Что делать, если в газовом котле конденсат: методы профилактики образования “росы” в дымоходе

Насколько оправдана цена котла?

Качественный котел никогда не стоит дешево.

К изготовлению котлов СТАРТ допускаются только очень высококвалифированные сварщики и слесари. Многие сварщики работают уже более 15 лет и ценят свою работу. Каждый сварочный шов очень качественный и тщательно проверяется.

Швы топочной камеры камеры всегда провариваются с двух сторон
для максимальной надежности, а для сварки внешних швов используется сварочный робот KUKA, который обеспечивает идеальный ровный шов за счет того, что он по своей сути РОБОТ и за счет капельного режима сварочной дуги с глубокой проваркой шва.

Мы не применяем ни одного дешевого комплектующего
, редуктор — лучший немецкий, двигатель — качественный испанский, вентилятор — ведущий производитель из Польши, металл — толщиной 6мм ММК (Россия), чугунное литье — очень высококачественное российское (не отличить от финского литья), даже уплотнительные шнуры применяются не дешевые стекловолоконные, а очень качественные высокотемпературные мулиткремнеземные.

Факторы, влияющие на образование конденсата

Процесс образования конденсата в дымоходном канале зависит от нескольких факторов:

• Влажность топлива, используемого отопительной системой. Даже внешне сухие дрова содержат влагу, которая при горении превращается в пар. Торф, уголь и другие горючие материалы имеют определенный процент влажности. Природный газ, сгорая в газовом котле, тоже выделяет большое количество водяного пара. Не существует абсолютно сухого топлива, но увеличивает процесс конденсации плохо просушенный или отсыревший материал.
• Уровень тяги. Чем лучше тяга, тем быстрее выводится пар и меньше влаги оседает на стенках трубы. Он просто не успевает смешаться с другими продуктами горения. Если же тяга плохая, получается замкнутый круг: в дымоходе скапливается конденсат, способствующий засорению и еще больше ухудшающий циркуляцию газов.
• Температура воздуха в трубе и выходящих из отопительного прибора газов. Первое время после растопки по непрогретому каналу движется дым, также имеющий невысокую температуру. Именно на старте происходит наибольшая конденсация. Поэтому образованию конденсата наименее подвержены системы, работающие постоянно, без регулярных отключений.
• Температура и влажность внешней среды. В холодное время года из-за разницы температур внутри дымохода и снаружи, а также повышенной влажности воздуха на внешней и торцевой частях трубы конденсат образуется активнее.
• Материал, из которого изготовлен дымоход. Кирпич и асбестоцемент препятствуют стеканию капель влаги и впитывает образующиеся кислоты. Металлические трубы могут быть подвержены коррозии и ржавчине. Выполненные из керамических блоков или стальных нержавеющих секций дымоходы не дают химически агрессивным соединениям зацепиться за гладкую поверхность. Чем ровнее, глаже внутренняя поверхность и ниже влагопоглощающая способность материала трубы, тем меньше конденсата в ней образуется.
• Целостность дымоходной конструкции. При нарушении герметичности трубы, появлении на ее внутренней поверхности повреждений ухудшается тяга, быстрее засоряется канал, внутрь может попадать влага извне. Все это приводит к усилению конденсации пара и ухудшению работы дымохода.

Современный человек очень теплолюбивый. Если Вы, наш уважаемый читатель, имеете собственный дом, то проблему его обогрева приходится решать самостоятельно. Но современное отопительное оборудование отличается от и каминов прошлого; вместе с повышением КПД повышается сложность конструкции и усложняется обслуживание агрегатов.

При работе современных котлов, печей и каминов обязательно образуется конденсат в дымоходе.

Какой бы вид топлива Вы ни использовали, Вы сжигаете углеводороды. Уголь, кокс, дрова, мазут, газ, пеллеты – все состоит из водорода и углерода с небольшими примесями серы и некоторых других химических элементов. Любое топливо также содержит небольшое количество воды – полностью ее убрать невозможно. При сгорании происходит их окисление кислородом воздуха и на выходе получается вода, углекислый газ, другие оксиды.

