Как сделать вытяжку для газового котла в частном доме

Вытяжка для газового котла в частном доме выполняет две основные функции:

1. Она необходима для эффективного функционирования оборудования;
2. Процесс горения, происходящий в нём, невозможен без регулярного поступления кислорода.

Вытяжка для газового котла в частном доме

Во-вторых, проветривание обеспечивает безопасность живущих в доме людей. Циркуляция воздушных потоков предотвращает накапливание влаги, что, в свою очередь, не позволяет появиться плесени и опасных для здоровья грибков. В случае непредвиденных ситуаций вентилирование защищает от интоксикации угарным газом, возгораний и взрывов. В этой статье рассмотрим, из каких компонентов складывается вытяжная система для газового оборудования и как установить её самостоятельно в своём доме.

Требования к помещению, где располагается газовый котёл

Котлы малой мощности (до 30 кВт) могут быть размещены на кухне в том случае, если она соответствует ряду требований:

• площадь кухни составляет не менее 15 м²;
• потолок располагается на высоте 2,2 м и выше;
• достаточное остекление (совокупная площадь окон) — не менее 3 см² на м³ кухни;
• окна снабжены фрамугами и форточками;
• между газовым устройством и стеной есть расстояние 10 см;
• стены отделаны огнестойким материалом;
• обеспечен приток воздуха через щели, например, внизу двери.

Чтобы мощные приборы (от 30 кВт) служили долго и были при этом безопасными, специалисты настоятельно рекомендуют оборудовать отдельное помещение – котельную. Конечно, не любая комната в доме подойдёт для таких целей. Её объём должен составлять не менее 13,5 м³ для устройств мощностью 30-60 кВт и не менее 15 м³ для 60 кВт.

Как подобрать материал для вытяжки?

В этих целях может использоваться кирпич, оцинкованная и нержавеющая сталь и керамика. Рассмотрим подробнее каждый из них, а также изучим, какие ещё варианты предлагает рынок и инженерия.

Вытяжка из кирпичной кладки

Хотя кирпич и используется строителями при обустройстве вентиляции, его свойства не позволяют сэкономить на других материалах. Во-первых, кирпичная кладка недолговечна. Наиболее комфортными для неё являются условия постоянного контакта с горячими газами. В противном случае образуется конденсат, который приводит к её быстрому разрушению. Во-вторых, кирпичный дымоход трудоёмок в установке, имеет сложную конструкцию и неоправданно высокую стоимость. Поэтому если перед вами стоит задача обустройства дымохода для газового котла, лучше обратить внимание на другие варианты. Из кирпича в данной ситуации складывают шахту. Этот же вариант можно выбрать, если по каким-то причинам отопление дома газом сейчас невозможно, но в будущем планируется использовать именно его.

Если кирпичная кладка выбрана в качестве материала для шахты, то сам дымоотвод собирают из одноконтурных оцинкованных труб. Толщина их стенок подбирается с учётом температуры выходных газов.

Составные части дымохода внутри кирпичной шахты

Стальная вытяжка

В рассматриваемой ситуации очень удобны стальные трубы. Они просты в установке, если сравнивать их, например, с кирпичной кладкой. Толщину стенок выбирают в зависимости от нагрева. Газовые котлы вырабатывают достаточно горячий отходящий газ, порядка 400-450˚С, поэтому стенки в толщину должны составлять 0,5-0,6 мм. Однако подводные камни есть и здесь. Конечно, сталь устойчива к негативному воздействию конденсата. Но в среднем её износостойкость значительно ниже, чем, например, износостойкость керамических изделий. Кроме того, тонкостенные трубы быстро прогорают, если использовать их с твердотопливными устройствами, поэтому такой вариант не оптимален в случае использования разных типов нагревательных элементов в разный период времени. Сталь выбирают:

• при реконструкции;
• если не предусмотрено место для керамической вытяжки.

