Обратная тяга в газовом котле

Тягой называется поток, состоящий из дымовых газов аэродинамического характера. Подобное явление происходит из-за большой разницы значений давления внутри печи и снаружи нее.

Поток воздуха или другого вещества подобного состава всегда направляется в то место, где значение сопротивления является самым маленьким. Именно поэтому обратная тяга происходит в случае, когда поток дыма, образованный во время сжигания дров, попадает не на улицу через канал, а назад в помещение.

Существует еще одно явление, которое называют опрокидыванием тяги. Этот процесс подразумевает временное движение всего потока дымовых газов обратно в помещение. Факторов возникновения этого явления довольно много.

Причины образования

Нормальная работа дымохода важна для всей отопительной системы. При его неправильном функционировании у топлива нет возможности полностью сгорать, вследствие чего в топке накапливается дым, который постепенно попадает в помещение. Это идет вразрез со всеми противопожарными нормами, а также отрицательно влияет на организм человека.

Не приносит пользы и слишком сильная тяга в дымоходе, поскольку это чревато большими потерями тепла. Из-за подобного явления печка сильно перегревается, что в дальнейшем может привести к искривлению корпуса установки. Именно поэтому необходимо следить за нормальным функционированием дымоходных путей. В среднем давление в канале должно находиться в пределах от 10 до 20 Па.

Основные причины возникновения обратной тяги:

1. Слишком низкое расположение дымовой трубы обуславливает небольшую разницу значения давления. Вследствие этого наблюдается плохая тяга либо ее отсутствие.
2. Допущены ошибки в конструкции установки, а точнее неверное соотношение топочной камеры, высоты и размера дымового канала.
3. Ветровой подпор, который образуется вследствие расположения вблизи от строения более высокого здания.
4. Погодные условия, такие как дождь, ветер, туман и т. д.
5. Расположение конька кровли выше самой дымовой трубы. При ветре, направленном в определенную сторону, происходит такое явление, как опрокидывание тяги.
6. Неверная работа системы вентиляции и нехватка приточного воздуха.
7. Засорение дымовой трубы.

Определение наличия обратной тяги

Для начала нужно выявить присутствие тяги в самом дымовом канале. Это выполняется с использованием специального прибора. Наиболее доступным считается анемометр. Подобным устройством можно провести измерения только в том случае, если существующая в данный момент скорость ветра превышает 1 м/с. Более низкие значения он определить не в состоянии.

Однако при проведении измерений подобными приборами в переходные периоды, когда разница температур и давлений практически отсутствует, можно получить результат, не соответствующий действительности. Для выявления более точных и правильных значений применяются другие приборы с повышенным уровнем чувствительности.

Можно попробовать провести некоторые измерения с помощью народных методов. Например, при ощущении запаха дыма в помещении становится ясно, что тяга отсутствует. Можно также обратить внимание на оттенок огня. Белый цвет сгорающего топлива свидетельствует о повышенной тяге. На это также указывает сильный гул, исходящий из топки. Оранжевый цвет пламени говорит об отсутствии тяги. Нормальное движение дымовых газов вверх по трубе характеризуется золотисто-желтым цветом огня.

Еще можно воспользоваться горящей спичкой, сигаретой или бумагой. Отклонение в сторону дыма, пламени или листка говорит о наличии тяги.

Можно также установить в трубе зеркальце, которое при нормальном движении газов не должно запотеть. Наличие на нем конденсата свидетельствует о неисправности канала.

Обнаружить отсутствие дымовой тяги несложно. Первым признаком этого явления становится наличие в топке большого количества продуктов горения во время сжигания дров. Игнорирование подобной ситуации может привести к скоплению дыма в помещении.

Способы устранения

При выявлении различных проблем с тягой можно постараться решить их с помощью установки специальных устройств, направленных на усиление движения дымовых газов по трубе.

Вмонтировать дефлектор

Подобное аэродинамическое приспособление выполняет свою работу посредством отклонения воздушных потоков. Вытяжное устройство мгновенно понижает давление, когда воздух сталкивается с препятствиями. Оно эффективнее функционирует при наличии сильного ветра. В безветренную погоду дефлекторы практически бесполезны.

Во время приобретения такого приспособления стоит обращать внимание на материал, из которого он изготовлен. Более качественными считаются дефлекторы из нержавеющей стали, поскольку они не поддаются воздействию коррозии, устойчивы к повышенным температурам и отличаются долговечностью.

Установить стабилизатор

Такое приспособление размещается на дымоотводящей трубе. В его нижней части имеется отверстие, которое позволяет воздуху беспрепятственно циркулировать. Благодаря своеобразной конструкции стабилизатора тяги дымохода существует возможность полного контроля над уровнем воздуха в трубе.

