Топовая баня
Назад

Высота дымохода: как правильно расчитать, особенности

Опубликовано: 26.03.2020
0
1

Как устроен дымовывод

Для корректной работы камина или печи необходимо правильно рассчитать диаметр трубы

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

Основные части дымовывода:

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

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

Значение расчетов параметров дымохода

При ошибочном расчете котельного оборудования будет возникать эффект обратной тяги, когда дымовые газы не будут отводиться в атмосферу, а попадут в жилые комнаты. В такой ситуации существует даже вероятность создания пожароопасной ситуации, если горячий дым проникнет в помещение. Вследствие этого, при строительстве дымохода важен безошибочный расчет его геометрических характеристик, которые гарантируют создание рабочей тяги, достаточной для полного удаления дымовых газов и обеспечения высокого коэффициента полезного действия отопительного агрегата, работающего на природном топливе.

Работа источника тепловой энергии, работающего на твердом, жидком или газообразном топливе, всецело зависит от следующих параметров дымовой трубы:

  1. Длина трубы. Вначале потребуется установить наибольшую высоту строения, а также размер в метрах до конька кровли в точке, где планируется вывод проектной дымовой трубы. Вследствие чего с данным показателем связаны все наиболее важные параметры строящейся системы дымоотвода. Необходимо учитывать, что чрезмерно высокие дымовые канала буквально станут «съедать» разрежение в дымовентиляционном тракте, в результате источник тепловой энергии не сможет качественно сжигать топливо из трубы и всех щелей повалит черный дым. Не менее опасны и непомерно низенькие трубы по отношению к крыше.
  2. Диаметр дымохода для печи на дровах. В отношении данного размера, потребуется принимать во внимание не конкретно число, а в большей степени геометрию дымовой трубы. Специалисты — печники говорят о том, что высококачественная дымоотводящаясистема, функционирующая по всем законам аэродинамики и теплотехники, имеет круглое сечение. В этом случае сажевые отложения не в такой степени задерживаются в каналах, поэтому такая система меньше нуждается в очистке. В отношении конкретного размера — его стоит выбирать по сечению основного выходного патрубка котла либо другого источника тепла. Применять трубы с большим или меньшим размером, не рекомендуется заводом-изготовителем из-за высокого риска разгерметизации.
  3. Помимо определения Д трубы необходимо учитывать силу тяги. Для этого применяют закон Бернулли, вносят в формулу данные по температуре наружного и внутреннего воздуха, а также по давлению среды. В итоговом расчете учитывают суммарную потерю воздушного напора в двух точках: в топочной камере и на выходе из дымовой трубы. Итоговый размер тяги для печей должен превышать все потери напора в газовоздушном тракте.
Диаметр дымохода для печи
При рассчете диаметра дымохода для печи учитывается длина трубы

Методы расчета высоты дымовой трубы

Измерение диаметра трубы

Все индивидуальные дома должны быть оборудованы отоплением с источниками нагрева, работающего на газовом, жидком или газообразном топливе. Такие устройства оборудуются дымовыми трубами для удаления угарных газов, образующихся в результате горения топлива.

Такие котлоагрегаты способны работать только в случае, когда имеется необходимая тяга для подачи дутьевого воздуха и удаления дымовых газов. Расчет параметров газоходов выполняют исключительно высококлассные профессионалы, итоги расчетов оформляются в виде таблиц и рекомендуются к использованию во время изготовления системы дымоотвода от котлов.

Графический метод

В основании метода определения высоты дымохода относительно конька лежит теорема Пифагора. Схему строят с соблюдением габаритов и соотношений строения в доступном масштабе:

  1. На готовом эскизе наносят 2 симметрические оси: конек и запроектированное место трубы.
  2. Через верх кровли проводят горизонтальную линию и, применяя транспортир, к низу от нее, откладывают уклон, равный 10 градусам.
  3. Намеченную линию проводят до оси симметрии трубы.
  4. Усеченная линия даст требуемую величину.
  5. Ее нужно вымерить и просчитать в соответствии с принятым масштабом.
  6. Определенный размер и будет определять высоту.
  7. Потребуется узнать обеспечивает ли принятое значение государственным нормативам.
  8. План строения, если нужно, немного корректируют. Для чего ось дымопровода плавно перемещают по горизонтали, пока не будет определено оптимальное расположение дымовой трубы.
Предлагаем ознакомиться  Как сделать дымоход из стальной трубы своими руками?
Высота дымохода
Графический метод расчета высоты дымохода