Окислы серы при высокой температуре реагируют с водой и образуют очень агрессивные кислоты (серную, сернистую и т.д.), которые также попадают в конденсат. Образуется немного и других кислот: соляной, азотной.

Конденсат и типы дымоходов

Чтобы знать, как избежать конденсата в дымоходе, надо знать какого типа он бывает. Также от этого зависит, сколько конденсата будет образовываться при топке. Выбирать его надо тщательно еще до строительства, иначе потом придется вышедшую из строя систему менять полностью. В этой ситуации потребуются провести серьезные ремонтные работы.

Кирпичные

Такая система имеет ряд преимуществ:

• отличная тяга;
• высокое качество аккумуляции тепла;
• тепло сохраняется очень долго.

Но эта система имеет и ряд недостатков. Если кирпич используется как основной материал, то дымоход уже будет не совсем хорош. В таких системах конденсат уже образуется из-за низкой температуры и потому, что труба прогревается очень долго. Ситуацию можно спасти, если продумать отвод конденсата из дымохода.

Особенно влияет на большое образование конденсата определенные климатические условия. К ним относятся периодическое замораживание и размораживания трубы в зимнее время.

В данной системе еще есть важный минус от образования конденсата – сама система будет быстро разрушаться. Кирпич очень хорошо впитывает влагу. Стенки постоянно намокают, внутренняя отделка разрушается. Это приведет к тому, что оголовок трубы просто рассыплется.

Совет! Если все-таки решено сделать дымоход из кирпича, что нужно будет обязательно использовать гильзование.

То есть – вовнутрь дымоходной системы встраивается канал из стали нержавеющей.

Асбестоцементные

Еще давно такой тип дымоходов был самым популярным. Они дешевые. Но цена – это не главный показатель. У таких дымоходов очень много недостатков, которые способны вызывать большое количество конденсата.

Минусы в следующем:

• стыки очень сложно заделать герметично;
• монтажные работы можно проводить только на вертикальных участках;
• проводить монтажные работы сложно в виду большой длины и веса конструкции;
• неустойчивы к воздействию высоких температур, легко лопаются и взрываются;
• сам котел очень трудно подключить, понадобится тройник, конденсатоотводчик и люк чистки.

Из всех недостатков не только очень много образуется на внутренней поверхности конденсата, но он еще очень быстро и легко впитывается в стенки дымохода. Поэтому чистить такую систему нужно своевременно и часто. Все профилактические работы можно сделать своими руками.

Стальные и оцинкованные

Такой тип недолговечный. Следить за конденсатном нужно постоянно. Именно он является главной причиной выхода стального или оцинкованного дымохода из строя. К примеру, срок службы стальных – около трех лет, оцинкованных – не более четырех лет.

Фуранфлекс

Дымоход такого типа самый устойчивый к образованию конденсата. Недостаток в том, что у них низкая теплопроводность. Сделаны изделия из специальной пластмассы. Дополнительно пластмасса армирована высокопрочными волокнами. Благодаря такому решению изделия прочные и хорошо выдерживают конденсат.

Дымоходные трубы из этого материала используют при температурах не более 200 градусов.

Надо помнить! Если планируется сделать дымоход из фуранфлекса, надо учитывать то, что при температуре более 200 градусов прочность их теряется, они могу расплавиться и выйти из строя.

Из нержавеющей стали

Дымоходные системы такого типа могут быть:

• одностенными;
• двустенными или утепленными.

В качестве утеплителя используется базальтовое волокно. Для того чтобы защитить систему от конденсата применяют ту же сталь. В сочетании с утеплителем дымоход становится более устойчивым к образованию конденсата и значит, вся система прослужит долго.

Дымоходы из нержавеющей стали имеют ряд достоинств. Это такие как:

• пожаробезопасны, если все сделать по правилам, то система будет полностью пожаробезопасной;
• герметичны;
• просты в использовании;
• прекрасная тяга, все благодаря круглому сечению и гладкой поверхности.

Как работает распределительный термостатический клапан?

