Диаметр дымохода: устройство, материалы, параметры, подключение и расчет

Способы расчета диаметра дымохода для печи на дровах

От оптимального размера сечения и высоты дымохода зависит экономичность и производительность работы печи. Правила СНиП и несколько вариантов расчета помогут вам правильно подобрать размер для дровяной печи в доме.

  • Зачем нужно знать диаметр?
  • Какой должен быть диаметр дымохода для печи?
  • Способы расчетов
  • Точный метод + формула
  • Шведский метод расчета
  • Что делать если сечение дымохода квадратное?
  • Какая должна быть высота трубы дымохода для печи?
  • Зачем нужен этот параметр?
  • Требования СНиП
  • Методика самостоятельного расчета
  • Таблица «Высота печной трубы над коньком»
  • Вывод

Зачем нужно знать диаметр?

Новички не понимают, какое значение имеет сечение дымохода для печи и почему так важно правильно провести расчеты не только внутреннего размера, но и высоту трубы. При разработке индивидуального проекта для автономной системы отопления жилого или производственного помещения, от точности данных зависит уровень тяги и производительность агрегата.

Неопытные строители могут сделать трубу с большим или недостаточным сечением. В любом таком варианте работа отопительного прибора нарушается, и вы просто выбрасываете деньги на ветер. Для оптимальной работы системы отопления дома важно провести точный расчет и ознакомится с рекомендациями нормативных документов.

Какой должен быть диаметр дымохода для печи?

Размер печной трубы можно рассчитать несколькими способами. Самый простой – определение сечения дымохода в зависимости от размеров топочного отсека. Расход твердого топлива определяется по этой характеристике, а исходя из этих данных можно определить объем отработанных газов.

Если у вас открытый вид топки и дымоход изготовлен из стальной круглой трубы – эти величины должны находиться в пропорции 10 к 1. Для примера – габариты топочной камеры 50/40. Такая печь должна оборудоваться дымоходом, сечением 180 мм.

Если изготавливаем трубу из кирпича, ее внутренний размер должен превышать размер дверцы зольника или поддувала в полтора раза. Минимальный размер квадратной полости для удаления газов – 140/140 мм.

Способы расчетов

Точный метод + формула

Рассчитать дымоход для печки, занятие не для новичков. Такую работу лучше доверить профессионалам. Но если вы решили рассчитать этот параметр самостоятельно вам понадобится знание основных данных и нескольких формул:

  1. Для определения кубатуры выходящих газов важно знать мощность отопительного агрегата. Для расчетов применяем формулу:, где:
  • В – коэффициент скорости сгорания твердого топлива. Это значение определяется исходя из данных таблицы №10 ГОСТа 2127;
  • V – уровень объема сжигаемого топлива. Эта величина указывается на бирке промышленного прибора;
  • Т – уровень нагрева отводящихся газов в месте выхода из дымохода. Для дровяных печей — 1500.
  1. Общей площади дымохода. Ее высчитывают исходя из соотношения объемов газов, это значение обозначается «Vr» и скорости их продвижения в трубопроводе. Для бытовой печи, работающей на дровах, это число равно – 2 м/сек.
  2. Диаметр круглой трубы высчитываем по формуле — d² = (4 * Vr) / (π * W), где W – это скорость продвижения газов. Все расчеты лучше выполнять на калькуляторе и внимательно вносить все величины.
Рассчитываем оптимальную величину тяги

Эта операция выполняется для контроля над расчетами оптимальной высоты и сечения дымохода. Такой расчет можно проводить по 2 формулам. Основную, но сложную мы приведем в этой главе, а основную, простую формулу приведем при выполнении пробного расчета данных:

  • С – это постоянный коэффициент, равный для печей на дровах 0,034;
  • литера «а» — величина атмосферного давления. Величина естественного давления в дымоходе – 4 Па;
  • высота дымохода обозначается буквой «h».
  • Т0 – средний уровень температур атмосферы;
  • Тi – величина нагрева отработанных газов при выходе их из трубы.
Пример расчета сечения дымохода

Принимаем за основу:

  • буржуйка работает на твердом топливе;
  • в течение 60 минут в печи сгорает до 10 кг дров лиственных пород деревьев;
  • уровень влажности топлива – до 25%.

Еще раз приведем основную формулу:

Расчет проводим в несколько этапов:

  1. Выполняем действие в скобках — 1+150/273. После вычислений получаем число 1,55.
  2. Определяем кубатуру выходящих газов – Vr= (10*10*1,55)/3600. После вычислений получаем объем, равный 0,043 м 3 /сек.
  3. Площадь трубы дымохода – (4*0,043)/3,14*2. Расчет дает значение – 0,027 м 2 .
  4. Берем квадратный корень из площади дымохода и высчитываем его диаметр. Он равен 165 мм.

Теперь определяем величину тяги по простой формуле:

  1. По формуле расчета мощности высчитываем эту величину – 10*3300*1.16. эта величина равна – 32,28 кВта.
  2. Рассчитываем уровень потерь тепла на каждом метре трубы. 0,34*0,196=1,73 0 .
  3. Уровень нагрева газа на участке выхода из трубы. 150-(1,73*3)=144,8 0 .
  4. Атмосферное давление газа в дымоходе. 3*(1,2932-0.8452)=1,34 м/сек.

Шведский метод расчета

Размер дымохода для печи можно выполнить и по такой методике, но основное назначение шведского метода – расчет дымоходов каминов с открытой топкой.

В этой методике для расчета не используется величина топочного отсека и объем воздуха в нем. Для определения правильности расчета используется график:

Здесь важно соответствие соотношения площади топочного отсека («F») и отверстия дымоотводящей трубы («f»). Для примера:

  • габариты топки 770/350 мм. Высчитываем площадь отсека – 7,7*3,5=26,95 см 2 ;
  • размер дымохода 260/130 мм, площадь трубы – 2,6*1,3=3,38 м 2 ;
  • высчитываем соотношение. (338/2695)*100=12,5%.
  • смотрим в нижней части таблицы величину 12,5 и видим, что расчет длины и диаметра произведен правильно. Для нашей печи необходимо построить дымоход, высотой 5 м.

Разберем еще один пример расчета:

  • топка 800/500 мм, ее площадь – 40 см 2 ;
  • сечение дымохода 200/200 мм, площадь равна 4 см 2 ;
  • рассчитываем соотношение (400/4000)*100=10%.
  • по таблице определяем длину дымохода. В нашем случае, для круглой сэндвич – трубы она должна быть 7 м.

к содержанию ↑

Что делать если сечение дымохода квадратное?

Цилиндрические дымоходы, особенно после появления сэндвич – труб самые распространенные виды устройств. Но при строительстве кирпичной печи приходится выкладывать квадратную или прямоугольную форму.

В таких дымоходах образуются завихрения, препятствующие нормальному прохождению отработанных газов и уменьшающие тягу. Но для дровяных печей или каминов – прямоугольные трубы остаются самой востребованной формой. В таких устройствах не требуется повышенный уровень вытяжки отработанных газов.

Расчет дымохода для дровяной печи с квадратным или прямоугольным сечением производится с учетом соотношения размеров трубы к габариту поддувального отверстия на печи. Такая пропорция – 1/1,5, где 1 – внутреннее сечение трубопровода, а 1,5 габариты поддувала или зольника.

Какая должна быть высота трубы дымохода для печи?

Расчет этого параметра позволяет избежать возникновения обратной тяги и других возможных неприятностей. Этот вопрос регламентируется правилами СНиП и других документов.

Зачем нужен этот параметр?

Для того чтобы понять важность этого фактора разберем подробнее несколько физических законов и последствия неправильно сделанных дымоходов. При прохождении нагретых газов, температура понижается, но теплый воздух или газы всегда поднимаются вверх.

На выходе из трубы температура еще больше снижается. Отработанные газы, находящиеся в трубопроводе с надежным слоем теплоизоляции имеют высокую температуру и столб нагретого дыма, поднимаясь вверх увеличивает тягу в топке.

Разберем ситуацию – уменьшаем внутреннее сечение трубы и увеличиваем высоту трубы над коньком крыши. Если вы думаете, что увеличивается объем нагретого газа, увеличивается время остывания дыма и увеличивается тяга – такое утверждение верно только наполовину. Тяга будет отличной, даже с большим излишком. Дрова будут быстро сгорать и расходы на покупку топлива возрастут.

Чрезмерное увеличение высоты дымохода может вызвать возрастание аэродинамических завихрений и понижения уровня тяги. Это чревато возникновением обратной тяги и выхода дыма в жилые помещения.

Требования СНиП

Длина трубопроводов вытяжки отработанных газов регламентируется требованиями СНиП 2.04.05. правила предписывают соблюдать несколько основных правил монтажа:

  • минимальное расстояние от колосниковой решетки в топке, до защитного козырька на крыше – 5000 мм. Высота над уровнем покрытия плоской крыши 500 мм;
  • высота трубы над скатом крыши или коньком должна соответствовать рекомендованной. Об этом расскажем в отдельной главе;
  • если на плоской крыше находятся постройки, труба должна быть выше. В этом случае, при большой высоте трубы, ее раскрепляют растяжками из проволоки или троса;
  • если здание обустроено системой вентиляции, их высота не должна превышать колпак трубопровода вывода отработанных газов.

к содержанию ↑

Методика самостоятельного расчета

Как самостоятельно вычислить высоту дымового канала, для этого потребуется выполнить расчет по формуле:

  • «А» — климатические и погодные условия в данном регионе. Для севера этот коэффициент равен 160. Значение в других районах вы сможете найти в интернете;
  • «Мi» — масса газов, проходящих сквозь дымоход за определенное время. Эту величину можно найти в документации вашего отопительного прибора;
  • «F» — время оседания золы и других отходов на стенках дымохода. Для дровяных печей коэффициент – 25, для электрических агрегатов – 1;
  • «Спдкi», «Сфi» — уровень концентрации веществ в отработанном газе;
  • «V» — уровень объема отработанных газов;
  • «Т» — разность температур поступающего из атмосферы воздуха и отработанных газов.

Приводить пробный расчет не имеет смысла – коэффициенты и другие величины не подойдут для вашего агрегата, а извлечение квадратных корней потребует скачать инженерный калькулятор.

Таблица «Высота печной трубы над коньком»

Определится с размерами труб без проведения сложных расчетов поможет таблица высоты печной трубы над крышной конструкции. Сначала разберем подбор длины трубы для плоских крыш.

Подбор длины трубы для плоских крыш.Мин. высота трубы в мм
На крыше отсутствуют парапеты и другие строения и устройства.1200.
На крыше построен защитный бордюр или другие конструкции и расстояние до них до 300 мм.1300.
Превышение над другими вентиляционными трубопроводами500. Минимальное расстояние до вентиляционной шахты – 5000.
Для скатных видов крышных конструкций.Мин. высота трубы в мм
Дымоход выходит на крышу на расстоянии 1500 мм от конька.500.
Труба находится на расстоянии от конька 1500-3000 мм.Труба выводится до уровня конька крыши.
Расстояние от конька до места прохода трубопровода вытяжки свыше 3000 мм.Откладываем от полости конька 10 0 . Верх трубы должен находиться на уровне этой линии.

Вывод

Выполнив расчет или определив размер по таблице, вы не только обезопасите ваш дом от возникновения пожаров, но и значительно сэкономите на топливе. Главное внимательно и ответственно выполнить монтаж и комфорт и уют в доме будет обеспечен.

Способы расчета правильного диаметра дымохода

Печка и дымоход – единые компоненты системы. Если топка сложена неправильно, она может дымить, плохо прогреваться, то же самое можно сказать о трубе. Одно из главных условий правильного функционирования канала для отвода газов – диаметр дымохода. В нем должна создаваться определенная тяга, этого можно добиться только путем согласования мощности котла и самого дымаря.

  1. Как устроен дымовывод
  2. Из чего изготавливают трубы
  3. Разновидности систем
  4. Параметры дымовывода
  5. Как рассчитать диаметр дымохода
  6. Для банной печи
  7. Для котельного газового оборудования
  8. Расчет дымохода для печи на дровах
  9. Подключение коллективного дымоканала

Как устроен дымовывод

Устройство канала для отвода дыма состоит из трубы, которая может быть круглого сечения разного диаметра или квадратной, прямоугольной формы. Система подключается к котельному оборудованию через выходное отверстие. Кроме отвода газов часть кислорода проникает в топку через дымарь, что способствует процессу горения.

Основные части дымовывода:

  • Трубный канал. Это основная часть конструкции. Как правило, внутри устройства должны быть гладкие стенки, чтобы на них меньше оседала сажа и не было дополнительного сопротивления току воздуха.
  • Шиберная заслонка. Этот элемент устанавливают в начале хода, с помощью него можно частично или полностью перекрывать канал, добиваясь определенной силы тяги. Заслонка помогает удержать тепло внутри помещения при хорошо разогретой печке.
  • Конденсатосборник – необходимая часть дымохода, куда попадает влага, осаждающаяся на внутренних стенках при охлаждении пара, который всегда присутствует в дыме. Расположение этого устройства в общей схеме обычно внизу вертикального стояка.
  • Окно для проведения ревизии – небольшое отверстие в дымовыводе прикрытое дверцей, чтобы можно было просмотреть канал на наличие в нем сажи, смолянистых отложений и посторонних предметов и по надобности удалить их.

Тяга внутри системы газоотведения происходит за счет того, что вверху и внизу канала давление разное. Чем больше размеры дымохода, тем быстрее дым выходит наружу из печки.

Если все правильно собрано, продукты сгорания не могут попасть внутрь отапливаемого помещения.

Из чего изготавливают трубы

Четыре основных строительных материала, из которых изготавливают дымоотводные трубы: сталь оцинкованная, керамика, нержавеющая сталь, кирпич на основе глины.

Дымоходы квадратные, возведенные из кирпича по всем нормам выполнения печных работ, отличаются высокой пожаробезопасностью и отсутствием способности накапливать на стенках отложения сажи. Кроме этого материал достаточно теплоемкий и крепкий по механическим меркам. Единственным недостатком кирпича является его подверженность разрушению за счет деструктивного воздействия химических реакций между водой и оксидом серы.

Стальные дымоотводы удобны тем, что позволяют получить канал любой конфигурации. Недостатком является непродолжительный срок службы, так как металл имеет свойство прогорать и подвергаться коррозии. Более устойчивыми являются нержавеющие элементы.

Трубы из керамического материала спокойно выдерживают повышенную температуру и агрессивную среду оседающего конденсата. Сборку такой конструкции сложно проводить по причине большой массы элементов, где для прочности применен каркас из стальных стержней.

Разновидности систем

Тип несущей конструкции определяет категорию того или иного дымовывода. По этому показателю можно выделить:

  • Самонесущие строения. Основу здесь составляют сэндвич-дымоходы. Особенностью последних является легкость монтажа на кровельном покрытии, где основание трубы опирается и закрепляется во внутреннем помещении здания. Системы имеют множество ограничений по применению начиная от температуры сгорающих продуктов и заканчивая химической неустойчивостью.
  • Околофасадные конструкции закрепляют непосредственно на несущие стены строения, поэтому здесь не нужен дополнительный фундамент. Модули, из которых состоит труба, легко поддаются замене, поэтому такой вариант дымоотвода считается наиболее экономичным.
  • Дымовыводы в виде колонн представляют собой кирпичные строения, в основании которых заложен мощный фундамент, обычно это круглые либо квадратные массивы, вертикально идущие вверх. Бывают колонны из металла, где в единый ансамбль собрано несколько строений, так называемая многоствольная система.
  • Дымоотводы, собранные по принципу ферм, нашли применение в областях с неустойчивой сейсмической обстановкой, они имеют дополнительные опоры.
  • Мачтовые строения состоят из опорной башни, растянутой на тросах, где внутри проходит одна или несколько труб.

Дымари, имеющие большую высоту, испытывают на себе колоссальные ветровые нагрузки. Чтобы сделать такие конструкции более устойчивыми, обязательно нужно закреплять их в средней и высшей точке либо по всей длине кронштейнами, если труба вблизи несущей стены дома.

Параметры дымовывода

К основным параметрам дымоотвода относят его внутреннюю конфигурацию, диаметр или площадь поперечного сечения и высоту. Все эти параметры подбираются в комплексе, чтобы создать необходимую тягу для того или иного котельного оборудования.

Читайте также:  Гидромассаж: показания, противопоказания и воздействие воды на тело

Сечение овальной формы обладает свойством закручивать продукты сгорания в спиральном направлении за счет неравномерного прогрева вертикальных стенок, при этом они получают дополнительное ускорение.

Сечение прямоугольной формы работает хорошо, но при условии, что внутри поверхность приближена к идеальной по гладкости. Иначе шероховатости и неровности приводят к торможению потока внутри.

Диаметр и высота конструкции должны соответствовать мощности отопительной установки, при помощи которой предполагается обогревать дом.

Как рассчитать диаметр дымохода

У разных отопительных приборов требования к тяге свои. Нельзя применять одинаковый метод проведения расчета для камина, печи и газового котла, так как объем и конструкция топок у них разные, количество продуктов сгорания и скорость их образования отличаются. Для практического определения диаметра трубы для всех типов оборудования разработаны свои формулы и правила.

Для банной печи

Так как проектируемая печь бани имеет топку, проще всего рассчитать диаметр дымоотвода для нее, отталкиваясь от размера топочного отсека. Экспериментально выведена закономерность, что при сгорании топлива выделяется определенное количество газов, объем которых будет эффективно выходить наружу, если соблюдена пропорция 10 к 1, где первое количество единиц характеризуют величину топки, а второе число – площадь поперечного сечения круглой трубы.

Если речь идет о дымаре, возведенном из кирпича, неважно квадратной или прямоугольной формы, его внутренний проход должен быть больше дверцы поддувала или камеры зольника. Превышение должно быть где-то в 1.5 раза.

Минимально допустимый размер квадратного канала для маломощной топки должен быть 140 мм/140 мм. Длина дымохода для печи на дровах в бане может быть произвольной.

Для котельного газового оборудования

Газовый котел, как и другие отопительные установки, характеризуется мощностью, выраженной в киловаттах тепловой энергии на единицу площади. Диаметр или внутренний размер трубы напрямую зависит от этой мощности.

Норма дымохода для газового котла прямоугольной формы канала должна соответствовать правилу, что на 1 киловатт мощности агрегата приходиться 5.5 см² прохода. Диаметр круглого дымохода не должен быть заужен по сравнению с диаметром выходного отверстия камеры сгорания на газовой установке.

Расчет дымохода для печи на дровах

Вначале находят объем продуктов сгорания, попадающих в дымоканал, по формуле

где, B – скорость, при которой сгорают дрова (зависит от породы древесины и определяется по таблицам), V – объем необходимого для процесса горения воздуха, t – температура газов в трубе;

Затем проводят расчет дымохода, по формуле:

Определив общую площадь прохода, исходя из полученного диаметра, несложно рассчитать внутренние стороны квадратного или прямоугольного дымаря.

Здесь также актуально правило, что внутренний размер не может быть меньше размера дверцы поддувала.

Подключение коллективного дымоканала

Необходимость иметь один дымарь на несколько домохозяйств возникает, если есть необходимость в экономии средств, площадей либо нет возможности по-другому организовать систему вывода отработанных газов. С технической точки зрения это вполне допустимый вариант и такие конструкции эффективно эксплуатируются. В этом случае необходимо рассмотреть два варианта задач:

  • Подключение к устройству однотипных отопительных устройств.
  • Подсоединение к линии принципиально разных тепловых установок, например, газовый котел и камин из кирпича.

В первом случае нет никакой сложности для включения оборудования в общий канал, так как для таких устройств можно рассчитать дымоканал на один показатель тяги, при котором все агрегаты будут правильно работать.

Во втором варианте согласовать устройства не получится, так как дымоотвод для камина должен занимать 1/10 площади топки, а это чрезмерно много для котла. В результате получается либо избыточная, либо недостаточная тяга для одного из устройств, что чревато негативными последствиями.

Самым правильным решением будет применить двухканальную систему. Суть ее в том, что внутреннее пространство трубы разделено на два канала, каждый из которых рассчитан на свое отопительное оборудование.

Расчет дымохода для котла

Одним из аспектов безопасной эксплуатации отопительного котла является полное удаление продуктов горения. Чтобы данное требование выполнялось, необходимо правильно спроектировать и смонтировать систему отвода газов. В частности, провести корректный расчет дымохода для котла отопления, устанавливаемого в частном доме.

Разновидности дымоходов

На долговечность любой системы, устанавливаемой в частном доме или на предприятии, влияют строительные материалы, из которых она сконструирована. Дымоход для отопительной печи или котла должен выдерживать высокую температуру, воздействие влаги и кислот, образующихся при сгорании газа или иного топлива. Не меньшее значение имеет вес; после монтажа системы не должна возникнуть необходимость в укреплении несущих стен или фундамента.

Наиболее популярные материалы для обустройства дымохода — это:

  • нержавеющая сталь (легкая, стойкая к коррозии, со сроком службы 15-20 лет);
  • оцинкованная сталь (более чем бюджетный, но недолговечный вариант в силу быстрого износа цинкового покрытия);
  • алюминий (долговечный материал, но не особо прочный; обычно применяется лишь во внутренней отделке дымохода);
  • керамика (прочный и надежный, но достаточно тяжелый материал со сроком службы более 30 лет).

Для монтажа системы отвода газов также применяют эмалированные трубы, потому что они монтируются быстрее других, поскольку имеют встроенную систему теплоизоляции.

Зная свойства вышеперечисленных материалов, легко сделать вывод: лучшими из них являются нержавейка либо обычная толстостенная сталь, покрытая снаружи слоем нержавеющей.

Выполнять расчет дымохода для газового котла (или твердотопливного) следует на том этапе, когда определена конструкция устройства. Основные ее виды перечислены ниже:

  1. Сэндвич-дымоходы. Конструктивно представляют собой маленькую трубу, вложенную в большую. Между ними прокладывается утеплитель. Двойной металлический слой — залог надежности и долговечности.
  2. Коаксиальные дымоходы. Конструкция схожа с «сэндвичем», но между трубами нет утеплителя — в пространство подается уличный воздух. Наиболее часто коаксиальные дымоходы используются в газовых котлах закрытого типа. Выпускаются в удобных для сборки модулях.
  3. Кирпичные дымоходы. Самые тяжелые конструкции. Тяга может быть низкой из-за шероховатости внутренних стенок, кроме того высок риск скопления сажи и затруднения отвода газов. К тому же, кирпич хорошо впитывает влагу, из-за чего быстро разрушается.
  4. Асбестоцементные дымоходы. Изготавливаются из смеси асбеста и цемента. Такие конструкции пользуются популярностью в силу очевидной дешевизны, но даже при незначительном нагреве растрескиваются и выделяют вредные вещества.

Еще один критерий классификации отводящих систем — способ монтажа. По этому признаку дымоходы делятся на два вида:

  • наружные;
  • внутренние.

Первые выводятся на улицу горизонтально, крепятся к наружным стенам. Легко монтируются, с их помощью несложно соблюсти правила пожарной безопасности. Недостатки — усиленное утепление труб и обязательная установка конденсатосборника.

Внутренние дымоходы выводятся наружу через потолочные перекрытия и крышу. Плюс — на втором и последующих этажах зимой будет сохраняться плюсовая температура за счет прохода через них нагретой газами трубы. Для помещений технического назначения — оптимальный вариант. Минус — необходимость обустройства проходных узлов для обеспечения требований пожарной безопасности.

Немаловажно знать и нормативные требования, относящиеся к обустройству дымохода. Ниже мы перечислим основные из них.

Двойной металлический слой в сэндвич-трубах — залог надежности и долговечности.

