Как работает тяга в трубе

Обновлено: 07.07.2024

Воздушная тяга вертикальной трубы

Джокер в колоде жизни Возникнет ли тяга (и какая) в вертикальной трубе, скажем, метров 40-50 высотой без тепловых воздействий извне?

с чего бы это вдруг?
Кризис среднего возраста - это когда ты еще чувствуешь себя молодым козликом, а окружающие уже видят в тебе старого козла.

ELpH (04.10.2011 - 20:20) писал:

с чего бы это вдруг?

на первый взгляд - разница в давлении вверху трубы и внизу.
в дымоходе существует ведь какая-то тяга даже при неразожженном огне
Джокер в колоде жизни в дымоходе существует ведь какая-то тяга даже при неразожженном огне

да существует. но при соблюдении ряда условий
1. должна быть аетренная погода
2. дымоход долженн быть иметь не абы какую конструкцию, а такую, что при достаточно сильном потоке воздуха в области отверстия образуется небольшое разрежение. И что то подсказывает мне что эффективность от такой тяги будет не значительна
Кризис среднего возраста - это когда ты еще чувствуешь себя молодым козликом, а окружающие уже видят в тебе старого козла.

ELpH (04.10.2011 - 21:43) писал:

И что то подсказывает мне что эффективность от такой тяги будет не значительна

Ну а если этот "дымоход" будет 50-100-200 метров в высоту?
Хотелось бы какое-то научное обоснование или опровержение увидеть. С цЫферками, или еще круче с рисунком каким-нибудь

Пытался сегодня освежить в памяти школьный курс физики. На вскидку, воздух из области с высоким давлением (низ трубы) должен стремиться в область с низким давлением (над трубой). Где ошибка?

Джокер в колоде жизни

Sanchez (04.10.2011 - 21:31) писал:

на первый взгляд - разница в давлении вверху трубы и внизу.
в дымоходе существует ведь какая-то тяга даже при неразожженном огне

Если перепада температур не будет, не будет и тяги. См. уравнение Навье-стокса.

Перепад давления будет полностью компенсироваться полем массовых сил (тупо третий закон ньютона).
Если в начальных условиях воздух в трубе покоится, то первые два члена в правой части равны нулю.
Соответственно в левой части тоже ноль.
Если я ошибся, физики меня поправят.
З.Ы. Это уравнение для несжимаемой среды, но в данном случае разницы никакой.
Система, которая хочет обучаться быстрее всех, должна максимально ослабить внутренние связи и встать на грань хаоса (с) Ну а если этот "дымоход" будет 50-100-200 метров в высоту?

повторяю еще раз. Тяга возникнет по другой причине. А на такой высоте, кстати, гораздо эффективнее будет работа обычного ветряка.
Кризис среднего возраста - это когда ты еще чувствуешь себя молодым козликом, а окружающие уже видят в тебе старого козла.

Ок, допустим в идеальных условиях при отсутствии воздействия внешних сил тяги не будет.
Как изменится состояние системы, если добавить ветер со скростью 3 м/с?

ELpH (04.10.2011 - 22:21) писал:

А на такой высоте, кстати, гораздо эффективнее будет работа обычного ветряка.

Это понятно. Но мы же легких путей не ищем
На самом деле просто интересна сама идея ветрогенератора в вертикальной трубе и необходимые условия для ее осуществления.Эффективность пока на втором плане)
Джокер в колоде жизни На вскидку, воздух из области с высоким давлением (низ трубы) должен стремиться в область с низким давлением (над трубой). Где ошибка?

а почему весь воздух от поверхности Земли ен поднимается в область низкого давления - стратосферу? :)
Давай начнём увеличивать диаметр трубы. сначала метр, потом дв-три-десять-сто. всё ещё тяга есть? (а куда она денется, да?) Километр-два-три.
Давление в нижней части снаружи трубы и внутри трубы обуславливается столбом воздуха одной и той же высоты и одного и того же градиента плотности.
Другое дело, если труба чёрная, и светит Солнце. тогда мы получаем внутри трубы более тёплый и менее плотный воздух - вот вам и разница давлений и тяга.
Царь. просто Царь.

gdv1969 (04.10.2011 - 23:35) писал:

а почему весь воздух от поверхности Земли ен поднимается в область низкого давления - стратосферу? :)

я более чем уверен, что этому тоже есть логическое объяснение

EAlex (05.10.2011 - 01:03) писал:

Когда теплый воздух поднимается вверх в центре, а холодный опускается - это называется торнадо.
Размеры торнадо примерно достигают именно 1-2 километра.

О, торнадо это была бы зачетная тяга для ветрогенератора))

Ладно, кроме шуток.
Научный вопрос 1: будет ли создаваться тяга в вертикальной трубе при наличии в окружающей среде ветра 3 м/с?
Научный вопрос 2: возможно ли подобрать параметры трубы, в которой вертикальная скорость перемещения воздуха будет не меньше тех самых 3 м/с в окружающей среде?

