Проектирование дымохода в зависимости от конфигурации отопления
Идем дальше. Какие дымоходы сегодня устанавливают чаще всего? Это кирпичные, керамические и из изолированной и неизолированной стали.
И в первую очередь, при проектировании дымохода, вычисляют его его минимальные показатели пропускной способности. Если здесь допустить ошибки, дымовые газы станут скапливаться внутри трубы и доставлять немало проблем.
Общая схема расположения дымохода выглядит так:
Если температура отходящих газов невысока, как у современных низкотемпературных котлов, тогда в верхней части дымохода устанавливают так называемые электрические дымососы.
Они представляют собой небольшой вентилятор с лопастями. Такое устройство принудительно убирает продукты сгорания из трубы, усиливая, тем самым, силу тяги. И тогда сила тяги уже не влияет напрямую на высоту дымохода, ведь ее добиваются другим способом, а не «ловлей ветра».
Если дополнительного приспособления нет, тогда ветер ловить все-таки придется. И в этом случае нужно отталкиваться от имеющейся мощности котла, печи или камина, которые можно узнать из технической документации. Она выражается в том количестве топлива, которое сжигают за один час работы.
Если количество объема топлива известно, тогда объем газов рассчитывают по такой формуле:
Vг = B∙V∙(1+t/273)/3600
Результат получится в м3/с. Это – скорость движения газов в трубе. Сечение трубы вычисляем уже по такой формуле:
F = π∙d²/4
И полученное значение определяют в м2. Это – площадь сечения дымохода, а диаметр рассчитывают по формуле:
dт = √4∙B∙V∙(1+t/273)/π∙ω∙3600
Остальные характеристики почти одинаковы у большинства отопительных приборов. Так, скорость выхода газов в дымоходе обычно не меньше, чем 2 метра в секунду, а температура газов на входе в трубы – от 150 до 200 градусов.
Также стандартный напор газов на 1 метр – не менее, чем 0,4 мм Н2О, или 4 Па:
Поэтому, согласно СНиП, высота дымовой трубы от колосника должна составлять не менее 5 метров.
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.
Зависимость высоты дымохода от других элементов кровли
Большое значение также имеет то, насколько близко сам дымоход расположен к коньку кровли, парапету или других его элементов:
Итак, что касается возвышения дымовых труб над крышей, существуют такие правила:
- Не меньше, чем 1,2 метра над плоской кровлей.
- Не меньше, чем 50 см над коньком кровли, если труба расположена до 1,5 метра от конька.
- Не ниже уровня конька, если труба расположена от 1,5 до 3 м от конька.
- Не ниже линии, которую можно провести от конька вниз к горизонту под углом 10 градусов, если труба расположена от конька более 3 метров.
При этом дымовой канал должен находиться от других элементов строения на определенном расстоянии, минимум:
- 150 мм для труб с изоляцией;
- 500 мм для труб без изоляции.
Минимальная разрешенная высота трубы – 50 см. Но это слишком низкие трубы, которые разрешено ставить только на плоских крышах без каких-либо выступов. Если же крыша с более сложной конфигурацией, придется повозиться и учесть все выступающие части.
Так, если все эти части находится на расстоянии от 1,5 метров от самой трубы, тогда трубе достаточно быть просто выше, чем все эти элементы. Если они ближе, чем 1,5 метров, тогда дымоход должен превышать их высоту минимум на 59 см:
Сила тяги: как добиться идеального сгорания топлива
На саму силу тяги оказывают воздействие сразу несколько важных факторов:
- материал изготовления дымохода;
- высота фундамента над уровнем моря;
- температура дымовых газов на выходе из печи;
- форма поперечного сечения дымоходной трубы;
- гладкость или шероховатость внутренней поверхности;
- нарушение внутренней герметичности дымохода;
- температура и влажность наружного воздуха;
- вентиляция помещения с котлом или печью;
- полнота сгорания топлива;
- степень загрязнения котла (или печи) и дымохода;
- тип используемой горелки (модуляционная она или дискретная).
Первым делом вам нужно определить величину статической тяги дымохода, а измеряется в величине ∆p . Вот формула для расчета:
h=(∆p·Tp·Tн)/(3459·(Tp-1,1·Tн))
Тр – это средняя температура в трубе, а Тн – наружная температура. Измеряют ее по умолчанию в градусах по шкале Кельвина, но можно указать и по Цельсию, добавив +273.
Вычислить среднюю температуру не сложно
Обычно ее сообщают в технических данных к котлу, но важно также учитывать охлаждение. Это 1 градус на каждый метр кирпичной трубы, 2 градуса на метр стальной изолированной и 5 градусов на неизолированной
При этом значение наружной температуры желательно брать то, что характерно для лета как самого проблемного времени для тяги:
Сделайте аэродинамический расчет и узнаете точную необходимую высоту и диаметр дымовой трубы. Сама по себе величина тяги означает разницу плотностей воздуха и дымового газа, умноженные на высоту дома. Именно 5 метров дымохода обеспечивают разрежение и тягу для дыма.
Но что делать, если высоту трубы уже выше ставить нельзя, а тяга по определенным причинам еще недостаточна? Такое нередко бывает, когда дымовые газы остывают слишком быстро, особенно в холодное время года. Тогда для восстановления тяги нужный участок трубы просто утепляют.
Также помните, что реальная тяга всегда меньше статической из-за сопротивления движения газов внутри стенок трубы. Чем уже проходное сечение дымохода, и чем больше в нем изгибов, горизонтальных участков и тому подобное – тем хуже будет тяга, ведь на тягу влияет потеря давления по всей длине трубы.
Еще одна проблема, связанная с высотой дымохода, заключается в холодном воздухе из камина. Так, когда он не работает, из него выпускают холодный воздух с улицы. Происходит это тогда, когда оголовок дымохода находится ниже окончания вентиляционной вытяжки, или когда мансарда слишком большая и плохо утеплена.
