Dimnik

Pri vseh ogrevanjih, pri katerih sprejema vir toplote svojo energijo od zgorevalnega procesa (kurjenje z lesom, premogom, oljem), igra odvajanje zgorevalnih produktov, skozi dimnik, poleg tega, da odstranjuje dimne pline, še eno važno vlogo. Ker so segreti plini (tudi segreti zrak) lažji, kot okoliški zrak, se dvigajo (vzgon). Odvajanje dimnih plinov skozi dimnik povzroča torej, v kuriščih, določen vlek, ki je večji, čim višji je dimnik in čim višja je temperatura dimnih plinov kurišč, ki so priključena na ta dimnik.

Dimnik za centralno ogrevanje ima nalogo, da odvaja iz kurišča zgorele pline in da ustvarja potreben vlek. Posledica tega je podtlak v kurišču, v katerega vteka okoliški zrak, potreben za zgorevanje.

Dimni plini imajo višjo temperaturo kot zunanji zrak, zato so specifično lažji in se dvigajo. Statični tlak iz dimnika:

• p_s    - Statični tlak
• h   - višina dimnika
• Q_h  - gostota zunanjega zraka
• Q_t   - gostota dimnih plinov

Slika 1 - Kompletni dimnik

 Tlak je torej odvisen od višine dimnika in razlike gostot dimnih plinov in zunanjega zraka. Če je hladneje, bo tlak močnejši, prav tako, če so dimni plini bolj vroči.

 Tlak mora premagati upore pri pretoku dimnih plinov. Zaradi trenja ob stene dimnika se lahko zgodi, da je koristni tlak premajhen. Koristni tlak se lahko izračuna:

 p_k  =  p_s  -  p_d  -  D p_R

 p_k  -  koristni tlak  statični tlak

 p_s  =  h (_Qh  -  _Qt)  -  statični tlak

p_d  = Q_t * V² / 2 - dinamični tlak iz dimnika

 v - hitrost dimnih plinov na izstopu iz dimnika

D pR   - vsota tlačnih izgub zaradi trenja v ravnih kanalih (dimniku)

 

Slika 2 - Skupinski dimnik

 Koristni vlek mora zagotoviti zadosten podtlak v kurišču. Dimni plini naj se v dimniku čimmanj ohlajajo. Dimniki naj bodo po možnosti v notranjih zidovih stavbe. Dimne tuljave naj grejejo ena drugo (slika 2).

 Dimne tuljave naj dajejo čimmanj upora. Zato naj bodo znotraj gladke (slika 1). Idealni presek dimnika je okrogel. Če so dimniki zidani iz opek, so ponavadi kvadratnega ali pravokotnega preseka. Znotraj dimne tuljave niso ometane, ker bi omet sčasoma odpadel in bi se močno povečala hrapavost. Stiki med opekami so skrbno izvedeni, da ne vdira v tuljavo zunanjii zrak, in da je ta čim bolj gladka. Tuljave naj bodo navpične. Če jih moramo odklanjati od vertikalne smeri, jih smemo nagniti maksimalno za 30° in to vedno v isto smer. Opeke naj bodo vedno pravokotne na smer tuljave.

Slika 3 - Okrogli keramični dimnik

 Večina dimnikov je narejenih iz keramičnih elementov z okroglo cevjo. Vgradimo jih v zid ali samostojno in tvorijo tuljavo. Stena take tuljave je zato bolj gladka, presek je okrogel (manjša površina za trenje plinov). Izkoristek je večji, ker je manj uporov, dimne pline pa lahko bolj ohladimo. Seveda pa jih ne ohlajamo pod 120° C, ker bi vodna para kondenzirala in kot spojina z žveplovim dioksidom H₂SO₄ močno poškodovala dimnik.

Slika 4 - Tok zraka nad streho

 Kurišče naj bo po možnosti neposredno priključeno na dimno tuljavo. Kjer to ni mogoče, vodi od kotla do dimne tuljave dimni kanal. Kanal naj se dviguje proti dimni tuljavi, prehod vanjo naj bo zaokrožen. Kanal naj ima dovolj debele stene, oziroma toplotno izolacijo, da se dimni plini  ne ohladijo preveč.

 Kjer dimnik predre streho, moramo stik zatesniti. Vlaga, ki prodira v stavbo ob dimniku, prenaša s seboj usedline dimnih plinov, katran, ki se izloča potem na stenah dimnika, v bivalnih prostorih. Poleg tega dimnik razpada.

 Najbolje je, če predre dimnik streho na slemenu. Če to ni mogoče, mora segati nad »mrtvi prostor«, kjer nastane zaradi vetra nadtlak (glej sliko 4).

Slika 5 - Višina dimnika nad ravno streho

Tak nadtlak bi sicer potisnil dimne pline po dimniku navzdol in zgorevanje bi bilo ovirano. Prav tako ne sme biti dimnik v »senci« višjih objektov. Višina dimnika nad ravno (glej sliko 5) ali poševno streho (slika 5) mora biti točno izračunana in dovolj visoka.

Slika 6 - Višina dimnika nad poševno streho

 Dimnik zaključimo s primerno kapo. Enostavna betonska plošča daje najmanj upora pri izstopu plinov. Strah pred dežjem je odveč, saj se pri normalno uporabljenem dimniku ta vlaga takoj posuši. Vse migajoče zaščite in kape, pokrovčki itd., pri zidanih dimnikih močno ovirajo izstop dimnih plinov in so dovoljene le, če je dimnik dovolj visok in ima zato dovolj močan vlek.

 Če je dimnik prenizek, si lahko v vetrovnih krajih pomagamo z raznimi nastavki. Kadar veter piha, sesa zrak iz  dimne  tuljave, kadar pa ne piha, je seveda vlek še manjši, saj se koristna višina dimnika zmanjša. Razni »petelini«, ki se obračajo z vetrom, so dobri, vendar le, če so negovani in se res lahko obračajo. Če jih zanemarimo, je še slabše, kot če jih ne bi bilo.

 Presek dimnika

Presek dimnika mora biti zadosten, da odvaja vse dimne pline s primerno hitrostjo. Približna enačba:

Ø Ad  =  0,035  ------                         Ö h

A_d  [cm²]  -  presek dimnika

     Ø [W]  -  toplotni tok iz kurišča

     h [m]   -  vošina dimnika

Pri keramičnih dimnikih z okroglim presekom izberemo primerno velikost. Primerno velikost keramičnega dimnika za kurjenje z nadtlačnim oljnim ali plinskim gorilnikom, lahko najdemo v preglednici št. 1.

Preglednica 1: Premer keramičnega dimnika za kotle z nadtlačnim oljnim in plinskim gorilnikom.

Če je vlek premajhen, si pomagamo z umetnim vlekom, ventilatorjem. Tudi pri nadtlačnih oljnih gorilnikih je v kurišču nadtlak, ki dimne pline poriva v dimnik, in je zato lahko presek dimnika manjši, ker je hitrost dimnih plinov večja.

Rastoči stroški del in vse večja hitrost gradnje, silita k uvajanju montažnega načina gradnje. S prehodom na serijsko proizvodnjo posameznih, veliko formatnih gradbenih elementov, lahko v dobršni meri zmanjšamo stroške dela.

Dimniki proizvajalca Schiedel in številnih drugih proizvajalcev, z dimniško cevjo iz nerjaveče pločevine, zapolnjujejo vrzel pri ekonomični gradnji visokih, več etažnih objektov. Njihova izdelava je prilagojena zahtevam montažne gradnje.

Montažni dimnik

Vse bolj rastoči stroški dela in hitrost gradnje dimnika silita uporabnike k izvajanju montažnih dimnikov. Montažni dimniki z dimniško cevjo iz nerjaveče pločevine zapolnjujejo vrzel pri ekonomični gradnji visokih, več etažnih objektov. Njihova izdelava je prilagojena zahtevam montažne gradnje. Tako lahko danes kupimo dimnik z začetnim setom, kjer je na paleti pripravljen ves potrebni material, za izgradnjo dimnika do višine 6,33 m.  

Montažni dimniki so zelo primerni za uporabo pri nizkotemperaturnih in kondenzacijskih kotlih, novejše generacije. Tako lahko v dimniku nastanejo večje količine kondenza, ki jih je potrebno iz dimnika odvajati. Zaradi tega, se lahko do dimnika dovede odtočna cev, ki je povezana s kanalizacijo. Pri tem je potrebno biti pozoren na morebitne predpise, glede omejitve maksimalne moči kurišča, do katere je možno povezavo s kanalizacijo izvesti brez uporabe nevtralizacijske posode!

Na sliki 8 je prikazan sistem ADW TecnoStar podjetja Schiedel, ki je sestavljen iz notranje dimne cevi, zunanje nosilne cevi - oboje iz nerjaveče pločevine, ter vmesne toplotne izolacije debeline 25 mm.

Prednosti montažnega dimniškega sistema:

• univerzalna uporabnost za vse vrste goriv in izvedb kotlov
• odpornost na visoke temperature dimnih plinov
• neobčutljivost na kondenzacijo dimnih plinov
• korozijska obstojnost
• garancija, tudi do 30 let

 

Slika 8 - Schiedel ADW TecnoStar dimna naprava

 Dimnike iz nerjaveče, jeklene pločevine, najpogosteje uporabljamo pri sanaciji obstoječih dimnikov in za gradnjo novih (glej sliko 8). Pri vgradnji, oziroma rekonstrukciji, dimovodnih instalacij je potrebno upoštevati ustrezne predpise in standarde. Pri načrtovanju dimovodnih napeljav je potrebno upoštevati še zahteve požarne varnosti, sanitarne varnosti, ter možnosti izvajanja dimnikarskih storitev, ker dimovodne naprave, razen tega, da bistveno vplivajo na pravilno in varno delovanje kurilne naprave, predstavljajo tudi potencialno nevarnost za okolico.

Slika 7 - Dimnik izdelan iz nerjaveče jeklene pločevine se najpogosteje uporablja pri snacijah

Vzdrževanje in čiščenje dimnika

Dimnik je namenjen odvodu dimnih plinov, zato ga je potrebno skupaj z ostalimi dimovodnimi napravami redno čistiti. Za čiščenje dimnika in dimovodnih naprav je zadolžen dimnikar, ki delo opravi strokovno. Delo pri čiščenju dimnika je namreč lahko tudi nevarno, saj se je potrebno povzpeti tudi na streho. Običajno pa tudi nimamo vsega potrebnega orodja za kakovostno izvedbo del. Pri kurjenju na trdna in tekoča goriva je potrebno dimnik čistiti enkrat mesečno, pri plinastih gorivih pa vsaj dvakrat v ogrevalni sezoni.

Slika 8 - Dimnikar

Za boljši izkoristek kotla in manjše toplotne izgube v času mirovanja kotla se priporoča vgradnja termične lopute, ki jo vgradimo v dimno cev, med kotlom in dimnikom. Motorne lopute vgrajujejo pri tlačnih plinskih ali oljnih gorilnikih, pri pretočnih grelnikih in atmosferskih gorilnikih, pa se vgradi bimetalna loputa.

Ne glede na to, kakšno gorivo se uporablja, bi morala biti pred začetkom kurilne sezone očiščena in pregledana vsaka kurilna naprava. Med kurilno sezono se opravljajo le redna čiščenja dimnikov, ki so odvisna od vrste goriva. Pri pečeh na kurilno olje in plin, poleg letnega pregleda pred kurilno sezono ni predpisano dodatno čiščenje med samo kurilno sezono. Je pa potrebno pri pečeh na trdna goriva in lesno biomaso, zaradi tvorjenja saj in drugih produktov, napravo čistiti vsaka dva meseca.

Dimnikar med svojim obiskom očisti kotel, dimni kanal, ter dimnik, saj se med obratovanjem preko kurilne sezone v njih naberejo saje in razni stranski produkti zgorevanja. Pri čiščenju dimnika in dimnega kanala, dimnikarji še pregledajo tudi vse revizijske odprtine in mesta, na katerih bi lahko prišlo do uhajanja dimnih plinov v prostor. Če pri tem opazijo kakršnekoli nepravilnosti, pisno opozorijo lastnika, s tako imenovanim mnenjem o ustreznosti dimne napeljave, lastnik pa mora te nepravilnosti pred začetkom kurilne sezone odpraviti.