Вместе с этим прибором устанавливается специальный датчик, который контролирует температуру выходящих продуктов сгорания. Когда наблюдается ухудшение тяги и накапливание в канале дымовых газов, которые тем самым нагревают его, происходит срабатывание датчика.

Увеличить длину трубы

Подобный метод считается наиболее простым. При этом не стоит забывать о том, что существуют допустимые нормы, за пределы которых выходить не рекомендуется. Оптимальная длина дымового канала – от 5 до 6 м. При проектировании этой конструкции нужно обратить внимание на то, что наличие участков с горизонтальным либо наклонным расположением отрицательно влияет на качество движения дымовых газов по трубе.

Применить ротационные турбины

Усиление тяги происходит за счет использования ветровой энергии в турбине, которая устанавливается сверху оголовка дымовой трубы. Это устройство вращается в одном и том же направлении, тем самым создавая разрежение в районе дымового канала. Помимо этой функции, подобное приспособление защищает трубу от попадания в нее мусора. При этом турбины также не способны функционировать в безветренную погоду. Еще одним недостатком является тот факт, что в летний период, когда отопление отключается, турбины продолжают без остановки выполнять свою работу. А это говорит о том, что в дымовой трубе происходит чрезмерное увеличение тяги.

Правильная и безопасная работа системы отопления зависит от качества движения газов по трубе. При возникновении первых признаков проблемы необходимо проверить и устранить все неисправности. В результате плохой тяги в помещение может попасть угарный газ, который очень опасен для жизни человека. Можно решить подобную проблему самостоятельно или пригласить квалифицированных специалистов, которые выполнят работу эффективно и качественно, тем самым обезопасив проживание людей в этом доме.

Временная обратная тяга

Бывают случаи, когда обратная тяга в дымовом канале возникает как непостоянное явление, которое проходит уже через несколько дней. Причиной этому может быть длительное неиспользование отопительной системы, которая простояла в зимний период.

Во всей системе происходит скопление тяжелого холодного воздуха, который мешает созданию тяги. Это становится причиной быстрого распространения дыма по всему помещению.

При возникновении временной обратной тяги в канале стоит найти причину и быстро ее устранить. Для того чтобы обезопасить людей, находящихся в помещении, рекомендуется применить стабилизатор тяги.

Накопленный холодный воздух в отопительной системе можно убрать с помощью сжигания бумаги. Смесь газов немного прогреется и, постепенно поднимаясь, будет выталкивать холодный воздух. После этого печь можно растапливать.

Нагревательные показатели отопительных приборов отражены на правильности обустройства дымоходной трубы. Грамотно устроенная система дымоотводящего канала обеспечивает нужный уровень тяговой силы, необходимой для эффективного использования котла. Тяга это основополагающий параметр, который регулирует правильность потока воздуха для вытяжки вредных для здоровья человека продуктов сгорания.

В противном случае, если нет тяги в печке, то образуется другой опасный эффект – обратная тяга в дымоходе, при которой токсичные элементы горения попадают внутрь помещения через топку.

Обратная тяга в дымоходе газового котла образуется за счет колебания температурных режимов и изменений давления между дымоотводящей трубой, отапливаемым помещением и открытым воздухом. Принцип работы тяговой силы следующий: вследствие нагревания температуры воздуха изменяется его удельная масса и плотность, следовательно, уменьшается давление. Таким образом, во время использования отопительного прибора происходит выталкивание теплого воздуха, который стремится вверх, холодным.

1. Безграмотная установка дымоотводящей конструкции или дефекты, связанные с неверными расчетами в процессе строительства. Чаще всего ошибка заключается в неверном определении соотношения диаметров выходного отверстия и дымоходной трубы.
2. Низкая высота дымохода обуславливает недостаточность тяговой силы. Это связано с расхождениями в создаваемом при нагревании давлении.
3. Накопление креозотовых отложений на стенках дымохода, которые препятствуют свободному выпуску газов по трубе.
4. Уровень дымоотводящего канала находится ниже уровня конька крыши. Это обуславливает резкие изменения в стороне тяговой силы при смене направления ветра.
5. Соседские надстройки или другие здания, существенно превышающие дымоходную трубу отапливаемого помещения, создают зону ветрового подпора, что негативно влияет на правильную работу тяговой силы.
6. Отсутствие или неисправность внутренней вентиляции здания, что влияет на количество приточного воздуха.

