Как правильно выбрать дымоход для бани?

На сегодняшний день найдется не так уж много людей, которые, думая о строительстве дома, не присматриваются и к бане. А многие и вовсе строят дом для того, чтобы радовать себя приятным ритуалом очищения под хруст веника и обволакивающий, переходящий в шепот, шум пара.

Отсчет строительства бань ведется с тех времен, когда возникло первое общество. Бани были в Древней Индии, Египте, Греции и, конечно, в Древнем Риме. И именно последние вывели строительство бань (терм) на новый уровень.

Если общественные термы не отличались изыском, то частные можно было смело назвать театром современного искусства и роскоши: драгоценный и редкий мрамор бассейнов, живая музыка, золотые умывальники и серебряные принадлежности для мытья. Поэтому посещение бань несколько раз в день для римлян приравнивалось к символу высокого достатка и статуса. Здесь они не только мылись, но и вели переговоры, читали стихи, рисовали, пировали и даже устраивали спортивные соревнования. Не трудно догадаться, что со временем это переросло в настоящий культ бани настолько, что при встрече вместо привычного: «Как дела?», римляне спрашивали: «Как потеешь?».

Температура. И еще раз температура

Строительство бани кроет в себе немало раскаленных подводных камней, взявшись за которые, можно изрядно обжечься уже в начале пути. По статистике МЧС бани горят чаще любого другого строения, и главная причина — это несоблюдение строительных норм и правил.

Повышенные требования к безопасности возникают не на пустом месте. Один из самых главных источников опасности — теплогенератор (банная печь). В процессе эксплуатации он может с легкостью разогреваться до 1000 °С, и именно в этом кроется главная опасность при эксплуатации печи — перегрев прилегающих конструкций. Решить эту проблему можно, заранее предусмотрев монтажные мероприятия, которые снимут избыточное тепло.

Проектирование и нормы

Если вы решили построить баню или сауну с нуля, то лучшим первоначальным решением будет выбор теплогенератора. При подборе отопительного оборудования обращайте внимание на то, что в его паспорте должна быть указана следующая информация, благодаря которой можно будет довести проект до логического безопасного конца:

• мощность топки;
• температура дымовых газов;
• пожаробезопасные отступы от теплогенератора до прилегающих конструкций;
• примерный объем или площадь помещения парной;
• диаметр патрубка и рекомендации для дымового канала.

Получив эти данные, можно будет приблизительно оценить параметры будущей бани, а также узнать характеристики необходимого сопутствующего оборудования и материалов.

Более подробно о требованиях, предъявляемых производителям теплогенераторов и дымоходов в России, можно узнать из ГОСТ Р 53321-2009 «Аппараты теплогенерирующие, работающие на различных видах топлива. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний».

Если строение уже возведено, а печь еще не была приобретена, то при ее выборе стоит учитывать тот факт, что все они имеют разные габариты и пожаробезопасные отступы от стоящих рядом конструкций. Также и с дымоходом: у каждого производителя имеются свои требования к безопасности. А если таковых нет, то это серьезный повод задуматься над покупкой данного оборудования.

Перед тем как выбрать дымоход для банной печи, важно отметить тот факт, что во многих случаях потребитель узнает о необходимости покупки дымового канала уже после приобретения теплогенератора. Поэтому сразу стоит сказать о нескольких важных вещах при подборе дымоходной системы. Согласно ГОСТ Р 53321-2009, диаметр дымохода должен быть равен или превышать диаметр отводящего патрубка теплогенератора.

Патрубок теплогенератора

Как упоминалось ранее, корпус банной печи может раскаляться до 1000 °С. Данная температура критически опасна не только для конструкций, ограждающих теплогенератор, но и для него самого. Зачастую такое предельное значение температуры связано либо с неправильной конструкцией печи, либо с неправильной эксплуатацией. Если первую проблему можно решить, приобретя отопительное оборудование у добросовестного производителя, где будут указаны все его технические характеристики, то вторая полностью зависит от культуры эксплуатации потребителя.

Чтобы избежать неприятных аварийных ситуаций в процессе работы банной печи, необходимо обязательно изучить инструкцию по эксплуатации, где должно быть указано:

• Какое количество топлива необходимо загружать в печь?
• Сколько длится процесс топки/растопки?
• Как и какой запорной арматурой регулируется процесс горения и т.д.

На первый взгляд, вопросы кажутся простыми, но, к сожалению, потребители часто полагаются на свой опыт и логику, которые бывают ошибочны. Например, казалось бы, чем больше закладывается дров, тем быстрее нагревается парная, следовательно, тем быстрее можно расслабиться. Но вместо этого мы получаем следующий эффект:

• корпус теплогенератора начнет перегреваться и разрушаться;
• температура в топке и дымоходе станет выше предусмотренной производителем;
• пожаробезопасные разделки, которые выполнялись с расчетом на определенную температуру, перестанут выполнять свою функцию.

Не трудно догадаться, что возгорания в таком случае — это вопрос времени. Или второй пример: потребитель топит печь разными видами древесины или того хуже — закидывает в топку старый деревянный паркет или оконные рамы, не подозревая, что так делать нельзя. Во-первых, каждая порода древесины имеет различное время горения и тления, но, что важнее, каждая отдает разное количество теплоты (энергии). А, во-вторых, в процессе нагрева покрытое лаком дерево выделяет большое количество опасных смол, которые разрушают топку теплогенератора.

Дымоход для бани

Дымоход — это продолжение теплогенератора. Данную мысль необходимо держать у себя в голове при проектировании любого объекта, который предусматривает отопительное оборудование, и неважно, котел это или отопительная печь. Поэтому работа дымового канала является следствием работы теплогенератора.

Если вы выбираете печь, которая будет удалять дымовые газы с температурой 800 °С в дымовой канал, который рассчитан на 400 или 600 °С, то какое-то время он, конечно, поработает, но достаточно быстро разрушится или сгорит. И это еще хорошо, если в процессе его работы не произойдет возгорания перекрытий. Поэтому главная задача при обустройстве системе дымоудаления для банной печи — это снять высокую температуру с дымовых газов.

Баки и емкости косвенного нагрева для банной печи

Разгонный участок SCHIEDEL: «Переходник Топка-Permeter»

Достигнуть этого можно несколькими способами. Например, установить бак или емкость косвенного нагрева либо заложить на стартовый участок дымохода элемент с одноконтурной трубой, который называется разгонным участком. Как правило, он имеет метровый участок из одностенной трубы (может быть чуть меньше или чуть больше одного метра), который переходит в утепленную. При проходе дымовых газов по данному пути они успевают немного охладиться и уже остывшими поступить в утепленный (двухконтурный) дымовой канал.

Теплоизоляция и пожаробезопасные разделки

Помимо того, что с раскаленных дымовых газов нужно снимать избыточное тепло, необходимо, чтобы оно еще не перешло на ограждающие дымоход конструкции. Решение с виду простое: чем больше слой изоляции, тем лучше. Но физика работает по-другому: если тепловая энергия не может рассеиваться, то она скапливается. И происходит это в самом уязвимом месте — перекрытии между парной и кровлей.

Горючее перекрытие

Поэтому вопрос правильного монтажа пожаробезопасных разделок для дымохода от банной печи является краеугольным. Опасность кроется еще и в том, что когда процесс топки завершается и люди покидают помещение, тепло продолжает аккумулироваться в перекрытии, а возгорание происходит спустя несколько часов.

Стенд испытания противопожарных разделок SCHIEDEL в Мюнхене и Москве

Согласно СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» п. 5.27 Размеры разделок и отступок у теплогенерирующих аппаратов (в том числе каминов) и дымовых каналов заводского изготовления следует принимать в соответствии с технической документацией завода-изготовителя.

Иными словами, если у производителя дымохода нет указанных выше рекомендаций и документации по обустройству данного опасного узла, то он вряд ли проводил испытания для того, чтобы их узнать, а значит, не знает, как поведет себя система при перегреве.

Документация SCHIEDEL: пожаробезопасные разделки

Посмотреть и скачать документацию о пожаробезопасный разделках для стальных дымоходных систем SCHIEDEL Permeter можно скачать здесь.

Заканчивая тему защиты от перегрева, стоит сказать и об изоляции дымохода. Она располагается между внутренней и внешней трубой, образуя своего рода сэндвич из стали и изоляции. Теплоизоляция в дымоходе должна обладать двумя противоположными качествами: с одной стороны необходимо поддерживать температуру внутри дымового канала, чтобы не нарушалась тяга (удаление дымовых газов), а с другой — препятствовать нагреву ограждающих конструкций.

Изоляцию необходимо выбирать, руководствуясь следующими принципами:

1) Она должна быть из одного материала и типа.

Недопустимо, чтобы в контуре трубы было несколько типов теплоизоляции, к примеру, сверху и снизу базальтовые кольца, а между ними — набивная базальтовая изоляция. Это приведет к тому, что сразу после установки дымохода она под действием силы тяжести осядет вниз, и на этом месте образуются пустоты. Иными словами, горючие перекрытия не будут защищены от высокого воздействия высоких температур.

Решением в данной ситуации станет изоляционный слой, который единым слоем обволакивает каждый элемент дымоходной системы. Тем самым, нет никаких пустот на стыке сегментов, и на протяжении всей трассы дымохода не происходит уменьшение объема изоляции.

2) Изоляция не должна уменьшаться в объеме и разрушаться при нагреве.

Об опасности образования пустот и уменьшения слоя изоляции мы написали выше. Аналогичная опасность кроется и в ее разрушении. Это проблема характерна для теплоизоляции из базальта, который производится из вулканических пород. Сам материал способен выдерживать высокие температуры, но связующие клеевые волокна, которые придают материалу его форму и частично свойства, начинают разрушаться уже при температуре примерно 400 °С.

Каолиновая изоляция SCHIEDEL с рабочей температурой 1100 °С

Решением данного вопроса станет применение типов изоляций, произведенных из других материалов и по другим технологиям, например, каолиновая вата на основе оксидов кремния, магния и кальция. Или постоянное соблюдение температурного режима в процессе работы теплогенератора.

Изотор — лучшее решение для твердотопливных печей

Технологии не стоят на месте, и на сегодняшний день существуют дымоходы, где теплоизоляция и вовсе отсутствует. Как известно, лучший теплоизолятор — это воздух. Именно поэтому данное техническое решение легло в основу производства системы ISOTOR. Это двухконтурный дымоход с активным охлаждением для банных печей, каминов и твердотопливных котлов из жаростойких минеральных композитов.

SCHIEDEL ISOTOR

Schiedel ISOTOR эффективно решает задачи, связанные с безопасностью дымоудаления от высокотемпературных приборов на твердом топливе. Его главное отличие от любого стального дымохода — это рабочая температура 800 °С против 600 °С у первого. Более того, легирующие элементы, которые находятся в составе нержавеющей стали, начинают выгорать и разрушаться при температуре порядка 400-500 °С. При этом, если потребитель будет постоянно превышать обозначенную температуру для стальных систем в 600 °С, например, закинет дров больше необходимого по паспорту, то процесс разрушения стали будет происходить значительно быстрее.

Решить данную проблему можно, применяя сплавы повышенной жаропрочности из стали марок AISI 309, AISI 310 или AISI 310 S. Но с задачей отведения дыма от бытового теплогенератора (в данном случае, банной печи) отлично справится дымоход из стали марок AISI 316, AISI 316 Ti, AISI 316 L, AISI 321, AISI 304 и AISI 444.

Здесь крайне важно не поддаться убеждению, которое часто навязывают потребителю: «Чем больше толщина дымохода, тем лучше». Данное утверждение ложно. Яркий тому пример: толщина обшивки космического корабля и МКС всего 1,5 миллиметра! При этом, нагрузки, которые испытывает шаттл, не в пример выше тех, что есть в стволе дымохода.

Справочники по металлу

Увеличение толщины стенки стального дымохода никак не влияет на его коррозию. Убедиться в этом легко, достаточно прочитать определения коррозии металлов* или открыть любой справочник по металлу, где сказано, что данный процесс окисления будет проходить по всей толщине материала практически одномоментно, особенно при нагреве.

Примечание: коррозия – это самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс разрушения металлов и сплавов вследствие взаимодействия с окружающей средой.

Вдобавок ко всему, стальные дымоходные системы со временем необходимо заменять. А если мы говорим о банных печах, где происходит максимально быстрый износ теплогенератора и дымохода из-за высочайшей термической нагрузки, то это время наступит очень скоро. И здесь важно отметить, что в случае замены вам вновь придется приобрести дымовой канал, демонтировать старый и смонтировать новый. Поэтому даже если опустить финансовую составляющую, то процесс монтажа/демонтажа очень непрост и трудозатратен.

Поэтому если вы не уверены в том, что вы будете топить банную печь строго по инструкции, либо не хотите со временем менять стальной дымоход, то можно приобрести дымовой канал из минеральных материалов. Он легко выдерживают критический нагрев для стальных дымоходных систем в 600 °С и не теряет своих защитных и прочностных свойств даже при температуре 800 или 1000 °С. При этом, срок службы дымоходной системы канала из минеральных композитов составляет примерно 70 лет.

Как продлить срок службы дымохода для банной печи?

В данном разделе приведены несколько советов, которые помогут увеличить срок эксплуатации самой бани, теплогенератора и дымового канала.

Регулятор тяги

Как мы успели выяснить, одна из самых больших сложностей в вопросе обустройства дымохода для банной печи — это высокая температура. Бороться с этим можно при помощи вспомогательного оборудования — регулятора тяги (ограничитель тяги или стабилизатор тяги).

Данное устройство полностью механическое и после настройки работает в автоматическом режиме, разбавляя раскаленные продукты сгорания холодным воздухом. Регулятор тяги не только продлевает срок службы дымоходной системы, но и экономит расход топлива.

Подробнее об стабилизаторе тяги можно прочитать в нашей статье: Стабилизатор тяги, или как получить выгоду от сжигания топлива и продлить срок службы отопительного прибора.

Дефлектор или зонтик

Устанавливать ли зонтик на дымоход? Этот вопрос вызывает массу споров. Дефлектор создает большое сопротивление, значительно ухудшая тягу. Но здесь важно учитывать следующие моменты. Во-первых, тяга в дымовом канале от банной печи всегда близка к максимальной из-за высокой температуры продуктов сгорания. Во-вторых, теплогенератор будет эксплуатироваться не постоянно, а значит, внутрь ствола будут попадать атмосферные осадки. В-третьих, банная печь топится твердым топливом, а значит, на кровлю будут вылетать искры, что может привести к ее возгоранию.

Учитывая эти моменты, можно со 100% уверенностью сказать, что зонт является неотъемлемым элементом. Более того, лучше всего устанавливать дефлектор, который максимально препятствует попаданию искр из ствола дымохода. Обычно он содержит в своей конструкции защитные ламели или искрозащитные сетки.

Монтаж дымохода для банной печи

Подавляющее большинство банных печей производят с выходом патрубка для дымохода вверх. Такой способ установки дымохода называется верхним или надтопочным. У данного типа монтажа есть ряд нюансов, которые необходимо учитывать.

Одна из самых больших сложностей — это трудоемкий процесс прочистки дымохода. Скорее всего, ее придется делать сверху, разбирая верхнюю часть системы. При этом, сажа в результате чистки будет осыпаться вниз, то есть в топку печи. Также, необходимо будет выполнять пожаробезопасные разделки и герметичное примыкание кровли к дымоходу.

Настенный и насадной монтаж

При настенном типе монтажа дымоход крепится на фасад здания, а единственное отверстие выполняется в стене здания, в таком случае нет необходимости разрушать кровлю. Вдобавок, при данном виде сборки можно легко установить регулятор тяги, емкость для сбора конденсата и элемент с ревизией, благодаря которому чистка дымохода становится довольно простой и быстрой.

Термы императора Каракаллы

Несмотря на кажущуюся простоту, проектирование дымоходной системы для бани требует более пристального внимания по сравнению с любым другим бытовым теплогенератором, будь то котел или камин. Необходимо учитывать фактор постоянного перегрева и контроля процесса топки печи. В таком случае ваша баня совершенно точно простоит не меньше, чем знаменитые римские термы императора Каракаллы.

Термы Каракаллы. Источник: https://ru.wikipedia.org/