No Image

Как рассчитать высоту дымохода для твердотопливного котла

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
12 декабря 2019

Одной из важнейших деталей котла, работающего на твердом топливе, считается дымоход. Через него отводятся в атмосферу топочные газы и сажа. Он обеспечивает высокую эффективность работы котла и большое КПД.

Интенсивная эксплуатация дымоходной трубы приводит к засорению. Уменьшается сечение, продукты горения не могут быстро проходить. В результате снижается тяга, устройство начинает работать в тяжелом режиме, уменьшается КПД.

Чтобы не происходило накопление сажи, а котел нормально функционировал, дымоходную трубу нужно изготавливать из соответствующих материалов по грамотно выполненным чертежам. Кроме того, очень важно правильно рассчитать диаметр и сечение.

Когда система имеет недостаточную тягу, происходит плохое прогорание топлива. В результате происходит образование сажи. Она постепенно забивает проход трубы, уменьшая его сечение.

Можно конечно добиться усиление тяги, увеличив сечение дымоходной трубы. Но это не приведет к положительному результату. Тепло котла просто покинет помещение через трубу. Чтобы можно было регулировать тягу, котел оборудуется специальными заслонками.

Появление тяги основано на разнице температуры в помещение и окружающей среды. Тяга становится максимальной, когда наступают большие холода. Достаточно небольшой разницы температуры, чтобы продукты горения не оседали на поверхность трубы, а уходили в атмосферу. Это может произойти при одном условии. Дымоходную трубу нужно правильно спроектировать и установить.

Когда котел начинает работать, уличный воздух подается в топочный отдел. Благодаря чему, происходит поддержка процесса горения. Отработанные газы направляются в дымоход и стремительно выбрасываются наружу.

При недостаточном диаметре трубы, отработанные газы начинают накапливаться внутри топочной. В результате, очаг начинает затухать, в помещении наблюдается сильное задымление.

Сила тяги зависит от нескольких факторов:

К примеру, присутствие прямого угла в конструкции, сильно уменьшает ее проходимость. Это становится заметным, когда происходит уменьшение атмосферного давления. Чтобы исправить такую ситуацию, в тягу устанавливают специальный стабилизатор.

Дополнительные особенности дымохода

Он должен не реагировать на большую температуру. Поэтому в твердотопливном котле устанавливают дымоход, изготовленный из особо термостойких материалов. Когда в таком котле сгорает уголь или дрова, температура дыма намного превышает температуру сгорания газа. Например, температура дыма газового котла не превышает 200 градусов. При сгорании древесины, температура может превышать 300 градусов. Если котел отапливается углем, температура достигает 600 градусов. Иногда происходит скачок температуры. Она начинает повышаться при распалке.

Запрещается проводить распалку камеры горения твердым топливом, бензином, а также другими горючими веществами. Этот вариант может стать причиной возгорания сажи из-за прогоревшего дымохода. Категорически запрещается подобным образом пытаться удалить загрязнения.

Химическая нейтральность

Когда котел использует для работы твердое топливо, должны применяться материалы, нейтрально относящиеся к воздействию химических элементов. Не забывайте, что образующийся конденсат имеет в своем составе большое количество серной кислоты. Именно поэтому материал дымохода должен не бояться агрессивной кислотной среды

Надежность

Такое требование остается очень важным для работы котла и тяги. Однако многих останавливает цена, они просто забывают о безопасности. Конечно, намного легче, заменить полностью вышедший из строя дымоход. Но если будет отсутствовать тяга, помещение начнет наполняться угарным газом. Он не имеет никакого запаха, поэтому можно просто заснуть в комнате и больше никогда не проснуться.

Как рассчитать сечения дымохода

При выборе, нужно предварительно измерить, имеющееся сечение патрубка. Он должен иметь такие же размеры. Желательно чтобы размеры совпадали. Если диаметр будет больше, произойдет падение давления, уменьшится сила тяги.

Запрещается работа двух твердотопливных котлов с одним дымоходом. Каждый должен быть оборудован отдельной трубой. При правильном подборе диаметра, а также грамотно произведенном монтаже, всегда будет хорошая тяга.

Размер сечения (кв. м) определяется по формуле:

объём расходуемого топлива (м3/с) / скорость газов.

Дымоход может иметь разную форму сечения:

Для нормальной работы можно воспользоваться любым вариантом, однако круглое сечение все же намного предпочтительней. При движении дыма внутри трубы, происходит его спиральное закручивание. Любая посторонняя деталь в трубе, создает противодействие движению газового потока.

Если внутренняя поверхность трубы будет шероховатой, произойдет уменьшение скорости газа. Когда дым при круговых движениях, сталкивается с прямым углом, происходит резкая смена траектории, возникает перемешивание. В результате сажа оседает в углах.

Потребуется постоянная, тщательная чистка.

