Расчет диаметра дымохода для твердотопливного котла

В каждом частном доме имеется отопительная система, работающая на жидком, твердом или газообразном топливе. И неотъемлемой частью любой такой системы является конструкция для вывода продуктов горения – то есть дымоход. И высота дымохода относительно конька крыши играет важную роль в стабилизации функционирования всего отопительного оборудования. Об этом и пойдет речь в сегодняшней статье.

Неверно выбранный материал для труб и неправильный монтаж

Свойства материала для труб должны соответствовать условиям эксплуатации. Для изготовления каминной трубы могут быть использованы следующие материалы:

Кирпичная кладка

Традиционный и надёжный вариант. Следует учесть, что качество обжига полнотелого печного кирпича должно быть высоким. Особенно это важно при подключении к дымоходу заводской топки длительного горения. В экономном режиме температура выходящих газов невысока, из-за этого в трубе может выпадать конденсат. Недостаточно прочный и пористый кирпич начнёт разрушаться, быстрее всего над крышей, где влага зимой будет замерзать.

Слабо обожжённый кирпич не подходит для устройства дымохода

Оптимальное решение — смонтировать внутри кирпичного канала вкладыш из нержавеющей стали.

Стальной вкладыш можно опустить в прямой кирпичный канал как во время, так и после окончания строительства, это подходящий вариант при реконструкции зданияВкладыш не должен свободно болтаться в кладке. Для этого его крепят хомутами, если монтируют вместе с возведением трубы либо снабжают пружинящими элементами (как на рисунке), если вставляют после

Трубы из нержавеющей стали

Трубы из нержавеющей стали, одинарные и двойные утеплённые — самый популярный и доступный сегодня вид дымоходов. Не требуют возведения фундамента, быстро устанавливаются. Однако ошибкой некоторых застройщиков является выбор изделия исключительно по цене без учёта свойств металла. Не все виды стали в полной мере подходят для эксплуатации с каминными топками. Жаропрочными (рабочая температура 700 ºС и выше) являются марки AISI 304, AISI 309, AISI 316, AISI 321. Рабочие температуры марок AISI 430, AISI 409 начинаются с 500 ºС. Максимальные температуры, которые сталь выдерживает в течение недолгого периода времени, выше на 200-250 ºС.

Отходящие газы в каминах с закрытой топкой нагреваются до 200-500 ºС, открытой — до 350-600 ºС. Однако эти данные справедливы лишь до того момента, пока очаг топят в штатном режиме, загружая дрова не больше положенного и не превышая оговоренное в инструкции время интенсивного горения. Любители «раскочегарить» камин побыстрее и протопить пожарче вполне могут довести температуру отходящих газов на входе в дымоход до 1000 ºС. По мере продвижения по вертикальному дымоходу они заметно остывают, но первые полметра-метр могут нагреться очень и очень сильно.

Какую трубу выбрать для дымохода? Идеальное решение — сталь марки AISI 321. Она, при относительно умеренной цене, обладает достаточной жаропрочностью, устойчива к возгоранию сажи, кислотостойка. Трубы этой марки лучше всего подходят и для газовых каминов. Для угольных (есть и такие) желательно использовать марку AISI 309, её жаростойкость выше, но и цена больше. Если бюджет поджимает, конструкция дымохода для камина может быть компромиссной: первый от топки сегмент длиной около метра выполняется из трубы марки AISI 321 толщиной 1 мм, выше используется менее дорогая сталь, например, AISI 409, толщину можно уменьшить до 0,8 мм, если топить камин умеренно. Нужно помнить, что такой дымоход может не выдержать возгорания сажи и нужно следить за чистотой внутренних поверхностей труб, использовать качественное топливо. Марка нержавеющей стали для наружной оболочки утеплённой трубы не имеет большого значения, а толщины достаточно в 0,5 мм.

Читайте также:  Установка газового котла в деревянном доме: требования

Подключение утеплённого дымохода к топке рекомендуется делать через неутеплённый участок длиной 40-100 см, это предотвратит его перегрев.

На иллюстрации — схема дымохода для камина, выполненного из двойной утеплённой трубы из нержавеющей стали. Перегрев такого дымохода маловероятен: неутеплённый переходник над топкой сбрасывает сильный жар на начальном участке, а расположенный выше водогрейный бак служит дополнительным охладителем

Керамические дымоходы

Полностью соответствуют предъявляемым для камина требованиям, но стоят довольно дорого, поэтому используются нечасто.