На что обратить внимание при выборе дымохода

Максимальная температура продуктов горения, проходящих через системы отведения, составляет 150-160° С. Эта характеристика актуальна для большинства дымоходов.

Большинство марок стали с легкостью выдержат температуру, но воздействие серных кислот, образующихся при сгорании газа, перенесут далеко не все. Химические соединения разъедают стенки кирпичных, металлических, асбестоцементных дымоходов. Рекомендуется отдать предпочтение продукции из кислотостойких марок.

Второй нюанс, о котором нужно знать — образование точки росы внутри дымохода. При прохождении воздуха через трубы со временем на внутренней их поверхности образуется конденсат. Из-за него затрудняется или останавливается процесс отвода дымовых газов.

Обычно такая проблема наблюдается у кирпичных дымоходов, внутренние стенки которых отличаются шероховатостью. Почти не появляется конденсат на дымоходах из нержавеющей стали. Так же редко — на керамических и асбестоцементных. Однако мы помним, что последние образуют вредные вещества при сгорании, поэтому не рассматриваем их в дальнейшем.

Оптимальная конструкция дымохода — «сэндвич». Наличие утеплителя между трубами выравнивает наружную и внутреннюю температуры. За счет этого образуется меньше конденсата.

Прежде, чем произвести расчет дымохода котлов, нужно еще определиться с типом самой отопительной системы. Рассмотрим на примере устройств, работающих на газе.

Наружный и внутренний варианты вывода дымохода газового котла.

Виды газовых котлов

От отопительного устройства напрямую зависит тип подбираемого дымохода, а также его эксплуатационные показатели. Все газовые котлы по конструкции делятся на две крупные группы:

    С горелками открытого типа. Достаточно громоздкие котлы, по размерам сопоставимые с камином и устанавливаемые на пол. Работающий прибор потребляет кислород из помещения. Для стабильного функционирования нужен постоянный качественный воздухообмен. Если воздуха в помещение попадает недостаточно, внутрь дома из котла просачивается углекислый газ, выделяемый по ходу горения.

Для котлов с открытой горелкой рекомендуется использовать дымоход вертикального типа. Такая система под прямым углом выводится на участок крыши, под которым расположена котельная.

С горелками закрытого типа. Подобные устройства ставят на компактных маломощных котлах (до 40 кВт). Горение топлива происходит в герметичной камере. Для такого котла оптимально подойдет дымоход коаксиального типа. Монтируется дымоход в горизонтальной плоскости.

Общие требования к монтажу конструкций

Предписания для газовых котлов отличаются в зависимости от типа горелки. К дымоходным системам, устанавливаемым на котлах открытого типа, относятся следующие нормы и правила:

  • труба имеет не более 3 колен (45-90°);
  • используется только негорючий материал;
  • трубы обязательно защищаются теплоизоляцией;
  • предусматривается отверстие с заслонкой, через которое чистят дымоход;
  • высота и параметры сечения дымохода соответствуют требованиям, рекомендованным производителем котла;
  • в трубе имеется еще одно отверстие для сбора конденсата;
  • для защиты дымохода от попадания грязи, листьев и т. п. предусмотрен специальный зонтик.

Требования к дымоходам на котлах с закрытым воздухообменом:

  • диаметр выходного патрубка меньше диаметра самой трубы;
  • минимальное расстояние горизонтального дымохода от поверхности земли — 2 м;
  • труба дымохода расположена минимум в 2 метрах от окон, дверей, вентиляционных отверстий;
  • минимальное расстояние по вертикали от трубы до оконных проемов — 1 м;
  • рядом с трубой не должно находиться стен, заборов или иных преград ближе 1,5 м;
  • при обустройстве следует выдержать угол наклона трубы 6-12° для естественного удаления конденсата.

Возможно, многим будет полезно узнать требования, касающиеся дымоходов для твердотопливных котлов:

  • допускается использовать один отводящий канал для двух отопительных устройств, если расстояние между ними не менее 750 мм;
  • трубы должны быть полностью герметичны;
  • оптимальный тип сечения — круглое;
  • идеально гладкие внутренние стенки (отделанные оцинковкой или нержавейкой).

Настало время перейти непосредственно к самим вычислениям.

Схема монтажа сэндвич-дымохода.

Расчет дымоходов для отопительных котлов

При установке дымоходных систем используется десяток формул, в которых учитываются:

  • физические процессы сгорания топлива (движение углекислого газа, температура снаружи и внутри трубы);
  • геометрические характеристики дома и котла (высота потолков, форма сечения выходного патрубка, площадь канала);
  • постоянные величины (например, ускорение свободного падения при расчете скорости движения газа или коэффициент гладкости труб, зависящий от материала).

Точные расчеты по всем невозможно выполнить самостоятельно. Лучше обратиться к специалистам, однако некоторые выводы можно получить, пойдя более дешевым и коротким путем.

Так, различают три способа монтажа дымохода в зависимости от удаленности его от конька крыши:

  1. Дымоход удален от конька более чем на 3 м. В данном случае высшая его точка может устанавливаться ниже уровня конька на угол, не превышающий 10°. Актуальное требование, если хочется сэкономить на элементах дымохода.
  2. Дымоход удален от конька на 1,5-3 м. Высота канала равняется высоте дома, т. е. конек и верхняя точка дымоотводящей системы расположены на одном уровне.
  3. Между дымоходом и коньком — менее 1,5 м. Высшая точка трубы располагается минимум на 50 см выше конька.

С длиной дымохода определились, остается вычислить достаточное сечение для трубы. Наиболее точно это делается по формуле F=(AxB)/4,19xC, где:

  • F — сечение (кв. м);
  • A — табличный коэффициент от 0,02 до 0,03;
  • В — мощность котла (кВт);
  • С — высота дымохода (м).

Если взять усредненные характеристики из упомянутого документа, мы получим рекомендованное округлое сечение диаметром 200 мм для трубы высотой 7 м, отводящей газ от котла мощностью 16 кВт, или диаметр 150 мм для котла на 32 кВт и отвода длиной 20 м.

Вы можете провести расчет дымохода для газового котла онлайн на сайте компании «Теплодар». Если известна конструкция отводящей системы и примерная схема ее реализации, вычисления займут меньше минуты.

Наши специалисты всегда готовы произвести необходимые расчеты, дать рекомендации по выбору элементов дымохода и озвучить точную их стоимость.

Проектирование и монтаж системы дымоотведения можно делегировать профессионалам, но об уходе за ней придется думать вам. Не перегревайте газовые и твердотопливные котлы, не используйте их на максимальной мощности и чистите хотя бы раз в год. Тогда выбранный дымоход прослужит не одно десятилетие.

Дымовая труба: расчет высоты и сечения

Одно из важнейших требований обеспечения безопасности эксплуатации твердотопливного отопительного оборудования – это правильная организация отведения продуктов сгорания. С тем расчетом, чтобы они своевременно и полностью выходили наружу, не проникая в помещение, и уступали место притоку свежего воздуха, необходимого для непрерывного горения топливной закладки. Нарушение этих правил приводит, в лучшем случае, к неэффективной работе печи или котла. Но гораздо страшнее – это вероятность отравления угарным газом или же возникновение пожароопасной ситуации.

Дымовая труба: расчет высоты и сечения

В настоящей статье мы не станем рассматривать возможные варианты возведения дымоходных труб – об этом немало информации в других публикациях нашего портала. Разговор пойдет об основных параметрах трубы – ее сечении, обеспечивающем своевременный отвод продуктов сгорания с оптимальной скоростью, и высоте, обеспечивающей создание необходимой естественной тяги.

Итак, тема сегодняшнего разговора — дымовая труба: расчет высоты и сечения, обоснования и удобные онлайн-калькуляторы.

Почему рассматриваются именно твердотопливные приборы?

Всё просто – с ними в этих вопросах всегда больше проблем, если сравнивать с газовыми. Поясним почему:

  • Прежде всего, газовые отопительные приборы – это практически всегда изделия заводского производства. То есть обязательно имеют патрубок определенного сечения для подсоединения к дымоходу. Оговаривается площадь сечения канала и в технической документации модели. То есть все довольно просто – ни на одном из участков уходящего вверх дымохода зауживать канал не допускается.

Котлы или печи заводской сборки всегда имеют патрубок для подключения дымохода. То есть проблема с сечением дымохода уже не стоит – оно должно быть не меньше указанного в технической документации.

  • Температура выходящих в дымоход продуктов сгорания газа несоизмеримо меньше, чем у образующихся при сгорании древесины или иного твёрдого топлива.
  • Трудно сравнить и объёмы образующихся при сгорании «голубого» и твердого топлива газовых смесей. Разница здесь – весьма существенная!
Читайте также:  Декоративное оформление дачного участка однолетними и многолетними цветами

А вот твердотопливные отопительные приборы, печи или котлы, очень часто создаются самостоятельно. Или же достаются «в наследство» от бывших владельцев дома. И вот здесь никогда не лишней будет проверка параметров подключённого к такому прибору дымохода.

Впрочем, то, что касается высоты трубы и проверки тяги – наверное, можно в полной мере отнести и к газовому отопительному оборудованию. Сечение-то известно, но остальное проверить не помешает.

Но начнем именно с сечения.

Как рассчитать площадь сечения дымовой трубы?

Существует несколько методик расчета оптимального сечения. Например, от размеров топочной камеры очага или от площади поддувального окна печи. Но в этой публикации внимание будет сконцентрировано на той методике, которая основана на оценке объема образующихся в процессе сгораний дымовых газов.

Горение древесины и другого твёрдого топлива всегда сопровождается весьма значительным дымообразованием. И дымоходная труба должна быть в состоянии своевременно отводить эти объемы наружу.

На основе расчётов и опытов специалистами давно уже составлены таблицы, из которых можно получить информацию об удельном дымообразовании для разных типов твердого топлива. То есть какой объем продуктов сгорания образуется при сжигании, скажем, одного килограмма дров, угля, торфа и т.п.

Приведем и мы такую таблицу (в сокращенном варианте). В ней, помимо удельного дымообразования, показаны калорийность топлива (количество тепла, выделяемого при сжигании одного килограмма) и примерная температура продуктов сгорания на выходе из дымоходной трубы. Первая из указанных характеристик нас в заданный момент особо не интересует — просто дает общее представление об эффективности топлива. А вот температура, да, понадобится для расчетов.

Тип топливаУдельная калорийность топлива, кКал/кг, усредненноУдельный объем выделяемых продуктов сгорания от сжигания 1 кг, м³Рекомендуемая температура на выходе из дымохода, °С
Дрова со средним уровнем влажности – 25%330010150
Торф кусковой (россыпью), воздушной просушки, со средним уровнем влажность не выше 30%300010130
Торф – брикеты400011130
Уголь бурый470012120
Уголь каменный520017110
Антрацит700017110
Пеллеты или древесные топливные брикеты48009150

Как видите, объемы впечатляют. Даже дающие минимальную дымность типы топлива – это уже около 10 кубометров на каждый сожженный килограмм. Значит, просто из соображений физики и геометрии сечение дымоходного канала должно быть в состоянии постоянно отводить эти немалые объемы наружу.

От этого и «пляшем» при расчёте.

Цены на дымовую трубу

Объем продуктов сгорания, выделяемых при сжигании твёрдого топлива в течение часа можно определить по следующей формуле (с учетом температурного расширения газов).

Vgч = Vуд × Мтч × (1 + Тд/273))

Vgч — объем продуктов сгорания, образующийся в течение часа.

Vуд — удельный объем образующихся продуктов сгорания для выбранного типа топлива, м³/кг (из таблицы).

Мтч — масса топливной закладки, сгораемой в течение одного часа. Обычно находится отношением полной топливной закладки ко времени ее полного прогорания. Например, в печь загружается разом12 кг дров, и они прогорают за 3 часа. Значит, Мтч = 12 / 3 = 4 кг/час.

Тд — температура газов (℃) на выходе из дымоходной трубы (из таблицы).

273 — константа, для приведения температурных параметров к шкале Кельвина, использующейся в термодинамических расчетах.

Так как единица времени в нашей системе исчисления — секунда, то узнать объем, получающийся за секунду, несложно – результат просто делится на 3600:

Vgс = Vgч / 3600

Чтобы узнать площадь сечения канала, который гарантированно пропустит через себя этот объем при определенной скорости движения газов, надо найти их отношение

Sc = Vgс /

Sc — площадь поперечного сечения канала дымохода, м².

— скорость потока газов в дымоходной трубе, м/с

Несколько слов об этой скорости. Для отопительных приборов и сооружений бытового класса обычно стремятся остановиться в диапазоне от 1,5 до 2.5 м/с. При такой, с одной стороны – невысокой скорости не наблюдается значительного сопротивления потоку, не возникает сильных завихрений, тормозящих движение газов. Минимизируются тепловые потери, снижается до нормальных величин температура газов на выходе из трубы. Вместе с тем, скорость в достаточной степени большая для того, чтобы уменьшить образование конденсата и оседание золы на внутренних стенках канала.

Если найдено сечение (а это – минимальная его величина), то по известным геометрическим формулам можно найти или диаметр для трубы круглого сечения, или длину стороны – при квадратном сечении, или подобрать длины сторон при прямоугольном.

Ниже предложен калькулятор, который до предела упростит проведение этих вычислений. В нем необходимо указать тип топлива, примерный расход его расход (точнее, массу и время прогорания полной загрузки) и ожидаемую скорость потока газов в дымоходе. Остальное программа выполнит сама.

Итоговый результат показывается в трех представлениях:

— минимальный диаметр для круглого сечения;

— минимальная длина стороны для квадратного сечения;

— площадь сечения, по которой можно, например, подобрать размеры сторон для прямоугольного сечения.

Калькулятор расчета параметров сечения дымоходной трубы

Высота дымоходной трубы.

Здесь нам удастся обойтись без сложных расчетов.

Да, конечно, существуют довольно громоздкие формулы, по которым с большой точностью можно рассчитать оптимальную высоту дымовой трубы. Но они становятся действительно актуальными при проведении проектирования котельных или иных промышленных установок, где оперируют совершенно другими уровнями мощности, объемами потребляемого топлива, высотами и диаметрами труб. Тем более что в эти формулы включена еще и экологическая составляющая по выбросу продуктов сгорания на определенную высоту.

Нет никакого смысла приводить эти формулы здесь. Практика показывает, и это еще, кстати, оговорено в строительных нормах, что для любого из теоретически возможных в частном доме твердотопливного прибора или сооружения будет достаточно дымоходной трубы (с естественной тягой) высотой не менее пяти метров. Можно встретить рекомендации ориентироваться все же на показатель в шесть метров.

При этом имеется в виду именно перепад высот между выходом из прибора (для печей часто считают – от колосниковой решетки) до верхнего обреза трубы, без учета надетого зонта, флюгарки или дефлектора. Это важно для тех дымоходов, на которых имеются горизонтальные или наклонные участки. Повторим – не общая длина используемой трубы, а только разница высот.

Высота дымохода – это именно разница высот между его входом и выходом, а не общая длина трубы, на которой могут быть горизонтальные или наклонные участки. Кстати, следует всегда стремиться к минимизации количества и длины подобных участков.

Итак, минимальная длина понятна – пять метров. Меньше – нельзя! А больше? Конечно, можно, и бывает даже — нужно, так как могут вмешаться дополнительные факторы, обусловленные спецификой здания (банально – высота дома) и расположением оголовка трубы относительно кровли или соседствующих объектов.

Это обусловлено и правилами противопожарной безопасности, и тем, что оголовок трубы не должен попасть в так называемую зону ветрового подпора. Если этими правилами пренебречь, то дымоход станет крайне зависимым от наличия, направления и скорости ветра, и в ряде случаев естественная тяга через него может вовсе пропасть или смениться на обратную («опрокинуться»).

Правила это – не столь сложны, и с их учетом уже можно точно намечать высоту дымоходной трубы.

Цены на дымоходную трубу

— Труба, расположенная от конька на удалении до 1500 мм, должна своим обрезом подниматься над ним минимум на 500 мм.

— При удалении от 1500 до 3000 мм верхний край трубы должен быть не ниже уровня конька.

— Если расстояние до конка больше 3000 мм, минимально допустимое расположение обреза трубы определяется линией, проходящей через вершину конька, проведенной под углом в -10 градусов от горизонтали.

Для снижения зависимости тяги от ветра применяются специальные колпаки, дефлекторы, флюгарки. В ряде случаев требуется и использование искрогасителя – это особо актуально именно для твердотопливных приборов.

Остается засесть за чертеж своего дома (имеющегося или планируемого), определить место трубы и затем уже окончательно остановиться на какой-то ее высоте – от 5 метров и более.

Проверка планируемой трубы на величину естественной тяги

По сути, основные параметры дымовой трубы мы уже определили – достаточное сечение ее канала и высоту. Но для приборов с естественной тягой никогда не лишним будет проверить силу этой самой тяги. Чтобы не получилось, что построенный дымоход вдруг отказывается выполнять свои основные функции.

Тяга – это, по сути, разница давлений горячих газов в трубе и наружного воздуха. Именно эта разница и стимулирует движение газового потока по каналу дымохода.

Считается, что для нормальной работы дымохода с естественной тягой эта разница должна составлять не менее 4 паскаль на каждый метр высоты трубы (0,408 мм водяного столба или 0,03 мм ртутного столба). То есть для пятиметровой трубы (наш минимум) тяга должна быть не менее 20 Па. Это обеспечивает и нормальный отвод газов, и необходимый приток воздуха для непрерывного горения топлива.

Как просчитать эту тягу. Естественно, она во многом зависит от плотностей газов, которые, в свою очередь, тесно взаимосвязаны с температурой. В этом можно убедиться взглянув на формулу, с которой мы и будем работать:

ΔP = Hтр × g × Pатм × (1 / Тв – 1 / Тдс) / 287,1

ΔP — естественная тяга в трубе, Па.

Hтр — высота дымовой трубы, м.

g — ускорение свободного падения (9.8 м/с²);

Pатм — атмосферное давление. Нормальным считается значение в 750 мм ртутного столба. Однако, местность, для которой проводится расчет, может иметь и свою специфику. Надо правильно понимать, сто нормой считается уровень моря. А с ростом высоты эта норма начинает снижаться. Причем – довольно значительно. Так что при расчетах необходимо будет руководствоваться нормой для своего региона проживания.

Атмосферное давление обычно измеряется в миллиметрах ртутного столба. Однако, для расчета в системе СИ требуется перевести его в паскали. Это несложно, если знать, что 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.

Тв — температура воздуха на улице. Причем, приведенная к шкале Кельвина, то есть С° + 273.

Тдс — средняя температура газов в дымоходе. Определяется как среднее арифметическое показателей на входе и выходе, с последующим приведением к шкале Кельвина.

287,1 — газовая постоянная воздуха. Правильнее было бы подобрать эту величину под конкретный химический состав отводимых газов. Но в нашем случае ошибка значительной, сильно влияющей на конечный результат, не станет.

Несколько важных замечаний по температуре на входе и выходе.

Всегда следует стремиться к оптимальным ее значениям. Статистика показывает, что большинство возгораний происходит с банными печами, в который практически отсутствует теплоотвод, в короткие сроки нагоняется жар в парилке, и при этом дымоход обычно раскаляется до опасных температур. Поэтому нужно уметь управлять температурами в трубе, используя доступные средства – шиберы, задвижки, устройства дополнительной утилизации тепла (например, водогрейные баки).

В бытовых и отопительных печах с этим попроще, но все равно контроль необходим. В котлах, где сама суть работы заключается в постоянной отдаче тепла циркулирующему теплоносителю, эти вопросы так остро не стоят.

Режим 900 ÷ 600 ℃ (вход и выход), встречающийся у некоторых на банных печах — чрезвычайно опасен во всех отношениях, и даже не должен рассматриваться! Разумные рамки (и то – верхний их предел) это 600 ÷ 400 градусов для бытовых кирпичных и металлических печей. Обычно же стараются выдерживать в диапазоне 400 ÷ 200 ℃. Для газового оборудования нижняя граница может падать и ниже 100 градусов.

Если все исходные значения для подстановки в формулу известны – можно переходить к расчёту. Для этого опять предлагаем воспользоваться возможностями специального онлайн-калькулятора.

Калькулятор расчета естественной тяги дымовой трубы.

Если полученная разница давлений попадает в нормы (более 4 Па на метр высоты трубы) – то проверку можно назвать успешной.

Основные параметры дымовой трубы получены – можно переходить к выбору материалов и детальному проектированию.

О многих других тонкостях самостоятельного проектирования дымохода расскажет предлагаемое видео:

Видео: Что важно знать для самостоятельного строительства дымохода?

Расчет сечения дымохода

Выбор дымовой трубы должен быть индивидуальным в каждом конкретном случае. Важен не только материал, из которого изготовлены составляющие дымохода, но и поперечное сечение канала. Оно будет зависеть от источника дыма, его типа, мощности, высоты дымовой трубы.

Расчёт дымовой трубы, чувствительной к влаге, выполняется таким образом, что в ней в течение длительного времени не должен выпадать конденсат. То есть даже в инерционном состоянии дымоходной системы температура внутренней стенки трубы на отметке устья должны быть выше температуры точки росы дымовых газов.

Нечувствительная к влаге дымоходная система UNI может быть установлена в той температурной области, которая недопустима для классических дымовых труб из-за опасности увлажнения всей конструкции дымовой трубы и проникновения влаги наружу.

Независимо от температуры дымовых газов и вида топлива система UNI может быть установлена в жилом доме в качестве дымовой трубы для:

  • котла, работающего на твёрдом, жидком или газообразном топливе;
  • камина с открытой топкой;
  • отдельной печи;
  • камина-печи;
  • камина с закрытой топкой;
  • газового котла, установленного на одном из этажей.

Система UNI в промышленном и индустриальном строительстве применяется для:

    подключения паровых котлов;
  • мусоросжигательных печей;
  • обжиговых печей;
  • хлебопекарных печей;
  • фабрик-кухонь;
  • печей, сжигающих дерево и древесные отходы;
  • коптильных и сушильных установок;

А так же для отдельно стоящих дымовых труб в капитальном строительстве.

Многообразие типоразмеров в сочетании с расчётными диаграммами, позволяет сделать точный подбор диаметра дымовой трубы от 14 до 45 сантиметров для любой топливо сжигающей установки. Это обстоятельство позволяет обеспечить надёжную и безупречную эксплуатацию дымоходной системы в целом.

Грамотно подобранный диаметр поперечного сечения дымовой трубы является основной предпосылкой для правильного функционирования установки, сжигающей топливо. Соответствующее сечение дымовой трубы вместе с эффективной высотой дымовой трубы должны быть рассчитаны таким образом, чтобы не только преодолеть аэродинамическое сопротивление теплогенератора, но и обеспечить отвод дымовых газов в режиме разрежения через крышу в атмосферу. Под эффективной высотой понимается расстояние от точки подключения потребителя к дымовой трубе до устья. Использование хорошей изоляции, соответствующей каждому диаметру, обеспечивает сохранение высоких температур дымовых газов в устье дымовой трубы.

Для правильного подбора диаметра трубы можно воспользоваться таблицами, специально разработанными специалистами компании Schiedel, в зависимости от номинальной тепловой мощности котла и эффективной высоты дымовой трубы. Диаграммы построены на основании международной системы единиц измерений (номинальная мощность в кВт, тяга котла в Па) и включают также аэродинамическое сопротивление соединительных элементов между котлом и дымовой трубой.

При составлении диаграмм использованы следующие исходные данные:

  • Термическое сопротивление дымовой трубы;
  • Диаметры 12-20 см (1/λ) = 0,40 м2 К/Вт;
  • Диаметры 25-60 см (1/λ) = 0,65 м2 К/Вт;
  • Шероховатость внутренней поверхности стенки трубы r = 0,0015 м;
  • Соединительных элементов:
    • Термическое сопротивление (1/λv) = 0,65 м2 К/Вт
    • Шероховатость rv= 0,001 м
  • Длина соединительных элементов (дымоход, дымоотвод) максимум 2,0 м
  • Высота соединительных элементов 0,5 м
  • Местные сопротивления поворотов, участков с изменением конфигурации сечения, изменения скорости движения потока в соединительных элементах, а также на входе в дымовую трубу в сумме равны Σζ = 1,8.

Выбор диаграммы

Выбор диаграммы для расчёта осуществляется в зависимости от вида используемого топлива, конструктивных особенностей топливо использующей установки, а также температуры уходящих газов.

Диаграммы разработаны для следующих типов источников тепла:

Тип источника теплаТемпература дымовых газов, от °СТемпература дымовых газов, до °С
1Атмосферные газовые котлы со стабилизатором потока и с горелками без вентилятора (атмосферные горелки)80
2Отопительные газовые котлы с горелками с вентилятором и естественной тягой140
3Отопительные газовые котлы с горелками с вентилятором и тягой на выходе из котла ± 0 Па60
4Конденсационные котлы, температура дымовых газов от 30°С30
5Отопительные котлы на дизельном топливе с горелками с вентилятором и естественной тягой с температурой140
6Отопительные котлы на дизельном топливе с горелками с вентилятором и тягой на выходе из котла ± 0 Па60
7Отопительные котлы на твёрдом топливе140
8Отопительные котлы на древесных пеллетах140
9Камины с открытой топкой80190
10Кафельные печи80190

Рассмотрим такие диаграммы на примерах.

Рассмотрим пример расчёта поперечного сечения дымовой трубы, обслуживающей камин с открытой топкой. При этом условии и, что температура уходящих газов будет равно 80˚С, необходимо воспользоваться диаграммой 1.

В основе этой диаграммы лежит расход приточного воздуха на 1 квадратный метр площади открытой топки в размере 360 куб.м/час. При этом подразумевается, что никакие другие топливосжигающие устройства, которые бы могли забирать часть воздуха, в данном помещении не эксплуатируются.


Диаграмма 1

Камин с открытой топкой, площадь сечения топки – 0,5 кв.м, общая эффективная высота дымовой трубы – 6,0 метров, длина соединительных элементов – 1 метр, объём помещения – 250 куб.м. Требуемое поперечное сечение дымовой трубы по диаграмме 1 – 25 см. Требуемое поперечное сечение воздуховода для подачи приточного воздуха – 260 кв.см (правая часть диаграммы 1, интерполяция между линиями 200 кв.см и 300 кв.см).

Рассмотрим пример расчёта поперечного сечения дымовой трубы, обслуживающей отопительный котёл с естественной тягой, работающей на древесных пеллетах. При этом условии и, что температура уходящих газов будет от 190˚С, необходимо воспользоваться диаграммой 2.


Диаграмма 2

Тепловая мощность номинальная такого котла 30кВт, эффективная высота дымовой трубы 12 метров, общая длина соединительных элементов – 2 метра, два поворота на 90˚. Требуемое поперечное сечение дымовой трубы будет составлять 16 см. Такой дымоход может использоваться с тягой до 18 Па.

Таким образом, для того чтобы рассчитать диаметр внутреннего сечения для вашего дымохода, необходимо определить следующие параметры:

  • Номинальная тепловая мощность отопительного аппарата, кВт;
  • Расход дымовых газов, кг/ч;
  • Температура дымовых газов, ˚С;
  • Максимальная (требуемая тяга), Па;
  • Содержание углекислого газа СО₂, %;
  • Тип используемого топлива;
  • сжигания топлива (для открытого камина параметры открытой топки);
  • Эффективная высота дымохода;

Рассмотрим пример расчёта поперечного сечения дымовой трубы, обслуживающей отопительный котёл с горелками с вентилятором с естественной тягой, работающей на жидком топливе. Сжигание жидкого топлива в котлах этого типа происходит при разрежении в топке котла.

Аэродинамическое сопротивление котла и соединительных элементов со стороны дымовых газов преодолевается за счёт тяги, создаваемой дымовой трубой. При условии, что температура уходящих газов будет в диапазоне от 140 до 190˚С, необходимо воспользоваться диаграммой 3.

При прочих выполненных условиях и номинальной тепловой мощности – 30 кВт, эффективной высотой дымовой трубы – 12 метров. Общая длина соединительных элементов – 2 метра, два поворота на 90 градусов. Требуемое поперечное сечение дымовой трубы определяется по диаграмме 3 и составляет 12 см. Могут использоваться котлы с тягой до 11 Па (правая шкала диаграммы 2).

Для получения более подробной информации рекомендуем обратиться к методической литературе, которую возможно изучить на нашем сайте в разделах дымоходов и вентиляционных каналов, Schiedel UNI Расчет поперечного сечения.

В случае возникновения затруднений, обращайтесь к специалистам Компании Славдом.

Диаметр дымохода.

Устанавливая дымоходную трубу, очень важно рассчитать правильный диаметр дымохода, этому вопросу нужно уделить особое внимание при проектировании автономной системы отопления. Часто дымоходная труба подбирается на основе примерных параметров. Многие обыватели считают, что будет лучше сделать диаметр сечения дымохода побольше, однако это совсем не так. Чтобы отопительная система функционировала в оптимальном режиме, требуется произвести точный расчет диаметра дымохода.

Исходные параметры расчет дымоходной трубы.

Для расчёта дымохода вы можете воспользоваться калькулятором расчета дымохода.

На характеристики будущей дымоходной трубы непосредственно влияют определенные параметры, из которых самыми важными являются:

1. Тип отопительного прибора. Организация системы газоотведения в большинстве случаев необходима для твердотопливных котлов и печей. В расчет принимается объем камеры сгорания, а также площадь проема камеры поступления воздуха в топку – зольника. Часто расчет производится и для самодельных котлов, которые работают на дизельном топливе или газе.

2. Общая длина дымохода и его конфигурация. Самой оптимальной считается конструкция длиной 5 метров и с прямой магистралью. Дополнительные вихревые зоны, отрицательно сказывающиеся на тяге создаются каждым поворотным углом.

3. Геометрия сечения дымохода. Идеальным вариантом является цилиндрическая конструкция дымохода. Но такой формы очень тяжело добиться для кирпичной кладки. Менее эффективно прямоугольное (квадратное) сечение дымохода, но для него потребуется и меньше трудозатрат.

Приблизительный и точный расчет диаметра дымохода.

На сложной математической платформе базируются точные вычисления. Чтобы рассчитать диаметр дымохода, необходимо знать его основные характеристики, а также характеристики топлива и прибора отопления. Для примера можно взять расчет стандартной трубы с круглым сечением без поворотных узлов, подключенной к печи и работающей на дровах. Берутся следующие входные параметры вычисления:

  • температура газов при входе в трубу t– 150°С;
  • средняя скорость прохождения газов по всей длине – 2 м/с;
  • скорость сжигания дров (топлива) при одной закладке B= 10 кг/час.

Следуя этим данным можно переходить непосредственно к расчетам. Сначала требуется узнать какой объем выходящих газов, он определяется по формуле:

Где V – это объем воздуха, необходимый для поддержания процесса горения со скоростью 10 кг/час. Он равняется – 10 м³/кг.

Подставив данное значение получим результат:

Затем подставляем это значение в формулу, по которой вычисляется диаметр дымохода:

Чтобы произвести такой расчет, нужно точно знать все параметры в будущей системы отвода газов. Данная схема очень редко применяется на практике, особенно в случае организации бытовой автономной системы отопления. Определить диаметр дымохода можно и другими способами.

Например, исходя из габаритов камеры сгорания. Поскольку количество сжигаемого топлива зависит от ее размеров, значит объем входящих газов тоже зависит от нее. Если открытая топка и дымоход с круглым сечением, то соотношение принимается 1:10. То есть когда размер камеры сгорания равняется 50*40 см, значит оптимальный диаметр дымохода будет составлять 18 см.

При возведении кирпичной конструкции дымохода соотношение равно 1:1,5. Диаметр дымоходной системы в этом случае должен быть больше размера поддувала. Квадратное сечение будет не меньше 140*140 мм (это связано с создающимися в кирпичной трубе завихрениями).

Шведский метод расчета диаметра дымохода.

В вышеописанных примерах во внимание не берется высота газоотводной системы. Для нее применяют соотношение площади камеры сгорания к сечению трубы, учитывая и ее высоту. Значение трубы определяется по графику:

Где f — площадь дымохода, а F – площадь топки.

Однако такой метод применим больше к каминным системам, поскольку в расчет не берется объем воздуха для топки.

Можно выбирать различные методы расчета диаметра дымохода, но при установке сложных систем отопления важно оптимально точная схема, особенно это относится к низкотемпературным отопительным приборам длительного горения.

Как собрать дымоход

1 Общие правила проектирования и сборки дымоходов

Проектирование и монтаж дымоходов должны выполнятся согласно с действующими нормативными положениями:

СНиП 41-01-2003; ВДПО (ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ, РЕМОНТА ПЕЧЕЙ И ДЫМОВЫХ КАНАЛОВ); СП 7.13130.2009.

Задача дымохода — удаление продуктов горения и обеспечение нормальной тяги для поддержания горения. Уровень тяги зависит от высоты дымового канала и диаметра дымохода.

При монтаже дымохода следует соблюдать следующие правила:

  • Высота дымохода от отопительного прибора до оголовка должна быть не менее 5 м.
  • Возвышение дымохода над коньком / парапетом определяется по схеме (Рис. 1).

  • Возвышение дымохода над близко расположенными крышами соседних зданий должно быть не менее 1,5 метров.
  • Если дымоход возвышается над кровлей на 1,5 и более метров, необходимо его дополнительно закрепить при помощи растяжек (Рис. 2).
  • В конструкции дымохода рекомендуется предусмотреть заглушки с конденсатоотводчиком для удаления образующегося конденсата и/или ревизии для возможности чистки и обслуживания дымового канала

  • Если кровля выполнена из горючих материалов, в дымоходе следует установить искроуловитель, выполненный из сетки с ячейкой не более 5 х 5 мм.
  • При проектировании и сборке дымохода не допускается заужение диаметра дымохода, но допускается его уширение. (Например, для сборки дымохода отопительной печи с выходящим диаметром дымохода 115 мм нельзя применять дымоход сечением 110 мм, но можно применить дымоход 120 мм, используя переходник со 115 мм на 120 мм).
  • Длина горизонтального участка дымохода не должна быть более 1 метра.
  • Места соединений элементов дымохода не должны совпадать с местами потолочных и кровельных проходов, проходов в стене.
  • Отводы и тройники необходимо устанавливать так, чтобы они не несли нагрузку от веса элементов дымохода, установленных над ними.

2 Конструирование дымохода и расчет монтажных элементов

ДИАМЕТР ДЫМОХОДА. Диаметр дымохода должен быть равен или больше диаметра выходного отверстия отопительного прибора. Для перехода с одного диаметра на другой используется элемент «Переходник» соответствующего диаметра.

ПОДБОР ТИПА ТРУБ. Применение обычной трубы или утепленной трубы зависит от места расположения дымохода. Обычные трубы применяются только в отапливаемых помещениях. Утепленные трубы могут применятся в отапливаемых и неотапливаемых помещениях, и снаружи помещений. Выбор между обычной и утепленной трубой в отапливаемых помещениях осуществляет потребитель, сопоставляя стоимость, пожарную безопасность и комфорт при эксплуатации. Для перехода с обычной трубы дымохода на утепленную трубу используется «Переход с неутепленной на утепленную».

ОПОРНАЯ ПЛОЩАДКА. Выбор конструкции дымохода с использованием или без использования опорной площадки «Кронштейн консольный» определяется по конструкции отопительного прибора и расположению дымохода.

Без опорной площадки возможно использование только ровного вертикального дымохода, опирающегося непосредственно на отопительный прибор. Рисунок №3.

Во всех остальных случаях необходимо использовать опорную площадку «Кронштейн консольный». Рисунки 4, 5, 6. Расположение несущего элемента «Кронштейн консольный» должно быть не реже,чем через 5 метров по высоте дымохода.

ПОВОРОТ ДЫМОХОДА. Для изменения направления дымохода используется «Отвод или отвод утепленный под 45 или 90 градусов»

СБОР КОНДЕНСАТА И ЧИСТКА ДЫМОХОДА. Для сбора конденсата из дымохода и чистки дымохода используется «Тройник или тройник утепленный под 45 или 90 градусов» вместе с элементом «Заглушка с конденсатоотводом» или «Заглушка глухая».

ПРОХОД ЧЕРЕЗ ПОТОЛОК. Если дымоход проходит через потолок, необходимо использовать элемент «Проход через потолок утепленный». Который должен быть больше толщины потолка на 70 мм.

ВАЖНО

  • В некоторых теплогенерирующих приборах (печах, котлах) может быть повышенная температура отходящих газов. Это потребует дополнительной изоляции строительных конструкций и индивидуальной проработки потолочного проходного узла для обеспечения пожарной безопасности. В процессе эксплуатации дымохода необходимо контролировать температуру на внешней поверхности элемента «Проход через потолок утепленный» и при необходимости, пополнять слой изоляции при ее усадке.
  • Поверхность дымохода в процессе эксплуатации нагревается. Если дымоход проходит вблизи строительных конструкций из горючих материалов, он не должен нагревать их выше 50°С (п.4.39.8 ГОСТ Р 53321-2009).

ПРОХОД ЧЕРЕЗ КРЫШУ. Если дымоход проходит через кровлю, то необходимо применение элемента «Проход через крышу» или элемента «Уплотнитель резиновый для кровли» прямой или угловой. При монтаже дымохода через кровлю необходимо соблюдать действующие строительные нормы и правила пожарной безопасности.

ЗАВЕРШЕНИЕ ДЫМОХОДА. Для завершения дымохода используются стандартные элементы «Зонт» или «Зонт утепленный».

ВАЖНО
– Для отопительных установок, работающих на газе, дымоход должен оставаться открытым!

КРЕПЛЕНИЕ ДЫМОХОДА. Крепление должно исключать возможность прогиба и какого-либо смещения дымохода от ветра или собственного веса. Для этого используется элемент «Крепление стенное», который устанавливается из расчета: 1 крепление на каждые 2 метра дымохода.

Для подсчета необходимого количества элементов прорисуйте схему дымохода с учетом всех вышеизложенных правил и рекомендаций. Количество прямолинейных участков отводов и тройников определяется по схеме расположения дымохода и его конструкции. Типовые схемы сборки дымоходов приведены на рисунках с 3 по 6.

3 Сборка дымохода

  • Монтаж дымохода начинается снизу, от отопительного или нагревательного прибора вверх. Для возможности регулирования тяги установите в дымоход элемент «Шибер».
  • Рекомендуется собирать элементы дымохода «по конденсату», чтобы конденсат и смоляные отложения не выходили наружу.
  • Все места стыков труб и других элементов (отводов, тройников и т.п.) должны быть уплотнены термостойкой мастикой-герметиком, тщательно соединены между собой на всю глубину посадочного раструба и скреплены элементом «Хомут» в КАЖДОМ соединении.
  • После монтажа следует произвести испытательную топку, в ходе которой необходимо проверить герметичность стыков и убедиться в том, что прилегающие конструкции из горючих материалов не подвергаются влиянию высокой температуры и не нагреваются.

При первом использовании дымохода возможно появление запаха и лёгкого задымления, образующегося в результате испарения остатков масла с поверхности металла и кристаллизации герметизирующих материалов.

При нагреве дымохода из нержавеющей стали, в том числе двустенного, на его поверхности могут появиться цвета побежалости, что не является дефектом. Дымоход нуждается в уходе. Следует регулярно проводить чистку дымохода, как минимум 2 раза за отопительный сезон.

Ссылка на основную публикацию