Термостатический клапан устанавливается на подаче перед участком байпаса (участок трубопровода), соединяющего подачу и обратку котла в непосредственной близости к котлу. При этом образуется малый контур циркуляции теплоносителя. Термоколба, как было сказано выше, устанавливается на обратный трубопровод в непосредственной близости к котлу.

В момент пуска котла теплоноситель имеет минимальную температуру, рабочее тело в термоколбе занимает минимальный объем, давления на шток термоголовки нет, и клапан пропускает теплоноситель только в одном направлении циркуляции по малому кругу.

По мере нагрева теплоносителя увеличивается объем рабочего тела в термоколбе, термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская холодный теплоноситель к котлу, а нагретый теплоноситель в общий циркуляционный контур..

В результате подмешивания холодной воды температура в обратке снижается, а, значит, уменьшается объем рабочего тела в термоколбе, что ведет к уменьшению давления термоголовки на шток клапана. Это в свою очередь приводит к прекращению подачи холодной воды в малый циркуляционный контур.

Процесс продолжается до тех пор, пока весь теплоноситель не будет нагрет до требуемой температуры. После чего клапан перекрывает движение теплоносителя по малому циркуляционному контуру, а весь теплоноситель начинает движение по большому кругу отопления.

Смесительный термостатический клапан работает также, как распределительный клапан, но устанавливается он не на подающий трубопровод, а на обратный. Располагается клапан перед байпасом, соединяющим подачу и обратку и образующим малый круг циркуляции теплоносителя. Термостатическая колба крепится на том же месте-на участке обратного трубопровода в непосредственной близости к котлу отопления.

Пока теплоноситель холодный, клапан пропускает его только по малому кругу. По мере нагрева теплоносителя термоголовка начинает давить на шток клапана, пропуская часть нагретого теплоносителя в общий циркуляционный контур котла.

Как видите, схема предельно простая, но при этом эффективная и надежная.

Для работы термостатического клапана и термоголовки не нужна электрическая энергия, оба устройства энергонезависимые. Никакие дополнительные устройства или контролеры также не нужны. Для нагрева теплоносителя, циркулирующего по малому кругу достаточно 15 минут, тогда как нагрев всего теплоносителя в котле может занять несколько часов.

Это значит, что используя термостатический клапан, продолжительность образования конденсата в твердотопливном котле сокращается в несколько раз, а вместе с нею сокращается время разрушительного воздействия кислот на котел.

Для защиты твердотопливного котла от конденсата необходимо выполнить правильно его обвязку, используя термостатический клапан и создав при этом малый контур циркуляции теплоносителя.

Конденсат на трубе газового котла образуется из-за разницы температур окружающей среды и стенок дымового канала. Зимой конденсат замерзает, и на оголовке трубы образуются сосульки, а в дымоходе – ледяные пробки. Со временем лед оттаивает, влага стекает по трубе, дымоход и прилегающие конструкции намокают и постепенно разрушаются.

Конденсат в трубе газового котла также приводит к негативным последствиям. Водяной пар, который содержится в продуктах сгорания топлива, конденсируется на холодных стенках дымоотвода. В результате образуется влага, которая соединяется с солями дымовых газов. При этом образуются агрессивные кислоты, разрушающие дымоход и другие поверхности.

Конденсат в дымоходах

Дымовые газы, поднимаясь по печной трубе постепенно охлаждаются. При охлаждении ниже точки росы на стенках дымохода начинает выпадать конденсат. Скорость охлаждения ДГ в дымоходе зависит от проходного сечения трубы (площади ее внетренней певерхности), материала трубы и ее засаженности, а так же интенсивности горения. Чем выше скорость горения, тем больше поток дымовых газов, а это означает, что при прочих равных условиях охлаждаться газы будут медленнее.

Образование конденсата в дымоходах печей или печи-камина периодического действия носит циклический характер. В начальный момент, пока труба еще не прогрета, на ее стенках выпадает конденсат, а по мере прогрева трубы конденсат испаряется. Если вода из конденсата успевает испариться полностью, то постепенно пропитывает кирпичную кладку дымохода, и на наружных стенках появляются черные смолистые отложения. Если это происходит на наружном участке дымохода (на улице или в холодном чердачном помещении), то постоянное увлажнение кладки зимой приведет к разрушению печного кирпича.

