Расчет дымовой трубы: как рассчитать необходимые параметры. Расчет дымохода котла

Расчет дымохода для газового котла

• Требования к устройству вытяжной трубы для газового котла
• Виды конструкций камер горения
• Расчет размеров дымохода для газового котла
• Правила устройства дымоходов для газовых котлов

Прежде чем закупать материалы необходимо провести тщательные расчеты

Ниже описывается, как рассчитать дымоход для газового котла. Представлены формулы расчета сечения и мощности нагревателя. Помимо этого вы сможете поверхностно ознакомиться с видами материалов, применяемых для возведения дымоотводов и их конструкциями, а также предъявляемыми требованиями к вытяжной системы.

Для начала разберемся с материалами труб для дымохода газового котла. Кирпичные для этих целей уже давно не используют. Это связано с тем, что выделяемый при горении дым имеет относительно низкую температуру, около 150 градусов. Исходя из этого, его скорость в системе также будет невысокой. Дым успевает остынуть до температуры точки росы и по внутреннему диаметру дымохода газового котла образуется конденсат. Влага крайне разрушительно влияет на кирпич. Если и можно применить кирпичную конструкцию для вышеупомянутого вида оборудования, то только с вкладышем внутри. Самое широкое распространение получили сборные конструкции. Это металлические двухконтурные трубы и трехслойные керамические. Поэтому в качестве трубы для дымохода газового котла следует выбрать одну из них.

Требования к устройству вытяжной трубы для газового котла

• должна быть хорошая тяга;
• надежность и долговечность;
• устойчивость к коррозии;
• устойчивость вытяжной трубы для газового котла к химической агрессивной среде;
• возможность выдерживать высокую температуру.

Высота трубы зависит от сечения и мощности оборудования

В современном строительстве в качестве отводов для продуктов сгорания топлива в отопительных системах используют только дымоотводы круглой или овальной формы. На их стенках практически не оседает сажа. Также важно чтобы поверхность внутреннего диаметра трубы дымохода для газового котла была гладкой. Конструкции, имеющие квадратное сечение, более проблемные в эксплуатации. В углы набивается сажа, потом ее оттуда надо как-то доставать, это доставляет много мороки. В идеале при постоянном пользовании отопительной системой нужно два раза в год проводить осмотр вытяжной трубы для котла отопления. Он осуществляется знающим человеком, мастером. Если сечение круглое, то можно обойтись вызовом мастера лишь единожды в году.

Обязательно проводите профилактику каждый год, если речь идет о доме в котором вы проживаете постоянно. Вызовите мастера перед началом отопительного сезона. Иначе сажа, накопившись, уменьшит диаметр дымохода для газового котла.

Виды конструкций камер горения

Прежде чем перейти к расчету диаметра дымохода для газового котла, давайте разберемся с их видами. Больше имеет значение конструкция камеры горения. Камера, в которой происходит горение, может быть герметичной и нет. В случае если она не герметичная, то кислород для поддержания процесса горения поступает из помещения, в котором находиться котел. В нагревателе есть специальный воздуховод, в нижней части, через который и осуществляется подача воздуха естественным путем. Для таких систем можно монтировать только горизонтальные дымоходы. Это металлические двухконтурные и керамические сэндвич трубы. Если конструкция предусматривает использование одного дымоотвода двумя нагревателями, то минимальная высота между врезками дымоходов для газовых котлов должна быть больше полуметра. Даже если нагреватели находятся на одном этаже.

Герметичные камеры горения берут воздух с улицы. Для этого разработан специальный дымоход, который называется коаксиальный. Размеры коаксиального дымохода для газового котла значительно меньше, чем обычного. Он являет собой металлическую трубу в трубе. По внутреннему контуру дым выходит на улицу, а по наружному поступает к котлу. Чтобы поддерживать циркуляцию в верхней части нагревателя установлен вентилятор. Такой дымоход можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально.

Нормы дымохода газового котла с герметичной камерой сгорания предусматривают установку индивидуального отвода для угарного газа. Нельзя в одну коаксиальную систему подсоединить два нагревателя.

Расчет размеров дымохода для газового котла

Расчеты проводятся с целью определения необходимых параметров. Что имеет значение:

• площадь поперечного сечения;
• высота дымохода для газового котла– не меньше пяти метров, при этом оголовок должен быть выше конька крыши минимум на полметра.

От правильного расчета диаметра дымохода зависит тяга

Рассмотрим два возможных варианта расчета диаметра дымохода для газового котла. Первый вариант – это когда у вас есть нагреватель и к нему нужно рассчитать сечение дымоотвода. Здесь все очень просто. Вентиляция по размеру должна быть не такой же, как и патрубок кола. Просто измерьте отверстие для выхода дыма в верхней части нагревателя и дело сделано. Если же вы не можете это сделать, так как его нет в наличие, например, когда вы его заказали и ждете доставку, сечение можно рассчитать исходя из мощности газового оборудования. В любом случае вам будут известны его характеристики. Чтобы рассчитать площадь поперечного сечения дымоотвода нужно мощность нагревателя в кВт умножить на 5,5. Результат будет вычисляться в сантиметрах квадратных.

Перед тем как рассчитать диаметр дымохода для газового котла, ознакомьтесь с паспортом нагревателя. Для расчета берите не тепловую, а паспортную мощность. К примеру, у агрегата с паспортной мощностью в 1.5 кВт, тепловая может достигать 38 кВт. Вставляйте в формулу меньшее значение, иначе ужаснетесь от полученного результата.

В случае если нужно подключить два газовых нагревателя в один дымоход, а это допускается нормами пожарной безопасности, следует брать в расчет суммарную мощность обоих агрегатов.

Второй вариант – это когда уже есть дымоотвод. Рассчитывать диаметр вытяжной трубы газового котла не нужно, так как его можно просто замерять. А вот узнать степень производительности оборудования, которое подойдет для этой системы, можно по формуле:

Если расчеты диаметра трубы дымохода для котла выполнены неправильно, вытяжка не будет работать так, как должна. Больше половины пожаров начинаются из-за неисправности дымоотвода. Отнеситесь к этому со всей серьезностью.

Внутренний размер трубы дымоотвода должен быть либо таким, какой диаметр отверстия для дымохода у газового котла, либо немного больше. Увеличение сечения, конечно, повлияет на тягу, но она будет, и угарный газ не попадет в помещение.

Правила устройства дымоходов для газовых котлов

Чтобы в системе была хорошая тяга, надо соблюдать следующие технические требования при монтаже конструкции из двухконтурных труб:

1. сборка осуществляется от нагревателя;
2. дымовой канал должен быть ровным;
3. по всей длине дымохода для газового котла не должно быть изгибов;
4. чтобы была хорошая тяга он должен быть не меньше пяти метров в высоту;
5. допускается два изгиба под углом в 45 градусов и один под прямым углом. При этом эти отрезки должны быть не больше одного метра;
6. конструкция должна быть жесткой, для этого ее крепят к стене на определенном расстоянии;
7. зонт должен возвышаться над коньком крыши хотя бы на 50 см;
8. не стоит пренебрегать установку дополнительных элементов, таких как накопитель влаги, очиститель и оголовок.

Части металлической сэндвич трубы в местах соединения скрепляются заклепками. Дополнительно можно надеть хомут, чтобы скрыть крепеж. Там, где конструкция проходит сквозь стены и перекрытия, устанавливается металлический экран. Это квадратный лист жести с круглым отверстием посередине. В образовавшуюся пустоту между теплой обшивкой дымоотвода и материалом перекрытия укладывается специальная термостойкая вата. Она похожа на минеральную вату, а с обеих сторон на нее наклеена фольга.

Услуги по монтажу отопления водоснабжения

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > resant.ru/otoplenie-dachi.html

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической экспертизе.

resant.ru

особенности устройства, расчет диаметра, требования к монтажу

Газовые котлы являются очень популярным решением в тех местах, где есть доступ к централизованному газоснабжению. Для обеспечения надёжного и эффективного отопления дома газовым котлом надо правильно выбрать материал для дымохода и провести его монтаж в соответствии с принятыми нормами. В этом случае нельзя допускать ошибок, так как они приведут к ухудшению тяги, поэтому продукты горения будут выводиться не полностью, что негативно скажется на эффективности работы котла. Повысится потребление газа, поэтому расходы на оплату отопления возрастут. Кроме этого, неправильная работа дымохода может создавать угрозу для жизни людей, так как продукты горения вместо того, чтобы выводиться на улицу, могут попадать в помещение. Переделывать дымоход не только дорого, но и долго, поэтому перед его монтажом надо ознакомиться с тем, как это правильно сделать, и учитывать советы и рекомендации специалистов.

Особенности устройства дымохода для газового котла

Одним из популярных видов топлива является газ, поэтому и газовые котлы — это распространённое и востребованное оборудование. Во время сгорания газа температура продуктов, выводимых через дымоход, не превышает 150–180 градусов. Этот факт во многом определяет требования, выдвигаемые к материалам, используемым для создания дымохода.

При строительстве нового дома заранее предусматривается тип отопительного оборудования, а также разрабатывается его проект. При необходимости установки газового котла в старой постройке может понадобиться её реконструкция.

Для создания дымохода газового котла могут применяться разные материалы, но все его виды, кроме кирпичного, в своём составе имеют следующие элементы:

• труба — она может быть разной длины и диаметра;
• соединительные патрубки — необходимы для соединения котла и трубы дымохода;
• отводы;
• проходные патрубки;
• конус для защиты от природных осадков;
• ревизионный тройник со штуцером, через который сливают накопившийся конденсат.В дымоходе, расположенном внутри здания, обычно больше соединительных элементов, чем в том, что выполнен снаружи дома

В составе отопительной системы дома дымоход имеет большое значение, так как он служит для отведения продуктов сгорания топлива. От того, насколько правильно он будет выполнен и установлен, зависит не только эффективность работы газового котла, но и безопасность жителей.

Чтобы правильно сделать дымоход, надо ознакомиться с существующими требованиями к этому элементу отопительной системы. К одному дымоходу можно подключать один или два котла при условии, что отвод продуктов сгорания проводится в отверстия, находящиеся на разных уровнях на расстоянии более 50 см одно от другого. Отводы могут быть на одном уровне, но при этом должны использоваться устройства рассечки, установленные на высоте 50 см и более.

Особое значение имеет и правильный расчёт сечения дымохода, при этом оно не может быть меньше размера отвода котла. Когда к одному дымоходу подключают несколько отопительных приборов, его диаметр определяют с учётом одновременной работы всех котлов.

У газовых котлов высокий КПД, обычно он достигает и даже превышает 95%, поэтому температура продуктов сгорания будет невысокой. Но надо учитывать, что при этом образуется большое количество конденсата, который особенно негативно влияет на кирпичный дымоход. Чтобы уменьшить разрушительное действие конденсата на кирпич, специалисты рекомендуют проводить гильзование таких дымоходов при помощи специальной трубы, выполненной из нержавейки, или выполнять футеровку при помощи гофрированной трубы.

Для газового котла оптимальным сечением дымохода является круг, допускается его овальная форма, а прямоугольная конфигурация используется редко, так как она не может обеспечить высокую тягу.

К дымоходам газовых котлов выдвигаются следующие требования:

• дымоотводящая труба должна монтироваться вертикально, в ней не должно быть уступов. В особых случаях допускается наличие уклона не больше 30 градусов;
• длина вертикальной части трубы, соединяющей котёл и дымоход, должна быть не меньше 50 см;
• суммарная длина горизонтально расположенных участков дымохода для комнаты стандартной высоты не должна превышать 3 м;
• уклона в сторону котла быть не должно, в исключительных случаях он может быть не более 0,1 градуса;
• на всём протяжении канала не может быть больше трёх поворотов;В дымоходе газового котла должно быть не более трёх поворотов
• конденсатосборник устанавливается ниже входа трубы в газовый котёл;
• расстояние от от соединительных труб до несгораемых поверхностей должно быть больше 5 см, а до горючих — не менее 25 см;
• все соединительные элементы должны иметь высокую герметичность, поэтому одна труба в другую должна заходить не меньше, чем на длину, равную половине её диаметра;
• расстояние от трубы до парапета не должно быть меньше 150 см;
• высота установки трубы зависит от её расстояния до конька и не должна превышать 50 см при её расположении ближе 1,5 м от верхнего стыка скатов. При удалении трубы до 3 м допускается её установка вровень с коньком, а во всех других случаях высота оголовка должна находиться на воображаемой линии, проведённой от конька вниз под углом 10o к горизонту;Высота установки оголовка дымохода над крышей зависит от его расстояния до конька
• если крыша дома плоская, то дымоход должен быть выше её минимум на 1 м.

Категорически запрещается:

• для создания каналов использовать пористые вещества;
• прокладывать дымоход через комнаты, в которых проживают люди;
• устанавливать дефлекторы, так как они препятствуют нормальному отводу продуктов горения;
• прокладывать трубу через те помещения, в которых нет вентиляции.

Таблица: расположение дымовых каналов через наружную стену дома без создания вертикального канала

Видео: особенности устройства дымохода

Материалы, используемые для дымохода газового котла

Можно выбрать разные материалы для создания дымохода, но они должны:

• обладать высокой устойчивостью к негативному воздействию вредных и агрессивных веществ;
• не пропускать через стенки и стыки продукты сгорания;
• иметь плотную и гладкую поверхность.

Для правильного выбора материала для дымохода надо ознакомиться с плюсами и минусами каждого варианта.

Кирпичный дымоход

Ещё совсем недавно кирпич чаще всего использовался при создании дымохода для газового котла, но сейчас обычно применяются другие материалы. Это связано с тем, что кирпич имеет большой вес, поэтому для его создания надо возводить мощный фундамент. Сделать такой дымоход самостоятельно не получится, придётся приглашать мастера.

Среди основных недостатков кирпичного дымохода надо отметить следующие:

• его стенки негладкие, поэтому на них быстрее накапливается сажа, из-за чего ухудшается тяга;
• так как кирпич хорошо впитывает влагу, он быстро разрушается под негативным воздействием конденсата;
• обычно сечение такого дымохода имеет прямоугольную форму, так как сделать круглое сечение сложно, а для газового котла лучше, чтобы дымоход был цилиндрической формы.

Для устранения недостатков кирпичного дымохода достаточно вставить внутрь трубу необходимого диаметра. Это может быть металлическая или асбестовая, а также гофрированная труба.

При создании комбинированного дымохода надо придерживаться следующих правил:

1. Если вкладыш состоит из нескольких труб, то все стыки надо хорошо герметизировать. С сэндвич-трубами или одностенными металлическими изделиями проблем не возникает, а чтобы добиться хорошей герметичности при соединении асбестовых труб, надо будет постараться. Использование обычного цементного раствора не даёт необходимого результата, в этом случае лучше применять специальные водоотталкивающие составы или жаростойкий герметик, а также герметичные хомуты.
2. Чтобы максимально снизить возможность образования конденсата, одностенные стальные трубы, устанавливаемые внутрь кирпичного дымохода, надо дополнительно утеплить. Делают это с помощью материалов, которые не боятся влаги. Чаще всего используют базальтовую вату или устанавливают сэндвич-трубу.
3. Вкладыш в своей нижней части должен иметь сборник для конденсата, к которому обеспечен свободный доступ.

Если провести такую реконструкцию кирпичного дымохода, то он будет надёжно, качественно и безопасно служить на протяжении многих лет.

Дымоход из металлических труб

В связи с тем, что температура продуктов сгорания в современных газовых котлах невысокая, в них постоянно и в большом количестве образуется конденсат. Если в дымоходе хорошая тяга, то основная часть конденсата уходит вместе с дымом на улицу, а при хорошем его утеплении оставшаяся часть испаряется. Если всё сделано правильно, то хотя конденсат и образуется постоянно, но в конденсатосборнике его будет минимальное количество.

Чтобы трубы, выполненные из нержавеющей стали, служили долго, они должна выдерживать длительное воздействие агрессивных веществ. Лучше всего с этим справляется пищевая нержавеющая сталь, но она имеет высокую стоимость.

Для уменьшения вероятности образования конденсата нельзя допускать остывание трубы дымохода, поэтому её надо утеплять. Если для прокладки наружного дымохода используется сэндвич-труба, то для продления срока её службы лучше выполнить дополнительное утепление. Для этого понадобится уложить всего один слой утеплителя, тогда как при использовании одностенной конструкции потребуется минимум 2–3 слоя. Хотя стоимость одностенной трубы ниже, чем у сэндвич-конструкции, за счёт необходимости использования нескольких слоёв утеплителя в конечном результате их стоимость практически сравнивается. При создании дымохода для газового котла лучше всего использовать сэндвич-трубу.

Монтаж труб при создании дымохода вне здания выполняется «по конденсату», это означает, что верхняя труба вставляется в нижнюю. Если же дымоход прокладывают внутри здания, то это делают «по дыму» — верхняя труба надевается на нижнюю, что не даёт возможности газам попадать в помещение.

Надёжность сэндвич-трубы будет выше, чем одностенной, в связи с наличием двух слоёв металла. Если вы решили утеплять сэндвич-трубу, то можно брать ту, у которой наружная труба выполнена из оцинкованного металла. Она дешевле, чем сделанная из нержавейки, не имеет контакта с конденсатом и не видна под утеплителем, поэтому такое решение позволит сэкономить средства.

Керамический дымоход

Основные преимущества керамического дымохода заключаются в его высокой надёжности и долговечности — срок эксплуатации составляет 30 и более лет. Керамика имеет высокую устойчивость к действию кислоты, находящейся в составе конденсата, который оседает на стенках трубы. Такой дымоход можно использовать с котлом, работающим на любом виде топлива, он обеспечивает хорошую тягу, быстро прогревается и аккумулирует тепло.

Но есть у него и несколько минусов:

• большой вес — если дымоход высокий, то для его монтажа потребуется создание мощного фундамента;
• сложное устройство — для его монтажа требуется больше времени, чем для установки сэндвич-трубы;
• низкая мобильность — нет возможности разобрать и перенести в другое место;
• высокая стоимость.Керамический дымоход хорошо противостоит воздействию агрессивных веществ, но имеет большой вес

Дымоход из асбестовых труб

Раньше асбестовые трубы часто использовались для создания дымохода газового котла. Это объясняется тем, что температура продуктов сгорания небольшая, поэтому такая конструкция может её выдерживать. Главным преимуществом асбестовых труб является их невысокая стоимость. Среди недостатков стоит отметить шероховатую поверхность и сложность герметизации стыков. Нельзя использовать асбестовую трубу, если температура продуктов сгорания составляет более 250–300 градусов, так как это может привести к повреждению трубы. Надо обязательно изучать документацию котла, чтобы определиться, подходит ли выбранный материал для создания дымохода.

При создании дымохода из асбестоцементных труб необходимо придерживаться следующих правил:

• дымоход должен быть максимально прямым, чтобы стыки получались ровными;
• надо хорошо герметизировать швы, одним из лучших вариантов является использование цементного раствора с добавлением гидрофобных присадок, после чего стык обмазывается герметиком, выдерживающим высокую температуру;
• чтобы уменьшить количество конденсата, трубу надо хорошо утеплять и делать её высокой, тогда за счёт хорошей тяги конденсат будет вылетать на улицу.

Если учесть то, что при использовании асбестовых труб надо помучиться с герметизацией стыков, для создания дымохода намного проще использовать нержавеющие трубы, монтаж которых выполняется быстрее, а цена отличается не сильно.

Коаксиальный дымоход

В этом случае одна труба помещена внутрь другой, а между собой они соединены тонкими перемычками. Вы приобретаете уже готовый дымоход, поэтому его монтаж проводится быстро и просто.

Такое решение позволяет выводить продукты горения от газовых котлов при отсутствии возможности установить другой тип дымохода. Чаще всего это многоквартирные дома или сооружения, в которых нет дымоотводов. Использовать такой дымоход можно только с котлом, имеющим закрытую камеру сгорания.

Главное преимущество коаксиального дымохода в том, что он одновременно выполняет две функции: отвод дымовых газов и подачу воздуха в камеру сгорания.

Установка такого типа дымохода даёт следующие преимущества:

• для сжигания газа не используется воздух из помещения;
• за счёт того, что поступающий воздух подогревается отводимым продуктами сгорания топлива, повышается КПД котла и снижается расход газа;
• такое решение позволяет выводить дымоход не через потолок, как это делается обычно, а через наружную стену дома.

Для котла с открытой горелкой необходим ровный вертикальный дымоход, который можно построить двумя способами.

1. От котла через стену монтируют горизонтальную трубу, которую выводят наружу, после чего соединяют её с вертикальным дымоходом.
2. Трубу выводят через перекрытие и кровлю. Чтобы при этом отвести трубу подальше от стены, можно установить два колена по 45o, прямые колена использовать не рекомендуется.

При создании дымоходов применяются оба варианта, но сделать наружный проще. В случае внутреннего устройства возникают сложности при создании прохода через перекрытие и кровельный пирог. Для обеспечения пожаробезопасности в этих местах используют специальные проходные элементы.

Видео: виды дымоходов

Расчёт диаметра

Для расчёта диаметра дымохода надо учитывать, что эта величина находится в прямой зависимости с мощностью отопительного устройства. Обязательно должно учитываться условие: сечение внутреннего диаметра на всём протяжении трубы должно быть постоянным.

При выполнении расчётов специалисты рекомендуют, чтобы на каждый киловатт мощности газового котла приходилось не менее 5,5 см2 площади дымохода. Это оптимальное значение, при котором обеспечивается хорошая тяга, эффективность и безопасность работы газового котла.

Если говорить о таком параметре, как высота дымохода, то для газового котла она должна составлять не менее 5 м. Конкретные требования к расположению оголовка трубы уже рассматривались нами в разделе «Особенности устройства дымохода для газового котла».

Расчёт диаметра дымохода может выполняться двумя способами.

1. Если у вас уже есть газовый котёл, то здесь всё будет просто. Диаметр дымохода должен быть равен или немного больше дымоотводного канала котла, поэтому надо измерить это отверстие и заказать трубу соответствующего диаметра.
2. Если котла ещё нет, но вы знаете его производительность, то диаметр дымохода рассчитывается с учётом этого параметра. Надо мощность котла в киловаттах умножить на 5,5 и получить минимально допустимую площадь сечения в квадратных сантиметрах.

При расчёте диаметра дымохода надо учитывать паспортную, а не тепловую мощность котла. Например, при паспортной мощности 1,5 кВт тепловая мощность может достигать 38 кВт, но для расчёта берут меньшее значение.

Рассмотрим конкретный пример: допустим, мощность котла составляет 24 кВт.

1. Минимальная площадь сечения дымохода должна составлять 24 · 5,5 = 132 см2.
2. Так как дымоход имеет круглую форму, то, зная его площадь, можно определить диаметр. Для этого используем формулу S=πr2, из которой следует, что r=√S/π, то есть √132/3,14 = 6,48 см. Таким образом, минимально допустимый диаметр дымохода составляет 6,48 · 2 = 12,96 см или 130 мм.
3. При окончательном выборе диаметра дымохода полученное значение надо корректировать с существующими таблицами.

Таблица: зависимость диаметра дымохода от мощности газового котла

Технология и особенности монтажа

Для газового котла можно сделать дымоход внутри или снаружи здания. В каждом случае владелец самостоятельно принимает решение о том, как монтировать дымовой канал, но чтобы было проще определиться, можно руководствоваться данными из таблицы.

Таблица: сравнение внутреннего и внешнего способов монтажа дымохода

Сопоставив полученные данные, каждый сможет для себя решить, каким способом в его случае лучше монтировать дымоход.

Процесс создания внутреннего дымохода состоит из следующих этапов.

1. Наносится разметка, отмечаются места проходов в перекрытии и кровельном пироге.
2. Проделывают проходы для трубы дымохода в перекрытии и кровельном пироге. Если перекрытие бетонное, то для этого используют перфоратор, а в деревянном перекрытии проходы делают при помощи пилы.Необходимо сделать проход для трубы в перекрытии дома, а также в кровельном пироге
3. К котлу подключают отвод, которому крепится тройник. Сверху на тройник надевается вертикальная труба, а снизу устанавливается конденсатосборник.Труба и конденсатосборник к котлу подключаются при помощи тройника
4. Надевают и при необходимости наращивают вертикальную трубу.Обычно длины одной вертикальной трубы для создания дымохода недостаточно, поэтому её наращивают
5. Для прохода через перекрытие устанавливается специальный металлический короб, размер которого должен соответствовать диаметру трубы. Если используется труба диаметром 200 мм, то для неё понадобится короб размером 400х400 мм, сверху и снизу которого устанавливаются листы размером 500х500 мм. Диаметр отверстий для трубы в листах должен быть на 10 мм больше, чем диаметр дымохода, чтобы труба свободно через него проходила. Чтобы скрыть этот зазор, после монтажа трубы на неё надевается окапник (специальный хомут). Расстояние от трубы до горючих материалов должно быть не менее 200–250 мм.Короб для прохода через перекрытие можно приобрести готовый или сделать его самостоятельно из нержавеющей стали
6. Если есть необходимость, труба фиксируется к элементам перекрытия крыши, делают это через каждые 400 см. К стене труба фиксируется при помощи кронштейнов через каждые 200 см.Если высота чердачного помещения большая, то труба дополнительно крепится к элементам стропильной системы
7. Устанавливают кровельный проходной элемент и пропускают через него трубу.Для оформления прохода дымохода через кровельный пирог используется специальный проходной элемент
8. На последнем этапе монтируют наконечник в виде конуса.Для защиты дымохода от попадания внутрь атмосферных осадков используется наконечник в виде конуса
9. В тех местах, где дымоход соприкасается с легковоспламеняющимися материалами, надо уложить качественную теплоизоляцию. Для этого обычно используется базальтовая вата. Утеплитель фиксируют огнестойкой мастикой. После этого проход через перекрытие закрывается оцинкованными листами, которые идут в комплекте с коробом, а если короб изготавливался самостоятельно, то листы должны быть такого размера, чтобы полностью его перекрыть. На последнем этапе проверяют герметичность всех соединений. Для этого запускают котёл, а стыки промазывают мыльной водой. При выявлении неполадок их надо сразу же устранить.Для теплоизоляции прохода дымохода через перекрытие используется базальтовая вата

Порядок монтажа дымохода вне здания будет немного отличаться.

1. К выходному патрубку котла подсоединяют элемент, проходящий через наружную стену здания.Для вывода дымохода через наружную стену используется специальный проходной элемент
2. В стене делают отверстие. Чтобы максимально ускорить и облегчить этот процесс, можно использовать перфоратор.Для вывода дымохода на улицу в стене делают отверстие
3. После установки трубы качественно герметизируют отверстие между ней и стеной при помощи базальтовой ваты.После установки в отверстие трубы оно качественно герметизируется
4. К отводу, подключённому к котлу, крепится тройник. Сверху на тройник надевается вертикальная труба, а снизу устанавливается конденсатосборник.К элементу, выступающему из стены, крепят тройник и ревизию
5. Наращивают вертикальную трубу до необходимой высоты, при этом через каждые 2 м фиксируют её к стене при помощи кронштейнов. Для защиты от атмосферных осадков на оголовок трубы надевают конусный наконечник.
6. Все стыки фиксируют при помощи хомутов.Для усиления стыков дополнительно используются хомуты
7. Если использовалась сэндвич-труба, то для дополнительного утепления можно уложить ещё один слой теплоизоляции. На одностенную трубу укладывают минимум 2–3 слоя утеплителя.
8. Проверяют работоспособность котла и дымохода.

Чтобы не допускать ошибок при самостоятельном выполнении монтажа дымохода для газового котла, надо учитывать следующие факты.

1. Коаксиальные трубы для традиционных котлов делают из сплава алюминия и стали, они могут выдерживать температуру до 110 градусов и выше. У конденсационных котлов температура выбросов в пределах 40–90 градусов, она часто ниже точки росы. Это приводит к образованию большого количества конденсата, который быстро разрушает металлические изделия. Для конденсационных котлов используются дымоходы из специальных полимеров. Применение дымоходов, предназначенных для других видов газовых котлов, запрещено.
2. Для создания дымохода конденсационного котла нельзя использовать канализационные трубы, хотя многие люди пытаются это делать. Пластик не может длительно выдерживать температуру в 70–80 градусов, а это часто бывает во время работы котла, поэтому трубы деформируются, а герметичность дымохода нарушается.
3. Для стекания конденсата необходимо правильно сделать уклон дымохода, кроме этого, наличие уклона не даёт возможности атмосферным осадкам попасть в газовый котёл. Надо избегать отрицательных уклонов, так как это приводит к накапливанию конденсата и нарушению работы вентилятора.
4. Важно соблюдать правильность сборки дымохода: в раструб, где находится уплотнитель, следующая труба вставляется гладкой стороной.
5. При работе конденсационного котла в сутки может образовываться до 50 литров конденсата, который надо отводить в систему канализации. Нельзя отводить конденсат на улицу, как это многие делают по аналогии с кондиционером. Зимой система замерзает, поэтому происходит блокировка работы котла.От конденсационного котла нельзя отводить конденсат на улицу, так как зимой он будет замерзать и котел прекратит свою работу
6. В том случае когда уровень канализации выше котла и самопроизвольный отвод конденсата невозможен, надо устанавливать специальный насос с резервуаром, который будет автоматически откачивать конденсат по мере его накопления.Для сбора и отвода конденсата, если невозможен его самопроизвольный отвод, используется специальный конденсатосборник

Все работы по монтажу дымохода как внутри, так и снаружи здания надо выполнять аккуратно, чтобы получилась герметичная конструкция. От правильности установки дымохода будет зависеть не только качество работы отопительного прибора, но и безопасность всех жильцов дома.

Видео: монтаж сэндвич-дымохода

Любой отопительный прибор, а особенно тот, что работает на газе, является источником повышенной опасности. Все работы, связанные с монтажом газового котла, а также с созданием дымохода, должны быть выполнены правильно и в соответствии с существующими нормами. Перед началом монтажа дымохода надо правильно выполнить все расчёты. Если вы не уверены в своих силах, то работы по установке дымохода для газового котла лучше поручить специалистам.

masterok.guru

Последовательность аэродинамического расчёта дымовой трубы: памятка и формулы

Термоизолированная дымовая труба

Нюансы аэродинамических вычислений

Расчет дымовой трубы котельной должен учитывать следующие нюансы:

• Учитывая технические характеристики котла, осуществляется определение типа конструкции ствола, а также место, в котором будет располагаться дымоход.
• Рассчитывается прочность и долговечность газоотводящего канала.
• Необходимо также рассчитать высоту дымовой трубы, учитывая как объем сжигаемого топлива, так и вид тяги.
• Расчет турбулизаторов для дымовых труб.
• Максимальная нагрузка на котельную высчитывается посредством определения минимального значения пропускной способности.

Важно! При данных расчетах необходимо знать также ветровую нагрузку и значение тяги.

• На последнем этапе создается чертеж дымовой трубы с оптимизацией участков.

Аэродинамические вычисления являются необходимыми для определения высоты трубы в случае использования естественной тяги. Тогда следует рассчитать также и скорость распространения выбросов, которая зависит от рельефа территории, температуры газового потока, скорости воздуха.

Определение высоты дымохода для крыш конькового и плоского типа

От мощности котла напрямую зависит высота трубы. Коэффициент загрязнения дымохода не должен превышать 30%.

Формулы для расчёта дымовой трубы при естественной тяге: скачать pdf-файл.

Читатели считают данные материалы полезными:

• Установка керамического дымохода своими руками, советы и рекомендации
• Ставим теплообменник на дымоход самостоятельно

Нормативные документы, используемые при вычислениях

Все нормы проектирования, необходимые при создании котельных установок, прописаны в СНиП ІІ-35-76. Этот документ является основой для осуществления всех необходимых вычислений.

Видео: пример расчета дымовой трубы при естественной тяге

В паспорте на дымовую трубу содержатся не только технические характеристики конструкции, но и информация относительно ее применения и ремонта. Данный документ должен выдаваться непосредственно перед тем, как дымоход будет введен в эксплуатацию.

Совет! Ремонт дымовых труб является опасной работой, которая должна проводиться исключительно специалистом, поскольку требует специально полученных знаний и большого опыта.

Природоохранными программами устанавливаются нормативы относительно допустимых концентраций загрязняющих веществ, таких как сернистый газ, окислы азота, зола и т. д. Санитарно-защитной зоной считается территория, расположенная на 200 метров вокруг котельной. Для очистки дымовых газов используются различного рода электрофильтры, золоуловители и т. д.

Конструкция дымохода с настенным креплением

Вне зависимости от топлива, на котором работает отопительный прибор (уголь, природный газ, дизельное топливо и т. д.), система отвода продуктов сгорания является необходимой. По этой причине, основными требованиями, предъявляемыми к дымовым трубам, являются:

• Наличие достаточной естественной тяги.
• Соответствие установленным экологическим нормам.
• Хорошая пропускная способность.

Виды дымовых труб для котельных

Сегодня существует несколько вариантов дымовых труб, используемых в котельных. У каждого из них имеются свои особенности.

Металлические трубы для котельных

Виды металлических дымоходов. Каждый тип труб должен отвечать экологическим стандартам а) одномачтовая, б) двухмачтовая, в) четырёхмачтовая, г) настенного крепления

Являются очень популярным вариантом ввиду следующих особенностей:

• легкость сборки;
• благодаря гладкой внутренней поверхности, конструкции не склонны к засорению сажей, а потому способны обеспечить отличную тягу;
• быстрота монтажа;
• если присутствует необходимость, такая труба может быть установлена с небольшим уклоном.

Советуем изучить как производится расчёт высоты дымовой трубы на нашем сайте.

Важно! Основным недостатком стальных труб является то, что их теплоизоляция через 20 лет приходит в негодность, что вызывает разрушение дымохода под действием конденсата.

Кирпичные трубы

В течение длительного времени не имели конкурентов среди дымоходов. В настоящее время сложность в установке таких конструкций заключается в необходимости поиска опытного печника и значительных финансовых затратах на покупку необходимых материалов.

При правильном обустройстве конструкции и грамотной топке, в таких дымоходах практически не наблюдается образования сажи. В случае, если такую конструкцию устанавливал профессионал, то служить она будет очень долго.

Дымовая труба, изготовленная из кирпича

Очень важной является проверка как внутренней, так и наружной кладки на правильность стыков и углов. Для улучшения тяги осуществляется напуск вверху трубы, а для того, чтобы предупредить задымление при наличии ветра используется прочный стационарный колпак.

Этот материал отлично дополнят следующие публикации:

• Обзор дымоходов для печи из различных материалов
• Правила установки дымоходов: выводим дымоходную трубу через стену

Конструкция дымовых труб котельной

Дымовой канал может быть как расположен на отопительном оборудовании, так и стоять отдельно, примыкая к котлу или печи. Труба должна на 50 см превышать высоту крыши. Размер дымохода в сечении высчитывается относительно мощности котельной и особенностей ее конструкции.

Основными конструкционными элементами трубы являются:

• газоотводящий ствол;
• теплоизоляция;
• антикоррозионная защита;
• фундамент и опора;
• конструкция, предназначенная для ввода газоходов.

Схема устройства котельной установки современного типа

Поначалу дымовой газ попадает в скруббер, представляющий собой очистительное устройство. Здесь температура дыма снижается до 60 градусов по Цельсию. После этого, минуя абсорберы, газ очищается и только после этого происходит его выброс в окружающую среду.

Важно! На эффективность работы котельной электростанции во многом влияет скорость газа в канале, а потому профессиональный расчет здесь просто необходим.

Типы дымоходов

В современных котельных электростанциях используются различные виды дымоотводов. Каждый из них имеет свои особенности:

• Колонный. Состоит из внутреннего ствола, изготовленного из нержавейки и внешней обечайки. Для предотвращения образования конденсата здесь предусмотрена теплоизоляция.
• Околофасадный. Крепится к фасаду здания. Конструкция представлена в виде рамы, имеющей газоотводящие трубы. В некоторых случаях специалисты могут обойтись и без рамы, но тогда используется крепление на анкерных болтах и применяются сэндвич-трубы, внешний канал которых сделан из оцинкованной стали, внутренний — из нержавеющей, а между ними располагается уплотнитель, толщиной 6 см.

Конструкция околофасадного промышленного дымохода

• Фермовый. Может состоять как из одной, так и нескольких бетонных труб. Ферма устанавливается на анкерной корзине, закрепленной на основании. Конструкция может быть использована в сейсмоопасных районах. Для предотвращения коррозии используется окраска и грунтование.
• Мачтовый. Такая труба имеет стяжки, а потому считается более устойчивой. Антикоррозионная защита реализована здесь в виде теплоизоляционного слоя и огнеупорной эмали. Может использоваться в зонах с повышенной сейсмоопасностью.
• Самонесущие. Это трубы типа «сэндвич», которые крепятся к основанию посредством анкерных болтов. Им свойственна повышенная прочность, что позволяет конструкциям с легкостью выдерживать любые погодные условия.

Заключение

Аэродинамический расчет дымовой трубы необходим для правильной работы котельной установки. Этот процесс включает в себя множество нюансов, начиная от мощности агрегата, и заканчивая материалом изготовления дымохода, а потому должен осуществляться исключительно опытным специалистом.

kamin-maker.ru

Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения

Для любых котельных – промышленных и бытовых, проектируется, как правило, одна, общая для всех котлов, дымоходная труба. При этом наиболее важной частью проекта является аэродинамический расчет дымовой трубы.

Материалом для нее может служить кирпич, железобетон, стеклопластик. Использование стальных аналогов, диаметром более 1м, допустимо, лишь при условии технико-экономической выгоды подобного выбора.

Перед монтажом дымовой трубы необходимо произвести ряд расчетов

Основные виды расчетов для промышленных дымовых труб

Проектирование промышленных дымовых труб требует сложных, многоступенчатых расчетов

Расчет аэродинамики трубы

Обратите внимание!

Данная часть проектирования нужна, чтобы определить минимальную пропускную способность сооружения.

Она должна быть достаточной, чтобы обеспечить беспроблемное прохождение и дальнейшее удаление продуктов сгорания топлива в атмосферу, при эксплуатации котельной в режиме максимальной нагрузки.

Следует отметить, что просчитанная неправильно пропускная способность трубы может стать причиной скопления газов в тракте либо котле.

Грамотный аэродинамический расчет дает возможность объективно оценить производительность дутьевой и тяговой систем, а также перепад давлений в воздушном и газовом трактах котельной.

Итогом аэродинамических вычислений служат рекомендации специалистов по высоте и диаметру дымовой трубы и оптимизации участков и элементов газо-воздушного тракта.

Определение высоты сооружения

Следующий пункт проекта — экологическое обоснование размера трубы, исходя из расчетов рассеивания вредных продуктов сгорания топлива в атмосфере.

Расчет высоты дымовой трубы производится, исходя из условий рассеивания выброса вредных веществ.

При этом должны соблюдаться все санитарные нормы для коммерческих и заводских предприятий, а также учитываться фоновая концентрация данных веществ.

Последняя характеристика зависима от:

• метеорологического режима атмосферы в данной местности;
• скорости потока масс воздуха;
• рельефа местности;
• температуры отводимых газов и пр. факторов.

В ходе данной стадии проектирования определяется:

• оптимальная высота трубы;
• максимальный, разрешенный объем выброса вредных веществ в атмосферу.

Прочность и устойчивость трубы

Расчеты нужны и для определения конструкции трубы

Далее, методика расчета дымовой трубы предусматривает комплекс вычислений, определяющих оптимальную устойчивость и прочность сооружения.

Данные расчеты производят для определения способности выбранной конструкции выдерживать воздействие внешних факторов:

1. сейсмической активности;
2. поведения грунта;
3. ветровых и снеговых нагрузок.

Учитываются и эксплуатационные факторы:

1. масса трубы;
2. динамические колебания оборудования;
3. температурное расширение.

Прочностные вычисления дают возможность подобрать не только конструкцию и форму ствола сооружения. Они позволяют, и произвести расчет фундамента под дымовую трубу: определить его конструкцию, глубину заложения, площадь подошвы и пр.

Тепловой расчет

Теплотехнический расчет необходим:

Расчет параметров дымовой трубы в частном доме

Чтобы определить параметры бытовой дымовой трубы, сложные расчеты не нужны

Что нужно знать при вычислениях

Чтобы определиться с параметрами дымовой трубы бытовой котельной нет необходимости производить серьезные вычисления. Достаточно воспользоваться упрощенной схемой расчетов.

Обратите внимание!

Чтобы сделать такой расчет надо знать мощность (теплоотдачу) котла или печи, иными словами: количество сжигаемого за час топлива. Данную цифру легко узнать, заглянув в паспорт оборудования.

Остальные параметры для всех бытовых конструкций примерно одинаковы:

1. температура газов на входе в трубу – 150/200º;
2. скорость их в дымоходе — не меньше 2 м/сек.;
3. высота бытовой дымовой трубы, по СНиП, должна составлять не меньше 5м от колосника;
4. естественный напор газов на 1м — не меньше 4 Па (или 0.4ммН2О)

Чтобы узнать величину самотяги, стоит учесть, что это: разность плотностей, которую имеет воздух и дымовой газ, помноженные на высоту сооружения.

Иными словами: расчет диаметра дымовой трубы зависит от количества, сжигаемого за час топлива.

Допустим, что количество сжигаемого топлива вы уже знаете, тогда объем газов на входе в трубу, при определенной температуре t, таков:

Vг = B∙V∙(1+t/273)/3600, в м³/сек.Зная скорость, с которой газы должны передвигаться в трубе, вы можете вычислить площадь (F) ее сечения:

F = π∙d²/4, в м²

А, исходя из формулы определения площади круга, можно вычислить диаметр (d) круглой трубы:

dт = √4∙B∙V∙(1+t/273)/π∙ω∙3600, в метрах.Пример расчета трубы, находим нужный диаметр

Приведем конкретный пример, как производится расчет дымовых труб бытового назначения.

Пусть это будет металлическая изолированная труба.

1. Допустим, что на колоснике топки сжигается 10 кг дров в час, имеющих влажность в 25%.
2. Тогда объем газов (V) при нормальных условиях (учитывая коэффициент избытка воздуха), нужных для горения — 10 м³/кг.
3. Температура на входе в трубу равна 150º.
4. Следовательно, Vг = (10∙10∙1.55)/3600. Произведя вычисления, получим объем газов, в 0.043 м³/сек.
5. Приняв скорость газов за 2м/сек., вычисляем диаметр трубы для дымохода:d² = (4∙0.043)/3,14∙2, получаем значение 0,027.
6.  Подставляем все цифры в формулу dт = √4∙0.34∙0.043∙(1+150/273)/3.14∙10∙3600. Сделав вычисления, получим необходимый диаметр в 0.165 м.

Определение самотяги

1. Определим, как охлаждается газ на 1 м сооружения. Зная, что сжигается 10 кг дров в час, производим расчет мощности: Q =10∙3300∙1.16, получаем цифру 38.28 кВт.
2. Тепловой коэффициент для нашей трубы равен 0.34.Значит, на один ее метр потери составят: 0.34:0.196=1,73º.
3. Поэтому, на выходе из 3 метрового ствола (из общих 5 м отнимаем 2 м печи)температура газов: 150-(1.73∙3)=144,8º.
4. Значение самотяги при определении плотности воздуха, в нормальных условияхпри 0º = 1.2932, при 144,8º = 0.8452. Производим вычисления: 3∙(1.2932-0.8452). Получаем значение естественного напора газов, равное 1,34 ммН2О. Этого волне достаточно для нормальной эксплуатации трубы.

Как вы могли убедиться, расчет трубы дымовой бытового назначения не так уж и сложен, как могло бы показаться.

o-trubah.ru

Расчет дымохода: формулы

При устройстве дымохода необходимо помнить, что большое значение имеет не только материал его изготовления, но и параметры трубы. Сам расчет дымохода включает в себя определение высоты ствола, диаметр будущей трубы, сечение, предельные температуры и объемы для газа на входе и на выходе.

Одной из важных задач при строительстве частного дома является установка в нем дымохода. Дымоход необходим, потому что через него выходят вредные продукты сгорания.

Стоит рассмотреть примеры расчетов таких дымовых конструкций для печей, отопительного котла или камина с учетом того, что изготовлены они из металла.

Классификация дымоходных систем

Дымоходы классифицируются на: кирпичные, стальные, полимерные и керамические.

Сегодня используются дымоходные системы самых различных конструкций, они могут быть изготовлены не только из традиционного кирпича, но и из керамики, металла, полимеров.

Наиболее популярными являются на данный момент металлические трубы цилиндрического сечения, так как именно они обеспечивают эффективную, правильную работу всей системы.

Классификация дымовых труб по используемым материалам включает в себя:

• кирпичные прямоугольные с толщиной стенок в один-два слоя. Сегодня все чаще встречаются комбинированные, имеющие металлические вставки в стенках;
• сборные из нержавеющей стали, состоящие из многих элементов, в том числе тройников, колен, переходников и прочего;
• керамические системы специально для котельных. У них есть один большой минус — большой вес труб, требующих установки специального отдельного фундамента под них;
• полимерные дымоходные системы являются относительной новинкой, использовать их можно для колонок, где температура газов на выходе не превышает 250 °С. Этого вполне достаточно для бытовых отопительных систем, работающих от газа.

Вернуться к оглавлению

Внутреннее сечение

Формы поперечного сечения дымоходов: а — наиболее оптимальная форма дымохода, б — хорошая форма дымохода, в — допустимая форма дымохода, 1 — места отложения сажи.

Важно при сооружении конструкции правильно определить ее сечение. Самой оптимальной формой является цилиндр, но многое зависит и от материала, из которого будет изготавливаться труба, и от конструкции печи. Рассмотрим основные формы, которые может принимать сечение:

• прямоугольные дымоходы большого размера способствуют возникновению вихрей, особенно при большой скорости тяги. То есть движение газов здесь затруднено. Сегодня такие конструкции выполняются только из кирпича, но использование их наблюдается все реже;
• для каминов прямоугольное сечение является предпочтительным, так как позволяет сохранить тепло, но площадь сечения должна быть как можно меньшей, чтобы обеспечить нормальный выход газов;
• для отопительных котлов и печей рекомендуется использовать цилиндрические дымоходы, которые позволяют обеспечить не только правильный отвод газов, но и быстрый прогрев всей системы. Тяга здесь лучше, а это оказывает положительное влияние на работу самого котла. Именно такое сечение необходимо применять для бытовой отопительной системы.

Чтобы узнать сечение дымохода, необходимо учесть множество факторов, оказывающих влияние на саму конструкцию. Подбор высоты трубы зависит от следующих параметров:

• метеорологический режим местности;
• ветровые нагрузки, то есть скорости воздушных потоков;
• рельеф;
• температура газов при входе и выходе.

При проектировании надо учесть максимальный выброс газов, который разрешен в данной местности и оптимальную высоту. Сечение дымохода из различного материала можно узнать из формулы (она приведена ниже), а нормативные показатели для выбросов лучше узнать в местных органах самоуправления.

Вернуться к оглавлению

Формулы для расчета бытового дымохода

Для расчета дымохода на сегодняшний день существуют специально разработанные программы.

Сегодня существует множество специальных программ, при помощи которых можно рассчитать бытовые дымоходы, есть и сложнейшие формулы, но применение их довольно редкое, пользуются такими расчетами преимущественно только специалисты. В быту для домашних котлов или камина можно воспользоваться упрощенной схемой.

Чтобы произвести такой упрощенный расчет, необходимо знать теплоотдачу, то есть мощность печей или котлов. Это значение выражается в количестве топлива, которое сжигается на один час работы котлов, данные эти указываются в паспорте к оборудованию.

Среди остальных параметров, которые необходимо знать, чтобы рассчитать дымовую трубу, следующие:

• температурное значение для газов при входе — 150-200 °С;
• скорость движения газов по дымоходной системе — от 2 м/с;
• высота дымоходной системы — согласно СНиП, составляет от 5 м от уровня колосника;
• уровень естественного напора газов из расчета на 1 м — от 4 Па (то есть, от 0,4 мм Н2О).

Формула расчета самотяги дымохода.

Чтобы рассчитать величину самотяги, надо разность плотностей воздуха и дымового газа умножить на высоты трубы. То есть, диаметр полностью зависит от того, какой объем топлива сжигается за час работы печи.

Представьте, что количество объема топлива уже известно, тогда расчет для объема газов, которые поступают на входе, вычисляется таким образом:

Vг = B∙V∙(1+t/273)/3600,

полученное значение определяется в м³/с.

Теперь, когда известна скорость движения газов, можно приступить к вычислению площади (сечения) для трубы, печи или камина по формуле:

F = π∙d²/4,

полученное значение определяется в м².

Зная формулу для площади круга, можно определить и диаметр для круглых дымоходных труб для камина и котлов:

dт = √4∙B∙V∙(1+t/273)/π∙ω∙3600,

полученное значение определяется в м.

Пример расчета дымохода.

Пример расчетов, каким показателям должен удовлетворять металлический дымоход:

• представьте, что в топке сжигается объем обычных дров с влажностью 25% в количестве 10 кг/ч;
• объем для газов трубы печи при нормальных условиях составляет 10 м³/кг с учетом коэффициента избытка воздушной массы;
• температура на входе трубы печи для газов равна 150 °С;
• используя формулу, произведите расчет дымохода: Vг = (10∙10∙1,55)/3600=0,043 м³/с. Это объем газов, которые поступают внутрь;
• принимая скорость газов за 2 м/c, можно произвести расчет для диаметра трубы: d² =(4∙0,043)/3,14∙2=0,027;
• теперь подставьте эти значения в формулу и получите значение для диаметра дымохода для печи или камина: dт = √4∙0.34∙0,043∙(1+150/273)/3,14∙10∙3600 получается 0,165 м. То есть, диаметр дымохода для камина составляет 0,165 м.

Вернуться к оглавлению

Теперь приступайте к расчетам по определению самотяги

• сначала необходимо узнать, как именно охлаждается газ на каждый м трубы для камина или печи. Зная, что количество сжигаемого топлива составляет 10 кг/ч, проведите расчет для мощности печи: Q =10∙3300∙1,16= 38,28 кВт;
• тепловой эффект трубы равен 0,34, то есть потери на каждый м составляют 0,34/0,96=1,73 °С;
• из общих 5 м для дымохода печи либо котлов отнимите 2 м, которые уходят к конструкции самой печи, на выходе из оставшихся 3 м ствола получается, что температура газа равна: 150-(1,73*3) =144,8 °С;
• самотяга в нормальных условиях при 0 °С составляет 1,2932, а при температуре на выходе в 144,8 — 0,8452. Выполните расчет: 3*(1,2932-0,8452) получится 1,34 мм Н2О. То есть естественный напор для газа будет составлять 1,34 мм Н2О, что допустимо для нормальной эксплуатации дымоходной трубы для бытовых котлов, камина либо печи.

При сооружении дымохода необходимо обязательно учитывать не только особенности его конструкции, но и произвести все расчеты, чтобы узнать сечение трубы, диаметр, допустимые температуры газов на выходе. Все это позволит организовать безопасную эксплуатацию, определить предельные значения. При проведении расчетов надо не забывать о том, что конструкции всех труб различаются, расчет для металлической либо кирпичной будет несколько иным.

1poteply.ru

Расчет диаметра и высоты трубы дымохода для газового котла

Прежде чем закупать материалы необходимо провести тщательные расчеты

Ниже описывается, как рассчитать дымоход для газового котла. Представлены формулы расчета сечения и мощности нагревателя. Помимо этого вы сможете поверхностно ознакомиться с видами материалов, применяемых для возведения дымоотводов и их конструкциями, а также предъявляемыми требованиями к вытяжной системы.

Для начала разберемся с материалами труб для дымохода газового котла. Кирпичные для этих целей уже давно не используют. Это связано с тем, что выделяемый при горении дым имеет относительно низкую температуру, около 150 градусов. Исходя из этого, его скорость в системе также будет невысокой. Дым успевает остынуть до температуры точки росы и по внутреннему диаметру дымохода газового котла образуется конденсат. Влага крайне разрушительно влияет на кирпич. Если и можно применить кирпичную конструкцию для вышеупомянутого вида оборудования, то только с вкладышем внутри. Самое широкое распространение получили сборные конструкции. Это металлические двухконтурные трубы и трехслойные керамические. Поэтому в качестве трубы для дымохода газового котла следует выбрать одну из них.

Требования к устройству вытяжной трубы для газового котла

• должна быть хорошая тяга;
• надежность и долговечность;
• устойчивость к коррозии;
• устойчивость вытяжной трубы для газового котла к химической агрессивной среде;
• возможность выдерживать высокую температуру.

Высота трубы зависит от сечения и мощности оборудования

В современном строительстве в качестве отводов для продуктов сгорания топлива в отопительных системах используют только дымоотводы круглой или овальной формы. На их стенках практически не оседает сажа. Также важно чтобы поверхность внутреннего диаметра трубы дымохода для газового котла была гладкой. Конструкции, имеющие квадратное сечение, более проблемные в эксплуатации. В углы набивается сажа, потом ее оттуда надо как-то доставать, это доставляет много мороки. В идеале при постоянном пользовании отопительной системой нужно два раза в год проводить осмотр вытяжной трубы для котла отопления. Он осуществляется знающим человеком, мастером. Если сечение круглое, то можно обойтись вызовом мастера лишь единожды в году.

Обязательно проводите профилактику каждый год, если речь идет о доме в котором вы проживаете постоянно. Вызовите мастера перед началом отопительного сезона. Иначе сажа, накопившись, уменьшит диаметр дымохода для газового котла.

Виды конструкций камер горения

Прежде чем перейти к расчету диаметра дымохода для газового котла, давайте разберемся с их видами. Больше имеет значение конструкция камеры горения. Камера, в которой происходит горение, может быть герметичной и нет. В случае если она не герметичная, то кислород для поддержания процесса горения поступает из помещения, в котором находиться котел. В нагревателе есть специальный воздуховод, в нижней части, через который и осуществляется подача воздуха естественным путем. Для таких систем можно монтировать только горизонтальные дымоходы. Это металлические двухконтурные и керамические сэндвич трубы. Если конструкция предусматривает использование одного дымоотвода двумя нагревателями, то минимальная высота между врезками дымоходов для газовых котлов должна быть больше полуметра. Даже если нагреватели находятся на одном этаже.

Герметичные камеры горения берут воздух с улицы. Для этого разработан специальный дымоход, который называется коаксиальный. Размеры коаксиального дымохода для газового котла значительно меньше, чем обычного. Он являет собой металлическую трубу в трубе. По внутреннему контуру дым выходит на улицу, а по наружному поступает к котлу. Чтобы поддерживать циркуляцию в верхней части нагревателя установлен вентилятор. Такой дымоход можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально.

Нормы дымохода газового котла с герметичной камерой сгорания предусматривают установку индивидуального отвода для угарного газа. Нельзя в одну коаксиальную систему подсоединить два нагревателя.

Расчет размеров дымохода для газового котла

Расчеты проводятся с целью определения необходимых параметров. Что имеет значение:

• площадь поперечного сечения;
• высота дымохода для газового котла– не меньше пяти метров, при этом оголовок должен быть выше конька крыши минимум на полметра.

От правильного расчета диаметра дымохода зависит тяга

Рассмотрим два возможных варианта расчета диаметра дымохода для газового котла. Первый вариант – это когда у вас есть нагреватель и к нему нужно рассчитать сечение дымоотвода. Здесь все очень просто. Вентиляция по размеру должна быть не такой же, как и патрубок кола. Просто измерьте отверстие для выхода дыма в верхней части нагревателя и дело сделано. Если же вы не можете это сделать, так как его нет в наличие, например, когда вы его заказали и ждете доставку, сечение можно рассчитать исходя из мощности газового оборудования. В любом случае вам будут известны его характеристики. Чтобы рассчитать площадь поперечного сечения дымоотвода нужно мощность нагревателя в кВт умножить на 5,5. Результат будет вычисляться в сантиметрах квадратных.

Перед тем как рассчитать диаметр дымохода для газового котла, ознакомьтесь с паспортом нагревателя. Для расчета берите не тепловую, а паспортную мощность. К примеру, у агрегата с паспортной мощностью в 1.5 кВт, тепловая может достигать 38 кВт. Вставляйте в формулу меньшее значение, иначе ужаснетесь от полученного результата.

В случае если нужно подключить два газовых нагревателя в один дымоход, а это допускается нормами пожарной безопасности, следует брать в расчет суммарную мощность обоих агрегатов.

Второй вариант – это когда уже есть дымоотвод. Рассчитывать диаметр вытяжной трубы газового котла не нужно, так как его можно просто замерять. А вот узнать степень производительности оборудования, которое подойдет для этой системы, можно по формуле:

Если расчеты диаметра трубы дымохода для котла выполнены неправильно, вытяжка не будет работать так, как должна. Больше половины пожаров начинаются из-за неисправности дымоотвода. Отнеситесь к этому со всей серьезностью.

Внутренний размер трубы дымоотвода должен быть либо таким, какой диаметр отверстия для дымохода у газового котла, либо немного больше. Увеличение сечения, конечно, повлияет на тягу, но она будет, и угарный газ не попадет в помещение.

Правила устройства дымоходов для газовых котлов

Чтобы в системе была хорошая тяга, надо соблюдать следующие технические требования при монтаже конструкции из двухконтурных труб:

1. сборка осуществляется от нагревателя;
2. дымовой канал должен быть ровным;
3. по всей длине дымохода для газового котла не должно быть изгибов;
4. чтобы была хорошая тяга он должен быть не меньше пяти метров в высоту;
5. допускается два изгиба под углом в 45 градусов и один под прямым углом. При этом эти отрезки должны быть не больше одного метра;
6. конструкция должна быть жесткой, для этого ее крепят к стене на определенном расстоянии;
7. зонт должен возвышаться над коньком крыши хотя бы на 50 см;
8. не стоит пренебрегать установку дополнительных элементов, таких как накопитель влаги, очиститель и оголовок.

Части металлической сэндвич трубы в местах соединения скрепляются заклепками. Дополнительно можно надеть хомут, чтобы скрыть крепеж. Там, где конструкция проходит сквозь стены и перекрытия, устанавливается металлический экран. Это квадратный лист жести с круглым отверстием посередине. В образовавшуюся пустоту между теплой обшивкой дымоотвода и материалом перекрытия укладывается специальная термостойкая вата. Она похожа на минеральную вату, а с обеих сторон на нее наклеена фольга.

utepleniedoma.com

Устройство и расчёт дымохода твердотопливного котла

Обустройство автономного отопления в частном доме или на даче и установка твердотопливного котла неразрывно связана с необходимостью отвода продуктов сгорания.

Важнейшей задачей является правильное проектирование этого элемента системы. Поэтому высоте, диаметру, конфигурации и проходному сечению дымохода необходимо уделить внимание ещё на этапе приобретения котла. Это параметры, напрямую влияющие на срок службы конструкции и качество её работы.

Почему происходит разрушение

Управляющая автоматика включает отопительный котёл с определённой периодичностью, обеспечивая максимально эффективное функционирование всей системы. По этой причине труба, отводящая дым, не всегда находится под тепловым напряжением. Постоянные температурные перепады приводят к постепенному разрешению конструкции.

Имеют место и другие, крайне неблагоприятные факторы:

Продукты сгорания содержат большой процент водяных паров. Такое явление характерно для любого вида топлива! Конденсат может замерзать при низких температурах, повреждая кирпичную кладку трубы. Или являться причиной интенсивной коррозии металлической конструкции.

Современные топливные агрегаты обеспечивают относительно невысокую температуру дыма (до 130 градусов). Он быстро остывает на выходе, что приводит к оседанию влаги на внутренних стенках и скоплению в этой области сажистых отложений.

При таких условиях эксплуатации в относительно скором времени ухудшается тяга. Если дымоход был спроектирован неправильно, может образоваться угарный газ. А это прямая угроза жизни для жильцов. При неправильно выбранной высоте конструкции смолистые отложения настолько значительны, что чистку от сажи приходится проводить очень часто.

Поэтому основная задача для хозяев:

• правильно выбрать материал для конструкции;
• рассчитать оптимальную конфигурацию;
• и определить размеры проходных сечений.

Основные параметры

При составлении проекта следует ориентироваться:

• на тепловую производительность;
• и на конструкцию топливного агрегата.

Многие производители в инструкции, прилагаемой к каждому котлу, дают специальные таблицы, упрощающие расчёты и позволяющие сориентироваться в параметрах дымохода.

Например, для дымоотвода из стали даются такие параметры:

Для установки используется две основных схемы – вне дома (наружный дымоход) и внутри здания (внутренняя конструкция):

Примеры монтажа

Какие материалы подходят

Для сооружения дымоотвода может использоваться не только жаропрочная сталь, но и другие современные материалы.

Как выглядит дымоход в сборке

Жаропрочное стекло относится к элитным строительным материалам – его стоимость выше, чем, например, у керамики. Но при этом конструкция, сооружённая из стекла, даже при относительно небольшой высоте эффективно удаляет дымовые газы и обладает небольшим коэффициентом тепловых потерь.

Керамика считается наиболее долговечным материалом (изготовлена на основе вулканической пемзы), доступным по цене многим хозяевам. Это идеальный выбор для топливных агрегатов длительного горения. Конструкция состоит из трёх слоёв: из керамической трубы, минерального утеплителя, облицовки из огнеупорного кирпича. Легко выдерживает температуры до 900 градусов. Обладает идеально гладкой внутренней поверхностью, препятствующей образованию сажи. Срок эксплуатации до 30 лет.

Сэндвич-панели – современный материал, всё чаще использующийся для наружных дымоходов. Такая труба не нуждается в дополнительном утеплении, не способствует оседанию сажи и образованию конденсата. Но при этом имеет относительно непродолжительный срок службы (в среднем 10-15 лет).

Сталь – классика, традиционно используемая в отопительных системах. Нержавейка обладает длительным сроком службы, доступной ценой, высокой термоустойчивостью (до 700 градусов), возможностью корректировки конфигурации (можно убрать или добавить новый элемент).

Бюджетным вариантом является огнеупорный шамотный кирпич. Этот материал десятилетиями использовался для печей. Поэтому его часто применяют и для твердотопливных котлов. Но в случае с котлами это не очень удачный выбор – дымоход прослужит относительно недолго.

Еще один пример неудачного выбора – асбестовые трубы. Они крайне неустойчивы к внешнему воздействию. Как только начинается разрушение, в воздух попадают мельчайшие канцерогенные частицы, опасные для человеческого здоровья. Известны случаи, когда труба, промокшая от атмосферных осадков, попросту разрывалась при включении котла и разлеталась на мелкие осколки.

Расчёты

Спроектированный дымоотвод должен обеспечивать хорошую тягу (естественную эвакуацию дыма через трубу). Поэтому важно, чтобы конфигурация имела горизонтальный и вертикальный участок.

Чтобы определить тягу необходимо:

• выбрать высоту с учётом диаметра сечения и мощности отопительного агрегата;
• рассчитать тягу по формуле – (суммарная длина трубопровода + высота) умножить на (1,205-0,95).

Примечание:

• 0,95 кг на куб. метр – плотность отводимых газов;
• 1,205  кг на куб. метр – плотность воздуха для бытовых условий эксплуатации котла;

Плотность отводимых газов можно скорректировать по таблице с учётом фактической температуры наружного воздуха:

Пример расчёта. Условия: температура наружного воздуха -10, высота дымохода 5 м, общая длина трубопровода 5 м, мощность котла 20 кВт.

Расчёт по формуле: (5+5)х(1,205-0,96). Тяга равна 2,15 мм. в. ст. Результат нужно скорректировать с учётом того, что 1 Па равен 0,102 мм. в. ст. Полученное значение 21,08 Па будет соответствовать нормативным требованиям для выходного сечения не менее 180 мм.

Сборка

Конструкция дымоотвода устанавливается на котёл при помощи переходников или напрямую. Стыки обрабатываются термостойким герметиком.

Затем собираются все части дымохода. Производится их крепление к стене или крыше с помощью строительных растяжек (труба должна возвышаться над коньком на 1 метр).

На верхний конец трубы устанавливается дефлектор и искрогаситель (он важен для кровли, выполненной из горючих материалов).

Элементы для сборки

Важные моменты

Поперечное сечение должно соответствовать площади поперечного сечения патрубка отопительного котла и не быть меньше этого значения (это ухудшает тягу и повышает риск заброса угарного газа в жилые помещения).

Основная часть дымоотвода должна быть установлена строго вертикально. При этом его горизонтальный участок не может быть длиннее 1,3 метра.

Монтаж может осуществляться двумя способами:

1. Детали вставляются одна в одну, с учётом направления стекания конденсата. Такая конструкция подходит, если нет отдельного сборника влаги. Если он присутствует, часть трубы до сборника устанавливается «по конденсату», а остальная – «по дыму».
2. Детали монтируются с учётом направления движения дыма. Такая сборка называется монтажом «по дыму».   

Если сборка и расчёты проведены правильно, при работе котла будет слышен равномерный гул. Он указывает на высокий КПД отопления. В этом случае можно частично перекрыть шибер, отрегулировав скорость отведения продуктов горения.

heatheat.ru

Смотрите также

• 
  Муфта на котел
• 
  Lynx газовый котел
• 
  Котел на обработке
• 
  Котел настенный термона
• 
  Электрический котел водонагреватель
• Слесарь по котлам
• Розжиг горелок котла
• 
  Котел protherm 18
• 
  Котел мимакс 20
• 
  Топливный насос котла
• 
  Отопительно варочная котлы