Иван Никитко - Водоснабжение, канализация и отопление загородного дома

Большинство отопительных систем основано на сжигании того или иного вида топлива и нуждается в дымоходе, так как требуется удалять летучие продукты сгорания и одновременно «подводить» воздух, необходимый для поддержания процесса горения. Дымоход создает в отопительном приборе необходимое разрежение (перепад давления), которое и позволяет летучим продуктам сгорания вылетать в трубу в самом прямом смысле.

Следует помнить, что дымоход – это не просто удаление дыма, но и обеспечение эффективной работы отопительного оборудования. Если дымохода нет, или он неправильно спроектирован, или не установлен, или по каким-то причинам не создает требуемую тягу, то не будет работать и отопительное оборудование, а летучие продукты сгорания (дым, сажа и т. д.) благополучно отправятся в помещение, отравляя воздух. Возможно также падение мощности теплогенератора и, как следствие, некомфортный, холодный дом. Так что дымоход – одна из важнейших частей системы отопления, обеспечивающая как бесперебойность ее работы, так и безопасность использования.

Дымоходу приходится работать в очень агрессивных условиях, и дело не только в том, что у летучих продуктов сгорания высокая температура. Основную проблему представляет кислотный конденсат, который выпадает при снижении температуры летучих продуктов сгорания – а именно это и происходит в трубе дымохода по мере того, как горячие газы продвигаются по ней на свежий воздух, удаляясь от теплогенератора.

Кислотный конденсат, образующийся при охлаждении продуктов горения, является смесью серной (H 2SO 4) и угольной кислот (H 2CO 3) [10].

Образование угольной кислоты происходит в результате простой химической реакции:

СО 2+ Н 2О <=> Н 2СО 3,

то есть углекислый газ, растворенный в воде, вступает в реакцию с водяным паром. При этом реакция становится обратимой уже при температуре, превышающей +20 °C, – угольная кислота вновь распадается на исходные компоненты. Так что влияние конденсата угольной кислоты как агрессивной среды для дымохода можно не учитывать: оно способно проявиться только в достаточно редко возникающих условиях – в холодное время года при длительном неиспользовании теплогенератора.

Примечание

Если вы используете загородный дом для сезонного проживания (в теплое время года), а в холодное время года бываете в нем наездами и при этом включаете систему отопления, то это как раз тот случай, когда угольная кислота может начать свою разрушительную работу.

С серной кислотой ситуация сложнее. В продуктах сгорания топлива содержится серный ангидрид SO 3(особенно это актуально для котлов, использующих дизельное топливо), который, вступая в реакцию с парами воды, образует серную кислоту:

SO 3+ H 2O <=> H 2SO 4.

Серная кислота обладает огромным разрушительным потенциалом. Она «съедает» практически все металлы (за исключением золота и платиновых, но эти металлы не используются при строительстве дымоходов), «разъедает» и кирпичную кладку, и бетонные трубы, да еще и устойчива к нагреву. Так что долгожительство дымохода можно обеспечить только одним способом: воспрепятствовать образованию агрессивного конденсата.

Помешать образованию конденсатов можно двумя способами: ускорить «вылетание в трубу» продуктов сгорания (чтобы они не успели охладиться до перехода в жидкую фазу – не стали конденсатом на стенках дымохода) и обеспечить быстрое преодоление порога конденсатообразования (если в дымоходе стабильно высокая температура, то конденсат не образуется – для его образования нужна холодная поверхность).

Проще всего с дымоходами для твердотопливных котлов, не имеющих такого сервиса, как автоматическое включение/отключение при достижении определенной температуры. Эти дымоходы могут выполняться из кирпича, в них постоянно поддерживается высокая температура (котел-то работает без перерыва), и конденсата образуется минимальное количество. Из кирпича также выполняются дымоходы для печей и каминов.

Другое дело – современные газовые и жидкотопливные котлы, а также некоторые модификации твердотопливных (из последних разработок). С ними возникает определенная проблема. С целью экономии топлива на современные котлы устанавливается автоматика, которая позволяет им работать в прерывистом режиме: когда температура теплоносителя достигает заданной, котел отключается; как только теплоноситель остывает (опять же – до предварительно заданной температуры), котел включается снова. Это приводит к тому, что труба дымохода, через которую то проходят горячие продукты сгорания, то не проходят, попеременно то разогревается, то охлаждается. К тому же температура продуктов сгорания в газовых и жидкотопливных котлах ниже, чем в твердотопливных, да еще в них содержится большое количество водяных паров (существенно больше, чем при сжигании твердого топлива, которое обычно является сухим). При использовании газовых и жидкотопливных котлов возникают особенно благоприятные условия для образования конденсата.