Падение температуры в дымоходе зависит от его конструкции и величины потока ДГ (интенсивности горения топлива). В кирпичных дымоходах падение Т может достигать 25*С на метр погонный. Этим обосновывается требование иметь температуру ДГ на выходе из печи («на вьюшке») 200-250*С, с той целью, чтобы на оголовке трубы она составила 100-120*С, что заведомо выше точки росы. Падение температуры в утепленных дымоходах типа сендвич составляет всего несколько градусов на метр, и температура на выходе из печи может быть снижена.

Конденсат, образуясь на стенках кирпичного дымохода впитывается в кладку (в силу пористости кирпича), а затем испаряется. В дымоходах из нержавеющей стали (сендвич) даже небольшое количество конденсата, образовавшегося в начальный период сразу начинает стекать вниз, Поэтому, для избежания затекания конденсата в утеплитель дымохода, внутренние трубы собираются таким образом, чтобы верхняя труба вставлялась в нижнюю, т.е. «по конденсату».

Зная скорость горения дров в печи и сечение дымохода можно оценить снижение температуры в дымоходе в расчете на погонный метр по формуле:

где

Коэффициент теплопоглощения стенок дымохода условно взят 1500 ккал/м2час, т.к. для последнего газохода печи в литературе приводится значение 2300 ккал/м2час. Расчет носит ориентировочный характер и призван показать общие закономерности. На рис. 5 представлен график зависимости падения температуры в дымоходах сечением 13 х 26 см (пятерик) и 13 х 13 см (четверик) в зависимости от скорости горения дров в топливнике печи.

Рис. 5.

Падение температуры в кирпичной дымовой трубе в расчете на погонный метр в зависимости от скорости горения дров в печи (потока отходящих газов). Коэффициент избытка воздуха принят равным двум.

Цифрами в начале и в конце графиков указана скорость ДГ в дымоходе, расчитанная исходя из потока ДГ, приведенного к 150*С, и сечения дымохода. Как видно, для рекомендованых ГОСТ 2127-47 скоростей поряка 2 м/с падение температуры ДГ составляет 20-25*С. Также понятно, что применение дымоходов с сечением больше необходимого может привести к сильному охлаждению ДГ и, как следствие, выпадению конденсата.

Как следует из рис. 5, уменьшение часового расхода дров приводит к уменьшению потока отходящих газов, и, как следствие, к значительному падению температуры в дымоходе. Иными словами — температура отходящих газов, например, в 150*С для кирпичной печи периодического действия, где дрова активно горят и для печи медленного горения (тлеющего) совсем не одно и то же. Как-то пришлось наблюдать такую картину, рис. 6.

Рис. 6.

Конденсат в кирпичном дымоходе от печи длительного горения.

Здесь печь тлеющего горения была подключена к кирпичной трубе сечением в кирпич. Скорость горения в такой печи очень мала — одна закладка может гореть 5-6 часов, т.е. скорость горения составит порядка 2 кг/час. Само-собой, газы в трубе охладились ниже точки росы и в дымоходе начал образовываться конденсат, который пропитал трубу насквозь, и при топке печи каплями стекал на пол. Таким образом, печи длительного горения можно подключать только к утепленным дымоходам типа «сендвич».

14.02.2013

Что такое конденсат, и как он образуется в дымоходе?

Подышите на холодное оконное стекло — оно тут же подернется туманом и. мельчайшие капельки пара (конденсата) сольются в ручеек. При определенных условиях конденсат образуется и на внутренней поверхности дымовой трубы. От дыхания горящих в топке дров.