Из каких материалов должны изготавливаться вытяжные трубы

При большом разнообразии материалов, для работы дымохода можно использовать только несколько видов. Основными являются:

Самыми популярными остаются трубы, выложенные из кирпича. Они способны выдержать очень большую температуру. Ее максимум достигает 1000 градусов. Сегодня на крыше современных дорогих коттеджей можно заметить оригинальную трубу, выложенную из еврокирпича. Однако при внимательном рассмотрении, можно заметить, из кирпичного дымохода видны вставленные внутрь трубы. Они могут быть стальными или сделанными из керамики. Объясняется это очень просто. Один кирпич не годится для нормальной работы. Другими словами, он будет работать, но не очень долго. Его быстро разрушит едкий конденсат. Поэтому в кирпичную трубу вставляют вкладыш. Свободные полости заполняют утепляющим материалом.

Сэндвич трубы сделанные из керамики, способны выдержать очень большую температуру. Она может превышать 1200 градусов. Это значение намного выше, чем максимальная температура дыма, после сгорания угля.

Такой трубе не страшен конденсат и любые атмосферные явления. Отвод конденсата происходит через специальное сливочное отверстие. Иногда для этого под концом лейки делают дополнительную емкость. Дымоходную трубу из керамики устанавливают на фасаде или внутри здания.

Дымоход марки «Schiedel Uni», если произойдет возгорания сажи, способен справиться с такой термической нагрузкой. При горении сажа нагревается до температуры 1100 – 1200 градусов.

Недостатки керамики

Не отличаются красивым внешним видом. Их стоимость намного выше стальных аналогов. Чтобы установить такие трубы, требуются строительные навыки и опыт. Эти трубы остаются популярными у потребителей, имеющих небольшой уровень дохода.

Металлический дымоход

Для его изготовления используют обычную сталь или нержавейку. К сожалению, стальные дымоходы, не могут противостоять

агрессивной среде. Когда котел будет работать постоянно, труба в очень короткое время станет непригодной для работы, она может быть причиной возникновения пожара.

В состав применяемой нержавеющей стали входят специальные добавки, состоящие из нескольких химических элементов

Именно они спасают нержавейку от коррозии. Для установки

в котлах используются, следующие марки стали:

  • 316.
  • 316 L.
  • 321.

В их состав входят вещества, позволяющие стали выдержать температуру в пределах 700 – 800 градусов. Эти марки стали, не боятся появления конденсата, они нейтральным к кислотам, не вступают в реакцию с другими агрессивными веществами.

Стоимость дымохода, сделанного из нержавейки доступна среднему покупателю. Он считается наиболее подходящим для установки в котле на твердом топливе.

Стеклянный дымоход

Встречается очень редко. К его положительным качествам можно отнести:

  • Невысокая тепловая инертность.
  • Никогда не появляется коррозия.
  • Оригинальный вид.

Стоимость подобной конструкции очень высока. Поэтому она встречается очень редко. Кроме того, ее монтаж очень трудоемок и стоит больших денег.

Устройство и монтаж

Когда проводится монтаж металлического дымохода, работы начинаются снизу, постепенно двигаясь вверх. Трубы можно соединять несколькими путями:

  • По движению дыма.
  • По конденсату

Когда котел подключается к дымоходу согласно первому варианту, монтаж происходит от котла. Второй вариант, наоборот, к котлу. Металлическое сооружение состоит из нескольких деталей:

  1. Стакан.
  2. Сэндвич трубы.
  3. Сборник конденсата.
  4. Искрогаситель.
  5. Оголовок.
  6. Очиститель.

Чтобы создать надежное соединение устанавливаются:

Стыки скрепляются хомутами с внешней стороны.

Технологические требования

Необходимо соблюдать следующие технические требования:

  • Должен быть предусмотрен специальный участок, чтобы разогнать дым. Он представляет собой вертикальную трубу, устанавливаемую за патрубком твердотопливного котла. Разгоночный участок делается высотой один метр.
  • Дымоход устанавливается только вертикально. Допускается отклонение не более 30 градусов.
  • Запрещается наличие прогибов.
  • Очень важна длина (3 — 6 метров).
  • Допускается наличие трех горизонтальных участков. Причем длина каждого не должна превышать полметра.
  • Возвышение оголовка над крышей должно превышать 100 см.
  • Крепление трубы к стене, выполняется с шагом 1,5 метра.
  • Для создания герметичного стыка, трубы обильно смазывают термостойким герметиком.

Чтобы получить идеальную тягу, необходимо чтобы в конструкции дымохода было минимальное количество поворотов. Наилучшим считается ровная труба.

Дымоход можно устанавливать внутри здания или за его пределами. Для первого варианта, необходимо защитить трубу, чтобы она не соприкасалась с горючими материалами. Используется специальный металлический экран, устанавливаемый в месте прохождения трубы через перекрытие. Дымоход должен находиться от стены на расстоянии более 25 см.

Намного безопаснее выглядят наружные конструкции. Их намного проще обслуживать. Мастера считают этот метод самым предпочтительным.

Высота трубы

Этот размер определяется СНиП, который устанавливает определенные параметры:

  • Если кровля имеет плоский вид, дымовая труба должна над ней возвышаться на 1,2 метра.
  • Если дымоход расположен около конька, а расстояние менее 1,5 метра, он должен возвышаться над коньком на 0,5 метра и более.
  • При расположении трубы в диапазоне 1,5 — 3 метра до конька, она не должна находиться ниже линии конька.
  • Если расположение дымовой трубы от конька превышает 3 метра, ее высота должна находиться на линии, проходящей от конька, выдержав угол 10 градусов, относительно линии горизонта.

Техника противопожарной безопасности

Устанавливать дымоход разрешается в соответствии с требованиями:

Читайте также:  Как правильно выращивать семена петунии

Монтаж должны проводить только профессионалы. Сечение дымохода должно соответствовать значению, указанному производителем в инструкции, прилагаемой к котлу.

Требуемая высота дымохода обычно рекомендуется производителем, или она должна превышать 5 метров.

Если имеется горизонтальный участок, его длина не должна превышать один метр.

В конструкции необходимо предусмотреть возможность отвода конденсата, а также очистку дымоотводящего канала.

Как подключить дымоход

Все соединения деталей к патрубку твердотопливного котла выполняются термостойким герметиком, выдерживающим температуру в пределах 1250-1500 градусов.

Когда нет соответствия диаметра дымохода с размером дымоходного выхода, устанавливается переходник, чтобы создать плотный стык.

Как собираются детали

Любые одностенные, а также сэндвич, имеющие утепление, собираются только одним вариантом: «труба вставляется в трубу». Узлы соединения деталей дымохода не требуют установки дополнительных хомутов.

Если конструкция изготовлена из специальной, нержавеющей стали, сборка проводится только по конденсату. В этом случае, конденсат, а также возникающие смолянистые отложения, никогда не попадут наружу, они будут стекать вдоль стенок трубы непосредственно в конденсатоотвод.

Если в дымоходе используется ревизия и установлены тройники, сборка всех деталей выполняется «по дыму». Сборка вертикальных деталей, отходящих от тройника, проводится «по конденсату».

Если необходимо провести гильзовку канала, зазор, образовавшийся между трубой и каналом, должен быть больше 4 см. Он необходим, когда происходит расширение металла при нагревании.

Чтобы детали сэндвич дымохода имели более жесткое крепление, устанавливают заклепки или вкручивают саморезы.

Фиксация дымохода

Труба крепится к стене только специальными материалами.

Одностенная конструкция должен крепиться с шагом крепления 1,5 метра на всех вертикальных отрезках трубы.

Если сэндвич дымоход не имеет опорной конструкции, необходимо обеспечить фиксацией каждый элемент.

Если в системе использован тройник 45–87 градусов, или колено 45–90 градусов, монтаж проводится так, чтобы полностью была исключена нагрузка на поворотные части этих деталей.

Если для монтажа требуется установить дополнительную опору, используют напольную подставку, устанавливаемую под ревизию.

При возвышении дымоходной трубы над крышей больше 1,5 метра, в обязательном порядке под растяжку устанавливается скоба.

Проход сквозь перекрытия

Чтобы сделать проход сквозь стену дома или его перекрытия, необходимо воспользоваться строительными нормами, которые сегодня действуют на Украине.

Если сэндвич дымоход с утеплением проходит через деревянные стены, обязательно устанавливается походная гильза и накладывается еще один слой термоизоляции.

Когда монтируется дымоходная труба сквозь кровлю, строители должны установить специальную дополнительную деталь трубы, так называемую «крызу». Создаётся еще один дополнительный слой, состоящий из пожаробезопасных изоляционных материалов.

Завершающий этап строительства

Когда гильзуется кирпичный дымоход, его верхняя часть закрывается дополнительной деталью — окончанием.

Обычно верхушка трубы закрывается дефлектором или красивым грибком.

Если покрытие крыши здания выполнено из пожароопасного материала, типа битумной черепицы, на вершину дымохода монтируют специальный искрогаситель.

Если в доме установлен газовый котел, категорически запрещается монтаж дефлектора. Согласно действующим нормам, верхняя часть трубы газового устройства держится всегда открытой.

Начало работы дымохода

Еще раз проверить, что около дымохода не находятся горючие или быстро воспламеняющиеся предметы, чтобы не возник пожар.

За счет чего образуется естественная тяга в печи

Большинство отопительно-варочных печей и котлов автономного отопления не оборудованы системой принудительного поддува свежего воздуха и удаления отработанных дымовых газов, поэтому процесс сгорания топлива в них, напрямую зависит от наличия естественной тяги в трубе дымохода.

Теоретически, методика расчета дымовой трубы довольно проста. Чтобы читателю стало понятно, откуда берется естественная тяга, далее я постараюсь вкратце объяснить физику тепловых и газодинамических процессов, которые происходят в печи во время горения топлива.

  1. Печной дымоход всегда устанавливается вертикально (за исключением отдельных горизонтальных или наклонных участков). Его канал начинается в верхней части свода топки, и заканчивается на улице, на некотором возвышении над крышей дома;

Схема современного печного дымохода.

  1. Раскаленные дымовые газы в зоне горения топлива имеют очень высокую температуру (до 1000° C), поэтому, согласно законам физики, быстро устремляются вверх;
  2. Подымаясь вверх по дымоходной трубе со скоростью около двух метров в секунду, дымовые газы создают в печи область пониженного давления;
  3. За счет естественного разрежения в топке, обеспечивается приток свежего воздуха через поддувало и колосниковую решетку в зону горения пламени;
  4. Таким образом, несложно понять, что для образования хорошей естественной тяги необходимо соблюдение сразу несколько условий:
  • Дымовая труба должна быть расположена строго вертикально. Кроме того, ода должна иметь достаточную высоту и максимально прямолинейную конфигурацию, без лишних изгибов и поворотов под углом более 45°.