Джокер в колоде жизни

Sanchez (05.10.2011 - 08:20) писал:

Научный вопрос 1: будет ли создаваться тяга в вертикальной трубе при наличии в окружающей среде ветра 3 м/с?
Научный вопрос 2: возможно ли подобрать параметры трубы, в которой вертикальная скорость перемещения воздуха будет не меньше тех самых 3 м/с в окружающей среде?

Вроде как должна. Посчитать мне уже не по зубам.
То же самое уравнения навье стокса + граничные условия.
Скорее всего аналитически не решается.
Система, которая хочет обучаться быстрее всех, должна максимально ослабить внутренние связи и встать на грань хаоса (с)

Оракул черного ящика (04.10.2011 - 21:57) писал:

Sanchez (04.10.2011 - 21:31) писал:

Вы не учитываете перепад температур, с увеличением высоты среднегодовая температура воздуха постепенно снижается на 0,5-1,0°C на каждые 100 м, следовательно будет перепад температур, если предположить, что труба не проводит тепло.

Но это все не важно, поскольку температура воздуха в трубе снизится даже без теплопотерь в результате понижения давления, и учтите еще сопротивление движению воздуха в трубе.

а почему весь воздух от поверхности Земли ен поднимается в область низкого давления - стратосферу? :)
Дык. Если бы Земля была шаром, воды стекали бы с нее вниз, а люди умерли бы от жажды, а растения засохли. Земля, о достойнейшая и благороднейшая из преподавателей и наставников, имела и имеет форму плоского диска и омывается со всех сторон величественной рекой, называемой “океан”. Земля покоится на шести слонах, а те стоят на огромной черепахе. Потому что процесс конвективного перемещения динамический, подъем более нагретых слоев воздуха сопровождается их охлаждением. Вопрос можно было бы перефразировать: почему при кипении воды в кастрюле вся вода не поднимается из кастрюли? Если конечно не учитывать ее испарение и переход таким образом в воздух.
Научный вопрос 1:
Научный ответ: вечный двигатель невозможен. Любой процесс можно охарактеризовать 3 группами параметрами:
1. Движущая сила. Для конвективного перемещения это будет разница плотностей холодного и теплого воздуха (подъемная сила)
2. Определяющая геометрия. Например площадь теплопередачи, фильтрования, поверхность сушки, т.е. количественный показатель.
3. Коэффициенты пропорциональности, влияющие на эффективность процесса и зависящие в том числе и от геометрии (например турбулентность воздушного потока, влияющая на сопротивление перемещению).
вот и смотрите сами. Можно делать хоть какой диаметр трубы, если нет движущей силы, тяги не будет. При большой высоте трубы и наличию разницы температур (влияющих на плотности) вверху и внизу тяга будет больше. При наличии скорости ветра над трубой тяга при увеличении высоты будет уменьшаться, т.к. высота будет определять сопротивление процессу.

Научный вопрос 2: возможно ли подобрать параметры трубы, в которой вертикальная скорость перемещения воздуха будет не меньше тех самых 3 м/с в окружающей среде? В принципе можно. Это называется проектным расчетом, при котором заданы потребные показатели процесса, а надо подобрать геометрию. но может получиться так, что существующая движущая сила не обеспечит коридор возможных комбинаций геометрии.
Учебник по процессам и аппаратам Касаткина и задачник Павлова Романкова Носкова в помощь
Наши возможности ограничены лишь нашей фантазией.
---
Церковники считают, что Бог выдумал человека, а я считаю, что человек выдумал Бога.

gdv1969 (04.10.2011 - 23:35) писал:

На вскидку, воздух из области с высоким давлением (низ трубы) должен стремиться в область с низким давлением (над трубой). Где ошибка?

а почему весь воздух от поверхности Земли ен поднимается в область низкого давления - стратосферу? :)
Давай начнём увеличивать диаметр трубы. сначала метр, потом дв-три-десять-сто. всё ещё тяга есть? (а куда она денется, да?) Километр-два-три.

Тяга как бы есть, теплый воздух поднимается холодный опускается. Вопрос в том как сесть на восходящий поток.
Система, которая хочет обучаться быстрее всех, должна максимально ослабить внутренние связи и встать на грань хаоса (с) Вы не учитываете перепад температур с увеличением высоты среднегодовая температура воздуха постепенно снижается на 0,5-1,0°C на каждые 100 м, следовательно будет перепад температур если представить, что труба не проводит тепло.

Почему рассматривается только воздух внутри трубы?
Снаружи точно такой же воздух, точно такие же показатели. Счего вдруг внутри трубы пойдёт вверх, а снаружи - вниз, а не наоборот?

Тяга как бы есть, теплый воздух поднимается холодный опускается.

только в трубе? А рядом с трубой что происходит с тёплым и холодным воздухом?

Локальный подогрев воздуха под трубой пока не рассматривается.
Просто взяли трубу - и в ней почему-то воздух пошёл вверх

СтОит вертикальный фрагмент атмосферы ограничить стенками, как считаете, что тут же начнётся вертикальное перемещение.
Тяга возникает не из-за появления трубы, а из-за изменения температуры/плотности воздуха (в реальных условиях) внутри трубы.
Если организовать гипотетическую трубу-холодильник и разместить её посреди раскалённой асфальтовой площадки, то вполне вероятно нисходящее движение воздуха в трубе.

Царь. просто Царь.

Что делать, если возникает обратная тяга в дымоходе частного дома. Причины возникновения и способы устранения

Как правильно собрать дымоход в частном доме, что учесть при его сборке и почему возникает "обратная тяга в дымоходе"? Ответы в нашей статье.

Что такое тяга

Тяга – это движение дымовых газов вверх по дымовой трубе дома, из области повышенного давления в область пониженного давления. В дымоходе(в трубе) установленного диаметра, высотой не менее 5м., образуется разрежение, это значит образуется необходимый минимальный перепад давления между нижней частью дымохода и верхней, воздух из нижней части, попадая в трубу, уходит вверх. Это и называют тягой. Тягу можно замерить специальными чувствительными приборами, либо взять пушинку и поднести ее к трубе.

Соответственно, если взять трубу достаточного диаметра, в которой у воздуха есть возможность двигаться, и вытянуть ее высоко вверх, то воздух от земли начнет постоянно вытекать наверх. Это происходит потому что вверху ниже давление, а разрежение больше, и воздух стремится туда естественным образом. А на его место придет воздух с других сторон.

В системе «топка + дымоход» тяга действует даже если печь в частном доме не работает. При горении дров образуется повышенное давление во внутренней топочной камере и образующиеся при горении дымовые газы требуют выхода. Все топки и печи имеют конструкцию, выводящую дымовые газы в дымоход.

Высота каждого дымохода подобрана так, чтобы создалась тяга, создалось изначальное разрежение. При горении в топочной камере, выделяется тепло, газы и возникает избыточное давление. Газы движутся в дымоходе под воздействием тяги, стремятся идти из области повышенного в область пониженного давления. Работают законы созданные природой.

Почему возникает обратная тяга в печи или дымоходе?

Обратная тяга – это движение дымовых газов из области повышенного давления в область пониженного, но не вверх (как описано ранее), а вниз. Обратная тяга образуется при инверсии давления - когда давление вверху выше, чем внизу.

Причинами становятся самые обыденные вещи: если в частном доме или помещении герметично, стоят стеклопакеты, а вместе с дымоходом работает вытяжка, вытягивающая воздух из помещения. Тут и создается пониженное давление относительно окружающей местности. Поэтому, при растопке, когда дымоход пока еще холодный, у воздуха в верхней части дымохода большее давление, чем в помещении. Дым конечно пойдет туда, куда ему легче. Это явление называют «холодный столб». При остывании дымохода, внутри образуется воздушная масса низкой температуры, которая давит вниз, возникает обратная тяга. Если давление в частном доме, не пониженное, то теплый воздух пойдет вверх, в дымоход.

Таким образом, если в доме нет кухонной вытяжки и он не герметичен, никакого застаивания холодного воздуха в топке не будет.

Проверьте: если зимой перед тем, как затопить камин, сперва поджечь газету и занести ее в трубу (минуя топочную часть), то огонь не пойдет в помещение, какой бы ни был столб холодного воздуха. Огонь будет гореть и выходить только в трубу. Это указывает на то, что давление в помещении не пониженное и теплый воздух нормально стремится вверх.

При растопке печи или камина в частном доме иногда дым идёт в помещение. Связано это с тем, что образующиеся дымовые газы при первоначальной растопке еще не успели нагреться, и, при подъёме вверх соприкасаясь с холодными стенками, сразу охлаждаются. После этого они, естественно, устремятся вниз. Снова возникает обратная тяга в вентиляции дымохода. Чтобы нормализовать тягу в печке, важно растапливать правильно, понимая происходящие там процессы.

Опрокидывание тяги

Еще один возникающий вопрос – это опрокидывание тяги. В каких случаях это происходит?

Если дымоход протяженный и холодный (зачастую кирпичный), а давление сниженное. Если соотношение размеров топки и сечения дымохода соответствуют, если в доме нормальное давление, все равно возникает ситуация, когда при растопке пламени не хватает силы и отходящие дымовые газы успевают охладиться в дымоходе и обрушиваются вниз. Почему нет тяги в дымоходе? Происходит подобное при пасмурной погоде, ветре. Бывает, что огонь нормально разгорается, но потом дым валит внутрь дома. Почему нет тяги в печи? Почему образуется обратная тяга в дымоходе? Воздух из дома забирается, и давление снижается, притока воздуха нет. А дымовые газы поднимаясь охлаждаются и обрушиваются вниз. Что надо знать в таких ситуациях? Приоткройте форточку, если помещение имеет стеклопакеты и герметично. Важна подготовка дров, их качество.