Так как стальные вентиляционные каналы зачастую портят экстерьер частного дома, их закрывают кирпичной кладкой или другими отделочными материалами.

Стальные трубы выпускают на рынок в двух вариациях — одноконтурными и двухконтурными. Второй вариант на жаргоне называют «сэндвич». Он состоит из двух труб, вложенных одна в другую, зазор между которыми заполнен огнеупорной базальтовой ватой. Толщина внутренней трубы определяется температурой выходных газов (напомним, что эта величина составляет 0,5-0,6 мм для рассматриваемых в статье устройств).

Устройство стального двухконтурного дымохода

«Сэндвичи» считают более экономичными среди всех стальных вариантов вытяжки. Такой вывод напрашивается сам, если взять в расчёт хорошую теплоизоляцию, повышающую коэффициент полезного действия отопительного прибора.

Двухконтурные стальные дымоходы делают из нержавеющей и оцинкованной стали. Оба металла комбинируются в «сэндвичах», так как использовать только нержавейку экономически нецелесообразно. Разница между оцинкованной и нержавеющей сталью заключается в более высокой стойкости последней к конденсату, что негативно сказывается на её цене. В остальном свойства этих двух материалов не уступают друг другу.

Критически важно, чтобы внутренняя часть двухконтурной конструкции была сделана именно из нержавейки, материал внешней части особой роли не играет. Это обусловлено свойствами цинка. Его нагрев выше, чем на 419,5°С, опасен. В этой ситуации металл окисляется, дальнейшая химическая реакция приводит к выделению ядовитых паров. Всё становится ещё хуже при повышенной влажности, которой не избежать при вводе в эксплуатацию газового котла. Поэтому при покупке сэндвич-конструкции обратите на это внимание.

В принципе, двухконтурный дымоход можно сделать самостоятельно, не имея при этом особых навыков. Для этого трубу из нержавейки заверните в огнеупорный теплоизоляционный материал. При выборе последнего можно обратить внимание на базальтовое волокно, керамзит или полиуретан. Затем всё вместе поместите в оцинкованную трубу большего диаметра.

Схема монтажа стальной вытяжки

Особенности установки вентиляционного столба из стали:

• Сегменты собираются методом «труба в трубу» по порядку, начиная с нижнего;
• Для удобства последующей чистки столба предусмотрите достаточное количество ревизионных колодцев;
• Для устойчивости стеновые кронштейны крепятся приблизительно с шагом в 150 см;
• При проектировке обратите внимание на горизонтальные сегменты — они не могут быть длиной более 1 метра, если не предусмотрена принудительная тяга.

Вентиляционный канал из нержавеющей стали

Керамическая вытяжка

Этот вид вытяжки наиболее универсален, поэтому является идеальным вариантом, если планируется переход с газового топлива или на него. Они удобны в чистке, устойчивы к загрязнениям, за счёт высокой газоплотности и к агрессивным химическим соединениям, поэтому можно не волноваться за попадание ядовитых веществ в жилые комнаты. И, конечно, керамика долговечна.

Но есть и минусы. Керамические трубы обладают высокой впитываемостью влаги. Если вы остановили свой выбор на них, придётся обеспечить хорошую внешнюю вентиляцию и снабдить конструкцию конденсатоотводчиками, иначе вложенные силы и средства не оправдают себя.

В дымоходах керамика в одиночку не используется. Чтобы максимально использовать её положительные свойства, она комбинируется с минватой и камнем. Проще говоря, керамическая труба заворачивается в изоляционный материал, а затем помещается в керамзитобетонную оболочку.

Структура керамического дымохода

Конструкция керамической вытяжки

Структура коаксиальной вентиляции

При проектировке вентиляции для газовых котлов обратите внимание на компактную конструкцию «труба в трубе», или, иначе — коаксиальный дымоход.

