Сэндвич трубы для печей - особенности конструкции и правила выбора

Проходные узлы с готовым термоизоляционным слоем

Этот узел уже заполнен требуемым слоем термоизоляции, и просто вставляется в вырезанное под него окно, а затем через него проводится дымоходная труба. Может представлять собой также коробчатую конструкцию либо быть в виде проходной гильзы.

Видео: советы по монтажу сэндвич-дымохода внутри помещения

Шаг вперед – сэндвич-дымоходы с керамическим каналом

Вполне логичным шагом в развитии систем сэндвич-дымоходов для печей стало новое технологическое решение, заметно повышающее гарантированный срок службы труб. Оно заключается в том, что внутренний канал изготавливается не из нержавеющей стали. А из особой жаростойкой керамики.

Одним из примеров такого подхода могут служить дымоходные сэндвич-системы «KERASTAR» известной немецкой компании «Schiedel».

Особенности сэндвич труб из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь является наиболее устойчивой к перепадам температур и, кроме этого, обладает отличными антикоррозийными свойствами. Внутренние нержавеющие трубы способны выдерживать рабочую температуру до 850 °C и кратковременную температуру до 1200 °C.

Самые лучшие качественные характеристики прослеживаются у двух марок нержавеющей стали — 316 Ti, 310S. Температура рабочей среды для этих видов доходит до 1000 °C. Специалисты рекомендуют эти два варианта для котлов, которые работают на твёрдом топливе и бань, так как они могут выдерживать высокую температуру нагрева. Сэндвич трубы для дымохода из такой стали будет служить очень долго.

Размеры сечения сэндвич конструкции в первую очередь зависят от толщины теплоизоляционной прослойки. Также существует определённая зависимость показателей диаметра сэндвич труб для дымохода от места расположения конструкции. Диаметр внутренней трубы также выбирают в соответствии с мощностью отопительного устройства. Чем больше мощность, тем, соответственно, больше должно быть сечение внутренней трубы. Это очень важный момент, так как на внутреннюю трубу из нержавеющей стали приходится основная температурная нагрузка.

Рассмотрим зависимость диаметра от мощности отопительного устройства подробнее:

для печей, которые работают на дровяном топливе и для газотурбинных установок (ГТУ) сечение может составлять от 50 до 600 миллиметров;
для котлов, работающих на твёрдом топливе, диаметр составляет — от 50 до 700 миллиметров;
для газопоршневых или дизельгенераторных устройств — от 50 до 500 миллиметров;
для микротурбинных устройств — от 50 до 300 миллиметров;
для котлов, работающих на газу или дизельном топливе — до 200 миллиметров.

Трубы с самым большим диаметром устанавливаются на печи и котлы, потребляющие твердое топливо

Кроме этого, не рекомендуется использовать в качестве теплоизоляции стекловолокно. Этот материал может применяться в системах, рабочая температура которых составляет не более 350 °C. В банных конструкциях аналогичный показатель может составлять 600 °C и выше.

Другие варианты сендвичей

Существуют и другие материалы, кроме нержавеющей и оцинкованной стали, из которых изготавливаются сэндвич трубы для дымоходов. Это, например, чёрные металлы. Обычно на трубы из таких сплавов наносят защитный слой эмали. Конструкция из этих деталей способна выдерживать рабочую температуру до 500 °C и кратковременную до 750 °C.

Кроме того, такие изделия обладают довольно презентабельным внешним видом и устойчивостью к губительному воздействию коррозии. Конечно, термостойкость такой конструкции гораздо ниже, чем у дымоходов из нержавеющей стали, но использовать их для каминов и некоторых печей разрешается.

Комбинированные сэндвич конструкции изготавливают из нержавейки и оцинкованной или покрытой эмалью стали. Температура, которую способны выдерживать такие дымоходы, составляет до 600 °C.