Правда, при оптимальных условиях работы печи (температура выделяющихся при горении газов на выходе из устья трубы 100-110 С) водяные пары не зацепятся за внутреннюю кладку кирпичной трубы и унесутся вместе с дымом наружу, но если температура внутренней поверхности стенок дымовой трубы упадет ниже точки росы для газов (44-61 С), то конденсат на них сядет и создаст массу проблем. Накопившись и растворив сажу, в которой сохранилась масса несгоревших органических остатков топлива, конденсат превратится в сернистую кислоту — черную жижу с отвратительным запахом.

В конце концов кирпичная кладка разъедается и пропитывается им насквозь, а на стенах появляются черные смолистые разводы, Но и это еще не все. Резко ослабевает тяга, в помещении бани возникает вонь, труба (затем и печь) начнет разрушаться. Определить температуру выходящих газов можно простым способом. Сухую лучину кладут поперек отверстия вьюшки во время топки. Через 30-40 мин вынимают лучину и соскабливают закопченную поверхность.

Если ее цвет не меняется, значит температура в пределах 150 С, а если лучина желтеет (до цвета корки белого хлеба), значит достигает 200 С, стала коричневой (до цвета корки ржаного хлеба), поднялась до 250 С. Почерневшая лучина указывает на температуру З00С, э когда она превращается в уголь, то 400 С. При топке печи температуру газов надо регулировать так, чтобы у вьюшки она была в пределах 250 С.

Охлаждению газов и образованию конденсата способствуют также трещины и отверстия в трубе и печи, сквозь которые топка засасывает холодный воздух. Ослабляет тягу (следовательно, опять же отнимается тепло от внутренней поверхности трубы) и чрезмерно большое сечение канала трубы или дымохода. Способствуют замедленному прохождению дыма и конденсата в трубе и различные шероховатости стенок.

Но самую главную роль в образовании конденсата играет сам процесс горения топлива. Дерево воспламеняется при температуре не ниже З00 С, каменный уголь — при 600 С. Процесс горения протекает при еще более высокой температуре: дерева — 800-900 С, каменного угля — 900-1200 С. Такая температура обеспечивает непрерывное горение при условии, что воздух (кислород) поступает без перерыва в достаточном количестве.

Если он подается с избытком, топливник охлаждается и горение ухудшается, так как нужна высокая температура. Не следует топить печь при открытом топливнике. При полном сгорании топлива цвет пламени соломенно-желтый, дым белый, почти прозрачный. Можно не сомневаться, что сажа в таких условиях на стенках каналов печи и трубы не отложится.

Образование конденсата зависит также от толщины стенок дымовой трубы. Толстые стенки медленно прогреваются и хорошо сохраняют тепло. Более тонкие плохо сохраняют тепло (хотя и быстро нагреваются), Толщина кладки кирпичных стенок дымовых труб, проходящих во внутренних стенах здания, должна быть не менее 120 мм (полкирпича), а толщина стенок дымовых и вентиляционных каналов, расположенных в наружных стенах здания — 380 мм (полтора кирпича).

Дымовые трубы из асбестоцементных или гончарных труб имеют незначительную толщину стенок, поэтому их необходимо теплоизолировать на всем протяжении кладки. Большое влияние на конденсацию водяных паров, содержащихся в газах, оказывает температура наружного воздуха. В летнее время года, когда на улице тепло, на внутренних поверхностях дымовых труб она незначительна, так как с хорошо прогретых поверхностей дымовой трубы влага мгновенно испаряется.

В зимнее время года, когда наружная температура имеет отрицательное значение, стенки дымовой трубы сильно охлаждаются и конденсация водяных паров увеличивается. Особую опасность представляют ледовые пробки в дымоходе.

Допускается ли слив конденсата в канализацию?

Во время работы газового котла образуются оксиды, которые вступают в реакцию с водяным паром. В результате образуется угольная и серная кислоты, средний показатель рН которых — 4. Для сравнения, рН пива — 4,5.

Кислотный раствор настолько слаб, что никаких ограничений на сброс в общественную канализацию нет. Это правило применимо в случае, если формирование конденсата произошло на трубе газового котла, работающего в квартире.

Единственное условие — конденсат должен быть разбавлен сточными водами 1 к 25. Если мощность котла более 200 кВт, необходимо ставить нейтрализатор конденсата. Это требование указывается производителем в паспорте оборудования.

