиксация.
Печь должна располагаться как можно дальше от горючи материалов
- Монтаж переходника от патрубка топливного агрегата к основному дымоходу. Для этого заранее приготовленная деталь после нанесения на посадочное место герметика надевается на консоль и закрепляется хомутом.
- Установка отвода с нужным углом поворота (90, 30, 45, 60 градусов). Для этого достаточно надеть деталь на место посадки с нанесённым герметиком до реборды и установить хомут. Дальнейшие действия не отличаются разнообразием и производятся точно так же.
- Если нужно провести трубу через стену, в ней необходимо сделать проём. На кирпичной перегородке после установки трубы достаточно заделать щели цементным раствором. При прохождении через деревянную стену или любой горючий материал размер отверстия должен быть в 2–2,5 раза больше диаметра трубы. В месте пересечения её нужно изолировать. Для этого можно использовать асбестовый лист или шнур, который оборачивается вокруг трубы, базальтовую вату или плиту. Далее, на стену изнутри и снаружи устанавливается металлический лист из оцинкованной или нержавеющей стали.
Места соприкосновения металлической трубы с перекрытиями нужно изолировать
- Монтаж второго отвода в виде тройника, нижнее отверстие которого используется для монтажа на сборник конденсата. В этом месте нужно установить опорную площадку с креплением её либо к стене, либо с опорой на грунт.
Нижнее отверстие отвода трубы используется для сбора конденсата
- Установка прямого участка трубы.
- Крепление кронштейна к стене.
Дымоход можно расположить снаружи и внутри здания
- Фиксация трубы.
- Установка колпака на трубу, защищающего её устье.
- При необходимости установка растяжек.
Если планируется прохождение дымоходом потолочного перекрытия и кровельного пирога, применяется та же технология защиты конструкций, что и для стены.
На скатной кровле на дымаре обустраивается зонтик для защиты отверстия в крыше от атмосферных осадков.
Все стыки дымохода со стеной и крышей должны быть изолированы
Процесс установки значительно упрощается при использовании сэндвич труб, поскольку температура на их поверхности значительно ниже, чем на одинарных.
Нужно обратить внимание на конструктивную особенность труб для дымоходов. Стыковка обеспечивается созданными при производстве посадочными местами, поэтому при монтаже нужно правильно ориентировать их в пространстве. При установке многослойных труб смыкаются и слои внутренней изоляции.
Существенным преимуществом сборки стальных дымоходов является то, что при этом не применяется сварка.
Видео: монтаж дымохода сэндвич своими руками
Утепление дымохода
Такая операция выполняется только в том случае, если использовались одинарные трубы. Оно необходимо для снижения интенсивности конденсации и предохранения сгораемых конструкций от воздействия высоких температур.
Лучшим материалом для этой цели является базальтовая вата, поскольку она абсолютна негорючая и в условиях пожара не выделяет вредных испарений. Он же применяется и при изготовлении многослойных труб.
Утепление металлического дымохода может потребоваться не всегда
Поверх утеплителя нужно монтировать изолирующий слой из алюминиевой фольги, причём его монтаж начинают снизу вверх с нахлестом витков в 10–12 см. Такой порядок обеспечивает ориентацию стыков вниз, что не позволяет воде проникать в теплоизолирующий слой.
Особенности эксплуатации
Металлические дымоходы, обладая массой несомненных преимуществ, нуждаются в повышенном внимании как при сборке, так и при эксплуатации:
- Нельзя располагать их вблизи других инженерных коммуникаций, таких как электропроводка или водопроводная система.
- Перед началом монтажных работ внутренние продольные швы труб необходимо покрыть специальным герметиком, поскольку они находятся в условиях перепада температуры, что постепенно ослабляет стыковочные кромки.
- При чистке труб из нержавейки лучше не использовать традиционные металлические шары с проволочным «ежом». От их воздействия портится зеркальная внутренняя поверхность, вследствие чего затрудняется отвод конденсата в накопители. Лучше выбирать щётку из синтетических материалов.
Механический способ чистки самый действенный
Обслуживание дымохода
При правильно изготовленном дымоходе, особенно если он выполнен из нержавеющей стали, основной операцией по уходу за ним является очистка внутренней поверхности от сажи.
Причины образования сажи
Горение является реакцией окисления топлива кислородом воздуха. Если она недостаточна, происходит выделение сажи, налипающей на стенках дымохода. Реально возникновение условий, при которых дымовой канал забивается буквально за несколько месяцев:
- Недостаток окислителя в топке может быть вызван намеренным снижением тяги манипуляциями с заслонкой, чтобы добиться медленного горения или даже тления топлива, что быстро может привести к негативным последствиям.
- Другой ошибкой топки следует считать использование сырых дров. Влага препятствует интенсивному горению топлива, при этом образуется большое количество сажи.
- Следует считать неблагоприятным фактором использование смолистых дров, горение которых сопровождается выделением копоти. Конечно, топить печи дубом или ясенем слишком накладно, но нужно стремиться к использованию дров не смолистых пород деревьев.
- Категорически не рекомендуется жечь в печи мусор, особенно пластиковые пакеты или бутылки по тем же причинам.
- Особенно неблагоприятно использование для топки отходов фанеры, древесно-стружечных плит и других материалов, для изготовления которых применяются синтетические клеи. При таком топливе засорение дымохода сажей происходит наиболее быстро.
Способы очистки дымохода от сажи
Их несколько, в том числе:
- Механический с помощью специальной щётки. Чаще всего такую чистку выполняют через крышу. Для этого нужно подготовить ёршик (желательно пластиковый), верёвку и груз, масса которого 2–3 кг. Щётку нужно привязать к верёвке, подцепить груз и опустить в трубу. Ёрш, проходя свой путь, счищает всю сажу, но при условии, если вы будете опускать его постепенно. Повторите процедуру несколько раз. Недостаток данного способа заключается в том, что прочистить горизонтальные участки дымохода невозможно, к тому же работать можно в тёплое время года, ведь делать это нужно на крыше, а зимой она скользкая.
Для металлического дымохода лучше использовать пластиковый ёршик
- Химический — он заключается во внесении в процессе топки специальных порошков или брикетов, дым от которых способен размягчать сажевые наслоения. Они потоком воздуха выносятся из трубы. Однако при большом количестве сажи она вследствие размягчения может обрушиться вниз, и тогда большая чистка неизбежна со всеми вытекающими неудобствами и хлопотами. Поэтому к таким мерам нужно прибегать периодически с целью профилактики. Для очистки можно использовать полено «трубочист», для профилактики подойдёт специальная добавка к дровам в виде порошка. Рекомендуется сочетать с механической очисткой.
Химические средства можно применять и для очистки, и для профилактики
- Народные средства — сжигание в топке картофельных очисток или добавка во время горения печи поваренной соли. Данный способ сравним с предыдущим, только более доступный и дешёвый.
Избежать постоянной возни с сажей можно и специальной подготовкой дров. Для этого нужно устроить обширный, хорошо продуваемый дровяник с запасом топлива на несколько лет, и использовать их только хорошо просушенными.
Домашний очаг, который призван обеспечить уютное проживание в доме, станет источником постоянной озабоченности и огорчений, если устроен неверно и плохо работает система удаления дыма из жилого пространства. Поэтому перед началом монтажных работ рекомендуется тщательно изучить всю информацию и подготовиться.
