Требования к отопительным системам: на что обратить внимание

Сегодня очень многих интересует тема безопасности окружающей среды, а также многие задумываются над тем, каким воздухом они дышат. И как без этого, ведь во всем мире активно обсуждается этот вопрос. Многих интересует вопрос бережного потребления невозобновляемых ресурсов и источников энергии, а также вопрос о нанесении вреда экологии посредством технологических действий и процессов. Современные разработки отопительных устройств стали приоритетны за счет рационального применения источников энергии. При этом лучше, если эти источники потребляются рационально, то лучше будет, если будут достигаться лучшие результаты в обогреве при экономном потреблении данных ресурсов. Все это возможно благодаря модернизации процессов, обновлении техники. Лучше также, если будут использованы по максимуму энергии сгорания топлива. Современные технологии, к примеру, которые появились в результате появления новых методов тепловой изоляции, сегодня активно применяются в строительстве.

Чтобы четко представлять технологию обогрева и все протекающие для этого процессы, рассмотрим устройство котла для отопления, а также обсудим его применение. Данная система предназначена для передачи энергии сгорания тепловому носителю для того, чтобы потом она передалась к конечным точкам – радиаторам. Чтобы повысить коэффициент полезного действия самого котла, температура продуктов сгорания для этого должна быть наименьшей – это касается отходящих газов на выходе. Сегодня часто применяются котлы с низкой температурой и небольшой мощностью на выходе. При этом при нормальной нагрузке температура будет составлять 100-130 градусов. Если нагрузка увеличится, то температура составит 150 градусов и даже больше. Высокое значение КПД сегодня достигается и с помощью использования теплоты образования паров. Для топлива, применяющегося в котлах используется состав с водородом и углеродом, и при их сгорании образуются соединения Н₂О и СО₂. Последнее это ничто иное, как водяной пар. Сгорание одного килограмма такого топлива может образовать 1,4 килограмма водяных паров. Такая технология становится все более популярна в европейских странах, что неудивительно. Чаще всего используются топливные системы с низкими температурами, к таким можно отнести горелки с вентиляторами и горелки газовые атмосферные. В современных системах для отопления помещения котел работает не постоянно. Работает он, а точнее его включают тогда, когда необходимо. Когда котел нагревается, происходит образование конденсата. И тут уже объем конденсата зависит от того, насколько быстро произойдет повышение температуры поверхности котла во время его работы. Эти температуры в отходящих газах определяются за счет конкретного вида топлива. А также температуры конденсата определяются за счет лишнего воздуха в процессе горения и количеством скопления СО2 в продуктах сгорания.

Зависимость здесь образуется следующего характера: чем больше содержание водорода в топливе, тем будет выше градус точки росы. К примеру, если сжечь природного газа и скопления СО2 в 10%, то концентрация конденсата будет составлять 16,7 %, точка же росы при этом будет составлять около 50 градусов. Для газа такая точка росы будет составлять 50-55 градусов Цельсия, для угля – 25 градусов, а для жидкого топлива 45 градусов, для дровяного топлива - от 30 до 50 градусов. Конденсат полученного вида будет иметь кислую среду и свойства.

В водороде при горении содержится сера, которая в процесс горения образует SO2. Потом происходит окисление и превращение в SO3. Когда SO3 находит соприкосновение с конденсатом, он может образовать серную кислоту, которая уже будет влиять на pH и даст более низкие его показатели. Точка росы же серной кислоты будет намного выше точки росы паров воды. И конденсация паров кислот будет протекать при более высоких температурах нагрева котла. И данная температура будет показывать тот градус, при котором будет протекать конденсация.

Объем кислоты, которая образуется, будет зависеть от SO2, которая переходит постепенно в SO3. Установки для отопления малого характера обычно работают в непостоянном режиме. При каждом перерыве большая часть, которая находит взаимодействие с продуктами горения, будет остывать до нижней точки росы. И каждый последующий запуск будет приводить к образованию кислот. Если реакция протекает с железом, то кислота будет участвовать как катализатор процесса коррозии и до тех пор, пока будут поступать пары воды.

Современные материалы, из которых производятся топки чаще всего – сталь, чугун, е являются стойкими к коррозии. Но ущерб от такого процесса коррозии станет наблюдаться только после длительно использования. Поэтому в котлах низкотемпературного типа стараются снижать до самого минимума образование конденсата – для того, чтобы уменьшить коррозию. Для этого даже проводится оптимизация всей гидравлики котла. Также могут проводиться мероприятия, с помощью которых вода будет нагреваться в обратном порядке. Все это происходит на входе в котел.

Серьезной проблемой при сгорании топлива в топке камина является также сажа, которой становится все больше после каждой последующей растопки. Она образуется и откладывается не только в топке, но и на протяжении всего пути от котла до самого дымохода. И если сажи становится очень много, то со временем она может самостоятельно воспламениться. К примеру, если дымовая труба сделана из каменных материалов, то они в большей степени будут подвергаться неблагоприятным воздействиям сложившихся условий и количества сажи.

Все эти процессы обусловлены таким фактором, как чрезмерная нагрузка. Это происходит благодаря нехорошей теплоизоляции, погодными условиями – жарой или холодом, а также плохой тягой камина. Именно поэтому может происходить частое возгорание сажи в каналах. Каменные же стенки в основном не будут выдерживать значительных нагрузок тепла. Именно поэтому современные мастера в качестве дымоходов советуют использование стальных конструкций. В таких дымоходах из стали конденсат не будет способствовать образованию значительных повреждений. Но, разумеется, стоит помнить о том, что коррозии могут быть подвержены и стальные дымоходы – от этого они не застрахованы полностью. Это чаще всего бывает вызвано соединениями галогенов в воздухе. Причины появления этих веществ – это пары строительных лаков, клеев, растворителей и других средств бытовой химии. В процессе горения появляются так называемые галогеноводороды, которые при охлаждении конденсируются в виде соляной и плавиковой кислот. Испарение же кислоты влияет на коррозию, а также может стать таким катализатором, который усилит действие других химических реакций. И это со временем приведет к ущербу дымохода.

Поэтому проектирование дымоходных труб для каминов и печей – это достаточно важное условие, которое нужно тщательно продумывать, взвешивая все «за» и «против». Обязательно нужно учитывать все условия наихудшей работы. Современное же отопительное оборудование может привести к тому, что дымоход полностью выйдет из строя.

Еще немного о требованиях к дымоходам

Дымовая труба является лишь видимой верхней частью всей конструкции дымохода, который является достаточно сложным, ведь он осуществляет важную функцию – отводит дым от помещения, что очень ценно. И любой камин или печь, которые работают на сухом, жидком газообразном топливе, должно быть оборудовано системами отвода дымов и газов. Дымоход предназначается для того, чтобы выводить продуты сгорания из котла – это происходит за счет преобразование естественной тяги. Если продукты сгорания будут выводиться относительно правильно, то вся конструкция камина прослужит гораздо дольше и продуктивнее. Именно поэтому на всю конструкцию дымохода следует обратить повышенное внимание при выборе и установке. Дымоходы изготавливаются в зависимости от конкретных условий и конструктивных особенностей самих каминов. Поэтому дымоходы могут изготавливаться из совершенно разных материалов. Качество и эффективность котла будут зависеть от того, как качественно будет сделан дымоход. Если неправильно или неэффективно использовать дымоход, то эксплуатационные качества и эффективность котла ухудшаться, тем более, что это может привести к неблагоприятным последствиям.

Традиционно дымоходы изготавливаются из морозоустойчивого кирпича огнеупорного характера. Часто применяются керамические, асбоцементные и стальные трубы для изготовления дымоходов. Срок службы дымоходной трубы также будет зависеть от качества того материала, из которого он изготовлен. Если дымоход сделан из обыкновенной стали, то срок его службы обычно равняется 2-3 годам. Если сталь применялась оцинкованная, то срок службы дымохода увеличивается до 3-4 лет, асбестоцементные трубы – 5-6 лет, но самые качественные дымоходы – из нержавеющей стали. Они прослужат 10-15 лет.

Все продукты сгорания котлов с высоким КПД и очень низкой температурой дымовых газов лучше отводить трубам, выполненным из металла. Дымовые трубы из нержавеющей стали бывают устойчивыми к коррозии, а также к влаге – конденсат, который образуется на их поверхности, не вызовет проблем и особо сильных повреждений.

Поэтому дымоходы для современных котлов с низкими температурами должны быть оснащены хорошей теплоизоляцией, быть антикоррозийными и водостойкими.

Старые газовые котлы, которые имели низкий показатель КПД и высокую температуру продуктов сгорания, - в них не возникало проблем, которые были связаны с конденсатом, теплоизоляцией и утеплением. Это было так, потому что дымоходы практически никогда не остывали, а дымовые газы не были охлаждены до температур точек росы. Современные котлы, которые отличаются экономией и имеют высокий КПД, могут отличаться низкой температурой дымовых газов, они также работают при условиях прерывистого режима на автомате, а также наблюдается постоянный перепад температур. Существуют моменты, когда котел полностью отключают, и дымоход за этой время полностью остывает. Именно поэтому дымоходы, работающие с такими котлами, будут недостаточным образом прогреваться. Из-за недостаточного утепления происходит ухудшение тяги. Будет постоянно накапливаться водяной пар. Как только температура дымовых газов будет опускаться до температур точки росы , будет начинать образовываться химически агрессивный, неблагоприятный конденсат – он будет проникать в стенки дымохода и влиять на более быстрое разрушение конструкции. В таких условиях кирпичные дымоходы не будут долгое время выдерживать и станут разрушаться. Для того, чтобы продлить срок службы кирпичных дымоходов, применяются специальные вставки, которые сделаны из нержавеющей стали, которая к тому же является и кислостойкой. Их и вводят в дымовой отсек.