Расчеты параметров
Размер дымохода для печи из кирпича должен оставаться неизменным по всей длине, оптимальное его значение выбирается в зависимости от габаритов отопительного устройства.
Размер в сечении
Подходящие параметры устройства зависят от топочной камеры и мощности печи. Внутренние стенки нужно делать гладкими без наплывов раствора и выступов, тогда они дольше будут оставаться чистыми.
Чаще всего применяются кирпичные дымоходы квадратного и прямоугольного сечения, их кладка выполняется в 4, 5 или 6 кирпичей, при расчете сечения одна сторона конструкции умножается на вторую. Стандартными размерами считают: 12,5×25 см. Расчет ведется по внутреннему каналу дымохода. Указанные параметры относятся к кладке в 4 кирпича, площадь сечения составляет 156,25 см2.
При расчете сечения в пять кирпичей получается значение равное 312,5см2, а при шести — 625см2.
Устанавливая кирпичный дымоход на металлическую печь нужно присоединить его квадратное сечение с круглым отводящим отверстием печи. Так для сечения дымохода площадью в 156,25 см2 подходит круглая труба диаметром 130 мм, ее площадь составляет 133 см2, следующий за ней параметр в 150 мм, имеет большее значение, чем заявленное.
При расчете круглого сечения учитывается необходимый радиус, площадь высчитывается по школьной формуле:
S = π×R2, где число π=3,14
Зная диаметр трубы можно легко определить нужный параметр.
Расчет в зависимости от мощности
Внутренний канал зависит от оптимального соотношения размеров трубы и мощности отопительного устройства. Среди ориентиров выбора подходящего сечения выделяют размер проема, предусмотренного для поддувальной дверцы. Размер трубы должен быть меньше отверстия под дверцу.
Если же при расчете учитывать производительность печи, то можно подобрать сечение из табличных данных, но в них не учтена толщина швов, они лежат в пределах от 6 до 10 мм.
| Мощность, в кВт | Сечение трубы, в миллиметрах |
| 3,5 | 130×130 |
| 3,5÷5,2 | 130×190 |
| 5,2÷7,0 | 130×260 |
| 7,0 | 190×260 |
Высота дымохода
При расчете этого параметра нужно обращать внимание на следующие особенности:
- в случае использования в качестве кровельного материала легко воспламеняющуюся его разновидность нужно чтобы дымоход возвышался над кровлей на 1,5 метра минимум;
- перепад высот между верхней точкой головки и колосниковой решеткой не должен быть меньше 5 метров;
- в случае если возле дома имеется высокое строение, то труба должна быть выше его крайней точки на 0,5 метра;
- на крышах с негорючим покрытием минимальное расстояние до верха трубы должно равняться 0,5 метра.
При расчете высоты трубы учитывается размер топки и сечение дымохода. Так, если общая площадь топочного окна составляет 0,35 м2, а площадь сечение канала 0,04 м2, то для этих параметров подходит высота 7 метров. Чтобы произвести расчет с другими параметрами нужно установить данную зависимость и подобрать высоту.
Высота дымоходной трубы влияет на тягу, поэтому этот размер печной трубы из кирпича не должен быть меньше 5 метров, иначе могут начаться завихрения и вся копоть пойдет внутрь дома.
Как правильно расположить трубу от конька крыши, приведено на фото ниже:
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 топлива | Удельная калорийность топлива, кКал/кг, усредненно | Удельный объем выделяемых продуктов сгорания от сжигания 1 кг, м³ | Рекомендуемая температура на выходе из дымохода, °С |
| Дрова со средним уровнем влажности — 25% | 3300 | 10 | 150 |
| Торф кусковой (россыпью), воздушной просушки, со средним уровнем влажность не выше 30% | 3000 | 10 | 130 |
| Торф — брикеты | 4000 | 11 | 130 |
| Уголь бурый | 4700 | 12 | 120 |
| Уголь каменный | 5200 | 17 | 110 |
| Антрацит | 7000 | 17 | 110 |
| Пеллеты или древесные топливные брикеты | 4800 | 9 | 150 |
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
дымовая труба
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 / Fд
Sc — площадь поперечного сечения канала дымохода, м².
Fд — 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.
Продолжительность службы сэндвич труб
Гарантированный срок службы на разные изделия системы варьирует от 10 до 15 лет. Такой показатель реален лишь при строгом соблюдении всех требований при монтаже дымохода: правильном выборе материала, толщины уплотнителя и др. Нередко все эти условия не соблюдаются, поэтому срок службы сокращается, что в конечном итоге приводит к полной замене дымохода примерно лет через пять. А бывает, что и раньше.
Какие же частые причины ранней поломки конструкции? Их много, но нередко даже заводской брак может вывести конструкцию из строя уже в самом начале ее функционирования. Поэтому специалисты рекомендуют с особой тщательностью выбирать трубы для дымохода и проверять их на наличие дефектов.
Немаловажное значение имеет своевременность профилактических очисток в системе. Даже при малейшем обнаружении в конструкции отклонений от нормы, эксплуатация должна быть прекращена, и проведены ремонтные работы либо полная замена дымохода. Если соблюсти все правила при покупке и функционировании сэндвич установки, то она прослужит вам очень долго
В противном случае, может возникнуть авария с вытекающими негативными последствиями. Если вы сомневаетесь в своих силах относительно правильной покупки составляющих и их установки, то в таком случае лучше довериться специалистам
Если соблюсти все правила при покупке и функционировании сэндвич установки, то она прослужит вам очень долго. В противном случае, может возникнуть авария с вытекающими негативными последствиями. Если вы сомневаетесь в своих силах относительно правильной покупки составляющих и их установки, то в таком случае лучше довериться специалистам.
Точный расчет
Для трубы круглого сечения используется формула объема выбрасываемых печкой или камином газов:
Vг=(B х V х (1+t/272)) / 3600 куб.м/сек, где
V — необходимый объем воздуха для полного сжигания топлива, принимается за 10 куб.м/кг;
B — масса дров, сжигаемых за час в печи;
t — температура дыма, выходящего из топки.
Диаметр трубы вычисляется по формуле:
d=√4 х Vг / 3,14 х S, где
S — усредненная скорость движения дыма в трубе, оно принимается равным 2,0 м/с.
Полученное значение будет показывать оптимальное сечение круглой дымовой трубы. Но промышленность выпускает стандартные размеры, поэтому нужно брать трубу ближайшего большего размера. Например, если расчет показал 145 мм, то покупать нужно дымоход с сечением 150 мм.
Каких размеров бывают дымоходы по диаметру? Выпускаются следующие варианты:
- 120 мм;
- 130 мм;
- 150 мм;
- 200 мм;
- 250 мм;
- 300 мм.
Лучше сразу брать готовый комплект. Размеры дымохода под камин обычно составляют, 0,25, 0,5 или 1,0 м. Из таких отрезков набирают нужную длину, соединяя их друг с другом.
Расчетные данные расположения дымоходной трубы на крыше
Расчет высоты трубы и её расположения прописаны в СНиП. В них говорится:
- Высота трубы дымохода, считая от колосниковой решетки до верха не должна составлять менее пяти метра. Наиболее удачная высота дымохода составляет 6 метров или немного больше.
- В случае, если дымоход выходит на плоскую кровлю без высокого парапета, высота трубы должна составляет не менее половины метра над плоскостью кровли.
- Если дымоходная труба находится на расстоянии менее полутора метров от высокого парапета или конька крыши, то её верхняя часть должна быть на пол метра выше уровня этих конструкций.
- Дымоход, расположенный на расстоянии 1,5-3 метра от ограждающего парапета или конька крыше должен находится на уровне с ними.
- Расчет высоты трубы дымохода, при условии, что конструкция располагается на расстоянии более 3 метров от парапета или конька крыши, производится по этому способу – высота верхней части трубы должна быть расположена так, чтобы горизонтальная линия, проведенная от соседней конструкции, и линия, совмещающая конек и верх трубы, образовывали угол размером 10 градусов.
Помимо расчета высоты дымохода относительно парапета или конька, стоит обратить внимание на то, каким образом её размер и сечение влияют на работу приборов отопления. Оптимальной считается округлая форма трубы дымохода, так как в ней вывод продуктов сгорания происходит равномерно, без завихрений
Важный условием высокого уровня тяги является сечение трубы дымохода, одинаковое на всем его протяжении
В случае, если конструкция производится из кирпича или иного материала прямоугольной или квадратной формы, то соотношение сторон прямоугольного сечения должно составлять 1:1,5. Настоятельно рекомендуется придавать углам округлую форму.
При прямоугольной форме трубы дымохода площадь её сечения не должна составлять менее 10 квадратных сантиметров. Дымоход круглой формы в диаметре не должен быть меньше 15 сантиметров, а в ситуации с камином не менее 18 сантиметров.
Что касается высоты дымохода для отопительного котла, то она должна быть значительной. При высоте конструкции более шести метров, она должна дополнительно усиливаться растяжками, концы которых прочно фиксируются на некотором расстоянии от здания.
Если вы не можете самостоятельно рассчитывать высоту трубы дымохода при постройке своего здания, то можно обратиться к профессионалам или воспользоваться специальными сервисами в сети Интернет, представляющими собой онлайн-калькуляторы. В них после введения значений вам автоматически будет выдан необходимый результат.
Необходимо знать, что высота трубы дымохода над кровлей должна быть рассчитана с учетом требований пожарной безопасности. Запрещается располагать дымоходную трубу рядом с дверьми, окнами, мансардными окнами, так как искры, вылетающие из неё, могут привести к возгоранию.
Минимальная высота дымохода может быть достигнута при помощи его расположения рядом с коньком крыши. Этот вариант больше подходит потому, что ствол системы будет проходить по пространству чердака и меньше подвергаться охлаждению, из-за чего вероятность образования конденсата и ухудшения тяги значительно уменьшается.
Какие параметры требуется вычислить?
Для расчета нужно определить такие параметры:
Длина. Первым делом вам необходимо обязательно определить максимальную высоту здания, сколько метров до конька крыши в том самом месте, где предполагается выход будущей трубы. Потому что от длины будут зависеть одни из самых важных характеристик будущей системы. Учитывайте тот факт, что слишком высокие каналы попросту будут «съедать» тягу, в итоге к источнику тепла будет она добираться с меньшей скоростью, а значит гореть ваша печь, будет намного хуже. Кроме того, «страшны» и слишком низкие дымоходы по отношению к кровле, об этом подробней будет ниже.
Диаметр дымохода (сечение). Что касается данного параметра, то здесь нужно учитывать не столько сами размеры, сколько первоначально форму самой трубы
Не забывайте важное условие, если вы хотите получить качественную дымоходную систему, работающую по всем правилам, то труба должна быть цилиндрическая. То, есть стенки обязательно делайте круглыми, чтобы сажа и копоть меньше задерживалась в канале
Тем самым, вы отталкиваете момент прочистки каналов. Что касается размера (диаметра), то его выбирать нужно исходя из сечения главного выходящего патрубка печи либо котла. Использовать трубы с диаметром больше или меньше патрубка, не рекомендуется. Высокая вероятность разгерметизации.
Расчет размеров бытовой дымовой трубы
Важный параметр бытового устройства для отвода вредных продуктов сгорания топлива – это диаметр устья дымовой трубы, то есть размер ее верхней части. Для определения значений этого показателя не нужно выполнять сложных расчетов, достаточно учесть некоторые данные и выполнить расчеты по несложной схеме.
При известном количестве сжигаемого топлива по специальной формуле можно определить объем входящих в трубу газов.
Зная, с какой скоростью газы передвигаются по трубе, можно вычислить площадь ее сечения. А воспользовавшись формулой определения площади круга, не сложно найти наружный диаметр трубы.
Основное значение имеет мощность котла, другими словами, какое количество топлива может сгорать за час в определенном устройстве. Такие данные обязательно указывает производитель в паспорте оборудования.
Другие данные для бытовых конструкций, необходимые для выполнения расчетов, имеют примерно одинаковое значение:
- Температурные показатели входящих в трубу газов – 150-200 0 С.
- Скорость движения газов по дымоходу – 2 м/с и более.
- Размер по высоте дымовой трубы на бытовой котельной должен быть не менее 5 метров от колосника. Эта величина контролируется Санитарными Нормами и Правилами.
- Естественный напор отводимого газа – не менее 4 Па на 1 метр.
В некоторых случаях возникает необходимость произведение расчета тяги дымовой трубы. Эта величина определяется произведением высоты сооружения на разность между плотностью воздуха и аналогичным параметром дымового газа.
Зная количество сжигаемого топлива, рассчитывается мощность котла или другого оборудования.
Принимая во внимание определенное значение теплового коэффициента, высчитывают тепловые потери трубы на 1 метр
На основании постоянных значений и полученных результатов вычисляют значение естественного напора выходящего газа.
Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что методика расчета дымовой трубы и бытового, и промышленного назначения позволяет определить важные параметры возводимой конструкции.
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.
Этапы проектирования промышленных дымовых труб
Проектирование является сложным процессом, в котором взаимосвязано большое количество исходных и расчетных данных, увязка технических параметров и характеристик, обеспечение соблюдения необходимых требований и норм, результатом которого становится проектная документация, прошедшая все необходимые согласования и утверждения. Можно выделить следующие основные этапы проектирования дымовых труб:
Этап 1: Сбор исходных данных для составления Технического Задания – на этом этапе происходит выяснение потребностей Заказчика, требований к конструкции, высоте, производительности и других значимых характеристик, в том числе и требований региональных надзорных органов, требований территориальных строительных норм и иных обстоятельств, имеющих влияние на проектирование, и, как результат, изготовление и эксплуатацию дымовой трубы.
Этап 2: Предварительные расчеты – этап определения основных технических, высотных, габаритно-массовых характеристик предполагаемой дымовой трубы, вследствие которого и достигается понимание целесообразности изготовления дымовой трубы того или иного типа, а также качественного выполнения проекта.
Выполнение предварительных расчетов представляется возможным разделить на некоторые составляющие стадии, например:
Определение типа конструкции дымовой трубы.
Определение возможности применения типового или реализованного проекта дымовой трубы.
Аэродинамический расчет отводящего газового тракта оборудования и аэродинамический расчет дымовой трубы.
Расчет минимально необходимой высоты дымовой трубы.
Расчет сечения газохода или газоходов дымовой трубы.
Выполнение предварительной калькуляции на изготовление и сметы на монтаж дымовой трубы.
Этап 3: Разработка Технического Задания
После проведения сбора исходных данных и выполнения предварительных расчетов, на основании полученных данных и с учетом всех требований Заказчика, происходит составление и согласование Технического Задания на проектирование дымовой трубы. Техническое Задание является документом, определяющим состав требований к проекту дымовой трубы, отправной точкой для выполнения проектных работ.
Этап 4: Создание рабочего проекта.
После подписания Сторонами согласованного Технического Задания, а так же Договора на выполнение проектных работ, специалисты проектного отдела приступают непосредственно к выполнению проекта дымовой трубы. Большой опыт, полученный в результате работы на рынке проектных услуг, а так же высокая квалификация проектировщиков, позволяют в сжатые сроки выполнить и согласовать проект дымовой трубы с Заказчиком, а, при необходимости, передать проектную документацию для проведения Экспертизы Промышленной Безопасности или Государственной Вневедомственной Экспертизы.
Этап 5: Экспертиза и согласование проектной документации в надзорных органах.
Срок выполнения работ по разработке проектной документации, а так же стоимость выполнения работ могут быть определены специалистами компании и Заказчиком в процессе предварительных переговоров, и составляют от 5 до 30 календарных дней в зависимости от сложности и объема проектирования.
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
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
дымоходная труба
Основные правила расположения дымовых труб относительно элементов крыши здания
Прежде всего, через какую бы крышу дымоход ни проходил, обрез трубы не может быть ближе 500 мм от кровли (скатной или плоской – неважно). На крышах сложной конфигурации, или на кровле, соседствующей со стеной или другим объектом (скажем, краем кровли другого здания, пристройки и т.п.), зона ветрового подпора определятся линией, проведенной под углом в 45 градусов
Обрез дымохода должен быть выше этой условной линии не менее, чен на 500 мм (на верхнем рисунке – левый фрагмент).. Такое же правило, кстати, действует и тогда, года рядом с домом находится высокий сторонний объект – здание или даже дерево
Рисунок ниже показывает, как производится графическое построение в этом случае.
Зону плотного ветрового подпора могут создавать и высокие деревья вблизи дома.
На скатной крыше высота выступающего над кровлей участка трубы зависит от удаления от конька (левый фрагмент верхней схемы).
— 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.
Диаметр дымохода
Диаметр дымоотводящей трубы зависит от мощности теплогенератора (котла, топки). Слишком малое сечение дымохода не обеспечит отвод полного объема продуктов сгорания. При слишком большом — уменьшится тяга, поскольку возрастет сопротивление отходящим газам со стороны холодного воздуха.
Говоря о каминах с открытой топкой, общепринятое соотношение сечения дымохода и размера проема топки камина (ширина/высота) составляет 1:10. При этом форма сечения должна быть круглой – это оптимальный вариант. В конструкциях с квадратным или прямоугольным сечением в прямых углах возникают завихрения, препятствующие максимальному удалению дыма и приводящие к образованию сажи. Если вы все же склоняетесь к прямоугольному сечению — следует выбирать, чтобы стороны были в соотношении 1 к 1,5, и даже в таком случае углы внутри необходимо закруглять.
В случае установки печи, диаметр трубы должен быть не меньше диаметра поддувала. Минимальное сечение составляет 100 мм. Когда теплоотдача меньше 3000 ккал/ч сечение по правилам составляет — 140×140 мм, в противном случае — 140×270 мм.
Дымовой ствол должен быть вертикальным, без заужений. Допускается не более двух отклонений от вертикали на угол не более 30°, относом не более 1 метра. В отдельных случаях допустим угол отклонения канала от вертикали до 45°, а относ – до 1,7 метра.
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.
Перейти к расчётам
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:
Материал дымохода
В современных отопительных системах, работающих на газе и жидком топливе, температура отходящих газов существенно снизилась. В таких условиях кирпичный дымоход не может быстро прогреваться, и в момент запуска системы отопления это приводит к появлению в дымовой трубе большого количества конденсата. Он, в свою очередь, собираясь на стенках дымовых каналов и смешиваясь с продуктами горения природного газа, образует жидкость с кислотными свойствами, разрушающую кирпич.
Проблемы с конденсатом не имеют модульные дымоходы. Это конструкции, собранные из отдельных элементов. Для их изготовления применяют различные материалы: углеродистую и полированную высоколегированную нержавеющую сталь, алюминиевый сплав и керамику. Такие устройства могут быть смонтированы внутри уже существующих кирпичных труб при их реконструкции или представлять собой самостоятельные системы, функционирующие внутри или снаружи здания.
При сборке стального дымохода важно, чтобы модули собирались раструбом вверх, стыки были промазаны герметиком, а внизу установлен конденсатосборник. Основными признаками хорошего дымохода является качественное сжигание топлива, идеальная тяга, быстрый прогрев стенок и быстрое преодоление порога точки росы
Второе условие соблюдается, если дымоотводящая система хорошо утеплена. Для этого при установке стального вкладыша внутри кирпичного канала советуют его оборачивать специальной минеральной ватой, либо оставлять вокруг воздушную прослойку. Не стоит заполнять пространство между вставкой и кирпичом раствором. В этом случае помимо стального вкладыша, необходимо будет еще согреть и раствор, который, к тому же, при нагреве бетон будет расширяться и давить изнутри на стену
Основными признаками хорошего дымохода является качественное сжигание топлива, идеальная тяга, быстрый прогрев стенок и быстрое преодоление порога точки росы. Второе условие соблюдается, если дымоотводящая система хорошо утеплена. Для этого при установке стального вкладыша внутри кирпичного канала советуют его оборачивать специальной минеральной ватой, либо оставлять вокруг воздушную прослойку. Не стоит заполнять пространство между вставкой и кирпичом раствором. В этом случае помимо стального вкладыша, необходимо будет еще согреть и раствор, который, к тому же, при нагреве бетон будет расширяться и давить изнутри на стену.
Прежде чем самостоятельно устанавливать дымоход, внимательно ознакомьтесь с рекомендациями. Параметры работы вашей отопительной системы — основа, от которой нужно отталкиваться при расчете. При желании, можно воспользоваться специализированными программами. Но, лучший вариант — довериться грамотным специалистам.
Диаметр дымохода
Диаметр дымоотводящей трубы зависит от мощности теплогенератора (котла, топки). Слишком малое сечение дымохода не обеспечит отвод полного объема продуктов сгорания. При слишком большом — уменьшится тяга, поскольку возрастет сопротивление отходящим газам со стороны холодного воздуха.
Говоря о каминах с открытой топкой, общепринятое соотношение сечения дымохода и размера проема топки камина (ширина/высота) составляет 1:10. При этом форма сечения должна быть круглой – это оптимальный вариант. В конструкциях с квадратным или прямоугольным сечением в прямых углах возникают завихрения, препятствующие максимальному удалению дыма и приводящие к образованию сажи. Если вы все же склоняетесь к прямоугольному сечению — следует выбирать, чтобы стороны были в соотношении 1 к 1,5, и даже в таком случае углы внутри необходимо закруглять.
В случае установки печи, диаметр трубы должен быть не меньше диаметра поддувала. Минимальное сечение составляет 100 мм. Когда теплоотдача меньше 3000 ккал/ч сечение по правилам составляет — 140×140 мм, в противном случае — 140×270 мм.
Дымовой ствол должен быть вертикальным, без заужений. Допускается не более двух отклонений от вертикали на угол не более 30°, относом не более 1 метра. В отдельных случаях допустим угол отклонения канала от вертикали до 45°, а относ – до 1,7 метра.