Модульные керамические дымоходы весьма надёжны, но отечественные предприятия не спешат налаживать их производство, а импортные дороги

Эмалированные воздуховоды

Пару слов об эмалированных воздуховодах, которые продавцы нередко предлагают для каминов. Рабочая температура таких труб не превышает 500 ºС, максимальная — 650 ºС. Теоретически они подходят для закрытых топок, у которых в инструкции прямо разрешено использовать дымоходы с ограничением температуры в 500 ºС. Практически, при нарушении рекомендаций производителя и использовании с мощными топками, эмалированная труба может не выдержать повышенной термической нагрузки. В лучшем случае расплавится покрытие, в худшем — сталь прогорит.

В чем отличие от коаксиального дымохода

Для того чтобы понять отличительные характеристики горизонтальных дымоходов от коаксиальных, следует разобрать их устройство и принцип работы.

Первое устройство совмещает в себе 2 трубы разного диаметра: внутренняя выводит дым и продукты горения, а в полости между ней и наружной стенкой внешней трубы подается свежий воздух.

Обязательным условием функционирования дымоходов коаксиального типа является наличие в обогревательном оборудовании турбины, которая будет выталкивать дым и всасывать кислород. Такая система является самой простой в установке, т.к. не требует наличия естественной тяги.

Заключение

Устройство дымоходных труб — ответственный процесс. При ошибках в монтаже возможен выход системы из строя, нанесение серьезного вреда здоровью и даже угроза жизни человека. Также при несоблюдении требований и нормативов потребуется более частая чистка трубы, поскольку на ее стенках в большом количестве будет оседать зола.

Подключенный газовый котел

Заключение

Поэтому к процессу монтажа, особенно если речь идет о сложной системе дымохода, рекомендуется привлечь квалифицированных специалистов, которые составят отдельный проект, а также проведут все необходимые расчеты, обеспечат бесперебойное функционирование газового оборудования.

Определяем высоту дымоходной трубы: основные критерии

Высота конструкции зависит от ряда важных моментов, рассмотрим их.

  • Конкретное месторасположение дымоходного канала на крыше относительно конька.
  • Роза ветров, интенсивность и сила ветра в конкретном регионе страны. Кроме того, сюда можно отнести среднестатистическую толщину снежного покрова.
  • Угол наклона кровельного ската.
  • Наличие/отсутствие больших сооружений, деревьев рядом с дымоходной трубой.
Определяем высоту дымоходной трубы: основные критерии

Оцинкованная труба для дымохода основные достоинства

Ранее мы рассказывали о сферах применения и основных достоинствах оцинкованной трубы для дымохода. В дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с этим руководством

Так, если дымоход выходит на расстоянии в 50 сантиметров от конька, то он должен возвышаться над ним как минимум на столько же. Как показала практика, это самый оптимальный вариант расположения конструкции, так как при таких условиях достаточно большое количество стройматериалов, необходимых для сооружения конструкции, экономится.

Читайте также:  Использование газового котла на пропане для отопления дома

Более того, именно в этом месте объемы скапливающегося зимой снега минимальны, благодаря чему возможность протечек кровли при его таянии заметно уменьшается. И что характерно, процедура расчета высоты даже на онлайн-калькуляторе регламентируется СНиПом, а также инструкцией изготовителя оборудования.

Определяем высоту дымоходной трубы: основные критерии

Какой дымоход лучше для твердотопливного котла

Производители отопительной техники комплектуют свои изделия тяговыми вентиляторами из-за повышенного сопротивления теплообменника, где газы несколько раз меняют направление движения по жаровым трубам. Цель – отобрать у продуктов горения максимум теплоты и повысить КПД котельной установки.

Нюанс: работа дымососа в котле заводской комплектации согласована с процессом горения и управляется электронным блоком. При монтаже вентиляторного агрегата на «безмозглый» отопитель подобная согласованность исключена, нужно покупать блок автоматики либо регулировать обороты вручную.

Организуйте приточную вентиляцию в котельной, а уж потом размышляйте об установке дымососа

Какой дымоход лучше для твердотопливного котла

Перечислим ситуации, когда дымосос поможет улучшить работу и обслуживание твердотопливного теплогенератора:

  • проблемы с тягой – задувание ветром, воздушные пробки в газоходе, много поворотов, заужение диаметра;
  • из-за особенностей конструкции котел дымит в помещение при открывании дверцы;
  • высота дымохода недостаточна либо срез трубы попал в зону ветрового подпора за коньком крыши или другим зданием;
  • в кирпичной трубе появились трещины, откуда просачивается дым.

Шахтный теплогенератор В. Г. Холмова лучше эксплуатировать с тяговым вентиляторомНекоторые конструкции дровяных котлов (например, шахтного типа) склонны выбрасывать дым через открытый загрузочный люк. Аналогичная картина наблюдается в теплогенераторах с трехходовым жаротрубным теплообменником повышенного сопротивления. Решение проблемы – установка тяговой либо дутьевой машины, управляемой контроллером.

Усиление природной тяги с помощью дымососа имеет и обратную сторону. Если после прогрева трубы естественная вытяжка не восстановилась, агрегат выключать нельзя – можно угореть. Теперь представьте, что среди ночи прекратилась подача электроэнергии, вентилятор остановился. Пока цепной термостат прикроет заслонку, дым заполнит котельную.

Когда тяговая турбина интегрирована в теплогенератор производителем, подобных вопросов не возникает. Другое дело – добавление вытяжного вентилятора к обычному котлу прямого горения. Надо понимать, что в данном случае дымосос решает только 1 задачу – создание разрежения в топке и усиление тяги. Здесь кроется ряд негативных моментов:

Какой дымоход лучше для твердотопливного котла
  1. Без электронного блока управления производительность придется регулировать вручную. Автоматическое поддержание температуры теплоносителя исключено.
  2. При подаче воздуха через открытую дверцу зольной камеры вентилятор заставит котел работать на максимуме. Настроить режим длительного сжигания будет непросто.
  3. В случае аварийной остановки крыльчатки горение топлива не прекратится, поскольку газы свободно проходят через улитку или корпус дымососа. В топку проникает воздух, вероятность перегрева повышается.
  4. Рабочее колесо и внутренние поверхности агрегата покрываются сажей, которую необходимо удалять. Скорость залипания зависит от влажности и смолистости древесины.

Дутьевой вентилятор с блоком автоматики выполняет те же функции, что и дымосос Недостатки, описанные в пунктах 1 и 2, устраняются путем коммутации дымососа с контроллером, управляющим оборотами крыльчатки и температурой водяной рубашки. Электронные блоки можно купить по цене 50—100 у. е.

Дутьевые машины всегда работают совместно с контроллером, поэтому перечисленные выше проблемы отсутствуют:

  • нагнетатель меняет производительность и выключается по команде блока управления, теплоноситель греется до заданной температуры;
  • в процессе горения дверца зольника герметично закрыта, воздух подается по отдельному каналу;
  • при отключении электроэнергии воздушный канал автоматически перекрывается гравитационной заслонкой;
  • лопасти крыльчатки не контактируют с горячим дымом и сажей.
Читайте также:  Газовые котлы для отопления частного дома: как выбрать и установить

Теперь сравним стоимость тягового и дутьевого вентилятора, не учитывая цену контроллера. Дымосос для ТТ-котла до 30 кВт обойдется в 90 у. е., нагнетатель – 60—65 у. е. Разница обусловлена конструктивными особенностями вытяжного агрегата – раскаленные газы не должны перегревать электродвигатель плюс крыльчатка делается из металла (при наддуве – из пластика).

Какой дымоход лучше для твердотопливного котла

За монтажным фланцем агрегата стоит малая крыльчатка, призванная охлаждать электродвигательПо сложности инсталляции агрегаты примерно одинаковы. Монтаж нагнетающей улитки подразумевает выпиливание проема в дверце зольника, дымососа – разборку либо вырезание трубы. Крышную вытяжку поставить проще, но придется тянуть длинный кабель.

Как рассчитывается диаметр дымовой трубы

Для того, чтобы произвести вычисление размеров дымовых труб, необходимо ориентироваться в параметрах отопительного прибора. Основными размерами дымоходов являются диаметр поперечного сечения и высота. Эти данные находятся в сопроводительной документации оборудования.

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.

Совет! Настоятельно не рекомендуется располагать дымоход возле мансардных окон и дверей, поскольку в случае сильного ветра это может привести к попаданию искр в здание.

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.
Как рассчитывается диаметр дымовой трубы

Совет! Если вам известна мощность используемого отопительного прибора, то вы можете смело пользоваться рекомендациями специалистов, приведенными выше. Если же мощность неизвестна, то для определения оптимального сечения придется проводить соответствующие расчеты.

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.

Примечание: По умолчанию данный показатель составляет 2 м/с.

  • 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

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома