Расчет дымохода

Особенности монтажа вентиляционных труб

При обустройстве сэндвич вентиляции возникают некоторые нюансы, на которые необходимо обращать внимание:

1. Чтобы дымоход не подвергался разрушению из-за разницы температур, его нужно располагать по большей части в здании. Помимо увеличения срока службы, это позволит системе работать максимально эффективно. Установленный в здании дымоход обычно имеет выход на крыше, но в некоторых ситуациях конструкцию приходится выводить через стену. Конечно, лучше, если сделана вытяжка на крышу, так как в этом случае все неприятные запахи лучше устраняются.
2. Расположенный за пределом здания выход дымохода нужно оборудовать дефлектором, который предотвратит попадание в систему различного мусора и атмосферных осадков, а также обеспечит нормальную тягу даже при порывистом ветре. Можно изготовить грибок на трубу дымохода своими руками, он будет служить не хуже. Для регулировки тяги нужно устанавливать специальную трубу с шибером.
3. Монтировать дымоход прямо над печью запрещено. Все участки, где трубы проходят в непосредственной близости от перекрытий, необходимо защищать термоизоляцией.
4. Монтаж сэндвич вентиляции может выполняться по двум принципиальным схемам – «по дыму» и «по конденсату». Для первой из них необходимо оборудовать систему тройниками, которые обеспечат вывод конденсата.
5. Установка частей конструкции обычно начинается снизу, от источника тепла, и постепенно сдвигается вверх. Каждый последующий элемент должен входить в предыдущий, чтобы утеплитель был защищен от влаги.
6. Сэндвич труба из оцинкованной стали для вентиляции должна оборудоваться ревизией, которая обычно устанавливается прямо за тройником. Верхняя часть вентиляции должна закрываться конусом, защищающим ее от различных засорений.

Заключение

Вентиляционные сэндвич трубы – это неплохой материал для обустройства дымохода. Соблюдение правил монтажа и грамотный подбор диаметра труб позволит создать эффективную систему, которая будет эффективно работать на протяжении всего периода эксплуатации.

От качества монтажа вентиляции домашнего камина, банной печи зависит не только уровень сохранности тепла в отапливаемом помещении, но и степень пожаробезопасности всей конструкции. Высокий процент сохранности тепла и пожаробезопасности могут обеспечить сэндвич трубы для вентиляции, которые изготавливаются специально для дымоходов.

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

Как подключить коллективный дымоход

Иногда обстоятельства диктуют необходимость использования одного дымохода одновременно для нескольких отопительных приборов

В подобных случаях необходимо особое внимание уделить правильному расчету всех параметров (таких, как максимальная длина горизонтального участка дымохода, его высота, диаметр и т.д.). Этот расчет производится с учетом того, какие отопительные приборы планируется использовать в системе, их типа и мощности, а также топлива, на котором они будут функционировать. 

Допустим, к единой трубе будет подключаться котел от общей системы отопления и традиционный камин

Понятно, что это принципиально разные отопительные приборы, один из которых работает на природном газе, а другой – на дровах. Соответственно, и рекомендации относительно используемых с ними дымоходов кардинально различаются (прочитайте: «Устройство дымохода для газового котла»). Возможно ли в таком случае совмещение? Практика показывает, что возможно. Рассмотрим, как это происходит.

Как известно, в процессе работы котел периодически отключается, переходя в режим ожидания. Если вместе с ним к одному дымоходу будет подсоединен камин, работающий в это время, то дымоход не будет остывать, в нем не будет образовываться конденсат, и при очередном запуске котла будет обеспечена хорошая тяга. Это положительный момент. Но есть и негативная сторона. Камин должен подсоединяться к дымоходу значительно большего размера, чем это необходимо для котла, и в том случае, если запуск котла будет осуществляться без параллельного использования камина, вполне вероятно возникновение избыточной тяги, которая приведет к неправильному функционированию котла (подробнее: «Дымоход для камина своими руками»). 

Как известно, расчет диаметра дымохода для камина производится исходя из того, что он должен составлять десятую часть диаметра топки. Естественно, такой размер для котла будет чрезмерным. В данном случае стоит обратить внимание на тот факт, что камином, как правило, люди пользуются только время от времени, тогда как котел в холодный период года работает постоянно. В этой связи можно подумать, что устройство дымохода для камина следует делать меньшего диаметра. Однако подобный шаг будет в корне неверным. В те моменты, когда котел будет работать самостоятельно, конечно, никаких проблем не возникнет, однако стоит лишь растопить камин, и в трубе, независимо от того, какова длина горизонтального участка дымохода, расположенного на чердаке, неизбежно будет возникать повышенное аэродинамическое сопротивление. В результате этого отопительные приборы будут работать неправильно, а в помещение начнут просачиваться угарные газы. 

Решением этой, на первый взгляд, неразрешимой задачи является использование двухходового дымохода.

К основным преимуществам дымоходов данного типа можно отнести:

• возможность их применения совместно с различными отопительными приборами, как по отдельности, так и подключенными одновременно;
• обеспечение стабильной работы каждого прибора;
• экономия средств на строительство и монтаж;
• экономия пространства.

Возможные схемы дымоходов, смотрите на видео:

В процессе монтажа необходимо соблюдать все условия обеспечения правильной работы каждого устройства, а также неукоснительно следовать предварительно произведенным расчетам, чтобы впоследствии не пришлось думать, как удлинить дымоход или увеличить его диаметр. При устройстве кирпичного дымохода нужно учитывать, что для его совместимости с котлом должна быть выполнена гильзовка, предохраняющая кирпич от негативного воздействия конденсата. 

Виды радиаторов

Для отопления помещений используют батареи:

• чугунные ― долговечны, нечувствительны к теплоносителю и давлению, способны выдерживать гидроудары;
• алюминиевые ― средний срок службы 15 лет, хорошая теплоотдача, довольно хрупкие, не выдерживают высокого давления и грязного теплоносителя;
• биметаллические ― служат 25 лет, хорошо отдают тепло, устойчивы к гидроударам, нечувствительны к энергоносителю;
• стальные ― эксплуатируются в течение 10 лет, хорошая теплоотдача, выдерживают среднее давление, капризны к теплоносителю;
• медные ― долговечны, нечувствительны к типу и качествам жидкости, хорошо выдерживают давление и его перепады.

Подключение

Два популярных типа подключения батарей:

однотрубное — и подача горячего теплоносителя, и возврат остывшего, происходят по одной трубе;

Фото 2. Однотрубная схема подключения радиаторов по принципу сверху вниз (наверху) и с нижним типом (внизу).

двухтрубное — подача нагретой жидкости идёт по одной трубе, холодной — по второй.

Справка. Третьим типом является не самый популярный коллекторный тип, в котором трубы идут от одного коллектора к каждому радиатору. Способ хорош для обогрева, но дорог по стоимости оборудования.

В каждом типе контур может идти:

• вертикально — с верхних этажей на нижний, часто применяется в самотёчных системах;
• горизонтально — труба последовательно соединяет все радиаторы, используется как в естественной, так и принудительной циркуляции.

Подключение радиаторов может быть верхним, нижним, диагональным. Тип подключения влияет на диаметр подключаемых труб и их количество.

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:

Для определения кубатуры выходящих газов важно знать мощность отопительного агрегата. Для расчетов применяем формулу:, где:

• 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:

, где:

• 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 м3/сек.
3. Площадь трубы дымохода – (4*0,043)/3,14*2. Расчет дает значение – 0,027 м2.
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=1,730.
3. Уровень нагрева газа на участке выхода из трубы. 150-(1,73*3)=144,80.
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 см2;
• размер дымохода 260/130 мм, площадь трубы – 2,6*1,3=3,38 м2;
• 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 см2;
• сечение дымохода 200/200 мм, площадь равна 4 см2;
• рассчитываем соотношение (400/4000)*100=10%.
• по таблице определяем длину дымохода. В нашем случае, для круглой сэндвич – трубы она должна быть 7 м.

Выбор материала

Как самостоятельно сделать дымоход для буржуйки? В первую очередь нужно знать, из какого материала делается труба буржуйки, какие для этого понадобятся инструменты и подручные средства. Материалы для дымохода вашей буржуйки должны отвечать основным критериям:

• быть не ржавеющими;
• быть износостойкими;
• выдерживать высокую температуру.

Кстати, если для вас не принципиально, из какого материала его делать, можно соорудить из кирпича канал, но в таком случае, затраты и сопутствующие обслуживание намного сложней. Поэтому зачастую выбирают именно металлические гофры из «нержавейки» либо цельно листовой металл. Итак, вам понадобиться:

• Металлические проводчики, как правило, диаметр не менее 16 см.
• Тройник. Возможно, понадобиться для обустройства отвода.
• Стыковочные колена, с их помощью изменять направление канала куда проще. Учитывайте размеры, основные не менее 160 мм.
• Гриб. Крепится на оголовок и служит, как защита и даже помогает усилить тягу.
• Понадобиться герметик, с его помощью надежно герметизируются все стыки, для безопасности.
• Материалы с теплоизолирующими свойствами, их нужно будет использовать в местах прохода через стены или кровлю.
• Смола (битумная).

Таблица диаметров дымоходов

Сейчас актуальны таблицы диаметров, составленные для различных дымоходов, поскольку многие предпочитают устанавливать готовые трубные элементы из различных материалов. Чтобы легко разобраться в этих разнообразных материалах и научится выбирать правильные параметры, разработаны документы с нормативными данными, занесенными в специальные таблицы. Здесь указаны соответственные параметры. Для расчета нужных габаритов, можно воспользоваться этими таблицами.

Внимание! Следует помнить, что сечение дымоотводящего трубопровода должно быть больше или равным сечению внутреннего канала отопительного прибора. Точные таблицы рассчитанных диаметров дымоотводящего трубопровода для правильной его работы рассчитывается в соответствии с техническими параметрами всех элементов, соответственно рекомендациям специалистов, материалов дымоотводящего канала или с помощью таблиц диаметр — мощность

Точные таблицы рассчитанных диаметров дымоотводящего трубопровода для правильной его работы рассчитывается в соответствии с техническими параметрами всех элементов, соответственно рекомендациям специалистов, материалов дымоотводящего канала или с помощью таблиц диаметр — мощность.

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.

Метод подбора диаметра отопительных труб

Данный способ определения диаметра основан не на проведении расчетов, а на закономерности, которую можно обнаружить при анализе большого количества теплоснабжающих конструкций. Данное правило вывели монтажники, они им пользуются при создании небольших систем отопления для частных домовладений и квартир.

В основном из нагревательных котлов отходят патрубки подачи воды и обратки, имеющие сечение ¾ и ½ дюйма. Трубой такого размера и делают разводку до места первого разветвления, а затем на каждом расхождении веток закладывают в проект отопления заужение труб на один шаг.

Используя данный метод, определяют диаметр труб для небольших теплоснабжающих систем, если количество радиаторов составляет от 3 до 8, максимум два – три контура по 1 – 2 батареи на каждом. Для подобных систем этот метод является отличным решением.

В случае, когда нужно выбрать трубы для дома в два этажа с более разветвленной системой, придется делать расчеты и пользоваться таблицами.

Вычисления не слишком сложных схем можно выполнить самостоятельно, имея информацию о теплопотерях помещения и производительности радиаторов. Что касается многоэлементных систем, то их проектирование желательно заказать у профессионалов.

Утеплитель для трубы: основные характеристики

Между двумя трубами дымоходной конструкции (внешней и внутренней) находится материал для теплоизоляции. В основном, это минеральная вата (базальтовая или керамическая).

Иногда в роли утеплителя выступает природный материал вермикулит. Чтобы использовать его по назначению, предварительно измельчают до гранулированного состояния, а затем подвергают обжигу в особой печи.

Такие процедуры необходимы для получения максимально качественных характеристик:

• устойчивости к высоким температурам и их перепадам;
• малому весу;
• прочности и др.

Вермикулит стоит намного дороже, чем минеральная вата, но его отличает возможность сохранить свои качественные характеристики при рабочей температуре дымохода +1150̊ С.

А вот керамическая вата более термостойкая и выдерживает рабочую температуру +1260̊  С, т.е. больше чем в два раза аналогичного показателя предыдущего материала. Соответственно, цена сэндвичей с таким наполнителем будет выше, чем труб с базальтовой ватой или вермикулитом.

Классификация дымоходов: выбираем оптимальную конструкцию

Конструкция печной трубы должна обязательно учитывать тип отопительного прибора, для которой она предназначена. По этой причине все дымоходы делятся на следующие типы:

• надсадные (прямые);
• коренные (приставные);
• пристяжные (боковые).

Первые опираются на отопительный прибор и являются его продолжением, поэтому нередко изготавливаются из такого же материала, что и печь. Кроме того, каналы надсадной трубы можно смонтировать в толще стен и тем самым повысить теплоёмкость и увеличить теплоотдачу отопительного прибора. Достоинства прямых дымоходов — в низком сопротивлении газохода, которое положительно влияет на тепловую эффективность печей с КПД до 70–75%. В такой трубе меньше откладывается сажа, поэтому за ними легче ухаживать, а кроме того, этот же фактор способствует и более высокой пожаробезопасности

Немаловажно и преимущество эстетического характера — надсадные дымоходы выдают себя лишь небольшой верхней шейкой и оголовком трубы на крыше здания

Существующие виды дымоходов позволяют подобрать конструкцию, которая учитывает особенности помещения и лучше всего подходит к установленной печи или котлу

Коренные дымоходы покоятся на собственном фундаменте, поэтому могут устанавливаться не только рядом с тепловым агрегатом, но и снаружи помещения. Такая конструкция хороша тем, что может использоваться как для одиночных отопительных котлов и буржуек, так и нескольких печей одновременно. Разумеется, при этом сечение дымового канала необходимо рассчитывать с учётом суммарной производительности всех отопительных приборов.

Пристяжные дымоходы являются разновидностью коренных и чаще всего устанавливаются снаружи здания. Они обладают небольшим весом, поэтому не требуют опоры в виде громоздкого фундамента. Боковая конструкция выделяется многими преимуществами. В отличие от прямой трубы, она имеет всего одну точку разделки в наружной стене и не так подвержена порывам ветра. При хорошем утеплении пристяжной дымоход имеет очень низкую тепловую инерционность, благодаря чему позволяет точно регулировать тягу

Важно и то, что боковая конструкция не так чувствительна к погрешностям расчёта сечения внутреннего канала. Сборник конденсата в пристяжном дымоходе обустраивается естественным образом, а попадание влаги в печь и вовсе исключается. Специалисты рекомендуют пристяжные дымоходы для оснащения наиболее технологичных пиролизных агрегатов или отопительных приборов с котловой автоматикой

Специалисты рекомендуют пристяжные дымоходы для оснащения наиболее технологичных пиролизных агрегатов или отопительных приборов с котловой автоматикой.

Особенности выбора другого оборудования

Диаметры труб могут быть выбраны и по условиям гидравлического сопротивления для нетипично-большой длины трубопроводов, при которой возможен выход за технические характеристики насосов.

Но подобное может быть для производственных цехов, а в частном строительстве практически не встречается.