В автономную канализацию, отводящую стоки в септик с анаэробными бактериями или в станцию глубокой очистки с применением анаэробов и аэробов, сбор конденсата невозможен. Он погубит задействованную в процессе очистки биологическую среду.

Чем вреден конденсат

На первый взгляд нет ничего страшного в том, что какое-то количество воды появляется внутри котла. Рано или поздно она всё равно испарится под действием высоких температур дымовых газов. Однако, здесь не всё так просто. На самом деле, в состав конденсата входит не чистая вода, а слабый раствор кислот. Кроме того, полного испарения конденсата может так и не случиться, если он появляется в слишком больших количествах.

Несмотря на низкую концентрацию, кислоты в составе конденсата способны разъесть металлический корпус котла даже за один сезон активной эксплуатации агрегата. В правильно настроенной системе отопления такого никогда не случится. Но обвязка теплогенератора, выполненная с ошибками приводит к тому, что конденсат образуется в течение всего времени работы котла. В результате этого он накапливается, и непрерывно воздействует на металлические поверхности, постепенно разрушая их.

Вторая проблема, связанная с появлением конденсата в том, что на него начинают налипать частицы сажи. В процессе сгорания топлива в дымовые газы выбрасывается некоторое количество сажи, большая часть которой выходит из котла по дымоходу на улицу. Однако, если на поверхности теплообменника находится какое-то количество конденсата, то небольшой процент сажи постоянно прилипает к этим каплям.

В итоге, со временем на теплообменнике возникает достаточно плотный слой. Если, к тому же, в процессе эксплуатации теплогенератора используются влажные дрова, этот налёт содержит в себе ещё и различные горючие смолы. Постепенное утолщение такой корки приводит к падению КПД котла, так как она изолирует металлический корпус теплообменника от тепла разогретых газов. Температура из топки на теплоноситель передаётся всё хуже и хуже с каждым последующим включением теплогенератора.

В техобслуживании теплогенератора есть одна особенность, которая не так очевидна на первый взгляд, но становится главной причиной слишком редкой чистки котла. Речь идёт о том, что современные твердотопливные агрегаты имеют достаточно сложную структуру, которая специально рассчитывается для повышения КПД устройства.

В результате, большое количество запутанных витиеватых ходов внутри котла значительно осложняет процесс его чистки. От чего со временем пропадает всякое желание выполнять данную процедуру с необходимой регулярностью. По этой же причине к некоторым местам конструкции и вовсе невозможно получить доступ, что ещё раз подтверждает необходимость решения проблемы с конденсатом.

Определение вероятности конденсатообразования

Вычисления можно осуществить, если конденсат образуется в результате большого выброса пара и перегрева стенок дымохода, а также известна мощность работающего оборудования. Усредненная норма выделения тепла — 1 кВт на 10 кв. м.

Формула актуальна для помещений с потолками ниже 3 м:

MK = S*УМК/10

МК — мощность котла (кВт);

S — площадь здания, где установлено оборудование;

УМК — показатель, зависящий от климатической зоны.

Показатель для различных климатических зон:

• юг — 0,9;
• север — 2;
• средние широты — 1,2.

При эксплуатации двухконтурного котла, получившийся показатель MK следует умножить на дополнительный коэффициент (0,25).

Причины появления конденсата в трубе дымохода

На образование конденсата в дымоходе печи влияют множество факторов. Основные из них:

1. Неполное сгорание топлива

Каждое горючее топливо, используемое людьми, имеет коэффициент полезного действия ниже сотни процентов. Т.е. топливо горит не полностью, и при его горении образуются углекислоты и водяные пары. Вследствие выделения этих углекислот и водяных паров, образуется конденсат.

1. Недостаточная тяга в дымоходе

Если у дымохода низкая тяга, то дым, не успевая охладиться, превращается в пару и оседает на стенках.

1. Большая разница температур

Такая проблема особенно актуальна во время зимы. Она характеризуется разными температурами внутри дымохода и во внешней среде.

Как вам статья?