Устройство сэндвич-дымохода

В современном мире любую конструкцию, которая представляет собой три слоя определенного материала, принято называть с приставкой «сэндвич». Это правило касается и дымоходных труб. Между наружным и внутренним покрытием из металла сэндвич-труб находится слой теплоизолирующего материала, производимого из базальта. Набор элементов сэндвич дымовой трубы включает в себя, помимо самой трубы, обжимные хомуты, кронштейны, трубы с ревизией, тройники и другие вспомогательные детали, обеспечивающие нормальную работу всей системы.

Переходник с обычной трубы на сэндвич

Конструкция этих дымоходов позволяет очень эффективно удалять из топки продукты горения, потому что утеплитель надежно защищает внешнюю поверхность от перегрева, внутренний контур отличено переносит воздействие конденсата и нагревание до высоких температур, конструкция сэндвич-дымохода не дает влаге попасть внутрь теплоизолирующего материала, обеспечивается разрежение газов в дымоходной трубе и необходимый уровень тяги.

Розетта

Внутренняя часть этого типа дымоходов производится из нержавеющей стали, обладающей высоким показателем антикоррозийных свойств. В целях удешевления производства, наружное покрытие нередко выполняют из менее прочного и устойчивого к атмосферным явлениям оцинкованного металла. Покупатель сам должен выбрать между более качественной нержавеющей сталью и возможностью сэкономить на покупке. Материал внутренней части трубы выбирается в зависимости от его устойчивости к высоким температурам, а наружное покрытие должно быть жестким, чтобы форма трубы и конструкции в целом была неизменной долгие годы.

Кроме самих сэндвич-труб при установке дымохода используют настенные кронштейны, удерживающие конструкцию, ревизию со специальным окном для чистки и подставки для нее, тройники, набор переходников, колено, изменяющее направление конструкции под прямым углом или на 45 градусов, обжимные хомуты, соединяющие отдельные элементы конструкции, разгрузочная платформа, помогающая правильно распределить массу системы и снять нагрузку с основания, а также крыза, розетта и окапник, которые используют для прохождения конструкции через кровлю.

Крыза для прохода крыши

Верхняя часть дымохода может быть оформлена при помощи конуса, а также таких элементов, как вопплер, гибок или термогрибок, флюгер, искрогаситель (он особенно нужен, если кровля изготовлена из горючих материалов) и тому подобные.

Конструкция сэндвич-трубы позволяет обеспечить высокий уровень изоляции, поэтому дымоход можно установить снаружи здания. Стоит учитывать, что отвод продуктов горения значительно эффективнее, если конструкция будет располагаться в доме максимально близко к центру строения, чтобы избежать лишней потери тепла.

Выполнение монтажных работ

Установка дымохода в доме может производиться не только с помощью мастера, но и своими руками, однако перовое что следует сделать – это выбрать подходящий тип дымоходной вытяжки с учётом типа отопительного котла, его функционала, типа топлива и других параметров.

Установка дымоходов, цена на которые зависит от выбранного типа и материалов изготовления производимая своими руками, также подразумевает то, кирпичный или стальной дымоход вы собираетесь строить. Дымоход из кирпича часто устанавливается для аналогичных печей и каминов, сделанных из кирпича, в то время как стальные и другие системы часто подключаются к современным топкам и инновационному котельному оборудованию.

Если для работы и растопки вашего отопительного агрегата необходимо использовать такое топливо как дрова, уголь или торф, вполне можно обойтись сборкой своими руками кирпичного дымохода. Если же система более современная, способна нагреваться до максимально высоких температур, а для работы используется топливо на жидкой основе или газ, кирпичная поверхность дымоходной вытяжки просто не правиться и начнёт трескаться, в этом случае отдайте предпочтение керамическому или модульному дымоходу.

Дымоход под ключ для классических твёрдотопливных печей и каминов часто собирается из кирпича, в качестве него можно сделать в стене дома специальный короб или так называемую шахту. Однако для того чтобы такая вытяжка функционировала правильно и на полную мощность, дымоход должен находиться в строго вертикальном расположении и иметь на всей своей протяжённости вентиляционные каналы и специальные дверцы, через которые можно будет устранять сажу.

Кирпичный дымоход, цена на который за счёт сложного монтажа достаточно высокая, часто внутри оштукатуривается, однако делать это необходимо качественно, чтобы в последующей при работе и воздействии высоких температур штукатурка не начала опадать

Оштукатуривание дымохода внутри не позволит скапливаться на поверхности большому количеству сажи и другим продуктам горения, также важно, чтобы конструкция была выполнена в форме конуса и не отличалась сложностью и замысловатостью

Для того чтобы определиться и подобрать для своей печи, камина или котла дымоход подходящей протяжённости, сечения, необходимо учитывать такие показатели как площадь дома и мощность отопительного агрегата. Если брать в учёт существующие нормы и требования к возведению, запомните, что один отводящий канал должен иметь длину около пяти метров, но не боле шести.

Установка газовых дымоходов или вентиляции изготовленной из нержавеющей стали также требует особого и грамотного подхода, хоть такая конструкция и собирается по принципу конструктора, однако для того чтобы на выходе у вас получилась качественная вытяжка, важно придерживаться существующего плана и обозначенной последовательности работ

В современных модельных вытяжках и дымоходах из нержавеющей стали нагрев осуществляется строго по направлению снизу и постепенно поднимается вверх, особое внимание в данном случае нужно уделить качеству стыковки каждого элемента, который вставлен в предыдущий, при необходимости края стыков должны герметизироваться специальным жаростойким веществом. нержавеющий дымоход должен не просто вставляться один в другой, а стыковаться и закрепляться посредством специальных хомутов, при этом все стыки и места соединений такой вытяжной конструкции должны находиться в поле вашего зрения и ни в коем случае не маскироваться в стенах, потолочном перекрытии и других объектах. нержавеющий дымоход должен не просто вставляться один в другой, а стыковаться и закрепляться посредством специальных хомутов, при этом все стыки и места соединений такой вытяжной конструкции должны находиться в поле вашего зрения и ни в коем случае не маскироваться в стенах, потолочном перекрытии и других объектах

нержавеющий дымоход должен не просто вставляться один в другой, а стыковаться и закрепляться посредством специальных хомутов, при этом все стыки и места соединений такой вытяжной конструкции должны находиться в поле вашего зрения и ни в коем случае не маскироваться в стенах, потолочном перекрытии и других объектах.

Дымоход, нержавеющая сталь для которого выбрана в качестве основного материала изготовления, не должна плотно соединяться с самим кронштейном, в этом случае специалисты рекомендуют оставить между ними немного запаса около 1-2 сантиметров, так как при нагреве кронштейн может подвергаться небольшим расширениям.

Категорические запрещено соприкосновения котельного оборудования работающего на газе с любыми другими коммуникациями, расположенными в доме, так как в результате этого может возникнуть пожар или взрыв.

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

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.

Особенности дымохода «сэндвич»

Данная конструкция является модульной, то есть собирается из комплекта различных деталей. Каждая из них представляет собой трубу или иной элемент из нержавеющей стали, закутанный в теплоизоляцию из каменной ваты и заключённый в защитно-декоративный кожух — тоже из нержавейки, только подешевле, либо вообще из оцинкованной стали. Каменная вата выбрана в качестве утеплителя благодаря негорючести и отсутствию вредных испарений при нагреве. Используются марки средней плотности — порядка 200 кг/м3.

Внутренняя часть с одной стороны слегка развальцована, что позволяет соединять детали способом «в раструб».

Сборка элементов дымоотводящей трубы в раструб позволяет выполнять монтажные работы с высокой скоростью

К сильным сторонам сэндвич-дымоходов относят:

Малый вес. Из-за этого отпадает необходимость в строительстве фундамента.
Высокую скорость и простоту процесса монтажа. Это объясняется тем, что выполненные в заводских условиях детали идеально подогнаны друг к другу, поэтому их стыковка осуществляется без затруднений. Также не придётся тратить время на утепление, ведь все части дымохода оснащаются утеплителем ещё на этапе производства.
«Представительский» внешний вид. Понятно, что как любой изготовленный в заводских условиях предмет, внешне сэндвич-дымоход не идёт ни в какое сравнение с самодельными аналогами.
Универсальность. Какими бы ни были конфигурация и сложность планируемого дымохода, в имеющемся ассортименте можно найти все необходимые для его сборки детали. Производители выпускают не только трубы, отводы и тройники, но и крепёжные элементы, узлы для пересечения перекрытий и стен, фурнитуру, дефлекторы с искроуловителями и пр. В модельном ряду имеются наборы деталей не только с разным диаметром внутренней части — от 100 до 300 мм, но и с разной толщиной теплоизоляции — от 25 до 100 мм. Таким образом, можно подобрать комплект как для внутренней, так и для наружной прокладки.

Кроме того, сэндвич-дымоходы имеют отличные технические характеристики:

все элементы имеют круглое сечение, которое для дымоотводящего канала является идеальным. Если в углах прямоугольного профиля образуются вихри, препятствующие движению дыма, то в круглом подобные явления отсутствуют;
стенки внутренней части являются очень гладкими, в силу чего они слабо зарастают сажей и не препятствуют стеканию конденсата;
сталь не впитывает конденсат и, благодаря легирующим добавкам, проявляет стойкость к действию имеющихся в нём кислот;
тонкая стальная труба быстро прогревается, что сводит объём образования конденсата в момент растопки к минимуму.

Теперь о недостатках. Потенциальному покупателю следует быть готовым к тому, что:

сэндвич-дымоход стоит достаточно дорого;
при этом ресурс у него совсем невпечатляющий: срок службы составляет всего 10–15 лет.

Лучший дымоход – в форме сэндвича

Они действительно напоминают по форме популярный продукт быстрого питания. Две трубы, одна в другой, словно пара булочек, а между ними важный «наполнитель» – мягкий теплоизолирующий материал.

Сэндвич-дымоходы считаются усовершенствованной разновидностью обычных металлических систем отвода продуктов горения. Для начала разберёмся, в чём же именно заключается это «совершенство».

Основные преимущества сэндвич-дымоходов

• Простой монтаж и облегчённая конструкция. Аксессуар можно собрать собственными усилиями, не привлекая специалистов;

• Небольшой вес и компактность, что облегчает как доставку, так и сборку;

• Наличие в комплекте большого числа элементов для монтажа, их взаимозаменяемость, что позволяет собрать трубу-сэндвич различной конфигурации, как с горизонтальным, так и с вертикальным выводом, а также с лёгкостью поменять вышедшую из строя деталь;

• Надёжная изоляция из особого сочетания материалов снижает температуру окантовки внешней трубы, что способствует большей пожаробезопасности всего здания в целом и не позволяет образовываться большому количеству конденсата;

• Особая форма и идеальная сварка швов внутренней трубы, через которую, собственно, выводится на улицу дым, исключают появление «зон застоя» и не позволяют образовываться большим слоям сажи;

• Специальное антикоррозийное покрытие не даёт никаких шансов ржавчине разрушить конструкцию дымохода, делая его сверхнадёжным и долговечным;

• Максимальная простота в эксплуатации, требующая разве что регулярного (но не частого) удаления нагара и слива конденсата;

• У современных сэндвич-труб, как правило, стильный дизайн, располагающий к установке конструкции снаружи (например, необходимой удлинённой трубы над крышей), что в некоторых случаях может служить даже архитектурным украшением строения.

Теперь разберёмся, по каким же именно основным критериям следует выбирать подходящую именно Вам дымоотводящую трубу в виде сэндвича.

Выбираем трубу-сэндвич по её ингредиентам

• Теплоизолирующий слой должен выдерживать не менее 700°C нагрева;

• Способ и качество сварки труб. Лазерная хороша для твердотопливных котлов (печей), что обеспечивает отличную проходимость и, вместе с тем, герметичность конструкции. «Катанный» шов – признак дымохода для тепловых агрегатов, работающих на газе;

• Материал изготовления труб

Особенно обратите внимание на внешнюю, принимающую на себя основной термоудар. Внутренний слой сэндвич трубы чаще всего изготавливается из нержавеющей стали, способной выдержать высокие температуры и противостоять конденсату

Предпочтительные марки нержавейки – так называемые универсальные: 321; 316 Ti, 310S. Они способны не расплавляться при температуре 850°C, а в случае последней – выдержат и более 1000°C. Такие материалы особенно актуальны в дымоотводах жарких банных печей и любых отопительных приборов, черпающих энергию от дров и угля. А вот для труб газовых агрегатов специалисты рекомендуют выбирать оцинкованный металл;

• Внешний контур дымохода к материалам не столь притязателен. Хорошо подойдёт и нержавеющая, и оцинкованная сталь, а также медь, латунь, полиэстер и др.;

• Толщина стенок труб. Рекомендуемая для нержавейки – 0,5-1 мм. Это для котлов. Для более горячих банных печей – не менее 0,8 мм;

• Оптимальное соотношение диаметров обеих труб. Для сэндвич-дымоходов тепловых агрегатов, прогревающих бани, наиболее подходящий параметр – 115-120-140х200 мм, либо –150х220 мм (соответственно, диаметры внутренней/внешней труб) при стандартной длине дымоотводящего модуля от 0,5 до 1 м. Внутренний размер целесообразно подбирать под выход дымового канала Вашего теплового агрегата, а внешний – исходя из толщины теплоизолирующего слоя;

• Оптимальная толщина утеплителя – от 25 до 60 мм, всё зависит от мощности котла (печи). Чем она выше, тем, соответственно, должен быть толще слой «наполнителя» Вашего «сэндвича». Понятно, что чем плотнее, тем лучше. Для мощных котлов и банных печей эту межтрубную прокладку лучше всего делать из базальтовой ваты. Если жар не столь велик – до 350°С – вполне сгодится и более дешёвая стекловата.

Продолжительность службы сэндвич труб

Гарантированный срок службы на разные изделия системы варьирует от 10 до 15 лет. Такой показатель реален лишь при строгом соблюдении всех требований при монтаже дымохода: правильном выборе материала, толщины уплотнителя и др. Нередко все эти условия не соблюдаются, поэтому срок службы сокращается, что в конечном итоге приводит к полной замене дымохода примерно лет через пять. А бывает, что и раньше.

Какие же частые причины ранней поломки конструкции? Их много, но нередко даже заводской брак может вывести конструкцию из строя уже в самом начале ее функционирования. Поэтому специалисты рекомендуют с особой тщательностью выбирать трубы для дымохода и проверять их на наличие дефектов.

Немаловажное значение имеет своевременность профилактических очисток в системе. Даже при малейшем обнаружении в конструкции отклонений от нормы, эксплуатация должна быть прекращена, и проведены ремонтные работы либо полная замена дымохода.. Если соблюсти все правила при покупке и функционировании сэндвич установки, то она прослужит вам очень долго

В противном случае, может возникнуть авария с вытекающими негативными последствиями. Если вы сомневаетесь в своих силах относительно правильной покупки составляющих и их установки, то в таком случае лучше довериться специалистам.

Если соблюсти все правила при покупке и функционировании сэндвич установки, то она прослужит вам очень долго. В противном случае, может возникнуть авария с вытекающими негативными последствиями. Если вы сомневаетесь в своих силах относительно правильной покупки составляющих и их установки, то в таком случае лучше довериться специалистам.