Как рассчитать высоту и диаметр дымохода

Как рассчитать высоту и диаметр дымохода

Как рассчитать высоту и диаметр дымохода
СОДЕРЖАНИЕ
0

Технологический регламент расчета высоты дымохода над коньком крыши ↑

Основываясь на подобных математических величинах, можно получить конкретные данные, от которых зависит показатель высоты канала над крышей:

  1. Метеорологические условия области, в которых будет установлена дымоходная труба (А). В северных районах этот коэффициент равен 160, в других же он берется из описательных документов.
  2. Количество вещества, которое проходит по трубе за определенное время (Мi). Такие данные приводятся в инструкции отопительного оборудования.
  3. С какой скоростью происходит оседание мелких частиц, которые образуются при горении топлива (F). При топке дровами появляется зола, для которой коэффициент составляет 25. Если применяется электрическое нагревательное устройство, значение F равно единице.
  4. Концентрация различных веществ в угарном газе, требующих скорейшего удаления (Спдкi и Сфi). Эти параметры можно посмотреть в описательной документации отопительного прибора.
  5. Объем выхода газа (V).
  6. Разница температур выходящего и входящего воздуха (Т).

Выполнить такие расчеты самостоятельно сможет далеко не каждый, поскольку они довольно сложны и требуют специальных знаний. С этой целью рекомендуется обратиться к профессионалам.

Значение данной величины с учетом формы верхней конструкции здания стандартизировано и прописано в СНиПе 2.04.05-91. Такой параметр рассчитывается в определенном порядке.

Плоская крыша

При отсутствии парапетов или других подобных устройств минимальное значение высоты дымохода над кровлей должно составлять 120 см.

Если имеются защитные бордюры или аналогичное оборудование, необходимо увеличить длину печной трубы. Рассчитать высоту вполне возможно, предварительно добавив один метр к максимальной длине самого отопительного оборудования.

Когда на крыше находится вентиляционная труба, дымоотводная конструкция устанавливается на полметра выше высоты воздуховода. Причем сооружение для отведения продуктов сгорания обязательно должно быть закреплено на расстоянии 5 м от смонтированной вентиляционной шахты.

Скатная крыша

Как рассчитать высоту и диаметр дымохода

При выполнении расчета высоты учитывается местонахождение дымохода, а именно высота трубы от конька кровли.

Если расстояние между вертикальным каналом и верхней горизонтальной линией пересечения двух плоскостей не превышает 1,5 м, значение минимальной высоты берется равным 0,5 м.

Высота канала над коньком должна соответствовать максимальной высоте крыши, если конструкция находится в 1,5-3 м от горизонтальной линии пересечения двух скатов.

Когда дымоотводная труба расположена на крыше, а конек отдален от нее более чем на 3 м, между концом трубы и горизонтальной направляющей элемента строения верхней конструкции здания необходимо создать угол, равный 10 градусам.

Кроме того, при определении высоты дымохода учитываются и некоторые дополнительные факторы, например, размещение около здания деревьев или каких-либо строений.

При наличии посторонних элементов образовывается особая зона, получившая название «ветровой подпор». На этом участке невозможно создать нужную тягу для нормального функционирования отопительного устройства.

Чтобы ускорить движение газов вверх по трубе, нужно увеличить высоту дымоходной конструкции на 0,5 м. В результате она покинет ветровую зону.

Примерно такая же ситуация возникает при монтаже отопительного оборудования в пристройке к зданию.

Снаружи все дымоходы выглядят одинаково, на самом деле, они сильно различаются между собой. Первое, на что стоит обратить внимание — в разных домах они имеют разную высоту над уровнем крыши.

Второе — они различаются по ширине. Действительно, высота и ширина дымохода имеют значение. На эти параметры необходимо ориентироваться в первую очередь. Но важно не только то, что снаружи, но и то, что скрыто внутри.

Прежде, чем планировать устройство дымохода необходимо определить:

  • Количество отопительных приборов, которые подключены к дымоходу. В частном доме может быть один выход продуктов горения для нескольких устройств. От их количества напрямую зависят параметры дымохода.
  • Топливо, используемое для отопления. От него зависят физико-химические свойства продуктов горения. Прежде всего, необходимо знать химический состав.
  • Температуру горения. Она зависит от вида топлива и способа его сжигания. При монтаже необходимо учитывать температуру, которая будет создаваться внутри него.

Перечисленные факторы имеют значение, поскольку влияют на параметры, которые необходимо учитывать при монтаже дымохода:

  • Термоустойчивость материала из которого изготовлен. Дымовые трубы бывают металлическими, чаще — стальными, керамическими, асбестоцементными, кирпичными и стеклянными. Каждый из этих материалов обладает своей термоустойчивостью. Последний вариант наиболее экзотический и наименее устойчивый. Его используют для декоративных каминов. Еще один материал, который неустойчив к очень высокой температуре — асбестоцемент, он используется при монтаже отопительных котлов. Материал, из которого изготовлен, необходимо подбирать в зависимости от вида топлива и температуры его сгорания.
  • Высота дымовой трубы над крышей. Чтобы дым выводился из помещения на улицу, в дымоходе должна быть достаточная тяга. Создание тяги — процесс пассивный, но для его осуществления необходимы определенные потоки воздуха внутри трубы. Если он имеет меньшую высоту, чем требуется, в нем не будет образовываться достаточная тяга и дым останется внутри помещения.
  • Диаметр внутреннего сечения дымохода. Правильный внутренний диаметр также необходим для обеспечения достаточной тяги. Кроме того, если диаметр будет меньше необходимого, часть газа останется в помещении, что несет угрозу как самому дому, так и жизни его жителей.

Правильный подбор трех этих параметров при монтаже дымоходной системы гарантируют длительную и безопасную эксплуатацию нагревательных приборов. Кроме этого, важны внешние факторы,влияющие на тягу в дымоходе. К ним относятся: высота крыши, уклон крыши, высота зданий и деревьев вокруг, расположение дымохода относительно розы ветров.

Расчет точной высоты — процесс достаточно трудоемкий. Для того, чтобы его облегчить, созданы специальные правила, учитывающие расположение трубы на разных видах крыш. Они позволяют подобрать примерную высоту дымохода над крышей.

Схема определения высоты дымохода

Каждый отдельно стоящий дом имеет систему отопления с современными котлами, работающими на твердом, жидком или газообразном топливе, либо с простыми дровяными печками. Каждое из подобных устройств неизменно оборудуется конструкцией для отвода продуктов сгорания. При этом высота дымохода играет не последнюю роль в стабильной работе всех отопительных приборов. А определить этот параметр поможет калькулятор онлайн.

Глубоко ошибается тот, кто считает, что наружный выход устройства для отвода топочных газов, неизменно образующихся при сгорании любого вида топлива, включая газ, мало влияет на комфортную температуру в доме. Дымоходная труба не просто выводит образовавшийся дым и топочные газы, но еще и оказывает существенное влияние на производительность отопительных агрегатов, их КПД и расход энергоносителей.

Важно! И высота трубы, и ее внутренний диаметр при правильном расчете с помощью калькулятора гарантируют нормальную работу отопительных агрегатов и их безопасность — как в плане пожаров, так и для здоровья людей. Ведь подобные устройства не допускают попадания угарных газов внутрь жилых помещений.

Чтобы сделать грамотный и правильный расчет дымохода, необходимо учесть следующие моменты:

  • В зависимости от используемого топлива нужно выбирать и материал, из которого будет возводиться дымоход. Ведь топочные газы разных энергоносителей обладают различной температурой.
  • Высота дымохода над крышей, его внутреннее сечение и конструктивные особенности напрямую влияют на функциональность отопительного оборудования вашего дома. Несоответствие этих параметров может привести к некорректному функционированию котлов и печей, вплоть до полной их реконструкции.
  • Разные приборы, производящие топочные газы, требуют для своей работы наличия вентиляции. Поскольку строить для каждой такой системы отдельный канал отведения нерентабельно, чаще всего их совмещают в одной конструкции.

Естественно, сделать грамотный технический расчет не каждый в состоянии. Но можно воспользоваться онлайн калькулятором или поручить процедуру расчета специалистам-теплотехникам.

Этот параметр в первую очередь зависит:

  • От того, где именно на крыше будет располагаться выход дымоходной трубы относительно конька.
  • От угла наклона ската кровли.
  • От наличия высоких деревьев и построек в непосредственной близости от трубы.
  • От розы ветров и силы ветровых потоков в конкретной местности, а также от среднегодовой высоты снежного покрова.

Если труба выходит из крыши на расстоянии менее полуметра от конька, то минимальная высота дымохода над его уровнем должна составлять 50 см. Такое расположение дымохода считается оптимальным, поскольку в этом случае экономится существенное количество материалов, требующихся на возведение дымоотводящей конструкции.

Кроме того, в таком месте меньше собирается снега зимой, что уменьшает риск протечек при его таянии в весенний период и при оттепелях. Расчет высоты дымовой трубы относительно конька даже с помощью калькулятора основывается на требованиях СНиП41-01-2003 и СП (строительные правила) 7.13130.2009, а также на рекомендациях производителя отопительного устройства.

Общие положения

Схема выводимых каналов на крышу здания

  • Длина трубы от колосников до места выхода должна быть не менее 5 метров. Если кровля имеет плоскую конструкцию, то высота трубы составляет минимум 50 см.
  • На скатных кровлях в случае расположения трубы на расстоянии от конька до 1,5 м высота ее должна быть не меньше 50 см относительно последнего или ограждающего парапета. Если труба расположена в пределах 1,5–3 метров от конька, то ее высота не может быть ниже его или парапета. Когда труба находится дальше 3 метров от линии конька, то ее минимальная высота определяется путем проведения линии под углом 10 градусов относительно горизонта.
  • Если рядом находятся более высокие строения, а отопление производится дровами, то высота трубы принимается выше крыши рядом стоящих построек.
  • Вентиляционные каналы, выходящие на крышу здания и располагающиеся в непосредственной близости к дымоходам, по своей высоте должны быть одинаковыми с ними.
Предлагаем ознакомиться:  Схема дымохода банной печи

Почему необходимо точно рассчитывать высоту канала

  1. Требуется добиться увеличения КПД отопительной системы. Если возвышение трубного устройства над крышей выполнено грамотно, это гарантирует максимальную отдачу тепла при меньшем расходе топлива.
  2. Важно обеспечить полную безопасность конструкции. Если расчет высоты канала был сделан неверно, токсичные продукты горения начнут проникать внутрь помещения. Чтобы этого не произошло, необходимо создать хорошую тягу.
  3. Требуется полностью исключить риск возгорания. Когда высота дымовой трубы над крышей составляет меньше нормы, остывание горячих газов происходит намного медленнее, что увеличивает вероятность возникновения пожара в несколько раз.

Рекомендуем изучить материал по сборке вермикулитового дымохода своими руками на нашем сайте.

От данного параметра напрямую зависит работоспособность отопительных приборов, потому выполнение расчетов высоты дымовой трубы является очень важным. По документации СНиП минимальной высотой дымохода является 5 метров. Если труба будет меньше данной величины, то в ней не будет возникать необходимой естественной тяги.

Расчет высоты дымоходной трубы

Серьезный расчет дымовых труб используется в промышленном строительстве. Здесь применяется очень сложная система вычислений. При частном же строительстве требований обычно гораздо меньше, и расчет высоты дымохода предполагает следование таким правилам:

  • От основания до самой высокой точки длина должна превышать 5 метров.
  • При выходе на плоскую крышу, дымоход должен возвышаться над ней минимум на 50 см.
  • Если дымовая труба возводится на скатной крыше с расстоянием более трех метров до крышного конька, то расчет ее высоты осуществляется таким образом: линия, соединяющая конек крыши с дымоходом, и горизонтальная линия конька крыши должны быть расположены друг к другу под углом 10 градусов.

Рекомендуем изучить по данной теме также:

Аэродинамический расчет дымовой трубы котельных установок при естественной тяге

Методика аэродинамического расчета дымовых труб была разработана для определения сопротивлений и выбора дымоходов. Хороший аэродинамический расчет должен учитывать возможные перепады давлений на участках газовоздушных трактов, учитывая также и сопротивления, возникающие на определенном участке. 

Основные виды сечений дымовых труб

Для того, чтобы осуществить расчет тяги дымовой трубы, необходимо предварительно определить ее диаметр. Для того, чтобы не осуществлять сложных расчетов, вы можете воспользоваться следующими рекомендациями специалистов:

  • Если мощность обогревательного оборудования не превышает 3,5 кВт, то вам будет вполне достаточно дымохода, размерами 0,14 на 0,14 метра.
  • Если отопительный котел имеет мощность в пределах 4-5 кВт, то в таком случае оптимальные размеры дымовой трубы будут составлять 0,14 на 0,2 метра.
  • При использовании мощного оборудования с показателями в пределах 5-7 кВт, сечение дымоходной трубы должно составлять минимум 0,14 на 0,27 метра.

Для того, чтобы правильно рассчитать сечение дымовой трубы, вам необходимы следующие данные:

  • Количество топлива, сжигаемое в приборе в течение часа. Чаще всего данный параметр можно прочитать в характеристиках оборудования.
  • Показатели температуры газа на входе в дымоходную трубу. Данный параметр также можно найти в характеристиках оборудования. Чаще всего он колеблется в пределах 150-200 градусов по Цельсию.

Расчет сечения труб для каминов в зависимости от их высоты

  • Высота дымохода.
  • Скорость прохождения газа по трубе.
  • Показатели естественной тяги. Обычно данный параметр принимается как 4 Па на каждый метр длины дымохода.

Основным параметром в расчете сечения трубы является количество сжигаемого топлива. Осуществляя расчет диаметра дымохода, следует пользоваться следующей формулой: F=(π*d²)/4. Таким образом, чтобы узнать диаметр, выводим на основании данной формулы новую: d²=4*F/π. Используя ее, вы уже сможете определить сечение трубы, необходимое для вашего отопительного оборудования.

Основные показатели горения топлива в зависимости от его вида

Какой должна быть высота дымоходной трубы?

Общие положения

Нежелательно располагать дымоходные трубы рядом с окнами мансард, чтобы случайные порывы ветра не заносили дым или угарные газы внутрь чердачного помещения, если оно жилое. Также не рекомендуется возводить вытяжные трубы и вентиляционные каналы в ендовых, чтобы не образовывался снеговой карман.

При выводе наружной части дымохода не стоит жестко крепить его с самой кровлей и стропильной системой, поскольку в случае повреждения трубы ветром или другими природными силами будет нарушена вся конструкция крыши.

  • Высота дымовой трубы не является единственным параметром, влияющим на работоспособность и безопасность системы отопления, с газовым или твердотопливным котлом в качестве теплового прибора. Проектирование дымохода начинается с определения рабочих параметров системы отопления. Это значит, что комплекс по просчету котельной должен учитывать и эти факторы в том числе. Хозяин помещения должен к этому моменту определиться с типом используемого топлива (газ, пеллеты, дрова или торф), определиться с помощью специалиста с тепловой мощностью котла. определиться с типами радиаторов или конвекторов. Вопросов масса, однако, упущение какого-то момента может пагубно повлиять на работоспособность всей системы отопления. Для примера, многие начинающие строители собственного жилья заблуждаются в том, что все дымоходы одинаковы. Это не так. Дымоход из кирпича подойдет хорошо для отопления твердым топливом, например дровами, однако он не предусмотрен для отопления помещений газовым котлом.
  • В том, что касается рабочих параметров котлов, высота дымохода способна повлиять и на конечное КПД при отоплении. Не стоит забывать и о сечении трубы – диаметр влияет на минимальный и максимальный объем проходящих продуктов сгорания, обеспеченны естественной тягой.
  • К процессу расчета дымохода камина или твердотопливного котла могут требоваться дополнительные вычисления и замеры. Это связано с использованием одного канала для дыма одновременно несколькими приборами в котельной. Самодеятельность может привести либо к непредвиденным параметрам работы отопления либо даже к печальным последствиям.
  • Не существует системы дымоходов, которая бы могла быть универсальной для любого вида топлива, котельного оборудования и применяться как типовое решение. В связи с этим и возникает больше всего трудностей у застройщиков и владельцев частных домов и коттеджей.

В основе этого способа лежат геометрические построения, аналогичные приведенным выше. Схему вычерчивают с соблюдением размеров и пропорций дома в доступном масштабе.

  • На подготовленном чертеже отбивают две оси симметрии: конька и по запланированному местоположению дымовой трубы.
  • Через вершину крыши прочерчивают по горизонтали линию и, используя транспортир, вниз от нее откладывают угол, равный 10˚.
  • Обозначенную линию продолжают до пересечения с осью симметрии дымового канала.
  • Отсеченный отрезок и дает искомую величину.
  • Его необходимо измерить и пересчитать согласно масштабу. Полученная величина и будет реальным значением высоты.
  • Остается проверить удовлетворяет ли полученное значение строительным нормативам.

Как рассчитать высоту и диаметр дымохода

Проект дома, если потребуется, можно слегка подкорректировать. Для этого ось дымохода постепенно перемещают по горизонтали. Благодаря этим незамысловатым действиям, определяют оптимальное положение дымового канала.

Этот способ основан на использовании тригонометрических формул. Расчеты выполняют в следующей последовательности.

  • Подготавливают чертеж фронтальной части дома в удобном масштабе. Для проектировщиков без особого опыта самый приемлемый – 1:100, когда при переводе единиц чертежа в размеры реальной постройки 1 см равняется м.
  • На схеме отмечают ось симметрии дымохода.
  • Через вершину крыши проводят вспомогательную горизонталь и продолжают ее до пересечения с продолжением центральной оси дымохода.
  • Как и при графическом способе строят прямоугольный треугольник с острым углом в 10˚, прилегающим к коньковому ребру.
  • Зная один из его катетов можно подсчитать другой по формуле a = b *tgα. В нашем случае:
  • a – расстояние от конькового хребта до устья трубы;
  • b – расстояние от оси симметрии дома до оси симметрии дымохода
  • в качестве угла α выступает угол в 80˚, пополняющий 10˚ до прямого.

Изложенные методики применимы только при расчете бытовых дымоходов, которые обслуживают только один отопительный агрегат. Для промышленных котлов, имеющих мощность, превышающую 80 кВт, или нескольких отопительных устройств следует обратиться к профессионалам.

Высота дымовой трубы относительно конька на скатной крыше зависит не только от требований СниП, но также от ее внутренней формы, сечения и других параметров, которые, в свою очередь, определяют эффективность функционирования отопительного устройства и его КПД. Для выполнения более подробных расчетов используют онлайн калькуляторы, которые можно найти на профильных сайтах.

Высота дымовой трубы влияет на работоспособность приборов отопления. Минимальный размер дымохода (по основополагающим документам – СНиПам) составляет 5 м. Если дымоход меньше указанной величины, то устройством не будет вырабатываться необходимая естественная тяга. Однако слишком большой высоты дымоходы делать не рекомендуется. В этом случае тяга дымовой трубы также снижается за счет медленного прохождения и остывания дыма.

Расчет тяги дымовой трубы применяется для строительства промышленных дымоходов, причем подразумевает сложнейшую систему расчетов. Для частного небольшого строения этот показатель ничтожен.

В частных домах расчет высоты дымовой трубы основывается на следующих правилах:

  1. общая длина дымовых труб должна составлять от основания до конечного грибка более 5 м;
  2. если дымоход выходит на плоскую крышу, то он должен возвышаться над ней на 500 мм;

Схема расположения дымохода на плоской кровле

  1. если на скатной крыше дымоход выводится не далее 1,5 м от крышного конька  или если на крыше есть дополнительное ограждение, то окончательное звено трубы должно быть выведено на 500 мм за уровень самой высокой конструкции;
  2. если на скатной крыше дымоход располагается в пределах 1,5 – 3 м от свода крыши, то высота дымоотводящей трубы должна быть с ним на одном уровне;
  3. если на скатной крыше дымоход выводится на расстояние более 3 м от крышного конька, то высота трубы должна рассчитываться таким образом, чтобы горизонтальная линия уровня конька крыши и линия, соединяющая конек крыши с дымовой трубой образовывали угол, приблизительно равный 10º.

Схема для расчета высоты дымоходной трубы

Следует отметить, что располагать дымоходную трубу нельзя вблизи мансардных окон, дверей и так далее. Это может повлечь попадание искр в строение, особенно при сильном ветре и привести к возгоранию.

Предлагаем ознакомиться:  Фартук для трубы на крыше из профнастила

Высота дымохода, располагающегося на крыше строения, рассчитывается с соблюдением существующих правил пожарной безопасности.

Чтобы рассчитать диаметр дымовой трубы потребуется:

  1. определить количество топлива, сжигаемого в отопительном приборе за 1 час. В большинстве случаев этот параметр указывается в характеристике, прилагаемой к отопительному оборудованию при покупке. Самостоятельный расчет этого показателя представлен ниже;
  2. температурный показатель газа, располагающегося на входе в дымоход. Параметр можно найти в дополнительной характеристике оборудования. В большинстве случаев он принимается равным 150ºС — 200ºС;
  3. скорость прохода газа в дымовой трубе составляет 2м/с;
  4. высота дымохода;
  5. показатель естественной тяги принимается равным 4 Па на 1 м дымохода.

Таким образом, сечение дымовой трубы зависит исключительно от количества топлива, сжигаемого при работе оборудования.

F=(π*d²)/4

d²=4*F/π

Vгаза=B*Vтоплива*(1 t/273)/3600, где

  • В – количество топлива в килограммах, которое сжигается за 1 час времени (кг/час);
  • Vтоплива – табличный коэффициент, зависящий от вида топлива (найти его можно в ГОСТе № 2127 или в таблице ниже);
  • t – температура газа, зафиксированная на выходе из трубы (также приведена в таблице).

Значения табличных коэффициентов

Площадь сечения (F) находится как отношение V газа к скорости движения газов в трубе (W), то есть

F=Vгаза/W

d²=(4*Vгаза)/π*W

Например, для отопления сооружения в течение часа требуется 10 кг дров, влажность которых приблизительно составляет 25%. Поправочный коэффициент на такой вид топлива, исходя из вышеуказанной таблицы, равняется 10. Температура газа, зарегистрированная на выходе в дымоходную трубу, принимается равной 150ºС.

Тогда расчет дымовой трубы котельной будет следующим:

  1. 1 150/273=1,55
  2. Vгаза=10*10*1,55/3600=0,043
  3. d²=(4*0/043)/3,14*2=0,027
  4. d=0,165

То есть при определенных условиях диаметр дымоходной трубы должен быть не менее 165 мм.

Для того чтобы не осложнять обустройство дымохода сложными расчетами, можно воспользоваться разработанными специалистами нормативами:

  • для обогревательного оборудования, мощность которого составляет менее 3,5 кВт подойдет дымоход, размеры которого не менее 0,14*0,14м;
  • если заявленная мощность отопительного котла находится в границах 3,5 кВт – 5 кВт, то параметры дымовой трубы должны быть не менее 0,14*0,20 м;
  • если для обогрева помещения используются приборы мощностью от 5 кВт до 7 кВт, то сечение применяемой дымоходной трубы не должно составлять менее 0,14*0,27 м.

Если при строительстве дымохода известна мощность отопительного прибора, то для определения сечения трубы можно воспользоваться подсчитанными специалистами данными. Если мощность отопительного оборудования неизвестна, то необходимо провести расчеты по указанной схеме.

Как рассчитать высоту и диаметр дымохода

Таким образом, при выборе материала изготовления дымохода, так же как и при расчете необходимых для его строительства параметров надо опираться на мощность отопительного прибора. Чем больше его мощность, тем больше и надежнее должен быть дымоход. Если параметры прибора неизвестны, и вычислить нужные величины самостоятельно не получается, то необходимо прибегнуть к помощи квалифицированных специалистов. Любая ошибка в расчетах может привести к неработоспособности дымохода или к неполному выведению вредных веществ из жилого помещения.

  • расположения трубы относительно конька
  • от угла наклона крыши
  • от присутствия посторонних объектов вблизи трубы
  • от силы ветра в данном месте, а также от высоты снежного покрова

Как высота дымохода влияет на тягу

Высота дымохода — это тот параметр, который во многом определяет силу тяги.

Существует формула, согласно которой, разница давлений напрямую зависит от атмосферного давления, разницы температур снаружи и внутри, а также — от высоты самого дымохода.

Чем больше разница температур, тем больше тяга, чем больше атмосферное давление и высота дымохода — тем больше тяга.

На атмосферное давление владелец дымохода повлиять никак не может, как и на температуру на улице. Температура внутри зависит от источника тепла. Она редко превышает 1000°С.

Параметром, который можно корректировать остается высота дымохода. В трубе определенной высоты создается необходимая разница давлений, которая позволяет холодному воздуху вытеснять теплый наверх.

В короткой трубе воздух, проникающий внутрь извне, будет наоборот способствовать поступлению дыма в помещение. В слишком длинной трубе градиент давлений не будет достаточным для хорошей тяги.

В трубе создается два воздушных потока, один стремится внутрь, другой — наружу. Дым в дымоходе образует завихрения, которые не должны мешать воздушному потоку. Чтобы тяга была максимальной, труба должна иметь определенный диаметр. Диаметр внутреннего сечения играет важную роль в обеспечении пассивной тяги.

Сечение дымохода — это параметр, определяющий размеры его просвета. Для прямоугольных и квадратных дымоходов значение имеет площадь сечения, а для круглых и овальных — его диаметр.

В узкой трубе воздух создает турбулентные потоки и, вместо того, чтобы выходить наружу, долгое время путешествует по трубе. Чем дольше теплый газ сообщается в холодными стенками трубы, тем холоднее он становится. Холодный дым из трубы выходить не будет. В слишком широком дымоходе также есть вероятность быстрого охлаждения дыма из-за чрезмерного поступления холодного воздуха.

https://www.youtube.com/watch?v=YK8P7vyiWD0

Оптимальной считается площадь дымохода не менее 10 см2, в случае круглой трубы — диаметре не менее 15 см. При установке каминов, в которых температура горения топлива несколько выше, чем в печах и колонках, следует ориентироваться на минимальный диаметр в 10 см. Максимальный диаметр будет зависеть от размеров нагревателя.

Что касается высоты дымохода, она зависит от многих параметров. В идеальных условиях, когда крыша ровная, не имеет никаких выступов, на ее уровне нет деревьев и других построек и доступ воздуха к трубе ничего не загораживает, дымоход имеет 5м в высоту максимум. При этом его высота считается от колосниковой решетки нагревателя до самого верха.

Высота трубы над уровнем крыши при тех же условиях — 1,5 м.

Ровные крыши встречаются в домах очень редко. Часто они покатые, имеют различные оградительные или декоративными элементами, соприкасаются с деревьями и другими зданиями.

При всех этих условиях высота дымохода рассчитывается отдельно.

Высота всех дымоотводящих каналов регламентируется СНиП, важно еще учитывать сечение и внутреннюю форму. Данные параметры сильно влияют на работу отопительных систем и КПД.

Теплый воздух, нагреваясь, поднимается вверх, чем ближе к выходу наружу, тем сильнее он остывает, вследствие чего образуется тяга. При очень больших размерах внутренних сечениях дымохода воздух быстрее остывает, образуя при этом конденсат, который плохо отражается на самой тяге.

Что можно сделать? Возможно, увеличить высоту трубы, за счет уменьшения ее сечения. В таком случае тяга станет такой сильной, что приведет к потере КПД отопительного котла или печки, камина. Так как приток холодного воздуха снизу будет резко увеличен, вследствие чего отопительный прибор будет нагрет плохо. Из-за чего потребуется увеличение расхода топлива и времени нагрева.

Высокий дымоход и небольшой размер внутреннего сечения тоже не будет давать хорошей тяги для правильной работы печи, камина. Возможно попадание угарного газа и дыма в само помещение. Дабы не столкнуться с такой ситуацией, лучше обратиться к помощи специалиста или произвести расчет высоты дымовой трубы с помощью калькулятора.

Дымоход круглого сечения

Кроме того, что высота дымоотводящих каналов регламентируется требованиями СНиП, нужно учитывать его сечение и внутреннюю форму. Эти параметры также влияют на нормальное функционирование отопительных устройств и их КПД.

Согласно законам физики, теплый воздух — в нашем случае топочные газы — нагреваясь, поднимается вверх. И чем ближе он к выходу наружу, тем больше остывает, в результате чего образуется тяга. Соответственно, большое сечение дымохода, казалось бы, должно создавать лучшую тягу. Но на деле это не всегда так.

Какой предполагается выход? Можно, увеличив высоту трубы, уменьшить её сечение. В этом случае тяга будет настолько большой, что может привести к потере КПД отопительного котла или печки. Ведь будет увеличено поступление холодного воздуха снизу, из-за чего нагрев самого отопительного устройства окажется недостаточным. А значит, потребуется больший расход топлива и время для прогрева.

При высоком дымоходе и недостаточном внутреннем диаметре тяги будет также не хватать для нормальной работы прибора. Кроме того, в помещение могут забрасываться дым и угарные газы. Чтобы этого не случилось, и отопительные приборы работали с полной отдачей и производительностью, необходимо делать расчет всех параметров, используя калькулятор или приглашая специалистов.

Предлагаем ознакомиться:  Как заизолировать трубу на крыше

Высота вентиляции

Расчет высоты вентиляционной трубы производится аналогично дымоходной. Для этого берутся стандартные значения из нормативных документов. Основным требованием, предъявляемым к этой конструкции, является ее расположение. Если дымоход и воздуховод расположены ближе 3 м друг к другу, разрешается делать одинаковую высоту.

Габариты вентиляционной трубы и ее диаметр не должны мешать проветриванию котельной. Для этого необходимо учитывать количество кислорода в помещении.

Объем нагретого воздуха, поступающего в здание, отапливаемое котлом, берется из расчета 3 м³ на 1 м² площади за один час. Для котельных этот параметр должен составлять 180 м³ в час.

Рекомендации

из нержавейки

Большое количество загородных домов не обходится только лишь отопительной системой, многие хотят видеть у себя в доме камины, печи, всем этим устройствам нужен свой канал дымоотведения. Возможно устройство отдельных дымоходов. На практике строят общий дымоотвод с необходимым количеством каналов, учитывая их мощность, вид топлива и объемом произведенных продуктов сгорания.

Такие дымоотводы имеют ряд достоинств:

  • устойчивая работа всех устройств
  • сбережение полезной площади, финансов.

Случается, что в доме кроме отопительного оборудования есть камин или газовая колонка, и каждый из них требует своего канала дымоотведения. Естественно, строить дымоход для каждого прибора никто не будет. В этом случае делают совмещенный дымоход с несколькими каналами, учитывая мощность каждого устройства, вид топлива и количество производимых продуктов сгорания.

Подобные сооружения имеют несколько преимуществ:

  • стабильная работа всех устройств;
  • экономия жилой площади;
  • экономия денежных средств и трудозатрат.

Расчет такого сооружения необходимо доверить профессионалам.

Аэродинамический расчет

Для проведения такого вычисления без специальных знаний не обойтись. В этом случае требуется прибегнуть к использованию довольно сложных формул.

Конечно, подобный расчет можно выполнить и с помощью компьютерной программы, однако рекомендуется доверить такую работу грамотному специалисту.

Но прежде чем обратиться к профессионалу, подумайте, насколько эти вычисления необходимы. Приведенные выше рекомендации позволяют не использовать аэродинамический расчет дымовой трубы.

Заключение

Высота дымохода относительно конька в случае скатной крыши рассчитывается исходя из многих параметров. Провести такие расчеты можно собственными силами, используя калькулятор онлайн, или с помощью специалистов. Калькуляторы можно найти на многочисленных профильных сайтах или порталах. Помимо этого, хорошей помощью станут видеоматериалы по этому вопросу.

Для того, чтобы обеспечить правильную работу отопительной системы, необходимо произвести грамотный расчет параметров дымовой трубы. Только в этом случае будет создаваться эффективная естественная тяга. И если в промышленной среде обычно проводятся сложные расчеты, то определить параметры бытового дымохода самостоятельно сможет каждый домашний мастер.

Определение тяги

Любая вентиляционная система не сможет нормально функционировать без хорошей тяги, которую создает разность давления внутри и снаружи помещения.

Чтобы сделать расчет тяги дымовой трубы, требуется высоту канала умножить на величину разности плотности внутреннего и наружного воздуха.

F= A(pв — pд)h,

  • F – тяга;
  • А – коэффициент;
  • pв – плотность наружного воздуха;
  • pд – плотность дымовых газов;
  • h – высота трубы.

Пример

Когда топливо сгорает в топке, происходит удаление нагретых газов. Естественная тяга возникает за счет разницы температур внутри и снаружи помещения.

Плотность воздуха и температура находятся в прямой зависимости. При вычислении не берется во внимание динамическое давление, так как скорости процесса очень низки.

Все данные подставляются в известное уравнение Бернулли. Далее находятся значения потерь давления, затем делается их сравнение с параметром тяги.

При получении одинаковых показателей дальнейший расчет не имеет смысла. Система будет нормально работать, продукты горения начнут удаляться в полной мере.

Параметры, влияющие на высоту дымохода

При несоблюдении равенства нужно увеличить уровень тяги или снизить количество потерь. Для реализации первого способа можно:

  • удлинить дымоходную трубу;
  • увеличить разницу температур.

Для снижения потерь давления рекомендуется воспользоваться следующими методами:

  • сделать стенки каналов более гладкими;
  • уменьшить путь удаляемых газов;
  • убавить число поворотов;
  • увеличить сечение.

По такой же методике вычисляется естественная вентиляция внутри помещения.

hc = H*(ρв – ρг):

  • где Н является высотой дымовой трубы, начиная от дымового отверстия в твердотопливном котле;
  • ρв – плотность воздуха;
  • ρг – плотность угарных газов.

ρв = ρну*273/(273 t):

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

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

θср = (θ1 θ2)/2, где:

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

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

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

Q является мощностью твердотопливного котла.

Какой высоты должна быть труба дымохода

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

θср = (250 233)/2 = 241,5 °С.

При θср = 241,5 °С ρг = 0,6881 кг/м³.

ρв = 1,2932*273/(273 20) = 1,2049.

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

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

Газы по дымоходу поднимаются самостоятельно под действием нескольких физических сил. Дым, образующийся при горении, легче воздуха, он поднимается наверх. Его легкость обусловлена температурой. Как известно, чем больше нагрет газ тем меньше молекул его содержится в единице объема и тем легче он сам по себе. Легкие газы всегда поднимаются наверх.

Высота трубы над коньком

Кроме того, значение имеет разница давлений и температур между воздухом снаружи и газами внутри. Эта разница как бы вытягивает наружу газы из дымохода. Этот процесс называется тягой. Тяга возникает в том случае, если имеется перепад давлений. С физической точки зрения тяга — это разница давлений.

В дымоходах с естественной, пассивной тягой действует сила Архимеда. Воздух находящийся внизу максимально разрежен, поскольку имеет высокую температуру. Плотность его минимальная. Воздух наверху, снаружи дома, минимально разрежен, поскольку он холодный.

Плотность его выше. Происходит это так: тяжелый холодный воздух опускается по дымоходу вниз и выдавливает теплый легкий воздух наверх, таким образом дым поднимается по трубе и выводится наружу. Пока нагревательный прибор работает, воздух внизу трубы будет теплее, чем снаружи.

Однако разница температур — не единственный фактор, влияющий на тягу.

Вопросы и ответы

Вопрос: Имеется кирпичная труба размером 400х900 или 500х700 мм. Высота дымохода, если учесть 10 градусов от поверхности конька, будет достигать 3 м. Ростовская область славится своими сильными ветрами. Не сломается ли конструкция?

Ответ: Такого случиться не должно. Чтобы исключить всякие волнения, кирпичное устройство можно дополнительно обварить металлическим каркасом. Иногда для усиления конструкции внутрь устанавливается асбестовая труба. При этом нужно помнить, что подобные действия разрешается проводить, если температура газов не превышает 300 градусов. При больших значениях изделие из асбеста использовать запрещено.

Вопрос: На крыше установлены две трубы, соприкасающиеся между собой. Они смонтированы на одном уровне. Первое изделие идет от камина, второе – от печки. Сами конструкции находятся ниже конька. Возможно, по этой причине в открытом очаге бывает плохая тяга. Однако в другом отопительном сооружении движение газов всегда нормальное.

Правильно ли я думаю, что если «нарастить» каминную трубу, аналогичные действия нужно будет проделать и с конструкцией от печки? В противном случае в каминной трубе не появится ветра, следовательно, ухудшится и тяга.

Ответ: Именно так и нужно сделать. Однако конструкция от открытого очага подвержена влиянию и других сил, затрудняющих тягу, к примеру, сквозняка.

Высота над кровлей

Высота конца дымохода от конька или кровли должна вписываться в просчитанный заранее регламент. Если он находится на расстоянии 1,5 метра от конька, его высота допускается от 0,5 метра. Чем дальше от вертикальной линии конька – тем соответственно выше должен располагаться конец дымохода. На расстоянии от 3 метров, дымоход практически полностью должен быть выровнен относительно максимальной высоты конька.

Расчет минимальной высоты дымовой трубы

Не стоит пренебрегать таким важным этапом жилищного строительства, как просчет дымохода. Доверьте правильные расчеты специалистам, и вы получите оптимальные параметры по высоте, диаметру и типу используемого материала для дымоходов под различные котлы. Под этими цифрами скрываются сложные законы аэродинамики, термодинамики и материаловедения.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector