Основная функция, которую должна выполнять дымовая труба для котельной - отводить в атмосферу дымовые газы от котлов и рассеивать их в этом пространстве. Есть у нее и дополнительная функция: они должны создавать естественную тягу, возникающую в результате разницы между температурой в топке и снаружи.

Мы познакомим вас с разновидностями дымовых каналов, классификация которых производится на базе конструктивных особенностей и материала труб. У нас вы узнаете, как производится расчет геометрических параметров на конкретном примере. Наши советы помогут определиться с видом и размерами дымохода.

В больших котельных естественная тяга не может обеспечить полноценное горение, здесь ее создают принудительно при помощи дымовых насосов. Процесс горения и сброс его продуктов в атмосферу должен приносить как можно меньше вреда окружающей среде и не вызывать аварийных ситуаций в результате возникновения в топках давления, превышающего норму.

Самонесущие трубы котельных

Такие вертикальные конструкции бывают одно- или многоствольными. Они отводят продукты сгорания от котельных и котлов.

Используют их независимо от вида топлива, но при соблюдении некоторых требований:

1. Температура дымовых газов, проходящих по самонесущим трубам, не должна превышать 350 градусов С.
2. Продукты сгорания не должны быть химически агрессивными.
3. Оптимальная снеговая нагрузка для самонесущих конструкций – 250 кг на кВ. см, ветровая – 30 кг на кВ. см в условиях II ветрового района.

Устанавливают самонесущую трубу на крыше, а закрепляют внутри здания. Ее конструкционные особенности обеспечивают возможность перевозки и монтажа по месту, т.к. состоит она из отдельных секций, представляющих собой 3-слойные . К фундаменту сооружение крепится с использованием анкеров.

Внутри трубы находится слой, изготовленный из прочной стали, не поддающейся воздействию веществ, выделяемых при сгорании. Наружный слой защищает от атмосферных воздействий.

Дымовые трубы для крупных котельных чаще всего самонесущие. Это сооружение, возведенное по индивидуальному проекту и имеющее собственную инфраструктуру

Параметры дымовых конструкций должны соответствовать требованиям, изложенным в нормативных документах. Расчет их основан на таких факторах, как количество котлов, мощность, вид топлива. Обязательно должны быть учтены нормы по выбросам в атмосферу. В некоторых случаях дымовые трубы комплектуют площадкой, лестницей, люком для ревизии, световым ограждением.

Колонные дымовые конструкции

Труба этого вида состоит из наружной обечайки из высокоуглеродистой стали и вставленных в нее внутренних стволов разных диаметров из нержавеющей стали для отвода газов. Конструкцию закрепляют в залитую в фундамент анкерную корзину. Их может быть как 1, так и несколько. Чтобы внутри не оседал конденсат, используют термоизоляцию.

Преимуществом такого конструктивного решения является большой эксплуатационный срок, перспектива подключения нескольких котлов. Толщину стали и марку выбирают, отталкиваясь от температуры и агрессивности продуктов сгорания.

Диаметр каждого ствола может достигать полутора метров, а если общий газоход планируют использовать для нескольких котлов, то необходим диаметр около 3 м. Чтобы не появлялся конденсат, стволы покрывают термоизоляцией.

Особенности околофасадных и фасадных дымоходов

Устанавливают околофасадные дымоходы для котельных, пристроенных к дому или встроенных. Крепят их к стене здания с использованием кронштейнов. Составляющими дымохода являются стволы и рама или анкерные крепления.

Ствол имеет 3 слоя: внутри нержавеющая сталь, затем теплоизоляция и оцинкованная сталь. Трубы предназначены для котельных, где котлы работают на газе или жидком топливе.

Наиболее часто фасадные трубы располагают вдоль наружной стены постройки. При выборе марки стали и толщины стенки трубы учитывают химический состав отводимых газов и их температуру

Околофасадные и фасадные трубы передают весовую нагрузку через дополнительный нижний фундамент и ветровую через виброизолирующие крепления. Этот вид дымоотводов, с точки зрения материальных затрат, самый экономичный из-за отсутствия несущих конструкций и прочного фундамента.

Модульная система, использованная при создании газоотводящих стволов, обеспечивает легкую замену поврежденных частей.

Трубы фермового вида

Такая металлоконструкция состоит из труб, закрепленных на прочной самонесущей колонне фермового типа. Ферма, в свою очередь, закреплена в анкерной корзине, залитой в фундамент. Дымоходы фермового типа подходят для использования в регионах с опасной сейсмологической обстановкой.

Конструкция фермового типа включает от 1 до 6 стволов. Колонна изготовлена из трубного проката. Профильная труба может иметь в сечении квадрат или треугольник. Зависит это от количества стволов

Для предотвращения коррозии газоотводы покрывают грунтовкой, затем окрашивают.

Ствол для отвода газов составлен из модулей, состоящих из 3 слоев:

• внутреннего, контактирующего непосредственно с продуктами сгорания и выполненного из нержавейки специальных сортов;
• толщиной 5-6 см, выполняющего роль теплоизоляции;
• наружного, защищающего теплоизолирующий слой от негативных воздействий окружающей среды.

Для антикоррозионного покрытия используют краски, содержащие большой процент цинка. В отдельных конструкциях внутри колонны могут присутствовать лестницы и площадки, облегчающие обслуживание. Конструктивные элементы труб этого типа относительно легкие и это облегчает как их транспортировку, так и работы по монтажу.

Мачтовые трубы дымоходные

Центральным элементом мачтовой трубы является опорная башня – трех- или четырехмачтовая, к которой прикреплены дымоходы. Все узлы конструкции собирают на основе в виде бетонной подушки, начиная снизу и постепенно продвигаясь вверх. Используют при сборке заклепочное соединение или применяют саморезы.

Опорная конструкция мачтовой трубы собрана из стальных профилей, соединенных между собой раскосами и уголками. Своим основанием колонна опирается на фундамент, а фиксируют ее анкерными креплениями

Обычно отдельные элементы перевозят на место монтажа и собирают, как конструктор. Занимает этот процесс совсем немного времени – несколько часов. По высоте дымоход может достигать 28,5 м максимум. Устойчивость дымоходу обеспечивают ребра жесткости – оттяжки стальные с сечением от 1,6 до 2 см. Они компенсируют действие поперечных сил.

Материалы для возведения труб котельных

Системы для отвода дыма возводят из разных материалов – кирпича, стали, керамики, полимера. , сооружаемый над кирпичными печами и каминами, отличается хорошей механической прочностью, отличной теплоемкостью, достаточно высокой степенью пожаробезопасности.

Недостатков у этих конструкций тоже немало, поэтому в современном строительстве полностью кирпичные дымоходы встречаются все реже. Нормативные документы ограничивают высоту кирпичных труб 30-70 м, а диаметр 0,6-8 м.

На стенках кирпичной трубы со множеством выступов и углублений внутри, всегда оседает много конденсата, копоти, содержащей оксиды серы. Последние, вступая в реакцию с водой, образует кислоты, активно разрушающие кирпич.

Неровности поверхности, сужение прохода в результате постепенного нарастания слоя сажи, становятся причиной снижения скорости прохода дыма и в дымоотводном канале.

Более устойчивы к конденсату и воздействиям внешних факторов , у них высокая огнеупорность. Но эта система имеет большой вес, т.к. внутри находятся металлические стержни, придающие ей дополнительную прочность. Отсюда вытекают требования по обязательной устройству отдельного фундамента, опор, что повышает трудоемкость и стоимость монтажа.

Полимерные дымоотводные трубы уместны в котельных с максимальной температурой 250 градусов С, при монтаже . Они легкие, гибкие и долговечные, но актуальны только для газового оборудования.

Устройство для отвода дыма из нержавеющей стали – сборка, состоящая из отдельных элементов дымохода, соединенных между собой при помощи фасонных деталей: тройников, патрубков, дефлекторов, тройников, отводов. оснащают преимущественно газовые котлы.

Монтаж такого дымохода может быть выполнен и после постройки здания в короткие сроки. Существует большой ассортимент соединительных деталей, поэтому трубе можно придать любую конфигурацию.

Модульный дымоход можно без особого труда демонтировать и перенести в другое место. Преимуществом конструкции является и ее небольшой вес, что позволяет обойтись без фундамента, устойчивость к воздействию влаги, незначительное отложение копоти на внутренних стенках, высокая скорость прохождения дымовых газов.

Санитарно-технические нормы разрешают применять стальные трубы для сооружения дымоходов высотой более 30 м, исключение возможно только в том случае, когда за сутки расходуется менее 5 т многозольного топлива. Причина в том, что срок службы таких сооружений составляет 10 лет, а если используется высокосернистое топливо, он существенно сокращается.

К разновидностям, корпус которых выполнен из стального сплава, относятся , с конструктивной спецификой и особенностями эксплуатации которых рекомендуем ознакомиться.

Расчет параметров трубы

Для определения высоты и диаметра дымовой трубы для котельной необходимо выполнить аэродинамический расчет конструкции. Диаметр зависит от мощности отдельных котлов или в целом котельной.

На горение топлива и эффективное удаление дыма огромное влияние оказывает тяга, для создания которой необходима постоянная подача воздуха в топку. Это обеспечивается как естественным, так и искусственным путем.

Если в систему встроен дымовой насос, то высота трубы решающего значения не имеет. Важен этот параметр в основном для учета вредных выбросов в атмосферу. Чтобы определить самотягу, нужен обязательный расчет и высоты, и сечения трубы.

Определение высоты трубы при естественной тяге

Чтобы создать нормальную естественную тягу необходимо соблюсти условие равенства силы тяги и суммарного сопротивления, которое возникает во время продвижения дымовых газов по газоводным каналам котла и тракту дымовой трубы. Обеспечить такую тягу возможно при условии небольшого газового сопротивления, когда высота трубы не превышает 60 м.

Эта схема упростит процесс расчета основных параметров трубы для отвода продуктов сгорания любого топлива в топках котельной

Нормативными документами, регламентирующими расположение и расчет дымовых труб по высоте, являются СНиП41-01-2003, СП 7.13130.2009.

1. От колосников до верхней точки трубы не должно быть меньше 5 м.
2. Над плоской кровлей без высокого ограждения труба должна возвышаться не менее чем 0,5 м.
3. По отношению к высоте ограждения и конька крыши труба должна превышать их уровень на 0.5 м, если она находится в пределах полутора м от этих конструкций.
4. Когда дымоход удален от парапета и конька на расстояние от 1,5 до 3 м, его верхняя точка должна совпадать с их уровнем по высоте.

При неправильно подсчитанной высоте дымохода может возникнуть много проблем и главная – воздушные завихрения или зона ветрового подпора. Огонь в топке могут погасить сильные порывы ветра.

При устройстве дымовой трубы необходимо учитывать конструкцию кровли, толщину кровельного пирога, расстояние до ограждающих элементов и конька, правила пожбезопасности (+)

Высоту трубы определяют в зависимости от конструкции крыши. Если кровля многоуровневая, в расчете учитывают перепады высот, но база во всех случаях одна – высота конька (+)

Так как оптимальная тяга возникает за счет разности между суммарной плотностью газов, уходящих в дымоход и столбом воздуха снаружи равным по высоте, расчет выполняется по формуле:

Высоту дымового канала самостоятельно вычисляют по этой формуле. Все значения можно взять из документации, прилагаемой к отопительному оборудованию

Расчет довольно сложный, лучше, если его выполнят специалисты. Параметры, влияющие на высоту трубы:

1. Коэффициент А характеризует метеорологическую обстановку региона.
2. Мi – масса дымовых газов, которые проходят через трубу за единицу времени.
3. F – скорость с которой оседают частицы, образующиеся во время горения.
4. Спдкi и Сфi – показатели концентрации разных веществ в дымовом газе.
5. V – объем газа.
6. T – разница между температурами воздуха, поступающего в трубу и выходящего из нее.

Если расположена в пристройке к дому, последний становится помехой. Необходимо, чтобы в этом случае оголовок трубы располагался выше зоны ветрового подпора. В противном случае функционировать нормально отопительное оборудование не сможет.

Чтобы определить, на какую величину нужно нарасти трубу, находят самую высокую точку на доме, проводят через нее прямую образовывающую угол 45 градусов с поверхностью земли. Пространство под этой линией – зона ветрового подпора, а дымоход должен располагаться над ней.

Вычисление диаметра трубы

Для расчета диаметра трубы существует формула:

S = m/(ρr х w),

Здесь m – расход топлива за 1 час, w – скорость движения дымовых газов, ρr - плотность воздуха в условиях работы, определяют его по формуле: pв = pBну х 273⁄273 х tос. Где tо – температура воздуха снаружи, pBну – плотность воздуха в нормальных условиях = 1,2932 кг/м3.

Таблица поможет определить значение плотности воздуха ρг в рабочих условиях без выполнения сложных вычислений. Значение плотности дымовых газов для упрощения расчетов принимают равной плотности воздуха (+)

Пусть в котле сгорает 50 кг твердого топлива за час, тогда за секунду это будет 50: 3600 = 0,013888 кг. Скорость движения дымовых газов – 2 м за сек. При температуре воздуха -4 градуса С плотность воздуха равна 0,6881кг на 1 куб. м. Тогда S = 0,013888: (0,6881 х 2) = 0,010092 кв. м = 92 кв. см. Для круглого сечения d = √4 x 92: 3,14 = 10,83 см.

Диаметр цилиндрического дымохода можно рассчитать и по другой формуле: d = 1000/1,163 x (r x Q√H), где r - коэффициент, зависящий от вида используемого топлива. Для угля это 0,03, для дров 0,045, для газа 0,016, жидкого топлива - 0,024.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик с наглядной демонстрацией процесса расчета высоты дымового канала для обустройства котельной:

Устанавливая дымоходную трубу , очень важно рассчитать правильный диаметр дымохода , этому вопросу нужно уделить особое внимание при проектировании автономной системы отопления. Часто дымоходная труба подбирается на основе примерных параметров. Многие обыватели считают, что будет лучше сделать диаметр сечения дымохода побольше, однако это совсем не так. Чтобы отопительная система функционировала в оптимальном режиме, требуется произвести точный расчет диаметра дымохода.

Исходные параметры расчет дымоходной трубы.

Для расчёта дымохода вы можете воспользоваться калькулятором расчета дымохода .

На характеристики будущей дымоходной трубы непосредственно влияют определенные параметры, из которых самыми важными являются:

1. Тип отопительного прибора. Организация системы газоотведения в большинстве случаев необходима для твердотопливных котлов и печей. В расчет принимается объем камеры сгорания, а также площадь проема камеры поступления воздуха в топку - зольника. Часто расчет производится и для самодельных котлов, которые работают на дизельном топливе или газе.

2. Общая длина дымохода и его конфигурация. Самой оптимальной считается конструкция длиной 5 метров и с прямой магистралью. Дополнительные вихревые зоны, отрицательно сказывающиеся на тяге создаются каждым поворотным углом.

3. Геометрия сечения дымохода. Идеальным вариантом является цилиндрическая конструкция дымохода. Но такой формы очень тяжело добиться для кирпичной кладки. Менее эффективно прямоугольное (квадратное) сечение дымохода, но для него потребуется и меньше трудозатрат.

Приблизительный и точный расчет диаметра дымохода.

На сложной математической платформе базируются точные вычисления. Чтобы рассчитать диаметр дымохода , необходимо знать его основные характеристики, а также характеристики топлива и прибора отопления. Для примера можно взять расчет стандартной трубы с круглым сечением без поворотных узлов, подключенной к печи и работающей на дровах. Берутся следующие входные параметры вычисления:

• температура газов при входе в трубу t- 150°С;
• средняя скорость прохождения газов по всей длине - 2 м/с;
• скорость сжигания дров (топлива) при одной закладке B= 10 кг/час.

Следуя этим данным можно переходить непосредственно к расчетам. Сначала требуется узнать какой объем выходящих газов, он определяется по формуле:

Где V - это объем воздуха, необходимый для поддержания процесса горения со скоростью 10 кг/час. Он равняется - 10 м³/кг.

Подставив данное значение получим результат:

Затем подставляем это значение в формулу, по которой вычисляется диаметр дымохода :

Чтобы произвести такой расчет, нужно точно знать все параметры в будущей системы отвода газов. Данная схема очень редко применяется на практике, особенно в случае организации бытовой автономной системы отопления. Определить диаметр дымохода можно и другими способами.

Например, исходя из габаритов камеры сгорания. Поскольку количество сжигаемого топлива зависит от ее размеров, значит объем входящих газов тоже зависит от нее. Если открытая топка и дымоход с круглым сечением, то соотношение принимается 1:10. То есть когда размер камеры сгорания равняется 50*40 см, значит оптимальный диаметр дымохода будет составлять 18 см.

При возведении кирпичной конструкции дымохода соотношение равно 1:1,5. Диаметр дымоходной системы в этом случае должен быть больше размера поддувала. Квадратное сечение будет не меньше 140*140 мм (это связано с создающимися в кирпичной трубе завихрениями).

Шведский метод расчета диаметра дымохода.

В вышеописанных примерах во внимание не берется высота газоотводной системы. Для нее применяют соотношение площади камеры сгорания к сечению трубы, учитывая и ее высоту. Значение трубы определяется по графику:

Где f — площадь дымохода, а F - площадь топки.

Однако такой метод применим больше к каминным системам, поскольку в расчет не берется объем воздуха для топки.

Можно выбирать различные методы расчета диаметра дымохода , но при установке сложных систем отопления важно оптимально точная схема, особенно это относится к низкотемпературным отопительным приборам длительного горения.

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.

Ошибки, которые можно совершить в процессе изготовления дымохода, могут сыграть злую шутку с владельцем данной конструкции. Глобальные последствия легко предупредить, если соблюдать все требования, предъявляемые к строительству дымоходов.

Известно, что неправильно спроектированный дымоход способен обратиться во множество серьезных денежных проблем, связанных с его полной или частичной переделкой. Потеря функциональности конструкции может привести к возгоранию или нанесению вреда здоровью у вас и ваших близких.

Основной компонент проектирования – дымоход

Стоит выделить несколько основополагающих моментов, которые помогут грамотно рассчитать параметры дымохода.

1. В первую очередь, занимаясь проектом системы отопления и дымохода в частности, важно выбрать наиболее подходящий материал, из которого он будет сделан. На этот параметр напрямую влияет топливо, которое вы планируете использовать для обогрева помещения. Это важно, так как для одного варианта дымохода конкретный вид топлива может подойти, а для другого – нет.
2. Отличным примером является кирпичный дымоход. Используя дровяной способ отопления, вы уже не сможете подключить его к газовым отопительным приборам.
3. Не менее важно подобрать высоту, диаметр дымохода и его сечение. Неправильный выбор любого из этих данных, естественно, повлияет на функционирование вашего дымохода, его КПД . Кроме того, это может привести к необратимым последствиям для всей системы.
4. В том случае, когда вы используете один отопительный прибор, одним из самых простых способов определения параметров дымохода является просмотр технической документации, которая поставляется изготовителем для каждого устройства. Однако если вы собираетесь использовать сразу несколько приборов, здесь вам понадобятся специальные навыки и твердые знания принципов работы, свойств и прочих моментов. Без грамотного подхода в этом случае не обойтись.

Конечно, вы всегда можете самостоятельно попробовать рассчитать нужные параметры, но в этом случае вам нужно быть полностью уверенным в своих возможностях. В противном случае любая ошибка может вам дорого обойтись.

Универсальный дымоход – возможно ли это?

Как уже было сказано, одним из основных составляющих дымохода является материал, из которого он изготавливается. Многие компании, специализирующиеся на производстве таких устройств, заявляют, что их дымоходы универсальны и готовы работать в любых условиях. Однако можно сразу развеять этот миф: таких систем не существует.

Несомненно, на рынке присутствуют такие конструкции, которые могут нормально функционировать при различных вариантах подключения и с разным топливом. Но не стоит быть уверенным в их качественном функционировании, так как их неплохая работа еще не говорит о том, что они имеют все подходящие параметры качественного и надежного устройства.

Выбор сечения дымохода

Наиболее приемлемой формой дымохода считается цилиндр. В процессе работы стенки дымохода нагреваются не совсем равномерно, что делает движение продуктов горения внутри конструкции путем закручивания по оси. Из этого следует, что цилиндр является оптимальным вариантом, ведь нам нужно обеспечить хорошую тягу для вывода вредных веществ.

• В углах прямоугольных конструкций в любом случае образуются завихрения, которые не дают дымоходу осуществлять нормальную тягу. Однако этот процесс взаимосвязан, так как данные завихрения напрямую зависят от скорости тяги.
• Из этого можно сделать вывод, что прямоугольные дымоходы будут более успешно функционировать с тепловыми приборами, которые не требуют большой тяги. На работу печей и каминов, работающих на дровах, это оказывает только положительное влияние.
• В случае, если дымообороты вашей печи или камина функционируют не совсем должным образом, прямоугольная конструкция дымохода существенно сэкономит тепло, в том время как от дымохода с круглым сечением не будет никакого толка.
• Если же использовать котлы нового поколения, то для них лучше всего подойдет цилиндрический дымоход.
• Экономичность данной системы зависит от скорости прогрева ее составляющих. Чем скорей элементы прогреются до определенной температуры, тем быстрей сработает отключение котла, и он перейдет в режим ожидания.
• Для более быстрого прогрева котла требуется его полноценное обеспечение свежим воздухом. В свою очередь приток создается за счет тяги, соответственно, получается, что с увеличением тяги котел работает быстрей, а система прогревается лучше.

Именно поэтому наиболее оптимальным вариантом для данных котлов считается цилиндрический дымоход.

Расчет внутреннего диаметра дымохода

Многие сомневаются, насколько правильны их мнения и расчеты по поводу диаметра дымохода. В этом случае можно дать один совет – изучайте внимательно инструкцию заводов-изготовителей, там содержаться все нужные сведения. Если же такой документ отсутствует, не лишним будет последовать следующему совету. Для расчета диаметра дымохода, который соединяется с дымоходом с открытой топкой, используется отношение к топке 1:10 . Данный метод соотносится с цилиндрическим дымоходом.

Для расчета сечения конструкции квадратного типа применяется пропорция 1 к 1,5 . При этом диаметр трубы дымохода должен составлять меньший размер, чем поддувало. При теплоотдаче менее 300 кал/час сечение не должно быть меньше размеров 140х140.

От правильного выбора диаметра дымохода зависит успешная работа отопительной системы.

Адекватный расчет высоты дымохода

С сечением вопрос решен, но как теперь быть с расчетом высоты дымохода? Определенно сказать, каким оно должно быть, невозможно. Для получения правильных данных важно принять во внимание многие факторы.

Теплый воздух поднимается вверх, а выходя из дымохода постепенно остывает. Следовательно, с увеличением количества воздуха внутри дымохода температура также повышается. Это приводит к созданию хорошей тяги. Из этого можно сделать вывод: чем больше объем дымохода, тем большее количество воздуха стремится вверх.

Однако объем устройства увеличивается не только за счет высоты, но и размера внутреннего сечения. Допусти, имеется цилиндрический дымоход, высота которого составляет 5 метров . Чтобы повысить тягу, мы увеличили внутренний диаметр устройства. Исходя из предыдущих выводов, с увеличением объема теплого воздуха тяга также стала сильней.

Но по факту это не так. Большой диаметр приводит к быстрому остыванию продуктов горения. Как следствие, на стенках дымохода образуется конденсат, мешающий нормальному дымооттоку. В итоге теряется функциональная тяга.

Можно уменьшить диаметр и увеличить высоту. Логично предположить, что с увеличением объема теплого воздуха он будет остывать не так быстро, следовательно, тяга будет достаточной.

Да, тяга действительно будет хорошей, даже слишком. Ее сила станет настолько велика, что будет охлаждать притоком воздуха топку котла, что существенно снизит эффективность вашего отопительного прибора. Он станет тратить больше времени на прогрев действующей системы, что приведет к большему расходу топлива. Это далеко не самый экономичный вариант.

Если же конструкция будет высокой, а диаметр слишком маленьким, тяга в таком случае может ухудшиться. Это случается как следствие сопротивления в трубе дымохода, поэтому приведет к проникновению угарных газов в помещение. Вот один из примеров неправильного расчета при строительстве дымоходов.

Однако при любом варианте минимальная высота дымохода над скатом крыши не должна составлять менее 500 мм.

Высота дымохода рассчитывается индивидуально для каждой конкретной конструкции. Расчет происходит с учетом нескольких различных параметров. Это угол ската крыши, толщина кровли и расстояние от вертикальной оси конька.

Коллективный вариант дымохода – как его подключить

Лучше всего отдельно рассматривать расчет размера дымохода, который используется сразу для нескольких отопительных приборов, так как в этом случае нужно учитывать все эти конструкции, а также их мощность, тип и используемое топливо.

1) Возьмем вариант, когда в доме при одновременном подключении используются котел общей системы отопления и камин.
2) Очевидно, что это совершенно разные системы, поэтому диаметр дымохода для камина не будет равен диаметру дымохода котла.
3) Обычно камины работают на дровах, в то время как котлы обогревательной системы – на природном газе.

Возникает резонный вопрос: можно ли совместить эти две непохожие друг на друга системы? Да, это действительно возможно. Кроме того, при правильной установке отопительных устройств можно добиться не только их грамотного совмещения, но и более функциональной работы.

Вот основные принципы совместной работы этих устройств.

1. В один дымоход подсоединяются совместно котел и камин. В процессе котел периодически переходит в режим ожидания, таким образом, работает камин и обеспечивает поддержание температуры в дымоходе.
2. Это снижает вероятность образования конденсата и дает качественную тягу при следующем запуске котла.
3. Однако нужно учесть, что размер дымохода для камина должен превышать параметры дымохода для котла. Поэтому, если использовать один котел без камина, это может привести к избыточной тяге и неправильной работе устройства.
4. Как известно, диаметр дымохода для камина рассчитывается в соотношении 1:10 к его топке. Определенно, подобный размер будет слишком велик для котла. Плюс ко всему, камин используется не так часто, как обогревательный котел.
5. Получается, нужно сделать дымоход меньшего диаметра, который подходит для котла? Это является большой ошибкой. При самостоятельной работе котла все будет отлично, но при запуске камина в дымоходе появится повышенное аэродинамическое сопротивление.

В итоге имеем: нестабильную работу отопительных приборов и попадание угарных газов в помещение. А это уже становится опасно для здоровья и даже жизни, ведь отравление угарными газами часто приводит к летальному исходу.

Решение с использованием двухходового дымохода

Одним из наиболее удачных вариантов для совмещения работы нескольких отопительных приборов является двухходовой дымоход. Среди его преимуществ можно выделить следующие:

• Можно использовать сразу несколько тепловых устройств различного типа как по отдельности, так и совместно.
• Стабильное функционирование каждого прибора.
• Снижение затрат на строительство и монтажные работы.
• Экономия пространства.

Устанавливая подобный дымоход, нужно выполнить все условия, которые обеспечат правильную работу каждого прибора. В то время как камин сможет отлично работать и с кирпичным дымоходом, то для использования котла следует выполнить гильзовку. Это защитит кирпич от пагубного воздействия конденсата.

Прежде чем браться за монтажные работы, стоит внимательно ознакомиться с параметрами работы каждого отопительного устройства. Наиболее выгодным решением с точки зрения безопасности и функциональности станет покупка специального двухходового дымохода промышленного производства. Таким образом, вы снизите вероятность допущения ошибок при проектировании. Нельзя не учитывать, что даже для опытного специалиста подключение одновременно нескольких отопительных приборов к одному дымоходу представляет собой нелегкую задачу.

Важное инженерное решение

Необходимо осознавать, что расчет дымоходов представляет собой сложную инженерную задачу. Если вы не являетесь специалистом в данной области и у вас есть определенные вопросы по расчету дымохода для своего дома, постарайтесь использовать специальные профессиональные программы, которые помогут вам правильно выполнить все необходимые вычисления высоты, сечения и длины дымохода. Также, чтобы надежно и верно произвести все расчеты, нужно знать основные свойства материалов и структуру, а также законы термодинамики и аэродинамики.

В том случае, если строительство и проектирование дымоходов не является для вас основополагающим направлением деятельности, наиболее верным решением станет обращение к специалистам. Ведь известно, что от правильной и стабильной работы дымохода зависит не только тепло и уют вашего дома, но и безопасность, а иногда даже жизнь ваших близких.

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.