Для дома до 150 м кв., по условиям гидравлического сопротивления отопительно радиаторной системы, всегда подходит насос типа 25 – 40 (напор 0,4 атм), он же может подойти и до 250м кв в отдельных случаях , а для домов до 300 м кв. – 25 – 60 (напор до 0,6 атм).

Трубопровод рассчитывается на максимальную мощность. Но система, если когда и будет работать в таком режиме, то не продолжительное время. При проектировании отопительного трубопровода можно принимать такие параметры, чтобы при максимуме нагрузки, скорость теплоносителя была и 0,7 м/с.

На практике скорость воды в трубах отопления задается насосом, который имеет 3 скорости вращения ротора.

Кроме того подаваемая мощность регулируется температурой теплоносителя и продолжительностью работы системы, а в каждой комнате может регулироваться путем отключения радиатора от системы с помощью термоголовки с нажимным клапаном.

Таким образом, диаметром трубопровода мы обеспечиваем нахождение скорости в пределах до 0,7 м при максимальной мощности, но система в основном будет работать с меньшей скорость движения жидкости.

Факторы влияющие на показатели

В отношении параметров дымоотводной трубы невозможно заявить, что чем она выше, тем предпочтительнее. Чрезвычайно длинный либо широкий газоход увеличивает затраты на строительство дымоотводов. Котел или печь с подобным дымоходом станет действовать на износ при избытке тяги, топливо будет сжигаться быстро, а значительная часть его будет бесполезно уходить в атмосферу, понижая эффективность системы теплоснабжения.

Размер сечения только частично влияет на длину трубы дымоходов. Иначе говоря, пользователю не удастся увеличить ее диаметр, для повышения эффективности. В связи с чем специалисты не советуют экспериментировать с размерами сечений труб печки, подгоняя их к определенным показателям высоты, например, делая ниже 5 м или выше 7 м. Тяга будет одинаковой во всей конструкции, напротив, очень большой диаметр трубы способен снизить тягу, из-за завихрений, отрывая факел от газовой форсунки.

Вычисление длины трубы больше зависит от значения высоты объекта, на котором она размещается, и разновидности кровельного покрытия. Показатель над уровнем кровли более важный показатель для расчета оптимального сечения трубы.

Протяженность дымоходной трубы от колосников до точки выхода обязана быть не меньше 5 м.  В случае, если крыша выполнена в виде плоской конструкции, то возвышенность трубы должна быть на уровне не менее 50.0 см. На скатных конструкциях, при месторасположении ее на дистанции от конька до 1.5 м, она должна возвышаться не менее 50.0 см по отношению к крайнему или отгораживающему парапету. В случае если она находится в границах 1.5–3.0 м от конька, то ее вершина не должна быть ниже его либо парапета.

В отдельных случаях труба располагается далее 3 м от линии конька, тогда ее наименьшая высота высчитывается под углом 10 градусов сравнительно к горизонту. На случай, если вблизи расположены большие высотные объекты, а котел или камин работает на дровах, то высота дымоотвода выбирается выше кровли рядом расположенных домов.

Рекомендации по размещению труб и возведению:

1. Не нужно обустраивать дымоходы вблизи с мансардных окон, чтобы случайный ветер не задувал продукты сгорания внутрь мансарды.
2. Равным образом не рекомендовано воздвигать вытяжные трубы и вентканалыв ендовых, для того чтобы не создавались снеговые карманы.
3. При выходе внешнего участка дымохода не нужно жестко укреплять его с конструкцией кровли и стропилами, так как при обрушении трубы ураганом пострадает вся крыша.

Грамотный расчет всех характеристик будущей схемы дымоотвода — это гарантом ее работоспособности и эффективной работы всего котельного оборудования. Недостаток в расчетах, какой может быть сделан на этапе проектирования, приведет к аварийному режиму с последующим разрушением системы. Простые расчеты, базирующие на долголетнем опыте специалистов, дают возможность пользователю выполнить их качественно для определения технических параметров дымоотводящей трубы.