Как правильно собрать дымоход?

Существует мнение, что собирать по дыму правильнее. Объясняют тем, что на стыках труб остаются щели, куда забиваются выходящие в трубу дымовые газы. В противоположность этому, считается, что если собрать по дыму, то дым перестанет выходить.

Решить такой спор можно, если в действующей печи дома высверлить в любом месте дымохода отверстие и посмотреть, а что же произойдет. Наиболее интересно сделать это в нижней части. Отверстие высверлите любое, хоть сантиметр в диаметре. Что вы увидите? Из этого отверстия никакого дыма выходить не будет (если не закрывать плотно дымоход сверху).

Способы нормализации тяги

Главное – учесть то, что в каждом дымоходе дома возможно возникновение конденсата, особенно когда он еще холодный и теплые дымовые газы, поднимаясь сильно охлаждаются. На стенках может оседать конденсат, который стекает по трубе.

Если дымоход собран по дыму, то конденсат легко проникает в щели и увлажняет изоляцию, полностью лишая её теплоизолирующих свойств. Тут и до пожара недалеко. Поэтому сборка модульных дымоходов ведётся только по конденсату. Дымоходы собираются на четкий стык, с герметиком по внутренней трубе. Однако дымоходы сами по себе должны быть качественными, чтобы не оставалось посторонних щелей. Если щели останутся - через них зайдет воздух, и получается, что все равно тяги не будет.

Но дымоход ведь большой, высокий! Не понимая в чем причина, вызывают мастеров. Мастера используют простой метод: накрывают сверху дымоход и смотрят, откуда пойдет дым. Тут обнаруживаются всевозможные нестыковки в дымоходе, которые и приводят к тому, что подсасывается воздух внутрь дымохода. Помните? Воздух стремится вверх, туда, где давление ниже. Поэтому, чем больше щелей, тем хуже тяга внизу. Сборка по дыму, к сожалению, не учитывает саму суть тяги. В результате огонь горит, а дым прёт во все стороны. Хотя логика тут не сложная - дым идет из области повышенного в область пониженного давления, туда, куда ему легче.

В чем измеряется тяга?

Норма тяги для стандартного камина или печи - в среднем 10 Паскаль (Па). Замеряется тяга за дымовым патрубком, так как именно там видны скорость эвакуации дымовых газов и соответствие соотношению размеров топки печи и диаметра дымохода.

Что еще влияет на величину тяги?

В первую очередь, высота дымохода. Минимально необходимая высота – 5 метров. Этого достаточно для возникновения естественного разрежения и начала движения вверх. Чем выше дымоход, тем сильнее тяга. Однако, в кирпичном дымоходе сечением в среднем 140х140мм., при высоте свыше 10-12 метров, тяга уже не возрастает. Это происходит потому, что значение шероховатости стенок растет с увеличением высоты. Поэтому, избыточная высота не влияет на тягу. Подобный вопрос возникает у желающих использовать под дымоходы каналы в домах. Они бывают большой высоты и узкого сечения, поэтому серьёзный камин редко подсоединяют к такому дымоходу.

Причины влияющие на тягу:

Температура отходящих дымовых газов. Чем выше температура, тем скорее устремляются дымовые газы вверх, возникает большая тяга.
Прогреваемость дымохода. Чем быстрее прогревается дымоход, тем быстрее нормализуется плохая тяга.
Степень шероховатости дымохода, внутренних стенок. Шероховатые стенки тягу снижают, при гладких стенках тяга лучше.
Форма сечения дымохода. Круглое сечение – это образец; овальное, прямоугольное и так далее. Чем замысловатее форма, тем это сильнее влияет на тягу, снижая ее.
Важно отметить,что влияет и соотношение размеров топки, диаметра выходного патрубка и диаметра дымоходной трубы. При избыточной высоте проектируемого дымохода, следует подумать о том, чтобы уменьшить сечение дымохода в среднем на 10%. На топку, на дымовой патрубок, установить переходник (например с 200-го диаметра на 180-й) и саму трубу брать 180-ую. Это допускается производителями. Если для примера говорить о "EdilKamin", видно, что он расписывает в инструкциях к топкам, какого диаметра брать дымоход в зависимости от высоты.

высота до 3 м – диаметр 250,
высота от 3 м до 5 м – 200,
высота от 5 м и выше – 180 или 160. Строгие рекомендации.

Другие производители (как пример, фирма Supra) допускают, что возможны изменения. Некоторые вовсе не допускают. Поэтому руководствуясь инструкциями, не стоит забывать и о происходящих в дымоходе процессах.

Как измеряется тяга?

Вначале затопите печь или камин в доме. Топить не менее получаса, чтобы нормализовались процессы. Затем, проделав отверстие в трубе чуть выше дымового патрубка, вставьте туда специальный датчик депримометра и измерьте тягу. Проверьте, избыточна она или ее не хватает. Факторов, влияющих на тягу, много, рассмотрим еще несколько.

Роза ветров

Ситуация когда господствующие ветра задувают прямо в дымоход и снижают тягу либо разворачивают её. Дымоход ставят с наветренной стороны, конечно если определены направления ветров. Если дымоход расположен далеко от конька и ниже, нельзя использовать подветренную сторону. Многоэтажные дома и деревья тоже влияют на тягу. Для компенсации порывов ветра и неудачного расположения дымохода используют антиветровые дефлекторы. По нормативам дымоход выводится на полметра выше конька. Если расстояние от конька 1,5 м - 3 м, то выводится в один уровень с коньком. Если расстояние свыше 3-х метров, то дальше действуют по формуле: от горизонтали, проведенной от конька, 10 градусов вниз. На практике дымоход делают выше конька, либо в один уровень с коньком. Важно использовать один дымоход для одной печи в доме.

Анатомия дымовой трубы - оптимальное устройство и хорошая тяга

Что нужно знать, прежде чем приступать к устройству дымохода? Какой высоты он должен быть? От чего зависит тяга и почему она иногда опрокидывается? Обо всем об этом читайте в данной публикации.

При устройстве печи хочется иметь такую конструкцию, которая автоматически давала бы столько воздуха, сколько надо для горения. С первого взгляда, это можно сделать с помощью дымовой трубы. Действительно, чем более интенсивно горят дрова, тем больше должно быть горячих дымовых газов, тем больше должна быть и тяга. Но это не так. Тяга вовсе не зависит от количества образующихся горячих дымовых газов. Тяга - это перепад давления в трубе от оголовка трубы до топливника. Определяется же она высотой трубы и температурой дымовых газов, а точнее - их плотностью. Тягу определяют по формуле:

Скорость движения дымовых газов в трубе (объемный расход, то есть засасывающая способность трубы) G вовсе не зависит от высоты трубы и определяется разностью температур дымовых газов и наружного воздуха, а также площадью поперечного сечения дымовой трубы. Отсюда следует ряд практических выводов.

Во-первых , дымовые трубы делают высокими вовсе не для того, чтобы повысить расход воздуха через топливник, а только для увеличения тяги (то есть перепада давления в трубе). Это очень важно для предотвращения опрокидывания тяги (дымления печи) при ветровом подпоре (величина тяги должна всегда превышать возможный ветровой подпор).

Во-вторых , регулировать расход воздуха удобно с помощью устройств, изменяющих площадь сечения трубы, то есть с помощью задвижек. При увеличении площади поперечного сечения канала дымовой трубы, например, вдвое можно ожидать примерно двукратного увеличения объемного расхода воздуха через топливник. Например мы имеем две одинаковые печи. Объединяем их в одну. Получаем вдвое большую печь с удвоенным количеством горящих дров, с двукратными расходом воздуха и площадью поперечного сечения трубы. Или (что является тем же самым), если в топливнике разгорается все больше дров, то необходимо все больше и больше открывать задвижки на трубе.

В-третьих , если печь горит нормально в установившемся режиме, а мы добавочно пустим в топливник поток холодного воздуха мимо горящих дров в трубу, то дымовые газы тотчас охладятся, и расход воздуха через печь сократится. При этом горящие дрова начнут затухать. То есть мы как бы непосредственно на дрова не влияем и направляем дополнительный поток мимо дров, а получается так, что труба может пропустить меньше дымовых газов, чем раньше, когда этот дополнительный поток воздуха отсутствовал. Труба сама сократит поток воздуха на дрова, что был ранее, и к тому же не пустит добавочный поток холодного воздуха. Иными словами, дымовая труба запрется. Вот почему так вредны подсосы холодного воздуха через щели в дымовых трубах, излишние потоки воздуха в топливнике да и вообще какие-либо теплопотери в дымовой трубе, приводящие к снижению температуры дымовых газов.

В-четвертых , чем больше коэффициент газодинамического сопротивления дымовой трубы, тем меньше расход воздуха. То есть стенки дымовой трубы желательно выполнять как можно более гладкими, без завихрений и без поворотов.

В-пятых , чем меньше температура дымовых газов, тем более резко изменяется расход воздуха при колебаниях температуры дымовых газов, что и объясняет ситуацию неустойчивости работы трубы при розжиге печи.

В-шестых , при высоких температурах дымовых газов расход воздуха не зависит от температуры дымовых газов. То есть при сильном разгорании печи расход воздуха перестает увеличиваться и начинает зависеть только от сечения трубы.

Вопросы неустойчивости возникают не только при анализе тепловых характеристик трубы, но и при рассмотрении динамики газовых потоков в трубе. Действительно, дымовая труба представляет собой колодец, заполненный легким дымовым газом. Если этот легкий дымовой газ поднимается вверх не очень быстро, то не исключена вероятность того, что тяжелый внешний воздух может попросту утонуть в легком газе и создать падающий нисходящий поток в трубе. Особенно вероятна такая ситуация при холодных стенках дымовой трубы, то есть во время розжига печи.

На рисунке 1а схематически изображена печь, в которую подается воздух 2 и выводятся через дымовую трубу дымовые газы 6. Если поперечное сечение трубы велико (или скорость движения дымовых газов мала), то в результате какого-либо отклонения в трубу начинает проникать холодный тяжелый атмосферный воздух 7, достигая даже топливника. Этот падающий поток может заменить «штатный» поток воздуха через поддувало 2. Даже если печь будет заперта на все дверцы и все заслонки воздухозаборных отверстий будут закрыты, то все равно печь может гореть за счет поступающего сверху воздуха. Кстати, именно так часто и бывает при догорании углей при закрытых дверях печей. Может даже произойти полное опрокидывание тяги: воздух будет поступать сверху через трубу, а дымовые газы - выходить через дверцу.

Почему дымит печка, что такое тяга и как всё это починить

Дровяная печь - это очень хорошая штука, которая позволяет оперативно получать большое количество тепловой энергии и значительно экономить на электричестве или газе. Печка выручает и в классической её конструкции, когда она складывается из кирпича, и в буржуй-версии :) (та самая буржуйка). Устройство работает безотказно, но есть в конструкции слабое место . В печи всегда должна быть тяга .

Огонь в печи Огонь в печи

Если тяги нет, то печка дымит, а пользователь может отравиться угарным газом . Очень важно контролировать наличие тяги из-за соображений безопасности и комфортности использования. Кроме того, если тяги в печи нет, то гореть она будет плохо. Кстати, в печи есть огонь и именно он "создает тепло".

Тяга в печи физика процесса

Кажется, что тяга - это нечто волшебное. На самом деле, мы имеем дело с самым обычным физическим явлением.

Схема образования тяги Схема образования тяги

Есть такая штука, как конвекция . Она заключается в том, что теплые слои воздуха поднимаются в верх. Если весь воздух "закрыт внутри печи", то выходить в верх он может только через дымоход . В дымоходе он ускоряется и налаживается постоянный поток и обмен воздухом. Ведь воздух внутри трубы постоянно подталкивает теплый воздух от горящих дров и выталкивает его на крышу. В итоге, мы имеем нечто типа пылесоса.

Если дымоход будет недостаточной длины, то и достаточной силы тяги в системе не будет.

Воздуху "не хватит дистанции" для разгона. В этом и заключается физика процесса тяги. Теплый воздух всегда поднимается в верх, а когда ему некуда подниматься, кроме как по трубе, он поднимается по трубе и организует тягу.

Есть понятие обратная тяга, но это совсем другая история. Явление тоже поганое. В этом случае, воздух для обеспечения горения захватывается не из помещения, а с улицы. Выходит, что тяга-то есть. Но внутрь дома :)! Проблема вызвана неправильным расчётом дымохода или его повреждением.

Что делать, если дымит

Значит, если печка задымила, и внутри помещения у нас сплошной дым, то пропала тяга или образовалась обратная тяга . Или же, тяги не было изначально. Переживать не стоит, нужно выполнить соблюдение физики процесса. На что обратить внимание:

Труба изначально должна быть подходящей длины . Если труба слишком короткая, то печка будет люто дыить и травить всё вокруг. Длина трубы обычно является величиной расчётной и минимальная величина указана в сопроводительной документации к печи. Но чем больше труба, тем лучше. Разве что, если сильно увлечься и сделать километровую трубу, то при растопке нужно будет очень долго прогревать систему.
Дымоход должен быть собран правильно . Не допускайте большое количество колен на системе труб и добивайтесь вертикального расположения.
Труба успела засориться . Да, да. Труба засоряется также, как и водосточная. Как правило, в коленах трубы скапливается сажа и смолы от горящей древесины. Поэтому, трубу следует снять и выполнить техническое обслуживание. Выявить засор довольно просто. Печка изначально не дымила, а потом этот процесс стал всё чаще проявлять себя. Бывает, что в трубе замерзает вода и образуется лёд. Тогда печь тоже будет дымить.
Труба была повреждена и воздух с дымом или выходит из системы раньше, или образовалась обратная тяга. Проверьте целостность системы.

Все остальные факторы практически не оказывают влияние протекание процесса образования тяги. Именно поэтому, если тяга пропала или её не было изначально, то всё внимание мы устремляем на систему труб .

Рационально иногда проводить профилактику состояния систем дымохода . Для этого в печи сжигается специальное химическое соединение , которое оказывает влияние на состояние золы и раскоксовывает отложения на стенках.

Обратите внимание, что при прогреве даже исправной печи, пока воздух в системе не прогрелся, печь может дымить и это обычное нормальное явление . Если это сильно портит настроение, то можно прогреть систему феном, а потом разводить огонь.

Как увеличить тягу в дымоходе: методы борьбы с обратной тягой

Перед началом работы, стоит знать, как можно проверить тягу в дымоходе? Сейчас существует масса приборов, которые позволяет легко узнать есть ли тяга и какой величины. Наиболее доступный в плане ремонта в дымоходе своими руками – это анемометр. Однако есть одно условие – он показывает скорость потока, если величина более 1 м/с. Меньшие показатели он наверняка не распознает. Но, даже если прибор покажет какой-то определенный показатель, с достоверностью к этому не стоит относиться. Нужно учесть массу факторов, к примеру, когда проводились замеры.

Потому что, если в межсезонье, показатели будут недостоверными. Для этого и привлекаются специалисты, с более продвинутыми приборами.
Но, не стоит отчаиваться, узнать силу потока, ветра можно и обычным дедовским способом. Если помещение наполнилось дымом, вывод только один – не работает дымоход. Кроме того, если в пламени присутствует белый оттенок, а также слышен характерный гул, то наверняка тяга слишком хорошая. Признаком нормального отделения дыма являются – золотистые «языки». Кроме того, действенный способ проверки – это просто поджечь кусок бумаги и поднести его к каналу, если заметили характерное отклонение в сторону дымохода, то все в порядке.

Полезные советы

Итак, как улучшить тягу вашего дымохода? Если вы все еще уверены, что с дымоотделением, что не так, можно воспользоваться некоторыми советами, как увеличить тягу в частном дымоходе?

Установка стабилизатора.
Улучшить тягу в дымоходе поможет и монтаж своеобразного «зонтика» на трубу. Снизу будет свободный доступ воздуха, а сверху козырек, который позволит образовывать воздушный карман.
Увеличение высоты.
Увеличить тягу в дымоходе реально и обычным повышением высоты, но стоит ориентироваться на требования к такому дымоходу. Учитывайте то, что нормативной стандартной высотой принято считать высоту в 6 м. от колосников. Учитывайте повороты, наклоны трубы.
Монтаж турбин.
Данный способ малопопулярный, однако, упомянуть о нем необходимо. Как сделать так, чтобы в печи повысить "обратку" многие и не задумываются о простых физических аспектах. К примеру, создание над оголовком трубы завихрений, позволяет создать разряжение, что и необходимо в канале. Кроме того, турбина работает от ветра, то есть никаких дополнительных затрат от вас не потребуется. Единственно избавиться от «обратки» такая конструкция не сможет в безветренную погоду.

Надеемся приведенные решения проблемы, вам помогли. Кстати, представленные способы установки на трубу дымохода для увеличения тяги различных приспособлений, подходят и для твердотопливных котлов.

Способы регулирования тяги в дымоходе?

Кстати, можно использовать в качестве регулятора и вентиляторный усилитель тяги дымохода, установленный своими руками. При покупке учитывайте размеры, высоту, конструкцию используемой насадки. Подробней о вентиляторе поговорим в следующем разделе.

Дымовой вентилятор

Вентилятор, установленный в дымоход или на дымоход, может существенно помочь в регулировании силы потока. На сегодняшний день, наиболее эффективным средством для улучшения тяги и её регулирования считается – монтаж дымового вентилятора. Он монтируется на самый верх трубы и создает искусственный воздушный поток. Создавая область с разряженным воздухом внутри канала, усиливаясь внутри трубы.

Кроме того, помимо такого типа вентилятора, можно использовать и более классический метод, тип вентилятора, который устанавливается непосредственно в самой трубе. Зачастую выбирают место в пределах одного-двух метров от выхода из источника тепла. Таким образом, принцип работы немного меняется. Вытяжной вентилятор позволяет не только создавать разраженные области в канале, но и помогает выталкивать отработанные газы наружу. Кстати, по той же системе работает и вытяжка, с помещенным выходящей трубой в канал.

Обратная тяга

Что такое система обратной тяги и почему она появляется. Ответ выходит из вышеперечисленного в статье. То есть – это отсутствие какой-либо разреженности в канале ствола, препятствующие удалению отработанных газов от котла, печи, камин и т.д. Ключевым признаком наличия обратной тяги можно считать попадания дыма и отработанных газов непосредственно в помещение. Интересный момент, отработанные газы могут поступать не только из вашего помещения, но и из других комнат и даже квартир, с которыми имеется общий «стояк». Кстати, это распространенная проблема в городах, в домах советской постройки. Редко, где за время эксплуатации принудительно избавлялись от «обратки». В квартирах даже на одном этаже наблюдалось небольшое задымление от соседствующих квартир сверху или снизу.

Причины появления обратной тяги

Причины можно разделить на несколько подпунктов:

Конструктивный дефект. Зачастую причина кроется именно в этом. На этапе постройки дома были неверно рассчитаны размеры дымохода, расстояние от топки.
Недостаточная высота канала. Не редко, что решение проблемы кроется в увеличении высоты трубы. За счет того, что образовывается небольшая разница давления, «обратка» отсутствует.
Погода. Образования тумана, дождя, повышенная влажность, ветер, высокая температура, все это влияет.
Узкие каналы внутри помещения. Неверный изначальный расчет.
Конек крыши располагается значительно выше, чем сам канал. Поэтому при определенных условиях возникает «опрокидывание».
Расположенные вблизи высотки, которые образуют «зону подпора».
Недостаток приточного воздуха, как правило, регулируется поддувалом.

Устранение обратной тяги

Устраняется тяга в дымоходе различными способами. Некоторые из них были приведены выше. Напоминаем, использовать можно специальные приспособления – «зонтики», вентиляторы, как наружной, так и внутренней установки. Кроме того, повысить и избавиться от «обратки» поможет в некоторых случаях и повышение высоты самого канала.

Что такое естественная тяга в трубе?

Простыми словами, тяга – это внешняя сила, которая обеспечивает приток воздуха в топку и движение продуктов горения по трубе. Она играет важную роль в работе печи или котла, поскольку отвечает за сгоранием всего топлива в топке и вывод продуктов горения наружу. Зависит от нескольких факторов, но об этом подробнее далее.

естественная – возникает за счет нагревания и остывания воздуха или продуктов горения;
принудительная – обеспечивается вспомогательными устройствами, например, вентиляторами или дымососами.

Если топка сложена правильно или верно подобран котел в случае покупки готовой конструкции, естественная тяга дымовой трубы будет достаточной силы, поэтому устанавливать дымососы или вентиляторы нет необходимости. Они требуют затрат электроэнергии, шумят во время работы и имеют другие недостатки.

Как возникает естественная тяга?

Естественная тяга – это физический процесс, в основе которого лежит сила Архимеда. Разряжение возникает за счет того, что плотность нагретого воздуха или продуктов горения значительно ниже, чем плотность холодного воздуха. Чем выше разница температур, тем больше сила, которая движет продукты горения по дымовым трубам. По этой причине разряжение внизу дымохода всегда больше, чем на выходе.

Воздух попадает в топку через колосник. Так называют решетку внизу топки, на которую укладывают дрова или другое топливо. В процессе горения он сильно нагревается. В современных котлах большая часть тепловой энергии передается на стенки, но при этом температура продуктов горения остается довольно большой. Это и способствует движению дыма по проходам.

Чтобы обеспечить эффективный отвод продуктов горения, создают столб плотного воздуха. Чем больше этот столб, тем выше тяга, поэтому рекомендуется устанавливать дымоходы длиной не менее 5 метров. В верхней точке разряжение равно нулю, поэтому продукты горения без проблем выходят наружу. В теплое время года разряжение хуже, поскольку разница температур внешней среды и дыма не значительная. Чем холоднее на улице, тем лучше тяга.

Чрезмерная или недостаточная тяга

Иногда естественная тяга котла имеет слишком большую силу. В результате кислород поступает в топку в больших количествах, что способствует повышению температуры горения. Чтобы обеспечить безопасное использование отопительных устройств, разряжение регулируют при помощи заслонок, шиберов и других вспомогательных устройств, которые позволяют уменьшать или увеличивать приток воздуха или отвод продуктов горения.

Неконтролируемая тяга может стать причиной пожара.

Если продукты горения движутся чрезмерно быстро. Стенки дымохода будут сильно нагреваться. Если в каких-то местах они соприкасаются с горящими материалами, может возникнуть возгорание. Произойти это может, например, на чердаке.

Недостаточная тяга создает не меньше проблем. При малом разряжении продукты горения будут не полностью удаляться наружу. Дым, а вместе с ним и опасный угарный газ, будет проникать в помещение. При обнаружении задымленности необходимо сразу принимать меры. Чтобы улучшить тягу, нужно почистить трубы от сажи и копоти, а также обеспечить доступ воздуха в топку. Для этого требуется прочистить колосники и поддувало. Собирающийся пепел снизу может препятствовать притоку воздуха.

Если эти меры не помогают, тогда стоит задуматься о футеровке. Гильзование нержавеющими трубами, полимерными руками или керамическими вкладышами позволит решить проблему. Дело в том, что трубы, используемые для гильзования, имеют гладкую поверхность.

Поскольку при движении продукты горения практически не сталкиваются с сопротивлением, они быстрее проходят по дымоходу и выводятся наружу. Шероховатая поверхность кирпича и кладочного раствора замедляет прохождение газов. К тому же в квадратном или прямоугольном сечении прохода могут возникать завихрении, которые также тормозят движение продуктов горения. Подобные проблемы не характерны для труб, применяемых для футеровки. К тому же на гладкой поверхности обычно не оседает сажа, которая также ухудшает тягу.

При правильном сложении топки, верно спроектированной системы дымоудаления естественная тяга дымохода будет иметь достаточную силу. Она сможет обеспечить эффективное сгорание топлива и безопасное отведение продуктов горения наружу.

Читайте также: