Альтернативне опалення та обігрів будинків і приміщень, горіння і теплотворність палива в дров’яних і газових котлах, твердопаливні та газові системи опалення на дровах, брикетах, газу і кам’яновугільного палива

Конденсат в котлі і димових трубах

Багатьом господарям твердопаливних котлів опалення доводиться бачити малоприємну картину — огидні патьоки в місцях стику частин димових труб і трубних змійовиків власних теплових агрегатів.
Це конденсат — найлютіший ворог систем видалення диму і вентиляції.

Що таке конденсат

В широкому розумінні цього слова, конденсат — це речовина, яка в результаті власного охолодження перейшло (конденсувалося) з газоподібного в рідкий або твердий агрегатний стан. У нашому випадку, конденсат — це вода і розчинені в ній летючі речовини, що знаходяться в димових газах. Конденсат може збиратися і накопичуватися у внутрішніх порожнинах димових труб і трубних змійовиків, виявляючи у вигляді крапель, потічків і калюж рідини в найнесподіваніших і невідповідних місцях. Конденсат з газів диму — це завжди небезпечна среда, що руйнує матеріал топки котла, його трубного змійовика і димових труб. Склад такого конденсату надзвичайно різноманітний, мінливий і суперечливий.

Звідки береться конденсат з газів диму

Конденсат з газів диму з’являється в результаті конденсації водяної пари, що в відведених газоподібних продуктах горіння (димових газах).

Звідки пари води в димових газах

Водяні молекули містяться в самій паливної маси і синтезуються конкретно в процесі її горіння.
Будь-яке доступне побутове паливо має вуглеводневу природу
У процесі горіння вуглеводневого палива обов’язково синтезується вода в результаті термічного розкладання (піролізу) молекул вуглеводню з подальшим окисленням (горінням) отриманих продуктів піролізу палива. З цієї причини, газоподібні продукти горіння (димові гази) вуглеводневого палива завжди містять пар перегрітий, синтезований в процесі піролізу і горіння паливного речовини:
CmHn + (m + n / 4) O2 = mCO2 + (n / 2) Н2О + Q
Де, (m) і (n) — число атомів вуглецю і водню в молекулі вуглеводню
До вуглеводневому паливу відноситься вся органіка (в т.ч. деревина), мережевий газ, нафту, вугілля і продукти їх переробки.
Найбільше вміст парів води в димових газах дає горіння дров, собенно сирих (вологістю до 45%). Волога, яка міститься в порах і порожнинах деревини, вивітрюється і переходить до складу газів диму, додаючися до синтезованої воді.
Мінімальний вміст парів води в димових газах дає горіння вугілля. Вугілля майже що не містить в своїй масі молекул води і має досить малу вуглеводневу складову. Головна маса складу вугілля — це чистий вуглець (С), який не має стадії піролізу палива і горить (окислюється) безпосередньо, без синтезу води:
Газоподібні продукти горіння (димові гази) вугілля практично не містять пари води, оскільки у вугільній масі є дуже мало вуглеводнів для синтезу води і фактично як такий відсутній проста вода (H2O).

Зона конденсації пари на воді

Покинувши високотемпературну зону горіння, димові гази починають віддавати тепло і охолоджуватися. Охолодившись до температури «точки роси», пар перегрітий починає збиратися на поверхні трубного змійовика котла і його димових труб. Місце, де температура газів диму відповідає «точці роси» і де починається конденсація пара на воді — називається «зона конденсації».

Переміщення зони конденсації пари на воді

Зона конденсації — дуже рухливий ділянку, який ніколи на місці не стоїть. Відразу ж після розпалу холодної котла — зона конденсації знаходиться прямо в його теплообміннику або конкретно за ним. У міру роботи Теплоагрегат — система видалення диму нагрівається і зона конденсації потроху пересувається уздовж димової труби, до її краю. Переміщення зони конденсації відбувається тим швидше, чим вище температура газів диму і менше втрати тепла на прогрів наступного холодного ділянки труби. По завершенню, зона конденсації пересувається на самий край димаря, фактично — в атмосферу. Після повного прогріву поверхонь знаходяться всередині системи видалення диму, поява вологи конкретно на них закінчується і відбувається вже в атмосферному шарі. Це є «беззаперечний зер гут», тому що в даному випадку — повністю виключається вплив агресивного середовища (конденсату) на стінки деталей котла і системи його вентиляції.

Загадкова «точка роси»

Точка роси безпосередньо пов’язана з безумовною, відносної і фактичної вологістю.
безумовна вологість — максимальне можливе вміст вологи в повітрі. Безумовна вологість вимірюється в г / м3 і залежить від температури навколишнього середовища. Кожному значенню температури навколишнього середовища відповідає власне позначення показника безумовної вологи. Чим менше температура навколишнього середовища, тим менше вологи він може в себе помістити, і тому — тим менше буде показник безумовної вологи.
практична вологість — практичний зміст вологи в повітрі. Практична вологість вимірюється в г / м3, не залежить від температури навколишнього середовища і відображає реальний зміст вологи в повітрі.
Відносна вологість — відношення вмісту максимально можливої ​​(безумовної) вологи до її фактичним змістом в атмосфері. Відносна вологість вимірюється у відсотках і показує в процентному відношенні вміст вологи в повітрі від максимально потенційного. Показник відносної вологи не буває більше 100%, і це — дуже нестійкий стан.
«точка роси» — це температура охолоджуваного повітря, при якій його відносна вологість може досягати позначки 100% і пари води починають «випадати в осад», тобто конденсуватися. інакше кажучи, «точка роси» — це температура, до якої необхідно охолодити повітря, щоб з нього виділився водяний конденсат (з’явилася роса).

НЕ БУ ДУ трубу холодного водоснабжения одевать в теплоизоляцию ))) Конденсат? Не, не слышал

Точка роси залежна від температури навколишнього середовища і фактичного вмісту вологи в ньому

Залежність точки роси

Залежність точки роси можна простежити, в теорії проаналізувавши процес охолодження ненасиченого повітря.
(Конденсація пара на воді відбувається в інтервалі температур від 0 ° С до 100 ° С)

При охолодженні ненасиченого повітря:
безумовна вологість зменшується і прагне до нуля,
практична вологість залишається незмінною,
відносна вологість — зростає і прагне до власного максимуму (100%)

На даному етапі змінюються лише параметри ненасиченого повітря, проте не відбувається ніяких помітних змін

При майбутньому охолодженні ненасиченого повітря:
безумовна вологість зменшується і прагне до нуля
практична вологість залишається незмінною
зростання відносної вологи може досягати найбільшого межі (100%) і зупиняється

Це температура точки роси. На даному етапі приходить пересичення повітря парою перегрітою. Дуже нестійкий стан. Перші частинки пара на воді починають конденсуватися в зовнішньому середовищі.

При майбутньому охолодженні ненасиченого повітря:
значення безумовної вологи продовжує знижуватися і прагне до нуля
значення фактичної вологи — теж зменшується і прагне до нуля
значення відносної вологи — залишається на позначці 100%.
При майбутньому охолодженні такого повітря, відносна вологість залишиться незмінною (100%), а значення безумовної та фактичної вологи — зменшуватися. Зменшення фактичної вологи відбудеться за рахунок випадання дуже великий вологи в конденсат. Тобто, як то досягнувши температури точки роси, повітряне середовище весь час буде перебувати в подібному стані до повного власного осушення, за умов, що подальше охолодження не закінчується.

Таблиця температур точки роси

За визначення температури точки роси, приймається така температура, при охолодженні до якої, з повітря, починає збиратися пар перегрітий. Складемо експериментальним шляхом таблицю залежності точки роси від вологи і температури навколишнього середовища.
Таблиця температури значення точки роси (° С) для різних умов

Відносна вологість %	Температура сухого термометра, ° С (температура навколишнього середовища)
	0	5	10	15	20	25	30	40
20	-20	-16	-12	-7	-3	0	5	15
30	-15	-10	-6	-2	2	6	10	18
40	-12	-7	-2	2	6	10	15	22
50	-9	-4	0	5	10	14	17	26
60	-6	-2	3	7	12	16	21	30
70	-5	0	5	9	14	19	23	32
80	-3	2	7	11	16	21	26	35
90	-1	4	9	14	18	23	28	38
100	0	5	10	15	20	25	30	40

КАК ИЗБАВИТЬСЯ ОТ КОНДЕНСАТА

Як необхідно читати цю таблицю
Наприклад, температура навколишнього середовища 10 ° С, відносна вологість 30%. На перетині таких граф ми бачимо цифру -6. Це означає, що якщо повітря, температура якого 10 ° С і відносна вологість 30%, охолодити до температури -6 ° С, то почнеться виділення конденсату з нього. Або так — в повітрі, температура якого 10 ° С і відносна вологість 30%, водяна роса виникне на будь-якому предметі, температура поверхні якого, буде дорівнює або нижче -6 ° С.
Як можна помітити з таблиці, чим менше відносна вологість повітря, тим температура точки роси менше температури самого повітря. У міру того, як збільшується відносна вологість повітря (повітря набирає, «впитися» в себе вологу) — температура точки роси наближається до температури самого повітря і, при 100% відносній вологи, точка роси, практично збігається з температурою повітря.

Точка роси в теплообмінному апараті котла на трісках

Как убрать конденсат на водопроводных трубах

При розпаленні холодного котла на трісках, які виходять з топки димові гази (продукти горіння), мають температуру, приблизно 500-800 ° С і відносну вологість, в середньому близько 85%. Потрапляючи в холодний трубний змійовик (20 ° С) і стикаючись з його холодною поверхнею, гази швидко охолоджуються, вологоємність (максимально можливе вміст вологи) повітря знижується і надлишок вологи випадає у вигляді роси на поверхні трубного змійовика.

Як уберегтися від конденсату в котлі і димових трубах

Зі сказаного вище ясно, що конденсація парів води — чисто фізичний процес, який неминучий при охолодженні газів диму. Захист від появи конденсату в котлі і димових трубах може бути лише одна:
— Чи не дозволити охолодження продуктів згоряння нижче «точки роси» до їх повного викиду в атмосферу.
Все зводиться до елементарного утеплення димових труб і дотримання теплового експлуатаційного режиму котлоагрегату.

Дотримання теплового експлуатаційного режиму котла

Практикою доведено, що якщо температура труби обрата носія тепла менше 40 ° С — вірогідна поява конденсату в теплообмінному апараті котла на твердому паливі. Подібним чином, дотримання теплового експлуатаційного режиму котлоагрегату зводиться до максимально швидкого розігріву його водяної сорочки до температури в теплообмінному апараті 40 ° С і більше, з подальшим підтриманням її на високому рівні, незалежно від температури теплоносія в самій опалювальній системі. Такий режим тепла досягається за рахунок інженерних рішень в системі обігріву із застосуванням циркулярних насосів і триходових кранів, які регулюють температуру теплоносія в сироватці котла.
Про циркуляційний насос і триходовий кран
Циркуляційний насос — це труба, яка безпосередньо з’єднує подачу і обрат котла на трісках і утворює кажучи інакше «невелике коло» (див. Малюнок про циркуляційний насос). Через циркуляційний насос триходовий кран змішує холодний і гарячий теплової носій, підтримуючи температуру обрата, не менше 40 ° С. Це при тому регулюється кількість гарячої води, яка зобов’язана піти відразу в обрат (в невелике коло), а яке — далі, в систему опалення.
За допомогою таких нескладних пристроїв гарячий теплової носій «обертається» по малому колу і з подачі повертається відразу назад в дров’яної котел, поки не прогріється сорочка охолодження котла і його трубний змійовик. За ступенем прогрівання котла, трьохходовий кран потроху закриває надходження гарячого теплоносія в обрат і направляє гаряче теплової носій в опалювальну систему. Цей підхід до монтажу дає можливість швидко і без конденсату запускати холодний дров’яної котел, незалежно від температури теплоносія.

Водовідвід системи видалення диму

Непогано б зробити водовідведення опалювального агрегату (котла) і системи видалення диму (димових труб), щоб збирати і відводити з’явився конденсат для подальшої його утилізації. Тут, особливо актуально витримувати ухили і контр-уклону для горизонтальних ділянок димових труб, а ще порядок складання всієї димовидаляючих системи.
Це цікаво (ще раз про конденсат)
Конденсат може зіграти поганий жарт при першому заповненні системи для опалення холодним тепловим носієм. Якщо температура заливається носія тепла не буде дорівнює температурі повітря, то може початися конденсація парів води з повітря прямо на частини котла і системи для опалення. Малоіскушенний користувач може прийняти такі водообразованія за факт розгерметизації системи для опалення.
Найбільшими перепонами мучаться від конденсату господарі котлів на твердому паливі, що працюють на звичайних дровах і деревоотходах. Оскільки, в даному випадку, до синтезованої воді додається вода, що міститься в порах і пустотах самої деревини. Іноді — це занадто багато. Адже стандартне паливо з дерева, вологістю 25-35% може містити від 150 до 300 грамів води в кожному власному кілограмі! Особливо багато води виділяється під час розпалу й розгоряння дров, коли йде активна просушка деревини під впливом високої температури.

Захист труб холодної води від конденсату

Рідкісного людині не доводилося зустрічатися з подібним явищем, як конденсат на поверхні трубопроводу холодної води. Хоча це малоприємне явище може з’явитися і на інших конструкціях — вікнах, стінах зовні, в кутах приміщень.
Основою появи конденсату є пари вологи, наявні в повітрі. Стикаючись з холодною поверхнею, вони охолоджуються і перетворюються в краплі. Чим вище вологість в приміщенні і більше температурна різниця повітря і холодної поверхні, тим вище ймовірність появи цього неприємного явища.
Якщо в будинку хронічно «плачуть» труби і вікна, значить негайно необхідно розбиратися з причинами цього явища.

Причини виникнення конденсату на трубах

Як правило цим страждають такі приміщення, як ванне приміщення і санвузол. Власне там в більшості випадків розміщуються стояки холодного і гарячого трубо-проводів.

Існує кілька причин конденсації води на трубах:

• погана система вентиляції ванни і санвузла, яка веде до збереження в них великий вологості і підвищення загальної температури в таких приміщеннях;
• в туалеті основою проблеми може стати несправність клапана, що перекриває воду в бачку унітаза — підтікання води призводить не тільки до її витоку, а й до постійного охолодження труби з холодною водою;
• у ванній конденсат часто утворюється з тієї ж причини — несправність клапана водопровідного крана, що перекриває холодну воду;
• велика вологість в будинку або квартирі, основою якої можуть бути багато несправності — погана система вентиляції, нинішня покрівля, помилково підібраний утеплювач.

Якщо конденсат почав виникати не так давно, то причину слід відразу з’ясувати, а не чекати, коли проблема стане хронічною. Може, ви не так давно змінили вікна або встановили в будинку будь-яке обладнання, що сприяє «потепління мікроклімату».
Необхідно пам’ятати, що хоча конденсат — це просто вода, власне вона вважається ключовою агресивним середовищем, яка руйнує сталеві конструкції, в тому числі і труби.
Крім цього, дуже велика волога з часом буде причиною виникнення грибка і цвілі не тільки на трубах, а й в самих різних точках квартири, де є холодні поверхні.
А це вже не просто погано, а часто навіть небезпечно для живуть в будинку людей, особливо людей який схильний до алергії.

Як діяти при появі запітнілих труб

Алгоритм досить простий — необхідно визначити причину і видалити її:

• Почати можна з перевірки системи зливу бачка і запірних кранів. Для цього потрібно буде подивитися за ними. Іноді люди, покидаючи сантехнічний вузол, не помічають, що кран підкопує, а клапан унітазу іноді відкривається через зниження рівня поплавця внаслідок невеликого витоку з бачка.
• Необхідно перевірити працездатність вентиляції за допомогою листка паперу або піднесення запаленого сірника до грат для вентиляції. Якщо папірець падає, а сірник горить рівно, значить, система вентиляції не працює.
• Якщо у власній квартирі Ви несправностей не знайшли, тоді потрібно буде відвідати верхніх сусідів і з’ясувати у них, чи стикалися вони з такою самою проблемою. Несправність на будь-якому поверсі, розташованому вище, призводить до постійної циркуляції холодної води в трубі, що істотно зменшує її температуру.

• Якщо у ванній і туалеті у Вас є механічна вентиляція, то необхідно перевірити результативність її роботи.
• Якщо все в добре, але труби «плачуть», значить причина даного полягає в тому, що температурна різниця поверхні труби і навколишнього повітря перевершує 17 градусів, і для вирішення проблеми доведеться застосовувати спеціалізовані способи.

Варіанти вирішення проблеми

Головною ідеєю всіх перерахованих нижче варіантів вважається теплова ізоляція трубопроводу холодної води для зменшення інтенсивності впливу на неї занадто теплого повітря.

Почему течет дымоход? Конденсат в дымоходной системе

Способи рекомендовано такі:

• Фарбування труб утеплювальної фарбою. Це дуже і дуже дорогий, проте при цьому прекрасний спосіб вирішення що стоїть завдання. Тут необхідно запастися терпінням, оскільки для досягнення потрібного ефекту доведеться пофарбувати трубу не менше, ніж 5-6 разів. Кожен попередній шар фарби необхідно добре висушити і лише потім наносити наступний. При цьому приміщення доведеться примусово провітрювати — для цього годиться звичайний вентилятор.

• Ізоляція труби за допомогою накладок з спіненого утеплювача. Накладки собою представляють м’які труби з поздовжнім розрізом. Їх одягають на суху трубу як чохол, а краю після клеять. Для досягнення необхідного ефекту особливо актуально, щоб розмір накладки чудово підходив діаметру труби. якщо вона виявиться більше, то ефекту не буде взагалі, а якщо менше, то ви не зможете склеїти краю накладки. Можна скомпонувати два попередні способи: спочатку пофарбувати трубу, висушити фарбу і одягнути на неї накладки, які зверху можна ще пофарбувати теплоізолюючих фарбою.
• Одягнувши на трубу трубу з пластика великих розмірів і заповнивши простір піною для монтажних робіт, теж можна досягти непоганих результатів. Однак тут важливо, щоб піна повністю і рівномірно заповнила простір між трубами, інакше спосіб не спрацює.
• Самостійне створення теплової ізоляції на поверхні труби. Це бюджетний, але клопіткий спосіб, який є цілком хорошим позбавленням від проблеми.

Рукодільна теплова ізоляція труби

Щоб її зробити необхідно запастися наступними матеріалами:

• епоксидна шпаклівка;
• звичайна бавовняна тканина (наприклад, старі простирадла);
• витривала нитка або тонкий шпагат;
• шпатель;
• наждачка;
• засіб для очищення труб від корозійного руйнування;
• ацетон або інше відповідне речовина для знежирення поверхні труби.

Тканина необхідно розрізати на смуги шириною приблизно 10 см і змотати в рулони. Можна застосовувати і медичні бинти підходящої ширини.

Далі діємо так:

• Трубу зачищаємо від фарби і грунтовно знежирюємо її поверхню.
• Далі проводиться обробка труби засобом від корозійного руйнування.
• Після просушування труби на неї необхідно нанести шар епоксидної шпаклівки і відразу швидко обмотати тканиною від низу до верху. При цьому витки тканини повинні накладатися один на один і просочуватися шпаклівкою. Після тканину прикріплюють за допомогою нитки.
• Після висушування першого шару аналогічним чином наносять ще кілька.
• По завершенню роботи трубу ще раз зверху обмазують замазкою.

Після того, як ізоляція цілком висохне, її можна відшліфувати і покрити фарбою відповідного кольору.
У рішенні проблеми «плачуть» труб основне — не втратити момент, поки труби не почали корродировать.
Якщо не виходить видалити проблематику шляхом ліквідації витоків у клапанах приладів сантехніки і прекрасної вентиляцією, найкраще відразу вдатися до теплової ізоляції.