Конденсация дымовых газов внутри дымовой трубы

Россия богата своими ресурсами, одним из которых является газ. Большинство загородных домов и коттеджей оборудуются системами газового отопления. Газовое топливо самое недорогое, в сравнении с другими энергоносителями, а соответственно и самое распространённое.

Эксплуатация газового оборудования имеет свои специфические особенности, которые следует учитывать при выборе и установке газовых котлов и дымоходов.

Самой распространённой проблемой с которой сталкиваются владельцы загородной недвижимости является проблема конденсация дымовых газов в дымоходах от газовых котлов, реже от печей и каминов.

В данной статье расскажем, что такое конденсат в трубе дымохода, поговорим о причинах его образования в печных трубах и дымоходах газовых котлов, объясним, что необходимо делать, чтобы сократить его негативное воздействие.

Что такое конденсат и в каких дымоходах он образуется

Конденсат внутри дымохода – жидкость, образующаяся при охлаждении дымовых газов ниже точки росы в процессе перехода дымовых газов из газообразного состояния в жидкую форму.

В зависимости от вида топлива, образуется при температуре от 45 до 60 градусов.

Имеет разный внешний вид:

в трубах от теплогенераторов работающих на твёрдом топливе - смолянистая жидкая масса тёмного цвета, образующаяся из конденсирующихся паров, смешанных с продуктами сгорания топлива (сажей);
в трубах от газовых котлов и газовых колонок - слабо кислотный водянистый раствор светлого цвета с содержанием серной кислоты и примесей (газовый конденсат, ретроградная жидкость).

Какое воздействие оказывает

Конденсируемая на стенках дымохода влага стекает вниз в основание дымовой трубы. Если дымоход не герметичен, проникает в трещины и стыки труб, пропитывает кирпичную кладку и выходит наружу в виде непривлекательных пятен и подтёков на стенах.

Содержащиеся в конденсате кислоты оказывают разрушительное воздействие на материалы из которых изготавливаются дымовые трубы.

Проявление конденсата на дымоходе — Выход конденсата из трубы сэндвич

Конденсат на стене дымохода от газового котла — Проход конденсата через стену

Разрушение оголовка трубы под воздействием конденсата — Разрушение кирпичной трубы под воздействием конденсата

Конденсация дымовых газов происходит во всех трубах, от теплогенераторов работающих на всех видах топлива, но особенно сильно проявляется в дымоходах газовых котлов.

Проявляется в виде:

наледи и сосулек на зонте (дымнике) и оголовке трубы на крыше;
тёмных подтёков на внешних поверхностях стен и дымовых трубах;
наружных смолистых подтёков на дымоходах из нержавеющей стали;
осыпающейся кирпичной крошки и частичного разрушения кирпичной кладки;
видимой или сквозной коррозии нержавеющих дымоходов из жаропрочной стали или черного металла.

Причина конденсации дымовых газов в дымоходе газового котла

Образование конденсата в дымовых трубах и дымоходах газовых котлов, это вполне нормальное явление.

Конденсация дымовых газов происходит в трубах из разных материалов - кирпича, нержавеющей стали, керамики, асбоцемента, полимера и даже пластиковых коаксиальных дымоходах.

В процессе сгорания газообразного топлива происходят физические и химические процессы. Смешивание горючего газа с воздухом, подогрев смеси, термическое разложение горючих компонентов, воспламенение и химическое соединение горючих элементов с кислородом воздуха с образованием пламени и интенсивным тепловыделением.

В газовых котлах основное тепло уходит на нагрев теплоносителя и в дымовую трубу поступают дымовые газы с температурой от 130 до 200°С. Это не высокая температура, поэтому дымовые газы быстро охлаждаются и конденсируются на стенках дымохода.

Появление конденсата внутри дымохода следует считать нормой. Отклонением от нормы следует считать его чрезмерное количество.

Причины образования повышенного количества

Основной причиной образования повышенного количества конденсата, является слабое разряжение в дымовом канале (слабая естественная тяга), а также:

неправильные настройки газового котла;
нарушении строительных норм при кладке дымовых труб и установке дымоходов;
отсутствии необходимого воздухообмена в помещении котельной;
отсутствии современного сервисного обслуживания газового котла и дымохода.

Для обеспечения качественного сгорания газового топлива необходимо выполнение трёх основных условий:

непрерывная подача газа и воздуха в камеру сгорания;
качественное образование газовоздушной смеси;
соответствующая температура воспламенения.

Качество горения топлива в газовых котлах с открытой камерой сгорания можно определить по пламени.

При полном сгорании газового топлива образуются углекислый газ (СО2) и пары воды (Н2О), при этом процесс горения протекает спокойно, пламя ровное, голубовато-зеленоватого цвета.

При неполном сгорании газового топлива образуются окись углерода - угарный газ (СО), водород (Н₂), сажа (С), метан (СН₄) и пары воды (Н₂О). В процессе химических реакций отдельных компонентов, при взаимодействии с серным ангидридом (SO₃), в дымоходе образуется слабая концентрация серной кислоты H₂SO₄. Именно этот состав, охлаждаясь формирует конденсат внутри дымохода газового котла.

Признаком неполного сгорания газового топлива является неустойчивое пламя, красновато-желтого цвета, образование отложений на стенках камеры сгорания.

Неполное сгорание газового топлива опасно тем, что образующаяся окись углерода оказывает на организм человека отравляющее действие.

Допустимая концентрация СО в продуктах сгорания должна быть не более 0,02 % по объему. При концентрации газа 0,01 % по объему, при нахождении в течение часа приводит к головной боли, тошноте, недомоганию.

Сажа, оседая на поверхностях, ухудшает теплообмен, может воспламеняться. Несгораемый метан снижает КПД газового прибора.

Обмерзает коаксиальный дымоход

Отдельно хочется сказать про правильно установленные коаксиальные дымоходы. Когда труба выведена горизонтально через стену на улицу и имеет уклон, конденсату просто негде скапливаться. Влага может появляться на наружной поверхности в период сильных морозов. Это обусловлено конструкций коаксиальной системы, не имеющей утепления.

Проблемы с коаксиальными трубами начинаются при выводе их на крышу. Преодолевая существенное расстояние, насыщенные влагой дымовые газы успевают остыть и быстро превращаются в лёд.

Обмерзает пространство между внешним и внутренним контуром трубы, через которое осуществляется забор воздуха. Расстояние между контурами очень маленькое и быстро перекрывается ледяной массой.

В лучшем случае, котёл с закрытой камерой сгорания останавливает работу. В худшем случае, начинает выбрасывать отработанные газы в помещение, что представляет смертельную опасность для людей, находящихся в доме.

Конденсация дымовых газов в дровяных печах

Плачет печь

При сгорании твёрдого топлива, дымовые газы имеют высокую температуру, тем не менее случаи, когда конденсат капает из печи, являются не редкими.

Конденсация в печах может происходить в момент начала топки, но потом должна быстро проходить.

Эта печь прямо плачет, конденсат вытекает через шиберную задвижку.

Это свидетельствует о слабой тяге в дымовой трубе.

Причинами образования конденсата в кирпичных печах являются:

Использование влажных дров, при этом влага выделяется только в начале топки, потом дымовые каналы прогреваются и выпаривание начинает происходить быстро и незаметно.
Слабая тяга, причиной которой могут быть строительные ошибки, малое сечение дымовых каналов, малая высота трубы или размещение оголовка трубы в зоне ветрового подпора.
Нарушение технологии ремонтных работ. Неопытные мастера наращивают кирпичные каналы трубами из нержавеющей стали или асбеста, вставляя круглую трубу внутрь квадратной или прямоугольной кладки, тем самым сильно сокращая площадь сечения дымохода и снижая естественную тягу. Совсем неопытные монтажники, которые увеличивают высоту дымохода одноконтурными металлическими трубами, которые быстро промерзают.

Как избавиться от чрезмерного количества конденсата

При всём желании, полностью избавиться от конденсата невозможно, а вот уменьшить его количество и исключить его проникновение в дом вполне возможно.

При эксплуатации печей, каминов и котлов в режиме интенсивного горения, конденсат может образовываться только в момент растопки, а потом быстро испарятся, не доставляя никаких проблем.

При эксплуатации печей и котлов в режиме экономного горения (тления) конденсат будет образовываться из-за пониженной тяги в дымоходе. Для комфортной эксплуатации, дымовую трубу необходимо ежемесячно чистить.

Для комфортной и длительной эксплуатации печей и газовых котлов, при строительстве дымохода необходимо неукоснительно выполнить нормативные требования, в числе которых:

Диаметр трубы дымохода должен соответствовать или быть немного больше (не более 10%), диаметру отводящего отверстия от котла;
Высота дымовой трубы должна быть не менее 5 метров и находиться вне зоны ветрового подпора;
Сборка нержавеющего дымохода должна быть выполнена по конденсату, а не по дыму;
Основной ствол дымовой трубы должен быть прямоточным, т.е. не иметь изгибов;
Дымоход из нержавеющей стали должен быть оборудован конденсатосборником, кирпичная труба должна иметь карман, оборудованный инспекционной дверкой;
нержавеющие трубы должны быть выполнены из кислотоустойчивой нержавеющей стали, марками 316 или 321;
Если дымовая труба газового котла выполнена из кирпича, необходимо произвести её санацию нержавеющей трубой или полимерным вкладышем.

Полезный совет:

Не отводите конденсат в септик - погибнут бактерии.