(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Расчет высоты дымовой трубы


Дымовая труба: расчет высоты и сечения, проверка уровня тяги, правила и онлайн-калькулятор

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!

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.

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.

Калькулятор расчета параметров сечения дымоходной трубы

Перейти к расчётам

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.

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.

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:

Видео: Что важно знать для самостоятельного строительства дымохода?

stroyday.ru

Расчет высоты дымохода

Уже на стадии проектирования дома необходимо уделить должное внимание выбору отопительной системы и правильно рассчитать высоту и сечение дымохода. От него зависит не только своевременный отвод отработанных газов, но и КПД отопительных приборов, работающих на твердом топливе или газе.

На что влияет высота дымохода

Тяга в трубе, необходимая для поступления кислорода и горения топлива, создается за счет перепада температур воздуха в котле и на улице. Горячий воздух, поднимаясь вверх, остывает, разница давлений в нижней и верхней частях дымохода способствует движению воздуха и образованию тяги.

Если дымоход имеет узкое сечение и достаточную длину, то скорость выхода продуктов горения также будет высокой, т.е. сильная тяга будет приводить к перерасходу топлива, тепло нагретого воздуха не будет успевать передаваться в помещение. Но при слишком длинной трубе начинает происходить замедление движения воздуха, и тяга ослабевает.

При коротком дымоходе тяга будет недостаточной, чтобы вовремя выводить отработанный газ и копоть через дымоход. Сажа будет оседать на внутренней стене дымовой трубы, отопительная система будет работать неэффективно, появится риск отравления угарным газом и даже возгорание, что очень опасно для жильцов дома.

Дымоход необходимо регулярно чистить. Из этой статьи вы узнаете, как это делается.

Как узнать оптимальную высоту дымохода по кровле

Чтобы избежать нежелательные последствия, нужно правильно рассчитать размеры дымохода и при этом знать, что они зависят от:

  • места расположения дымоходного канала на крыше относительно конька;
  • угла наклона кровельного ската;
  • близкого расположения высоких зданий и деревьев;
  • силы и направления ветра в данной местности.

На что обратить внимание при расчетах

При расчете высоты дымохода, в первую очередь, нужно обратиться к разработанным правилам СНиП 2.04.05-91 для оптимального подбора высоты дымовой трубы и придерживаться их. Они состоят из нескольких пунктов:

  • Оптимальная длина всего дымоходного канала от колосниковой решетки до верхнего края оголовка трубы должна быть не менее 5 метров. Для домов с бесчердачной кровлей допускается установка дымохода меньшей длины при условии постоянной нормальной тяги.
  • Над плоской кровлей дымоход должен возвышаться не менее, чем на 50 см. Это также относится к плоской крыше с высокими парапетами – верхний торец трубы должен быть выше ограждения на 50 см, как минимум.
  • Если дымовая труба выходит на крышу в точке, расположенной менее, чем на расстоянии 1,5 метров от конькового ребра по горизонтали, то она должна возвышаться над коньком на 50 см и более.
  • При расстоянии от 1,5 до 3,0 метров от точки выхода дымохода до ребра конька по горизонтали оголовок трубы должен быть вровень или немного возвышаться над коньком.
  • Если труба расположена ближе к краю крыши и находится дальше 3,0 метров от конька, то ее минимальная высота определяется линией, проведенной от конька крыши в сторону дымохода под углом 100 вниз от горизонта.
  • Если рядом находятся высокие здания, то верхний торец дымохода должен быть выше самой высокой точки крыши этого здания. В случае, слишком высоких сооружений или деревьев применяется расчет по стандарту 450 к горизонтальной линии, проведенной от наивысшей точки к дымоходу. Высота трубы должна быть не ниже этой линии.

Все эти расчеты можно провести графически и получить высоту дымохода, проведя построения на бумаге в определенном масштабе.

Самым оптимальным вариантом считается наиболее близкое расположение дымохода к коньку кровли. На это имеется несколько причин:

  • Минимальная высота дымовой трубы, находящейся на улице. Основная часть конструкции будет расположена внутри чердака, поэтому будет меньше подвергаться охлаждению и образованию конденсата, который, в свою очередь, ухудшает тягу.
  • В данном случае получается максимальная длина дымового канала.
  • Коньковый барьер не будет мешать воздействию движения воздуха.

Графический способ определения высоты

Рассмотрим более подробный расчет высоты дымохода в случае удаления его более, чем на 3,0 метра от конька крыши.

  1. Чертим в масштабе проекцию скатной крыши с торца.
  2. Проводим ось симметрии дымохода в точке прохода трубы сквозь кровлю.
  3. Через верхнюю точку крыши проводим горизонтальную линии.
  4. Вниз от горизонтальной линии откладывает 100 с помощью транспортира и проводим черту.
  5. Точка пересечения этой черты с осью симметрии будет указывать на минимальную высоту дымохода.
  6. Применив масштаб, можно посчитать высоту трубы, которая будет возвышаться над кровлей.

Так рассчитывается нижний предел, но и превышать его слишком не рекомендуется, так как слишком длинный проход замедляет движение воздуха и, таким образом, уменьшает тягу.

Несколько попутных советов

Если дымоход имеет небольшое сечение и его высота превышает 1,5 метра, то рекомендуется укрепить его положение с помощью растяжек, чтобы от сильного воздействия ветра труба не опрокинулась. Для этого на трубу одевается хомут под крепление тросов, свободные концы которых фиксируются на крыше с помощью крюков.

Необходимо обратить внимание на выход вентиляционных труб – они должны быть выше дымохода, чтобы отработанный газ не попадал в вентиляционную систему.

По той же причине дымовые трубы не рекомендуется располагать рядом с мансардными окнами.

После монтажа дымоходного канала нужно проверить тягу, поднеся к открытой топке горящую спичку или бумагу. Если огонь будет втягиваться внутрь, значит, тяга хорошая. Если он будет отклоняться обратно, то присутствует обратная тяга и налицо ошибка в расчете длины дымохода или конструктивных особенностях.

Чтобы быть уверенным в своем расчете высоты дымохода можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами для расчета размера трубы, которые в большом количестве имеются в интернете.

www.allremont59.ru

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:

, где:

  • 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 м3/сек.
  3. Площадь трубы дымохода – (4*0,043)/3,14*2. Расчет дает значение – 0,027 м2.
  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=1,730.
  3. Уровень нагрева газа на участке выхода из трубы. 150-(1,73*3)=144,80.
  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 м2;
  • размер дымохода 260/130 мм, площадь трубы – 2,6*1,3=3,38 м2;
  • 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 м2;
  • сечение дымохода 200/200 мм, площадь равна 4 м2;
  • рассчитываем соотношение (400/4000)*100=10%.
  • по таблице определяем длину дымохода. В нашем случае, для круглой сэндвич – трубы она должна быть 7 м.

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.

Методика самостоятельного расчета

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

, где:

  • «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 трубопроводами 500. 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 100. 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.

pechnoy.guru

Многие владельцы частных домов мечтают о камине – этом олицетворении особого уюта, располагающего к спокойному комфортному отдыху в зимние холода. Подобную мечту вполне можно воплотить в жизнь – приобрести уже готовый камин заводского изготовления, или сложить «классическое» сооружение из кирпича.

Если приобретается готовое изделие, то особых проблем не предвидится – производитель уже до мелочей предусмотрел размеры самого прибора и диаметр необходимой для него дымоходной трубы. С кирпичным камином все обстоит несколько сложнее, особенно, если хозяин сам решил взяться за его проектирование. Должно быть учтено немало размерных нюансов, и один из них – это оптимальное сечение дымоотводного канала, от которого зависит и эффективность работы камина, и обеспечение безопасности его эксплуатации. Помочь с этим вопросом может калькулятор расчета сечения дымохода камина, размещенный ниже.

Во втором подразделе публикации будут приведено несколько необходимых пояснений по проведению расчетов.

Калькулятор расчета сечения дымохода камина

На чем основан и как проводится расчёт?

Дымоход является одним из основных элементов камина, и его размеры должны строго соответствовать особенностям обогревательного прибора (сооружения). Причем, эта зависимость – достаточно многогранная.

Дымоходная труба, сооруженная «на глазок», или в угоду только внешним декоративным качествам камина, без учета его параметров, может привести к целому ряду негативных последствий. Существуют специальные нормативы, которые регламентируют площадь сечения дымохода в зависимости от общей площади топливного окна. Считается, что примерное соотношение площадей должно быть 1:10. Однако, трубы различной конфигурации сечения (круглые, квадратные или прямоугольные) имеют свои специфические аэродинамические особенности, поэтому указанное соотношение может меняться в ту или иную сторону.

Кроме того, сюда же вносит свою «лепту» и высота дымоходной трубы, отсчитываемая от колосниковой решетки (дна топочной камеры) до верхнего торца (устья). С увеличением высоты (до определённых пределов) возрастает и тяга, и это тоже сказывается на расчётном значении соотношения площадей дымоходного канала и топливного окна.

Таблицу в данном случае приводить нет смысла, так как все необходимые  значения из нее уже заложены в программу калькулятора.

  • Значения ширины и высоты каминного окна вносятся в миллиметрах.
  • Высота дымоходной трубы представлена в диапазоне от 5 до 11 метров. Менее 5 метров – недопустимо по правилам безопасности (СНиП напрямую запрещает это), а при высоте трубы более 10-11 метров камин начинает работать неэффективно – становится слишком «прожорливым», но без необходимой теплоотдачи. Приходится принимать дополнительные меры по искусственному снижению тяги.
  • В отдельном окне калькулятора будет предложено указать форму канала – круг или прямоугольник (квадрат).
  • В соответствии с этим выбором и берется значение после проведения расчета.

— А – диаметр круглого дымохода (в миллиметрах);

— Б – длина стороны квадратного канала (в миллиметрах)

— В – значение для прямоугольного канала дано в единицах площади (в квадратных сантиметрах), так как здесь возможны варианты – удлинение одной стороны за счет укорочения другой.

Следует правильно понимать, что калькулятор дает минимальные ориентировочные значения. Безусловно, на практике они приводятся или к долям кирпича (при кладке кирпичной трубы), или к стандартным диаметрам труб (для металлических или керамических дымоходов).

Сложно ли самостоятельно сложить камин?

Не обольщайтесь, что кладка небольшого камина выглядит простой – в этом деле очень много нюансов, и стоит очень хорошо все взвесить, прежде чем приниматься за самостоятельную работу. Подробнее о сооружении кирпичного камина своими руками– в соответствующей статье нашего портала.

stroyday.ru

Зачем требуется вычислять высоту дымохода

Расчет высоты дымовой трубы необходимо производить по нескольким причинам:

  • Для увеличения коэффициента полезного действия отопительного прибора. Если высота трубы дымохода определена правильно, то оборудование будет максимально быстро отдавать тепло при минимальных затратах топлива.
  • Для безопасности здоровья людей. Если высота дымохода для котла или иного оборудования рассчитана неправильно, то продукты горения, вредные для здоровья человека, будут попадать внутрь помещения. Для обеспечения безопасности требуется нормальная тяга дымохода.
  • Для исключения угрозы возникновения пожаров. При недостаточной высоте дымоходного канала горячие газы не успевают остывать до требуемой температуры, что увеличивает возможность возгорания.

Методика самостоятельного расчета

Какой высоты должен быть дымоход? Этот параметр регламентируется СНиП 2.04.05-91 (с оригиналом документа можно познакомиться здесь).

Согласно данному документу:

  • минимальная высота дымоотводящего канала от колосника до оголовка составляет 5 м;
  • оптимальная высота – 6 м.

Параметры, влияющие на высоту дымохода

Как рассчитать высоту дымохода? Специалисты рекомендуют пользоваться следующей формулой.

Исходя из представленной формулы, можно определить параметры, которые существенно влияют на высоту дымоотводящей трубы:

  • метеорологические условия окружающей местности (параметр А). Для северных районов значение коэффициента принимается равным 160. Для других районов значение можно найти в описательных документах;
  • масса вещества, проходящего через трубы за единицу времени (Мi). Данные можно определить на основании документации, прилагаемой к отопительному оборудованию;
  • скорость оседания частиц, образующихся в результате горения (F). Для золы при дровяном отоплении данный коэффициент принимается равным 25, а при использовании электрического нагревательного прибора F=1;
  • концентрация различных веществ в газе, который следует вывести (Спдкi и Сфi). Показатели берутся из описательной характеристики отопительного оборудования;
  • объем выводящего газа (V);
  • разница между температурой поступающего воздуха и выходящего из трубы (Т).

Оптимальная высота трубы на крыше

Высота дымохода над крышей также определяется СНиП 2.04.05 и формой крыши. Регламентируется данный показатель следующим образом:

  1. Для плоской крыши высота дымоотводящей трубы определяется так:
    • при отсутствии парапетов и иных устройств минимальная высота дымовой трубы над кровлей составляет 120 см;
    • при наличии защитных бордюров и иного оборудования длина трубы должна быть увеличена. Рассчитать параметр можно, увеличив максимальную длину оборудования на 1 м;
    • если на крыше располагается вентиляционная труба, то высота дымоходного канала должна быть на 50 см больше высоты вентиляционного канала. При этом следует учесть, что дымоотводящая труба должна располагаться минимум в 5 м от вентиляционной шахты.
  1. Какая высота дымохода должна быть на скатной крыше? Параметр следует определять исходя из месторасположения дымовыводящего канала, а именно от его удаленности от конька крыши, то есть:
    • если труба от отопительного прибора выходит ближе 1,5м от конька крыши, то ее минимальная высота должна составлять 500 мм;
    • высота дымохода от конька при удалении трубы на расстояние 1,5 – 3 м должна быть равна максимальной высоте крыши;
    • если дымоотводящий канал выходит на крышу на расстоянии более 3 м от конька, то между горизонтальной линией конька и окончанием дымохода должен образовываться угол в 10º.

Высота дымохода над коньком также определяется на основании сторонних факторов, таких как расположенные рядом высокие деревья или строения. При наличии сторонних помех образуется так называемая зона ветрового подпора, в которой невозможно обустроить тягу, достаточную для корректной работы отопительного прибора. Для улучшения тяги требуется минимум на 50 см увеличить высоту трубы для выхода из ветровой зоны.

Аналогичная ситуация складывается при установке отопительного оборудования в подсобном помещении, расположенном в пристройке к основному дому.

О том, как правильно рассчитать высоту дымовыводящей трубы в зависимости от вида крыши и места расположения канала, а также при образовании ветрового подпора можно посмотреть на видео.

Определение высоты дымового канала необходимо для корректной работы отопительного оборудования. Произведение расчетов желательно доверить опытным специалистам, так как неправильное определение параметра может привести к непоправимым последствиям и нанести вред не только имуществу, но и здоровью окружающих людей.

vse-o-trubah.ru

Основные критерии при проектировании и расчете дымоходной трубы

Глубоко ошибается тот, кто считает, что наружный выход устройства для отвода топочных газов, неизменно образующихся при сгорании любого вида топлива, включая газ, мало влияет на комфортную температуру в доме. Дымоходная труба не просто выводит образовавшийся дым и топочные газы, но еще и оказывает существенное влияние на производительность отопительных агрегатов, их КПД и расход энергоносителей.

Важно! И высота трубы, и ее внутренний диаметр при правильном расчете с помощью калькулятора гарантируют нормальную работу отопительных агрегатов и их безопасность — как в плане пожаров, так и для здоровья людей. Ведь подобные устройства не допускают попадания угарных газов внутрь жилых помещений.

Чтобы сделать грамотный и правильный расчет дымохода, необходимо учесть следующие моменты:

  • В зависимости от используемого топлива нужно выбирать и материал, из которого будет возводиться дымоход. Ведь топочные газы разных энергоносителей обладают различной температурой.
  • Высота дымохода над крышей, его внутреннее сечение и конструктивные особенности напрямую влияют на функциональность отопительного оборудования вашего дома. Несоответствие этих параметров может привести к некорректному функционированию котлов и печей, вплоть до полной их реконструкции.
  • Разные приборы, производящие топочные газы, требуют для своей работы наличия вентиляции. Поскольку строить для каждой такой системы отдельный канал отведения нерентабельно, чаще всего их совмещают в одной конструкции.

Естественно, сделать грамотный технический расчет не каждый в состоянии. Но можно воспользоваться онлайн калькулятором или поручить процедуру расчета специалистам-теплотехникам.

Какой должна быть высота дымоходной трубы?

Этот параметр в первую очередь зависит:

  • От того, где именно на крыше будет располагаться выход дымоходной трубы относительно конька.
  • От угла наклона ската кровли.
  • От наличия высоких деревьев и построек в непосредственной близости от трубы.
  • От розы ветров и силы ветровых потоков в конкретной местности, а также от среднегодовой высоты снежного покрова.

Если труба выходит из крыши на расстоянии менее полуметра от конька, то минимальная высота дымохода над его уровнем должна составлять 50 см. Такое расположение дымохода считается оптимальным, поскольку в этом случае экономится существенное количество материалов, требующихся на возведение дымоотводящей конструкции.

Кроме того, в таком месте меньше собирается снега зимой, что уменьшает риск протечек при его таянии в весенний период и при оттепелях. Расчет высоты дымовой трубы относительно конька даже с помощью калькулятора основывается на требованиях СНиП41-01-2003 и СП (строительные правила) 7.13130.2009, а также на рекомендациях производителя отопительного устройства.

Общие положения

Общие положения, касающиеся высоты дымового канала, выглядят следующим образом:

  • Длина трубы от колосников до места выхода должна быть не менее 5 метров. Если кровля имеет плоскую конструкцию, то высота трубы составляет минимум 50 см.
  • На скатных кровлях в случае расположения трубы на расстоянии от конька до 1,5 м высота ее должна быть не меньше 50 см относительно последнего или ограждающего парапета. Если труба расположена в пределах 1,5–3 метров от конька, то ее высота не может быть ниже его или парапета. Когда труба находится дальше 3 метров от линии конька, то ее минимальная высота определяется путем проведения линии под углом 10 градусов относительно горизонта.
  • Если рядом находятся более высокие строения, а отопление производится дровами, то высота трубы принимается выше крыши рядом стоящих построек.
  • Вентиляционные каналы, выходящие на крышу здания и располагающиеся в непосредственной близости к дымоходам, по своей высоте должны быть одинаковыми с ними.

Кроме этого есть ряд рекомендаций по расположению дымоходных труб и их монтажу.

Нежелательно располагать дымоходные трубы рядом с окнами мансард, чтобы случайные порывы ветра не заносили дым или угарные газы внутрь чердачного помещения, если оно жилое. Также не рекомендуется возводить вытяжные трубы и вентиляционные каналы в ендовых, чтобы не образовывался снеговой карман.

При выводе наружной части дымохода не стоит жестко крепить его с самой кровлей и стропильной системой, поскольку в случае повреждения трубы ветром или другими природными силами будет нарушена вся конструкция крыши.

Как влияет сечение дымохода на его высоту?

Кроме того, что высота дымоотводящих каналов регламентируется требованиями СНиП, нужно учитывать его сечение и внутреннюю форму. Эти параметры также влияют на нормальное функционирование отопительных устройств и их КПД.

Согласно законам физики, теплый воздух — в нашем случае топочные газы — нагреваясь, поднимается вверх. И чем ближе он к выходу наружу, тем больше остывает, в результате чего образуется тяга. Соответственно, большое сечение дымохода, казалось бы, должно создавать лучшую тягу. Но на деле это не всегда так. Чем больше внутреннее сечение, тем быстрее остывает нагретый воздух, выделяя при этом большее количество конденсата. А он негативно влияет на качество этой самой тяги.

Какой предполагается выход? Можно, увеличив высоту трубы, уменьшить её сечение. В этом случае тяга будет настолько большой, что может привести к потере КПД отопительного котла или печки. Ведь будет увеличено поступление холодного воздуха снизу, из-за чего нагрев самого отопительного устройства окажется недостаточным. А значит, потребуется больший расход топлива и время для прогрева.

При высоком дымоходе и недостаточном внутреннем диаметре тяги будет также не хватать для нормальной работы прибора. Кроме того, в помещение могут забрасываться дым и угарные газы. Чтобы этого не случилось, и отопительные приборы работали с полной отдачей и производительностью, необходимо делать расчет всех параметров, используя калькулятор или приглашая специалистов.

Рекомендации

Случается, что в доме кроме отопительного оборудования есть камин или газовая колонка, и каждый из них требует своего канала дымоотведения. Естественно, строить дымоход для каждого прибора никто не будет. В этом случае делают совмещенный дымоход с несколькими каналами, учитывая мощность каждого устройства, вид топлива и количество производимых продуктов сгорания.

Подобные сооружения имеют несколько преимуществ:

  • стабильная работа всех устройств;
  • экономия жилой площади;
  • экономия денежных средств и трудозатрат.

Расчет такого сооружения необходимо доверить профессионалам.

gidotopleniya.ru

Параметры, которые нужно учитывать при монтаже дымохода

Снаружи все дымоходы выглядят одинаково, на самом деле, они сильно различаются между собой. Первое, на что стоит обратить внимание — в разных домах они имеют разную высоту над уровнем крыши.

Второе — они различаются по ширине. Действительно, высота и ширина дымохода имеют значение. На эти параметры необходимо ориентироваться в первую очередь. Но важно не только то, что снаружи, но и то, что скрыто внутри.

Прежде, чем планировать устройство дымохода необходимо определить:

  • Количество отопительных приборов, которые подключены к дымоходу. В частном доме может быть один выход продуктов горения для нескольких устройств. От их количества напрямую зависят параметры дымохода.
  • Топливо, используемое для отопления. От него зависят физико-химические свойства продуктов горения. Прежде всего, необходимо знать химический состав.
  • Температуру горения. Она зависит от вида топлива и способа его сжигания. При монтаже необходимо учитывать температуру, которая будет создаваться внутри него.

Перечисленные факторы имеют значение, поскольку влияют на параметры, которые необходимо учитывать при монтаже дымохода:

  • Термоустойчивость материала из которого изготовлен. Дымовые трубы бывают металлическими, чаще — стальными, керамическими, асбестоцементными, кирпичными и стеклянными. Каждый из этих материалов обладает своей термоустойчивостью. Последний вариант наиболее экзотический и наименее устойчивый. Его используют для декоративных каминов. Еще один материал, который неустойчив к очень высокой температуре — асбестоцемент, он используется при монтаже отопительных котлов. Материал, из которого изготовлен, необходимо подбирать в зависимости от вида топлива и температуры его сгорания.
  • Высота дымовой трубы над крышей. Чтобы дым выводился из помещения на улицу, в дымоходе должна быть достаточная тяга. Создание тяги — процесс пассивный, но для его осуществления необходимы определенные потоки воздуха внутри трубы. Если он имеет меньшую высоту, чем требуется, в нем не будет образовываться достаточная тяга и дым останется внутри помещения.
  • Диаметр внутреннего сечения дымохода. Правильный внутренний диаметр также необходим для обеспечения достаточной тяги. Кроме того, если диаметр будет меньше необходимого, часть газа останется в помещении, что несет угрозу как самому дому, так и жизни его жителей.

Правильный подбор трех этих параметров при монтаже дымоходной системы гарантируют длительную и безопасную эксплуатацию нагревательных приборов. Кроме этого, важны внешние факторы,влияющие на тягу в дымоходе. К ним относятся: высота крыши, уклон крыши, высота зданий и деревьев вокруг, расположение дымохода относительно розы ветров.

Это важно! Неправильный расчет высоты и диаметра дымохода приводит к низкой тяге в нем. В этом случае в помещении постоянно остается угарный газ, который может вызвать ряд заболеваний у домочадцев и даже привести к летальному исходу.

Значение дымохода и дымовая тяга

Газы по дымоходу поднимаются самостоятельно под действием нескольких физических сил. Дым, образующийся при горении, легче воздуха, он поднимается наверх. Его легкость обусловлена температурой. Как известно, чем больше нагрет газ тем меньше молекул его содержится в единице объема и тем легче он сам по себе. Легкие газы всегда поднимаются наверх.

Кроме того, значение имеет разница давлений и температур между воздухом снаружи и газами внутри. Эта разница как бы вытягивает наружу газы из дымохода. Этот процесс называется тягой. Тяга возникает в том случае, если имеется перепад давлений. С физической точки зрения тяга — это разница давлений.

В дымоходах с естественной, пассивной тягой действует сила Архимеда. Воздух находящийся внизу максимально разрежен, поскольку имеет высокую температуру. Плотность его минимальная. Воздух наверху, снаружи дома, минимально разрежен, поскольку он холодный.

Плотность его выше. Происходит это так: тяжелый холодный воздух опускается по дымоходу вниз и выдавливает теплый легкий воздух наверх, таким образом дым поднимается по трубе и выводится наружу. Пока нагревательный прибор работает, воздух внизу трубы будет теплее, чем снаружи.

Это важно! Чем больше разница температур, тем выше тяга. Следовательно, для хорошей тяги нужен хороший отопительный прибор и холодная погода.

Однако разница температур — не единственный фактор, влияющий на тягу.

Как высота дымохода влияет на тягу

Высота дымохода — это тот параметр, который во многом определяет силу тяги.

Существует формула, согласно которой, разница давлений напрямую зависит от атмосферного давления, разницы температур снаружи и внутри, а также — от высоты самого дымохода.

Чем больше разница температур, тем больше тяга, чем больше атмосферное давление и высота дымохода — тем больше тяга.

На атмосферное давление владелец дымохода повлиять никак не может, как и на температуру на улице. Температура внутри зависит от источника тепла. Она редко превышает 1000°С.

Параметром, который можно корректировать остается высота дымохода. В трубе определенной высоты создается необходимая разница давлений, которая позволяет холодному воздуху вытеснять теплый наверх.

В короткой трубе воздух, проникающий внутрь извне, будет наоборот способствовать поступлению дыма в помещение. В слишком длинной трубе градиент давлений не будет достаточным для хорошей тяги.

В трубе создается два воздушных потока, один стремится внутрь, другой — наружу. Дым в дымоходе образует завихрения, которые не должны мешать воздушному потоку. Чтобы тяга была максимальной, труба должна иметь определенный диаметр. Диаметр внутреннего сечения играет важную роль в обеспечении пассивной тяги.

Сечение дымохода и высота

Сечение дымохода — это параметр, определяющий размеры его просвета. Для прямоугольных и квадратных дымоходов значение имеет площадь сечения, а для круглых и овальных — его диаметр.

В узкой трубе воздух создает турбулентные потоки и, вместо того, чтобы выходить наружу, долгое время путешествует по трубе. Чем дольше теплый газ сообщается в холодными стенками трубы, тем холоднее он становится. Холодный дым из трубы выходить не будет. В слишком широком дымоходе также есть вероятность быстрого охлаждения дыма из-за чрезмерного поступления холодного воздуха.

Оптимальной считается площадь дымохода не менее 10 см2, в случае круглой трубы — диаметре не менее 15 см. При установке каминов, в которых температура горения топлива несколько выше, чем в печах и колонках, следует ориентироваться на минимальный диаметр в 10 см. Максимальный диаметр будет зависеть от размеров нагревателя.

Это важно! Труба не должна иметь сужений и изгибов, иначе тяга значительно уменьшится.

Что касается высоты дымохода, она зависит от многих параметров. В идеальных условиях, когда крыша ровная, не имеет никаких выступов, на ее уровне нет деревьев и других построек и доступ воздуха к трубе ничего не загораживает, дымоход имеет 5м в высоту максимум. При этом его высота считается от колосниковой решетки нагревателя до самого верха.

Высота трубы над уровнем крыши при тех же условиях — 1,5 м.

Ровные крыши встречаются в домах очень редко. Часто они покатые, имеют различные оградительные или декоративными элементами, соприкасаются с деревьями и другими зданиями.

При всех этих условиях высота дымохода рассчитывается отдельно.

Как рассчитать оптимальную высоту дымохода

Расчет точной высоты — процесс достаточно трудоемкий. Для того, чтобы его облегчить, созданы специальные правила, учитывающие расположение трубы на разных видах крыш. Они позволяют подобрать примерную высоту дымохода над крышей.

Это интересно! Для точного расчета оптимальной высоты дымохода существуют специальные формулы.Они учитывают метеорологические условия, разницу температур и свойства дыма. Использовать их сложно, для вычислений необходимо знать много параметров, а сам процесс расчета получается трудоемким.

Для примерного расчета необходимо придерживаться следующих правил:

  1. Если на крыше расположены дымоход и вентиляционная труба, расстояние между ними — не менее 5 м. Высота при этом на 0,5 м больше, чем вентиляции.
  2. Если на крыше есть бордюр, дымоход должен минимум на 1 м превосходить его по высоте.
  3. Если крыша имеет уклон, высота рассчитывается по расстоянию дымохода от конька (наивысшей точки).

На последнее правило стоит обратить особое внимание. Расчеты выглядят следующим образом:

  • дымоход, расположенный на расстоянии до 1,5 м от конька на 0,5 м выше самого конька;
  • труба расположенная на расстоянии до 3 м от конька находится вровень с наивысшей точкой крыши;
  • дымоход на расстоянии свыше 3 м от конька находится ниже конька. При этом угол между коньком и наивысшей точкой дымохода составляет 10°.

infotruby.ru

otoplenie.site

Расчет высоты дымовой трубы - Строим баню или сауну

При изготовлении печи или камина особое внимание уделяется дымоходному каналу. При его изготовлении требуется рассчитать такие параметры, как его сечение и высота. Высота дымовой трубы определяется исходя из условий оптимальной тяги, которая зависит от вида используемого отопительного прибора и иных параметров. Как сделать расчет высоты самостоятельно, расскажет данная статья.

Наружный дымоход в частном доме

Зачем требуется вычислять высоту дымохода

Расчет высоты дымовой трубы необходимо производить по нескольким причинам:

  • Для увеличения коэффициента полезного действия отопительного прибора. Если высота трубы дымохода определена правильно, то оборудование будет максимально быстро отдавать тепло при минимальных затратах топлива.
  • Для безопасности здоровья людей. Если высота дымохода для котла или иного оборудования рассчитана неправильно, то продукты горения, вредные для здоровья человека, будут попадать внутрь помещения. Для обеспечения безопасности требуется нормальная тяга дымохода.

Наличие тяги обуславливает возможность использования отопительного прибора

  • Для исключения угрозы возникновения пожаров. При недостаточной высоте дымоходного канала горячие газы не успевают остывать до требуемой температуры, что увеличивает возможность возгорания.

Из-за малой высоты дымового канала может произойти пожар

Методика самостоятельного расчета

Какой высоты должен быть дымоход? Этот параметр регламентируется СНиП 2.04.05-91.

Согласно данному документу:

  • минимальная высота дымоотводящего канала от колосника до оголовка составляет 5 м;
  • оптимальная высота – 6 м.

Параметры, влияющие на высоту дымохода

Как рассчитать высоту дымохода? Специалисты рекомендуют пользоваться следующей формулой.

Как самостоятельно вычислить высоту дымового канала

Исходя из представленной формулы, можно определить параметры, которые существенно влияют на высоту дымоотводящей трубы:

  • метеорологические условия окружающей местности (параметр А). Для северных районов значение коэффициента принимается равным 160. Для других районов значение можно найти в описательных документах;
  • масса вещества, проходящего через трубы за единицу времени (Мi). Данные можно определить на основании документации, прилагаемой к отопительному оборудованию;
  • скорость оседания частиц, образующихся в результате горения (F). Для золы при дровяном отоплении данный коэффициент принимается равным 25, а при использовании электрического нагревательного прибора F=1;
  • концентрация различных веществ в газе, который следует вывести (Спдкi и Сфi). Показатели берутся из описательной характеристики отопительного оборудования;
  • объем выводящего газа (V);
  • разница между температурой поступающего воздуха и выходящего из трубы (Т).

Оптимальная высота трубы на крыше

Высота дымохода над крышей также определяется СНиП 2.04.05 и формой крыши. Регламентируется данный показатель следующим образом:

  1. Для плоской крыши высота дымоотводящей трубы определяется так:
    • при отсутствии парапетов и иных устройств минимальная высота дымовой трубы над кровлей составляет 120 см;
    • при наличии защитных бордюров и иного оборудования длина трубы должна быть увеличена. Рассчитать параметр можно, увеличив максимальную длину оборудования на 1 м;
    • если на крыше располагается вентиляционная труба, то высота дымоходного канала должна быть на 50 см больше высоты вентиляционного канала. При этом следует учесть, что дымоотводящая труба должна располагаться минимум в 5 м от вентиляционной шахты.

Определение высоты дымоотводящего канала для плоской крыши

  1. Какая высота дымохода должна быть на скатной крыше? Параметр следует определять исходя из месторасположения дымовыводящего канала, а именно от его удаленности от конька крыши, то есть:
    • если труба от отопительного прибора выходит ближе 1,5м от конька крыши, то ее минимальная высота должна составлять 500 мм;
    • высота дымохода от конька при удалении трубы на расстояние 1,5 – 3 м должна быть равна максимальной высоте крыши;
    • если дымоотводящий канал выходит на крышу на расстоянии более 3 м от конька, то между горизонтальной линией конька и окончанием дымохода должен образовываться угол в 10º.

Определение длины дымового канала для скатной крыши

Высота дымохода над коньком также определяется на основании сторонних факторов, таких как расположенные рядом высокие деревья или строения. При наличии сторонних помех образуется так называемая зона ветрового подпора, в которой невозможно обустроить тягу, достаточную для корректной работы отопительного прибора. Для улучшения тяги требуется минимум на 50 см увеличить высоту трубы для выхода из ветровой зоны.

Как рассчитать длину дымохода при наличии высоких предметов рядом с домом

Аналогичная ситуация складывается при установке отопительного оборудования в подсобном помещении, расположенном в пристройке к основному дому.

Расчет высоты трубы при расположении прибора отопления вне основного дома

О том, как правильно рассчитать высоту дымовыводящей трубы в зависимости от вида крыши и места расположения канала, а также при образовании ветрового подпора можно посмотреть на видео.

Определение высоты дымового канала необходимо для корректной работы отопительного оборудования. Произведение расчетов желательно доверить опытным специалистам, так как неправильное определение параметра может привести к непоправимым последствиям и нанести вред не только имуществу, но и здоровью окружающих людей.

Высота дымовой трубы: как самостоятельно рассчитать этот параметр Основными параметрами дымовой трубы являются сечение и высота дымохода. Эти характеристики определяют уровень тяги и способствуют нормальному физическому состоянию окружающих людей.

Источник: vse-o-trubah.ru

8.10. Расчет дымовой трубы

Расчет дымовой трубы заключается в правильном выборе ее конструкции и подсчете высоты, обеспечивающей допустимую концентрацию вредных веществ в атмосфере.

Рассчитаем минимальную высоту дымовой трубы.

Диаметр устья дымовой трубы D0, м, определяется по формуле:

, /8/ (77)

где N – предполагаемое число дымовых труб (принимаем N = 1);

w0 – скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с

V – объемный расход дымовых газов, м 3 /с,

где В – суммарный расход топлива на станцию, кг/с;

VГ – удельный объем дымовых газов, м 3 /кг,

, /14/ (79)

где – удельный объем дымовых газов, соответствующий теоретически необходимому объему воздуха, м 3 /кг,

, /14/ (80)

Объемы продуктов сгорания подсчитываются по формулам:

, /14/ (81)

м 3 /м 3 ;

, (82)

м 3 /м 3 ;

, (83)

где dГ – влагосодержание топлива (при температуре топлива 20 0 С

м 3 /м 3 ;

Тогда действительный объем газов:

м 3 /м 3 ;

С учетом плотности топлива имеем:

м 3 /кг.

Суммарный расход топлива всеми котлами:

где ВР – расчетный расход топлива на один котел, кг/с;

n – число котлов.

В = 7,99*4 = 31,96 кг/с.

Тогда объемный расход дымовых газов:

V = 19*31,96 = 607,24 м 3 /с.

Диаметр устья дымовой трубы:

м.

Высота дымовой трубы Н, м, определяется по формуле :

, /12/ (85)

где F – поправочный коэффициент, учитывающий содержание примесей в дымовых газах (для газообразных примесей F = 1);

A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (для данного региона А= 200);

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из трубы;

ПДК – предельно допустимая концентрация какого-либо элемента в атмосфере, мг/м 3 ;

CФ – фоновая концентрация вредных веществ, обусловленная внешними источниками загазованности, мг/м 3 ;

М – массовый выброс вредных веществ в атмосферу, г/с;

– разность температур уходящих газов и атмосферного воздуха, 0 С.

Разность температур определяется формулой:

, (86)

Т – температура воздуха самого жаркого месяца в 13 часов дня

=150-20 = 130 0 С.

Фоновая концентрация СФ зависит от промышленной развитости района сооружения станции. Поскольку город Сызрань является крупным промышленным центром, то фоновая концентрация велика: СФ = 0,025 мг/м 3 .

Поскольку в топливе отсутствует сероводород, будем вести расчет только по выбросам диоксида азота NO2. ПДК по содержанию в воздухе этого элемента составляет 0,085 мг/м 3 .

Массовый выброс диоксида азота определяется пол формуле:

, (87)

где q4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива (при сжигании газообразного топлива q4 = 0 %);

– поправочный коэффициент, учитывающий влияние на выход оксидов азота качества сжигаемого топлива (для газообразного топлива, при отсутствии содержания в нем N, =0,9 );

– коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (для вихревых горелок =1);

– коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления (= 1);

– коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов в зависимости от условий подачи их в топку (=0);

r – степень рециркуляции дымовых газов (r = 0 %);

– коэффициент, характеризующий снижение выброса оксидов азота при подаче части воздуха помимо основных горелок (=1).

К – коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т;

, /8/ (88)

где D – паропроизводительность котла, т/ч;

кг/т.

Итак массовый выброс оксида азота:

Для того, чтобы определить коэффициенты m и n, необходимо знать высоту трубы. Поэтому расчет ведется методом последовательных приближений.

Задаемся высотой трубы H = 150 м.

Коэффициент m определяем по формуле:

, (89)

где f – безразмерный параметр, определяемый по формуле:

, (90)

;

.

Коэффициент n зависит от параметра VМ, который определяется по формуле:

VM = , /12/ (91)

VM = = 13,6;

Итак определяем высоту дымовой трубы по формуле 85:

м.

Принимаем ближайшее к полученному значение высоты дымовой трубы из стандартного ряда Н = 150 метров, что совпадает с ранее принятым значением. Выбираем железобетонную конструкцию дымовой трубы с естественно-вентилируемым зазором.

Определим максимально возможную приземную концентрацию диоксида азота по формуле :

, /12/ (92)

где КР – безразмерный коэффициент, учитывающий рельеф местности (для ровной местности КР = 1 /12/);

мг/м 3 .

Проверим соблюдения условий экологической безопасности по концентрации вредных веществ в атмосфере. Проверить можно с помощью двух формул:

0,082

banya-ili-sauna.ru

Высота дымовой трубы: проектирование, строительство и эксплуатация по СНИП

С незапамятных времен сердцем дома принято считать печь или камин. При их строительстве особенное внимание должно быть уделено дымовой трубе. Перед тем как его построить необходимо, произвести расчеты по ее сечению и высоте. Основное от чего зависит высота конструкции для отводки дыма – это максимальная тяга. Именно тяга напрямую зависит от параметров приборов, которые отапливают жилище. Каков порядок и схема расчета высоты дымовой трубы Вы узнаете из этой статьи.

Значение параметров дымовой трубы

Причинами для того, чтобы правильно произвести расчет дымоотхода являются:

  1. Правильный расчет увеличивает коэффициент полезных действий прибора, который отапливает дом. При верном расчете такие приборы очень быстро отдают тепловую энергию, а затраты на топливо расходуются минимально.
  2. Главная причина – это обеспечить безопасную эксплуатацию отопительных приборов для человека. При неверном расчете высоты дымовой трубы вредные вещества могут попадать в жилище и наносить вред здоровью проживающих людей. Чтобы этого не случилось необходимо обеспечить дымоход оптимальной тягой.
  3. Противопожарная безопасность. Газы, которые должны остыть в канале дымохода при неверном расчете высоты трубы не смогут остыть до нужной температуры. Этот фактор в несколько раз увеличивает пожароопасную эксплуатацию оборудования.

В соответствии со СНиПом 02. 04. 05 – 91 параметры должны быть следующими:

  1. Самая маленькая высота канала для дымоотведения, начиная от колосника и заканчивая оголовком должна быть не меньше 5 метров.
  2. Максимальная же высота равняется шести метрам.

Теперь разберемся с основными параметрами, которые оказывают максимальное влияние на высоту дымовода. Для правильного расчета профессионалы настаивают на использовании следующей формулы:

Давайте разберем формулу по пунктам, так как именно в соответствии с ней определяются основные значения, которые оказывают влияние на высоту дымовой трубы.

  1. «А» — обозначает погодные параметры, которые окружают дом. Северные районы используют коэффициент 160, другие же могут использовать значение из инструкции к отопительному оборудованию.
  2. « » — этот параметр означает, сколько веществ проходит через дымоотвод за определенное время. Этот параметр указан в инструкции к оборудованию.
  3. « » — с какой скоростью оседают частицы, которые образуются в процессе работы оборудования. Зола, которая образуется при сгорании дров, равняется 25. Если же используется электрический прибор для отопления в помещениях, то этот параметр равен единице.
  4. «Спдкi» и «Сфi» — эти параметры означают концентрацию веществ в газах, которые нужно удалить. Их данные необходимо взять из инструкции к оборудованию.
  5. «V» — количество газа, который выводится при эксплуатации отопительного оборудования.
  6. «Т» — обозначает разницу между двумя видами температур – поступательной и выходящей.

Лучшим вариантом для правильного расчёта будет обращение к специалистам, так как расчеты по выше указанной формуле достаточно сложны.

 Идеальная высота дымовой трубы на кровле

По СНиПу 2. 04. 05, в сборнике правил 7. 13130. 2009 и нормативах 41 – 01 – 2003, а также в инструкциях производителей отопительных печей, а так же какой формы крыша можно определить высоту дымоотвода.

Нормы высот дымоходов над крышей

Например:

  1. Плоская крыша. Если нет ограждений и других различных устройств, то высота, возводимой дымовой трубы начинается от 1,2 метров. Если же есть защитное оборудование, то расчёт этого параметра должен основываться на увеличении максимальной длины до 100 сантиметров. При наличии на кровле крыши вентиляции, то высота дымоотвода должна превышать трубу вентиляции на 0,5 метра. Расположены они должны быть на расстоянии не менее 5 – 5,5 метров друг от друга.
Высота трубы при удалении от конька на расстояние более трех метров
  1. Скатная крыша. Здесь параметры определяются из того, где находится дымоотведение, а точнее как далеко она расположена от конька. Например, труба отопительного устройства расположена в 150 сантиметрах от конька, то высота ее минимум 0,5 метра. Если же расстояние варьируется от 150 до 300 сантиметров, то высота дымоотвода должна быть равна по высоте с крышей. Удаленность дальше чем на 300 сантиметров, то в этом случае угол наклона между линией конька по горизонту и вершиной трубы должен быть равен десяти градусам.
Высота дымохода при удалении от конька от 1,5 до 3 метров

При расчете также не забудьте учесть:

  1. Наличие деревьев и иных построек.
  2. Если отопление устанавливается в пристрое к жилому дому.

Здесь может образоваться «зона ветреного подпора», а в ее владениях тяги, которая необходимо для хорошей работы оборудования не существует.

Для того чтобы обеспечить такую тягу, необходимо поднять трубу дымоотведения еще на полметра минимум.

Влияние диаметра на высоту трубы

Как понятно из выше сказанного, работа любого обогревательного оборудования заключатся в том, что для образования хорошей тяги теплый воздух должен остывать постепенно, то есть чем ближе к концу дымохода, тем воздух холоднее. Если же диаметр трубы слишком большой для дымохода, то и сечения внутри нее тоже, то остывание теплого воздуха происходит в разы быстрее. В итоге образуется влага, которая называется конденсатом. Именно он отрицательно влияет на качество тяги.  «Точкой росы» называется оптимальная температура, при которой влага из воздуха превращается в воду.

В такой ситуации может помочь, если высоту сделать выше, путем уменьшения сечений. Тогда моет образоваться достаточно сильная тяга, ведущая к уменьшению коэффициента полезного действия прибора отопления. Но нужно учесть, что ток воздуха увеличивается резко и прибор нагревается плохо. В итоге на обогрев будет затрачено больше топлива и времени на обогрев помещений.

Давайте рассмотрим еще один вариант, который используется часто и является ошибочным. Многие строители не профессионалы считают, что если дымовую трубу сделать высокой, а размер сечений внутри нее уменьшить, то тяга улучшиться. Это не так! Здесь происходит все наоборот. Возможно даже такое, что дым из трубы начнет попадать в жилое пространство дома. В итоге помещения будут наполнены угарным газом, который приведет к плачевным последствиям. 

По рекомендациям специалистов идеальным будет, если сечение трубы будет одинаковым с размером отверстия поддувала.

Методы расчёта высоты дымохода

Определенные расчёты требуются при строительстве любой дымовой трубы.  Отличным месторасположением принято считать наибольшее сближение к коньку крыши. Таким образом, обеспечивается трубы нужные по длине и минимальные траты на её строительство. Но есть и случаи, которые либо невозможны, либо просто не целесообразны. Ниже представлено два метода по расчеты высоты дымовой трубы, если ее удалить на определенное расстояние от конька.

  1. Промежуток между трубой и коньком менее или равен 150 сантиметрам, то сделать нужно так:
  • На схематичном плане крыши (масштаб может быть любым) на месте, откуда выходит труба следует начертить параллельную прямую по отношению к горизонту.
  • Далее на этой же схеме, в месте, где труба и крыша пересекаются, отмеряют 50 сантиметров и уже через эту точку чертят контур горизонтально. Именно в этом месте должна начинаться внешняя часть дымовой трубы.
Влияние расстояния между коньком и трубой на тягу
  1. Если промежуток более 150, но меньше 300 сантиметров, то расчет достаточно прост. На чертеже крыши рисуют линию горизонтальную к верху конька. Она покажет самую меньшую длину участка снаружи для дымохода.
  2. Для того чтобы рассчитать высоту дымовой трубы, если она расположена на промежутке больше 300 сантиметров, то можно воспользоваться либо графическим, либо математическим способом расчёта.

Графический способ расчёта

Графический метод расчёта

По проектам дымовые трубы могут быть рассчитаны и изображены при учете следующих расчётов. Порядок при этом способе следующий:

  1. Возьмите удобный по размеру, чистый лист бумаги и нарисуйте на нем схему вашего дома. Дымовые трубы с чертежами будут расположены дальше.
  2. Далее на нем прочертите одну линию, которая расположена на коньке крыши, а вторую – там, где предполагаете поместить дымоотводную трубу.
  3. Теперь соедините оба контура в вершине конька, а после новой горизонтальной прямой, которую только что получили при помощи угломера, отложите по направлению к низу дома угол равный десяти градусам. После, нужно соединить угол с основной прямой дымохода.
  4. Вы получили точку в пересечении, которая показывает, какая самая меньшая высота возможна.
  5. Теперь переходим к преобразованию, полученных расчетов. Теперь нужно проверить полученные параметры с требованиями по СНиПам.
  6. Если требуется корректировка, то место где должна выходить дымоотводная труба корректируется при помощи передвижения оси дымоотвода. Но только в горизонтальном направлении.

Чтобы проектирование системы отопления частного дома было идеальным, то следует учесть тот факт, что расчёт высоты дымовой трубы на основе конька крыши не даст полного результата. Здесь нужно учесть еще и дополнительные факторы, влияющие на расчёт:

  1. Сколько этажей в доме, какие строительные и отделочные материалы применялись в строительстве, а также планировка дома в целом.
  2. К какому виду относится дымоход.
  3. Насколько он удобен в строительстве и уходе.
  4. Сколько отопительных приборов подсоединено к дымоотводению.

Математический способ расчёта.

Математический метод расчета

Если взять за основу математику при расчёте высоты, то процесс происходит следующим образом:

  1. Нужно опять же нарисовать план – схему дома, лучше взять масштаб 1 : 100, другими словами один метр равен одному сантиметру.
  2. Теперь измерьте расстояние от оси, где запланирован выход дымохода и серединой конька крыши.
  3. Проведите через центр конька прямую линию параллельную горизонту и при помощи транспортира отложите десяти градусный угол. Это именно тот размер угла, который указан в нормативах.
  4. В итоге у вас должен получиться треугольник, в котором один угол равен 90 градусам. А катеты обозначаются a, b и углом α.
  5. Основываясь на теорему Пифагора находим катет «a = b х tgα». Именно на ту величину труба дымоотвода должна быть ниже конька.
  6. Теперь измерьте, каков ваш дом высотой в центре конька, не забудьте про стены, а теперь из этого значения вычтите катет «а». При помощи этого расчета определяется величина канала дымоотведения.
  7. Теперь переведите в реальный формат и если полученные расчеты отвечают нормативам и СНиПам, то приступайте к строительству.

Если придерживаться нормативных актов, то на один дымоход приходится один отопительный прибор.

Для подсоединения двух приборов необходимо получить дополнительное разрешение от сотрудников пожарной и газовой служб.

Разновидности дымоходных труб

В настоящее время самыми популярными считаются трубы по удалению дыма из следующих материалов:

  1. Кирпич.
  2. Сталь.
  3. Сталь плюс сэндвич – панели.
  4. Гофрированная сталь.
  5. Керамика.
  6. Асбест с цементом.
  7. Полимерный материал.

Кирпичные дымоходы

Дымоотводные трубы из этого материала до недавних пор были весьма популярны. Кирпич в их строительстве применялся с давних пор. Обязательным условием для возведения дымохода из этого материала является то, что кирпич должен быть полнотелым, а каналы должны располагаться в самой кирпичной кладке.

К положительным свойствам относятся:

  1. Прочность с механической точки зрения;
  2. Кирпич отдает тепло довольно длительное время.
  3. При соблюдении необходимых требований по пожарной безопасности, дымоход из этого материала можно отнести к безопасным.
Кирпичная труба

К отрицательным качествам специалисты относят:

  1. Так как кирпич прямоугольной формы, то дым может задерживаться в углах трубы.
  2. Шероховатая внешняя поверхность, также оказывают влияние на скорость удаления дыма из отопительного прибора.
  3. Глина, которая применяется для производства кирпича, имеет пористую структуру. В результате они подвержены к внутреннему разрушению, так как время о времени на стенках дымохода оседает конденсат.
  4. Кирпичная кладка – это весьма массивна конструкция, которая требует дополнительной укладки фундамента.
  5. Для строительства дымохода из кирпича требуется много сил и времени.
  6. Сложны в уходе и ремонте.
  7. Для проверки канала трубы дымоотведения применяется дополнительные приборы освещения.

Сталь

Сталь применяется в изготовлении следующих видов труб: модульных, стальных одноконтурных дымоходов. Это конструкции, которые собираются из отдельных частей, как конструктор. Самым лучшим материалом для изготовления такой дымовой трубы признана сталь с повышенной жаропрочностью, кислостойкостью, а также «нержавейка». Толщина стального листа варьируется от 0,6 до 1 миллиметра.  Но, к сожалению, эти дымовые трубы быстро выходят из строя.

Плюсы модульного стального одноконтурного дымохода.

  1. Имеет круглое сечение.
  2. Внутри поверхность гладкая.
  3. Стоит не дорого.
  4. Очень легко монтируется.
  5. Легко произвести ремонтные работы.
  6. Отлично борется с коррозией.

К основным минусам можно отнести:

  1. В таких конструкциях отсутствует теплоизоляционный материал, поэтому газы в такой дымовой трубе быстро остывают.
  2. Не большой срок эксплуатации в среднем около 12 лет.

Стальные гофрированные дымоходы

Стальной дымоход из гофры называется так, потому что это очень гибкая труба, изготовленная из тончайшей ленты стали. Его применяют для гидроизоляции в дымоходах их керамического кирпича, то есть отделка труб этим материалом происходит внутри. Стоимость их достаточно высока.

Дымовые трубы из керамики

Это сравнительно новый материал, но он уже завоевал свою долю рынка и получил признание от строителей. Такой дымоход обычно включает в себя три основных части:

  1. Дымовая труба из огнеупорных видов керамики.
  2. Теплоизоляция (негорючий утеплитель).
  3. Внешний короб для защиты. Состоит из ячеистых бетонных блоков.

В использовании и эксплуатации больше положительных характеритик:

  1. Сечение только круглое.
  2. Гладкая поверхность внутри.
  3. Огнеупорный материал.
  4. Отличная теплоизоляция и герметичность.
  5. Простой монтаж.
  6. Надежен и долговечен.

Что касается минуса. Он единственный – стоит очень дорого.

Дымовые трубы из асбеста и цемента

Применяется только для тех отопительных приборов, нагревание которых не превышает 300 градусов Цельсия. Такое ограничение напрямую связано с тем, что материал, из которого изготавливаются такие трубы, имеет невысокую огнестойкость.

Основных плюсов всего четыре:

  1. Весит немного.
  2. Обладает круглыми сечениями.
  3. Прост в строительстве.
  4. Стоит недорого.

К минусам можно отнести:

  1. Невысокая устойчивость к теплу.
  2. Довольно хрупкий материал.
  3. Нет утепления.
  4. При исполнении поворотов в конструкции очень нелегко монтировать.
  5. Материал имеет пористую структуру.
  6. Требует постоянной прочистки.

Дымовые трубы из полимерных материалов

В основном применяется для ремонта и создания дополнительной гидроизоляции старых дымоходов. По жаростойкости не высокая. Так что применение ограничивается, только  тем отопительным оборудованием, которое обладает низкой температурой.

К положительным свойствам можно отнести:

  1. Эластичность.
  2. Весит немного.
  3. Прост в строительстве и установке.
  4. По сроку службы – износостойкий материал .
  5. Стоит недорого.

К отрицательным характеристикам относится:

  1. Низкая жаропрочность.
  2. Низкая устойчивость по отношению к механическим повреждениям.

Рекомендации по эксплуатации дымохода

При эксплуатации дымовых труб, стоит избегать:

  1. Производить сушку каких – либо предметов.
  2. Производить чистку от копоти путем выжигания.
  3. Нарушать правила эксплуатации, предусмотренных в документации оборудования. Каждый агрегат по отоплению имеет инструкции по дальнейшей эксплуатации дымовых.
  4. Категорически нельзя применять хлорсодержащие вещества.
  5. Также стоит избегать близкого хранения от отопительного оборудования и его составляющих веществ, которые легко воспламеняются.
  6. Применять в качестве топлива бытовую химию, сор в виде строительных материалов.
  7. Для лучшего функционирования в дымоход устанавливаются дымогенераторы.
Пожарная безопасность

От возгорания лучше всего обернуть трубу дымохода. Сделать в настоящее время, достаточно просто, так как ассортимент таких материалов велик.

znatoktepla.ru

Дымовая труба для котельной: как сделать расчет размеров

Основная функция, которую должна выполнять дымовая труба для котельной — отводить в атмосферу дымовые газы от котлов и рассеивать их в этом пространстве. Есть у нее и дополнительная функция: они должны создавать естественную тягу, возникающую в результате разницы между температурой в топке и снаружи.

Мы познакомим вас с разновидностями дымовых каналов, классификация которых производится на базе конструктивных особенностей и материала труб. У нас вы узнаете, как производится расчет геометрических параметров на конкретном примере. Наши советы помогут определиться с видом и размерами дымохода.

Типы дымовых труб

В больших котельных естественная тяга не может обеспечить полноценное горение, здесь ее создают принудительно при помощи дымовых насосов. Процесс горения и сброс его продуктов в атмосферу должен приносить как можно меньше вреда окружающей среде и не вызывать аварийных ситуаций в результате возникновения в топках давления, превышающего норму.

Конструкционно трубы для котельных очень отличаются друг от друга и по виду несущей конструкции, и по материалу изготовления. По первому признаку выделяют несколько типов труб.

Самонесущие трубы котельных

Такие вертикальные конструкции бывают одно- или многоствольными. Они отводят продукты сгорания от котельных и котлов.

Используют их независимо от вида топлива, но при соблюдении некоторых требований:

  1. Температура дымовых газов, проходящих по самонесущим трубам, не должна превышать 350 градусов С.
  2. Продукты сгорания не должны быть химически агрессивными.
  3. Оптимальная снеговая нагрузка для самонесущих конструкций – 250 кг на кВ. см, ветровая – 30 кг на кВ. см в условиях II ветрового района.

Устанавливают самонесущую трубу на крыше, а закрепляют внутри здания. Ее конструкционные особенности обеспечивают возможность перевозки и монтажа по месту, т.к. состоит она из отдельных секций, представляющих собой 3-слойные сандвич-трубы. К фундаменту сооружение крепится с использованием анкеров.

Внутри трубы находится слой, изготовленный из прочной стали, не поддающейся воздействию веществ, выделяемых при сгорании. Наружный слой защищает от атмосферных воздействий.

Дымовые трубы для крупных котельных чаще всего самонесущие. Это сооружение, возведенное по индивидуальному проекту и имеющее собственную инфраструктуру

Параметры дымовых конструкций должны соответствовать требованиям, изложенным в нормативных документах. Расчет их основан на таких факторах, как количество котлов, мощность, вид топлива. Обязательно должны быть учтены нормы по выбросам в атмосферу. В некоторых случаях дымовые трубы комплектуют площадкой, лестницей, люком для ревизии, световым ограждением.

Колонные дымовые конструкции

Труба этого вида состоит из наружной обечайки из высокоуглеродистой стали и вставленных в нее внутренних стволов разных диаметров из нержавеющей стали для отвода газов. Конструкцию закрепляют в залитую в фундамент анкерную корзину. Их может быть как 1, так и несколько. Чтобы внутри не оседал конденсат, используют термоизоляцию.

Часть колонной трубы. Здесь в разрезе видно, что внутри размещено несколько стволов различных диаметров из нержавеющей стали

Преимуществом такого конструктивного решения является большой эксплуатационный срок, перспектива подключения нескольких котлов. Толщину стали и марку выбирают, отталкиваясь от температуры и агрессивности продуктов сгорания.

Диаметр каждого ствола может достигать полутора метров, а если общий газоход планируют использовать для нескольких котлов, то необходим диаметр около 3 м. Чтобы не появлялся конденсат, стволы покрывают термоизоляцией.

Особенности околофасадных и фасадных дымоходов

Устанавливают околофасадные дымоходы для котельных, пристроенных к дому или встроенных. Крепят их к стене здания с использованием кронштейнов. Составляющими дымохода являются стволы и рама или анкерные крепления.

Ствол имеет 3 слоя: внутри нержавеющая сталь, затем теплоизоляция и оцинкованная сталь. Трубы предназначены для котельных, где котлы работают на газе или жидком топливе.

Наиболее часто фасадные трубы располагают вдоль наружной стены постройки. При выборе марки стали и толщины стенки трубы учитывают химический состав отводимых газов и их температуру

Околофасадные и фасадные трубы передают весовую нагрузку через дополнительный нижний фундамент и ветровую через виброизолирующие крепления. Этот вид дымоотводов, с точки зрения материальных затрат, самый экономичный из-за отсутствия несущих конструкций и прочного фундамента.

Модульная система, использованная при создании газоотводящих стволов, обеспечивает легкую замену поврежденных частей.

Трубы фермового вида

Такая металлоконструкция состоит из труб, закрепленных на прочной самонесущей колонне фермового типа. Ферма, в свою очередь, закреплена в анкерной корзине, залитой в фундамент. Дымоходы фермового типа подходят для использования в регионах с опасной сейсмологической обстановкой.

Конструкция фермового типа включает от 1 до 6 стволов. Колонна изготовлена из трубного проката. Профильная труба может иметь в сечении квадрат или треугольник. Зависит это от количества стволов

Для предотвращения коррозии газоотводы покрывают грунтовкой, затем окрашивают.

Ствол для отвода газов составлен из модулей, состоящих из 3 слоев:

  • внутреннего, контактирующего непосредственно с продуктами сгорания и выполненного из нержавейки специальных сортов;
  • толщиной 5-6 см, выполняющего роль теплоизоляции;
  • наружного, защищающего теплоизолирующий слой от негативных воздействий окружающей среды.

Для антикоррозионного покрытия используют краски, содержащие большой процент цинка. В отдельных конструкциях внутри колонны могут присутствовать лестницы и площадки, облегчающие обслуживание. Конструктивные элементы труб этого типа относительно легкие и это облегчает как их транспортировку, так и работы по монтажу.

Мачтовые трубы дымоходные

Центральным элементом мачтовой трубы является опорная башня – трех- или четырехмачтовая, к которой прикреплены дымоходы. Все узлы конструкции собирают на основе в виде бетонной подушки, начиная снизу и постепенно продвигаясь вверх. Используют при сборке заклепочное соединение или применяют саморезы.

Опорная конструкция мачтовой трубы собрана из стальных профилей, соединенных между собой раскосами и уголками. Своим основанием колонна опирается на фундамент, а фиксируют ее анкерными креплениями

Обычно отдельные элементы перевозят на место монтажа и собирают, как конструктор. Занимает этот процесс совсем немного времени – несколько часов. По высоте дымоход может достигать 28,5 м максимум. Устойчивость дымоходу обеспечивают ребра жесткости – оттяжки стальные с сечением от 1,6 до 2 см. Они компенсируют действие поперечных сил.

Материалы для возведения труб котельных

Системы для отвода дыма возводят из разных материалов – кирпича, стали, керамики, полимера. Дымоход из кирпича, сооружаемый над кирпичными печами и каминами, отличается хорошей механической прочностью, отличной теплоемкостью, достаточно высокой степенью пожаробезопасности.

Недостатков у этих конструкций тоже немало, поэтому в современном строительстве полностью кирпичные дымоходы встречаются все реже. Нормативные документы ограничивают высоту кирпичных труб 30-70 м, а диаметр 0,6-8 м.

На стенках кирпичной трубы со множеством выступов и углублений внутри, всегда оседает много конденсата, копоти, содержащей оксиды серы. Последние, вступая в реакцию с водой, образует кислоты, активно разрушающие кирпич.

Неровности поверхности, сужение прохода в результате постепенного нарастания слоя сажи, становятся причиной снижения скорости прохода дыма и опрокидывания тяги в дымоотводном канале.

Более устойчивы к конденсату и воздействиям внешних факторов дымоходы из керамики, у них высокая огнеупорность. Но эта система имеет большой вес, т.к. внутри находятся металлические стержни, придающие ей дополнительную прочность. Отсюда вытекают требования по обязательной устройству отдельного фундамента, опор, что повышает трудоемкость и стоимость монтажа.

Полимерные дымоотводные трубы уместны в котельных с максимальной температурой 250 градусов С, при монтаже газовых колонок. Они легкие, гибкие и долговечные, но актуальны только для газового оборудования.

Устройство для отвода дыма из нержавеющей стали – сборка, состоящая из отдельных элементов дымохода, соединенных между собой при помощи фасонных деталей: тройников, патрубков, дефлекторов, тройников, отводов. Стальными дымовыми трубами оснащают преимущественно газовые котлы.

Монтаж такого дымохода может быть выполнен и после постройки здания в короткие сроки. Существует большой ассортимент соединительных деталей, поэтому трубе можно придать любую конфигурацию.

Модульный дымоход можно без особого труда демонтировать и перенести в другое место. Преимуществом конструкции является и ее небольшой вес, что позволяет обойтись без фундамента, устойчивость к воздействию влаги, незначительное отложение копоти на внутренних стенках, высокая скорость прохождения дымовых газов.

Санитарно-технические нормы разрешают применять стальные трубы для сооружения дымоходов высотой более 30 м, исключение возможно только в том случае, когда за сутки расходуется менее 5 т многозольного топлива. Причина в том, что срок службы таких сооружений составляет 10 лет, а если используется высокосернистое топливо, он существенно сокращается.

К разновидностям, корпус которых выполнен из стального сплава, относятся коаксиальные дымоходы, с конструктивной спецификой и особенностями эксплуатации которых рекомендуем ознакомиться.

Расчет параметров трубы

Для определения высоты и диаметра дымовой трубы для котельной необходимо выполнить аэродинамический расчет конструкции. Диаметр зависит от мощности отдельных котлов или в целом котельной.

На горение топлива и эффективное удаление дыма огромное влияние оказывает тяга, для создания которой необходима постоянная подача воздуха в топку. Это обеспечивается как естественным, так и искусственным путем.

Если в систему встроен дымовой насос, то высота трубы решающего значения не имеет. Важен этот параметр в основном для учета вредных выбросов в атмосферу. Чтобы определить самотягу, нужен обязательный расчет и высоты, и сечения трубы.

Определение высоты трубы при естественной тяге

Чтобы создать нормальную естественную тягу необходимо соблюсти условие равенства силы тяги и суммарного сопротивления, которое возникает во время продвижения дымовых газов по газоводным каналам котла и тракту дымовой трубы. Обеспечить такую тягу возможно при условии небольшого газового сопротивления, когда высота трубы не превышает 60 м.

Эта схема упростит процесс расчета основных параметров трубы для отвода продуктов сгорания любого топлива в топках котельной

Нормативными документами, регламентирующими расположение и расчет дымовых труб по высоте, являются СНиП41-01-2003, СП 7.13130.2009.

Следует учитывать также рекомендации, изложенные в инструкции к котлу, в частности, следующие их требования:

  1. От колосников до верхней точки трубы не должно быть меньше 5 м.
  2. Над плоской кровлей без высокого ограждения труба должна возвышаться не менее чем 0,5 м.
  3. По отношению к высоте ограждения и конька крыши труба должна превышать их уровень на 0.5 м, если она находится в пределах полутора м от этих конструкций.
  4. Когда дымоход удален от парапета и конька на расстояние от 1,5 до 3 м, его верхняя точка должна совпадать с их уровнем по высоте.

При неправильно подсчитанной высоте дымохода может возникнуть много проблем и главная – воздушные завихрения или зона ветрового подпора. Огонь в топке могут погасить сильные порывы ветра.

При устройстве дымовой трубы необходимо учитывать конструкцию кровли, толщину кровельного пирога, расстояние до ограждающих элементов и конька, правила пожбезопасности (+)

Выполнение правил пожарной безопасности также обязательное условие при проектировании трубы котельной. Необходимо изолировать конструкции, прилегающие к трубе.

Чтобы искры из вентиляционных отверстий на трубе не попадали на кровлю в случае, когда она выполнена из горючего материала, высоту конструкции увеличивают на 0,5 м. Труба котельной должна быть удалена от высоких построек и деревьев минимум на 2 м.

Высоту трубы определяют в зависимости от конструкции крыши. Если кровля многоуровневая, в расчете учитывают перепады высот, но база во всех случаях одна – высота конька (+)

Так как оптимальная тяга возникает за счет разности между суммарной плотностью газов, уходящих в дымоход и столбом воздуха снаружи равным по высоте, расчет выполняется по формуле:

Высоту дымового канала самостоятельно вычисляют по этой формуле. Все значения можно взять из документации, прилагаемой к отопительному оборудованию

Расчет довольно сложный, лучше, если его выполнят специалисты. Параметры, влияющие на высоту трубы:

  1. Коэффициент А характеризует метеорологическую обстановку региона.
  2. Мi – масса дымовых газов, которые проходят через трубу за единицу времени.
  3. F – скорость с которой оседают частицы, образующиеся во время горения.
  4. Спдкi и Сфi – показатели концентрации разных веществ в дымовом газе.
  5. V – объем газа.
  6. T – разница между температурами воздуха, поступающего в трубу и выходящего из нее.

Если котельная расположена в пристройке к дому, последний становится помехой. Необходимо, чтобы в этом случае оголовок трубы располагался выше зоны ветрового подпора. В противном случае функционировать нормально отопительное оборудование не сможет.

Чтобы определить, на какую величину нужно нарасти трубу, находят самую высокую точку на доме, проводят через нее прямую образовывающую угол 45 градусов с поверхностью земли. Пространство под этой линией – зона ветрового подпора, а дымоход должен располагаться над ней.

Вычисление диаметра трубы

Для расчета диаметра трубы существует формула:

S = m/(ρr х w),

Здесь m – расход топлива за 1 час, w – скорость движения дымовых газов, ρr — плотность воздуха в условиях работы, определяют его по формуле: pв = pBну х 273⁄273 х tос. Где tо – температура воздуха снаружи, pBну – плотность воздуха в нормальных условиях = 1,2932 кг/м3.

Таблица поможет определить значение плотности воздуха ρг в рабочих условиях без выполнения сложных вычислений. Значение плотности дымовых газов для упрощения расчетов принимают равной плотности воздуха (+)

Пусть в котле сгорает 50 кг твердого топлива за час, тогда за секунду это будет 50 : 3600 = 0,013888 кг. Скорость движения дымовых газов – 2 м за сек. При температуре воздуха -4 градуса С плотность воздуха равна 0,6881кг на 1 куб. м. Тогда S = 0,013888 : (0,6881 х 2) = 0,010092 кв. м = 92 кв. см. Для круглого сечения d = √4 x 92 : 3,14 = 10,83 см.

Диаметр цилиндрического дымохода можно рассчитать и по другой формуле: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), где r — коэффициент, зависящий от вида используемого топлива. Для угля это 0,03, для дров 0,045, для газа 0,016, жидкого топлива — 0,024.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик с наглядной демонстрацией процесса расчета высоты дымового канала для обустройства котельной:

Здесь автор видео поделился собственным опытом расчета и монтажа дымохода для котла на твердом топливе:

Еще одно видео в помощь проектировщику-любителю:

Не столь важно, на каком топливе работают котлы в котельной. В любом случае не обойтись без системы отвода дымовых газов. Главные требования, которым должны соответствовать дымоходные трубы — хорошая тяга и пропускная способность, выдержанные нормы экологии.

Хотите задать вопрос по спорному или неясному моменту, который встретили при ознакомлении с информацией? Есть полезные сведения по теме статьи, которыми желаете поделиться с посетителями сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке.

sovet-ingenera.com

Рассчитываем параметры дымовой трубы: условия для оптимальной тяги

Для того, чтобы установить дымоход правильно, необходимо провести ряд проектных работ, которые включают в себя как расчет дымовой трубы, так и выбор материала для ее изготовления. И если для работ промышленных масштабов лучше всего будет привлечь профессионалов, то в частном строительстве вы можете ограничиться своими силами. Ниже мы рассмотрим, как осуществлять расчет дымовой трубы.

Особенности устройства современного дымохода

Предназначением дымохода является отведение продуктов горения и дыма от печи или какого-либо другого отопительного устройства за пределы помещения. Тяга в любом бытовом дымоходе образуется естественным образом и не предполагает применения каких-либо дополнительных устройств.

Современные дымовые трубы могут быть изготовлены:

  • Из кирпича. Поскольку такая конструкция имеет значительный вес, то для нее необходимо соорудить прочный фундамент.

Совет! Специалисты советуют добавлять известь в состав раствора, применяемого для кирпичной кладки, что позволит избежать образования конденсата, губительно воздействующего на стенки здания.

Дымовая труба, выложенная из кирпича

  • Из сэндвич-труб, которые изготавливаются из двух слоев металла с утеплителем, проложенным между них. В качестве материала для изготовления таких труб чаще всего применяется нержавеющая сталь. Утеплителем же в большинстве случаев выступает базальт.
  • Из полимерных материалов. Такие трубы не следует подвергать воздействию излишне высоких температур, потому использовать такие дымоходы можно для газовых колонок и котельных небольшого размера. При этом, полимерные трубы очень прочны, просты в установке и отличаются невысокой ценой.
  • Из керамики. Таким трубам свойственна высокая прочность, но и стоят они немало. Потому чаще всего их используют для обустройства дымоходов промышленного типа. Ввиду своего значительного веса, такие конструкции, как и кирпичные, требуют закладки фундамента.

Советуем подробнее изучить информацию про коаксиальный дымоход для газового котла.

Внешняя керамическая дымоходная труба блочного типа

Важно! В некоторых ситуациях возможны комбинации материалов, предназначенных для изготовления дымоходов. К примеру, полимерный или металлический дымоход может быть обложен кирпичом.

Читатели считают данные материалы полезными:
  • Установка керамического дымохода своими руками, советы и рекомендации
  • Ставим теплообменник на дымоход самостоятельно

Для того, чтобы произвести вычисление размеров дымовых труб, необходимо ориентироваться в параметрах отопительного прибора. Основными размерами дымоходов являются диаметр поперечного сечения и высота. Эти данные находятся в сопроводительной документации оборудования.

Рекомендуем изучить материал по сборке вермикулитового дымохода своими руками на нашем сайте.

Как рассчитать высоту

От данного параметра напрямую зависит работоспособность отопительных приборов, потому выполнение расчетов высоты дымовой трубы является очень важным. По документации СНиП минимальной высотой дымохода является 5 метров. Если труба будет меньше данной величины, то в ней не будет возникать необходимой естественной тяги. Однако и чересчур высокий дымоход — это тоже плохо, поскольку в этом случае к снижению тяги будет проводить медленное прохождение дыма по системе и его остывание.

Расчет высоты дымоходной трубы

Серьезный расчет дымовых труб используется в промышленном строительстве. Здесь применяется очень сложная система вычислений. При частном же строительстве требований обычно гораздо меньше, и расчет высоты дымохода предполагает следование таким правилам:

  • От основания до самой высокой точки длина должна превышать 5 метров.
  • При выходе на плоскую крышу, дымоход должен возвышаться над ней минимум на 50 см.
  • Если дымовая труба возводится на скатной крыше с расстоянием более трех метров до крышного конька, то расчет ее высоты осуществляется таким образом: линия, соединяющая конек крыши с дымоходом, и горизонтальная линия конька крыши должны быть расположены друг к другу под углом 10 градусов.

Совет! Настоятельно не рекомендуется располагать дымоход возле мансардных окон и дверей, поскольку в случае сильного ветра это может привести к попаданию искр в здание.

Как рассчитывается сечение дымовой трубы

Основные виды сечений дымовых труб

Для того, чтобы осуществить расчет тяги дымовой трубы, необходимо предварительно определить ее диаметр. Для того, чтобы не осуществлять сложных расчетов, вы можете воспользоваться следующими рекомендациями специалистов:

  • Если мощность обогревательного оборудования не превышает 3,5 кВт, то вам будет вполне достаточно дымохода, размерами 0,14 на 0,14 метра.
  • Если отопительный котел имеет мощность в пределах 4-5 кВт, то в таком случае оптимальные размеры дымовой трубы будут составлять 0,14 на 0,2 метра.
  • При использовании мощного оборудования с показателями в пределах 5-7 кВт, сечение дымоходной трубы должно составлять минимум 0,14 на 0,27 метра.

Совет! Если вам известна мощность используемого отопительного прибора, то вы можете смело пользоваться рекомендациями специалистов, приведенными выше. Если же мощность неизвестна, то для определения оптимального сечения придется проводить соответствующие расчеты.

Для того, чтобы правильно рассчитать сечение дымовой трубы, вам необходимы следующие данные:

  • Количество топлива, сжигаемое в приборе в течение часа. Чаще всего данный параметр можно прочитать в характеристиках оборудования.
  • Показатели температуры газа на входе в дымоходную трубу. Данный параметр также можно найти в характеристиках оборудования. Чаще всего он колеблется в пределах 150-200 градусов по Цельсию.

Расчет сечения труб для каминов в зависимости от их высоты

  • Высота дымохода.
  • Скорость прохождения газа по трубе.

Примечание: По умолчанию данный показатель составляет 2 м/с.

  • Показатели естественной тяги. Обычно данный параметр принимается как 4 Па на каждый метр длины дымохода.

Основным параметром в расчете сечения трубы является количество сжигаемого топлива. Осуществляя расчет диаметра дымохода, следует пользоваться следующей формулой: F=(π*d²)/4. Таким образом, чтобы узнать диаметр, выводим на основании данной формулы новую: d²=4*F/π. Используя ее, вы уже сможете определить сечение трубы, необходимое для вашего отопительного оборудования.

Основные показатели горения топлива в зависимости от его вида

Заключение

Для того, чтобы обеспечить правильную работу отопительной системы, необходимо произвести грамотный расчет параметров дымовой трубы. Только в этом случае будет создаваться эффективная естественная тяга. И если в промышленной среде обычно проводятся сложные расчеты, то определить параметры бытового дымохода самостоятельно сможет каждый домашний мастер.

kamin-maker.ru

Аэродинамический расчет параметров дымовой трубы котельной

Дымоход — это составная часть единой системы, включающей теплогенерирующую установку, воздуховоды и газоходы. Дымовой трубой обеспечивается рассеивание в атмосфере вредных выбросов, содержащихся в дымовых газах. Аэродинамический расчет параметров дымовой трубы котельной необходимо проводить для того, чтобы система эффективно выполняла свои функции и не несла угрозы человеческому здоровью.

Выбор трубы для котельной и ее установка производятся только в соответствии с результатами предварительных расчетов, для которых используются специальные формулы или компьютерные программы

Как производится расчет параметров дымовой трубы котельной с помощью компьютерных программ

Проведение аэродинамического расчета дымовой трубы для промышленной котельной является весьма сложным и хлопотным процессом. В настоящее время подобные расчеты производятся с использованием разных компьютерных программ, учитывающих многие условия работы оборудования. Проведение вычислений нацелено на то, чтобы при максимальной загрузке котельной выброс остатков сгорания переработанного топлива беспрепятственно уходил через трубу для последующей утилизации в атмосферном пространстве. При помощи компьютерного расчета удается достоверно определить минимальную пропускную способность дымовых труб. Ошибки при проведении подобных расчетов крайне нежелательны, так как могут обернуться опасным скоплением газов.

Расчет дымовой трубы посредством компьютерной программы предполагает введение в систему заявленных показателей, относящихся:

  • к мощности котла;
  • указанной в паспорте температуре газообразования на выходе. Если эти данные отсутствуют, принято пользоваться значением в 200º С;
  • температуре на улице. Для включения отопления она достичь +8º С, подачи горячей воды — +20º С;
  • КПД котлов данного типа. При отсутствии этих данных, содержащихся в паспорте оборудования, расчет ведется со значением, равным 0,92;
  • коэффициенту излишка воздушной массы для фитиля. Если данные не предоставлены, то пользуются показателем 1,4;
  • виду топлива;
  • длине дымоходов, идущих от котельного оборудования;
  • материалу, использованному для изготовления дымовой трубы;
  • температуре помещения;
  • форме дымохода;
  • размерам дымохода и т. д.

Тип трубы и ее размеры зависят от вида отопительного котла и его мощности

После введения всех данных компьютерной программой производится выполнение расчета естественной тяги (самотяги). Если окажется, что происходят большие потери, то требуется внести изменения в конструкцию, относящиеся к ее форме, диаметру, высоте.

Показатели для практического аэродинамического расчета дымовой трубы

Дымовые трубы котельных и частных домов с твердотопливным котлом (каминами) требуют проведения тщательного вычисления с учетом ряда показателей:

  • климатических особенностей данной местности;
  • рельефа местности и типа грунта, на котором возводится постройка;
  • региональной сейсмической активности;
  • скорости ветров и норм выпадения осадков, а также критических величин;
  • типа кладки печи;
  • динамических колебаний оборудования;
  • материала, из которого построят дымовую трубу, и его температурного расширения;
  • вида топлива, его теплоотдачи;
  • технических характеристик, присущих котлу;
  • температуры газов на выходе.

Оперируя такими данными, можно просчитать:

  • высоту сооружения;
  • оптимальный диаметр;
  • допустимую массу, которую может иметь возводимая дымовая труба и, следовательно, выбрать материал, подходящий для обустройства конструкции.

Результаты расчетов позволят определиться с диаметром будущего дымохода, его высотой и массой

Правильно просчитанная высота и проходимость, подбор формы и материалов поспособствуют естественной тяге, обеспечивая хорошую теплоотдачу. Правильному расчету способствует привлечение профессиональных специалистов. Проявление небрежности обернется конструкционными ошибками, вследствие которых:

  • внутренние поверхности будут подвергаться чрезмерному оседанию сажи и золы;
  • внутреннее сечение будет постепенно уменьшаться, что приведет к ослабеванию тяги и проникновению угарных газовых образований во внутренние помещения;
  • возрастет возможность возгорания накапливающихся смол и деформации трубы, вызванной температурными перепадами;
  • повысится пожароопасность.

Дымовая труба для котельной: конструкция и виды (типы)

Проведение расчета высоты дымовой трубы котельной и прочих ее параметров невозможно без учета особенностей ее конструкции, составляемой:

  • фундаментом и опорой;
  • газоотводящим стволом;
  • теплоизоляцией;
  • антикоррозионной защитой;
  • приспособлением, вводящим газоходы.

Для устройства дымохода используется кирпич, керамические, оцинкованные или нержавеющие трубы

Дымовой газ, охладившись в очистительном устройстве – скруббере, до 60º С, проходит очистку в абсорберах и выбрасывается в атмосферу.

Для возведения дымовых труб могут быть использованы:

  • кирпич. Кирпичная конструкция, установленная профессиональным печником, практически не накапливает сажи. Ей присущи достаточная пожаробезопасность, механическая прочность и теплоемкость. Ввиду разрушения кирпича реакциями, наступающими при контактировании оксидов серы, оседающих на стенках, с водой использование кирпичных конструкций резко сократилось;
  • сталь. Позволяет моделировать конфигурацию трубы. Прослужит около десяти лет при условии использования топлива с невысоким содержанием серы;
  • керамика. Устойчива к воздействию конденсата, отличается огнеупорностью. Но конструкции, отягощенной металлическими стержнями, присуща чрезмерная массивность, затрудняющая монтаж;
  • полимеры. Используются для установки на газовые колонки и в котельную с температурой не более 250º С.

В зависимости от особенностей несущей конструкции дымовые трубы могут быть:

  • самонесущими, изготовленными из сендвич-труб. Легко монтируются на крышах с закреплением внутри строения и, при необходимости, перевозятся, но имеют значительные ограничения в применении – по температуре (350º С), снеговой и ветровой нагрузке, уровню химической агрессивности продуктов сгорания;
  • колонными. Возможна установка многоствольной стальной конструкции с диаметром, доходящим до трех метров при подключении к нескольким котлам;
  • (около)фасадными. Конструкция считается самой экономичной, так как не требует мощного фундамента и использования несущих элементов, а применение модулей обеспечивает простоту замены;
  • фермовыми. Применяются, как правило, в зонах с повышенной сейсмической активностью;
  • мачтовыми. Использование стальных оттяжек придает дополнительную устойчивость опорной башне из трех-четырех мачт с прикрепленными дымоходами.

Высокие трубы подвержены ветровой нагрузке, поэтому нужно позаботиться о дополнительном креплении

Как проводится расчет высоты дымовой трубы

Правильность расчета высоты дымовой трубы сказывается на работоспособности отопительного агрегата, выражаясь в достижении необходимой величины естественной тяги. По нормативам, задаваемым СНиП, высота не может быть менее пятиметровой. Пренебрежение этим указанием приводит к падению уровня естественной тяги и неэффективной работе отопительной системы. Устанавливая слишком высокую трубу, также снизим естественную тягу, потому что дым, проходящий по чрезмерно удлиненному каналу, будет остывать и перемещаться с падающей скоростью. Неправильные подсчеты приводят к возникновению воздушных завихрений и проблемам, связанным с зоной ветрового подпора. Сильными порывами ветрами может быть даже погашен огонь в топке.

Вычисления, производимые в ходе возведения объектов промышленного строительства, весьма сложны и сопряжены с введением большого количества различных показателей. Определяясь с высотой дымохода для объекта частного строительства, желательно соблюдать следующие рекомендации:

  • длина должна составить не менее пяти метров на отрезке, соединяющем основание и самую высокую точку. При такой длине обеспечивается достаточная безопасность от возгорания;
  • дымоход, устанавливаемый на плоской крыше, должен возвышаться над ее поверхностью не менее, чем на полметра;
  • при возведении дымохода на скатной крыше труба, расположенная на расстоянии менее полутора метров от конька, устанавливается выше него на полметра. Обязательным в этом случае является дополнительное укрепление конструкции растяжками для повышения устойчивости, иначе она может быть повреждена сильными порывами ветра. При расстоянии до трех метров от конька труба устанавливается на одной высоте с ним. Если расстояние превышает три метра, то угол между горизонтальной линией крышного конька и виртуальной линией, проведенной между коньком и верхним срезом дымохода, должен составить 10º;
  • расстояние между трубой и высокими деревьями и постройками должно составить более двух метров;
  • если материал кровли горюч, то высоту дымохода следует дополнительно увеличить на полметра;
  • на многоуровневой крыше с перепадами высот при проведении расчетов опираются на высоту конька;
  • при расположении котельной в домовой пристройке оголовок трубы должен подняться над зоной ветрового подпора, располагающейся в пространстве, заданном проведенной под углом в 45º линией от верхней точки дома до поверхности земли.

Если материал кровли не имеет огнеупорных свойств, длину наружной части дымохода нужно увеличить

Документация, прилагаемая к отопительному оборудованию, содержит значения параметров, оказывающих влияние на подбор высоты дымовой трубы.

Проведение вычислений связано с применением формулы:

Hmin = √A*Mi*F/(Спдкі*Сфі*√V*T)

Этой формулой предусматривается использование таких параметров: A – коэффициента, характеризующего региональную метеорологическую обстановку; Мi – массы газовых образований, проходящих по дымоходу за единицу времени; F – скорости оседания частиц, образующихся при горении; Спдкi и Сфi – показателей, отображающих уровень концентрации веществ, которые содержит дымовой газ; V – объема газа; T – разницы значений температуры воздуха при поступлении в трубу и при выходе из нее.

Как рассчитывается диаметр дымовой трубы

Определение необходимого диаметра дымовой трубы выполняется для того, чтобы произвести расчет тяги. При известной мощности отопительного агрегата можно положиться на рекомендации, согласно которым:

  • если мощность ниже 3,5 кВт, то будет достаточно дымохода сечением 0,14х0,14 м;
  • при мощности в четыре-пять кВт оптимальным будет сечение 0,14х0,2 м;
  • при мощности в пять-семь кВт – 0,14х0,27 м.

Проведение расчета сечения дымовой трубы требует следующих данных:

  • количества топлива, потребляемого за один час (сведения содержатся в паспорте оборудования). Этот параметр рассматривается как основной;
  • показателей температуры газа, входящего в трубу (также паспортные данные, порядка 150-200º С);
  • высоты дымохода;
  • скорости движения газа в трубе, обычно принимаемой за 2 м/с;
  • показателя естественной тяги, принимаемого, по общему правилу, за 4Па.

Рассчитать его несложно, умножив высоту дымовой трубы на разность плотностей атмосферного воздуха и дымового газа.

Воспользоваться можно такой формулой:

d2 = 4V/πW, в которой:

d2 – искомая величина площади поперечного сечения; V – объем газа; W – скорость движения газа в трубе.

Формула расчета диаметра:

S = m/ρw, в которой:

S – площадь сечения; m – величина расходуемого в течение часа топлива; ρ – плотность газов в дымовой трубе. Как правило, упрощая расчеты, ее принимают как равную плотности воздуха; w – скорость газов в дымовой трубе. В случаях, когда величину диаметра дымовой трубы необходимо определить с высокой точностью, лучше прибегнуть к помощи специалистов, обладающих необходимой квалификацией. Для обустройства дымохода для частного домовладения вполне достаточно будет придерживаться рекомендаций самого общего характера.

Проведение аэродинамического расчета дымовой трубы, осуществленное достаточно квалифицированно, позволяет рассчитывать на многолетнее успешное функционирование отопительной системы. Добившись хорошей естественной тяги и высокой пропускной способности, можно не беспокоиться, что дымоход будет забиваться сажей и требовать ремонта. Грамотно проведенные расчеты обусловят работу котельного оборудования в полном соответствии с требованиями экологических норм. Будет достигнуто сочетание двух факторов, обеспечивающих существование, соответствующее нормам современной цивилизации – комфортной температуры в отапливаемых помещениях и отсутствия ущерба окружающей среде и человеческому здоровью.

trubamaster.ru


Смотрите также