Допустимые размеры и углы наклона дымовых каналов.

  • Внутреннее сечение дымового канала должно быть рассчитано таким образом, чтобы он позволял беспрепятственно пропускать в атмосферу весь объем дымовых газов, которые образуются в процессе сгорания топлива;
  • Чтобы не создавать значительное аэродинамическое сопротивление движению дыма, внутренние стенки трубы должны иметь максимально ровную и гладкую поверхность с минимальным количеством переходов и стыков;
  • По мере продвижения по трубе, дымовые газы постепенно остывают, что приводит к увеличению их плотности, и склонности к образованию конденсата. Чтобы этого не происходило, труба дымохода должна иметь хорошую теплоизоляцию.

Влияние ветра на нормальную и обратную тягу.

Существенное положительное влияние на силу естественной тяги оказывает ветер на улице. Это объясняется тем, что непрерывный поток воздуха, направленный перпендикулярно оси дымохода, создает в нем пониженное давление. Поэтому в ветреную погоду всегда наблюдается хорошая тяга в печи.

Момент 1. Выбор материала и конструкции дымохода

В нормативно-технической строительной документации не оговариваются какие-либо жесткие требования по обустройству печных дымоходов, поэтому каждый владелец жилья изготавливает дымовую трубу на свое усмотрение. В то же время, я должен сказать, что все виды дымоходов отличаются между собой не только по конструктивным и внешним признакам, но также и по теплотехническим, весовым и газодинамическим характеристикам.

  1. Дымовая труба из кирпичной кладки характеризуется высокой прочностью и долговечностью, хорошо выдерживает длительное воздействие высоких температур, однако плохо противостоит воздействию агрессивного дымового конденсата. Благодаря массивным кирпичным стенкам, она отличается высокой теплоемкостью и удовлетворительными теплоизоляционными свойствами. Что касается вопроса конденсации водяных паров и газодинамики кирпичного дымохода, то здесь не все так хорошо.
  • Массивная кирпичная труба имеет значительный вес, поэтому для ее установки необходим собственный фундамент, который в свою очередь, также требует отдельных расчетов;

Фундамент для кирпичной трубы можно выложить из двух сплошных рядов кирпича на цементно-песчаном растворе.

  • Прямоугольная или квадратная форма поперечного сечения дымовых каналов, в сочетании с неровными и шероховатыми внутренними стенками, создают значительное сопротивление движению дымовых газов, поэтому сечение таких дымоходов следует подбирать с небольшим запасом;
  • Отсутствие дополнительной теплоизоляции может привести к образованию конденсата внутри дымохода, поэтому ее стенки должны иметь достаточную толщину для того, чтобы температура дымовых газов внутри не опускалась ниже точки выпадения росы.

Для того чтобы кирпичный дымоход служил дольше, я советую установить в него вставку из нержавеющей стали.

  1. Асбоцементные и керамические трубы продаются в готовом виде, и легко монтируются своими руками, поэтому их нередко применяют в строительстве частных домов для подключения газовых или твердотопливных котлов. Многих хозяев жилья привлекает их не очень невысокая цена, однако я хочу напомнить, что при монтаже дымохода из асбоцементных труб, нужно принимать во внимание следующие моменты:
  • Асбоцементные трубы обладают высокой теплопроводностью и плохо сохраняют тепло дымовых газов, за счет чего внутри может образовываться конденсат, который быстро приведет к разрушению стенок;
  • Чтобы этого не произошло, при монтаже асбоцементного дымохода важно правильно подобрать теплоизоляционный материал, и рассчитать его толщину таким образом, чтобы температура дымовых газов на выходе не опускалась ниже 110° C;
  • При температурах выше 350° C, асбоцемент может растрескиваться и разрушаться, поэтому между входным патрубком дымохода и выходным патрубком котла, я советую установить дистанционную проставку из утепленной металлической трубы;
  • Ее длину следует рассчитать таким образом, чтобы температура дымовых газов на входе в асбоцементную трубу не превышала 300-350° C;
  • Асбоцементная труба, сама по себе обладает достаточной жесткостью. Несмотря на это, для лучшей теплоизоляции и защиты от механических повреждений, я рекомендую устанавливать такой дымоход внутри защитной рубашки из кирпичной кладки толщиной в полкирпича.

Дымоходы из асбоцементных труб, облицованных защитным слоем кирпичной кладки.

  1. Металлические сэндвич трубы из нержавеющей стали, на мой взгляд, являются наиболее удачным вариантом домашнего дымохода, который одинаково хорошо подходит, как для массивной кирпичной плиты, так и для современного компактного отопительного котла. Они набираются из отдельных секций, поэтому позволяют своими руками изготовить наружный или внутренний дымоход практически любой конфигурации.
  • Внутренняя гильза из жаростойкой нержавеющей стали имеет идеально гладкую поверхность и круглую форму поперечного сечения, поэтому создает минимальное аэродинамическое сопротивление потоку дымовых газов. По этой причине, внутренний диаметр дымового канала должен соответствовать минимальному значению расчетных характеристик;

Металлические сэндвич дымоходы могут быть установлены, как снаружи, так и внутри жилого дома.

  • Утепленная металлическая сэндвич труба обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, и не нуждается в дополнительном утеплении, поэтому теплотехнические расчеты, в данном случае, проводить не обязательно;
  • При установке и сборке дымохода, каждую секцию нужно монтировать с таким расчетом, чтобы она крепилась к внутренней стене или фасаду здания как минимум в двух точках. При этом расстояние между монтажными кронштейнами должно составлять не более 1200 мм.
Читайте также:  Как подключить кнопку к контактору

Утепленные сэндвич-трубы из жаростойкой нержавеющей стали.

  1. Сборные утепленные керамические дымоходы обладают похожими характеристиками, и также могут использоваться практически без ограничений, в сочетании с любыми типами печей, каминов или бытовых отопительных котлов.
  • Они проектируются и производятся в заводских условиях, с соблюдением всех необходимых теплотехнических расчетов и требований правил противопожарной безопасности;
  • Это дает возможность монтировать их в том виде, в котором они есть, не задумываясь о собственных дополнительных расчетах;
  • Несмотря на это я хочу напомнить, что такой бутерброд из керамзитобетонных блоков, минераловатного утеплителя и вставки из керамической трубы, в сборе может иметь большой вес, поэтому для него также необходимо рассчитывать и изготавливать отдельный фундамент.

Внутреннее устройство и основные преимущества керамических дымоходов.

  1. С недавнего времени на рынке строительных материалов начал появляться относительно новый вид полимерных дымоходов, более известный под торговым названием «Furan Flex». Он представляет собой гибкий армированный рукав, который устанавливается в существующий дымовой канал, а затем заполняется горячим паром под высоким давлением. Под действием давления и высокой температуры рукав распрямляется и полимеризуется, в результате чего полностью заполняет просвет дымового канала, и укрепляет изнутри стенки трубы.
  • Монтаж такой полимерной вставки требует использования специального оборудования и строгого соблюдения технологических режимов, поэтому может быть выполнен исключительно квалифицированными специалистами;
  • Исходя из этого, в данном случае я не рекомендую забивать себе голову сложными формулами, и доверить выполнение всех расчетов инженерам подрядной организации, которая будет выполнять монтаж.

Схема реставрации старого дымового канала с использованием армированной полимерной вставки«Furan Flex».

Асбоцементная труба имеет шероховатую внутреннюю поверхность, которая способствует быстрому налипанию сажи и копоти. Со временем, нарастающий слой сажи уменьшает площадь внутреннего сечения и увеличивает аэродинамическое сопротивление дымового канала, поэтому я не рекомендую использовать такие трубы для печей и котлов на твердом и жидком топливе.

Момент 2. Расчет внутреннего диаметра дымовой трубы для твердотопливных печей и каминов

Чтобы выполнить правильный расчет тяги дымовой трубы, нужно, прежде всего, определить необходимую площадь внутреннего поперечного сечения. В данном разделе я расскажу, как это делается, на примере расчета сечения дымохода для отопительных печей и каминов на твердом топливе.

  1. Прежде всего, нужно определить, какой объем дымовых газов будет вырабатываться при сжигании определенного вида топлива в печи за один час. Такой расчет выполняется по следующей формуле:

V газ = В * V топл * (1 + Т / 273) / 3600, где

  • V газ – объем дымового газа, который будет проходить по трубе за один час (м³/час);
  • B – максимальная масса топлива, которая сгорает в течении одного часа в топке (кг);
  • V топл – коэффициент объема дымовых газов, которые выделяются при сгорании определенного вида топлива (м³/кг).
  • Эта величина определяется по специальным таблицам, и ее значение составляет: для сухих дров и кускового торфа – 10 м³/кг, для брикетированного бурого угля – 12 м³/кг, а для каменного угля и антрацита – 17 м³/кг;
  • Т – температура дымовых газов на выходе из трубы (°C). При нормально утепленном дымоходе ее значение может составлять от 110 до 160°C.

Различные способы регулирования температуры газодымовой смеси.

  1. Имея полученное значение суммарного объема газа, проходящего по трубе за единицу времени, несложно будет рассчитать необходимую площадь поперечного сечения канала дымохода. Она определяется как отношение полученного объема к скорости движения дымовых газов, и рассчитывается по следующей формуле:

S дым = V газ / W, где

  • S дым – площадь поперечного сечения дымового канала (м²);
  • V газ – объем дымовых газов за единицу времени, который мы получили в предыдущей формуле (м³/час);
  • W – приведенная скорость восходящего движения газодымового потока внутри трубы (м/с). Здесь я должен сказать, что это величина условно-постоянная, и ее значение составляет 2 м/с.
  1. Для того чтобы понимать, какой диаметр трубы нам понадобится для изготовления дымохода, исходя их полученного значения площади круга, нужно определить его диаметр. Для этого применяется следующая формула:

D = √ 4 * S дым / π, где

  • D – внутренний диаметр круглой дымоходной трубы (м);
  • S дым – площадь внутреннего сечения дымохода, полученная в предыдущих расчетах (м²)

Чтобы читателю было понятно, я предлагаю рассмотреть простой пример расчета дымовой трубы для банной печи-каменки, если известно, что во время протапливания, в ней за час сгорает 8 кг сухих дров, а температура дымовых газов на выходе составляет 140 °C.

  1. По первой приведенной формуле определяем максимальный объем дыма, который может выделиться за один час горения 8 кг сухих дров: V газ = 8 * 10 * (1 + 140 / 273) / 3600 = 0,033 м³/час;
  2. По второй формуле нужно вычислить необходимую площадь сечения дымового канала: S дым = 0,034 / 2 = 0,017 м²;
  3. Последняя формула позволяет определить нужный диаметр трубы, исходя из известной площади ее поперечного сечения: D = √ 4 * 0,017 / 3,14 = 0,147 м;
  4. Таким образом, мы определили, что для данной печи в баню понадобится дымовая труба с внутренним диаметром не менее 150 мм.

Существуют специальные программы, которые позволяют автоматически выполнять расчеты дымовых труб.

Если во время расчетов у вас получается не целое число, то я советую округлять его до целого значения в большую сторону, однако такие округления допускается проводить в разумных пределах, потому что в данном случае, очень большой диаметр — это не значит очень хорошо.

Момент 3. Расчет трубы дымохода для бытовых котлов

В этой статье я намеренно не стал приводить отдельных расчетов для бытовых твердотопливных и газовых котлов заводского изготовления, поскольку любая инструкция по применению котельного оборудования уже содержит всю необходимую техническую информацию.

Зная паспортную тепловую мощность вашего газового котла, диаметр дымохода несложно подобрать, в соответствии с заранее рассчитанными параметрами.

  1. Для небольших отопительных котлов с максимальной тепловой мощностью не более 3,5 кВт, достаточно будет трубы с внутренним диаметром 140-150 мм;

Технический паспорт газового котла.

  1. Для бытового котельного оборудование средней мощности (от 3,5 до 5 кВт), потребуются дымовые трубы диаметром от 140 до 200 мм;
  2. Если мощность отопительного котла составляет от 5 до 10 кВт, то для него нужно будет использовать трубы диаметром от 200 до 300 мм.

Электрическая турбина для создания принудительной тяги в котле.

Если газовый котел оборудован встроенной турбиной для создания принудительной тяги, то диаметр выхлопной трубы может быть намного меньше приведенных выше значений. В таком случае, рекомендуемый размер трубы должен быть указан в техническом паспорте изделия.

Момент 4. Определение высоты трубы и места расположения на крыше

Сила естественной тяги во многом зависит от перепада высот между уровнем колосниковой решетки топливника в нижней части печи, и ветрозащитным дефлектором или устьем дымового канала в верхней части печной трубы.

Для того чтобы разогретые дымовые газы максимально эффективно расходовали свою энергию на создание естественной тяги, очень важно выполнить правильный расчет высоты дымовой трубы относительно колосниковой решетки, и относительно конька кровли.

  1. Относительная высота печного дымохода, от уровня колосниковой решетки, до устья дымовой трубы, должна составлять не менее 5000 мм;

Высота столба разогретых газов над топкой должна быть не менее 5 метров.

  1. На жилых домах с эксплуатируемой плоской кровлей, устье дымовой трубы должно быть расположено, не менее чем на 500 мм выше, чем максимальная высота бокового парапета или ограждения крыши;
  2. На домах с двухскатной или вальмовой наклонной крышей, устье дымохода должно быть расположено не ниже чем 500 мм от уровня конька кровли;
  3. Если на наклонной крыше дымоход расположен на одном из скатов, на расстоянии не дальше чем 1500 мм от конька кровли, то он также должен возвышаться на 500 мм над уровнем конька;

Дефлектор не только препятствует попаданию осадков в трубу, но способствует образованию хорошей тяги.

  1. В том случае, если это расстояние составляет от 1500 до 3000 мм, ветрозащитный дефлектор дымаря может быть расположен на уровне конька кровли;
  2. На пологих наклонных крышах с маленьким углом наклона скатов, дымоход может располагаться на расстоянии более 3000 мм от конька. В таком случае, его оптимальная высота рассчитывается в соответствии с представленной схемой на рисунке ниже.

На схеме показана правильная высота дымовых труб по отношению к различным типам крыши.

Неправильный выбор высоты трубы или расположения ее относительно конька крыши, при неблагоприятном направлении ветра может служить причиной образования обратной тяги. Такое явление очень опасно, поскольку оно может привести к выбросу горящих угольков и ядовитого угарного газа из поддувала или топливника в жилое помещение.

Заключение

Подводя итог, я хочу отметить, что при выборе материалов, размеров и конфигурации дымоходной трубы, прежде всего, следует исходить из максимальной тепловой мощности отопительного прибора. При этом также нужно учитывать свои финансовые возможности, и то, на какие виды топлива рассчитана ваша печь или отопительный котел.

Читайте также:  Как покрасить шкаф в стиле прованс

Более подробно обо всех описанных видах дымоходов можно узнать из приложенного видео в этой статье, а если у вас возникнут какие либо вопросы или замечания, я предлагаю их обсудить в форме для комментариев.

Любой владелец частного дома, решивший использовать в качестве источника отопления твердотопливный котел, сталкивается с необходимостью отовода летучих продуктов сгорания. Традиционно эту функцию в жилых домах выполняет дымоход. В данном обзоре мы попробуем разобраться какие дымоходы бывают, как их расчитать и установить. Надеюсь данная статья поможет вам выбрать нужные параметры для дымоходной трубы, а также выполнить ее монтаж и подключение к котлу на твердом топливе.

Устройство, классификация и требования

Дымоход или дымовая труба – это специальный канал, используемый в различных строениях для отвода летучих продуктов сгорания твердого топлива. Обычно он представляет собой прямую трубу круглого сечения, так как это позволяет добиться максимальной тяги и минимального скопления сажи на стенах дымоходной трубы.

К системе отвода газов применяют различные требования, такие как:

  • Хорошая тяга;
  • Наличие теплоизоляции;
  • Простота монтажа и обслуживания;
  • Долгий срок эксплуатации;
  • Стойкость к коррозии;
  • Гладкость внутренних стенок;
  • Пожарная безопасность;
  • Эстетическая привлекательность;

Выбирая дымоход для твердотопливного котла следует принимать во внимание температуру продуктов сгорания. В зависимости от этого параметра следует выбирать материал дымоходной трубы. Современные производители выпускают модульные дымоходы из таких материалов как:

  • нержавеющая сталь;
  • керамика;
  • пластмасса;
  • стекло;

Фото 1: Внешний монтаж дымовой трубы в загородном доме

Температура дымовых газов на выходе ТТ котла может достигать 600 градусов Цельсия. Поэтому для использования совместно с твердотопливным котлом отопления ZOTA вполне подойдет стальной и керамический дымоход. Использование дымовых труб из стекла и пластмассы не допускается, так как данные материалы расчитаны на значительно более низкие температуры газов.

Отдельно стоит отметить классический кирпичный дымоход. Агрессивная среда возникающая внутри такой конструкции быстро приводит ее в негодность.Именно поэтому они уступают место более современным устройствам.

Чаще всего в качестве материала для изготовления дымоходной трубы используется нержавеющая сталь. Использование стали дает такому устройству ряд неоспоримых преимуществ:

  • обладает малым весом по сравнению с кирпичным;
  • прост в установке и монтаже;
  • не требует строительства фундамента;

Фото 2: Установка керамического дымохода в дачном доме

Дымоходы из нержавейки по типу конструкции делятся на следующие виды:

Одностенные

Такие дымовые трубы представляют собой обычную трубу из стали. Достоинство такой конструкции в низкой стоимости. Основным же недостатком являются образование конденсата на внутренней поверхности и как следствие его замерзание при минусовых температурах.

Двухстенные (или двухконтурные)

Устройство такого дымохода, представляют собой конструкцию «труба в трубе». Внутрь главной трубы помещается труба меньшего диаметра, а пространство между ними заполняется теплоизоляционным материалом. Плюс такой конструкции в наличии теплоизоляции защищающей дымоход от образование конденсата, а минус в том, что цена на такие устройства значительно выше.

Особую популярность в последнее время получила конструкция дымохода в виде сэндвич трубы. Такая конструкция представляет собой дымоход собранный из отдельных труб метровой длинны, стыки которых снабжены теплоизоляционным материалом.

Фото 3: Конструкция сэндвич дымохода из нержавеющей стали

Особые требование предъявляются к толщине стенок стального дымохода. При использовании совместно с ТТ котлами, толщина стенок дымовой трубы должна быть 1мм и более.

Для отвода продуктов сгорания от котла на твердом топливе применяются и керамические дымоходы. Как и стальные, они устойчивы к работе при высокой температуре и агрессивной среде. Толщина их стенок значительно больше (1.5см), а следовательно они намного тяжелее и требуют установки на фундамент. Также керамические дымовые трубы должны быть строго вертикальны. Наличие различных изгибов исключается. Эта особенность в некоторых случаях делает невозможной установку и монтаж такого дымохода.

Вернуться к оглавлению

Расчет высоты и размера сечения

Чрезвычайна важна правильная длинна и диаметр дымохода. Применение слишком короткой дымоходной трубы приводит к ухудшению тяги, неполному сгоранию топлива и может способствовать попаданию летучих продуктов сгорания внутрь помещения. Поэтому следует тщательно следить за соблюдением необходимой высоты и площадью сечения дымохода.

Фото 4: Пример подключения системы дымохода к твердотопливному котлу

Большинство российских производителей пиролизных котлов указывают минимально допустимую высоту дымохода в технической документации на изделие. Диаметр дымовой трубы не должен быть меньше диаметра дымоотводящего патрубка котла, размер которого обычно указан в паспорте устройства или может быть легко измерен. Обычно для бытовых твердотопливных котлов, мощностью 18-70кВт диаметр дымохода составляет примерно 130-200мм. Ниже приведена таблица высот и диаметров дымохода для котлов малой и средней мощности, которые обычно используются для отопления дач и небольших загородных домов:

Талица 1: Зависимость высоты и диаметра дымохода от мощности котла

Мощность (кВт) Диаметр (мм) Высота (м)
18 130 7
28 150 8
45 150 9
65 200 10
90 250 11-13

При больших высотах дымоходов может наблюдаться ухудшение тяги. В таких случаях требуется купить и установить дымосос для бытового твердотопливного котла.

Фото 5: Дымосос для бытовых твердотопливных котлов

Если известна температура выходящих газов (ТемпГазов(К)) и статическая тяга, то минимально допустимую высоту дымохода можно высчитать по формуле:

СтатТяга(Па) — статическая тяга в Паскалях;
ТемпВоздуха(К) — температура наружного воздуха в Кельвинах. Для расчетов лучше использовать максимально высокую среднегодовую температуру;
ТемпГазов(К) — температура продуктов сгорания в Кельвинах на выходе из твердотопливного котла;

Пример: Проведем расчет высоты дымохода для котла на твердом топливе Buderus Logano G221 установленного в Московской области. Исходные данные для расчета следующие:

Мощность(кВт): 20кВт;
СтатТяга(Па): 20Па;
ТемпГазов(К): 523К (250 градусов Цельсия);
ТемпВоздуха(К): 291К (среднесуточная температура в Московском регионе для июля 18 градусов Цельсия);

Высота(м) = СтатТяга(Па)*ТемпГазов(К)*ТемпВоздуха(К)/3459*(ТемпГазов(К)-1.1*ТемпВоздуха(К)) = 20*523*291/3459*(523-1.1*291) = 4.3м

Монтаж и подключение дымоходной трубы

От того насколько правильно и безопасно будет выполнен монтаж дымохода, зависит срок службы твердотопливного котла и безопасность его владельца. Выполнение работ по установке и монтажу дымовой трубы лучше доверить профессионалам. Специалисты смогут выполить эти работы в соответствии со следующими правилами и нормами:

  • система дымохода должна полностью выводить все продукты сгорания;
  • сечение дымохода должно быть больше или равно сечению выходного патрубка котла на твердом топливе;
  • дымовая труба должны быть выполнена из антикоррозийной стали толщиной более 1мм;
  • для очистки от сажи в основании дымохода необходимо организовать специальный карман;
  • допускается не более трех поворотов трубы;
  • высота трубы нее менее 5м, а также не менее минимально допустимой для данной модели твердотопливного котла;

Также предъявляется ряд требований к расположению дымовой трубы на кровле:

  • Верхний конец должен возвышаться на менее чем на 50см над плоской кровлей или на 50см над парапетом, если парапет находится менее чем в 1.5 метрах.
  • Не ниже конька крыши при расположении менее чем в 3 метрах от него;
  • Если высота над уровнем крыши более 1.8м необходимо закрепить его растяжками;

Фото 6: Монтаж кирпичного дымохода в частном доме

Монтаж осуществляется по схеме снизу-вверх т.е. от твердотопливного котла к крыше. Существуют общие требования к монтажу таких систем и они регулируются СНиП-91. Вот основные правила которые нужно неукоснительно соблюдать:

  • При сборке секций сэндвич дымохода следует каждую внутреннюю трубу вставлять внутрь предыдущей, а каждую наружную наоборот поверх предыдущей. Такой метод сборки называется «по конденсату».
  • тыки секций необходимо скреплять хомутами.
  • Крепление к стенам и другим строительным конструкциям осуществляется с помощью кронштейнов.
  • Для обеспечения требований пожарной безопасности необходимо избегать контакта дымохода с газовыми трубами и электропроводкой. Необходимо также избегать контакта с элементами строения (кровля, перекрытия, обрешетка и т.д.) и выполнять от них отступ 150мм для изолированных труб и 300мм для неизолированных.
  • Горизонтальный участок трубы соединения с твердотопливным котлом длительного горения с водяным контуром должен быть наклонен в сторону котла. Угол наклона примерно 2см на каждый метр соединительной трубы.
  • Необходимо тщательно следить, чтобы соединения колен не попадали в перекрытия между этажами.
  • Во избежании конденсирования продуктов сгорания необходимо оборудовать участок проходящий через неотапливаемые помещения дополнительным утеплителем.
  • В нижней части дымохода устанавливается тройник с системой слива конденсата.

Использование секционных систем требует бережной и безопасной эксплуатации. Вот некоторые ограничения, которые необходимо соблюдать неукоснительно:

  • Запрещается использовать для растопки твердотопливного котла жидкое топливо;
  • Строго запрещается использовать дымоход для просушивания одежды или обуви;
  • При очистке дымовой трубы не рекомендуется выжигать сажу;
  • Запрещено использовать воду для тушения твердого топлива в топке котла.

Более подробно о том как правильно выбрать дымоход для котла на твердом топливе смотрите в видео:

В заключении хотелось бы еще раз отметить то, что расчет, установку, монтаж дымохода и его подключение к твердотопливному котлу лучше доверить профессионалам. От правильного и безопасного подключения зависит ваша жизнь и здоровье, также жизнь и здоровье ваших близких. Помните об этом!

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector