Equipos de calefacción y sistemas de ingeniería | N ° 4 (54) '2011
A menudo, al construir chimeneas, se cometen errores que pueden resultar muy costosos e incluso tener consecuencias irreparables. Además, el propietario nota las fallas a veces demasiado tarde, cuando comienza a experimentar ciertos inconvenientes al usar la estufa o la chimenea. La gente tiene que gastar dinero en la eliminación oportuna de los problemas emergentes o en la revisión del canal de humo, porque su funcionamiento incorrecto es bastante capaz de provocar un incendio.
Muy a menudo, los errores cometidos en la selección, diseño e instalación de los sistemas de evacuación de gases de combustión provocan una interrupción del tiro o la destrucción de las paredes de la chimenea, lo que puede provocar un incendio en las estructuras de los edificios adyacentes. Las razones de este desagradable fenómeno pueden ser muy diferentes.
Independientemente del material del que esté hecha la chimenea, el corte de la tubería debe elevarse por encima de la superficie exterior del techo a una altura recomendada por los documentos reglamentarios - SNiP 41-01-2003, párrafo 6.6.12; la cabeza de la estructura está coronada con un deflector, que protege de manera bastante efectiva el canal de la precipitación atmosférica y aumenta la fuerza de tracción debido a la succión de humo utilizando energía eólica
Donde va el viento, hay humo
La violación del tiro en la chimenea es su fuerza insuficiente o excesiva. En ambos casos, la estufa o chimenea ya no cumplirá las expectativas de sus propietarios: el combustible se encenderá y se apagará mal, y la cámara de combustión humeará. Las razones de esta situación pueden ser:
• altura demasiado baja de toda la chimenea o de la parte que se eleva por encima del techo de la casa; • Sección del conducto de la chimenea seleccionada incorrectamente: si el paso es demasiado estrecho, no se proporciona toda la masa de los gases formados, y si el paso es demasiado ancho, las paredes de la chimenea se calientan peor, pueden producirse turbulencias y frío. el aire de la calle puede formar flujos inversos; • aislamiento insuficiente de la tubería; • excesiva longitud o ángulo de inclinación de los tramos de chimenea que se desvían de la vertical, especialmente en la parte superior del conducto; • Falta de aire requerido para la combustión normal: se debería haber provisto un conducto de suministro adicional en el diseño de la chimenea.
La evacuación de los gases de combustión y el suministro de aire de combustión en las modernas calderas de baja temperatura se organizan mediante conductos de gas coaxiales.
Con una altura insuficiente de la chimenea sobre el techo, el tiro a menudo se vuelca, esto se debe al viento. En la cumbrera del techo aparecen turbulencias del flujo de aire, que se dirige hacia abajo y, si la salida de la chimenea está ubicada en la pendiente de sotavento, es capaz de devolver los gases de combustión a la chimenea.
Para evitar la explosión, su extremo debe: • elevarse no menos de 0,5 m por encima de un techo plano, así como una cumbrera o parapeto de una estructura inclinada, si no está a más de 1,5 m por encima de ellos; • estar ubicado no más bajo que una cumbrera o un parapeto, si es de 1,5 a 3 m hasta ellos; • estar por encima (o al nivel) de una línea trazada desde la cresta hacia abajo en un ángulo de 10 ° con el horizonte, si la tubería está a más de 3 m de distancia de la cresta.
Un ventilador especial instalado dentro de la chimenea proporcionará la fuerza de tracción necesaria, y el dispositivo, montado en forma de boquilla en la parte superior de la chimenea, también desempeñará el papel de deflector.
El vacío en la chimenea necesario para crear un buen tiro depende de su altura. El valor mínimo permitido de este parámetro es de 5 a 5,5 m desde la rejilla del horno hasta el corte superior de la tubería.Dichos requisitos son fáciles de tener en cuenta en el proceso de construcción de una casa de uno o dos pisos, sin embargo, su cumplimiento presenta algunas dificultades al instalar una chimenea en el piso superior del ático: la altura de los techos y el ático puede ser insuficiente.
Un buen tiro también depende de un área de la sección transversal de la chimenea calculada correctamente, seleccionada de acuerdo con la potencia del generador de calor. A baja temperatura de los gases de escape, por ejemplo, en el caso de usar calderas modernas de baja temperatura, se utilizan extractores de humo eléctricos para aumentar la eficiencia del canal de humo, instalados en el extremo superior de la estructura y que representan un ventilador, el cuchillas de las cuales están montadas en un eje vertical. El dispositivo elimina a la fuerza los productos de combustión de la tubería, aumentando el vacío en la tubería y proporcionando así la fuerza de tracción requerida.
Para proteger los lugares donde el techo pasa a través de la chimenea, se utilizan revestimientos especiales.
Alternativamente, se puede observar una eficiencia insuficiente del funcionamiento de la chimenea debido a un enfriamiento demasiado rápido de los gases de combustión: esto ocurre especialmente a menudo en la estación fría con un aislamiento térmico deficiente de las paredes de la tubería. Por cierto, a veces, para restaurar el empuje necesario, basta con aislar una sección relativamente pequeña de la estructura en su parte superior.
Las desviaciones inadmisibles del conducto de la vertical también son una fuente de problemas en la evacuación de humos. De acuerdo con las normas, cuando se usan generadores de calor de leña, no pueden tener más de 30 ° en áreas de hasta 1 m de largo. Las chimeneas a las que se conectan las chimeneas con un hogar abierto deben ser de flujo directo y estrictamente verticales, y esto La regla no se puede violar en ningún caso. Tales restricciones están asociadas con un mayor riesgo de incendio de tales focos, y una buena tracción sirve como cierta protección contra la ignición de objetos y estructuras cercanos.
Las principales herramientas de un deshollinador son una bola de metal con una cuerda y un cepillo-cepillo. El cepillo especial con mango dividido limpia la chimenea de la forma más eficaz.
Sucede que en invierno sopla desde una chimenea que no funciona, tira frío, es decir, entra aire helado en la habitación desde la calle. Esto sucede cuando la tapa exterior de la chimenea se encuentra debajo del extremo de la campana de ventilación. A veces debido a un ático demasiado grande y mal aislado. Pero la razón principal es la falta de un flujo de aire adecuadamente organizado en las habitaciones, lo que conduce a una disminución de la presión dentro de la casa en comparación con el exterior. Las leyes de la física son implacables: la compensación de la caída resultante se consigue de la forma más sencilla y asequible, es decir, a través de la chimenea.
Un tiro excesivo en la tubería conduce a una combustión demasiado rápida e ineficaz del combustible: a menudo este proceso va acompañado de una emisión activa y muy peligrosa de chispas sobre el techo. Sin embargo, ajustar la posición de la puerta deslizante ayudará a hacer frente a este desagradable fenómeno.
Tecnología France-Turbo: motor eléctrico de turbina en el interior del conducto de humos
Chimeneas de montaje superior
Este tipo es uno de los más comunes. Ganó popularidad debido a su diseño simple y también al hecho de que se pueden usar una variedad de materiales para su construcción. De acuerdo con el principio de orientación en el espacio, las tuberías de empaque se dividen en verticales y horizontales. El primer tipo se encuentra con mucha más frecuencia, sin embargo, tiene dos desventajas principales. En primer lugar, los productos de combustión se eliminan a alta velocidad, por lo que la transferencia de calor de la chimenea es muy baja y, en segundo lugar, si no se sigue la tecnología de construcción, es posible que se produzca un ligero humo de la habitación. El segundo tipo, a diferencia del primero, tiene una alta transferencia de calor, ya que los productos de combustión permanecen más tiempo en los canales de salida, pero es más difícil cuidarlo debido a que en él se deposita una gran cantidad de hollín, que debe ser Limpiar con regularidad.
Ofrecemos un video sobre cómo instalar una chimenea Sandwich.
Por cada bombero
Teniendo en cuenta la alta fuerza de empuje característica de las chimeneas de flujo directo de las chimeneas con hogar abierto, para evitar la ignición del techo, especialmente de materiales combustibles, se recomienda equipar las cabezas de las chimeneas con parachispas. Por las mismas razones, de acuerdo con las normas, la distancia desde las superficies exteriores de los conductos de chimenea de ladrillo u hormigón hasta las vigas, los listones y otras partes del techo inflamables debe ser de al menos 130 mm, y desde las tuberías de cerámica sin y con aislamiento térmico: 250 y 130 mm respectivamente. En los lugares por donde pasan chimeneas de ladrillos de techos hechos de materiales combustibles, las distancias entre ellas se normalizan. Para estructuras no protegidas, se elige al menos 500 mm, y para protegidas, al menos 380 mm. En este caso, estamos hablando de la construcción de un corte, que es característico precisamente de las estructuras de chimeneas de ladrillo. Pero para los modernos sistemas de chimeneas modulares (tipo sándwich de acero con una capa interior de lana de basalto, cerámica concéntrica, etc.) no existen estándares claros, por lo que a la hora de instalarlos no queda más remedio que seguir las instrucciones del fabricante.
El hollín depositado en las paredes de las chimeneas interfiere con la descarga normal de los gases de combustión y puede encenderse y provocar un incendio.
Es posible conectar estufas a chimeneas utilizando chimeneas con una longitud de no más de 0,4 m Al mismo tiempo, se debe mantener una distancia de al menos 0,5 m desde la parte superior de este elemento hasta el techo hecho de materiales combustibles en el ausencia de protección contra ignición y al menos 0,4 m - si está disponible. De acuerdo con los mismos estándares, la parte inferior del conector en cuestión se retira del piso combustible en 0,14 mo más. Las chimeneas, por supuesto, están hechas de materiales incombustibles.
Cumplimiento material
Las calderas de calefacción modernas se caracterizan por una alta eficiencia térmica: casi todos los modelos de gas, combustible líquido e incluso combustible sólido tienen una eficiencia de al menos el 84%, y generalmente supera el 90%, y los modelos de condensación son los "campeones" en esta área.
Los sistemas de chimeneas de acero y cerámica dentro de los edificios se colocan en ejes, cuya presencia se recomienda en la etapa de diseño de la casa.
Dicho rendimiento tiene un efecto beneficioso sobre el medio ambiente: debido a una combustión más completa del combustible, se minimiza el nivel de emisiones nocivas a la atmósfera, lo que también ayuda a ahorrar recursos energéticos y dinero para el usuario. Sin embargo, la consecuencia inevitable de esta mejora técnica es la baja temperatura de los gases de combustión, que puede llegar hasta los 100-120 ° C. No solo provoca un deterioro en el tiro, sino que también conduce a la formación de condensado, que se deposita en las paredes de la chimenea debido a la presencia de vapor de agua en el humo de escape. A su temperatura inicialmente baja, la condensación de líquido todavía se produce dentro de la chimenea: si esta última no tuvo tiempo de calentarse o no se aisló inicialmente, entonces el proceso en cuestión avanza especialmente rápido. Al depositarse en las paredes del canal, el agua disuelve las sustancias inorgánicas presentes en los productos de combustión y se convierte en una mezcla extremadamente agresiva de ácidos sulfúrico y nítrico.
La chimenea debe estar aislada de estructuras hechas de materiales combustibles. De acuerdo con las normas, la chimenea puede desviarse de la vertical en un ángulo de hasta 30 ° con una longitud de sección de no más de 1 m
El condensado se puede formar en cantidades suficientemente grandes, porque al quemar 1 m³ de gas natural, que se usa ampliamente como combustible para las calderas de calefacción doméstica, se liberan aproximadamente 2 litros de líquido, en forma de vapor que sale del horno junto con los gases de combustión. .Las chimeneas de ladrillo resultaron ser extremadamente vulnerables a este efecto: los ácidos mencionados corroen la superficie del ladrillo, penetran en la mampostería, destruyen la chimenea y luego la decoración de la casa, yeso, hormigón. Por esta razón, estos diseños, que han demostrado su eficacia cuando se utilizan con estufas y chimeneas tradicionales, prácticamente no son adecuados para equipos de calderas modernos sin cierto refinamiento. Aquí, deben usarse chimeneas hechas de materiales modernos, especialmente diseñadas para unidades de calefacción de baja temperatura. Los más extendidos son los tubos de acero: de una sola pared, que en este caso se montan dentro de una chimenea de ladrillo, y del tipo "sándwich" de doble pared con una capa intermedia en forma de aislamiento mineral no combustible hecho de fibra de basalto. También se producen conductos concéntricos de cerámica y sistemas de polímeros para estos fines. Incluso hay diseños de chimeneas de vidrio. Por cierto, todos los materiales enumerados están diseñados para un cierto rango de temperaturas de funcionamiento y no siempre se pueden usar con estufas o chimeneas, cuyo calor es inaceptablemente alto.
Para evitar las dificultades e inconvenientes asociados con una reparación extraordinaria de la chimenea, inicialmente debe seleccionar el sistema de chimenea, teniendo en cuenta la correspondencia de las características del generador de calor y los materiales de la chimenea.
Al instalar la tubería en la fachada del edificio, los soportes de fijación se colocan en incrementos de 2,5 m
Para la fabricación de chimeneas, los principales fabricantes utilizan acero inoxidable 1.4571, cuyas buenas propiedades anticorrosivas son proporcionadas por un alto contenido de cromo, así como aditivos a base de molibdeno y níquel. La superficie lisa y pulida de las chimeneas de acero inoxidable reduce la resistencia aerodinámica de la línea, minimiza la posibilidad de deposición de hollín y facilita la rápida eliminación del condensado, que en la mayoría de estos sistemas fluye por la base de la tubería y se descarga a la cámara de combustión a través de un sifón. neutralizador o directamente, y luego se descarga en el alcantarillado.
Las chimeneas de acero inoxidable, según su calidad, son aptas para todo tipo de combustibles y sistemas de combustión. De acuerdo con las recomendaciones de los desarrolladores, se pueden usar tanto a temperaturas de funcionamiento de hasta 600 ° C como en conjunto con calderas de condensación, donde los gases de escape se enfrían por debajo del punto de rocío. De acuerdo con las regulaciones rusas, las chimeneas modulares prefabricadas de dos capas hechas de acero inoxidable con una capa de aislamiento térmico hecha de material no combustible pueden estar expuestas a temperaturas que no excedan los 500 ° C. Cabe señalar que en una chimenea o chimenea, se eleva a 1000 ° C solo cuando se enciende el hollín, y en casos normales no supera los 600 ° C ya mencionados.
En los sistemas de doble pared, un material termoaislante encerrado entre las capas interior y exterior reduce la pérdida de calor de los gases de combustión a través de las paredes de la chimenea, evitando que se enfríen por debajo del punto de rocío y no se produzca condensación. Para evitar que el humo penetre a través de la pared de la estructura, es decir, el agua no se condensa desde su lado exterior, las chimeneas modernas se fabrican con un diseño hermético al gas.
Las aberturas en el cabezal de la chimenea y un deflector con una turbina mecánica sirven para aumentar el tiro en el conducto.
Chimeneas de acero de doble capa
El mercado ruso lo ofrecen Schiedel, Jeremias, Raab y Rosinox (Alemania), Fineline (Hungría), Camin Wierer (Italia) y otros. Entre los fabricantes rusos de productos similares, también se pueden mencionar Elits.
Para la calefacción de apartamentos en edificios de varios pisos, los principales fabricantes de chimeneas recomiendan el sistema LAS (aire-gas). En este caso, los gases de combustión se eliminan a través del tubo interior y el aire necesario para la combustión del combustible se suministra a la caldera a través del canal entre esta y las paredes del pozo.El uso de LAS hace posible operar unidades de calefacción de gas en un modo independiente del intercambio de aire en la habitación, es decir, este enfoque es más consistente con los requisitos de SNiP 41-01-2003 (cláusula 6.2.2), que prescriben instalación de generadores de calor en departamentos exclusivamente con cámaras de combustión cerradas. Estos productos, fabricados a partir de materiales poliméricos, se ofrecen en el mercado ruso, en particular, por la empresa Viessmann.
Las calderas de condensación, cada vez más populares, aprovechan el calor latente de los gases de combustión, cuya temperatura, como resultado, desciende hasta tal punto que no se puede descartar la condensación en la chimenea, incluso con buenas condiciones térmicas. aislamiento de este último. Fineline recomienda el uso de revestimiento de polímero Furanflex, que tiene una estructura de una sola pieza, como medio para combatir la corrosión de las paredes internas de las tuberías de las chimeneas. Este dispositivo es adecuado para proteger conductos de ladrillo y acero de cualquier longitud y se puede instalar sin romper la pared. Al mismo tiempo, los polímeros no soportan altas temperaturas, por lo que no se pueden utilizar para eliminar los gases de combustión de los insertos de estufas y chimeneas.
Al instalar una chimenea de acero a la salida de la estructura de la pared, es necesario instalar sujetadores adicionales; además, los codos y las curvas no son elementos de soporte, no se pueden presionar contra las superficies exteriores del edificio.
La resistencia a la humedad y al entorno químicamente agresivo es la principal ventaja de los modernos sistemas de chimenea de cerámica, que son adecuados para trabajar con cualquier tipo de equipo de calefacción. Fabricada con cerámica técnica de alta calidad, la chimenea es inmune a la humedad, los ácidos y las temperaturas extremas, soporta hasta 1250 ° C. Dichas chimeneas se montan a partir de bloques de cerámica, y el diseño del canal en combinación con un sellador especial proporciona una conexión hermética a los gases confiable. Las desventajas de tales sistemas son su masa, volumen y alto costo relativamente grandes.
Chimeneas de pared
Una tubería de este tipo consta de uno o más canales interconectados, que se disponen según el tipo de ventilación. La instalación de una chimenea de pared se realiza directamente en la pared. Por sus características de diseño, este tipo de chimenea es más adecuado para chimeneas que se utilizan exclusivamente con fines estéticos.
Chimenea de raíz
Para las estufas, cuyo propósito es calentar la casa, es mejor no usar una chimenea tipo pared, ya que contribuye a la eliminación no solo de los productos de combustión, sino también del calor en la calle.
Tema candente
En estufas y chimeneas, la temperatura de los gases de escape es bastante alta y, por lo tanto, es más razonable usar chimeneas de ladrillo u hormigón con ellos, lo que, por supuesto, no excluye la posibilidad de usar estructuras de acero o arcilla. En principio, los análogos de fibrocemento también son adecuados, pero de acuerdo con las normas, los gases de combustión en este caso no deben calentarse por encima de 300 ° C. Es aconsejable proporcionar para cada estufa un conducto de chimenea separado, pero es posible conectar dos insertos de estufa a una chimenea si están ubicados en el mismo piso. Al conectar chimeneas, deben prever incisiones con una altura de al menos 1 m desde la parte inferior de la junta.
Si se permite colocar estufas solo en edificios de uno o dos pisos, y para los generadores de calor en cada piso debe haber una chimenea, entonces se pueden instalar chimeneas de combustible sólido con cámaras de combustión cerradas incluso en edificios residenciales y públicos de varios pisos. En este caso, deben conectarse al sistema de escape colectivo de humos a través de un sello de aire con una longitud de al menos 2 m, que excluye la propagación de productos de combustión.
Las chimeneas de cerámica técnica son resistentes a la humedad y los ácidos, así como a temperaturas de hasta 1250 ° C
Los errores en la construcción de chimeneas de ladrillo también pueden estar relacionados con la calidad y las características de la mampostería o la elección del ladrillo. En este caso, no puede usar sus variedades de pared o partición ligeramente quemadas. El grosor de las juntas de mampostería no debe exceder los 5 mm y no se permite la instalación de las barras en el borde. Los errores de cálculo importantes incluyen la forma escalonada de las secciones inclinadas del canal, lo que conduce a la formación de remolinos y una disminución del empuje. División inexacta de ladrillos, preparación incorrecta del mortero, presencia de huecos en las juntas de mampostería y juntas verticales dobles: todo esto causa problemas al operar chimeneas de ladrillos.
Al construir tales estructuras, no se permite el uso de ladrillos huecos o porosos. Solo se utilizan productos cerámicos refractarios para la mampostería de hornos y chimeneas, así como para chimeneas. La tecnología de su producción permite la cocción a una temperatura de 1300-1350 ° C, mientras que el color del producto terminado es diferente, de casi blanco a marrón claro, más a menudo, pajizo con manchas marrones. Teniendo en cuenta las características de diseño de los hornos de horno de varios tipos, se producen ladrillos refractarios rectos y en forma de cuña (extremos y acanalados).
El estado de la chimenea de ladrillo debe ser monitoreado periódicamente: para simplificar esta tarea, las estructuras se blanquean, ya que el hollín negro, que indica la presencia de grietas y fugas de gases de combustión, es claramente visible en la superficie de la luz.
¿Por qué necesitas una chimenea?
Todas las chimeneas de las estufas están equipadas de acuerdo con una determinada tecnología, que tiene en cuenta muchos matices. Al mismo tiempo, muchas personas no le dan la debida importancia a las chimeneas, ya que piensan que sus funciones están solo en la eliminación de los productos de combustión.
Sin embargo, en la práctica, los chimeneas de las estufas regulan muchos procesos, a saber:
- salida de gases de monóxido de carbono a la calle;
- regulación de la velocidad de movimiento del humo a través de la chimenea;
- transferencia de calor adicional y calefacción de la pared que bordea la chimenea.
El diseño de la chimenea en cada caso puede diferir. Puede tener una forma simple o se puede hacer de acuerdo con el principio de un laberinto de aire. La segunda opción es más difícil de implementar, sin embargo, contribuye a un aumento significativo en la eficiencia de la calefacción de la habitación. Esto se debe al hecho de que el humo caliente permanece más tiempo en la chimenea, por lo que tiene tiempo de emitir más calor. Una velocidad baja es ideal para que no se forme condensación en las paredes de la tubería.
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