Диаметр печи для дымохода: особенности и правила расчета

Тяга в дымовентиляционной системе котла или печи – это самостоятельный сложный аэродинамический процесс, движения продуктов сгорания топлива из области с высоким уровнем давления воздуха в топке, в наиболее низкую область на выходе дыма в атмосферу. Поэтому тяга в дымовом тракте котла считается особенно важным показателем при проектировании отопления частного дома. Диаметр дымохода для печи определяет скорость движения газовоздушной среды и, как следствие, создает тягу в дымоходах. Она должна быть достаточной, чтобы обеспечить полноту сжигания топлива в топке.

Значение расчетов параметров дымохода

При ошибочном расчете котельного оборудования будет возникать эффект обратной тяги, когда дымовые газы не будут отводиться в атмосферу, а попадут в жилые комнаты. В такой ситуации существует даже вероятность создания пожароопасной ситуации, если горячий дым проникнет в помещение. Вследствие этого, при строительстве дымохода важен безошибочный расчет его геометрических характеристик, которые гарантируют создание рабочей тяги, достаточной для полного удаления дымовых газов и обеспечения высокого коэффициента полезного действия отопительного агрегата, работающего на природном топливе.

Работа источника тепловой энергии, работающего на твердом, жидком или газообразном топливе, всецело зависит от следующих параметров дымовой трубы:

  1. Длина трубы. Вначале потребуется установить наибольшую высоту строения, а также размер в метрах до конька кровли в точке, где планируется вывод проектной дымовой трубы. Вследствие чего с данным показателем связаны все наиболее важные параметры строящейся системы дымоотвода. Необходимо учитывать, что чрезмерно высокие дымовые канала буквально станут «съедать» разрежение в дымовентиляционном тракте, в результате источник тепловой энергии не сможет качественно сжигать топливо из трубы и всех щелей повалит черный дым. Не менее опасны и непомерно низенькие трубы по отношению к крыше.
  2. Диаметр дымохода для печи на дровах. В отношении данного размера, потребуется принимать во внимание не конкретно число, а в большей степени геометрию дымовой трубы. Специалисты — печники говорят о том, что высококачественная дымоотводящаясистема, функционирующая по всем законам аэродинамики и теплотехники, имеет круглое сечение. В этом случае сажевые отложения не в такой степени задерживаются в каналах, поэтому такая система меньше нуждается в очистке. В отношении конкретного размера — его стоит выбирать по сечению основного выходного патрубка котла либо другого источника тепла. Применять трубы с большим или меньшим размером, не рекомендуется заводом-изготовителем из-за высокого риска разгерметизации.
  3. Помимо определения Д трубы необходимо учитывать силу тяги. Для этого применяют закон Бернулли, вносят в формулу данные по температуре наружного и внутреннего воздуха, а также по давлению среды. В итоговом расчете учитывают суммарную потерю воздушного напора в двух точках: в топочной камере и на выходе из дымовой трубы. Итоговый размер тяги для печей должен превышать все потери напора в газовоздушном тракте.
Читайте также:  9 необычных палаток для запоминающегося отдыха на природе

При рассчете диаметра дымохода для печи учитывается длина трубы

Оптимальные показатели диаметра дымовой трубы

Полный расчет дымовой трубы довольно сложно выполнить неспециалисту. Для этого лучше воспользоваться советами теплотехников по выбору оптимально показателя:

  1. При максимальной тепловой мощности отопительного устройства до 3.0 кВт, предостаточно будет трубы диаметром 140 мм.
  2. Если котел обладает мощностью до 4.5 кВт — оптимальные габариты дымоотвода — не меньше 140мм.
  3. При применении высокомощного котельного устройства в 7.5 кВт, Д трубы дымохода обязан быть не меньше 150 мм.

Пользователь, которому известна тепловая мощность котла, может по оптимальным значениям сделать прикидочный расчет дымовой трубы и согласовать ее с показателем выходного патрубка котла. Также можно обратиться к инструкции завода-изготовителя, в которой регламентирована схема установки со всеми параметрами дымовентиляционной системы. В случаях, когда теплопроизводительность неизвестна проводят расчеты по часовому расходу топлива, сжигаемого установкой либо определить данный показатель по паспорту на теплогенератор.

Не менее важным показателем для точного расчета геометрических параметров дымоотвода является температура уходящих газов на входе в трубную часть.

Этот параметр связан с видом и качеством сжигаемого топлива и эффективности поверхностей нагрева котла. Для правильного настроенного оборудования он должен быть в пределах 150-200 С.

Для каминов также важным значением обладает показатель оптимальной скорости движения газа по дымоотводящей системы,обычно этот показатель принимается 2 м/с с показателем естественной печной тяги 4 Па на 1 м дымовой трубы.

Способы и правила расчета

Правила расчета имеют свои допуски, их надо знать, перед тем как рассчитать диаметр трубы. Имеется несколько методов расчета, они зависят от того кем и для каких условий будут они будут выполниться:

  1. Высокоточные, применяются при производстве котлов и выполняются конструкторскими отделами заводов-изготовителейоборудования.
  2. Ориентировочные расчеты, выполняемые не специалистами на основании графиков, диаграмм и таблиц.
  3. Автоматические, получаемые на базе онлайн-расчета.

Под точными вычислениями понимаются такие, в которых учтено множество факторов:

температура уходящих газов на выходе из котла и из трубы, скорости перемещения газов в топке и на участках системы дымоотведения, потере давления газов по движению в газовоздушном тракте. Большинство таких данных параметров получены экспериментальным путем производителями котельного оборудования и зависят марки котла, поэтому данный вид расчета, практически, не доступен для пользователей.

Читайте также:  Какие фитинги выбрать для водяного полотенцесушителя?

В отношении ориентировочного метода, перед тем как рассчитать диаметр дымохода, во внимание берутся характеристики объема топочной камеры. Для определения геометрических параметров труб, существуют различные таблицы и графики. Например, с габаритами топки 500Х400 мм, потребуется круглая труба от 180 до190 мм.

Третий метод базируется на использовании специальных онлайн-калькуляторов. Они учитывают практически все важные параметры, поэтому выдают очень точные результаты. Для того чтобы ими воспользоваться оператору потребуется знать много отправных данных.

Точный метод

Точные расчеты основываются на достаточно трудоемкой математической базе. Для этого потребуется знать основополагающие геометрические характеристики трубы, теплогенератора и используемого топлива. Для такого расчета можно использовать следующий метод определения диаметра трубы круглого сечения для дровяной печи.

Входные параметры расчета:

  • Показания Т газов на выходе из котла t – 151 С.
  • Усредненная скорость движения уходящих газов – 2.0 м/с.
  • Расчетная длина трубы, какая стандартно применяется для печек 5 м.
  • Масса сжигаемых дров B= 10.0 кг/час.

На базе этих данных вначале вычисляют объем уходящих газов:

V=[B*V*(1+t/272)]/3600 м3/сек

Где V – объем воздушных масс, который необходимы для полноты сжигания топлива 10 м3/кг.

V=10*10*1.55/3600=0,043 м3/сек

d=√4*V/3,14*2=0,166 мм

Шведский метод

Расчет дымовой трубы часто выполняют по этому методу, хотя он более точен при расчете дымоотводящих систем каминов с открытыми топками.

Шведский метод

По данному способу для расчета применяется размер топочной камеры и его газовый объем. Например, для камина с порталом в высоту 8 кладок в высоту и 3 кладки в ширину, что соответствует размеру F= 75.0 х 58.0 см = 4350 см2. Вычисляют отношение F/f = 7.6% и определяют по графику, что прямоугольный дымоход с таким размером работать не сможет, возможно, применение конструкции круглого сечения, однако длина ее должна быть не менее 17 метров, что не реально высоко. В этом случае выбор лучше производить от обратного, по минимально необходимому сечению диаметра. Его просто найти по высоте здания, например, для 2-х этажного дома, высота от камина до колпака дымохода 11 м.

Соотношение F/f= 8.4%. f = Fх 0.085 = 370.0 см2

D= √4 х 370 / 3,14 = 21.7 см.

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.

Читайте также:  Пробка для утепления квартиры: преимущества и технология монтажа

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.

Рассчет диаметра дымохода для печи

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.

Оцените статью
Лучший сайт про ремонт, строительство и эксплуатацию бытовой техники