Самостоятельное изготовление стабилизатора тяги дымохода

Дефлекторы

Специальные устройства, закрепляемые на оголовке дымохода. Их форма и конструкция подобраны так, чтобы потоки воздуха непосредственно возле выхода дымохода не мешали выходу газов, а наоборот способствовали этому. В основе действия дефлектора лежит закон Бернулли. При наличии воздушных потоков они обтекают основную часть дефлектора и создают разряжение в области непосредственно над выходом дымохода. Отличный вариант для использования совместно с твердотопливными котлами, где повышение тяги обеспечивает должное прогорание угля и брикетов.

Эффективность дефлекторов напрямую зависит от наличия ветра, потому они фактически бесполезны в штиль и даже создают дополнительное сопротивление.

Основное назначение

Для каждого конкретного случая изготавливается своя система каналов, по которым уходит дым из котла или другого отопительного прибора. Ее эффективность зависит не только от качества сборки, но и от некоторых внешних факторов. Например, на силу тяги может оказывать влияние атмосферное давление. Чем оно ниже, тем хуже будет тяга. Также тяга лучше, когда дым устремляется от горячего к холодному, а значит зимой она будет сильнее. Стабилизатор тяги призван к тому, чтобы умерить влияние таких перемен на отопительную систему. При необходимости он самостоятельно поднимет или снизит давление. Благодаря стабилизатору можно достичь экономии топлива минимум в 10%, что является очень хорошим показателем.

Цели стабилизаторов тяги дымохода

К числу назначений элемента относят:

• поддержание оптимальной величины вытяжения воздуха;
• более результативное и слаженное функционирование целостного механизма;
• регулировка создаваемого давления;
• увеличение производительности отопительного оборудования;
• повышение производительности работы трубы.

Более того, конструкция напрямую зависит от типа отопительного оборудования. На эффективность и полноценность функционирования системы влияют и погодные условия (температура, осадки и т.д.). Температурные перепады (особенно резкие) приводят к образованию сильного воздушного порыва, что увеличивает расходы топлива. Стабилизатор даёт возможность компенсировать эти потери. 

Принцип работы ограничителя тяги дымохода:

В случае превышения нормы показателей давления в системе, срабатывает специальный клапан, который пропускает воздух из помещения. Он смешивается с газами, вырабатываемыми в процессе сгорания, что позволяет нормализовать давление в системе. 

Клапан остается открытым ровно до момента нормализации показателей и возобновления деятельности в полноценном рабочем порядке.

Как только температура достигает определенного показателя, клапан автоматически закрывается.

Дымоходная труба начинает работать в привычном и стабильном для неё режиме.

Сам процесс отличается простотой и практичностью. Регулировка позволяет равномерно сжигать топливо и постоянно поддерживать необходимую т-ру воздуха в помещении.

Причины неисправностей

Убедившись в том, что внутри дымоходной системе нет достаточного уровня тяги, нужно определить и устранить возможную причину этого дефекта. Опытные мастера утверждают, что наиболее частыми причинами сбоев работы дымоотводящих каналов являются:

• Ошибка при проектировании. Делать выбор трубы дымохода следует, ориентируясь на объем топки. Если диаметр меньше рассчитанного параметра, слабая не позволит дыму уходить их помещения.
• Недостаточная длина трубы. Длинна трубы менее 5 м не обеспечивает значительной разницы между давление внутри помещения и на улице, из-за чего создается слабая тяга.
• Неправильное расположение дымоходной тубы. Печные мастера советую прокладывать дымоход вертикально, так как узкие повороты задерживают дым внутри трубы, снижая тягу.

• Горизонтальные участки большой протяженности. Если, прокладывая дымоход, не удается избежать горизонтально расположенных участков, то убедитесь, что их длина не более 100 см. В противном случае, ей потребуется усилитель.

• Неправильная позиция относительно конька. Дымоходные располагают на одном уровне или выше конька крыши. Конек при наветренном положении резко уменьшает силу тяги в дымоходе.
• Попадание в зону ветрового подпора. Если по соседству от дома стоит высокое сооружение, оно загораживает дымоход от ветра, не давая дымоходной системе нормально функционировать.

• Погодные условия. Иногда тяга снижается из-за понижения атмосферного давления, попадания внутрь дымохода влаги из-за дождя, тумана или снега. Однако, эти изменения не страшны, так как носят временный характер.

Достоинства и недостатки

Оснащение теплогенерирующего агрегата регулятором тяги считается наиболее эффективным способом обеспечения равномерного горения топлива. Это залог энергосбережения и существенной экономии горючих ресурсов. Также среди достоинств установки стабилизатора давления в дымоходе отмечают следующие моменты:

• обеспечивается эффективность и безопасность системы в целом, так как происходит равномерное горение топлива и исключается перегрев дымохода, что обуславливает увеличение срока его эксплуатации;
• увеличивается КПД отопительного оборудования, нивелируется уровень теплопотерь, экономия энергозатрат составляет до 15%;
• исключается возможность проникновения дыма и гари в помещение;
• качественно снижается уровень выброса в атмосферу вредных соединений.

Также импонируют одинаково впечатляющие возможности стабилизатора дымохода как при естественной тяге, так и при принудительной.

Примечательно, что автоматический регулятор силы тяги позволяет подключить новые модели котлов низкотемпературных категорий к старой дымоотводной системе.

Устройство и предназначение стабилизатора

Стабилизатор тяги — это дополнительная вставка на дымоотвод с заслонкой, при помощи которой можно регулировать интенсивность горения топлива и силу тяги в трубе. Устанавливают стабилизатор тяги только на низкотемпературное отопительное оборудование, где максимальный нагрев выводимых газов не превышает 500 градусов.

Предназначение стабилизатора тяги:

• снижать скорость удаления продуктов горения печи;
• предотвращать образование в трубе обратной тяги и забросы дыма в помещение;
• продлить срок службы дымохода за счет снижения температуры выбросов;
• повысить пожарную безопасность отопительного оборудования на счет предотвращения выбросов искр и пламени из трубы;
• сократить расход топлива;
• повысить КПД печи.

Устанавливают стабилизатор тяги в трёх локациях и только в помещении котельной:

• Первый вариант это выше выводящего патрубка печи на первом вертикальном отрезке трубы. Расстояние от стабилизатора до горизонтального участка составляет 40-60 см.
• Второй вариант – на уровне выхода дымохода из печи, но не ниже 40 см от уровня пола.
• Третий вариант — показан на схеме.

Регулятор дыма это дополнительный вход в дымоотводящую трубу для подсоса воздуха. Устройство представляет собой горизонтально ориентированный патрубок, один конец которого закрыт вертикальной подвижной заслонкой, а второй встроен в дымоход. Заслонка должна точно совпадать с внутренним диаметром патрубка, чтобы в закрытом положении подсоса воздуха не происходило.

Заслонка является главной рабочей частью стабилизатора тяги. Она может крепится к корпусу на подвижной оси в верхней части, что характерно для заводских устройств. Самодельные заслонки обычно крепят на оси через диаметр. Для предотвращения ее опрокидывания внутрь в нижней части ставят фиксаторы. Устройство монтируют на вертикальную трубу, без наклона. На готовой сэндвич трубе это удобно делать через обычный тройник.

Как сделать стабилизатор тяги своими руками

Для изготовления стабилизатора тяги своими руками потребуется приготовить инструменты для работы с нержавеющим металлом и материал для изготовления самого регулятора.

Для работы вам понадобятся:

• Сварочный аппарат для работы с нержавеющей сталью. Это может быть газосварка или инверторный аппарат, работающий на постоянном токе.
• Электроды по нержавейке диаметр 4 или аргон для газосварки.
• Болгарка, отрезной и шлифовальный круг.

Материалы для изготовления стабилизатора тяги:

• Металлический лист из стали марки AISI 304 (аналог 08Х18Н10) или AISI 321 (аналог 08Х18Н10Т). Толщина металла 10 мм.
• Болты, гайки, металлический прут диаметром 10 мм – все из нержавеющей, жаропрочной стали.

Схема монтажа следующая:

Из листа металла требуется сварить патрубок – корпус регулятора. Диаметр рассчитывайте исходя из диаметра вашего дымохода. Стабилизатор вам потребуется надеть на тройник или патрубок, отходящий от основной трубы. Поэтому внутренний диаметр стабилизатора должен совпадать с внешним диаметром тройника. Обычно это 115 мм, но может быть и больше.

Вырезать металл для корпуса следует с расчетом сварки внахлест с шириной шва в 1 см.

Вырезанный лист скручивают и сваривают. Шов зачищают до гладкости с внешней и внутренней стороны.

На расстоянии 40 мм от края на конце корпуса прокатать ограничительный барьер. Он послужит стопором при монтаже устройства на трубу.

На другом конце корпуса в нижней части приварить ограничители, для предотвращения опрокидывания заслонки внутрь. В верхней части или в середине (в зависимости от формы заслонки) приваривают крепления для поворотной оси.

Из металла вырезают заслонку. Ее размер равен внутреннему диаметру выходного отверстия вашего корпуса или соответствует контурам выходного отверстия, если вы решили его уменьшить.

В нижней части заслонки сверлят отверстие под регулирующий болт.

В середине (для симметричной заслонки) или в верхней части (для расширяющейся формы) приваривают поворотную ось.

Устанавливают заслонку на корпус.

Устанавливают стабилизатор тяги на трубу.

При установке стабилизатора на трубу следует промазать места соприкосновения патрубков жаростойким герметиком. Это сделает соединение более прочным и герметичным.

Что такое стабилизатор тяги дымохода и принципы его работы

Устройство представляет собой механизм, который предусматривает дозированную подачу воздуха для оптимальной тяги в автоматическом режиме. Прерыватель – стабилизатор дымохода – оснащен предохранительной заслонкой, при помощи которой устраняется риск избыточного давления. Принцип работы регуляторного механизма заключается в следующем:

• при чрезмерной интенсивности потока газов срабатывает заслонка в компенсаторе тяги, что обуславливает частичное отсечение струи;
• положение клапана сохраняется до момента снижения температуры в топке до оптимальных значений;
• после того, как урегулируется температурный режим, заслонка возвращается в исходное положение.

Образование высокой тяги в дымоходе обусловлено климатическими и суточными изменениями, атмосферным давлением, существенными перепадами температур и другими факторами. Повышенная интенсивность потоков в дымовом канале негативно отражается на работе системы – снижается эффективность теплогенератора, повышаются топливные расходы. Для устранения проблем с давлением в трубе дымохода и нужен стабилизатор тяги.

Автоматические компенсаторы давления в канале дымоудаления являются универсальным устройством для всех категорий генераторов тепла. Конструкция выполняется из нержавеющей стали, предусматривает компактные размеры. Прибор выделяется относительно несложным механизмом, простотой монтажа и обслуживания. Нередко для обустройства автономных систем отопления изготавливают стабилизатор тяги своими руками.

Стабилизаторы тяги дымохода

Способы усилить тягу дымохода

Назначение регулятора тяги – гасить чрезмерное разрежение в дымоходе. Увеличивать тягу стабилизатор не может. Что же делать, когда тяга явно недостаточна?

Для усиления тяги делают следующее:

Проверяют, не забился ли дымоходный канал сажей, прочищают его.

Проверяют, имеется ли доступ воздуха в помещение или подвод воздуха с улицы к топке отопительного агрегата. При необходимости открывают форточку или проводят трубу для забора чистого воздуха с улицы.

Анализируют, достаточно ли утеплена труба, не подмок ли утеплитель. В случае с современными керамическими или сэндвич-трубами утепление можно считать достаточным, при утеплении стальных труб своими руками возможны неприятные сюрпризы. Традиционные кирпичные трубы также желательно утеплить.

Выясняют, есть ли дефлектор на верхе трубы. Нередко установка дефлектора решает проблему.

Если все поиски не привели к решению проблемы, стоит пригласить опытного теплотехника – безопасность семьи превыше всего.

Если вы поменяли отопительный агрегат на более современный (или переложили печь или камин), то необходимо:

• Просчитать минимальные длину и площадь сечения борова в зависимости от мощности отопительного прибора (см. мою статью про расчет дымохода).
• Рассмотреть необходимую высоту трубы в зависимости от расположения относительно конька и зоны ветрового подпора высоких строений и крупных деревьев.
• Если дымоход недостаточной высоты и площади сечения, то его либо нарастить, либо смонтировать дымосос – специальный вентилятор. Он устанавливается на оголовок трубы.
• Если старая труба имеет сечение, намного больше расчетного, эту проблему устраняют при помощи шибера или установки вкладыша. Если труба слишком длинная – также можно использовать шибер.

При замене старой печи или камина на современный котел трубу наверняка придется модернизировать, так как современные котлы имеют большой КПД, агрессивный конденсат и невысокую температуру отходящих газов. Даже твердотопливные современные агрегаты имеют более низкую температуру дыма, чем старые дровяные печи.

Что такое стабилизатор тяги дымохода?

Под данным наименованием принято понимать специальный прибор, механизм, который подает воздух в равных долях. Тем самым обеспечивается надежное и стабильное  дымоотделение. Специальная заслонка попросту не допустит избытка давления в дымоходе. Регуляторы изготовлены из «нержавейки», поэтому приходится говорить о надежности и износостойкости данных приспособлений. Их можно без особых навыков и труда смонтировать, но учитывайте, что они готовы нормально функционировать только до температуры 500 градусов. В последующем, регулировка тяги в дымоходе будет выполняться с задержками и провалами.

Дымоходная система с регулятором тяги

Какой стабилизатор напряжения лучше выбрать для газового котла

Минимально необходимая мощность

От номинальной мощности стабилизатора сильно зависит его стоимость, поэтому просто выбрать самый производительный и не заморачиваться – не самое оправданное решение. Если с моделью котла вы уже определились, достаточно открыть его инструкцию по эксплуатации (или найти ее электронную копию) и посмотреть максимально потребляемую мощность. В инструкции она обычно указана в таблице технических характеристик, как номинальная электрическая мощность (Вт). Главное не путать с тепловой мощностью котла (кВт).

Например, известный BAXI ECO-4s 24F потребляет до 130 Вт, также стоит учитывать, что пусковая мощность (например, при розжиге или запуске насоса) может увеличить потребление в моменте, вплоть до + 100 Вт. Также необходим определенный запас, мы рекомендуем закладывать около 40%, то есть умножаем показатель на 1,4, итого – (130 Вт + 100 Вт)* 1,4 = 322 Вт. Практически все модели характеризуются потреблением от 100 до 180 Вт, поэтому для стандартного газового котла нужен не особо сильный по мощности стабилизатор на 400 Вт, его будет более, чем достаточно.

Существуют и более сложные автоматизированные котлы с несколькими циркуляционными насосами, которые потребляют и 450, и 500 Вт, но о его повышенном потреблении вы уж точно будете знать за ранее. Если планируется использование более одного циркуляционного насоса, рассчитать необходимую мощность можно  помощью простого калькулятора ниже.

Калькулятор расчета необходимой мощности стабилизатора

Диапазон рабочего напряжения

Оптимальными являются значения в пределах 140-260 В на входе. Конечно, чем шире этот диапазон, тем при более проблемной электросети будет работать стабилизатор.

Если напряжение в электросети выйдет за пределы рабочих параметров стабилизатора, произойдет обесточивание нагрузки. И тут есть важный момент: модели, не оснащенные аварийной защитой, при скачке напряжения свыше их предела могут выйти из строя и хорошо, если они «примут удар» только на себя. Модели, оснащенные защитой без каких-либо последствий прервут питание, а некоторые из них (например, известные стабилизаторы «Штиль») способны восстановить электроснабжение в автоматическом режиме.

Также стоит учитывать, что мощность большинства моделей сильно снижается при работе на низких значениях напряжения (120-160 В) и не все производители это указывают. Для примера можно привести график из инструкции по эксплуатации Ресанта ACH-500/1-Ц:

Зависимость входной мощности Ресанта ACH-500/1-Ц от напряжения в сети.

Время реакции

Скорость принятия решения современных стабилизаторов находится в пределах 4-20 мс. На практике большинство котлов никак не реагируют на нестабильность в течение даже 20 мс, а некоторые модели и вовсе на кратковременное включение-выключение с розетки вручную, поэтому параметр быстродействия не является критически важным.

Однако существуют более чувствительные модели, для которых впрочем даже 8 мс реакции будет более, чем достаточно. К слову, инверторные стабилизаторы вообще не имеют времени реакции, поскольку их выходное напряжение абсолютно стабильное и не зависит от параметров входного.

Точность стабилизации

Несмотря на то, что на электронном табло практически все стабилизаторы показывают ровно 220 В, реальное напряжение может иметь погрешность. Связан такой «обман» скорее с тем, чтобы рядовой, не разбирающийся пользователь не волновался при показателях, например, 240 В. Ведь по современным стандартам ГОСТ 29322-2014, нормальным считается напряжение в пределах 207 — 253 В. И на практике газовые котлы действительно нормально работают в таком пределе, да и у большинства даже в инструкции прописано о допустимых отклонениях в пределах +-10% от 230 В.

Исключением, как и в случае с предыдущим пунктом, могут быть только сверх чувствительные модели, для которых лучше подобрать стабилизатор точностью 5% и менее. В остальных случаях, современные, даже самые дешевые, стабилизаторы допускают отклонения на выходе не более 7-8%.

• способ размещения прибора может быть как настенным, так и напольным. Разумеется, для навесных котлов отопления напольный вариант не удобен, если только рядом с котлом нет свободных полок нужного размера;
• материал корпуса – желательно металл, пусть не всегда эстетического вида, за то устойчивый к высоким температурам, характерным для стабилизаторов;
• выбираем исключительно однофазный прибор.

Физические явления в дымоходной системе

Устойчивая работа источника тепла (котел, печь и т.д.) во многом зависит от правильной настройки и регулировки режима горения. Один из факторов – устойчивая тяга. Продукты горения (газы, водяной пар, механические частицы) из топочного пространства выходят наружу через дымоход. Последний представляет собой канал, выполненный из несгораемого материала (кирпич, нержавеющая сталь, керамика).

Дымоходная система может иметь различные размеры, как по высоте, так и внутреннему сечению. Изготовить высокий дымоход (10-15 м) с правильными параметрами достаточно сложно. Вследствие этого возникают такие явления, как неустойчивый режим или «обратная» тяга. В последнем случае происходит смена направления движения продуктов горения в другую сторону, — внутрь помещения. Причинами могут служить:

• сужение внутреннего канала из-за копоти, сажи, а также попавшего мусора;
• повышение давления на выходе из трубы при сильных порывах ветра (дымоход «задувает»);
• сезонность климата, при котором существуют перепады атмосферного давления и температур в холодное или тёплое время;
• дымоход был построен в «ветровой» тени другого высокого здания или расположенных рядом деревьев.

Дымоходная система с регулятором тяги.

Это вызывает изменение разрежения топочных газов. С другой стороны, может наблюдаться противоположное явление, — усиление выброса. В этом случае, звук в трубе напоминает рёв реактивного двигателя. Регулируя давление внутри дымохода, достигается равномерный выход продуктов горения из котла. Для этого используется специальное приспособление – стабилизатор тяги дымохода.

Увеличенное фото.

Варианты размещения стабилизатора тяги

Стабилизатор тяги дымохода может устанавливаться там же, где смонтирован теплогенерирующий прибор, или же в соседнем помещении, в котором устроен отвод от котла или печи до дымоотводящей системы. Давление может колебаться от 10 до 35 Па.

Существует два основных способа установки тягового стабилизатора:

устройство размещают на 500 мм выше уровня места соединения теплогенерирующего прибора с дымоотводящей системой;

стабилизатор тяги устанавливают на одном уровне соединения теплогенерирующего устройства с дымоходной трубой, однако это расстояние должно составлять не меньше 400 мм от поверхности пола.

Также, большинство производителей теплогенерирующего оборудования, рекомендует использовать специальные стабилизаторы, называемые в народе «грибками». Подобный регулятор тяги представляет собой небольшой отрезок дымоходной трубы с расширением в форме грибка и открытым участком под ним для притока наружного воздуха. Такое конструктивное решение по сравнению с традиционным выпуском дымохода имеет следующие преимущества:

• стабилизация давления в топке отопительного прибора;
• устранение в дымоходной трубе излишней тяги, а соответственно приведение в норму КПД теплогенерирующего устройства;
• защита теплогенерирующего устройства при возникновении в дымоходной системе обратной тяги;
• контроль тяги.

1-воздушный поток из помещения, где установлен отопительный прибор;

2-кратковременный, не более 60 с., вброс в котельную отработанных газов;

3-направление отработанных газов в случае тягового опрокидывания;

4-направление отработанных газов отопительного теплогенерирующего прибора.

Специальный датчик стабилизатора монтируется под колпаком в виде грибка и срабатывает при изменении температуры сгораемых газов. В том случае если происходит ухудшение тяги или возникновение обратного эффекта, то выделяемые в процессе горения отработанные газы будут собираться под грибком и приведут к нагреву датчика, а это уже в свою очередь вызовет прекращение подачи газа на горелку и отопительное устройство автоматически отключится.

Направление продуктов сгорания и потока воздуха через датчик при нормальной тяге в дымоходе

В дымоходе наблюдается эффект обратной тяги — продукты сгорания вынужденно уходят под зонтик на датчик

Некоторые владельцы частных домов или коттеджей встраивают в дымоходы всемозможные теплообменники для сбора остаточного тепла от продуктов горения и снижения расходов топлива. Однако делать это категорически запрещается, поскольку в этом случае ухудшается дымоотведение вследствие заужения дымохода и непременно происходит срабатывание датчика.

Конструктивно датчики стабилизаторов тяги дымохода разделяются на:

• термопары;
• жидкостные;
• терморезисторные.

Как правило, их монтаж не представляет никаких проблем. Стабилизаторы традиционно устанавливаются при помощи саморезов и гаек на монтажные площадки в специально подготовленные отверстия.

Контроль и измерение разрежения воздуха в дымоходе

Привычный способ проверить, функционирует ли дымоход — подставить к каналу трубы зажжённую спичку или зажигалку. Иногда вместо них используют кусок туалетной бумаги и дымящуюся сигарету.

Если огонёк или дым направляется внутрь дымовой трубы — разрежение воздуха есть. Если же пламя совершенно неподвижно, то это значит, что тяга отсутствует.

Чересчур сильная тяга способна даже погасить горящую спичку

В случае направления огонька или дыма в сторону от канала, то есть в дом, признают, что разрежение воздуха есть, но оно нарушено. Такое явление называется опрокинутой тягой, которая отрицательно сказывается на работе системы отопления.

Нормальный ход газов при опрокидывании тяги нарушается

Расчёт тяги

Поскольку тяга создаётся за счёт разницы давлений, её рассчитывают по формуле ∆P = C∙a∙h (1/T0 — 1/Ti), где ΔP — это разница давлений в Па, a — атмосферное давление в Па, h — высота трубы в метрах, T0 – абсолютная внешняя температура в К, а Ti – абсолютная внутренняя температура в К. C — коэффициент, который в расчётах принимается равным 0,0342.

В зависимости от полученного значения ΔP различают следующие уровни разрежения воздуха:

• меньше 2 Па — 1-ый, 2-ой или 3-ий;
• ровно 2 Па — 4-ый;
• больше 2 Па — 5-ый или 6-ой.

Пытаться самостоятельно узнать, какова сила тяги, не стоит. Лучше пользоваться отопительным оборудованием так, чтобы в проверке по формулам и приборам необходимости не возникало.