14.01.2020      31      0
 

Как рассчитать длину дымохода для котла


Устройство дымохода для твердотопливного котла

Труба для твердотопливного котла должна быть термостойкой. Температура горения колеблется от 200⁰ древесина до 600⁰ уголь. В некоторых случаях воздух, поступающий в трубу, разогревается до 1000⁰ и выводной канал должен выдержать.

Этим требованиям соответствуют материалы:

  • кирпич;
  • сталь;
  • керамика;
  • огнеупорное стекло.

У каждого из них свои положительные стороны и недостатки.

Устройство дымоходов твердотопливных котлов должно соответствовать следующим характеристикам:

  • обеспечивать хорошую тягу;
  • иметь конструкцию, которая легко демонтируется и обслуживается;
  • противостоять коррозии;
  • иметь гладкие внутренние стенки;
  • быть хорошо изолированной от холода;
  • пожаробезопасной;
  • иметь эстетически привлекательный вид.

Строится дымоход своими руками или наемной бригадой специалистов надолго. Конструкция дорогая и сложная в ремонте. Поэтому эксплуатационный срок должен быть большой, измеряться десятилетиями.

Дымоход – это вертикальная труба, которая подключается к котлу и предназначена для вывода продуктов сжигания топлива – угарного газа, дыма, сажи, копоти. Конструкция выводится на улицу, поэтому все вредные вещества выбрасываются в атмосферу. Дымоход может быть полностью выведен на улицу или частично расположен внутри помещения.

К дымоходу предъявляется большое количество требований, которые в обязательном порядке необходимо соблюдать. Если ошибиться в высоте или в диаметре, то нарушится тяга, а значит, продукты сгорания и опасные газы не будут выводиться в полном объеме в атмосферу. Это может привести к попаданию угарного газа в помещение и к отравлению жильцов, а также существенно снизить эффективность работы котла. Поэтому относитесь к выбору дымохода ответственно либо доверьте это дело специалистам.

Что касается составляющих самого устройства, дымохода, то конструктивно он состоит из следующих элементов:

  • стояк;
  • шейка;
  • оголовье;
  • колпак;
  • задвижка;
  • вкладыш;
  • сборник для конденсата.

Для металлических сэндвич-дымоходов предусмотрены еще утеплители, которые защищают трубу от перепада температур внутри и снаружи, а также снижают образование конденсата.

Дымоходы отличаются разными типами устройства и используемых материалов при производстве. Наиболее прочными и функциональными являются стальные и керамические конструкции. Они быстро собираются и состоят из отдельных готовых частей. Лучше всего отдавать предпочтение вертикальным дымоходам с гладкой поверхностью, без горизонтальных перепонок, углов и изгибов.

А если вы выделите под дымоход для твердотопливного котла отдельное помещение с выходом на крышу, то сможете обезопасить себя от риска попадания угарного газа в дом. Перед покупкой детально ознакомьтесь с принципом работы дымохода и его параметрами выбора – материалом, формой, высотой и диаметром, а только потом занимайтесь подключением к твердотопливному котлу.

Дымоход – это разного диаметра и формы труба, которая подключается к котлу для отвода продуктов сгорания на улицу. Кроме того, приток воздуха через дымоходный канал обеспечивает горение топлива, без которого это невозможно. Дымоход состоит из следующих частей:

  • Труба – основной элемент, по которому происходит продвижение газовых продуктов сгорания от котла в атмосферу. Она может быть выполнена из разных материалов – кирпича, стали или керамики.
  • Шибер – это специальная заслонка, с помощью которой можно перекрывать доступ воздуха к котлу
  • Сборник конденсата – немаловажный элемент дымохода, при помощи которого накопленный конденсат во время топки стекает в специальный сборник, расположенный внизу.
  • Отверстие для ревизии – это окно в трубе, с помощью которого можно проводить чистку дымохода от конденсата и смолянистой корки.

Правильно подобранный дымоход и его корректная установка гарантируют хорошую тягу. Движение газов происходит за счет перепада давления на разных концах дымохода. Сюда относится оценка таких критериев трубы как форма, высота и диаметр. Преимущественно дымовые каналы должны быть вертикальными, без изгибов, горизонтальных выступов и круглой формы.

Оптимальным вариантом будет выделить отдельное помещение под дымовую трубу, которая выходит на крышу. Внутрь канала помещается заслонка для регулировки силы тяги. Соблюдение несложных правил при выборе устройства для дымоотвода позволит избежать попадания газов в дом и эффективно работать котлу путем сжигания твердого топлива.

В дымовой трубе можно выгодно разместить вентиляционные каналы. Для расчетов размеров каналов дымохода и вентиляционных каналов берут кратные размеры кирпича, учитывая толщину вертикальных швов. Например, если сечение канала может быть полкирпича на полкирпича, или полкирпича на три четверти кирпича, или полкирпича на полный размер кирпича. Обычно на практике дымовой канал делают 20 x 20 см. Такие размеры позволяют легко подобрать нужного диаметра керамический или стальной вкладыш.

Дымоход для котла выполняют из высококачественного полнотелого керамического кирпича марки не ниже М125 с использованием обычного раствора для кладки. Верхнюю часть дымохода над кровлей можно выложить из клинкерного или лицевого кирпича. Дымоход для котла должен иметь стенки не меньше 120 мм.

В канале дымохода газы дыма не должны сильно охлаждаться. Именно поэтому дымоход для котла или пристраивают к стене дома или встраивают в кладку внутренней стены. Участки дымохода, которые проходят через неотапливаемое помещение, а также снаружи дома утепляют при помощи минеральной ваты.

Дымоход для котла из кирпича прослужит долго и надежно исключительно при высокой температуре отходящих газов, потому что именно высокие температуры препятствуют образованию конденсата в дымоходе. Обычно, это условие выполняется при оборудовании кирпичным дымоходом твердотопливного котла.

Предлагаем ознакомиться:  Установка дымохода через стену в деревянном доме

Как самому рассчитать высоту трубы

Чтобы построить правильный дымоход для твердотопливного котла, следует выдержать основные его размеры:

  • высоту;
  • длину разгонного участка;
  • диаметр отверстия.

Важно сделать дымоход для твердотопливного котла утепленным, чтобы сместить точку росы. В тонкостенных дымоходах холод и тепло «встречаются» внутри трубы, образуется конденсат. Он способствует прилипанию частичек копоти к стенкам, засоряя выводной канал сажей. Влага снижает производительность горения топлива, ухудшает тягу.

Делать очень высоким дымоход для котла на твердом топливе также нельзя. Воздух, выходя из зоны горения и поднимаясь вверх постепенно остывает.

Холодные массы могут начать опускаться вниз, возвращая в помещение копоть и угарный газ. Интенсивность горения топлива в этот момент уменьшается из-за ограниченного поступления кислорода.Диаметр дымохода для твердотопливного котла должен быть такой же, как на выходное отверстие для дыма на отопительном оборудовании. Если вытяжной канал имеют квадратную форму, то размер диаметра является определяющим между стенками трубы.

Для определения показателя ρг нужно воспользоваться статистическим значением из таблицы, где указана плотность угарных газов в зависимости от рабочих условий. Но предварительно от вас потребуется вычислить разницу в температуре (внутри и снаружи), так как в таблице приведены разные ее значения для определения ρг. Итак, приступаем к расчету ∆Т.

Таким образом, подходите к выбору параметров дымохода ответственно. Дымоход для твердотопливного котла должен соответствовать всем заявленным параметрам от производителя отопительного оборудования. Только так можно будет достигнуть правильной работы отопительной системы и максимального эффекта. И помните про безопасность. Ведь даже малейшее отклонение от нормы может привести к попаданию угарного газа в дом, последствия чего могут быть фатальными.

Далее будет приведена методика самостоятельного расчета — ориентирована она на СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Согласно этому документу мы располагаем следующими сведениями:

  • минимальная высота дымовой трубы, которая считается от оголовка до колосника, составляет 5 м;
  • оптимальная же высота должна быть 6 м.
Проход круглой трубы через кровлю

Проход круглой трубы через кровлю

Формула расчета высоты трубы

Формула расчета высоты трубы

Ориентируясь на представленную формулу, выведем основные параметры, которые необходимы для точных расчетов.

  1. А – метеорологические условия окружающей местности. Имеется в виду некоторый коэффициент, который уже рассчитан профессионалами и представлен в описательных документах. Например, для северных регионов установлено значение этого параметра в 160.
  2. Mi – это масса веществ, проходящих через дымовую трубу за определенную единицу времени. Этот параметр можно узнать из документации, прилагаемой к отопительному прибору.
  3. F – скорость оседания частиц, которые образуются во время горения топлива. Этот показатель можно найти в нормативных документах по используемому типу топлива. В качестве примера возьмем дрова и электрический нагреватель. В первом случае рассчитано значение в 25 единиц, а во втором – 1.
  4. (Спдкi и Сфi) – концентрация разных веществ в газе, который необходимо вывести. Оба показателя также берутся из инструкции, прилагаемой к отопительному оборудованию.
  5. V – объем отводимого газа.
  6. Т – температурная разница между поступающим воздухом и газом на выходе из трубы.
Вычисление высоты дымохода

Вычисление высоты дымохода

Плоская крыша здания

Плоская крыша здания

Если крыша у строения плоская, то высота трубы определяется так.

Таблица. Высота трубы для плоской кровли.

Условия Установленная высота над кровлей
У крыши отсутствуют парапеты и прочие установленные устройства. 120 см.
На крыше присутствуют защитные бордюры и прочее оборудование. К максимальной высоте установленного оборудования прибавляется 1 м.
На крыше установлена вентиляционная труба. Высота дымохода на 50 см должна быть больше высоты вентиляционной трубы. При этом расстояние между ними минимально должно составить 5 м.
Высота дымохода на плоской крыше

Высота дымохода на плоской крыше

Если крыша у вас скатная, то на высоту дымохода будет влиять его расположение относительно конька крыши – имеется в виду удаленность (расстояние между ними).

Таблица. Высота трубы для скатной кровли.

Условия Установленная высота над кровлей
Расстояние от конька до дымовой трубы составляет 1,5 м или меньше. Минимальная высота берется 50 см.
Расстояние составляет 1,5-3 м. Высота дымохода устанавливается по самой высокой точке крыши.
Расстояние более 3 м. В этом случае необходимо замерить угол между горизонтальной линией, проведенной по уровню конька и верхней точкой дымохода – он должен составить ровно 10 градусов.
Минимальная высота дымохода должна всегда быть 5 м

Минимальная высота дымохода должна всегда быть 5 м

дымоходы для котлов

Также на высоту дымохода над коньком могут повлиять сторонние факторы, такие как расположенные в непосредственной близости строения и высокие деревья. Наличие таких помех образует зону ветрового подпора. В этой зоне практически невозможно обустроить хорошую тягу, которой будет достаточно для нормальной работы отопительного прибора. Чтобы выйти из этой ветровой зоны, требуется увеличить высоту дымовой трубы минимум на 50 см.

Для обеспечения стабильной тяги важно, чтобы оголовок трубы на крыше имел достаточную высоту относительно конька и не попадал в зону ветрового подпора

Для обеспечения стабильной тяги важно, чтобы оголовок трубы на крыше имел достаточную высоту относительно конька и не попадал в зону ветрового подпора

Конек кровельный

Конек – важная часть стропильной системы

Конек – важная часть стропильной системы

Данные значения будут зависеть от мощности котла и среднестатистической температуры как внутри, так и снаружи. При наличии вышеприведенных данных вы сможете быстро рассчитать минимальную высоту дымохода. Если ее значение дробное, то округлять нужно в большую сторону.

Теперь переходим к расчету диаметра. Труба должна быть не больше или меньше значения, определяемого по формуле.

Предлагаем ознакомиться:  Температура дымохода банной печи

Для определения показателя ρг нужно воспользоваться специальной таблицей, где приведены постоянные значения плотности воздуха в зависимости от рабочих условий. Они напрямую зависят от разницы в температуре. Поэтому для начала нужно посчитать ∆Т в том числе и температуру газов в дымоходе.

Если у вас возникли сложности с расчетами, то лучше обратиться за помощью к конструкторам перед установкой дымоходной трубы, так как даже самые незначительные погрешности могут привести к снижению тяги и КПД котла.

Сразу отметим, что ни в коем случае нельзя прибегать к сглаживанию полученных значений, то есть 40,4 см, это не 45 см или 38 см. Отклонение может быть не более чем на 5мм. Но лучше всего воспользоваться технической документацией и рекомендациями от производителя. Так как несоответствие мощности котла размеру и диаметру дымохода может стать причиной сбоев в работе оборудования, а куда хуже – отравления жильцов. Поэтому ответственно отнеситесь к планированию отопительной системы.

Как самому рассчитать высоту трубы

Итак, с высотой мы определились, теперь поговорим про сечение, ведь оба показателя неразрывно связаны друг с другом.

Чтобы приступать к расчетам тяги, определяемся с диаметром. Если говорить про математические расчеты, то они слишком сложны, чтобы пытаться их выполнить без соответствующей подготовки. Поэтому будем ориентироваться на рекомендации специалистов, сильно не углубляясь в дебри.

  1. Мощность отопительного оборудования не превышает 3,5 кВт — будет достаточно дымохода с сечением сторон 14х14 см.
  2. Если отопительный котел имеет мощность от 4 до 5 кВт, сечение будет уже большим – 14х20 см.
  3. При значениях мощности от 5 до 7 кВт, сечение выбирается не меньше 14х27 см.
Дымоход для твердотопливного котла

Дымоход для твердотопливного котла

Сразу уточняем, что приведенные значения являются минимально возможными.

Отношение площади проходного сечения дымовой трубы к площади портала камина

Отношение площади проходного сечения дымовой трубы к площади портала камина

Давайте попробуем разобраться с основными принципами таких вычислений. Для работы вам потребуется узнать следующие данные.

  1. Количество топлива, которое сгорает в приборе за 1 час использования – можно выполнить эксперимент или все же отыскать технические характеристики (В).
  2. Объем газов, выделяемых при сгорании топлива – это значение можно узнать из различных сводных таблиц, согласно виду топлива (V).
  3. Температура газа на входе в дымовую трубу. Чаще всего это значение колеблется в пределах 150-200 градусов по Цельсию(t). Для бытовых печей в расчетах берется меньшее значение из указанного диапазона, хотя по факту оно может составлять и 130, и 120 градусов, но никак не ниже, иначе на выходе из дымовой трубы появится точка росы, и будет образовываться конденсат.
    Схема газового котла и температура дымовых газов

    Схема газового котла и температура дымовых газов

  4. Высота дымохода – об этом мы уже подробно поговорили в предыдущей главе.
  5. Скорость прохождения газа по трубе – этот показатель по умолчании берется равным 2 м/с.
  6. Показатель естественной тяги – этот параметр обычно считается равным 4 Па, на каждый метр высоты дымохода.
    Процесс отвода продуктов горения

    Процесс отвода продуктов горения

Теперь, когда мы знаем, что требуется для расчетов, давайте попробуем их самостоятельно выполнить. Для этого следует запомнить, что тяга в дымоходе – это ни что иное, как разность плотностей выходящего газа и воздуха, умноженная на высоту конструкции. То есть отсюда и берется тот факт, что объем сгоревшего топлива напрямую влияет на диаметр конструкции.

Почему важно проверять тягу в дымоходе

Почему важно проверять тягу в дымоходе?

Итак, все расчеты выполняются в следующей последовательности.

  1. Мы знаем, какова мощность отопительного оборудования. По этим данным мы можем точно определить объем газа, входящего в систему: Vг = BхVх(1 t/273)/360, (в м³/сек).
  2. Также нам известна скорость движения газа по дымоходу. Этот параметр поможет нам определить площадь сечения трубы: (F=πхd²/4)=S (в м²).
  3. Если вы помните школьный курс геометрии, то наверняка знаете, что существует формула расчета площади круга, при помощи которой мы сможем легко определить диаметр трубы: dт=√4хBхVх(1 t/273)/πхωх360 (в метрах).
Площадь круга

Площадь круга

Теперь проведем пробный расчет по указанному алгоритму для дымовой трубы бытового назначения. Предположим, что в камере сгорания, на колоснике, может за час сгореть 10 кг топлива (максимальное значение). В качестве топлива выступают дрова, влажность которых составляет 25%. При сгорании этого топлива будет выделено 10 м³/кг газа. Все необходимые данные у нас имеются, так что можем приступать.

  1. Итак, сначала находим объем газа на входе: Vг = 10х10х(1 150/273)/360 = 0,043 м³/сек.
  2. Находим площадь сечения трубы, достаточную для отведения такого объема газа: S = (4х0,043)/3,14х2 = 0,027 м2.
  3. И берем формулу расчета диаметра, подставляя в нее полученные значения: √4х0,34х0.043х(1 150/273)/3,14х10х360=0,165 м.
Расчет сечения и высоты дымохода

Расчет сечения и высоты дымохода

Отлично, нам известен диаметр, теперь мы можем переходить к расчету тяги дымохода.

  1. Также нам понадобится значение мощности – находим его по установленным коэффициентам и знанию, что за час сгорает 10 кг топлива: Q = 10х3300х1,16 = 38,28 кВт.
  2. Далее находится значение теплопотери трубы на 1 метр длины. Используем для этого показатель теплопотери трубы на 1 метр ее длины, метраж и фактические теплопотери: 0,34/0,196 = 1,73 градуса потерь на метр.
  3. Нам известно, что минимальная длина трубы составляет 5 метров. Убираем отсюда два метра высоты самой печи и остается 3 м чистого дымохода. Рассчитываем падение температуры газов, проходящих по этому участку: 150 – (1,73х3) = 144,8 градусов – температура газов на выходе из трубы.
  4. Берем за основу показатели плотности при нулевой температуре 1,2932 и при полученных 144,8 градусов – 0,8452, получаем естественный напор газов в 1,34 ммН2О. Такая тяга обеспечит хорошее горение дров в топке.
Понятие тяги

Понятие тяги

Конечно, данные расчеты могут показаться очень сложными, тем более что мы не стали углубляться во многие подформулы, получая некоторые коэффициенты. Но если разобраться, все становится понятным. При этом напомним, что браться за такие расчеты лучше мастеру, а информацию мы предоставляем для общего ознакомления.

Предлагаем ознакомиться:  Как вязать мочалку для бани своими руками: простые и доступные способы

Дефлектор на дымоход

Как рассчитать длину дымохода для котла

Диаметр и высота дымохода для твердотопливного котла определяются на основе строгих стандартов по СНиП. Здесь нельзя руководствоваться собственными догадками или выбирать «на глаз». Чтобы не допустить ошибку, которая может сказаться на качестве тяги в дымоходе и функциональности котла, нужно ознакомиться с инструкцией производителя отопительного оборудования.

В технической документации на твердотопливный котел есть приведенные значения, которым должен соответствовать дымоход. Если указан их минимальный порог, например, высота 6 метров, а диаметр 130 мм, то отклоняться от рекомендованных величин нельзя. В противном случае вы можете не только потерять гарантию на оборудование, но и получить серьезные опасные последствия.

Диаметр сечения дымохода не должен быть меньше установленного диаметра патрубка. При необходимости его размер вы сможете измерить самостоятельно. Отклонения допускаются не больше 5мм.

Величина высоты также указывается в паспорте на котел. Но согласно установленным нормативам минимальный ее размер не должен быть меньше 5 метров для одноэтажного дома, а выступ трубы над крышей – 1 метр. Если в доме несколько этажей, то соответственно проводим аналогию и увеличиваем ее длину. Если обратиться к практике, то значение диаметра дымохода в большинстве случаев для котлов средней мощности находится в рамках от 130 до 200 мм, а высоты – от 6 до 10 метров. Более точные цифры приведены в таблице ниже. В первую очередь учитывайте мощность котла.

Параметры и их соотношение, приведенные в таблице, подходят для дымоходов, которые используются вместе с твердотопливными котлами исключительно в домашних условиях и с соблюдением всех норм безопасности. Отдельно хочется заострить внимание на том, что сечение и диаметр по всей длине трубы должны быть одинаковы.

После того как вы определились с видом сечения для дымохода, нужно вычислить минимальный диаметр и высоту дымовой трубы. Обычно эти значения можно узнать из технической документации на твердотопливный котел либо, если у вас нет паспорта на оборудование, посмотреть информацию в интернете, исходя из мощности и модели устройства.

Важно понимать, что в рекомендациях от производителя может быть указан минимальный диаметр и просто величина диаметра. Минимальные параметры необходимо соблюдать в обязательном порядке и ниже этих показателей уходить нельзя. А если указан «просто» диаметр, то здесь возможны небольшие отклонения для поведения экспериментов с тягой.

Диаметр дымохода не может быть меньше, чем диаметр дымовыводящего патрубка, размер которого может быть с легкостью измерен. Здесь нежелательны какие-либо отклонения даже в несколько миллиметров, иначе может снизиться сила тяги.

Обычно дымоотводный канал имеет диаметр в рамках от 130 до 200 мм при условии, что мощность котла не превышает 70кВт. Эффективность удаления вредных газов при работе твердотопливного котла также зависит и от высоты трубы. Ее минимальное значение равняется 5 метрам для дома с одним этажом, если этажей больше, то соответственно дымоход длиннее, а наружная часть канала должна выступать над крышей минимум на метр.

Как рассчитать длину дымохода для котла

Ниже вы можете ознакомиться с диаметром и высотой дымохода для отопительного котла в зависимости от его мощности. Значения, представленные в таблицы, подходят для твердотопливных устройств, которые используют в бытовых целях в частных домах с соблюдением всех норм и правил безопасности.

Здесь представлены параметры высоты и диаметра еще и в зависимости от типа сечения дымохода.

Сечение трубы и ее диаметр должны быть одинаковы по всей длине дымохода. Расчет нужно проводить строго и не допускать погрешностей. В противном случае это приведет не только к снижению эффективности работы отопительной системы, но и к уменьшению тяги, а это чревато попаданием отравляющих газов в помещение.

Подключение дымохода

Подключение дымохода к котлу осуществляется через разгонный участок. Его рекомендуется устанавливать под углом примерно 60⁰ к горизонту, чтобы исключить резкие переходы, тормозящие дым.

Соединение при монтаже направляется вверх, от зоны горения в вытяжку. Сечение разгонного участка должно соответствовать отводу в котле. Верхний конец соединительного узла заводится в дымоход. Все стыки герметизируются термостойкими материалами.


Adblock detector