Чому взимку тяга в каміні більше ніж влітку, причини появи зворотної тяги

Кожен з нас не один раз чув попередження про те, що самостійне будівництво камінів і печей може зазнати фіаско через відсутність нормального виведення диму з приміщення. Для роботи печі, каміна, колонки або котла необхідна хороша тяга в димоході або вентиляційному каналі. Помилки при будівництві можуть безпосередньо вплинути на тягу, що призведе до порушення в нормальному режимі роботи пристрою.

Багато питань виникає щодо тяги. Виявляється, що в ряді позаштатних випадків ми в змозі оперативно вплинути на процес горіння, але щоб наші маніпуляції були хаотичними, розглянемо причини виникнення тяги з тієї точки зору, яку описує нам така наука, як фізика.

Причини виникнення тяги

Ми давно підмітили, що тепле повітря піднімається вгору, а холодний вважається більш важким, цього нас навчили ще в початкових класах. У пам`яті надовго залишився досвід з трьома свічками, які розташували на різній висоті від прочинених дверей в кімнаті. Полум`я верхньої свічки відхилялося з кімнати, а нижній - в кімнату. Цей досвід довів, що знизу надходить потік холодного повітря.

Але назвати причину того, чому тепле повітря піднімається вгору, зможе не кожен. Часто можна почути фразу: «тепле повітря легше холодного». Як її зрозуміти? Адже повітря можна розглядати в різних обсягах. Більш коректно слід говорити, що щільність теплого повітря більше, ніж холодного. В цьому і криється причина виникнення тяги.

Не варто забувати, що поширене явище виштовхує сили (Архимедовой сили) спостерігається в газі, а ті тільки в рідкій субстанції. Фізика цього явища обумовлена ​​різницею тисків вгорі і внизу. Величина сили залежить від щільності виштовхує тіла.

В даному випадку повітря якраз є цим тілом. Нагріте в топці каміна, він розширюється, зменшуючи свою щільність. На нього починає діяти виштовхує сила, лінійно залежить від температури. Звідси і бере початок відоме твердження про поведінку теплого повітря.

додаткові фактори

При будівництві каміна або печі не варто покладатися тільки на фізичне явище, так як існує безліч факторів, здатних поставити під чималий його прояви або звести його до мінімуму. Завдання грамотного майстра полягає в тому, щоб передбачити можливість впливу на тягу в процесі роботи каміна різними засобами. Але для цього він повинен знати, від чого вона залежить.

• Чи помічали ви таку закономірність, що взимку камін легше розпалити без диму, ніж влітку? Відповідаючи на питання, чому тяга в каміні взимку більше ніж влітку, доведеться повернутися до теорії. Виштовхуюча сила залежить не стільки від самої щільності, скільки від різниці цієї величини в верхніх і нижніх шарах. Влітку температура змінюється не так критично при збільшенні висоти. Взимку різниця температур і, отже, щільності позначається більшою мірою. Тому величина сили взимку значно більше.
• Тяга в димоході залежить від довжини його каналу. Чим вище димар, тим більше буде різниця температур. Але занадто висока труба призведе до того, що інтенсивність горіння буде надмірно високою. Тоді різко збільшиться витрата твердого палива без збільшення тепловіддачі. Погана ж тяга може бути причиною дуже низькою труби. Вважається, що висота димоходу, відрахувавши від колосникових грат, повинна становити не набагато більше 5 метрів. Але, зводячи димохід в кожному конкретному випадку, майстер звертає увагу на його орієнтування щодо коника даху, високих споруд, що знаходяться поблизу, враховує напрямок завихрення потоків, яке буває постійним за рахунок особливості розташування будівель.

• Площа димового отвору безпосередньо впливає на тягу. Навіть при високій різниці тисків мала площа може підвищити опір руху повітря. Для нормальної роботи каміна важливо не тільки кількість споживаного повітря, але і швидкість його течії. Тому димоходи будують строго відповідно до розроблених схемами, в яких вказані всі параметри, в тому числі і площа отвору. Надмірно великий за площею канал сприяє виходу корисної енергії з продуктами горіння.

Виведені через димохід продукти горіння і тепле повітря неухильно ведуть до розрідження в кімнаті. Якщо вона герметично закрита, то через деякий час тиск всередині стане менше, ніж зовні і холодне повітря з вулиці разом з димом кинеться назад по димоходу в кімнату. Це явище називають зворотним тягою. Щоб такого не спостерігалося, потрібно забезпечити вентиляцію в приміщенні, надходження порції свіжого повітря.

Як запобігти зворотну тягу

Якщо спостерігається зворотна тяга в каміні, то необхідно терміново вживати всіх заходів для її усунення. Рух повітря зовні через димохід призводить до того, що кімната наповнюється холодом, а при працюючому каміні ще й димом. Нерідко відсутність тяги загрожує отруєнням чадним газом.

Якщо використовується топкова камера закритого типу, то визначити зворотну тягу можна по швидкому покриттю скла кіптявою.

Розділяють два види причин виникнення зворотної тяги. Це короткочасні, які не залежать від конструкції причини. Вони викликані кліматичними змінами або невірними маніпуляціями з заслінками шибера і піддувала. Тут важливо пам`ятати одну ідею - повністю відкриті заслінки ведуть до збільшення тяги. Закриваємо ми їх тільки для економії палива, перешкоди витоку тепла і зменшення інтенсивності горіння.

Сильний вітер може впливати на тягу як позитивному, так і в негативному ключі. Напрямок вітру може так випадково співпасти, що потоки стануть тиснути на піднімаються маси і «заганяти» їх назад в топку. Буде спостерігатися примусова зворотна тяга. Від неї може врятувати тільки захисний ковпак на торці труби. Але якщо напрямок вітру перпендикулярно трубі, то, згідно з відомим нерівності Бернуллі, збільшення швидкості призведе до зниження тиску. Це буде служити додатковим фактором для збільшення тяги. Від такого явища часто страждають власники газового обладнання. Занадто велика тяга «відриває» полум`я і пальник гасне.

У котеджах, де є сходові марші, відкриті вікна, розташовані вище каміна, можуть стати причиною зворотної тяги. Нагріте повітря буде залишати приміщення таким способом, в якому менше опір, тобто, через вікно.

Навіть якщо будівельні роботи по монтажу каміна виконані вірно, все одно необхідно тримати рівень тяги під постійним контролем. Але як перевірити тягу в димоході?

Професійні майстри використовують прилад анемометр. У повсякденному житті його навряд чи використовують, тому доводиться задовольнятися народними методами. Колір полум`я і характер горіння багато про що можуть сказати.

• Якщо полум`я золотистого відливу, спокійно грає мовами, то можна констатувати нормальну тягу.
• Білий колір поряд з Гудом, супроводжуючим горіння, вказує на занадто великий перепад тиску.
• Помаранчевий колір говорить про низьку швидкості руху теплого повітря.

Конструктивні помилки, що впливають на тягу, можна частково компенсувати, встановивши регулятор тяги. Він представлений стабілізатором або дефлектором або звичайним вентилятором, які примусово змушують продукти згоряння рухатися в потрібному напрямку.