Что делать, если обратная тяга в дымоходе препятствует нормальной работе отопительного прибора. В первую очередь предпринимают действия по ликвидации факторов, указанных выше. При возникновении подобных проблем снова, рекомендуется увеличить тягу в дымоходе.

Какими способами можно усилить тягу

Для расчета тяговой силы продаются специальные устройства. Однако приобретение такой техники, для одноразового определения тягового направления и силы, нерентабельно. Поэтому предлагается проверить тягу в дымоходе с помощью простых механических действий:

• Наличие тяговых свойств определяется с помощью обычной туалетной бумаги. К дверце топки подносим лист. Направление определяется по тому, в какую сторону он отклонился.
• Зажигаем спичку возле открытой дверки топки и сразу тушим. По направлению дыма определяется сторона тяговой силы.

1. Если дымит печка при открытии дверцы, следовательно, в дымоходной конструкции осуществляется обратная тяга.
2. Присутствие в пламени темно-красного цвета говорит о слабых тяговых качествах.
3. Если огонь бледно-желтого цвета и при этом издаются шумы при работе печки, то тяга чересчур высокая.
4. Золотистые оттенки в языках пламени – отличный показатель правильной работы тяги.

Если эти методы не помогают, то можно использовать специальный прибор анемометр для точного расчета направления и силы тяги в дымоходе. Если после чистки дымоотводной трубы и выполнения всех указанных выше рекомендаций по-прежнему нет тяги в дымоходе, то улучшить тягу дымохода предлагается с помощью отдельного оборудования, именуемого усилитель тяги.

Причиной плохой тяги может быть поломка датчика

Установка дефлектора

Прибор используется для повышения тяги внутри дымохода. Устройство создает эффект падения давления, который возникает при воздушном обтекании барьеров внутри дымоотводящего канала. Аэродинамические свойства дефлектора эффективно справляются с поставленной задачей. Рынок таких приборов представлен широким ассортиментом моделей с дополнительными функциями и параметрами. Различают варианты исполнения в соответствии с диаметром дымоотводящего канала и ветровым показателям.

Дефлектор дымохода рекомендуется к установке для жителей ветряных районов, так как эффективность работы увеличивается по мере усиления ветра.

В областях, где отсутствуют ветра, такие устройства бесполезны, а в некоторых случаях даже ухудшают показатели уровня тяговой силы. В связи с тем, что прибор устанавливается непосредственно в дымоход, рекомендуют приобретать модели дефлектора, изготовленные из нержавеющей стали. Нержавейка обладает лучшими антикоррозийными свойствами и устойчивостью к перепадам температуры.

Монтаж стабилизатора

Стабилизатор тяги дымохода предполагает установку дополнительной конструкции, в которую встроен датчик тяги газового котла. Для монтажа системы оборудуется так называемый зонт на трубу дымохода. Между раскрытой частью колпака и выходной дымоотводящей трубой остается свободное пространство, через который беспрепятственно проходят воздушные потоки.

Стабилизатор наделен специфической конструкцией, которая выступает как регулятор тяги дымохода.

С его помощью осуществляется контроль над стабильностью воздушного потока для определения нужного уровня тяговой силы в дымоходной трубе. В колпак на трубу дымохода по необходимости устанавливается специальный датчик тяги газового котла. Он следит за температурным режимом внутри дымоотвода. Датчик срабатывает при понижении температуры поднимающихся по трубе газов.

Увеличение высоты дымового канала

Это самый легкий вариант, чтобы увеличить тяговую силу в дымоотводящем канале. Легкий не означает дешевый. Все зависит от дороговизны материалов, использующихся при строительстве дымохода. Добавление высоты трубы должно рассчитываться из существующих пределов. Максимально допустимое наращивание дымохода – 4-5 м до колосниковой решетки.

Важно отметить, что направление увеличенного участка трубы не рекомендуется отклонять, так как в таком случае тяговая сила уменьшится еще больше.

По этой причине увеличение дымового канала производится в строго вертикальном положении.

Использование ротационных турбин

Такая конструкция – отличный регулятор тяги для твердотопливных котлов. Устройство такого типа устанавливается в начале дымоотводящего канала и позволяется усилить тягу в дымоходе. Ротационная турбина отличается высокими показателями эффективности и успешно применяются как регулятор тяги. Крыльчатки турбины всегда вращаются в одну сторону, что при повышении силы ветра увеличивает степень тяговой силы в системе отведения дыма. Конструкция дымоходной турбины защищена от внешних деформирующих факторов и мусора. Устройство продолжает работу при отсутствии горения в котле отопления.
Специфика мероприятий и устройств, определяемых для увеличения тяговой силы дымохода, могут различаться. Однако этот параметр по-прежнему остается основополагающим фактором для определения эффективности и безопасности во время эксплуатации отопительного прибора. Определенные расчеты по количеству недостающей тяговой силы или предотвращении обратной тяги могут осуществляется самостоятельно или при помощи специалистов.

Обязательно стоит помнить, что проникающие газы результата горения продуктов отопления наносят непоправимый вред здоровью человека. Поэтому вопрос вытяжки для дымоотводящего канала должен решаться первостепенно.

Сегодня частные дома, оборудованные автономными системами отопления, можно встретить в любом населённом пункте. Эффективная работа отопительного оборудования во многом определяет уровень комфорта внутри помещения. Однако случаются в нашей жизни ситуации, когда устоявшиеся в доме порядок и уют находятся под угрозой. Причина банальна – газовый котел гаснет и отказывается работать, система отопления становится бесполезной. Обстоятельства возникновения подобной внештатной ситуации могут быть самыми разными, от слабого давления газа в магистрали до обычного задувания ветром. Последний вариант непосредственно связан с неправильным устройством вентиляции. Почему задувает газовый котел, и как с этим бороться, попробуем разобраться более детально.

Почему гаснет котел в ветреную погоду, основная причина

Владельцам частных домов хорошо знакома ситуация, когда при сильном ветре газовый котел просто гаснет. Жителям городских квартир такая проблема не знакома, если газовый котел, установленный в квартире, имеет коаксиальный воздуховод — данная конструкция не позволяет сильному порыву ветра попасть внутрь, вызвав задувание горелки.

В частном доме конструкция дымохода и устройство вентиляции выглядит иначе, и задувание газового котла случается нередко.

Причин может быть масса.

Важно! Основная причина задувания ветром газового котла — плохая конструкция вентиляции, несоблюдение технологических параметров при монтаже дымохода. Самостоятельно решать возникшую проблему не стоит. Для устранения неисправности лучше обратиться к услугам специалистов–теплотехников.

Другие причины, в результате которых пламя горелки неожиданно тухнет, связаны с конструктивными особенностями газо-нагревательного оборудования или воздействием сторонних факторов.

Другие факторы, которые могут стать причиной задувания котла

Самая распространенная ситуация, с которой сталкиваются обитатели частного дома – срабатывание обратного клапана в результате чрезмерного давления воздушной массы, поступающей снаружи. Клапан при сильном порыве ветра становится в закрытое положение — автоматика чутко реагирует на его положение и перекрывает подачу газа в топку. Если эта ситуация повторяется часто, необходимо выполнить реконструкцию дымохода. Обратите внимание на его высоту. Для нормальной работы вентиляции верхний край дымохода должен быть выше крайней точки крыши здания минимум на 0,5 м, а диаметр воздуховода должен соответствовать параметрам котельного оборудования и определяется расчётным путём.

Задуло пламя горелки — решаем проблему с дымоходом

Если у вас постоянно задувает автономный газовый котел, сначала ищите проблемы в конструкции дымохода. Перепады давления в газовой трубе случаются крайне редко, причем снижение давления незначительно. Техническая неисправность газового котла, ввиду простоты конструкции отопительной техники и высокой степени надежности современных моделей, тоже маловероятна.

Самые распространенные ситуации, с которыми приходится сталкиваться, связаны с дымоходом:

• ледяная корка, покрывшая канал вентиляции отопительного прибора – образование оголовка льда внутри дымохода препятствует циркуляции воздуха, ставя газовый котел в положение кислородного голода (вместе с продуктами горения в канал дымохода попадает водяной пар, конденсирующийся и замерзающий на стенках дымовой трубы);

• обратная тяга, возникающая при усилении или смене направления ветра (сильный воздушный поток, попадая внутрь дымохода, доходит до камеры сгорания и тушит пламя в котле).

В первом случае замерший конденсат создает искусственное препятствие на пути воздушного потока. Дымоход в такой ситуации необходимо прочистить и утеплить, дав возможность конденсату просто стекать вниз.

Во втором случае ситуация является опасной. При обратном движении теплого воздуха, усиленного порывами ветра, высока вероятность затухания пламени горелки. Хорошая автоматика сработает при затухании горелки, прекратив подачу газа в топку. Однако продукты горения попадут сначала в отопительный прибор, загрязнив камеру сгорания в газовом котле, а потом станут поступать внутрь жилого пространства. Причина такого эффекта очевидна — недостаточная высота дымовой трубы.

Как бороться с обратной тягой. Основные ошибки и заблуждения

Ранее было сказано, что с обратной тягой можно бороться путем увеличения длины дымохода. Вариант решения проблемы достаточно прост, однако не всегда такое решение дает положительные результаты.

Второй вариант решения проблемы в подобной ситуации — установка на верхней кромке дымовой трубы дефлектора, задача которого заключается в увеличении тяги в дымоходе.

Третий вариант — уменьшение числа изгибов и резких поворотов дымовой трубы, увеличивающих кавитацию (завихрение) потока горячего воздуха с дымом при прохождении по трубе.

И в первом, и во втором случае ситуация в корне не изменится. Удлинение трубы на 1 метр не даст ожидаемого эффекта. Установка на дымовой трубе дефлектора тоже не решает проблему до конца. При значительном ухудшении погоды ветер всё же задувает не защищенный газовый котел, и отопление опять выйдет из строя. Что делать? Каково оптимальное решение?

Дефлектор особой конструкции – решение проблемы

Действенным методом, который в состоянии решить раз и навсегда проблему обратной тяги, является установка на дымовую трубу аэродинамического приспособления — дефлектора особой конструкции.

В обычном дефлекторе воздушные потоки воздействуют на его наружную часть. В результате взаимодействия воздушной массы с поверхностью дефлектора возникает разреженная атмосфера, что увеличивает тягу в дымоходе. Явление имеет название эффекта Бернулли, понятие о котором пришло к нам из авиации. Другими словами, когда воздух при встрече с препятствием огибает его, вокруг препятствия создается зона разрежения, усиливающая подъемный эффект крыла.

Для справки: дефлектор даже обычной конструкции повышает КПД любого дымохода на 15-20%, не говоря уже приспособлениях с более сложной конструкцией.

Если обычный дефлектор не в состоянии устранить задувание ветром газового котла, устанавливается приспособление более сложной конструкции. Сегодня существуют несколько типов дефлекторов, имеющих сложную конфигурацию. Среди самых популярных изделий следует выделить следующие типы:

• дефлектор типа «Дымовой зуб»;
• дефлектор Григоровича;
• дефлектор типа «Воллер»;
• шаровидные и вращающиеся дефлекторы.

Наиболее популярными в наши считаются два типа устройств: дефлектор Григоровича и приспособления типа «дымовой зуб».

Дефлектор Григоровича представляет собой устройство, в конструкции которого все контуры и элементы имеют непосредственное отношение к аэродинамике. В отличие от обычных, привычных для нас дефлекторов в виде зонтиков, стоящих на трубах в частных домах, это приспособление имеет два конуса, прямой и обратный. Взаимодействие двух конусов обеспечивает необходимое движение потоков воздуха, создавая тем самым зону пониженного давления вокруг дымовой трубы. За счет разницы температур холодного и горячего потоков тяга в трубе увеличивается в несколько раз, препятствуя любому проникновению наружного воздуха внутрь.

На заметку: дефлекторы сложной конструкции, наоборот, используют силу ветра для увеличения тяги в дымоходе, то есть при порывах ветра под углом, сверху или снизу воздух, проникая под нижний конус дефлектора, подсасывает поступающие в дымоход воздушные массы.

При правильном расположении и конструкции дымохода, оборудованного дефлектором, обратная тяга вам не грозит — любые порывы ветра работающему котлу будут не страшны.

Следует отметить и другой момент — когда ветер задувает газовый котел, и система отопления не запускается. Речь идет о недостаточно прогретом дымоходе. Во время долгих отключений отопительной системы, что характерно для загородных домов и коттеджей, при первом запуске котла пламя горелки нередко быстро затухает. Объяснение такому поведению газо-нагревательного оборудования достаточно простое — отработанным продуктам горения трудно подняться вверх по холодному дымоходу, и любые порывы ветра только препятствуют прогреву канала.

Для выхода из сложившейся ситуации достаточно прогреть дымоход на малых режимах работы котла, постепенно увеличивая мощность устройства до оптимальных параметров, и горячие продукты горения в разогретом дымоходе устремятся вверх естественным образом.

Заключение

В заключении хотелось бы сказать немного о том, что грамотные тепловые расчеты, заложенные в проект, позволят вам создать эффективную систему отопления в своем доме. Не стоит недооценивать вентиляцию, от конструкции и качества монтажа которой зависит последующая работа отопительного котла.

Не стоит экономить на вытяжке и вентиляции. Планировка дома не должна препятствовать проектному оборудованию системы вентиляции. В противном случае за эстетику придется расплачиваться дискомфортом — лезть на крышу в мороз и заниматься переоборудованием дымохода.