Данный порядок определения высоты дымохода относительно конька базируется на применении тригонометрии. Расчеты исполняют в такой очередности:

  1. Рисуют эскиз фронтальной части строения в нужном масштабе. Для техников без инженерного навыка принимают наиболее подходящий масштаб – 1:100. При переводе плана в натуральные размеры считают, что 1 см равен 1 м.
  2. На схеме фиксируют симметрическую ось дымоотводящейтрубы. Через верх кровли выполняют дополнительную линию и дальше ведут до ее перекрестка с трубной осью.
  3. Равным образом, как в процессе графического приема чертят остроугольный треугольник в 10 градусов, приложенный к ребру конька.

Имея сведения об одном из катетов, возможно, вычислить другой, по формуле a = b*tgL. В данном случае:

  • a– длинна от ребра до выхода дымоотвода;
  • b – длинна от оси строения до симметрической оси дымохода;
  • L -угол равный 80 градусам, восполняющий 10 градусов до 90.

Высота дымохода: как правильно расчитать, особенности

Описанные способы применяются при расчетах домашних дымопроводов, которые конкретно обслуживают единственный источник нагрева. Для производственных котлоагрегатов теплопроизводительностью более 80 кВт, или нескольких таких установок рекомендуется обратиться к специалистам. Должный размер тяги может быть обеспечен только с применением подробных тепловых и аэродинамических расчетов котельного оборудования.

Высота дымохода
Математический метод расчета высоты дымохода

Высота дымохода от конька крыши скатного типа может зависеть не только лишь от правил СниП, но равным образом и от внешней и внутренней конфигурации каналов, их сечения и прочих данных, которые конкретно, обусловливают эффективность работы нагревательного агрегата и его КПД. Для организации наиболее развернутых подсчетов применят online калькуляторы, на профильных веб сайтах.

Для проектирования безупречного варианта невообразимо обходиться только расчетами  и схемами. Газоход пересекается с важными конструктивными частями дома, а это обозначает, что он, безусловно, воздействует на план. В том случае, когда владелец хочет выполнить монтаж поближе к коньку, он может столкнуться со многими сложностями. Поэтому дымопровод лучше располагать на большой дистанции.

Высота должна быть выбрана с учетом конструкционных особенностей:

  • Дизайн квартиры;
  • геометрия дымопровода;
  • число жилых этажей;
  • удобность монтажа дымоходных каналов;
  • потенциальная доступность для проведения работ по обслуживанию котлоагрегата и дымовентиляционной установки;
  • вид стройматериала, использующегося в период возведения перегородок и стропильной системы;
  • количество источников тепла, подключаемых к единственному дымоходу.

Необходимо обозначить, что в соответствии с нормами устройства систем теплоснабжения в индивидуальных жилищах, к одному газоходу допускается подключать только один котел. В особенных вариантах разрешается исполнять вывод котловых газов по одному дымоходу от 2-х агрегатов. Для грамотного функционирования теплотехнического оборудования, в середине такой конструкции надлежит ставить рассечку.

Подавляющее большинство конструкторов отдают предпочтение использованию каналов, которые монтируются в момент возведения стен зданий в кирпичной кладке — они позволяют в значительной степени сэкономить средства на стройматериалах.

Дымоход, который не имеет возможность быть установленным в капитальной стене, устанавливают дымовентиляционные каналы как можно ближе к коньковому прогону.

Строительство стенового дымопровода выполняется с применением шаблона-буйка, обкладываемого со всех сторон кирпичной кладкой. Он выполнен в форме деревянного ящика, с сечением равным диаметру дымовой трубы. Достигнув верха шаблона, его передвигают выше, после чего снова обкладывают. Процесс продолжают до того момента, пока не будет закончено сооружение несущей стенки.

Нередко, кирпичные трубы располагают с внутренней части капитальных стенок, в этом случае может быть организован наиболее эффективный нагрев коттеджа, с низкими удельными расходами на отопление. Иной раз дымовые каналы размещают во внешних стенках, однако подобный способ будет наиболее затратным и вызовет значительные усилия при обслуживании дымовентиляционных каналов. В варианте закладки дымовентиляционной системы в наружной стене, ширина стены трубы получается большей.

Безукоризненный расчет дымовой трубы повышает КПД источника нагрева дома и гарантирует безопасную эксплуатацию источников отопления. В противоположном варианте токсичные газы смогут попадать в жилое помещение и принести вред здоровью жильцов.

Для возведения дымоотводящей конструкции, обязательно провести расчеты:

  • общей высоты и высоты относительно крыши,
  • внутреннего диаметра дымовой трубы,
  • образуемой тяги.

Все эти параметры взаимосвязаны. Геометрические размеры дымохода необходимо рассчитать для составления его проекта, а величину тяги – для определения работоспособности дымоотвода в обычных для местности погодных условиях.

Основным нормативным требованием к размеру дымоходной трубы является ее соответствие выходному патрубку теплового прибора.

Для дровяной печи или бытового котла, не имеющего заводского патрубка, необходимо рассчитать параметры внутреннего сечения дымовой трубы, при которых дымоход будет иметь необходимую пропускную способность.

Чтобы вычислить диаметр круглой трубы или ширину и длину прямоугольной, нужно найти площадь ее внутреннего сечения. Расчет проводится в несколько этапов.

Vг=Mт*Vт*(tг 273)÷273,

  • где Mт – расход топлива в единицу времени, указанный в сопровождающей документации отопительного прибора,
  • Vт – коэффициент дымовыделения используемого топлива,
  • а tг – температура дымовых газов на входе в дымоход, обычно указываемая в документации к отопительному прибору и равная 120-150ºС.
Топливо Коэффициент дымовыделения, куб.м/кг
сухие дрова, торф 10
бурый уголь в брикетах 12
природный газ 12,5
антрацит, каменный уголь 17
Предлагаем ознакомиться  Чистка дымохода в частном доме своими руками

S=Vг÷v.

Оптимальной считается скорость, равная 1-2 м/с. При такой скорости сажа и конденсат не успевают осесть на стенках трубы, но и тепло остается в помещении, а не вытягивается на улицу.

Например, если для дровяной печи-каменки стандартный расход – 8 кг/ч, то при переводе необходимо разделить эту величину на 3600. Таким образом, расход составит 0,0022 кг/с.

D=2√S÷3,14.

Высота дымохода: как правильно расчитать, особенности

S≥a*b.

Для образования достаточной разницы в давлении и температуре в котле и на улице минимальная необходимая высота дымоходной трубы должна составлять 5 метров. Но кроме минимального значения необходимо рассчитать и высоту выходного отверстия над кровлей.

В этих расчетах учитывается тип крыши, расположение дымохода по отношению к коньку кровли и наличие близко расположенных строений или иных высоких объектов.

Особенности расположения дымохода высота
на плоской кровлей без парапетов и других кровельных элементов на 0,5 м выше кровли
с парапетами и другими кровельными элементами на 1,2-1,3 м выше парапета
на скатной крыше, при расстоянии между дымоходом и коньком по горизонтали до 1,5 м на 0,5 м выше конька
1,5-3 м на уровне конька
более 3 м на 10º ниже конька
относительно рядом стоящих зданий, строений, деревьев и иных объектов на 1,2-1,5 м выше самого высокого

Расчет тяги

Для проверки работоспособности дымохода, который будет возведен в соответствии с выполненными расчетами высоты и внутреннего сечения трубы, дополнительно проводят расчет тяги.

Высота дымохода: как правильно расчитать, особенности

Керамические трубы для дымохода

Разновидности систем

Высота дымохода: как правильно расчитать, особенности

Околофасадный дымоход

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

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

Способы и правила расчета

Все нормативы для грамотного определения высоты газохода по отношению к коньку установлены СНиП 2-04-05/91.

Согласно требованиям стандарта:

  1. Суммарная протяжённость дымоходной трубы обязана быть более 5.0 м. В строениях, где нет мансардного отделения, высота трубы принимается менее 5.0 м.
  2. В этом случае будет выполнено условие по созданию рабочей тяги.
  3. Высота части канала, какая выступает за границу крыши, обязана быть более 500 мм.
  4. Над коньком она должна выступать на 500 мм и более, в случаях, когда промежуток между нею и коньком не превышает 1500 мм.
  5. Длинна трубы принимается, равной высоте конька либо немного больше, если часть горизонтальной поверхности от нее до контура конька установлены в границах от 1500 до 3000 мм.
  6. Максимальный уровень трубы обязан быть сверх линии, проведенной от конька к карнизу под наклоном 10 градусов.
  7. Если расстояние дымохода от конька -1500 мм, то устанавливают высоту с учетом конфигурации строения.
Высота дымохода
Монтаж дымохода

Перед тем, как установить, какой высоты должен быть дымоход выполняют расчет:

  1. На схеме наносят параллельную линию по отношению к уровню почвы. От данной линии, в точке, где крыша скрещивается с дымовым каналом, верх в аналогичном масштабе отмечают участок 500 мм.
  2. В новообразованной точке наносят новую линию — это и будет наименьшая высота, на какой будет располагаться устье трубы.
  3. По данному методу устанавливают максимальный размер высоты трубы, если расстояние между коньком и трубой более 1500 мм, но менее 3000 мм. От верха на кровельной конструкции откладывают горизонтальную линию, свидетельствующую о меньшем уровне участка трубы.
  4. Необходимо запомнить, что увеличивать высоту трубы над кровлей с нарушением нормативов — запрещается. Большой ветровой напор запросто сможет обрушить такой дымоотвод.

Правила расчета имеют свои допуски, их надо знать, перед тем как рассчитать диаметр трубы. Имеется несколько методов расчета, они зависят от того кем и для каких условий будут они будут выполниться:

  1. Высокоточные, применяются при производстве котлов и выполняются конструкторскими отделами заводов-изготовителейоборудования.
  2. Ориентировочные расчеты, выполняемые не специалистами на основании графиков, диаграмм и таблиц.
  3. Автоматические, получаемые на базе онлайн-расчета.

Под точными вычислениями понимаются такие, в которых учтено множество факторов:температура уходящих газов на выходе из котла и из трубы, скорости перемещения газов в топке и на участках системы дымоотведения, потере давления газов по движению в газовоздушном тракте. Большинство таких данных параметров получены экспериментальным путем производителями котельного оборудования и зависят марки котла, поэтому данный вид расчета, практически, не доступен для пользователей.

Предлагаем ознакомиться  Баня на небольшом дачном участке

В отношении ориентировочного метода, перед тем как рассчитать диаметр дымохода, во внимание берутся характеристики объема топочной камеры. Для определения геометрических параметров труб, существуют различные таблицы и графики. Например, с габаритами топки 500Х400 мм, потребуется круглая труба от 180 до190 мм.

Третий метод базируется на использовании специальных онлайн-калькуляторов. Они учитывают практически все важные параметры, поэтому выдают очень точные результаты. Для того чтобы ими воспользоваться оператору потребуется знать много отправных данных.

Точный метод

Точные расчеты основываются на достаточно трудоемкой математической базе. Для этого потребуется знать основополагающие геометрические характеристики трубы, теплогенератора и используемого топлива. Для такого расчета можно использовать следующий метод определения диаметра трубы круглого сечения для дровяной печи.

Входные параметры расчета:

  • Показания Т газов на выходе из котла t – 151 С.
  • Усредненная скорость движения уходящих газов – 2.0 м/с.
  • Расчетная длина трубы, какая стандартно применяется для печек – 5 м.
  • Масса сжигаемых дров B= 10.0 кг/час.

V=[B*V*(1 t/272)]/3600 м3/сек

Где V – объем воздушных масс, который необходимы для полноты сжигания топлива – 10 м3/кг.

V=10*10*1.55/3600=0,043 м3/сек

d=√4*V/3,14*2=0,166 мм

Шведский метод

Расчет дымовой трубы часто выполняют по этому методу, хотя он более точен при расчете дымоотводящих систем каминов с открытыми топками.

Диаметр дымохода для печи
Шведский метод

По данному способу для расчета применяется размер топочной камеры и его газовый объем. Например, для камина с порталом в высоту 8 кладок в высоту и 3 кладки в ширину, что соответствует размеру F= 75.0 х 58.0 см = 4350 см2. Вычисляют отношение F/f = 7.6% и определяют по графику, что прямоугольный дымоход с таким размером работать не сможет, возможно, применение конструкции круглого сечения, однако длина ее должна быть не менее 17 метров, что не реально высоко.

Соотношение F/f= 8.4%. f = Fх 0.085 = 370.0 см2

Высота дымохода: как правильно расчитать, особенности

D= √4 х 370 / 3,14 = 21.7 см.

Подключение коллективного дымоканала

Размеры дымохода, используемого одновременного для нескольких отопительных приборов — отдельная тема для разговора.

Если необходимо дымоотведение от ряда отопительных приборов, то расчет дымохода производится с учетом всех отопительных приборов, используемых в системе, их типа, мощности, потребляемого топлива.

  • К примеру, в доме при едином дымоходе устанавливается несколько отопительных приборов, котел общей системы отопления и камин.
  • Сразу становится понятным, что перед нами совершенно разные системы. Диаметр дымохода камина совершенно не соответствует диаметру дымохода котла.
  • Как правило, камины работают на дровяном топливе, а котлы обогревательной системы дома — на природном газе.

Можно ли совместить эти 2 совершенно разные системы? Можно. Более того, при правильном размещении отопительных приборов они не только не создадут проблем, но и будут дополнять друг друга.

Как это происходит?

  • В один дымоход включен котел и камин. При работе котел периодически отключается и переходит в режим ожидания. В это время у нас работает камин. Поэтому в дымоходе поддерживается нормальная температура, газы не остывают.
  • Отсюда отсутствие конденсата и хорошая тяга при последующем запуске котла.
  • Но размер дымохода для камина должен быть значительно большим, чем для котла. И в случае если мы будем использовать только котел без запуска камина, у нас могут возникнуть проблемы с избыточной тягой, приводящей к неправильной работе котла.
  • Как мы знаем, диаметр дымохода для камина рассчитывается по соотношению 1:10 к его топке. Становится ясным, что такой диаметр дымохода очень велик для котла. Камином люди пользуются нечасто, а котел обогрева работает постоянно в зимнее время.
  • Значит, нужно сделать дымоход меньшего диаметра, подходящего для котла? Нет, это будет большой ошибкой. Когда котел будет работать самостоятельно, все будет прекрасно. Когда запустится камин, в дымоходе будет создаваться повышенное аэродинамическое сопротивление.

    Двухходовой дымоход. Рис. 1

Как итог:

  • неправильная работа отопительных приборов;
  • попадание угарных газов внутрь помещения.

Это уже опасно для жизни. Отравление угарными газами зачастую приводит к летальному исходу.

Как же решить данный вопрос?

Высота дымохода

Наш совет — используйте двухходовой дымоход.

Двухходовой дымоход. Рис.2

  • возможность использования различных тепловых приборов одновременно и по отдельности в одном дымоходе;
  • стабильная работа каждого прибора;
  • экономия при строительстве и монтаже;
  • экономия пространства.

Монтируя такой дымоход, необходимо соблюсти все условия для правильной работы каждого прибора. Если камин сможет прекрасно функционировать с кирпичным дымоходом, то для котла необходимо выполнить гильзовку. Это предохранит кирпич от щелочного воздействия конденсата.

Высота дымохода: как правильно расчитать, особенности

При коллективном дымоходе отопительные устройства должны быть однотипными

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

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

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

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

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

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector