Печь-камин в частном доме позволяет не только комфортно проводить время, но и рационально расходовать деньги на отопление. Для безопасной эксплуатации необходим правильный монтаж. Несколько десятилетий назад монтаж печи был возможен на специально залитом фундаменте, а дымоход выкладывали из кирпича. Развитие технологий сделало доступным не заливать тяжелый фундамент, а дымоотведение устраивать легкими системами. К ним относятся дымовые конструкции сэндвич трубы.
Конструктивные особенности
Название произошло от английского слова «sandwich» или «многослойный». Система получила распространенность из-за простоты монтажа и небольшого веса. Застройщики получили возможность сборки своими руками. В том, как это сделать правильно, можно разобраться, изучив рекомендации.
Устройство сэндвич-дымоходаВ конструкцию входят две трубы большого и малого диаметров, между которыми распределен утеплитель для изоляции от воздействия механических повреждений и температур. И наружная, и внутренняя собираются из листов нержавеющей стали, соединенной в аргоновой среде плазменной сваркой. Таким методом получаются швы, близкие по структурным характеристикам к свойствам стали. Посередине прокладывают утеплитель, негорючую каменную вату.
На толщину теплоизолятора влияет несколько факторов:
- разница наружного и внутреннего диаметров;
- температурный диапазон во время эксплуатации;
- размер выходного отверстия отопительной печи.
Сэндвичи изготавливают из разных видов стали: оцинкованной и нержавеющей. Отличаться могут диаметром внешней трубы и толщиной теплоизоляции. Нельзя использовать в разных отопительных печах одинаковые по характеристикам трубы. Поэтому выбор делается в зависимости от характеристик мощности и температуры.
Сборка сэндвича может быть сделана разными способами:
- Монтаж при помощи помощью гофрированных краев. Плюсом является легкость сборки, но в этом случае необходимо герметизировать швы, что значительно увеличивает стоимость.
- Соединение раструбами. Главное достоинство это высокий уровень герметичности, достигаемый при установке. Минус – это сложный монтаж из-за высокой точности подгона деталей.
- Монтаж гофрированными краями. Достоинством считается легкость сборки, а недостатком увеличение стоимости из-за герметизации швов дорогим герметиком.
- Соединение раструбами. Главное достоинство – это высокий уровень герметичности, достигаемый при установке. Минусом является сложный монтаж из-за высокой точности подгона деталей.
Минимальный срок службы правильно смонтированного дымохода около 15 лет, но при регулярных чистках и отсутствию перегрузок на предельных температурах эксплуатация может продлиться значительно дольше.
Плюсы и минусы использования дымоходов
*
Простота возведения в небольшой вес позволяют устанавливать системы выведения дыма в любом доме. Поскольку выбор дымохода — это очень ответственная часть застройки, нужно внимательно изучить все стороны до его окончания. Сэндвич трубы, используемые в установке дымохода, имеют плюсы и минусы:
- В процессе дымоотведения идет значительный нагрев только внутренней части. Внешняя труба остается холодной или умеренно теплой из-за изоляции каменной ватой. Благодаря этому сокращается возможность получения ожогов и возгораний.
- Быстрый прогрев утепленной трубы увеличивает тягу.
- На гладкой стальной поверхности сажа оседает реже, чем на кирпичной или керамической. Легкость дымоотведения не способствует скоплению конденсата, продукты горения не входят в реакцию с водой.
- Многослойность обеспечивает защитные функции. Внешний слой защищает внутреннюю трубу от механических повреждений, а сам изолирован от воздействия высоких температур.
- На внешней трубе возможно незначительное образование конденсата.
- Вес дымохода значительно легче кирпичного, возможна установка без устройства дополнительного фундамента.
Недостатком является возможность частичной разгерметизации швов спустя примерно 10 лет работы.
Сэндвич-дымоход, выведенный через стену с фиксирующей растяжкой на крыше
Порядок расчета
Для определения диаметра трубы сэндвича необходимо заранее знать условия, в которых будет осуществляться эксплуатация. По размерам площади отапливаемого помещения подбирается подходящая по производительности печь. Чтобы отопить 10 кв.м. нужен 1 кВт мощности, соответственно, для комнаты 50 кв. метров подойдет печь мощностью 5 кВт.
От вида котла отопления и используемого топлива зависит температура выходящего дыма. Чем больше градусов в дымоходе, тем сильнее происходит его нагрев. Соотношение высоты температуры и вида отопительного прибора наглядно показывает таблица.
Температура дыма в разных котлах:
| Вид котла отопления | Температура дыма, С |
| Печь-камин | 350-650 |
| Банная печь | 400-700 |
| Пиролизный котел | 160-250 |
| Пеллетный котел | 120-250 |
| Газовый котел | 120-200 |
| Дизельный котел | 150-250 |
| Котел на угле | 500-700 |
*
В сэндвич-дымоходе сильнее всего нагревается внутренняя труба, поэтому прежде всего выбирают ее диаметр. Чем мощнее печь, тем шире он должен быть. С увеличением мощности нужно увеличивать и внутреннее отверстие. Расчет по мощности можно посмотреть в таблице:
Средние значения соотношения мощности котла и сечения дымохода:
| Мощность котла, кВт | Сечение дымохода, мм | S выходного диаметра, кв. мм | Диаметр трубы |
| менее 3,5 | 140 х 140 | 19 600 | 158 |
| 3,5 – 5,2 | 140 х 200 | 28 000 | 189 |
| 5,2 — 7 | 140 х 270 | 37 800 | 220 |
Для открытых топок дымовой канал должен превышать 1/100 от объёма котла. В закрытых котлах, где воздух в топку проходит из нижнего поддувала, внутренняя площадь выходного сечения дымохода должна превышать размеры подающего отверстия. Если диаметр превышает расчетный в полтора раза и более, то сила тяги падает, а внутри дымохода образуются завихрения.
Устройство слоев в сэндвичах позволяет изолировать внешнюю трубу от воздействия высоких температур, технические характеристики препятствует образованию конденсата. Каменная вата негорюча, ее толщина зависит от температуры выходящих дымов от 25 мм при 60 С до 100 мм при 600 С.
Расчет высоты дымохода
Для безопасной эксплуатации и вывода продуктов горения за пределы жилой зоны высота трубы должна превышать 5 метров. В противном случае эксплуатация становится небезопасной из-за нарушения тяги и задымления жилой зоны. Наиболее распространенная высота составляет 5-10 метров.
На скатных крышах размеры превышающей конек сэндвич-трубы для дымохода должны возвышаться не менее, чем на 0,5м, если ось трубы расположена на расстоянии в полтора метра и меньше от самой высокой точки. Если расстояние составляет 1,5 – 3 метра, то верхняя точка трубы должна находиться на одном уровне с коньком. Если ось трубы расположена дальше трех метров, то верхняя точка трубы должна быть опущена от конька на 10 градусов.
Допустимая высота дымохода
*
Для установки на плоских крышах учитывается общий минимальный размер сэндвич трубы, равный 500см. Расположение верхней точки дымохода должно составлять 0,5 – 1,5 м. Допускается сделать дымоотводы с превышением указанной высоты на 10-30см при условии обязательной установки закрепляющих растяжек.
Критерии выбора
Для разных котлов отопления необходимо индивидуально подбирать тип высоколегированной нержавеющей стали сэндвич-дымохода. Продукты горения, накапливающиеся в трубе, могут содержать химически активные вещества:
- сера;
- серная кислота;
- соляная кислота.
Температура отходящих дымов может значительно отличаться при использовании разных видов топлива. Все показатели отличаются по уровню воздействия на разные марки стали. Наиболее распространенные из них:
- AISI Высоколегированный стальной сплав нержавеющей стали, стабилизированной титаном. Предельная температура использования 800 С. В среде, содержащей серу, подвергается коррозии.
- AISI Стальной сплав высоколегированной нержавеющей стали, стабилизированный молибденом. Отличается устойчивостью к кислоте, не коррозирует, устойчив к воздействиям агрессивных веществ.
- AISI Жаропрочный стальной сплав с повышенным содержанием хрома и никеля. Применяется при повышенных температурах до 1000С. Использование при 600С негативно сказывается на структуре и приводит к хрупкости.
- AISI 409, AISI Плохо сопротивляется воздействию высоких температур и имеет низкую устойчивость к кислоте. Эта марка чаще других используется при изготовлении бюджетных моделей.
Детали сэндвич-дымохода
У неспециалиста отсутствует возможность определения марки стали визуальным путем. Единственным возможным способом проверки будет использование магнита. Сплав низкого качества будет его притягивать, а высоколегированный нет.
Хороший утеплитель обеспечивает изоляцию от воздействия высокой температуры и возгорания, поэтому стоит выбирать проверенных производителей. Такими являются Paroc, Isproc и Rockwool. Каменная вата используется при температуре до 600С. Толщина утеплителя составляет 25-50 мм и зависит от температуры восходящих дымов, показатели которой различаются исходя из вида используемого топлива. В дымоходах, выведенных на улицу, слой утеплителя должен быть максимальным.
Сборка сэндвич-дымохода своими руками
Дымоход можно установить, не имея опыта в стройке. До начала монтажа необходимо выбрать тип сборки:
- По дыму, когда нижние секции встают внутрь верхних. Для легких печей и каминов из чугуна.
- По конденсату, где в нижний элемент вставляется идущий выше. Применяется в газовых котлах.
Варианты сборки дымохода
*
Монтаж через кровлю начинается с отопительного прибора. Стены за дымоходом изолируются силикатом кальция или минеритом. Порядок сборки следующий:
- Нижний элемент из-за воздействия высоких температур устанавливается из оцинкованной стали и после соединения с котлом для предупреждения нагрева закрывается хомутом.
- Производится сборка звеньев, начиная с того, которое имеет меньший диаметр. На этом шаге важно проконтролировать отсутствие препятствий для отхождения конденсата. Трубы внутри помещения собираются верхней трубой наружу, а со стороны улицы сборка проходит, монтируя верхнюю трубу внутрь.
- Соединяются наружные и внутренние трубы. Стык усиливается при помощи обмотки цинковым хомутом и затягивается.
- Готовая дымовая труба герметизируется составом, выдерживающим 1000С.
Схема сборки дымохода
При прохождении перекрытий особая роль уделяется противопожарной безопасности. Для трубы должно быть подготовлено отверстие 70 х 70 и заполнено негорючей базальтовой ватой. При прохождении через кровлю специальными элементами типа мастер флэш герметизируются места стыков с дымоходом.
При сборке по стене дома устраивается и укрепляется деревянными брусками отверстие в месте перехода на улицу. Сначала монтируется кронштейн, а после него тройник. Стена закрывается сначала фанерой, потом асбестом и металлическим листом, который покрывается лаком для защиты от ржавчины.
Инструменты и инвентарь
*
Чтобы собрать качественный дымоход, нужно подготовить необходимые инструменты и материалы:
- комплект труб для сборки с комплектующими для кровли;
- защитный зонт от осадков для монтажа на крыше;
- стартовая труба из нержавеющей стали;
- жароустойчивый силиконовый герметик;
- опорный кронштейн;
- хомуты;
- каменная вата, усиленная фольгой;
- минерит или силикат кальция для изоляции стен;
- лист металла;
- пила болгарка;
- дрель и дюбеля;
- шуруповерт;
- молоток;
- защитное снаряжение.
Собранный сэндвич-дымоход перед изолированной стеной
Рекомендации по эксплуатации дымоходов из сэндвич труб
После окончания работ по сборке необходимо растопить печь. Это необходимо для проверки общей герметичности конструкции и отсутствия перегрева отдельных элементов.
В период начала эксплуатации системы возможно появление дыма и запаха. Когда прогорят остатки масла, загрязнений и силиконовых герметиков на трубах, подобные явления пропадут.
В процессе эксплуатации внутри труб скапливается сажа. С течением времени это приводит к уменьшению диаметра дымохода. Чтобы не произошло возгорания необходимо прочищать трубы дважды за сезон отопления. Запрещается чистить дымоход с использованием бытовой химии.
Сборка сэндвич-дымохода под силу даже непрофессионалам. Результат зависит от качества материала и соблюдения инструкций. Дымоход, правильно собранный своими руками из сэндвич труб, прослужит долгие годы.