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.

Монтаж печи требует определения места установки изделия и соответственно расчет всех параметров. Размеры и диаметр трубы, зависят от мощности, изделия.

Важной составляющей в строительстве бани является строгое следование правилам и стандартам, нужно действовать согласно составленному проекту, малейшие изменения повлекут за собой последствия. Определить диаметр трубы, полезно еще во время составления проекта.

Цилиндрическая форма не дает скапливаться саже и позволяет продуктом сгорания свободно уходить наружу. Размеры определяются с учетом параметров проходного отверстия и высоты.

Как рассчитать диаметр

Труба в бане не является объектом сложных расчётов, её можно подобрать по готовым диаграммам, главное знать мощность установленной печи.

Существуют стандарты, которым нужно придерживаться, от мощности изделия зависят параметры. Прямоугольные, квадратные дымоходы рассчитываются в пропорциях: 140х140 мм используется до 3,5 кВт, соответственно 140х200 мм 3,5-5,2 кВт, 140х270 мм 5,2-7,2 кВт.

Если дымовая труба круглая, то она не должна быть меньше места выхода с отверстия печи, больше допустимо, меньше нет.

Площадь трубы должна быть не меньше 8 см² с расчетом на каждый кВт мощности. Вычисления можно производить самостоятельно, в этом поможет «светлая голова» и формула площади круга.

Высота и размеры

Расчет высоты дымохода зависит от уровня возвышенности самого помещения, и вида кровельного материала. Высота трубы, которая будет находиться на , очень важна.

Как высоко необходимо поднять дымоход, чтобы он нормально функционировал?

Правила очень просты, запомните их. Если труба находится над коньком 0,5 м, тогда расстояние будет составлять до 1,5 м от конька. Труба вровень или даже немножко выше конька, устанавливается в случае, если находиться 1,5–3 м от конька.

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!

Камин в современных коттеджах — обычное явление. Темными зимними вечерами приятно посидеть у камелька и выпить чашечку вкуснейшего кофе. Важная составляющая камина — дымоходная труба.

Дымоотвод необходим для выброса продуктов сгорания наружу и установления тяги. Все трубы выполнены из специальных жаростойких материалов и собираются по специально установленным правилам, обеспечивающим бесперебойную и безопасную работу всей печной системы.При установке трубы учитывается высота дымоотводной трубы и другие особенные моменты, которые мы рассмотрим в статье.

Виды дымоотводов

При выборе печной системы следует учитывать материал, из которого построен дом: дерево или кирпич. Деревянный особняк быстрее подвергается горению и менее надежен в плане пожаробезопасности по сравнению с кирпичным домом. При установке трубы очень важно правильно рассчитать, чтобы продукты горения вытягивались из помещения без вреда здоровью.

При монтаже трубы необходимо правильно установить тягу, которая и обеспечивает безопасный отвод угарного газа. Оптимальная высота трубы- не менее пяти метров.

При установке отопительных приборов следует сделать правильный расчет дымохода:

• Выбрать соответствующий материал
• Рассчитать высоту дымохода
• Рассчитать сечение дымохода
• Рассчитать диаметр дымохода

Необходимо учесть топливо, которым будет отапливаться нагревательный прибор. В зависимости от него следует подобрать правильный материал для трубы:

1. Кирпичный
2. Асбоцементный
3. Шамот
4. Железный
5. Керамический

Эксплуатационные свойства кирпичного канала невелики. Срок службы составляет не более семи лет, еще и уровень безопасности подводит. При кладке важен надежный полнотелый кирпич, который затем покрывается слоем шпаклевки для герметизации.

Асбоцементная труба очень дешевая, но не экологичная. При нагревании она источает канцерогенные вещества. Самым надежным, но и дорогим материалом для трубы является шамот. Он отвечает всем требованиям пожаробезопасности, надежен и практичен. Срок службы шамота довольно велик.

Смотрим видео виды систем дымоотвода:

Стальной дымоотвод самый долговечный из всех благодаря модульному строению. Вы всегда можете заменить испорченный участок трубы новым. Канал из стали пластичен, и из него можно создавать любое количество колен. Стальная конструкция поворачивается и гнется в любую сторону. Это универсальный материал для каминов и печей любой модификации.

Дымоотвод из керамического материала устанавливают в помещениях с большим пространством. Самым популярным считается дымопровод, совмещенный с двумя ходами. Выглядит он как труба с двумя дымоходными каналами.

Характеристики дымоотводной трубы

Независимо от материала и вида отопительного устройства, дымоотвод должен соответствовать таким нормам:

• Идеальная гладкость внутренних стен трубы
• Круглое сечение
• Нержавеющий материал
• Защищать от пожара
• Иметь достаточную высоту (не меньше 5 метров)
• Достаточную толщину стенок

Существует ли универсальный дымоотвод

Как рассчитать дымоход для камина и других отопительных систем? Возможно ли установить такой канал, который бы соответствовал любому виду топлива, если его материал всегда подбирается именно в соответствии с видом определенного топлива? В данный момент такого универсального механизма не изобрели. Есть некоторые системы, довольно неплохо работающие с некоторыми видами топлива. Однако до качества им далеко.

Внутреннее сечение

Расчет сечения дымохода является обязательным требованием к качеству выводящей системы.

• Цилиндрическая форма. Нагревание газовой отопительной системы происходит неравномерно, из-за этого движение дыма по трубе осуществляется по спирали. Поэтому оптимальной формой трубы будет цилиндрическая. Именно она обеспечит идеальную тягу.

Если вы сконструируете дымоотвод квадратной формы, завихрения не смогут образоваться из-за отсутствия тяги, и дым будет собираться в углах. А от скорости вытяжного усилия зависит качество вытяжной системы и ваше здоровье.

Также цилиндрическая форма дымоотводного канала подойдет котлам нового поколения (стоп-страт).

Смотрим видео, расчет квадратного дымоотвода:

Принцип работы таких обогревательных приборов создан с учетом скоростного прогрева отопительной системы. Чем быстрее произойдет нагревание, тем экономичнее работает котел, переходя в режим ожидания.

• Квадратная форма. А вот для отопительных систем, работающих на дровах, как раз лучше будет квадратная форма сечения. Для расчета сечения дымохода вид топлива является основополагающим. Дровяное топливо не требует большой тяги, как газовое, поэтому круглое сечение будет способствовать просто выветриванию тепла из дома.

Внутренний диаметр

Правильный расчет диаметра дымохода обеспечит бесперебойное функционирование всей системы отопления дома. Рассчитать диаметр дымохода можно по вложенной инструкции завода-изготовителя. Но если таковой не имеется, следуйте этим правилам:

• Для расчета дымохода квадратного типа диаметр поддувала не должен превышать диаметр трубы.
• Для обогревательной системы с открытой топкой (камин) расчет дымоотвода составляет 1:10 относительно топки.

Высота

Какой должна быть высота дымоотводной трубы? Невозможно определить однозначную высоту дымоотвода для всех типов отопительных систем. Тут действует такой принцип: чем шире диаметр трубы, тем скорее происходит остывание продуктов горения топлива. Вследствие этого на стенках трубы оседает конденсат, который блокирует функциональный дымоотток.

То есть, увеличение диаметра при высоте в 5 метров, не способствует увеличению тяги. А если мы увеличим высоту дымоотводной трубы и уменьшим диаметр её, то тем самым мы увеличим объем теплого воздуха и снизим его остывание. А значит, и увеличим тягу. То есть, при расчете дымохода эту особенность нужно учитывать. Именно увеличение высоты при уменьшении объема трубы будет создавать сильную тягу. А вот насколько это экономично в плане затрат топлива, решать вам.

Если вы захотите произвести расчет дымохода в пользу экономии топлива, и решите сделать высоту дымохода максимальной при минимальном объеме трубы, тяга в системе резко уменьшится. А уменьшение тяги может привести к прониканию угарных газов в помещение. Поэтому расчет дымохода нельзя приводить в соответствие с финансовой экономией, это приведет к отравлению угарным газом.

От конструкции самой кровли будет зависеть, какой высоты должен быть дымоход.

В расчете учитывается расстояние между дымоходами, а также:

• Толщина кровли
• Угол ската кровли
• Расстояние от вертикальной оси конька

Но при расчетах высоты дымохода не учитывается высота прикрывающего трубу зонтика.

Расчет высоты дымохода зависит от необходимой тяги. Именно она обеспечивает правильную работу вашей отопительной системы. Тяга образуется за счет разброса температур и давления в самой трубе и окружающем пространстве.

Из-за смещения давления прогретый воздух направляется вверх, а холодный — вниз. Холодный воздух стремится вытеснить горячий. Соответственно, при холодной погоде тяга увеличивается.

Формула для расчета тяги: hc = Hд х (ρв- ρг) (мм. вод. ст.)

• Hc обозначает тягу дымоотвода;
• Hд — участок трубы от патрубка до котла;
• Pв — плотность воздуха;
• Pг — плотность сгораемого вещества.

1 мм. вод. ст. = 0,0001кгс/см2

Недостаточная тяга в трубе может быть вызвана малой длиной самой трубы. Значит, высота дымохода должна быть увеличена. И все же, нужно учитывать разумный предел. На практике общая длина дымовой трубы не должна быть более шести метров. Вопрос, как нарастить трубу дымохода, может быть решен и самостоятельно.

Прежде чем устанавливать дымопровод, внимательно ознакомьтесь с правилами и изучите параметры работы вашей отопительной системы. Расчет всех параметров дымоотвода — сложная инженерная задача. Поэтому лучше доверить все грамотному специалисту и не рисковать своим благополучием.

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.