Как рассчитать дымоход для печи на дровах. Расчет диаметра дымохода – основные моменты. Шведская формула расчета сечения дымовой трубы

Диаметр дымохода для печи на дровах: способы расчета, формулы, примеры

Как рассчитать дымоход для печи на дровах. Расчет диаметра дымохода - основные моменты. Шведская формула расчета сечения дымовой трубы

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.

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.

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:

  1. 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.

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:

, где:

  • «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.

Важно! Самостоятельный расчет потребует найти большое число величин и выполнить сложные расчеты. Поэтому рекомендуем обратиться к профессионалам.

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.

Подбор длины трубы для плоских крыш.Мин. высота трубы в мм
На крыше отсутствуют парапеты и другие строения и устройства.1200.
На крыше построен защитный бордюр или другие конструкции и расстояние до них до 300 мм.1300.
Превышение над другими вентиляционными трубопроводами500. Минимальное расстояние до вентиляционной шахты – 5000.
Для скатных видов крышных конструкций.Мин. высота трубы в мм
Дымоход выходит на крышу на расстоянии 1500 мм от конька.500.
Труба находится на расстоянии от конька 1500-3000 мм.Труба выводится до уровня конька крыши.
Расстояние от конька до места прохода трубопровода вытяжки свыше 3000 мм.Откладываем от полости конька 100. Верх трубы должен находиться на уровне этой линии.

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.

Источник: https://pechnoy.guru/pechi/izgotovlenie-pechi/dymohod/diametr-dymohoda-dlya-pechi-na-drovah.html

Диаметр печи для дымохода: особенности и правила расчета

Как рассчитать дымоход для печи на дровах. Расчет диаметра дымохода - основные моменты. Шведская формула расчета сечения дымовой трубы

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.

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.

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.

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.

Источник: https://pechiexpert.ru/diametr-dymohoda-dlya-pechi-01/

Расчеты при установке дымохода для дровяной печи и бытового котла – Проф Трубы

Как рассчитать дымоход для печи на дровах. Расчет диаметра дымохода - основные моменты. Шведская формула расчета сечения дымовой трубы

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.

Дымогазы ТТ котла – подбор дымохода

Продолжая начатую тему, думаю обсудить в этом обзоре дымоход для твердотопливного котла. Почему именно его? Потому что этот вид «дымовой трубы» будет универсальным.

Покупая, например, секции сэндвичей с хорошим утеплением, и монтируя дымоход для ТТ котла, вы разом «убиваете четырех зайцев» — он будет пригоден для установки дровяного котла, угольного, пеллетного, а также для установки стальной или чугунной отопительной печи.

То же самое касается и одностенных труб из нержавеющей стали с толщиной стенок от 0,8 – 1,0 мм. То есть, дымоход для твердотопливного котла может быть использован не только для ТТ теплогенератора, но и для некоторых других типов котлового оборудования.

Хотя, как известно, очень хорошо — тоже не хорошо. Некоторые модели газовых и дизельных котлов не совсем корректно работают со старыми дымовыми трубами. Виноват в этом избыточно большой диаметр дымохода для твердотопливного котла, который был установлен до этого.

В этом пункте приводится схема дымохода для твердотопливного котла – она довольно универсальна и может быть использована во многих случая монтажа. Годится такой вариант при установке в любых типах домов, с любым типом материалов стен – от кирпича и монолитного бетона до деревянного каркаса.

Типовая схема дымохода для твердотопливного котла подразумевает возможность вывода дымовой трубы через стену вбок и затем наверх, либо через перекрытия вертикально вверх и потом через кровлю.

Если говорить об эффективном удалении дымовых газов из топки, то основными факторами, влияющими на эффективность этого процесса, будут:

  • Высота дымохода
  • Диаметр дымохода
  • Длина разгонного участка
  • Утепление дымовой трубы

Источник: https://profpipe.ru/kak-pravilno/raschety-pri-ustanovke-dymohoda-dlya-drovyanoj-pechi-i-bytovogo-kotla.html

Расчеты при установке дымохода для дровяной печи и бытового котла

Как рассчитать дымоход для печи на дровах. Расчет диаметра дымохода - основные моменты. Шведская формула расчета сечения дымовой трубы

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.

Принципы работы дымохода печи и бытовых котлов

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.

Рекомендуем ознакомиться:  Дымоход для твердотопливных котлов своими руками

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:

ТопливоКоэффициент дымовыделения, куб.м/кг
сухие дрова, торф10
бурый уголь в брикетах12
природный газ12,5
антрацит, каменный уголь17

Для расчета площади сечения (S) достаточно разделить полученное значение (Vг) на скорость отведения дыма (v):

Рекомендуем ознакомиться:  Как установить дымоход для буржуйки?

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.

Особенности расположения дымоходавысота
на плоской кровлейбез парапетов и других кровельных элементовна 0,5 м выше кровли
с парапетами и другими кровельными элементамина 1,2-1,3 м выше парапета
на скатной крыше, при расстоянии между дымоходом и коньком по горизонталидо 1,5 мна 0,5 м выше конька
1,5-3 мна уровне конька
более 3 мна 10º ниже конька
относительно рядом стоящих зданий, строений, деревьев и иных объектовна 1,2-1,5 м выше самого высокого

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.
Особенности дымоходаКоэффициент теплоотдачи
неизолированная металлическая или асбестоцементная труба0,85
кирпичная шахта с толщиной стенок до 0,5 м0,17
сэндвич-трубы0,34

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.
Максимальная мощность прибора, кВтНеобходимый диаметр трубы, мм
до 3,5140-150
3,5-5,0140-200
5,0-7,0200-270
7,0-10,0250-300

Источник: https://InfoTruby.ru/svoimi-rukami/raschety-dymohoda-dlya-drovyanoj-pechi

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.