Maison - Conseils de concepteur
Cheminées. Traversée d'une cheminée : cause d'un mauvais tirage et de la température des gaz dans la cheminée Utilisation avantageuse des fumées d'une chaudière de chauffage

La destruction des tuyaux est souvent due à l'utilisation de briques de mauvaise qualité (a, b). Un bardage résistant à l'humidité peut protéger la maçonnerie (c). Brique silico-calcaire impropre à la construction de cheminées (d)

Devant la fenêtre, il y a une froide soirée d'automne, et dans la cheminée, le feu brûle vivement et la pièce est remplie d'une chaleur très particulière... Pour que cette idylle champêtre devienne réalité, vous avez besoin d'une cheminée conçue et installée avec compétence. , qui, malheureusement, est souvent la dernière chose dont on se souvient.

Le degré de fiabilité et d'efficacité des cheminées dépend en grande partie des appareils de chauffage qui y sont connectés, et vice versa. Ainsi, pour chaque type de foyer, il existe meilleure option cheminée.

Des cheminées très différentes

Et enfin, le dernier type est celui des poêles-cheminées. Maison trait distinctif De tels dispositifs, ce qui leur donne une ressemblance avec un vrai four, est la présence d'un canal de fumée intégré, à travers lequel les fumées sont refroidies à une température assez basse. À cet égard, une cheminée modulaire en maçonnerie massive ou bien isolée est nécessaire.

Place à la fumée !

Touches ethnographiques

Les maisons des colons coréens de la région d'Oussouri étaient équipées de cheminées très exotiques. C'est ainsi que V.K. Arseniev les a décrits : « À l'intérieur... il y a un canal d'argile. Il occupe plus de la moitié de la pièce. Ils passent sous le canal cheminées, réchauffant les sols des pièces et diffusant la chaleur dans toute la maison. Les conduits de fumée sont conduits à l’extérieur dans un grand arbre creux qui remplace la cheminée.

Certains peuples de la région de la Volga et de Sibérie jusque dans les années 30. XXe siècle Chuval était très répandu - un foyer ouvert mural surmonté d'une cheminée droite. Le foyer était fait de pierres ou de bûches recouvertes d'une couche d'argile, et la cheminée était faite de bois creux et de minces poteaux recouverts d'argile. En hiver, le chuval était chauffé toute la journée, et la canalisation était bouchée la nuit.

Cheminées en brique jusqu'à récemment, il n'existait pratiquement aucune alternative dans la construction urbaine et rurale. Etre polyvalent matériau de construction, la brique permet de faire varier le nombre de conduits de cheminée et l'épaisseur des murs (vous pouvez réaliser les épaississements nécessaires aux endroits où passent les planchers et les toitures, ainsi que lors de la construction de la partie rue de la cheminée). Sous réserve de technologies de construction une cheminée en brique est très durable. Cependant, cela présente également des inconvénients. En raison de la masse importante (tuyau d'une section de 260

Pour installer une cheminée en brique, il faut des constructeurs très hautement qualifiés. Quelles sont les erreurs les plus courantes lors de sa construction ? Il s'agit du choix de briques de mauvaise qualité ou inadaptées (cloison ou mur faiblement cuit) ; épaisseur des joints de maçonnerie supérieure à 5 mm ; pose de bordures; l'utilisation de maçonnerie à gradins (« dentelée ») sur les zones en pente ; mauvaise préparation de la solution (par exemple, si le rapport entre les parties d'argile et de sable est choisi sans tenir compte de la teneur en graisse de l'argile), fendage ou découpe négligente des briques ; remplissage et bandage inattentifs des joints de maçonnerie (présence de vides et de doubles joints verticaux); poser des tuyaux à proximité de structures en matériaux combustibles.

L'état du tuyau en brique nécessite surveillance constante. Auparavant, il était certainement blanchi à la chaux, car sur une surface blanche, il est plus facile de remarquer la suie, indiquant la présence de fissures.

Avis d'expert

Tuyau en brique a fidèlement servi l’homme pendant des siècles. Poser des poêles et des cheminées avec ce matériau est presque un art. Le paradoxe est que pendant la période de messe construction d'une maison de campagne dans notre pays, cette compétence a subi de graves dommages. Les conséquences du « travail » de nombreux malheureux fabricants de poêles ont été tristes et, surtout, elles ont suscité la méfiance à l'égard des foyers et des cheminées en brique. Et c'est pourquoi ils sont apparus et persistent conditions favorables promouvoir les systèmes de cheminée prêts à l'emploi sur le marché intérieur.

Alexandre Zhilyakov,
Chef du département vente en gros de la société Saunas et Cheminées

Tuyaux de acier inoxydable peut être attribué en toute sécurité au type de cheminée le plus utilisé aujourd’hui. Acier systèmes modulaires présentent de nombreux avantages indéniables. Les principaux sont la légèreté, la facilité d'installation, un large choix de tuyaux de différents diamètres et longueurs, ainsi que éléments façonnés. Cheminées en acier sont fabriqués en deux versions - simple et double circuit (cette dernière - sous la forme d'un "sandwich" de deux tuyaux coaxiaux avec une couche d'isolation thermique ininflammable). Les premiers sont destinés à être installés dans des pièces chauffées, au raccordement d'un foyer à une cheminée existante, ainsi qu'à la désinfection des vieux tuyaux en brique. Les seconds sont prêts à l'emploi solution constructive, également adapté à l'installation d'une cheminée aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du bâtiment. Un type particulier de conduits de fumée en acier inoxydable sont les tuyaux ondulés flexibles à simple et double paroi (sans isolation thermique).

Pour la production de cheminées à circuit unique et de tuyaux internes de cheminées de type sandwich, on utilise des tôles d'acier alliées résistantes à la chaleur et aux acides (généralement de 0,5 à 0,6 mm d'épaisseur). Les cheminées à circuit unique en acier au carbone, recouvertes à l'extérieur et à l'intérieur d'un émail noir spécial (telles que celles disponibles, par exemple, dans la gamme de Bofill, Espagne), sont même supérieures aux tuyaux en acier inoxydable en termes de résistance à la chaleur ; Ils n'ont pas non plus peur de la condensation, mais seulement si le revêtement est intact, ce qui s'endommage facilement (par exemple lors du nettoyage d'une cheminée). La durée de vie des tuyaux non revêtus en acier « noir » d'une épaisseur de 1 mm ne dépasse pas 5 ans.

L'enveloppe (coque) des tuyaux sandwich est généralement en acier inoxydable ordinaire (non résistant à la chaleur), qui est poli électrochimiquement pour éclat du miroir, et certains fabricants, comme Jeremias (Allemagne), proposent de la peinture émaillée dans n'importe quelle couleur de l'échelle RAL. L'utilisation d'un caisson en acier galvanisé n'est justifiée que lors de l'installation d'une cheminée à l'intérieur d'un bâtiment. De l'extérieur, un tel tuyau, si la cheminée est activement utilisée, ne durera pas longtemps : en raison du chauffage périodique, la corrosion s'intensifie.

Avis d'expert

Les aciers inoxydables utilisés pour la fabrication des cheminées sont divisés en deux catégories : la ferrite magnétique (en système américain Les normes ASTM sont AISI 409, 430, 439, etc.) et austénitiques amagnétiques (AISI 304, 316, 321, etc.). D'après nos tests d'acier AISI 409 (composition : 0,08% C, 1% Mn, 1% Si, 10,5-11,75% Cr, 0,75% Ti), la valeur critique de température dans le tuyau intérieur du fragment de cheminée isolé, à laquelle l'effet de la corrosion intercristalline est devenu perceptible, était égal à 800-900

Alexeï Matveev,
Chef du service commercial de la société "NII KM"

La couche d'isolation thermique des tuyaux sandwich résout trois problèmes à la fois : elle empêche l'hypothermie, qui affecte négativement le tirage. gaz de combustion, ne permet pas à la température des parois intérieures de la cheminée de descendre jusqu'au point de rosée et, enfin, assure une température coupe-feu des parois extérieures. Le choix de matériaux isolants est restreint : il s'agit généralement de laine de basalte (Rockwool, Danemark ; Paroc, Finlande) ou de laine de silicone (Supersil, "Elites", les deux - Russie), de sable de perlite (mais il ne peut être rempli que lors de l'installation de la cheminée).

Donc très caractéristique importante la cheminée, comme l'étanchéité aux gaz, dépend de la conception des joints de tuyaux, c'est pourquoi chaque fabricant s'efforce de la perfectionner. Ainsi, l'étanchéité de la cheminée Hild (France) est assurée par des raccords de centrage ; La double saillie annulaire formée au niveau du joint est sertie avec des pinces incluses dans la livraison de chaque module. Les cheminées Raab ont un raccordement en forme de cône en combinaison avec une lèvre annulaire. Dans les systèmes de Selkirk (Grande-Bretagne), une densité de gaz élevée peut être obtenue grâce à la conception spéciale de la pince. La grande majorité des cheminées en acier inoxydable sont installées manière traditionnelle, et ici beaucoup dépend de la qualité des pièces. Habituellement, le module supérieur est placé sur le module inférieur, mais à circuit unique, et lors de la pose à l'extérieur, les modules à double circuit doivent être reliés en insérant le module supérieur dans le module inférieur, ce qui évitera les fuites de condensat à travers les joints.

Cheminées pour cheminées avec différentes caractéristiques

Type de cheminée Fonction de combustion Efficacité, % Température des gaz d'échappement, Type de cheminée
Avec foyer ouvert L'accès aérien n'est pas limité 15-20 Jusqu'à 600* Brique, béton résistant à la chaleur
Avec foyer fermé L'accès aérien peut être limité 70-80 400-500 Brique, en béton réfractaire, modulaire isolée en acier inoxydable ou en céramique, dans des locaux chauffés - acier émaillé monocircuit
Poêles-cheminées L'accès à l'air est limité, les gaz sont refroidis en passant par des canaux intégrés Jusqu'à 85 160-230** En plus de ceux listés ci-dessus : savonmagnésite ou savonchlorite - massifs ou avec un tuyau interne (acier, céramique)

* - lors de l'utilisation de bois dur, de charbon comme combustible, ainsi qu'en cas de tirage excessif, la température peut dépasser la valeur spécifiée ;
** - pour les poêles-cheminées en pierre ollaire ; pour le métal - jusqu'à 400

Cheminées en céramique- ce sont les mêmes « sandwichs », mais « cuisinés » selon une recette complètement différente. Le tuyau intérieur est un produit de poterie constitué de masse d'argile réfractaire, la couche intermédiaire est en laine de basalte inchangée, la couche extérieure est constituée de sections béton léger ou miroir en acier inoxydable. De tels systèmes sont présentés sur le marché intérieur par la société Schiedel (Allemagne).

Les cheminées en céramique résistent aux températures élevées (jusqu'à 1000

Les systèmes céramiques ont aussi leurs inconvénients. Les cheminées avec enveloppe en béton ont une masse importante (1 mètre linéaire pèse à partir de 80 kg), ne peuvent être utilisées qu'à titre principal (autoportantes) et ne permettent pas de contourner les obstacles. Le « maillon faible » de ces cheminées est le point de raccordement. Les fabricants prévoient l'utilisation d'un ou plusieurs modules métalliques, qui ont une durée de vie plus courte et devront donc être remplacés à l'avenir, ce qui doit être pris en compte lors de la construction d'une cheminée.

Cheminées Raab avec tube intérieur en acier inoxydable et enveloppe en béton :
avec conduit(s) de ventilation
ou sans (b)

Et enfin, le métal ne se combine pas bien avec la céramique car il a un coefficient de dilatation thermique élevé : sur le pourtour du tuyau en acier où il entre dans celui en céramique, il faut laisser un espace assez grand (environ 10 mm), qui est rempli de corde d'amiante ou de scellant résistant à la chaleur.

Cependant, une fiabilité et une durabilité élevées cheminées en céramique(la garantie d'usine est de 30 ans et la durée de vie réelle, selon les fabricants, est supérieure à 100 ans) nous permettent de fermer les yeux sur les défauts répertoriés. De plus, le prix des produits Schiedel est tout à fait comparable au coût des systèmes en acier inoxydable importés - seul l'ensemble des trois premiers mètres de la cheminée, comprenant un collecteur de condensats, une inspection, une unité de raccordement et un registre, est relativement cher. Par exemple, une cheminée de 10 m de haut du système Uni avec des tuyaux en céramique d'un diamètre de 200 mm sans conduit de ventilation coûte environ 43 000 roubles.

Coût comparatif d'un module double circuit en acier inoxydable de 1000 mm de long, frotter.

Ferme Pays Épaisseur de l'isolation thermique, mm Prix ​​(en fonction du diamètre, mm)
150 200 250
Selkirk, modèle Europe Royaume-Uni 25 6100 7500 9100
Jérémie Allemagne 32,5 3400 4300 5700
Raab Allemagne 30 4450 5850 7950
Hild France 25 2850 3300 5100
Bofill Espagne 30 3540 4500 5700
"Élites" Russie 30 3000 3480 4220
"NII KM" Russie 35 2235 2750 3550
FineLine Russie 30 2600 3410 4010
"Baltvent-M" Russie 25/50 2860/3150 3660/4030 4460/4910
"Inzhkomcenter VVD" Russie 25 1600 2000 -
Rosinox Russie 25/50 2950/3570 3900/4750 4700/5700
"Salner" Russie 35 2550 3100 4100
"Volcan" Russie 50 3050 3850 4550
"Version de luxe" Russie 35 2600 3350 4120

Combien de tuyaux faut-il ?

La question de la possibilité de raccorder deux foyers à une seule cheminée est controversée. Selon les exigences du SNiP 41-01-2003, « pour chaque four, en règle générale, une cheminée ou un canal séparé doit être prévu... Il est permis de se connecter à un cheminée deux poêles situés dans un appartement au même étage. Lors du raccordement des cheminées, des découpes doivent y être prévues (parois médianes divisant la cheminée en deux canaux. - Éd.) à une hauteur d'au moins 1 m du bas du raccordement du tuyau." Quant au découpage, il ne peut se faire que dans une cheminée en brique. Si la cheminée est modulaire, il suffit d'utiliser un té pour raccorder le tuyau du deuxième foyer au tuyau du premier (si les conduits de fumée ont diamètre différent, puis le plus petit est coupé dans le plus grand), après quoi il est nécessaire d'augmenter la section transversale du canal. Combien? Certains experts estiment que si le fonctionnement simultané des fours est prévu, la surface de la section transversale est déterminée par une simple sommation. D'autres pensent qu'il suffit de « jeter » 30 à 50 %, puisque deux foyers chaufferont mieux tuyau commun et le tirage augmentera, mais cela ne s'applique qu'aux cheminées d'une hauteur supérieure à 6 m.

Lorsqu'on connecte deux poêles situés à des étages différents à une seule cheminée, tout est beaucoup plus compliqué. La pratique montre que de tels systèmes fonctionnent, mais seulement avec des calculs minutieux et de nombreux conditions supplémentaires(augmenter la hauteur de la cheminée, installer des registres après le foyer inférieur et sur le tuyau d'arrivée du foyer supérieur, respecter l'ordre d'allumage ou supprimer totalement le fonctionnement simultané, etc.).

Veuillez noter que tout ce qui est dit dans cette section s'applique uniquement aux foyers à foyer fermé. Un foyer ouvert est plus dangereux au feu et nécessite un tirage, il ne permet donc aucune « liberté » et nécessite la construction d'une cheminée séparée.

Dans la rue avec un poteau, dans la cabane avec une nappe

Un mauvais tirage est généralement dû à des erreurs dans la conception de la cheminée. La volonté de l'expliquer par des conditions météorologiques défavorables (changements de pression atmosphérique et température de l'air) est déraisonnable, puisqu'une décision compétente prend en compte ces facteurs. Listons les raisons mauvaise traction et son renversement périodique (c'est-à-dire l'apparition d'une poussée inverse) :

Il est beaucoup plus difficile d'en déterminer la cause dans chaque cas particulier, car plusieurs facteurs agissent souvent en même temps, dont aucun ne joue un rôle indépendant. Pour améliorer le tirage, il est nécessaire de modifier la conception de la cheminée, parfois de manière peu significative (par exemple, augmenter l'épaisseur de l'isolation thermique sur le dernier mètre et demi à deux mètres du tuyau). Il existe également un problème de traction excessive. Vous pouvez y faire face en utilisant une porte. Il vous suffit de prévoir son installation avant de commencer l'installation de la cheminée.

Il n'y a pas de fumée sans... eau

Les principaux produits gazeux de la combustion des carburants contenant du carbone sont dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. De plus, lors de la combustion, l’humidité présente dans le combustible lui-même (le bois) s’évapore. À la suite de l'interaction de la vapeur d'eau avec les oxydes de soufre et d'azote, des vapeurs d'acides à faible concentration se forment, se condensant sur la surface interne de la cheminée lorsqu'elles sont refroidies à une température inférieure à la température critique (lors de la combustion du bois - environ 50

Si vous chauffez une cheminée avec un foyer extérieur non isolé pendant la saison froide cheminée en métal, la quantité de condensat peut être mesurée en litres par jour. Un tuyau en brique est capable d'accumuler de la chaleur, il se comporte donc différemment : de la condensation ne se forme qu'au stade du chauffage du tuyau (bien que ce soit une période de temps assez longue). De plus, le matériau absorbe partiellement la condensation, cette dernière n'est donc pas trop perceptible, ce qui ne l'empêche cependant pas d'avoir un effet destructeur sur la maçonnerie. Si l'intensité de la combustion est faible et la température ambiante basse, la brique peut refroidir et de la condensation recommencera à se former. Si l'épaisseur de l'isolant est insuffisante et la température des gaz d'échappement est basse (le foyer est réglé à longue combustion) de la condensation peut également apparaître dans une cheminée modulaire de type « sandwich ». D'une manière ou d'une autre, il est impossible de se débarrasser complètement des condensats ; il suffit d'en réduire la quantité au minimum (le principal moyen pour cela est l'utilisation d'une isolation thermique plus efficace) et d'éviter les fuites.

Nous n'avons abordé qu'une petite partie des problèmes liés à la coexistence des cheminées et des fumées. Essayer de répondre à toutes les questions que se posent les propriétaires de foyers dans un seul article est une tâche impossible. Une approche individuelle est souvent nécessaire et, comme le notent les experts, la bonne décision Parfois, seules l’expérience et l’intuition professionnelle peuvent vous le dire.

Les éditeurs remercient les sociétés Raab, Rosinox, Schiedel, Tulikivi, Maestro, NII KM, Saunas and Fireplaces, EcoKamin pour leur aide dans la préparation du matériel.

Température des fumées et de l’air la température entrant dans le collecteur de fumée ne doit pas être supérieure à 500 ° C. Le volume du collecteur de fumée ne peut pas être surestimé (il est difficile de créer la tension thermique requise dans un grand collecteur de fumée), mais sa taille ne peut être sous-estimée - dans un petit collecteur de fumée collecteur, il est difficile de créer le vide requis : il ne supportera pas un grand nombre fumées et air.

Chaque foyer possède son propre collecteur de fumée selon sa taille. Les surfaces internes du collecteur de fumées doivent être lisses." Au niveau du col, une porte de nettoyage hermétiquement fermée doit être installée de part et d'autre.

Comme indiqué ci-dessus, la combustion du combustible dans les foyers se produit avec un excès d'air multiple. Le foyer n'a pas de porte d'entrée ; le chemin des fumées du foyer vers la pièce est bloqué par un flux d'air constant dirigé de la pièce vers le foyer puis à travers la cheminée dans l'atmosphère afin de laisser passer tout ce volume. des fumées et de l'air, la cheminée doit avoir une section suffisante avec une surface intérieure extrêmement lisse. La section transversale de la cheminée doit correspondre à la section transversale de l'ouverture d'entrée du foyer. On sait que plus la cheminée est haute, plus le tirage qui y est créé est important. Cela doit être pris en compte, mais sur cette base, la section transversale de la cheminée ne doit pas être sous-estimée. Selon des chercheurs suédois, le rapport superficie coupe transversale

une cheminée rectangulaire à la zone de l'ouverture d'entrée du foyer avec une hauteur de cheminée de 5 m devrait être de 12 pour cent ; avec une hauteur de cheminée de 10 m - 10 pour cent.

Une cheminée moderne n'est pas seulement un tuyau d'évacuation des produits de combustion, mais une structure technique dont dépendent directement l'efficacité de la chaudière, l'efficacité et la sécurité de l'ensemble du système de chauffage. Fumée, refoulement et, enfin, incendie - tout cela peut résulter d'une attitude inconsidérée et irresponsable à l'égard de la cheminée. C'est pourquoi vous devez prendre au sérieux le choix des matériaux, des composants et l'installation de la cheminée. L'objectif principal de la cheminée est d'évacuer les produits de combustion du combustible dans l'atmosphère. La cheminée crée un tirage, sous l'influence duquel de l'air se forme dans le foyer, ce qui est nécessaire à la combustion du combustible, et les produits de combustion sont évacués du foyer. La cheminée doit créer les conditions d'une combustion complète du combustible et d'un excellent tirage. Et il doit également être fiable et durable, facile à installer et durable. Et donc choisir une bonne cheminée n’est pas aussi simple qu’il nous semble.

Cheminées en brique et chaudières modernes

Peu de gens savent que la seule chose forme correcte cheminée - cylindre. Cela est dû au fait que les turbulences formées à angle droit empêchent l'évacuation des fumées et conduisent à la formation de suies. Toutes les cheminées faites maison sont carrées, rectangulaires et régulières formes triangulaires non seulement elles sont plus chères qu'une cheminée ronde en acier, mais elles créent également de nombreux problèmes et, surtout, elles peuvent réduire l'efficacité de la meilleure chaudière de 95 à 60 %


Section ronde cheminée

Les anciennes chaudières fonctionnaient sans régulation automatique et avec des températures de fumées élevées. En conséquence, les cheminées ne se sont presque jamais refroidies et les gaz ne se sont pas refroidis en dessous du point de rosée et, par conséquent, n'ont pas endommagé les cheminées, mais en même temps, beaucoup de chaleur a été gaspillée à d'autres fins. De plus, ce type de cheminée a un tirage relativement faible en raison de sa surface poreuse et rugueuse.

Les chaudières modernes sont économiques, leur puissance est régulée en fonction des besoins de la pièce chauffée et ne fonctionnent donc pas tout le temps, mais uniquement pendant les périodes où la température ambiante descend en dessous de celle réglée. Ainsi, il y a des périodes pendant lesquelles la chaudière ne fonctionne pas et la cheminée refroidit. Les parois d'une cheminée fonctionnant avec une chaudière moderne ne chauffent presque jamais à une température supérieure au point de rosée, ce qui entraîne une accumulation constante de vapeur d'eau. Et cela entraîne à son tour des dommages à la cheminée. Une vieille cheminée en brique peut s'effondrer dans de nouvelles conditions d'exploitation. Les gaz d'échappement contenant : CO, CO2, SO2, NOx, la température des gaz d'échappement des chaudières murales à gaz est assez basse, 70 - 130 oC. Traverser cheminée en brique, les gaz d'échappement refroidissent et lorsque le point de rosée atteint ~ 55 – 60 oC, de la condensation se forme. L'eau déposée sur les parois de la partie supérieure de la cheminée les rendra mouillées, de plus, lors du raccordement.

SO2 + H2O = H2SO4

de l'acide sulfurique se forme, ce qui peut entraîner la destruction du canal de brique. Pour éviter la condensation, il est conseillé d'utiliser une cheminée isolée ou d'installer un tuyau en acier inoxydable dans un caniveau en brique existant.

Formation de condensation

À conditions optimales fonctionnement de la chaudière (la température des gaz d'échappement à l'entrée est de 120-130°C, à la sortie de l'embouchure du tuyau - 100-110°C) et de la cheminée chauffée, la vapeur d'eau est évacuée avec le les fumées vers l'extérieur. Lorsque la température à la surface intérieure de la cheminée est inférieure à la température du point de rosée des gaz, la vapeur d'eau se refroidit et se dépose sur les parois sous forme de minuscules gouttelettes. Si cela arrive fréquemment, maçonnerie les parois des conduits de fumée et des tuyaux sont saturées d'humidité et s'effondrent, et des dépôts résineux noirs apparaissent sur les surfaces extérieures du tuyau. En présence de condensation, le tirage s'affaiblit fortement et une odeur de brûlé se fait sentir dans les pièces.

Au fur et à mesure que les fumées refroidissent dans les cheminées, leur volume diminue et la vapeur d'eau, sans changer de masse, sature progressivement les fumées d'humidité. La température à laquelle la vapeur d'eau sature complètement le volume des gaz d'échappement, c'est-à-dire lorsque leur humidité relative est égale à 100 %, est la température du point de rosée : la vapeur d'eau contenue dans les produits de combustion commence à se transformer à l'état liquide. La température du point de rosée des produits de combustion de divers gaz est de 44 à 61°C.


Formation de condensation

Si des gaz traversant conduits de fumée, sont fortement refroidis et abaissent leur température à 40 - 50°C, puis la vapeur d'eau, formée à la suite de l'évaporation de l'eau du combustible et de la combustion de l'hydrogène, se dépose sur les parois des canaux et de la cheminée. La quantité de condensat dépend de la température des fumées.

Les fissures et les trous dans le tuyau par lesquels pénètre l'air froid contribuent également au refroidissement des gaz et à la formation de condensation. Lorsque la section transversale du tuyau ou du canal de cheminée est plus élevée que nécessaire, les gaz de combustion montent lentement à travers celui-ci et l'air froid extérieur les refroidit dans le tuyau. Grande influence La surface des parois de la cheminée affecte également la force de tirage ; plus elles sont lisses, plus le tirage est fort. La rugosité du tuyau aide à réduire les courants d’air et à retenir la suie. La formation de condensation dépend également de l’épaisseur des parois de la cheminée. Les murs épais se réchauffent lentement et retiennent bien la chaleur. Les parois plus fines chauffent plus rapidement, mais retiennent mal la chaleur, ce qui conduit à leur refroidissement. L'épaisseur des murs de briques des cheminées traversantes murs intérieurs le bâtiment doit avoir une épaisseur d'au moins 120 mm (une demi-brique) et l'épaisseur des murs de fumée et conduits de ventilation situé dans les murs extérieurs du bâtiment - 380 mm (une brique et demie).

La température de l'air extérieur a une grande influence sur la condensation de la vapeur d'eau contenue dans les gaz. DANS heure d'été années, lorsque la température est relativement élevée, la condensation sur les surfaces internes des cheminées est trop faible, car leurs parois mettent beaucoup de temps à refroidir, de sorte que l'humidité s'évapore instantanément des surfaces bien chauffées de la cheminée et que la condensation ne se forme pas. DANS heure d'hiver année où température extérieure a une valeur négative, les parois de la cheminée sont fortement refroidies et la condensation de la vapeur d'eau augmente. Si la cheminée n'est pas isolée et est très froide, une condensation accrue de vapeur d'eau se produit sur les surfaces internes des parois de la cheminée. L'humidité est absorbée par les parois des tuyaux, ce qui rend la maçonnerie humide. Cela constitue un danger particulier en hiver, lorsque le gel provoque la formation de bouchons de glace dans les parties supérieures (à l'embouchure).


Glaçage de cheminée

Il n'est pas recommandé de fixer monté chaudières à gaz aux cheminées de grandes sections et hauteurs : le tirage s'affaiblit, une condensation accrue se forme sur les surfaces internes. La formation de condensation s'observe également lorsque les chaudières sont raccordées à des cheminées très hautes, puisqu'une partie importante de la température des fumées est consacrée au chauffage d'une grande surface d'absorption de chaleur.

Isolation des cheminées

Pour éviter le refroidissement excessif des gaz de combustion et la condensation sur surfaces internes les conduits de fumée et de ventilation doivent être entretenus épaisseur optimale murs extérieurs ou isolation par l'extérieur : enduit, revêtement en béton armé ou dalles en béton de laitier, panneaux ou briques en terre cuite.
Tubes en acier il est nécessaire d'en utiliser des pré-isolés ou isolés. N'importe quel fabricant vous aidera à choisir le type et l'épaisseur de l'isolation.

Un beau poêle émaillé signifie une belle cheminée émaillée.
Est-il possible d'installer de l'inox ?

Nouveau produit

Ces cheminées émaillées sont recouvertes d'une composition spéciale de haute résistance à la chaleur et aux acides. L'émail peut résister à des températures de fumées très élevées.

Par exemple, les systèmes de cheminée modulaires "LOKKI" produit par l'usine de Novossibirsk "SibUniversal" présente les données suivantes :

  • La température de fonctionnement de la cheminée est de 450°C, une augmentation de température à court terme jusqu'à 900°C est autorisée.
  • Capable de résister à une température « feu de poêle » de 1160°C pendant 31 minutes. Bien que la norme soit de 15 minutes.

Température des fumées

Dans le tableau, nous avons rassemblé les indicateurs de température des fumées d'échappement de différents appareils de chauffage.

Après comparaison, il nous apparaît clairement que température de fonctionnement des cheminées émaillées 450°C ne convient pas aux poêles et cheminées à bois russes, aux poêles de sauna à bois et aux chaudières à charbon, mais cette cheminée convient tout à fait à tous les autres types d'appareils de chauffage.

Dans les descriptions des systèmes de cheminée "Locky" on dit donc directement qu'ils sont destinés au raccordement à tout type d'appareils de chauffage avec température de fonctionnement gaz d'échappement de 80°C à 450°C.

Veuillez noter. Nous aimons chauffer le poêle du sauna jusqu'à ce qu'il soit rouge. Oui, même depuis longtemps. C'est pourquoi la température des gaz de combustion est si élevée et c'est pourquoi les incendies se produisent si souvent dans les bains publics.
Dans ces cas, notamment dans poêles de sauna, vous pouvez utiliser de l'acier à paroi épaisse ou tuyau en fonte comme premier élément après le four. Le fait est que la majeure partie des gaz chauds est refroidie à une température acceptable (inférieure à 450°C) déjà sur le premier élément du tuyau.

Qu'est-ce que l'émail résistant à la chaleur ?

L'acier est un matériau durable, mais présente un inconvénient important : il est sujet à la corrosion. Pour que les tuyaux métalliques puissent résister conditions défavorables, ils sont recouverts de composés protecteurs. L'une des options pour une composition protectrice est l'émail, et depuis nous parlons de concernant les cheminées, l'émail doit être résistant à la chaleur.

Attention : les cheminées émaillées ont un revêtement double couche, tuyau métallique recouvert d'abord d'un apprêt puis d'un émail supérieur.

Pour donner à l'émail les propriétés nécessaires, lors de sa préparation, des additifs spéciaux sont introduits dans le mélange fondu. La base de l'émail de fond et celle du dessus sont les mêmes ;

  • Sable de quartz;
  • Kaolina;
  • Potasse et un certain nombre d'autres minéraux.

Mais différents additifs sont utilisés pour l'émail de dessus et de base. Des oxydes métalliques (nickel, cobalt, etc.) sont introduits dans la composition du sol. Grâce à ces substances, une adhérence fiable du métal à la couche d'émail est assurée.

Des oxydes de titane et de zirconium, ainsi que des fluorures de certains métaux alcalins, sont ajoutés à l'émail du revêtement. Ces substances offrent non seulement une résistance accrue à la chaleur, mais également la résistance du revêtement. Et pour conférer des propriétés décoratives au revêtement lors de la préparation de l'émail de revêtement, des pigments colorés sont introduits dans la composition fondue

Matériau du tuyau

Attention. Métal léger à paroi mince et laine minérale vous permet de vous passer de l'installation d'une fondation spéciale pour le système de cheminée. Les tuyaux sont montés sur des supports sur n'importe quel mur.

Équipement

Dans la version à double paroi, l'espace entre les tuyaux est rempli de laine minérale (basalte), qui est matériau ininflammable avec un point de fusion de plus de 1000 degrés.

Les fabricants et fournisseurs de systèmes de cheminées émaillées proposent une large gamme de composants :

  • Les tuyaux sont à double circuit et à circuit unique.
  • Les dérivations sont à double circuit et à circuit unique.
  • T-shirts.
  • (loquets) rotatifs avec fixation.
  • Découpes de toit - unités pour le passage du toit.
  • Rainures de plafond - unités pour le passage du plafond.
  • Parapluies.
  • Rubriques.
  • Bouchons.
  • Brides, y compris décoratives.
  • Écrans de protection.
  • Fixations : pinces, supports, nettoyage des vitres.

Installation

Dans tous les cas, nous commençons à installer la cheminée « depuis le poêle », à partir de appareil de chauffage, c'est-à-dire de bas en haut.

  1. Chambre à air de chacun élément suivant va à l’intérieur de l’élément précédent. Cela empêche la condensation ou les précipitations de pénétrer dans le isolation en basalte. UN tuyau extérieur, souvent appelé coque, est posé sur le tuyau précédent.
  2. Selon les exigences réglementaires sécurité incendie, l'ajustement des tuyaux (profondeur de la buse) doit être au moins la moitié du diamètre du tuyau extérieur.
  3. Les joints sont scellés avec des colliers ou montés sur un cône. Ceci est déterminé par le fabricant de la conception. Pour une étanchéité fiable, il existe des mastics avec une température de fonctionnement de 1 000°C.
  4. Les joints des tuyaux avec des tés ou des coudes doivent être fixés avec des colliers.
  5. Les supports de montage mural sont installés au moins tous les 2 mètres.
  6. Chaque té est monté sur un support séparé.
  7. Le chemin de la cheminée ne doit pas comporter de sections horizontales de plus d'un mètre.
  8. Dans les zones traversées par les murs, les plafonds et les toitures, il est nécessaire d'utiliser des éléments répondant aux exigences de sécurité incendie.
  9. Les chemins de cheminée ne doivent pas entrer en contact avec le gaz, l'électricité et d'autres communications.

Dans le processus travaux d'installation des précautions raisonnables doivent être prises. Il est recommandé d'utiliser uniquement des outils caoutchoutés, cela évitera d'endommager l'intégrité du revêtement du tuyau (éclats, fissures). Ceci est très important, car à l'endroit où l'émail est endommagé, un processus de corrosion commence à se développer, détruisant le tuyau.

De manière générale, on peut dire que de telles cheminées présentent des avantages esthétiques incontestables par rapport aux cheminées en acier inoxydable. Mais il n’y a aucun avantage technique, opérationnel ou d’installation.

La réduction de la température des fumées peut être obtenue par :

Sélection tailles optimales et d'autres caractéristiques de l'équipement basées sur la puissance maximale requise, en tenant compte de la marge de sécurité calculée ;

Intensifier le transfert de chaleur vers le processus technologique en augmentant le flux thermique spécifique (notamment à l'aide de tourbillonneurs-turbulateurs qui augmentent la turbulence des écoulements du fluide de travail), en augmentant la surface ou en améliorant les surfaces d'échange thermique ;

Récupération de chaleur des fumées à l'aide d'un processus technologique supplémentaire (par exemple, chauffage d'eau alimentaire supplémentaire à l'aide d'un économiseur) ;

. installer un chauffe-air ou un chauffe-eau, ou organiser un préchauffage du combustible grâce à la chaleur des fumées. Il convient de noter que le chauffage de l'air peut être nécessaire si processus nécessite haute température flamme (par exemple, dans un verre ou production de ciment). L'eau chauffée peut être utilisée pour alimenter la chaudière ou dans les systèmes d'alimentation en eau chaude (y compris le chauffage central) ;

Nettoyer les surfaces d'échange thermique de l'accumulation de cendres et de particules de carbone afin de maintenir une conductivité thermique élevée. En particulier, des souffleurs de suie peuvent être utilisés périodiquement dans la zone de convection. Le nettoyage des surfaces d'échange thermique dans la zone de combustion est généralement effectué pendant que l'équipement est arrêté pour inspection et maintenance, mais dans certains cas, un nettoyage sans arrêt est utilisé (par exemple, dans les appareils de chauffage des raffineries) ;

Assurer un niveau de production de chaleur qui répond aux besoins existants (ne les dépasse pas). La puissance thermique de la chaudière peut être ajustée, par exemple, en sélectionnant la bande passante injecteurs pour combustible liquide ou la pression optimale sous laquelle le combustible gazeux est fourni.

Problèmes possibles

La réduction de la température des fumées peut, dans certaines conditions, entrer en conflit avec les objectifs de qualité de l'air, par exemple :

Le préchauffage de l'air de combustion entraîne une augmentation de la température de la flamme et, par conséquent, une formation plus intense de NOx, ce qui peut conduire à un dépassement des normes d'émission établies. La mise en œuvre du préchauffage de l'air dans les installations existantes peut s'avérer difficile ou peu rentable en raison des contraintes d'espace, de la nécessité d'installer des ventilateurs supplémentaires et des systèmes de suppression des NOx (s'il existe un risque de dépasser les normes établies). Il convient de noter que la méthode de suppression de la formation de NOx par injection d'ammoniac ou d'urée comporte le risque de pénétration d'ammoniac dans les gaz de combustion. Pour éviter cela, il faudra peut-être installer des capteurs d'ammoniac coûteux et un système de contrôle de l'injection, et - en cas de variations de charge importantes - système complexe l'injection, permettant d'injecter la substance dans une zone à bonne température (par exemple, un système de deux groupes d'injecteurs installés à des niveaux différents) ;

Les systèmes d'épuration des gaz, y compris les systèmes de suppression ou d'élimination des NOx et des SOx, fonctionnent uniquement dans une certaine plage de températures. Si les réglementations sur les émissions exigent l’utilisation de tels systèmes, la coopération avec les systèmes de récupération peut s’avérer difficile et peu rentable ;

Dans certains cas, les autorités locales fixent une température minimale des gaz de combustion à l'extrémité de la cheminée pour garantir une dispersion adéquate des gaz de combustion et l'absence de panache. De plus, les entreprises peuvent, de leur propre initiative, adopter de telles pratiques pour améliorer leur image. Le grand public peut interpréter la présence d'un panache de fumée visible comme un signe de contamination environnement, alors que l'absence de panache de fumée peut être considérée comme un signe production plus propre. Ainsi, dans certaines conditions météorologiques, certaines entreprises (par exemple, les usines d'incinération des déchets) peuvent chauffer spécialement les gaz de combustion avant de les rejeter dans l'atmosphère, en utilisant du gaz naturel. Cela conduit à une consommation d’énergie gaspillée.

Efficacité énergétique

Plus la température des fumées est basse, plus le niveau d’efficacité énergétique est élevé. Cependant, réduire la température des gaz en dessous d’un certain niveau peut poser certains problèmes. En particulier, si la température est inférieure au point de rosée acide (la température à laquelle se produit la condensation de l'eau et de l'acide sulfurique, généralement entre 110 et 170 °C selon la teneur en soufre du carburant), cela peut entraîner de la corrosion. surfaces métalliques. Cela peut nécessiter l'utilisation de matériaux résistant à la corrosion (de tels matériaux existent et peuvent être utilisés dans des installations utilisant du pétrole, du gaz ou des déchets comme combustible), ainsi que la collecte et le traitement des condensats acides.

La période de récupération peut varier de moins de cinq ans à cinquante ans en fonction de nombreux paramètres, notamment la taille de l'installation, la température des fumées, etc.

Les stratégies énumérées ci-dessus (à l'exception du nettoyage périodique) nécessitent un investissement supplémentaire. La période optimale pour prendre une décision sur leur utilisation est la période de conception et de construction. nouvelle installation. Parallèlement, il est également possible de mettre en œuvre ces solutions dans une entreprise existante (s'il existe l'espace nécessaire pour installer les équipements).

Certaines applications de l'énergie des gaz de combustion peuvent être limitées en raison des différences entre les températures des gaz et les besoins énergétiques. certaine températureà l’entrée d’un procédé consommateur d’énergie. Le montant acceptable de cette différence est déterminé par un équilibre entre les considérations d’économie d’énergie et le coût des équipements supplémentaires requis pour utiliser l’énergie des gaz de combustion.

La possibilité pratique de récupération dépend toujours de la disponibilité application possible ou consommateur pour l’énergie reçue. Les mesures visant à réduire la température des gaz de combustion peuvent augmenter la formation de certains polluants.



 


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