Дымоход на первый взгляд кажется простой конструкцией. По сути, это кирпичный столб с каналом внутри для вывода продуктов сгорания. На практике его размеры и устройство определяют, будет ли вообще функционировать печь, так как именно дымоход ответственен за тягу.

Материал

Размер дымохода, без сомнений, зависит от материала, из которого он изготовлен, а последний подбирается в соответствии с отопительным прибором и температурой сгорания топлива.

Печь в частном доме относят к категории твердотопливных котлов – уголь, дрова, а, значит, материал дымохода должен быть готов к действию топочных газов при температуре в 500–800 С и кратковременному повышению нагрева до 1000 С. Подходят для этого только жаропрочные материалы.

• Кирпичный – огнеупорный, конечно. Выдерживает постоянную температуру до 900 С, довольно долго нагревается и долго отдает тепло, что для дымохода, проложенного внутри здания, является достоинством. Из-за этого же свойства не подходит для котлов с низким КПД и газовых.
• Нержавеющая жаростойкая сталь – использовать нужно изделие именно из указанной категории несмотря на более высокую стоимость. Во-первых, такая марка действительно выдерживает нагрев до 800 С, во-вторых, устойчива к действию кислот и конденсата.
• Стеклянный – изготавливается из огнеупорного стекла, отличается прекрасными эксплуатационными характеристиками, однако сложен в монтаже и имеет приличную стоимость. Такой вариант используют для каминов.
• Керамические – рассчитаны для работы при температуре до 1200 С, стойкие к действию конденсата, химически инертны. Являлись бы самым популярным вариантом печной трубы в частном доме, если бы не более высокая стоимость.

На выбор материала влияет и характер топлива. Бурый уголь, каменный, древесина разной породы имеют разную теплотворность. Кроме того, выделяет разное количество сажи, копоти и кислотных ангидридов.

Форма сечения

Диаметр печной трубы – величина несколько условная, так как при сооружении кирпичной печи, дымоход по умолчанию тоже устраивают кирпичный. Однако внутри него теперь чаще размещают металлическую или керамическую трубу для улучшения его характеристик.

Однако с решением таким спешить не стоит и вот почему.

• Прямоугольное сечение провоцирует образование завихрений. Дым поднимается по спирали, часть его, оказавшись в углах, замедляется и образует отдельное завихрение. Это ухудшает тягу, поэтому для котла, нуждающегося в хорошей тяге, этот вариант не рационален.
• Однако для печей и каминов в доме, работающих на дровяном топливе, картина складывается иная. Очень уж хорошей тяги здесь не нужно, и даже наоборот: за это дополнительное время дым отдает больше тепла и помещение лучше и быстрее прогревается. Таким образом можно даже скомпенсировать недостаточное количество дымооборотов.

Для печей считают оптимальным дымоход с квадратным или прямоугольным сечением. А чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики, применяют различные виды футеровки.

Диаметр дымохода в доме

Какого диаметра должна быть печная труба зависит от формы сечения и мощности печи. Если используются готовые промышленные изделия, то, как правило, в инструкциях к ним прилагаются специальные таблицы, где указывается требуемая площадь сечения в зависимости от мощности котла и его размеров. Если таковой нет, используют общие рекомендации. При устройстве древесной печи, где максимально сильная тяга необязательна, расчеты могут быть приблизительными.

• Внутренний диаметр печной трубы определяет площадь топки. Длина и ширина сечения должны быть пропорциональны относительно длины и ширины топки в соотношении 1:1,5. Касается это и формы сечения, соответственно.

• Площадь сечения не может быть меньше площади поддувала – это обязательное условие.
• Мощность топки при прочих равных условиях также влияет на диаметр. Если теплоотдача устройства составляет менее 300 ккал/час, размеры сечения должны быть не менее 140*140 мм.
• Какой диаметр печной трубы частного дома необходим, зависит еще и от устройства отопительной камеры. Если она открытая – камины и печи с открытыми каминами, то обустраивается в основном дымоходами круглого сечения – здесь крайне важна хорошая тяга. В этом случае диаметр определяется иначе: как 1: 10 по отношению к площади топки. На фото – устройство печной трубы.

Необходимо учитывать, что внутренний и внешний диаметры печного дымохода – величины разные. Для металлического или керамического дымоотвода оба параметра являются постоянными. Кирпичная труба несколько сложнее: при проходе через перекрытие она расширяется, но при этом ее внутренние размеры должны оставаться неизменными.

Вопрос о том, как рассчитать диаметр дымохода, сам по себе провокационный. Сразу хочется спросить в ответ - А зачем? Но мы не будем этого делать. Любой покупной котел, камин, газовый конвектор имеют выход для продуктов сгорания, который действительно чаще всего круглый. А сюда уже подключается дымоход из стали, либо опосредованно, из керамики, стекла или асбоцемента. Поэтому, собственно, расчет диаметра дымохода не требуется. Он уже задан самой конструкцией устройства. Нельзя брать трубы меньше выходного размера, а больше - просто не стоит. Понадобится редуктор, а это лишние траты, и никому не нужно. Лучше побеспокойтесь о том, чтобы начальный участок над прибором отопления был вертикальным. В крайнем случае допускается ставить укос под углом порядка 45 градусов, который уже заходит в трубу, встроенную в стену или вынесенную.

Когда может потребоваться рассчитать сечение дымохода

• порядовка печи;
• порядовка камина;
• порядовка барбекю и все в том же духе.

С высокой степенью вероятности что-нибудь нужное и отыщется. Например, тот печник из Ижевска на своей сайте osnovaremonta.ru приводит сотни готовых конструкций, которые только и ждут, чтобы их воплотили в жизнь. Мы не знаем, почему ресурс имеет такое странное звучание адреса, но там на самом деле полно полезных видео, которые покажут, как делать кладку в том или ином случае. Обратите внимание, что осуществляется аккуратная перевязка швов, объясняется, как делить кирпич, сколько понадобится половинок, четвертинок и прочих кусочков. Это просто отличный курс. Причем выбор действительно велик.

Мы взяли из ресурса наиболее интересные с нашей точки зрения моменты с тем, чтобы читатели утруждали себя поиском, только заранее подготовившись. На диаграмме, которая приведена ниже, целиком и полностью указываются правила выбора площади сечения дымохода самых разных конструкций. Неприменимо это только к закрытым системам, где воздух поступает отдельно, например, с улицы. Но в этом случае проще всего использовать принудительное нагнетание кислорода, как в конденсационных котлах, или скопировать существующую заводскую конструкцию.

В самом верху графика показаны три типа сечения:

1. Круглое.
2. Квадратное.
3. Прямоугольное.

1. На оси абсцисс мы видим некое отношение, которое получается в результате деления площади дымохода на площадь портала. Чтобы получить проценты, следует помножить частное на 100.
2. По вертикальной оси поставлена минимальная высота трубы, при которой конструкция будет состоятельной.

Пример расчета сечения дымохода и выбор его формы

Допустим, у нас имеется камин. Портал которого имеет в высоту 8 кладок, а в ширину 3 кладки. Это в сантиметрах получается примерно 75 х 58 см. При этом размер канала равен по площади как раз кирпичу. Что составляет 12,8 х 25,8 см. Мы обращаем внимание, что габариты могут быть различны у изделий отдельных заводов, поэтому данные уточните перед кладкой, рассмотрев досконально порядовку и взяв реальные размеры. Теперь займемся математикой:

1. Буквой Fобозначается площадь портала камина, она равна 75 х 58 = 4350 квадратных сантиметров.
2. Малой буквой fобозначается площадь сечения дымохода, имеется в виду его внутренняя проходная часть. Это составит 12,8 х 25,8 = 330,24 квадратных сантиметра.

Например, предполагается строить двухэтажный особняк, который имеет высоту от камина до колпака трубы 11 метров. В этом случае отношение площадей в процентах должно быть не ниже 8,4%. Поскольку дизайн менять едва ли захочется, то подбираем подходящий диаметр дымохода для камина. В частности, площадь трубы будет равна:

f = Fх 0,085 = 370 см2, откуда находим уже диаметр:

D= √4 х f / П = √4 х 370 / 3,14 = 21,7 см.

1. Стекло.
2. Керамика.
3. Сталь.
4. Асбоцемент.

Пример конструкции дымохода для газового покупного камина

Оптимальный диаметр дымохода для камина уже указан в паспорте. На задней стенке или сверху имеется патрубок под установку стандартного сечения. А как же быть с высотой трубы? А никак, производитель и так все сделал, чтобы устройство работало. Просто соблюдайте рекомендации по монтажу, которые идут в инструкции по эксплуатации. Обычно это касается прямого вертикального участка над устройством отопления. Чаще всего регламентируется минимальная протяженность. Если это правило нарушить, то и тяга исчезнет. Продукты сгорания пойдут в комнату. Что касается котлов, то у них чаще всего совмещенная вытяжка. Это когда имеется коаксиальный трубопровод, обычно по внешней трубе заходит воздух, а по внутренней удаляются продукты сгорания.

Диаметр дымохода для газового котла жестко задан. Пока кислород движется в сторону топки, он еще успевает и немного нагреться, что в целом увеличивает КПД устройства. Конденсационные котлы действуют несколько иначе. У них раздельная вытяжка чаще всего. При этом воздух принудительно нагнетается с улицы вентилятором, а продукты сгорания охлаждаются на теплообменнике, по которому идет, например, вода, пока из потока не удаляется большая часть конденсата. Считается, что это происходит примерно на границе 30 ºС. Сие не значит, что можно не утеплять трубу совсем, но опасность забивания прохода ледяной пробкой действительно падает.

Диаметр дымохода для твердотопливного котла рассчитывается конструкторами и несет в себе наименьшую опасность. Хотя перегонка угля или дерева (если они сырые) при низких температурах тоже дает мало приятного. Мы уже говорили о том, что такое креозот, и почему лучше с ним не сталкиваться напрямую. Какой должен быть диаметр дымохода, понятно, но есть еще один нюанс: на проходе этажей следует делать распушку печной трубы. Это такое утолщение из кирпича, которое уменьшает диапазон колебаний и значение температуры в точке соприкосновения с перекрытием. В случае дымохода из стали применяется короб, который заполняется, например, керамзитом. Допускается при помощи переходников в этом месте вставлять один сегмент утепленного варианта, наподобие Вулкан.

Диаметр трубы для дымохода бани не так важен, потому что топка обычно закрытая (из соображений безопасности), а приточный канал выходит на улицу. Гораздо больше внимания следует уделить правильному соединению труб. В широкую верхнюю часть трубы вставляется узкая последующей. Так обеспечивается отсутствие протекания креозота в трубную емкость для воды. Да и просто дышать станет проще.

Мы надеемся, что ответили на вопрос, как рассчитать диаметр трубы дымохода. При прокладке по этажам обратите внимание, что при значительных потерях тепла за счет тонкой стали конденсат может образовать ледяную пробку на выходе. В то же время встроенный в стену дымоход также не является лучшим вариантом, потому что много тепла отдается атмосфере. Применяйте вынесенные конструкции. Расстояние от дымохода до стены составляет порядка 40 см, материалом служит асбоцемент или сталь. Об ограничениях того и иного варианта читайте выше.

На этом на сегодня все, задавайте вопросы в комментариях. Мы прощаемся ровно до следующего раза!

Warning : Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/a169700/data/www/сайт/wp-content/plugins/wp-creator-calculator/wp-creator-calculator.php on line 2777

Дымоход для печи своими руками может быть возведен в том случае, если под рукой будет схема его кладки, а сам домашний мастер обладает хотя бы минимальными навыками в работе каменщика. Возведение этого отдела требует не менее серьезного подхода, чем , так как от качества его кладки будет зависеть эффективность отопления, безопасность проживающих в доме, общий срок эксплуатации всего отопительного сооружения.

Работая над дымоходом, необходимо помнить, что его внутренние поверхности должны быть такими же аккуратными и ровными, как и внешние, так как это фактор напрямую влияет на создание хорошей тяги.

Дымоходные трубы разделяются на типы в зависимости от места их установки относительно самой печи. Так, они бывают коренными, насадными и стенными.

• Самой распространенной конструкцией кирпичной дымоходной трубы является насадная. Она устанавливается непосредственно сверху отопительного прибора и является его продолжением. Такие дымоходы часто ставят при строительстве отопительной или банной печи .

• Вторым по популярности идет коренной дымоход. Эта разновидность трубы отличается тем, что устанавливается рядом с печью или входит в ее конструкцию и размещается с одной из ее сторон.

Коренные трубы могут быть установлены как для кирпичных, так и для чугунных печей. Кроме того, одну коренную конструкцию часто используют для нескольких отопительных приборов. Например, в двух или трехэтажном доме один дымоход пропускают через все этажи и подключают к нему печи. Если планируется использовать трубу таким образом, то в этом случае, должен быть произведен точный расчет её параметров, иначе будет отсутствовать нормальная тяга, а значит, снизится и эффективность работы печей, повысится риск проникновения в помещения продуктов сгорания.

• Стенная труба встраивается в капитальные внутридомовые или наружные стены. Но, в последнем случае, стенки дымохода придется очень хорошо утеплять, так как в связи с большой разницей внешних и внутренних температур, внутри канала будет активно собираться конденсат, который значительно ухудшит работу печи, снижая тягу и способствуя быстрому зарастанию дымохода сажей.

Следует отметить, что хотя эта конструкция выделена отдельным видом, она может быть как коренной, так и насадной.

Конструкция кирпичной дымоходной трубы

Дымоходная труба имеет несколько отделов. Чтобы разобраться в ее принципиальной конструкции, в качестве примера можно взять строение насадной трубы, так как чаще всего именно ее выбирают инженеры-разработчики, составляя схемы-порядовки печей .

Итак, конструкция насадной трубы с проходом ее через чердачное перекрытие и стропильную систему, включает в себя следующие отделы и элементы:

1 – Металлический колпак или зонт. Он может иметь разнообразные формы, но его функция всегда заключается в защите внутреннего пространства дымохода от проникновения атмосферных осадков различного вида, а также пыли и грязи.

2 – Оголовок трубы состоит из выступающих наружу кирпичей, которые защитят шейку конструкции от дождевых капель, которые будут стекать по защитному колпаку. Металлический зонт закрепляется, в том числе, и на выступающие части оголовка.

3 – Шейка трубы.

4 – Зацементированная или иначе гидроизолированная наклонная поверхность выдры, предназначенная для отвода попавшей на шейку трубы воды.

5 – Выдра. Эта часть конструкции имеет более толстые стенки, чем шейка трубы. Выдра должна располагаться в месте прохода дымохода через стропильную систему и кровлю. Толстые стенки выдры защитят горючие материалы обрешетки под кровлей от перегревания.

6 – Кровельный материал.

7 – Обрешетка стропильной системы.

8 – Стропила.

9 – Стояк трубы. Этот отдел находится в чердачном помещении дома.

10 – Распушка. Эта часть дымохода начинается под потолком внутри помещения дома, проходит через чердачное перекрытие и заканчивается на чердаке, чуть выше или вровень с балками перекрытия. Распушка, так же, как и выдра, имеет более толстые стенки, чем шейка и стояк трубы. Повышенная толщина также защищает от перегревания деревянные балки и другие горючие материалы чердачного или межэтажного перекрытия.

Следует отметить, что в некоторых случаях вместо распушки на ее месте вокруг трубы монтируется металлический ящик, заполняемый негорючими материалами, такими, как песок, вермикулит или керамзит. Функциями этой прослойки, имеющей толщину в 100÷150 мм, также является защита горючих материалов перекрытия от перегревания.

11 – Балки перекрытия.

12 — Изоляция, которую чаще всего делают из асбеста, в любом случае необходима для создания противопожарной безопасности, так как стенки дымохода будут соприкасаться с древесиной балок перекрытия и другими материалами, из которого состоит перекрытие и потолок.

13 – Дымовая задвижка, находящаяся в помещении, в верхней части трубы, позволяющая регулировать интенсивность отводимых потоков нагретого воздуха и продуктов горения.

14 – Шейка трубы, которая начинается на верхней части печи - перекрыше.

Расчеты параметров дымоходной трубы

Принцип работы дымоходной системы заключаются в движении воздушных масс из топочной камеры к выходу на улицу, то есть от нижней точки в верхнюю. Это процесс происходит посредством создания тяги, которая возникает в связи с перепадами температур и давления. Именно благодаря всем этим факторам и осуществляется нормальное функционирование дымоходной системы.

Для создания оптимальных аэродинамических процессов, размер канала трубы должен соответствовать мощности печи, которая, в свою очередь, во многом зависит от размера топки. Поверхности внутреннего дымоходного пространства должны иметь гладкие стенки, по которым воздушные потоки будут скользить свободно без завихрений, и благодаря этому не будет создаваться обратной тяги. Именно поэтому достаточно часто в кирпичный квадратный дымоход встраивается вкладка из круглой керамической трубы, имеющей абсолютно гладкую поверхность и не имеющую внутренних углов.

Размер в сечении

В связи с упомянутыми факторами, нужно очень тщательно просчитать внутренний размер дымохода, при этом учитывая его длину, так как чем больше этот параметр, тем выше в трубе тяга.

Большое значение для создания нормальной тяги и качественного функционирования прибора отопления имеет и соответствие параметров дымоходного прохода и мощности , а также размер и количество каналов, предусмотренных конструкцией и проходящих внутри печи.

Если параметры внутренних размеров дымохода в сечении будут превышать расчетную величину, то это приведет к быстрому остыванию в нем нагретого воздуха и возникновению конденсата, а значит, и снижению тяги. В этом случае будет нарушен необходимый баланс, и остывающие в верхней части трубы потоки могут вернуться вниз, создавая задымление в комнате.

Размер дымоходного отверстия рассчитывается следующим образом:

• Размер дымохода камина с открытой топкой примерно соответствует пропорциям 1:10 (сечение дымохода (f) / площадь окна топки (F)). Эта формула в целом действует как для квадратного или прямоугольного, так и цилиндрического типа трубы, но не напрямую, а с учетом формы сечения канала и общей высоты дымохода.
• Размер дымохода печи с закрытой топочной камерой имеет пропорции 1:1,5. В том случае, когда теплоотдача отопительного сооружения составляет меньше 300 ккал/час, то сечение обычно имеет размер 130×130 мм или полкирпича (не менее). При проведении расчетов нужно учитывать, что размер сечения дымохода не должен быть меньше входного отверстия поддувала.

При расчете каминного дымохода можно воспользоваться следующей таблицей.

Обратите внимание на прямую зависимость сечения дымохода не только от параметров топки, но и от высоты трубы. Наверное, иногда при расчетах будет целесообразнее отталкиваться именно от этого параметра. Например, совершенно нелепо будет выглядеть труба высотой 11 метров на одноэтажном загородном доме.

Та же зависимость, но более точно представленная в виде графика.

Допустим, необходимо просчитать сечение дымоходной трубы для камина с топкой, размеры окна которой составляют 500×700 мм, то есть общая площадь – 0,35 м² . Предполагается, что на здании допустима труба общей высотой 7 метров.

• Смотрим по графической схеме:

— для круглого сечения дымохода оптимальное соотношение f / F = 9,9% ;

— для квадратного – 11,1% ;

— для прямоугольного – 11,7% .

• Несложно вычислить оптимальную площадь сечения канала дымохода:

— круг: 0,35×0,099 = 0,0346 м² ;

— квадрат: 0,35 × 0,11 = 0,0385 м² ;

— прямоугольник: 0,35 × 0,117 = 0,041 м² .

• Теперь, используя простейшие геометрические формулы, несложно привести площади к линейным размерам:

— диаметр круглой трубы: d = 2×√S/π = 2×√0.0346/3.14 ≈ 0.209 м = 210 мм .

— сторона квадратной трубы: а = √S = √0,0385 ≈ 0,196 м = 196 мм .

— у прямоугольника могут быть различные варианты – например 0,130 × 0,315 м или 130 × 315 мм .

Намного проще окажется расчет, если воспользоваться расположенным ниже калькулятором, в котором уже заложены все упомянутые зависимости.

Свернуть

От оптимального размера сечения и высоты дымохода зависит экономичность и производительность работы печи. Правила СНиП и несколько вариантов расчета помогут вам правильно подобрать размер для дровяной печи в доме.

Зачем нужно знать диаметр?

Новички не понимают, какое значение имеет сечение дымохода для печи и почему так важно правильно провести расчеты не только внутреннего размера, но и высоту трубы. При разработке индивидуального проекта для автономной системы отопления жилого или производственного помещения, от точности данных зависит уровень тяги и производительность агрегата.

Неопытные строители могут сделать трубу с большим или недостаточным сечением. В любом таком варианте работа отопительного прибора нарушается, и вы просто выбрасываете деньги на ветер. Для оптимальной работы системы отопления дома важно провести точный расчет и ознакомится с рекомендациями нормативных документов.

Важно! Противопожарная безопасность дома, производительность работы, комфортная температура – решение всех этих вопросов зависит от правильного определения размеров и длины дымовой трубы.

Какой должен быть диаметр дымохода для печи?

Размер печной трубы можно рассчитать несколькими способами. Самый простой – определение сечения дымохода в зависимости от размеров топочного отсека. Расход твердого топлива определяется по этой характеристике, а исходя из этих данных можно определить объем отработанных газов.

Если у вас открытый вид топки и дымоход изготовлен из стальной круглой трубы – эти величины должны находиться в пропорции 10 к 1. Для примера – габариты топочной камеры 50/40. Такая печь должна оборудоваться дымоходом, сечением 180 мм.

Если изготавливаем трубу из кирпича, ее внутренний размер должен превышать размер дверцы зольника или поддувала в полтора раза. Минимальный размер квадратной полости для удаления газов – 140/140 мм.

Способы расчетов

Точный метод + формула

Рассчитать дымоход для печки, занятие не для новичков. Такую работу лучше доверить профессионалам. Но если вы решили рассчитать этот параметр самостоятельно вам понадобится знание основных данных и нескольких формул:

• В – коэффициент скорости сгорания твердого топлива. Это значение определяется исходя из данных таблицы №10 ГОСТа 2127;
• V – уровень объема сжигаемого топлива. Эта величина указывается на бирке промышленного прибора;
• Т – уровень нагрева отводящихся газов в месте выхода из дымохода. Для дровяных печей — 1500.

1. Общей площади дымохода. Ее высчитывают исходя из соотношения объемов газов, это значение обозначается «Vr» и скорости их продвижения в трубопроводе. Для бытовой печи, работающей на дровах, это число равно – 2 м/сек.
2. Диаметр круглой трубы высчитываем по формуле — d² = (4 * Vr) / (π * W), где W – это скорость продвижения газов. Все расчеты лучше выполнять на калькуляторе и внимательно вносить все величины.

Рассчитываем оптимальную величину тяги

Эта операция выполняется для контроля над расчетами оптимальной высоты и сечения дымохода. Такой расчет можно проводить по 2 формулам. Основную, но сложную мы приведем в этой главе, а основную, простую формулу приведем при выполнении пробного расчета данных:

• С – это постоянный коэффициент, равный для печей на дровах 0,034;
• литера «а» — величина атмосферного давления. Величина естественного давления в дымоходе – 4 Па;
• высота дымохода обозначается буквой «h».
• Т0 – средний уровень температур атмосферы;
• Тi – величина нагрева отработанных газов при выходе их из трубы.

Пример расчета сечения дымохода

Принимаем за основу:

• буржуйка работает на твердом топливе;
• в течение 60 минут в печи сгорает до 10 кг дров лиственных пород деревьев;
• уровень влажности топлива – до 25%.

Еще раз приведем основную формулу:

Расчет проводим в несколько этапов:

1. Выполняем действие в скобках — 1+150/273. После вычислений получаем число 1,55.
2. Определяем кубатуру выходящих газов – Vr= (10*10*1,55)/3600. После вычислений получаем объем, равный 0,043 м 3 /сек.
3. Площадь трубы дымохода – (4*0,043)/3,14*2. Расчет дает значение – 0,027 м 2 .
4. Берем квадратный корень из площади дымохода и высчитываем его диаметр. Он равен 165 мм.

Теперь определяем величину тяги по простой формуле:

1. По формуле расчета мощности высчитываем эту величину – 10*3300*1.16. эта величина равна – 32,28 кВта.
2. Рассчитываем уровень потерь тепла на каждом метре трубы. 0,34*0,196=1,73 0 .
3. Уровень нагрева газа на участке выхода из трубы. 150-(1,73*3)=144,8 0 .
4. Атмосферное давление газа в дымоходе. 3*(1,2932-0.8452)=1,34 м/сек.

Важно! Используя данные вашей печи, вы сможете самостоятельно выполнить расчет, но для подстраховки лучше проконсультируйтесь со специалистами. От правильности расчета зависит безопасность вашего жилья и экономичность работы нагревательных приборов.

Шведский метод расчета

Размер дымохода для печи можно выполнить и по такой методике, но основное назначение шведского метода – расчет дымоходов каминов с открытой топкой.

В этой методике для расчета не используется величина топочного отсека и объем воздуха в нем. Для определения правильности расчета используется график:

Здесь важно соответствие соотношения площади топочного отсека («F») и отверстия дымоотводящей трубы («f»). Для примера:

• габариты топки 770/350 мм. Высчитываем площадь отсека – 7,7*3,5=26,95 см 2 ;
• размер дымохода 260/130 мм, площадь трубы – 2,6*1,3=3,38 м 2 ;
• высчитываем соотношение. (338/2695)*100=12,5%.
• смотрим в нижней части таблицы величину 12,5 и видим, что расчет длины и диаметра произведен правильно. Для нашей печи необходимо построить дымоход, высотой 5 м.

Разберем еще один пример расчета:

• топка 800/500 мм, ее площадь – 40 см 2 ;
• сечение дымохода 200/200 мм, площадь равна 4 см 2 ;
• рассчитываем соотношение (400/4000)*100=10%.
• по таблице определяем длину дымохода. В нашем случае, для круглой сэндвич – трубы она должна быть 7 м.

Что делать если сечение дымохода квадратное?

Цилиндрические дымоходы, особенно после появления сэндвич – труб самые распространенные виды устройств. Но при строительстве кирпичной печи приходится выкладывать квадратную или прямоугольную форму.

В таких дымоходах образуются завихрения, препятствующие нормальному прохождению отработанных газов и уменьшающие тягу. Но для дровяных печей или каминов – прямоугольные трубы остаются самой востребованной формой. В таких устройствах не требуется повышенный уровень вытяжки отработанных газов.

Расчет дымохода для дровяной печи с квадратным или прямоугольным сечением производится с учетом соотношения размеров трубы к габариту поддувального отверстия на печи. Такая пропорция – 1/1,5, где 1 – внутреннее сечение трубопровода, а 1,5 габариты поддувала или зольника.

Какая должна быть высота трубы дымохода для печи?

Расчет этого параметра позволяет избежать возникновения обратной тяги и других возможных неприятностей. Этот вопрос регламентируется правилами СНиП и других документов.

Зачем нужен этот параметр?

Для того чтобы понять важность этого фактора разберем подробнее несколько физических законов и последствия неправильно сделанных дымоходов. При прохождении нагретых газов, температура понижается, но теплый воздух или газы всегда поднимаются вверх.

На выходе из трубы температура еще больше снижается. Отработанные газы, находящиеся в трубопроводе с надежным слоем теплоизоляции имеют высокую температуру и столб нагретого дыма, поднимаясь вверх увеличивает тягу в топке.

Разберем ситуацию – уменьшаем внутреннее сечение трубы и увеличиваем высоту трубы над коньком крыши. Если вы думаете, что увеличивается объем нагретого газа, увеличивается время остывания дыма и увеличивается тяга – такое утверждение верно только наполовину. Тяга будет отличной, даже с большим излишком. Дрова будут быстро сгорать и расходы на покупку топлива возрастут.

Чрезмерное увеличение высоты дымохода может вызвать возрастание аэродинамических завихрений и понижения уровня тяги. Это чревато возникновением обратной тяги и выхода дыма в жилые помещения.

Требования СНиП

Длина трубопроводов вытяжки отработанных газов регламентируется требованиями СНиП 2.04.05. правила предписывают соблюдать несколько основных правил монтажа:

• минимальное расстояние от колосниковой решетки в топке, до защитного козырька на крыше – 5000 мм. Высота над уровнем покрытия плоской крыши 500 мм;
• высота трубы над скатом крыши или коньком должна соответствовать рекомендованной. Об этом расскажем в отдельной главе;
• если на плоской крыше находятся постройки, труба должна быть выше. В этом случае, при большой высоте трубы, ее раскрепляют растяжками из проволоки или троса;
• если здание обустроено системой вентиляции, их высота не должна превышать колпак трубопровода вывода отработанных газов.

Методика самостоятельного расчета

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

• «А» — климатические и погодные условия в данном регионе. Для севера этот коэффициент равен 160. Значение в других районах вы сможете найти в интернете;
• «Мi» — масса газов, проходящих сквозь дымоход за определенное время. Эту величину можно найти в документации вашего отопительного прибора;
• «F» — время оседания золы и других отходов на стенках дымохода. Для дровяных печей коэффициент – 25, для электрических агрегатов – 1;
• «Спдкi», «Сфi» — уровень концентрации веществ в отработанном газе;
• «V» — уровень объема отработанных газов;
• «Т» — разность температур поступающего из атмосферы воздуха и отработанных газов.

Приводить пробный расчет не имеет смысла – коэффициенты и другие величины не подойдут для вашего агрегата, а извлечение квадратных корней потребует скачать инженерный калькулятор.

Таблица «Высота печной трубы над коньком»

Определится с размерами труб без проведения сложных расчетов поможет таблица высоты печной трубы над крышной конструкции. Сначала разберем подбор длины трубы для плоских крыш.

Вывод

Выполнив расчет или определив размер по таблице, вы не только обезопасите ваш дом от возникновения пожаров, но и значительно сэкономите на топливе. Главное внимательно и ответственно выполнить монтаж и комфорт и уют в доме будет обеспечен.

При самостоятельном устройстве дымоотводящей конструкции необходимо точно рассчитать параметры сечения дымовой трубы, ее общую высоту и уровень циркуляции воздуха – тяги, которая будет поддерживать процесс сгорания топлива и отводить в атмосферу токсичные продукты горения, содержащиеся в дыме. Такие расчеты довольно сложны, но важны для обеспечения эффективной и бесперебойной работы теплового агрегата и безопасности жителей.

Для нормального функционирования отопительных приборов, генерирующих тепло при сжигании топлива, необходим дымоход.

Дымоотводящая конструкция обеспечивает приток кислорода, без которого не горит ни газ, ни твердое или жидкое топливо. Кроме того, через дымоотвод удаляется дым, содержащий продукты горения, что является залогом безопасности отопительной системы – ведь задымление помещений смертельно опасно для человека. Такой газообмен называется тягой.

Котлы внутреннего сгорания оснащаются коаксиальными дымоходами, которые создают тягу принудительно, выводя через одну трубу дым и засасывая через другую свежий воздух. Дровяные печи и большинство бытовых котлов работают на естественной тяге, которая образуется из-за разницы температур и давления в тепловом приборе и у выходного отверстия дымохода.

Принцип работы дымохода прост:

• выделяемые при сгорании топлива газы имеют высокую температуру, низкую плотность и высокое давление и им становится тесно внутри отопительного прибора;
• дым направляется туда, где для него нет препятствий, то есть движется в том направлении, где давление ниже, стремясь заполнить относительно свободное пространство, кроме того, из-за низкой плотности газы стремятся вверх;
• если дымоход устроен правильно, то на выходе из трубы холодный воздух имеет низкое давление и не является препятствием для выхода горячего дыма;
• так как как область низкого давления находится выше котла, то дым идет по самому удобному пути – вверх по дымоходу на улицу.

Для чего нужны расчеты

Естественный воздухообмен, при котором продукты сгорания удаляются в атмосферу, происходит только в том случае, если дымоотводящая конструкция имеет правильную форму и размер.

При наличии препятствий – поворотов, углов, участков дымового канала с низкой пропускной способностью – дым может пойти в другом направлении, где его распространению ничто не будет мешать. При малой высоте трубы разница температур окажется недостаточной для образования тяги или появится ветровой подпор, который будет мешать дыму выходить из трубы, практически вгоняя его обратно.

Обратите внимание! Недочеты в устройстве дымохода приведут к тому, что тяга либо будет недостаточной для нормальной работы нагревательного прибора, либо появится обратная тяга и продукты горения топлива будут поступать в помещения, что может стать причиной отравления или пожара.

Однако, про размеры дымовой трубы нельзя сказать, что чем больше, тем лучше. Слишком длинный или широкий дымовой канал увеличит расходы на возведение дымохода. Печь или котел с таким дымоходом будет работать на износ в условиях избыточной тяги, сжигая топливо быстрее, чем это нужно для прогревания помещений. Полученное же при сжигании тепло будет частично улетать в трубу, отчего затраты на отопление увеличатся.

Поэтому чтобы тепловой агрегат работал эффективно и не ломался, важно точно рассчитать основные параметры дымохода, которые обеспечат оптимальный уровень тяги.

Как рассчитать параметры для дымохода

Для возведения дымоотводящей конструкции, обязательно провести расчеты:

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

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

Расчет внутреннего диаметра

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

Обратите внимание! Для теплогенерирующих агрегатов заводского изготовления достаточно выбрать трубу, имеющую такое же сечение, как у выходного патрубка, или немного большего размера. Выполнение этого условия обеспечит необходимую пропускную способность дымохода.

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

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

Сначала вычисляют объемный выход дымовых газов в единицу времени (Vг):

Vг=Mт*Vт*(tг+273)÷273,

• где Mт – расход топлива в единицу времени, указанный в сопровождающей документации отопительного прибора,
• Vт – коэффициент дымовыделения используемого топлива,
• а tг – температура дымовых газов на входе в дымоход, обычно указываемая в документации к отопительному прибору и равная 120-150ºС.

Коэффициент дымовыделения различается для разного топлива:

Для расчета площади сечения (S) достаточно разделить полученное значение (Vг) на скорость отведения дыма (v):

S=Vг÷v.

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

Обратите внимание! Для точных расчетов важно привести все величины к единому параметру времени. Если скорость для расчета используется в м/с, то и расход топлива нужно перевести в кг/с.

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

Для круглой трубы диаметр (D) рассчитывается из формулы площади круга:

D=2√S÷3,14.

Для квадратной ширина (a) рассчитывается из формулы площади квадрата:

a≥√S.

Для прямоугольного сечения подбираются ширина (a) и длина (b) таким образом, чтобы их произведение было больше или равно S:

S≥a*b.

Определение высоты дымоотводящей трубы

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

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

Обратите внимание! При проектировании дымохода необходимо учесть расположение крепежных элементов. Через каждые 2 м высоты труба фиксируется к стенам и перекрытиям, если дымоход возвышается над кровлей более чем на 1,2 м, для дополнительной фиксации используют растяжки.

Расчет тяги

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

Тяга, то есть разница давления на входе и выходе из дымохода (P) рассчитывается по формуле:

ΔP=hд*(ρв-ρг),

где hд– высота дымохода над отопительным прибором,

в– плотность воздуха на улице,

г– плотность дыма.

Высота дымохода уже рассчитана, а вот плотность воздуха и дымовых газов потребуется вычислить. В зависимости от погодных условий, показатель плотности воздуха меняется.

ρв=ρн*273÷tв,

где н=1,29 кг/куб.м – плотность воздуха в нормальных условиях,

а tв – температура окружающей среды.

Это важно! Для расчета тяги берут самые неблагоприятные климатические условия в регионе – теплое время года. Для расчетов используется температура в Кельвинах, поэтому к температуре в градусах Цельсия прибавляем 273.

Плотность дымовых газов рассчитывается по аналогичной формуле, исходя из средней температуры дымовых газов в трубе (tг):

ρг=ρн*273÷tг.

Δtг=(tг+tд),

где tг – температура газов на выходе из отопительного прибора, указанная в сопроводительной документации,

а tд – температура дыма на выходе из трубы.

Но температура дымовых газов, выбрасываемых дымоходом в атмосферу, требует дополнительных расчетов и зависит от мощности теплового прибора (Q) и высоты дымовой трубы (hд):

tд=tг-hд*В*√1000÷Q,

где В – коэффициент теплоотдачи дымоходной трубы, зависящий от материала, из которого выполнен дымоход и уровня его теплоизоляции.

Если после проведения всех расчетов уровень тяги получился в диапазоне 10-20 Па, то спроектированный дымоход справится со своей задачей и обеспечит бесперебойную работу тепловому агрегату. В противном случае потребуется увеличить высоту дымовой трубы или оснастить оголовник дефлектором или дымососом для создания искусственной тяги.

Обратите внимание! Расчет тяги требует точности, поэтому все промежуточные подсчеты необходимо записывать, чтобы была возможность их проверить. Чтобы исключить возможную ошибку в вычислениях, можно воспользоваться онлайн-калькулятором или обратиться к специалистам.

Особенности расчетов параметров дымохода для бытовых котлов

Тепловые приборы заводского изготовления обычно не требуют проведения серьезных расчетов дымохода – основные параметры указываются в сопроводительной документации. Отличительной особенностью проведения расчетов для бытовых котлов является их простота.

• Высоту определяют по общим правилам, учитывая особенности расположения дымоотводящей конструкции относительно крыши дома и близлежащих строений.
• Диаметр внутреннего сечения дымовой трубы выбирают в соответствии с мощностью теплогенерирующего агрегата, не беря во внимание ни тип топлива, ни объем выделяемых газов. Так как заводские приборы выпускаются по стандартам изготовления, все параметры давно посчитаны и собраны в таблицу.