Как правильно смонтировать дымоход для твердотопливного котла. Котел дымоходный

Газовый настенный двухконтурный дымоходный котел,труба

Несмотря на появление многочисленных альтернативных источников энергии, газ остается оптимальным выбором для отопления. Преимущество энергоносителя – низкая стоимость, хорошая теплоотдача, возможность подбора отопительного оборудования в зависимости от параметров помещения и схемы теплоснабжения. При выборе котла учитывают его эксплуатационные характеристики, трудоемкость монтажа и обслуживания.

Сравнение турбированных и дымоходных котлов

Базовым отличием отопительных приборов этого типа является конструкция горелки. Многие напольные дымоходные газовые котлы для поддержания процесса горения берут воздух с улицы – горелка закрытого типа. Для этого монтируется коаксиальный дымоход, состоящий из двух труб, установленных одна в одну. По внутренней выходят угарные газы, подача воздуха осуществляется через кольцевое пространство, образованное наружной и встроенной трубами.

Для работы атмосферной (открытой) горелки создается тяга, источником которой является воздух в помещении. Недостаток – нужна хорошая вентиляция в комнате для поддержания циркуляции воздушных масс. Часть угарных газов может попадать в помещение.

Для работы закрытой горелки используют два способа создания тяги:

• Естественная. В процессе сгорания образуется область с повышенным давлением, что стимулирует приток воздуха из входного патрубка. Преимущества – не нужно подключение к электросети, простота монтажа и обслуживания. Недостатки – нужны дымоходные трубы большого диаметра, при сильном ветре есть вероятность уменьшения тяги.
• Принудительная. Для создания воздушного потока в конструкции предусмотрен вентилятор или турбина. Изменяя скорость вращения лопастей можно регулировать интенсивность подачи кислорода, исключается зависимость от внешних погодных факторов. Преимущества – коаксиальные трубы небольшого диаметра, плавная регулировка мощности работы горелки, возможность внедрить систему конденсационного (вторичного) нагрева теплообменника. Недостаток – высокая стоимость по сравнению с вышеописанными моделями.

Практически все котлы газовые дымоходные одноконтурные используют принцип естественного отвода газов. Принудительная система монтируется для компактных двухконтурных моделей. Это позволяет уменьшить их габариты.

Виды дымоходных котлов

Определяющие параметры выбора отопительного оборудования – мощность, степень автономности работы и количество контуров. Современные котлы настенные дымоходные имеют второй контур теплообменника для организации горячего водоснабжения. Преимущество – возможность работы ГВС без активации отопления, что актуально для теплого времени года.

Классификация по типу установки:

• Напольные. Модели большой мощностью, с чугунными теплообменниками, возможен вариант интеграции в конструкцию накопительного бака. Назначение – бытовое или промышленное отопление.
• Навесные. Предназначены для теплоснабжения частных домов и квартир, имеют небольшие размеры и массу. Преимущество – не нужно обустраивать отдельную котельную. Газовый настенный двухконтурный дымоходный котел можно установить на кухне в квартире или в бытовом помещении частного дома.
• Консольные. Особенность – патрубок для подключения дымохода расположен в задней части конструкции. Обязателен монтаж впритык к наружной стене здания.

По типу работы котлы бывают автономные и с обязательным подключением к электросети. В первом случае розжиг горелки осуществляется с помощью пьезоэлемента. Энергозависимые модели могут активировать работу автоматически, в зависимости от изменения температуры теплоносителя или воздуха в помещении.

Дымоходная труба: характеристики и установка

Требования к организации дымохода описаны в инструкции по эксплуатации газового котла. Этот элемент отопления отвечает за отвод угарных газов, для моделей с закрытой горелкой – осуществляют приток свежего воздуха. Конструкционно дымоходная труба для газового котла может быть простой (круглого сечения) или коаксиальной. Последняя состоит из двух труб, установленных друг в друга.

Требования к трубам:

• Конструкция. Минимум поворотных элементов, диаметр трубы должен соответствовать размеру входного патрубка котла. Изменение сечения в магистрали недопустимо.
• Материал изготовления. Нержавеющая сталь марок 310S, 304, 316 и аналогичные им. Требования – отсутствие коррозийных процессов при образовании конденсата.
• Направление. Для большинства газовых котлов предусмотрено горизонтальное подключение трубы. Исключения – конструкции с открытой горелкой, для которых можно установить вертикальный аналог, возможно использование дымоходной трубы для твердотопливного котла.
• Наличие герметичных ревизионных люков и отводов для конденсата.

Установка дымохода осуществляется после монтажа котла. Минимальное расстояние до окон и дверей – 0,5 м. Шах крепления хомутов — 0,3 м. Последнее необходимо для уменьшения вероятности появления вибрации конструкции при интенсивном воздушном потоке. Герметичность соединения обеспечивается обжимом, возможно использование термостойкого герметика.

Правила монтажа

Правила монтажа котла зависят от его конструкции. Жесткие требования предъявляются к моделям с открытой горелкой. Оборудование монтируется в помещениях с вентиляций, скорость воздухообмена – от 30 м?/час и более. Движение воздуха естественное или принудительное, наличие оконных конструкций. Если монтаж осуществляется на кухне – использование вытяжки запрещено.

Правила монтажа для котлов с закрытой горелкой:

• минимальное расстояние от боковой поверхности до стены – 0,3 м;
• естественное освещение конструкции;
• минимальная площадь помещения – от 4 м?;
• материал отделки стен и пола (для напольных и консольных моделей) не горюч, при прямом воздействии пламени не поддерживает процесс горения.

Если в котле отсутствуют датчики утечки газа – их нужно установить самостоятельно. Подключение и ввод в эксплуатацию согласовывается со Службой Газа. В противном случае будет перекрыта газовая магистраль до оформления разрешительной документации.

prokotlyi.ru

Какая должна быть высота дымохода для твердотопливного котла

Размеры дымохода очень сильно влияют на эффективность и безопасность работы твердотопливного котла. По сути дела от них зависит величина тяги. Если она будет слишком сильной, в атмосферу кроме угарных газов будет выходить и тепло. КПД котла упадет. В противном случае может произойти опрокидывание тяги, то есть угарные газы начнут выходить через поддувало. А это очень опасно для здоровья жителей дома.

Каким может быть дымоход

Трубу для отвода дыма можно сделать из различных материалов:

1. Кирпича.
2. Стали.
3. Асбеста.
4. Керамики.

Каждый из этих материалов имеет разную теплопроводность. Это означает, что дымовые газы в дымоходе охлаждаются по-разному, что, конечно, влияет на тягу. Это будет учитываться при расчете таких размеров дымоотвода, как высота и диаметр.

Кроме этого на тягу влияет и форма поперечного сечения дымохода. Она может быть круглой, квадратной и прямоугольной. Наиболее благоприятной является круглая форма.

Минимальная высота дымохода

В большей степени этот показатель зависит от конструктивных особенностей дома и высоты прилегающих домов или деревьев. Возможны 3 варианта этого показателя:

1. Если дымоход расположен не дальше чем 1,5 м от конька крыши, то его высота должна быть больше на 50 см от всей высоты дома. То есть при расстоянии от низа дома до его верха, равном 10 м, высота используемой дымоходной трубы Нт = 10+0,5 = 10,5 м.
2. Если дымоотвод находится на расстоянии 1,5-3 м от конька крыши, то его высота может быть равной высоте дома.
3. Если расстояние от конька больше 3 м, то нужно использовать формулу Нт = П — D*0,1763,

• где П представляет собой высоту дома,
• D является ближайшим расстоянием от дымохода до линии, которая опускается с конька крыши вниз дома (должна быть перпендикулярной горизонту),
• 0,1763 представляет собой числовое выражение tg(10°).

По этой формуле Hт = 10 — 3*0,1763 = 9,47 м.

Эти три варианта имеют место, если рядом нет ни одного высокого дома или дерева. В противном случае дымоход с высотой 10,5 м может попасть в зону ветрового подпора. А это значит, что тяга будет плохой. В таком случае нужно наращивать дымоотвод. Чтобы определить величину наращивания, нужно найти самую высокую точку прилегающего дома и провести от нее условную линию так, чтобы она образовала с землей угол 45°. Верх дымохода должен быть над этой линией, поскольку все пространство под ней является зоной ветрового подпора.

Что касается оптимальной высоты, то производители котлов на твердом топливе часто указывают ее. При этом многие из них продают таблички, в которых определенной мощности соответствуют размеры дымовой трубы и величина необходимой тяги.

Определение тяги

Для этого используют формулу:

hc = H*(ρв — ρг),

• где Н является высотой дымовой трубы, начиная от дымового отверстия в твердотопливном котле,
• ρв представляет собой плотность воздуха,
• ρг — это плотность угарных газов.

Формула расчета ρв является такой:

ρв = ρну*273/(273+t),

• где ρну является плотностью воздуха при стандартных условиях (равняется 1,2932 кг/м³),
• t является температурой наружной среды (лучше брать температуру +20 °С, поскольку является наихудшим условием работы).

Для определения ρг нужно воспользоваться специальными табличками. Их названием является «Значения плотности воздуха, которые приведены к рабочим условиям». Так, проще. Правда, для этого нужно найти среднюю температуру угарных газов в дымовой трубе.

Этот показатель рассчитывается так:

θср = (θ1+θ2)/2, где

• θ1 температура угарных газов на входе в трубу (этот показатель берется из технической документации),
• θ2 является температурой дыма на выходе дымохода.

Вторую величину определяют так:

где B является коэффициентом, который зависит от материала дымохода. Имеет значение:

• 0,85 для неизолированной металлической трубы;
• 0,34 для изолированной металлической трубы;
• 0,17 для кирпичного дымоотвода с толщиной 0,5 кирпича.

Q является мощностью твердотопливного котла.

Пример определения тяги для металлической изолированной трубы с длиной 10 м. Из твердотопливного котла выходят угарные газы с температурой 250 °С. Мощность котла на твердом топливе 40 кВт.

θср = (250+233)/2 = 241,5 °С.

При θср = 241,5 °С ρг = 0,6881 кг/м³.

ρв = 1,2932*273/(273+20) = 1,2049.

hc = 10*(1,2049-0,6881) = 5,168 мм. в. ст. В переводе на Па эта цифра составляет 50,66 Па.

Для твердотопливного котла с мощностью 40 кВт и диаметром дымохода 320 мм такая тяга является слишком большой. Поэтому нужно уменьшить длину дымовой трубы на 2-3 м. Диаметр 320 мм был взят из табличек некоторых производителей. Его размер является только ориентировочной цифрой.

Расчет диаметра

Его проводят с помощью такой формулы:

S = m/(ρг*w), где

• m является массовым расходом продуктов сгорания за час,
• w представляет собой скорость движения угарных газов.

Пусть в твердотопливном котле за час сгорает 20 кг топлива (за секунду сгорает 20/3600 = 0,00556 кг), а угарные газы движутся со скоростью 2 м/с, тогда:

S = 0,00556/(0,6881*2) = 0,00404 м² = 40,4 см².

Диаметр круглой трубы будет составлять 

Есть другая формула, которая дает возможность рассчитать размер диаметра дымохода Она является такой:

где r является коэффициентом, который зависит от вида топлива. Его значения являются такими:

• 0,045 для дров;
• 0,03 для угля.

poluchi-teplo.ru

Дымоход для твердотопливного котла: конструкция и расчет

В связи с постоянным удорожанием традиционных энергоносителей отопительные установки, сжигающие дрова, уголь и другие виды топлива, получают все большее распространение. Владельцу частного дома, принявшему решение приобрести такое изделие для обогрева, нужно создать условия для его нормальной работы. Чтобы обеспечить устойчивое горение и эффективное отведение дымовых газов, требуется хороший дымоход для твердотопливного котла. Ему отводится важная роль, особенно в тех случаях, когда агрегат не оснащен устройствами принудительной подачи воздуха и процесс горения зависит от естественной тяги, создаваемой дымоходной трубой.

Виды и краткое описание дымоходов

Устройства для выброса дымовых газов различаются на несколько видов по конструкции и типу исполнения:

1. Кирпичные вертикальные каналы, встроенные во внутреннюю стену дома вместе с вентиляционными шахтами. Сюда же относятся новые виды встраиваемых каналов — керамические газоходы прямоугольного сечения.
2. Дымоходы, пристроенные снаружи к стене дома. Также выполняются из красного керамического кирпича.
3. Вертикальные металлические трубы, проходящие внутри здания с выходом на кровлю.
4. Стальные трубы для отведения продуктов сгорания, расположенные снаружи коттеджа. Могут крепиться к стене или отдельно стоящей решетчатой мачте из металлопроката.

В домах, построенных из кирпича или блоков, каналы для вентиляции и удаления продуктов горения заблаговременно предусматриваются проектом. Чаще всего кирпичный дымоход для твердотопливных котлов устроен во внутренней стене здания, примыкающей к помещению топочной. В домах более старой постройки можно встретить газоходы, пристроенные к наружной стене и опирающиеся на отдельный фундамент.

Недостатки отводящих устройств из кирпича следующие:

1. Внутренняя поверхность кирпичной кладки сплошь состоит из неровностей и шероховатостей, способствующих интенсивному отложению на них сажи от сжигания твердых видов топлива.
2. Прямоугольная конструкция дымохода обладает худшими аэродинамическими характеристиками по сравнению с круглой и увеличивает сопротивление потоку газов, сила естественной тяги ниже.
3. Кирпичная кладка, пристроенная снаружи дома, из-за разницы температур начинает отделяться от стены и между ними появляется трещина. Если пристройку выкладывали позже, чем шло основное строительство, то ширина трещины может быть еще больше из-за осадки фундамента.
4. Конденсат, образовывающийся на стенках кладки, проникает в поры материала и под воздействием низких температур наружного воздуха разрушает его. Результат представлен на рисунке.

Вертикальная дымоходная труба из керамического кирпича вполне пригодна для подключения твердотопливного котла, так как она долговечна и хорошо гармонирует с экстерьером кирпичного особняка. Чтобы устранить присущие ей недостатки, надо доработать конструкцию газохода либо выполнить его правильно еще на этапе строительства, о чем будет сказано ниже.

Конструкция из двух стальных труб с прослойкой из утеплителя – это современный правильный дымоход. Он монтируется из отдельных секций длиной 1—2 м, имеющих небольшой вес, поэтому выполнить работу под силу даже одному человеку. Сделанная из нержавеющей стали внутренняя часть – гладкая, на ней не оседает сажа, а конденсат свободно стекает в нижнюю часть конструкции, откуда легко удаляется через специальный патрубок.

Одно из последних технических решений для удаления отработанных газов — металлический коаксиальный дымоход. Принцип его действия состоит в том, что через внутреннее сечение выходят продукты сгорания, а сквозь пространство между стенками в камеру сжигания поступает воздух с улицы. Подобные воздуховоды допускается применять совместно с отопительными агрегатами, в которых предусмотрена такая возможность. Как правило, это установки с принудительным нагнетанием воздуха и закрытой топкой. Чтобы в этом удостовериться, надо обязательно изучить технический паспорт на изделие.

Рекомендации по доработке и устройству дымовых труб

Существующий дымоход из кирпича для твердотопливного котла лучше усовершенствовать, выполнив ряд мероприятий. Одно из них – гильзование шахты, делается с целью:

• изменить прямоугольное сечение канала на круглое и этим улучшить его аэродинамические характеристики;
• сделать внутренние стенки газохода гладкими, чтобы воспрепятствовать оседанию сажи;
• дополнительно утеплить пространство между круглой гильзой и квадратным проемом и уберечь материал от воздействия конденсата.

Суть мероприятия заключается в том, что внутрь прямоугольного канала по всей его высоте вставляется круглая металлическая труба соответствующего диаметра. Сбоку в ней вырезается 2 отверстия, одно над другим, первое — для подключения отвода от котла, во второе монтируется лючок – ревизия. Чтобы избежать попадания осадков, выходное отверстие перекрывается декоративным зонтом, дефлектором – искрогасителем или вращающимся флюгером. В полости, образовавшиеся между круглой трубой и прямоугольным каналом, набивается утеплитель, как правило, — базальтовая вата.

Разрушения материала стенок шахты от воздействия конденсата можно, утеплив их снаружи плитами из базальтового волокна толщиной 80—100 мм. Если канал расположен во внутренней стене дома, то утеплять надо его верхнюю часть, находящуюся на неотапливаемом чердаке и выше уровня кровли. Пристроенные дымовые шахты следует облицевать теплоизоляционным материалом целиком, обшивая утеплитель снаружи оцинкованным металлом толщиной 0.5 мм.

Выполняя устройство дымохода из кирпича с целью подключить к нему твердотопливный котел, можно использовать современные материалы из керамики. Они представляют собой прямоугольные блоки, внутри которых выполнен канал круглого сечения.

Из таких блоков монтируется основная шахта для удаления продуктов горения, а снаружи она облицовывается кладкой из декоративного камня типа «фагот» или другого, в зависимости от экстерьера коттеджа. Дополнительного утепления в этом случае не требуется.

Поскольку керамические блоки и их монтаж стоят недешево, во время строительства можно применить более дешевый вариант – произвести то же гильзование металлической трубой с утеплением.

Расчет расстояния и высоты дымохода

Во время строительства должна быть выдержана высота дымохода для твердотопливного котла в соответствии с нормативными документами. От этого зависит устойчивая работа любой отопительной установки, сжигающей уголь или дрова. Требуемая высота обеспечивает силу естественной тяги для создания разрежения в топке агрегата, а также рассеивает продукты сгорания в атмосфере. Требования нормативных документов относятся ко всем видам труб независимо от того, из какого материала они изготовлены. Существует схема дымоходов для твердотопливного котла, которой нужно придерживаться при строительстве:

В качестве примера предлагается рассмотреть расчетную схему с такими исходными данными:

• высота здания в коньке равна 6 м;
• расстояние от дымоудаляющего устройства до конька равно 6 м.

Случается, что все сделано правильно и конец трубы располагается на необходимой высоте, а тяги в ней все равно нет, котельная установка не может нормально функционировать. Причина может оказаться проста: рядом с вашим домом находится более высокое сооружение либо сам коттедж имеет сложную многоуровневую форму и ваш газоход попал в зону ветрового подпора.

Вычислить зону ветрового подпора очень просто: надо провести воображаемую линию от самой высокой точки здания до земли под углом в 45º, как показано на схеме.

В этой зоне возникает повышенное давление и тяга будет очень слабой, конец шахты придется поднять на полметра выше воображаемой линии. С целью избежать ветрового подпора написаны и нормативные требования, согласно которым надо выдерживать угол 10º при отдалении от конька кровли более чем на 3 м.

Некоторые советы по подключению

Одно из главных условий — диаметр дымохода твердотопливного котла должен быть не меньше, чем выходной патрубок для отходящих газов самой установки. В противном случае появляется недостаток пропускной способности газохода при работе агрегата на средней и максимальной мощности, что недопустимо. Если форма вертикальной шахты – прямоугольная, а выход для газов из отопителя круглый, надо сопоставить их между собой по площади проходного сечения.

При подключении твердотопливного котла надо проследить, чтобы длина дымохода на его выходе равнялась не менее двух диаметров до первого поворота, а последних было как можно меньше на всем протяжении газохода. Каждый поворот создает дополнительное возмущение потока и турбулентность, вызывающая повышенное местное сопротивление. Соответственно, ухудшается сила тяги.

Чтобы поток газов, проходящий через круглое сечение дымохода, плавно перетекал в вертикальную шахту, горизонтальный участок от нее до отопительной установки лучше расположить под углом. В идеале этот угол равняется 45º, однако, это не всегда возможно, поэтому приемлемо значение 30 и даже 15º с наклоном в сторону агрегата. Если же последний оснащен нагнетателем или дымососом, то соблюдение наклона становится не столь важным, поскольку продукты горения выбрасываются принудительно.

Заключение

Такие параметры, как высота и размер дымохода для твердотопливных котлов имеют большое значение для их дальнейшей комфортной эксплуатации. Лучшее, что можно сделать, — это проработать данный вопрос еще на этапе проектирования здания, в крайнем случае — во время строительства. Последствия недоработок устранять будет сложнее и выйдет дороже

cotlix.com

Смотрите также

• 
  Котел dietrich
• 
  Промыть котел
• 
  Теплоаккумулятор котел
• 
  Котел теплоаккумулятор
• 
  Котел 45
• 
  Котлы luna
• 
  Форсунка котла
• 
  Вид котла
• 
  Котел циркуляционный
• 
  Котла стропува
• 
  Российский котел