El uso intensivo de la chimenea provoca obstrucciones. La sección transversal disminuye, los productos de combustión no pueden pasar rápidamente. Como resultado, el empuje disminuye, el dispositivo comienza a trabajar en condiciones pesadas y la eficiencia disminuye.
Para evitar la acumulación de hollín y el funcionamiento normal de la caldera, la chimenea debe estar fabricada con materiales adecuados según dibujos bien ejecutados. Además, es muy importante calcular correctamente el diámetro y la sección.
Empuje
Cuando el sistema tiene tracción insuficiente, se produce un desgaste deficiente del combustible. El resultado es la formación de hollín. Atasca gradualmente el paso de la tubería, reduciendo su sección transversal.
Por supuesto, puede lograr un aumento de la tracción aumentando la sección transversal de la chimenea. Pero esto no conducirá a un resultado positivo. El calor de la caldera simplemente saldrá de la habitación a través de la tubería. Para poder regular el tiro, la caldera está equipada con amortiguadores especiales.
La aparición de corrientes de aire se basa en la diferencia de temperatura entre la habitación y el ambiente. El empuje se vuelve máximo cuando comienza el clima frío. Una pequeña diferencia de temperatura es suficiente para que los productos de combustión no se depositen en la superficie de la tubería, sino que vayan a la atmósfera. Esto puede suceder bajo una condición. La chimenea debe estar correctamente diseñada e instalada.
Cuando la caldera comienza a funcionar, se suministra aire exterior a la sección de combustión. Gracias a esto, se apoya el proceso de combustión. Los gases de escape se dirigen hacia la chimenea y se expulsan rápidamente.
Con un diámetro de tubería insuficiente, los gases de escape comienzan a acumularse dentro del horno. Como resultado, el hogar comienza a apagarse y hay un humo fuerte en la habitación.
La fuerza de empuje depende de varios factores:
- Longitud de la tubería.
- La presencia de giros.
- Enfermedad de buzo.
Por ejemplo, la presencia de un ángulo recto en una estructura reduce en gran medida su permeabilidad. Esto se hace evidente cuando hay una disminución de la presión atmosférica. Para remediar esta situación, se instala un estabilizador especial en el empuje.
Para pedir o hacer una chimenea para una caldera de combustible sólido con sus propias manos, ¿cuál es más rentable?
Chimenea de bricolaje
La respuesta a esta pregunta no es tan obvia como parece. Por diseño, las calderas de combustible sólido son similares a las estufas convencionales. Y puede parecer que arreglar una chimenea es una tarea sencilla para él. No sucumbas a este engaño. Para la eliminación de productos de combustión de alta calidad, se requiere un diseño bien pensado, duradero y confiable. Descuidar estas reglas es inaceptable, porque la vida de las personas que viven en la habitación depende de ello. Uniones sueltas de materiales o errores de diseño provocan la penetración de monóxido de carbono, peligroso para la salud.
Por lo tanto, en ausencia de habilidades de instalación de hornos, es más prudente confiar un trabajo tan responsable a un profesional. Si tiene experiencia y confianza en sí mismo, puede realizar la instalación usted mismo. Sin embargo, es mejor solicitar el cálculo de chimeneas para una caldera de combustible sólido a una organización especializada.
Características adicionales de la chimenea.
No debe reaccionar a altas temperaturas. Por lo tanto, en una caldera de combustible sólido, se instala una chimenea, hecha de materiales especialmente resistentes al calor. Cuando se quema carbón o madera en una caldera de este tipo, la temperatura del humo es mucho más alta que la temperatura de combustión del gas.Por ejemplo, la temperatura del humo de una caldera de gas no supera los 200 grados. Al quemar madera, la temperatura puede superar los 300 grados. Si la caldera se enciende con carbón, la temperatura alcanza los 600 grados. A veces hay un salto de temperatura. Empieza a subir al desanclar.
Está prohibido pelar la cámara de combustión con combustible sólido, gasolina u otras sustancias inflamables. Esta opción puede hacer que el hollín se encienda debido a una chimenea quemada. Está estrictamente prohibido intentar eliminar la suciedad de esta forma.
Cómo calcular la sección transversal de la chimenea.
Al elegir, primero debe medir la sección existente de la tubería de bifurcación. Debe ser del mismo tamaño. Es deseable que los tamaños coincidan. Si el diámetro es mayor, habrá una caída de presión y la fuerza de tracción disminuirá. Está prohibido operar dos calderas de combustible sólido con una chimenea. Cada uno debe estar equipado con una tubería separada. Con la selección correcta del diámetro, así como una instalación realizada de manera competente, siempre habrá una buena tracción.
El tamaño de la sección (metros cuadrados) está determinado por la fórmula:
volumen de combustible consumido (m3 / s) / velocidad del gas.
La chimenea puede tener una forma de sección transversal diferente:
- Un circulo.
- Rectángulo.
Para un funcionamiento normal, puede utilizar cualquier opción, sin embargo, una sección circular sigue siendo mucho más preferible. Cuando el humo se mueve dentro de la tubería, gira en espiral. Cualquier parte extraña en la tubería crea oposición al movimiento del flujo de gas.
Si la superficie interior de la tubería es rugosa, la velocidad del gas disminuirá. Cuando el humo, en movimientos circulares, choca con un ángulo recto, se produce un cambio brusco de trayectoria, se produce una mezcla. Como resultado, el hollín se deposita en las esquinas.
Requerirá una limpieza profunda y constante.
Requisitos para chimeneas para calderas de combustible sólido.
Al equipar una vivienda con un sistema de calentamiento de agua, cuya fuente es una caldera de combustible sólido, uno de los problemas más importantes es la elección correcta de una chimenea. En muchos aspectos, depende de las características de diseño de la casa y el rendimiento de la unidad de caldera.
Debe tenerse en cuenta que los siguientes requisitos se imponen a cualquier tipo de chimenea:
- estanqueidad absoluta (evitando la penetración de gases de combustión en las instalaciones);
- asegurando el tiro necesario (creando un vacío en la chimenea que excede la resistencia al gas de la caldera);
- sin dificultades durante la instalación (capacidad de fabricación, sin necesidad de equipos complejos y costosos, costos de mano de obra moderados);
- durabilidad de la estructura;
- bajos costos operativos;
- resistencia térmica y a la corrosión de los materiales utilizados;
- superficie interior lisa (sin costuras, juntas, caídas);
- sección aerodinámica óptima (circular u ovalada);
- alta seguridad contra incendios;
- conductividad térmica mínima de las paredes de la chimenea (para evitar la formación de condensación dentro de la chimenea);
- soluciones de diseño exitosas.
¡Nota! La sección transversal redonda u ovalada y la superficie interior lisa evitan los depósitos de hollín en las esquinas, juntas y en los bordes ásperos de la pared de la chimenea.
¿Qué materiales deben estar hechos de los tubos de escape?
Con una amplia variedad de materiales, solo se pueden usar unos pocos tipos para el funcionamiento de la chimenea. Los principales son:
- Ladrillo.
- Metal.
- Cerámica.
Los más populares son los tubos hechos de ladrillos. Son capaces de soportar temperaturas muy elevadas. Su máximo alcanza los 1000 grados. Hoy en día, en el techo de cabañas modernas y caras, se puede ver la chimenea original hecha de Eurobrick. Sin embargo, al examinarlo más de cerca, se puede ver que las tuberías insertadas en el interior son visibles desde la chimenea de ladrillo.Pueden ser de acero o cerámica. La explicación es muy sencilla. Un ladrillo no es bueno para el trabajo normal. En otras palabras, funcionará, pero no por mucho tiempo. Será rápidamente destruido por la condensación corrosiva. Por lo tanto, se inserta un inserto en la tubería de ladrillo. Las cavidades libres se rellenan con material aislante.
Los tubos sándwich hechos de cerámica pueden soportar temperaturas muy altas. Puede superar los 1200 grados. Este valor es mucho más alto que la temperatura máxima del humo después de la combustión del carbón.
Tal tubería no teme a la condensación ni a ningún fenómeno atmosférico. El drenaje del condensado se realiza a través de un orificio especial de crema. A veces, para esto, se hace un recipiente adicional debajo del extremo de la regadera. La chimenea de cerámica se instala en la fachada o en el interior del edificio.
La chimenea Schiedel Uni, si se enciende el hollín, es capaz de hacer frente a este estrés térmico. Cuando se quema, el hollín se calienta a una temperatura de 1100 a 1200 grados.
Desventajas de la cerámica
No difieren en su hermosa apariencia. Su costo es mucho más alto que el de sus contrapartes de acero. La instalación de tales tuberías requiere habilidades y experiencia en construcción. Estas pipas siguen siendo populares entre los consumidores de bajos ingresos.
Chimenea de metal
Para su fabricación, se utiliza acero ordinario o acero inoxidable. Desafortunadamente, las chimeneas de acero no pueden soportar
ambiente agresivo. Cuando la caldera está funcionando continuamente, la tubería quedará inutilizable en muy poco tiempo, puede provocar un incendio.
El acero inoxidable usado contiene aditivos especiales que consisten en varios elementos químicos.
- Titanio.
- Níquel.
- Molibdeno.
Son ellos los que salvan el acero inoxidable de la corrosión. Para instalacion
Las calderas utilizan los siguientes grados de acero:
- 316.
- 316 L.
- 321.
Incluyen sustancias que permiten que el acero resista temperaturas en el rango de 700 a 800 grados. Estos grados de acero no temen a la condensación, son neutros a los ácidos, no reaccionan con otras sustancias agresivas.
El costo de una chimenea de acero inoxidable está disponible para el comprador promedio. Se considera el más adecuado para su instalación en una caldera de combustible sólido.
Chimenea de cristal
Muy raro. Sus cualidades positivas incluyen:
- Baja inercia térmica.
- La corrosión nunca ocurre.
- Mirada original.
El costo de tal diseño es muy alto. Por tanto, es muy raro. Además, su instalación es muy laboriosa y cuesta mucho dinero.
Dispositivo de chimenea
Todas las chimeneas, independientemente del material utilizado, ubicación y diseño, tienen una estructura similar.
Siempre contienen los siguientes componentes:
- Chimenea: un canal (tubería) vertical o parcialmente inclinado de sección transversal rectangular, cuadrada o circular para la eliminación de productos de combustión. Fabricado con material retardante de llama duradero.
- Trampa de condensado: se encuentra en la parte inferior de la chimenea después de la conexión de salida de gases de la caldera y sirve para recoger los vapores condensados contenidos en los gases de combustión. Equipado con una válvula de descarga. Está ausente en chimeneas de doble pared con una capa aislante del calor.
- Dispositivo de ajuste de tiro: amortiguador giratorio o retráctil.
¡Es interesante! A diferencia de las chimeneas de las calderas de gas, las de combustible sólido están equipadas con camionetas meteorológicas y varios tipos de deflectores para mejorar el tiro y evitar las precipitaciones.
Cálculo de los parámetros de la chimenea.
La altura y el área de la sección transversal de la chimenea correctamente seleccionadas son la clave para su funcionamiento confiable. Casi todas las calderas industriales tienen recomendaciones para estos valores.
Para equipos con potencia térmica hasta 90 KW, se recomiendan los siguientes valores:
| Productividad de la caldera, kW | Diámetro de la chimenea, cm | Área de la sección transversal de la tubería, cm2 | Altura de la tubería, m |
| 20 | 13 | 196 | 7 |
| 30 | 15 | 196 | 8 |
| 45 | 18 | 378 | 9 |
| 65 | 20 | 540 | 10 |
| 90 | 25 | 729 | 12 |
Dispositivo e instalación
Cuando se lleva a cabo la instalación de una chimenea de metal, el trabajo comienza desde la parte inferior, moviéndose gradualmente hacia arriba. Las tuberías se pueden conectar de varias formas:
- Por el movimiento del humo.
- Condensar
Cuando la caldera está conectada a la chimenea de acuerdo con la primera opción, la instalación se realiza desde la caldera. La segunda opción, por el contrario, es la caldera. Una estructura metálica consta de varias partes:
- Vaso.
- Tubos sándwich.
- Colector de condensado.
- Parachispas.
- Cabeza.
- Limpiador.
Para crear una conexión confiable se establece lo siguiente:
- Adaptadores.
- Camisetas
Las juntas se sujetan con abrazaderas desde el exterior.
Recomendaciones de instalación de chimeneas
Puede comprobar el tiro en la chimenea antes de encender con un fósforo encendido
La instalación de la chimenea debe realizarse en una secuencia determinada para que la estructura sea fuerte y estable.
Esta actividad consta de las siguientes etapas:
- Preparación de la base e instalación de una caldera de combustible sólido.
- Marcado para realizar agujeros, abrazaderas de fijación y espaciadores.
- Taladrar un agujero en la pared o aberturas en los techos, según el método de instalación elegido.
- Sellado de pasajes con placas termoaislantes con orificios prefabricados para la tubería.
- Montaje de chimenea. La tecnología se selecciona de acuerdo con el material seleccionado.
- Sellado de las ranuras restantes. Instalación de un colector de condensado. Instalación del tapón en el corte superior de la tubería.
La verificación de la corrección de la instalación se realiza encendiendo el hogar con periódicos o hierba, con el control de todas las juntas por la aparición de humo.
Requerimientos tecnológicos
Deben cumplirse los siguientes requisitos técnicos:
- Se debe proporcionar un área dedicada para dispersar el humo. Es una tubería vertical instalada detrás de la boquilla de una caldera de combustible sólido. La sección de aceleración se realiza a un metro de altura.
- La chimenea se instala solo verticalmente. Se permite una desviación de no más de 30 grados.
- Se prohíbe la presencia de deflexiones.
- La longitud es muy importante (3 a 6 metros).
- Se permiten tres secciones horizontales. Además, la longitud de cada uno no debe exceder de medio metro.
- La altura del cabecero sobre el techo debe superar los 100 cm.
- La fijación de la tubería a la pared se realiza con un paso de 1,5 metros.
- Para crear una junta sellada, las tuberías se lubrican abundantemente con un sellador resistente al calor.
Para obtener el tiro ideal, es necesario que el diseño de la chimenea tenga un número mínimo de vueltas. Una tubería plana se considera la mejor.
La chimenea se puede instalar dentro o fuera del edificio. Para la primera opción, es necesario proteger la tubería para que no entre en contacto con materiales combustibles. Se utiliza una pantalla de metal especial, instalada en el lugar donde la tubería pasa a través del techo. La chimenea debe estar a una distancia de más de 25 cm de la pared.
Las estructuras al aire libre se ven mucho más seguras. Son mucho más fáciles de mantener. Los maestros consideran que este método es el más preferible.
Algunos consejos de conexión
Una de las principales condiciones es que el diámetro de la chimenea de una caldera de combustible sólido no debe ser menor que la salida de los gases de escape de la propia instalación. De lo contrario, hay una falta de rendimiento del conducto de gas cuando la unidad está funcionando a potencia media y máxima, lo cual es inaceptable. Si la forma del eje vertical es rectangular y la salida de gases del calentador es redonda, es necesario compararlos entre sí según el área de flujo.
Al conectar una caldera de combustible sólido, asegúrese de que la longitud de la chimenea en su salida sea de al menos dos diámetros antes del primer giro, y este último sea lo más pequeño posible a lo largo de toda la longitud del conducto. Cada giro crea perturbaciones y turbulencias de flujo adicionales, lo que aumenta la resistencia local. En consecuencia, la fuerza de tracción se deteriora.
Para que el flujo de gases que pasa a través de la sección circular de la chimenea fluya suavemente hacia el eje vertical, es mejor colocar la sección horizontal desde ella hasta la instalación de calefacción en ángulo. Idealmente, este ángulo es de 45º, sin embargo, esto no siempre es posible, por lo que es aceptable un valor de 30 o incluso 15º con una inclinación hacia la unidad. Si este último está equipado con un soplador o un extractor de humos, la observancia de la pendiente no es tan importante, ya que los productos de combustión se expulsan.
Altura de la tubería
Este tamaño está determinado por SNiP, que establece ciertos parámetros:
- Si el techo es plano, la chimenea debe elevarse 1,2 metros por encima de él.
- Si la chimenea está ubicada cerca de la cresta y la distancia es inferior a 1,5 metros, debe elevarse 0,5 metros o más por encima de la cresta.
- Cuando la tubería se encuentra en el rango de 1,5 a 3 metros hasta la cresta, no debe estar por debajo de la línea de la cresta.
- Si la ubicación de la chimenea desde la cresta excede los 3 metros, su altura debe estar en una línea que pasa desde la cresta, manteniendo un ángulo de 10 grados, con respecto al horizonte.
Para determinar la altura de la chimenea, se tienen en cuenta una gran cantidad de indicadores. Los parámetros presentados anteriormente se aplican solo a equipos de gas. Para realizar un cálculo preciso, debe utilizar los servicios de una empresa especializada.
Ingeniería de seguridad contra incendios
Se permite instalar una chimenea de acuerdo con los requisitos:
SNiP 2.04.05-91U.
DBN V 2.5-20-200.
NAPB A.01.001-2004.
La instalación solo debe ser realizada por profesionales. La sección de la chimenea debe corresponder al valor indicado por el fabricante en las instrucciones suministradas con la caldera.
La altura de la chimenea requerida suele ser la recomendada por el fabricante o debe superar los 5 metros.
Si hay una sección horizontal, su longitud no debe exceder el metro.
El diseño debe prever la posibilidad de drenaje de condensados, así como la limpieza del conducto de humos.
Cómo conectar una chimenea
Todas las conexiones de piezas a la boquilla de una caldera de combustible sólido se realizan con un sellador resistente al calor que puede soportar temperaturas en el rango de 1250-1500 grados.
Cuando no hay correspondencia entre el diámetro de la chimenea y el tamaño de la salida de la chimenea, se instala un adaptador para crear una junta hermética.
Cómo se recolectan las piezas
Cualquier monopared, así como un sándwich con aislamiento, se ensamblan con una sola opción: "la tubería se inserta en la tubería". Las juntas de las partes de la chimenea no requieren la instalación de abrazaderas adicionales.
Si la estructura es de acero inoxidable especial, el montaje se realiza únicamente por condensación. En este caso, el condensado, así como los depósitos de alquitrán resultantes, nunca saldrán al exterior, se drenarán a lo largo de las paredes de la tubería directamente en el drenaje de condensado.
Si se utiliza una revisión en la chimenea y se instalan tees, el montaje de todas las piezas se realiza "por humo". El montaje de las piezas verticales que se extienden desde la te se realiza "por condensado".
Si es necesario hacer un manguito para el canal, el espacio formado entre la tubería y el canal debe ser de más de 4 cm. Es necesario cuando el metal se expande durante el calentamiento.
Para que las partes del sándwich de la chimenea tengan una sujeción más rígida, se instalan remaches o se atornillan tornillos autorroscantes.
Fijación de chimenea
La tubería está unida a la pared solo con materiales especiales.
La estructura de pared simple debe sujetarse con un paso de conexión de 1,5 metros en todas las secciones de tubería verticales.
Si la chimenea sandwich no tiene estructura de soporte, es necesario asegurar cada elemento con fijación.
Si el sistema utiliza una T de 45 a 87 grados, o un codo de 45 a 90 grados, la instalación se lleva a cabo de modo que la carga sobre las partes giratorias de estas partes se elimine por completo.
Si se requiere un soporte adicional para la instalación, use un soporte de piso instalado bajo la revisión.
Cuando la chimenea se eleva por encima del techo más de 1,5 metros, es obligatorio instalar un soporte debajo del tramo.
Paso a través de techos
Para hacer un paso a través de la pared de una casa o su superposición, es necesario utilizar los códigos de construcción que están vigentes en Ucrania hoy.
Si una chimenea tipo sándwich con aislamiento atraviesa paredes de madera, se debe instalar un manguito de viaje y se aplica otra capa de aislamiento térmico.
Cuando la chimenea se instala a través del techo, los constructores deben instalar una parte adicional especial de la tubería, el llamado "techo". Se crea otra capa adicional, que consiste en materiales aislantes ignífugos.
La etapa final de construcción.
Cuando se conecta una chimenea de ladrillo, su parte superior se cierra con una parte adicional: un extremo.
Por lo general, la parte superior de la tubería está cubierta con un deflector o un hongo hermoso.
Si la cubierta del techo del edificio está hecha de un material peligroso contra incendios, como tejas bituminosas, se monta un parachispas especial en la parte superior de la chimenea.
Si se instala una caldera de gas en la casa, la instalación del deflector está estrictamente prohibida. Según la normativa vigente, la parte superior de la tubería del aparato de gas se mantiene siempre abierta.
Como funciona la chimenea
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento del sistema de extracción de humos se basa en el efecto del empuje que surge de la diferencia de temperatura entre los gases calientes en la tubería y el aire exterior frío que ingresa a la caldera.
Los gases de escape calientes se enrarecen y se elevan hacia arriba, salen de la tubería y se dispersan. Se aspira aire frío hacia la cámara de combustión.
Tipos y diseños
Según el material de fabricación, las chimeneas son:
- ladrillo;
- cerámico;
- metal.
Por diseño, las chimeneas son:
- muro: construido estructuralmente en el muro, hecho de ladrillo rojo, que descansa sobre los cimientos del muro;
- indígenas: son una estructura que se separa del muro y tiene sus propios cimientos;
- montado en carcasa: estructuras ligeras de acero, cerámica, sándwich, instaladas directamente en la unidad de calefacción (no se utilizan para calderas de combustible sólido);
- que no tienen cimentación propia y requieren fijación en estructuras de soporte - cajas de acero cerámico, "sándwich".
El diseño de las tuberías para una caldera de calefacción de combustible sólido varía mucho según el material, pero siempre incluye los siguientes elementos:
- sección horizontal (tubería de derivación que sale de la caldera);
- tubería vertical: la salida de gas real;
- colector de condensado: una sección vertical de la tubería, ubicada debajo del nivel horizontal, el condensado fluye hacia ella desde la parte principal;
- aislamiento térmico;
- debe haber trampillas de limpieza en las curvas de la tubería;
- deflector.
Las calderas modernas tienen una eficiencia muy alta (hasta 87% para calderas de pirólisis y 92% para calderas de pellets) y el combustible se quema en ellas casi por completo, mientras que se libera una pequeña cantidad de ácidos que, junto con la humedad del aire, caer en forma de condensado en las paredes de la tubería. Por lo tanto, la superficie interna de la tubería debe ser resistente a los ácidos (acero o cerámica moderna) y tener un depósito de condensado.
Una tubería de ladrillo es la más compleja estructuralmente, incluye:
- tapa o deflector;
- venda;
- cuello;
- nutria: una expansión de las paredes sobre el techo, que cubre las grietas entre el techo y el ladrillo de la precipitación;
- tubo de subida;
- válvulas de compuerta;
- un cuello para conectar a una caldera;
- Fundación;
- revestimiento de acero inoxidable;
- en las chimeneas modernas, se proporcionan en la parte inferior un recipiente para recoger el condensado y una trampilla para liberarlo del condensado acumulado.
Los tubos de cerámica y metal se ensamblan a partir de elementos prefabricados.Los tubos de cerámica constan de un canal interior de cerámica refractaria, aislamiento térmico de aislamiento no combustible y una caja protectora exterior de hormigón celular ligero. Los cerdos de acero son de una sola capa y del tipo sándwich (las capas interna y externa están hechas de acero, entre ellas hay una capa de aislamiento.