Принцип работы коаксиальной вентиляционной системы

Составные части коаксиального дымохода

Коаксиальные системы, в силу своих особенностей, подходят для теплогенераторов с закрытой камерой сгорания (коим и является газовый котёл). Кислород, необходимый для горения, попадает по внешней трубе, а отходящие газы удаляются по внутренней. Такая конструкция имеет свои преимущества:

• безопасность (отходящие газы охлаждаются холодным воздухом, циркулирующим во внешней трубе);
• поступающий воздух нагревается и повышает КПД котла;
• высокий КПД означает, что коаксиальная конструкция экологичнее других;
• можно использовать с прибором на кухне (располагается снаружи помещения и не влияет на комфорт в нём).

Особенности монтажа коаксиального дымохода

• нельзя использовать горизонтальный коаксиальный дымоход, если не планируется установка принудительной тяги;
• постарайтесь обойтись не более, чем двумя коленами;
• если котлов несколько, формируйте для каждого отдельный дымоход, совмещение нежелательно.

Видео — устройство и монтаж дымохода и вытяжки для газового котла

Естественное и принудительное проветривание котельной

По способу обновления воздушного пространства выделяют естественную и искусственную (или принудительную) вентиляцию.

Естественная вентиляция функционирует без использования вентиляторов, её эффективность обусловлена исключительно естественной тягой, а, следовательно, погодными условиями. На силу тяги влияют два аспекта: высота вытяжного столба и разница температур между помещением и улицей. При этом температура воздуха на улице обязательно должна быть ниже той, что в помещении. Если это условие не соблюдается, возникает обратная тяга и проветривание котельной не обеспечивается.

Принудительное проветривание предусматривает установку дополнительных вытяжных вентиляторов.

Обычно эти виды комбинируются в одну вытяжную систему котельной. При её расчёте важно учесть, что вытягиваемый на улицу воздух по объёму должен быть равен нагнетаемому в помещение. Чтобы обеспечить выполнение этого условия, устанавливают обратные клапаны.

Расчёт системы вентиляции

По строительным стандартам всё воздушное пространство котельной должно заменяться новым каждые 20 минут. Чтобы обеспечить соответствующий воздушный круговорот, придётся вооружиться калькулятором и формулами.

Если потолки располагаются на высоте 6 метров, то без особых приспособлений воздух в помещении обновляется трижды в час. Шестиметровые потолки — роскошь для частного дома. Снижение потолков компенсируют при расчётах в следующей пропорции — на каждый метр ниже воздухообмен увеличивается на 25%.

Предположим, есть котельная размерами: длина — 3 м, ширина — 4 м, высота – 3,5 м. Чтобы решить эту задачу, необходимо совершить ряд действий.

Шаг 1. Узнаем величину объёма воздушного пространства. Используем формулу v = b * l * h, где b — ширина, l — длина, h — высота потолка. В нашем примере объём составит 3 м * 4 м * 3,5 м = 42 м³.

Шаг 2. Сделаем поправку на низкий потолок по формуле: k = (6 — h) * 0,25 + 3, где h – высота помещения. В нашей котельной поправка получилась: (6 м – 3,5 м) * 0,25 + 3 ≈ 3,6.

Шаг 3. Рассчитаем обеспечиваемый естественной вентиляцией воздухообмен. Формула: V = k * v, где v – объём воздуха в помещении, k – поправка на снижение высоты потолка. У нас получился объём, равный 151,2 м³ (3,6 * 42 м³ = 151,2 м³).

Шаг 4. Осталось получить величину площади поперечного сечения вытяжной трубы: S = V / (w * t), где V – рассчитанный выше воздухообмен, w — скорость воздушных потоков (в данных расчётах принимается за 1 м/с) и t – время в секундах. Получаем: 151,2 м³ / (1 м/с * 3600 с) = 0, 042 м² = 4,2 см².

Размеры канала зависят и от площади внутренней поверхности котла. Это число указывает производитель в технической документации устройства. Если это число не указано, рассчитайте его самостоятельно с опорой на объём прибора. Затем сравните величину площади с радиусом сечения согласно неравенству:

2πR*L > S, где

R – внутренний радиус сечения дымоходной трубы,

L – её длина,

S – площадь внутренней поверхности котла.

Если по каким-то причинам такой расчёт затруднителен, можно воспользоваться таблицей.

Последний этап расчёта — это высота флюгарки относительно конька крыши. Необходимость этого обусловлена созданием ветром дополнительной тяги, что увеличивает экономичность всей вытяжной конструкции. На этом этапе руководствуются следующими принципами:

• высота флюгарки над плоской крышей, либо на расстоянии до 1,5 метра от её конька, должна составлять не менее 0,5 метра;
• на расстоянии от 1,5 до 3 метров – не ниже конька крыши;
• на расстоянии более 3 метров – не ниже условной линии, проведённой из конька крыши под углом 10˚;
• флюгарка должна быть на 0,5 метра выше здания, которое пристроено к отапливаемому помещению;
• если кровля сделана из горючих материалов, дымоход необходимо поднять на 1-1,5 метра над коньком крыши.

Расчёт высоты дымохода относительно крыши

Монтаж естественной вентиляции

Варианты размещения вентиляционной системы

Конструкция дымохода в зависимости от расположения

Естественная вентиляция в котельной обеспечивается путём установки приточного и вытяжного каналов.

Для установки приточного канала нужно:

1. Подобрать кусок пластиковой трубы, подходящую по размеру решётку и обратный клапан. Диаметр первой подбирается с учётом мощности котла. Если мощность менее 30 кВт, достаточно 15 см. Выше мощность – больше диаметр.
2. Чтобы воздух проходил непосредственно в топку, сквозное отверстие на улицу пробивают рядом с отопительным прибором и не выше его рабочей зоны. Затем в отверстие ставится патрубок, зазоры внутри заполняются раствором или монтажной пеной.
3. Снаружи отверстие закрывается мелкой решёткой для защиты от грязи и животных. Изнутри необходимо поставить обратный клапан для предотвращения обратной тяги на улицу.

Вытяжной канал выводится наружу через отверстие над котлом вверху помещения. Обычно она тоже снабжается обратным клапаном, предотвращающим попадание воздуха с улицы. Дымоход также можно оснастить защитным козырьком от дождя или флюгаркой, конденсатоотводчиками и ревизионными окошками для чистки.

Схема конструкции вентиляционной системы

Искусственная вентиляция

Дополнительная тяга в вытяжной системе создаётся с помощью вентиляторов. Их мощность и число зависит от нагрузки воздуха на канал и объёма помещения.

• мощность берётся из расчёта: максимальная нагрузка плюс запас 25-30%:

max * 1,25, где max – максимальная нагрузка;

• число устройств подбирают соразмерно с необходимым для прокачки объёмом воздуха (объём помещения увеличить в три раза):

(h + b + l) * 3, где h – высота потолка, b – ширина, l — длина;

• учитываются длина дымохода, его геометрия и количество изгибов.

Вентилятор защищают установочным коробом. Этот короб делают из негорючих и нержавеющих материалов. Обычно используют медные или алюминиевые сплавы.

Конструирование искусственной вентиляции аналогично монтажу естественной. После установки приточной трубы производится установка канального вентилятора. Следом строители прокладывают проводку для питания двигателя, установить датчики, шумопоглотитель и фильтр. Так же, как и при монтаже естественной вентиляции, на обоих концах трубы крепятся решётки. Аналогично устанавливается прибор для вытяжной трубы, с тем лишь учётом, что воздух вытягивается, а не нагнетается.

Искусственная вентиляция требует постоянных затрат на электроэнергию. Иногда при строительстве экономят, устанавливая вентилятор только на вытяжку или только на приток воздуха. Однако более эффективная циркуляция обеспечивается использованием и того, и другого.

Автоматическая система вентилирования позволяет выключать вентиляторы вместе с остановкой работы котла и включать их вместе с запуском.