Почему тяга в камине зимой больше, чем летом?

В предлагаемом обзоре рассматривается, почему тяга в камине зимой обычно больше, чем в летний сезон, дополнительные факторы, определяющие работоспособность оборудования, способы предотвращения обратного хода дыма при эксплуатации топки.

При каких условиях возникает тяга?

Рассматривая, почему тяга в камине лучше зимой, важно учитывать факторы, определяющие возникновение данного явления. Здесь работают законы физики. Чтобы дым нормально вытягивало в дымоход, должна быть обеспечена разница температур внизу, на уровне очага, и вверху, куда отводятся продукты горения.

Для наглядной демонстрации этого процесса характерен опыт, который демонстрируют школьникам начальных классов на уроках физики. Если в помещении слегка приоткрыть дверь, а рядом с проемом на разной высоте расположить три зажженные свечи, язык пламени верхней из них будет направлен наружу из комнаты, а нижней — внутрь. Это показывает, что огонек на нижней свечке отклоняется в противоположном направлении от двери, в связи с соответствующим направлением воздуха с низкой температурой.

Формирование тяги обусловлено действием законов физики. Основополагающее правило сформулировал еще Архимед, а его закон распространяется не только на жидкости, но и на газы.

В связи с меньшим весом горячего воздуха, по сравнению с холодным, дым поднимается, выталкиваемый разницей давлений. В зимний сезон контраст температур более выражен, что способствует интенсивному формированию потока дымовых газов наружу из дымоходного канала.

По мере нагрева, плотность воздуха снижается, вызывая его разреженное состояние, с соответствующим снижением давления. Отсюда — тяга в дымоходе, образующая поток продуктов горения, выходящих в окружающую среду.

Влияние дополнительных факторов

При монтаже каминной топки учитывают законы физики, но не стоит полагаться исключительно на природные силы, поскольку в силу влияния различных факторов разница давления даже при достаточном перепаде температур внутри и снаружи помещения может не обеспечить должной тяги.

Зимой, когда воздух на улице существенно холоднее, чем в горящем очаге, дым вытягивается достаточно уверенно. Но интенсивность этого потока зависит и от некоторых дополнительных условий:

• протяженности дымоходного канала; чем длиннее труба, тем больше значение вытягивающей силы в камине; но если установить слишком высокий дымоход, одновременно возрастает интенсивность процесса горения в топке, что приведет к неоправданному увеличению расхода топлива при незначительной теплоотдаче — вместе с дымом в атмосферу будет уходить тепло от очага; по общепринятым нормам высота трубы должна составлять не менее пяти метров от нижней части топки, а недостаточно высокое дымоотводное сооружение может стать причиной низкой эффективности выталкивающей силы продуктов горения;
• площади поперечного сечения дымоходного канала; даже если разница давлений обеспечена, при узком проходе создается повышенное сопротивление прохождению воздушного потока; если дымоход слишком широкий, эффективность отопления окажется недостаточной, поскольку тепло будет уходить в атмосферу.

Кроме перечисленных условий, играют большую роль прочие сопутствующие обстоятельства — направление розы ветров и интенсивность процессов по распределению воздуха в соответствующем районе, конструкция крыши, пространственное ориентирование дымохода и другие факторы.

Если держать помещение, где работает камин, герметично закупоренным, внутри комнаты снизится давление, что при определенных условиях может вызвать обратную тягу за счет искусственного создания разрежения. Поэтому при зажженной каминной топке нужно обеспечить приток свежего воздуха надлежащей вентиляцией.

Перед установкой камина разрабатывают проектную документацию, учитывающую технические характеристики монтируемого оборудования, особенности исполнения строительных конструкций, текущие условия климата в регионе и другие параметры. Исходя из этих факторов, в проекте закладывают необходимую высоту дымоходной трубы, площадь каналов для эффективной работы системы по отводу продуктов горения.

Способы избежать обратной тяги

Если владелец решил зажечь камин летом, чтобы создать уютную обстановку в доме, не исключено, что дым потянет не на улицу, а обратно в помещение. Кроме задымления комнаты, что достаточно неприятно, подобная ситуация грозит отравлением угарным газом, поступающим вместе с продуктами горения. Основная опасность в том, что это вещество, создающее реальную угрозу для жизни, лишено вкуса и запаха, и выявить его присутствие в воздухе не представляется возможным без использования специальных приборов.

При использовании камина закрытого типа, неправильное направление воздушного потока в дымоходе можно определить по интенсивному отложению копоти на стекле топки. Движение дымовых газов в обратную сторону может быть обусловлено следующими причинами:

• условиями климата, когда на улице слишком тепло, что не обеспечивает необходимой разницы давлений для вытягивания продуктов горения из топки;
• некорректной настройкой положения шиберных заслонок и дверцы в поддувало — эти средства используют в ситуации, когда тяга чрезмерная, чтобы снизить интенсивность выхода тепла в атмосферу, для увеличения теплоотдачи камина.

Избыточность вытяжного усилия можно определить по сильному шуму в дымоходном канале в процессе горения каминной топки, когда создаются сильные завихрения.

Скорость ветра может как усиливать вытяжку, так и отрицательно влиять на вытягивающую силу. При определенном направлении воздушного потока, дым нередко «загоняет» обратно в дымоход, что создает неудовлетворительные условия для корректной работы отопительного оборудования. Чтобы предупредить это явление, сверху на дымовой трубе устанавливают защитный колпак.

Если ветер дует, параллельно земле, это способствует увеличению тяги за счет снижения давления. Иногда при такой погоде нарушается нормальный режим газовых каминов, когда чрезмерное выталкивающее усилие «отрывает» пламя от форсунок горелки, и очаг непроизвольно гаснет.

В больших домах, где имеются окна, расположенные выше каминной топки, при условии сообщения открытых проемов с отапливаемым помещением, дым может пойти внутрь комнаты. Это явление возможно, если скорость потока сквозняка превышает вытяжное усилие дымохода — дым пойдет по пути наименьшего сопротивления.

Проверка тяги

Даже при правильном расчете проекта и выполнении строительных работ, владельцу необходимо контролировать достаточность тяги в дымоходе, чтобы избежать обратного хода дыма при розжиге камина. Профессионалы пользуются анемометром — прибором, определяющим скорость воздушного потока. Но в бытовых условиях владельцы отопительного прибора вряд ли будут использовать специальное контрольное оборудование. Достаточность тяги можно определить по следующим особенностям цвета пламени и протекания процесса горения:

• в нормальной ситуации огонь с золотистым отливом, выбрасывает вверх языки;
• при излишнем перепаде давлений усиливается гул, а пламя становится белым;
• оранжевая расцветка огня предупреждает о том, что теплый воздух движется слишком медленно.

Если при строительстве допущены ошибки в конфигурации дымоходного канала, проблему можно решить, установив регулятор тяги. Это принудительная вытяжка, отводящая дым под воздействием вентилятора.

Обратная тяга — неприятное и опасное явление, которое необходимо исключить при эксплуатации камина. Проблемы с вытягиванием дыма особенно актуальны, если разжигать топку летом, учитывая особенности физики в теплое время года. Поэтому если дым пошел внутрь комнаты, и решить вопрос с нормальной вытяжкой не удается, лучше отказаться от использования топки до наступления холодов или вызвать специалиста для определения дополнительных причин появления обратной тяги.