Equipamento de aquecimento e sistemas de engenharia | No.4 (54) ‘2011
Muitas vezes, ao construir chaminés, são cometidos erros que podem ser muito caros e até levar a consequências irreparáveis. Além disso, o dono da casa percebe falhas às vezes muito tarde, quando começa a sentir alguns inconvenientes ao usar o fogão ou a lareira. As pessoas têm que gastar dinheiro na eliminação oportuna de problemas emergentes ou na reforma do canal de fumaça, porque sua operação inadequada é perfeitamente capaz de causar um incêndio.
Na maioria das vezes, os erros cometidos na seleção, projeto e instalação dos sistemas de evacuação dos gases de combustão levam a uma interrupção da tiragem ou destruição das paredes da chaminé, o que pode causar um incêndio nas estruturas do edifício adjacentes. As razões para esse fenômeno desagradável podem ser muito diferentes.
Independentemente do material de que seja feita a chaminé, o corte do tubo deve elevar-se acima da superfície externa da cobertura até a altura recomendada pelos documentos normativos - SNiP 41-01-2003, parágrafo 6.6.12; a cabeceira da estrutura é coroada por um defletor, que protege com bastante eficácia o canal da precipitação atmosférica e aumenta a força de tração devido à sucção da fumaça pela energia eólica
Onde o vento vai, há fumaça
A violação da tiragem da chaminé é devido à força insuficiente ou excessiva. Em ambos os casos, o fogão ou a lareira já não correspondem às expectativas dos proprietários: o combustível acende-se e apaga-se mal e a fornalha fumega. As razões para esta situação podem ser:
• altura muito baixa de toda a chaminé ou parte dela que se eleva acima do telhado da casa; • seção incorretamente selecionada do duto da chaminé: se a passagem for muito estreita, não é fornecida toda a massa dos gases formados, e se a passagem for muito larga, as paredes da chaminé esquentam mais, pode ocorrer turbulência e frio o ar da rua pode formar fluxos reversos; • isolamento insuficiente do tubo; • comprimento ou ângulo de inclinação excessivo dos troços da chaminé que se desviam da vertical, especialmente na parte superior da conduta; • falta de ar necessário para a combustão normal: um duto de alimentação adicional deveria ter sido fornecido no projeto da chaminé.
A evacuação dos gases de combustão e o fornecimento de ar de combustão em caldeiras modernas de baixa temperatura são organizadas usando dutos de gás coaxial
Com uma altura insuficiente da chaminé acima do telhado, a corrente de ar frequentemente vira - isto é devido ao vento. Na crista do telhado surgem turbulências do fluxo de ar, que é direcionado para baixo e, se a saída da chaminé estiver localizada na encosta de sotavento, é capaz de soprar os gases de combustão de volta para a chaminé.
Para evitar o sopro, a sua extremidade deve: • elevar-se a não menos de 0,5 m acima de um telhado plano, bem como de uma cumeeira ou parapeito de uma estrutura inclinada, se não estiver mais de 1,5 m acima deles; • estar localizado a não mais baixo do que um cume ou parapeito, se for de 1,5 a 3 m deles; • estar acima (ou no nível) de uma linha traçada da crista para baixo em um ângulo de 10 ° com o horizonte, se o tubo estiver a mais de 3 m de distância da crista.
Um ventilador especial instalado no interior da chaminé proporcionará a força de tração necessária, e o dispositivo, montado em forma de bocal no topo da chaminé, também atuará como defletor
O vácuo na chaminé necessário para criar uma boa tiragem depende de sua altura. O valor mínimo permitido para este parâmetro é 5–5,5 m da grelha do forno até o corte superior do tubo.Tais requisitos são fáceis de levar em conta no processo de construção de uma casa de um ou dois andares, no entanto, sua observância é carregada de algumas dificuldades na instalação de uma lareira no andar superior do sótão: a altura dos tetos e do sótão pode ser insuficiente.
A boa tiragem também depende de uma área da seção transversal da chaminé calculada corretamente, selecionada de acordo com a potência do gerador de calor. A baixa temperatura dos gases de exaustão, por exemplo, no caso da utilização de caldeiras modernas de baixa temperatura, são utilizados exaustores elétricos de fumaça para aumentar a eficiência do canal de fumaça, instalado na extremidade superior da estrutura e representando um ventilador, o as lâminas são montadas em um eixo vertical. O dispositivo remove à força os produtos de combustão do tubo, aumentando o vácuo no tubo e, assim, fornecendo a força de tração necessária.
Para proteger os locais onde o telhado passa pela chaminé, são utilizados forros especiais
Alternativamente, pode-se observar uma eficiência insuficiente do funcionamento da chaminé devido ao resfriamento muito rápido dos gases de combustão: isso acontece com frequência principalmente na estação fria com isolamento térmico insuficiente das paredes dos tubos. Aliás, às vezes, para restaurar o empuxo necessário, basta isolar uma seção relativamente pequena da estrutura em sua parte superior.
Desvios inadmissíveis do duto em relação à vertical também são uma fonte de problemas na evacuação de fumaça. De acordo com as normas, quando se utilizam geradores de calor a lenha, eles não podem ultrapassar 30 ° em áreas de até 1 m de comprimento. As chaminés às quais estão conectadas as lareiras com lareira aberta devem ser de escoamento direto e estritamente verticais, e isso regra não pode ser violada em nenhum caso. Essas restrições estão associadas a um aumento do risco de incêndio de tais focos, e a boa tração serve como uma certa proteção contra a ignição de objetos e estruturas próximas.
As principais ferramentas de um limpador de chaminés são uma bola de metal presa a um fio e uma escova. A escova especial com cabo dividido limpa a chaminé de maneira mais eficaz
Acontece que no inverno sopra de uma lareira que não funciona, puxa o frio, ou seja, o ar gelado entra na sala vindo da rua. Isso acontece quando a tampa externa da chaminé está localizada abaixo da extremidade da coifa. Às vezes, por causa do sótão muito grande e mal isolado. Mas a principal razão é a falta de um fluxo de ar devidamente organizado para as divisões, o que leva a uma diminuição da pressão dentro da casa em comparação com o exterior. As leis da física são implacáveis: a compensação da queda resultante é feita da maneira mais simples e acessível, ou seja, pela chaminé.
Uma tiragem excessiva na tubulação leva a uma combustão muito rápida e ineficaz do combustível: muitas vezes, esse processo é acompanhado por uma emissão ativa e muito perigosa de faíscas sobre o telhado. No entanto, ajustar a posição da porta deslizante ajudará a lidar com este fenômeno desagradável.
Tecnologia France-Turbo: motor elétrico de turbina dentro do duto de combustão
Chaminés montadas no topo
Esse tipo é um dos mais comuns. Ganhou popularidade devido ao seu design simples, e também devido ao fato de que uma variedade de materiais pode ser utilizada para sua construção. De acordo com o princípio da orientação no espaço, os tubos de embalagem são divididos em verticais e horizontais. O primeiro tipo é encontrado com muito mais frequência, no entanto, tem duas desvantagens principais. Em primeiro lugar, os produtos da combustão são retirados a uma velocidade elevada, pelo que a transferência de calor da chaminé é muito baixa e, em segundo lugar, se a tecnologia de construção não for seguida, é possível um ligeiro fumo da sala. O segundo tipo, ao contrário do primeiro, tem alta transferência de calor, pois os produtos da combustão ficam mais tempo nos canais de saída, mas é mais difícil de cuidar devido ao fato de nele se depositar muita fuligem, que deve ser limpo regularmente.
Oferecemos um vídeo sobre como instalar uma chaminé Sandwich.
Para cada bombeiro
Tendo em conta a elevada força de impulso característica das chaminés de escoamento direto das lareiras com recuperador aberto, de forma a evitar o acendimento da cobertura, principalmente em materiais combustíveis, recomenda-se equipar as cabeças da chaminé com corta-faíscas. Pelas mesmas razões, de acordo com as normas, a distância das superfícies externas de dutos de chaminés de tijolo ou concreto para vigas, ripas e outras partes inflamáveis do telhado deve ser de pelo menos 130 mm, e de tubos de cerâmica sem e com isolamento térmico - 250 e 130 mm respectivamente. Nos locais por onde passam chaminés de tijolos ou tetos de materiais combustíveis, as distâncias entre eles são normalizadas. Para estruturas desprotegidas, é escolhido pelo menos 500 mm, e para estruturas protegidas - pelo menos 380 mm. Neste caso, estamos a falar da construção de corte, que é típica das estruturas de chaminés de tijolo. Mas para os modernos sistemas de chaminés modulares (tipo sanduíche de aço com uma camada interna de lã de basalto, cerâmica concêntrica, etc.) não existem padrões claros, portanto, ao instalá-los não há nada a fazer a não ser seguir as instruções dos fabricantes.
A fuligem depositada nas paredes das chaminés interfere na descarga normal dos gases de combustão e pode inflamar, causando um incêndio.
É possível conectar fogões a chaminés utilizando chaminés com comprimento não superior a 0,4 m. Ao mesmo tempo, uma distância de pelo menos 0,5 m do topo deste elemento ao teto feito de materiais combustíveis deve ser mantida no ausência de proteção contra ignição e pelo menos 0,4 m - se disponível. De acordo com os mesmos padrões, a parte inferior do conector em questão é removida do piso de combustível em 0,14 m ou mais. As chaminés são, obviamente, feitas de materiais incombustíveis.
Conformidade material
As caldeiras de aquecimento modernas são caracterizadas por alta eficiência térmica: quase todos os modelos a gás, combustível líquido e até mesmo combustível sólido têm uma eficiência de pelo menos 84%, e geralmente ultrapassa 90%, e os modelos de condensação são os "campeões" nesta área.
Os sistemas de chaminés de aço e cerâmica no interior dos edifícios são colocados em poços, cuja presença é recomendada na fase de projeto da casa
Esse desempenho tem um efeito benéfico sobre o meio ambiente: devido a uma combustão mais completa do combustível, o nível de emissões nocivas para a atmosfera é minimizado, o que também ajuda a economizar recursos energéticos e dinheiro para o usuário. No entanto, a consequência inevitável desta perfeição técnica é a baixa temperatura dos gases de combustão, que pode ser tão baixa quanto 100-120 ° C. Não só provoca uma deterioração da tiragem, como também leva à formação de condensado, que se instala nas paredes da chaminé devido à presença de vapor de água nos fumos de escape. Na sua temperatura inicialmente baixa, a condensação do líquido ainda ocorre no interior da chaminé: se esta não teve tempo para aquecer ou não foi inicialmente isolada, então o processo em questão prossegue com especial rapidez. Ao se depositar nas paredes do canal, a água dissolve as substâncias inorgânicas presentes nos produtos da combustão e se transforma em uma mistura extremamente agressiva de ácidos sulfúrico e nítrico.
A chaminé deve ser isolada de estruturas feitas de materiais combustíveis. De acordo com as normas, a chaminé pode desviar-se da vertical em um ângulo de até 30 ° com um comprimento de seção não superior a 1 m
O condensado pode se formar em grandes quantidades, pois na queima de 1 m³ de gás natural, amplamente utilizado como combustível para caldeiras de aquecimento doméstico, são liberados cerca de 2 litros de líquido, na forma de vapor que sai da fornalha junto com os gases de combustão .As chaminés de tijolo revelaram-se extremamente vulneráveis a este efeito: os ácidos citados corroem a superfície do tijolo, penetram na alvenaria, destroem a chaminé e a seguir a decoração da casa, gesso, betão. Por esta razão, tais designs, que se provaram bem quando usados com fogões e lareiras tradicionais, praticamente não são adequados para equipamentos modernos de caldeiras sem algum refinamento. Aqui devem ser utilizadas chaminés de materiais modernos, especialmente concebidos para unidades de aquecimento de baixa temperatura. Os mais difundidos são os tubos de aço - de parede simples, que neste caso são montados no interior de uma chaminé de tijolo, e do tipo "sanduíche" de parede dupla com uma camada intermédia em forma de isolamento mineral não combustível feito de fibra de basalto. Canais concêntricos de cerâmica e sistemas de polímero também são produzidos para esses fins. Existem até designs de chaminés de vidro. A propósito, todos os materiais listados são projetados para uma determinada faixa de temperaturas de operação e nem sempre podem ser usados com fogões ou lareiras, cujo calor é inaceitavelmente alto.
Para evitar as dificuldades e os incómodos associados a reparações extraordinárias de chaminés, deve-se inicialmente selecionar o sistema de fumos tendo em conta as características do gerador de calor e os materiais da chaminé.
Ao instalar o tubo na fachada do edifício, os suportes de fixação são instalados com um degrau de 2,5 m
Para o fabrico de chaminés, os principais fabricantes utilizam o aço inoxidável 1.4571, cujas boas propriedades anticorrosivas são proporcionadas pelo elevado teor de crómio, bem como aditivos à base de molibdénio e níquel. A superfície lisa polida das chaminés de aço inoxidável reduz a resistência aerodinâmica da linha, minimiza a possibilidade de deposição de fuligem e facilita a rápida remoção de condensado, que na maioria desses sistemas flui pela base do tubo, é descarregado para a fornalha através de um sifão, neutralizador ou diretamente, e depois despejado no esgoto.
As chaminés de aço inoxidável, dependendo da sua qualidade, são adequadas para todos os tipos de combustíveis e sistemas de combustão. De acordo com as recomendações dos desenvolvedores, eles podem ser usados tanto em temperaturas de operação de até 600 ° C, quanto em tandem com caldeiras de condensação, onde os gases de exaustão são resfriados abaixo do ponto de orvalho. De acordo com os regulamentos russos, chaminés modulares pré-fabricadas de duas camadas de aço inoxidável com uma camada de isolamento térmico de material incombustível podem ser expostas a temperaturas não superiores a 500 ° C. Deve-se notar que em uma chaminé ou chaminé, ele sobe até 1000 ° C somente quando a fuligem é inflamada, e em casos normais não ultrapassa os já mencionados 600 ° C.
Em sistemas de parede dupla, um material isolante de calor encerrado entre as camadas interna e externa reduz a perda de calor dos gases de combustão através das paredes da chaminé, evitando que eles esfriem abaixo do ponto de orvalho, e a condensação não ocorre. Para evitar que a fumaça penetre pela parede da estrutura, ou seja, a água não condensa pelo lado externo, as modernas chaminés são feitas com design estanque ao gás.
Furos no topo da chaminé e um defletor com turbina mecânica servem para aumentar a tiragem no duto
Chaminés de aço de dupla camada
O mercado russo é oferecido pela Schiedel, Jeremias, Raab e Rosinox (Alemanha), Fineline (Hungria), Camin Wierer (Itália) e outros. Entre os fabricantes russos de produtos semelhantes, também podemos citar a Elits.
Os principais fabricantes de chaminés recomendam o sistema LAS (ar-gás) para aquecimento de apartamentos em edifícios de vários andares. Neste caso, os gases de combustão são retirados pelo tubo interno, e o ar necessário para a combustão do combustível é fornecido à caldeira pelo canal entre ela e as paredes do poço.O uso do LAS possibilita operar unidades de aquecimento a gás em um modo independente da troca de ar na sala, ou seja, esta abordagem é mais consistente com os requisitos do SNiP 41-01-2003 (cláusula 6.2.2), que prescrevem instalação de geradores de calor em apartamentos exclusivamente com câmaras de combustão fechadas. Esses produtos, fabricados a partir de materiais poliméricos, são oferecidos no mercado russo, em particular, pela empresa Viessmann.
As caldeiras de condensação, cada vez mais populares, aproveitam bem o calor latente dos gases de combustão, cuja temperatura, por consequência, cai a tal ponto que não se pode excluir a condensação na chaminé, mesmo com boas condições térmicas isolamento deste último. A Fineline recomenda o uso do liner de polímero Furanflex, de estrutura inteiriça, como meio de combate à corrosão das paredes internas dos tubos das chaminés. Este dispositivo é adequado para proteger dutos de tijolo e aço de qualquer comprimento e pode ser instalado sem quebrar a parede. Ao mesmo tempo, os polímeros não resistem a altas temperaturas, razão pela qual não podem ser usados para remover os gases de combustão dos encaixes de fogões e lareiras.
Ao instalar uma chaminé de aço na saída da estrutura da parede, é necessário instalar fixadores adicionais, além disso, os cotovelos e as curvas não são elementos de suporte, não podem ser pressionados contra as superfícies externas do edifício
A resistência à umidade e ao ambiente quimicamente agressivo é a principal vantagem dos modernos sistemas de chaminés de cerâmica, adequados para trabalhar com qualquer tipo de equipamento de aquecimento. Fabricado em cerâmica técnica de alta qualidade, a chaminé é imune a umidade, ácidos e temperaturas extremas, suportando até 1250 ° C. Essas chaminés são montadas em blocos de cerâmica, e uma conexão confiável à prova de gás é fornecida pelo próprio design do canal em combinação com um selante especial. As desvantagens de tais sistemas são sua massa, volume e alto custo relativamente grandes.
Chaminés tipo parede
Um tubo deste tipo consiste em um ou mais canais interligados, que são dispostos de acordo com o tipo de ventilação. A instalação de uma chaminé de parede é realizada diretamente na própria parede. Pelas características de design, este tipo de chaminé é mais adequado para lareiras de uso exclusivo para fins estéticos.
Chaminé de raiz
No caso dos fogões que têm como finalidade o aquecimento da casa, é preferível não utilizar chaminé de parede, pois contribui para a retirada não só dos produtos da combustão para a rua, mas também do calor.
Tema quente
Nos fogões e lareiras, a temperatura dos gases de escape é bastante elevada e, portanto, é mais razoável usar chaminés de tijolo ou concreto com eles, o que, obviamente, não exclui a possibilidade de usar estruturas de aço ou argila. Em princípio, análogos de cimento-amianto também são adequados, mas de acordo com as normas, os gases de combustão, neste caso, não devem ser aquecidos acima de 300 ° C. É aconselhável prever para cada salamandra uma conduta separada para a chaminé, mas é possível ligar dois encaixes do fogão a uma chaminé se estiverem no mesmo piso. Ao conectar as chaminés, devem prever incisões com altura de pelo menos 1 m do fundo da junta.
Se os fogões só podem ser colocados em edifícios de um ou dois andares, e para geradores de calor em cada andar deve haver uma chaminé, então lareiras de combustível sólido com fornalhas fechadas podem ser instaladas mesmo em edifícios residenciais e públicos de vários andares. Neste caso, devem ser ligados ao sistema de exaustão coletiva de fumos através de um selo de ar com comprimento mínimo de 2 m, que exclui a propagação dos produtos da combustão.
As chaminés de cerâmica técnica são resistentes à umidade e aos ácidos, bem como a temperaturas de até 1250 ° C
Os erros na construção de chaminés de tijolo também podem estar relacionados com a qualidade e características da alvenaria ou com a escolha do tijolo. Neste caso, você não pode usar suas variedades de parede ou partição ligeiramente queimadas. A espessura das juntas de alvenaria não deve ultrapassar 5 mm, não sendo permitida a instalação das barras no rebordo. Erros de cálculo significativos incluem a forma escalonada das seções inclinadas do canal, o que leva à formação de redemoinhos e diminuição do empuxo. Partição imprecisa de tijolos, preparação inadequada da argamassa, presença de vazios nas juntas de alvenaria e juntas verticais duplas - tudo isso causa problemas no funcionamento de chaminés de tijolos.
Na construção de tais estruturas, o uso de tijolos ocos ou porosos não é permitido. Apenas produtos cerâmicos refratários são usados para alvenaria de fornos e lareiras, bem como chaminés. A tecnologia de sua produção prevê a queima a uma temperatura de 1300-1350 ° C, enquanto a cor do produto acabado é diferente - do quase branco ao marrom claro, na maioria das vezes - palha com manchas marrons. Levando em consideração as características de design dos fornos de vários tipos, são produzidos tijolos refratários retos e em forma de cunha (ponta e nervurada).
O estado da chaminé de tijolos deve ser monitorado periodicamente: para simplificar a tarefa, as estruturas são caiadas, pois a fuligem preta, que indica a presença de trincas e vazamentos de gás de combustão, é claramente visível na superfície da luz.
Por que você precisa de uma chaminé?
Todas as chaminés de recuperadores de calor são equipadas de acordo com uma determinada tecnologia, que leva em conta muitas nuances. Ao mesmo tempo, muitas pessoas não dão a devida importância às chaminés, pois pensam que as suas funções são apenas a remoção dos produtos da combustão.
Porém, na prática, as chaminés regulam muitos processos, a saber:
- saída de gases de monóxido de carbono para a rua;
- regulação da velocidade de movimento do fumo pela chaminé;
- transferência de calor adicional e aquecimento da parede que confina com a chaminé.
O desenho da chaminé em cada caso pode ser diferente. Pode ter um formato simples ou pode ser feito de acordo com o princípio de um labirinto de ar. A segunda opção é mais difícil de implementar, no entanto, contribui para um aumento significativo na eficiência do aquecimento da sala. Isso se deve ao fato de que a fumaça quente permanece mais tempo na chaminé, por isso há tempo para liberar mais calor. Uma velocidade baixa é ideal para que não se forme condensação nas paredes do tubo.
Veja também
- Equipamento de aquecimento e sistemas de engenharia | # 3 (53) ‘2011 Caldeiras a pellets Geradores de calor a lenha capazes de operar em modo automático, tendo uma eficiência de mais de 90% e exigindo a limpeza do cinzeiro no máximo duas vezes por ano - isso é possível? Bastante. E neste caso estamos falando de caldeiras a pellets, que conseguiram ganhar uma popularidade bastante ampla nos países ocidentais ...
- Equipamento de aquecimento e sistemas de engenharia | # 2 (52) ‘Previsão Gerenciada de 2011
O clima na casa é formado devido à temperatura, umidade e, em parte, à pressão. Para manter esses parâmetros em um nível confortável, geralmente é utilizado todo um complexo de dispositivos, com uma abordagem padrão incluindo equipamentos de ventilação e ar condicionado, como opção - dotados de algumas funções adicionais ... - Equipamento de aquecimento e sistemas de engenharia | Nº 2 (52) '2011 Aquecedores de água a gás
Os aquecedores de água instantâneos a gás, também chamados de aquecedores de água a gás, são um dos tipos mais antigos de equipamentos domésticos que funcionam com gás natural. O princípio de seu funcionamento não mudou nada desde 1894-95, quando Robert Weillant e Hugo Junkers inventaram e começaram a produzir esses dispositivos muito úteis e ainda bastante difundidos ...
