Расчет дымохода для банной печи

Расчеты при установке дымохода для дровяной печи и бытового котла

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.

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:

Топливо Коэффициент дымовыделения, куб.м/кг
сухие дрова, торф 10
бурый уголь в брикетах 12
природный газ 12,5
антрацит, каменный уголь 17

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.

Особенности расположения дымохода высота
на плоской кровлей без парапетов и других кровельных элементов на 0,5 м выше кровли
с парапетами и другими кровельными элементами на 1,2-1,3 м выше парапета
на скатной крыше, при расстоянии между дымоходом и коньком по горизонтали до 1,5 м на 0,5 м выше конька
1,5-3 м на уровне конька
более 3 м на 10º ниже конька
относительно рядом стоящих зданий, строений, деревьев и иных объектов на 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 дымохода Коэффициент теплоотдачи
неизолированная металлическая или асбестоцементная труба 0,85
кирпичная шахта с толщиной стенок до 0,5 м 0,17
сэндвич-трубы 0,34

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, кВт Необходимый диаметр трубы, мм
до 3,5 140-150
3,5-5,0 140-200
5,0-7,0 200-270
7,0-10,0 250-300

Дымоход в бане своими руками — выбор и особенности монтажа

Сам по себе дымоход – сооружение элементарное с инженерной точки зрения. Он должен обеспечивать отвод дыма от отопительного прибора, каким бы ни был этот прибор. Поэтому, самым простым и правильным дымоходом будет установленная на печь прямоточная труба требуемого диаметра, выведенная на достаточную высоту. Но не все так очевидно…

Казалось бы. Но правильный расчет дымохода для конкретной банной печи, и даже его форма – задача нетривиальная. И, если у вас предусматривается устройство комбинированного дымохода, принимающего «выхлоп» нескольких приборов, к примеру: газового котла, камина и банной печи, даже не пытайтесь решить эту задачу своими силами. Как минимум это приведет к потере денег из-за абсолютно разных условий отвода дыма.

Читайте также  Расчет дымохода для печи на дровах

Выбираем материал, длину и сечение дымохода для бани

Дымоход, подходящий для одного вида топлива, может абсолютно не подходить для другого. Чем же отличаются дымоходы для разных отопительных приборов, работающих на различном топливе?

Так, кирпичный дымоход, великолепно работающий с дровяной печью или камином, где не нужно большой тяги и прямоугольное сечение замедляет ее, категорически не подходит для газовой печи. Для тяги – лучше стальная цилиндрическая труба. И лучше из нержавейки, двухконтурная с утеплителем между слоями.

1

Но если какой-нибудь производитель дымоотводящих систем станет утверждать, что именно его система универсальна и подходит для любых отопительных приборов, не верьте ему, потому что это фикция. Рассмотрим на примере:

1. Теплый воздух стремится вверх – это аксиома. Соответственно: чем больше теплого воздуха – тем лучше тяга. И это справедливо. Далее, чем выше труба, тем большее количества теплого воздуха будет в ней находиться и тем эффективнее будет тяга. Значит, высокая труба большого диаметра должна обеспечить великолепную тягу? Но, если перестараться с диаметром и высотой, то может возникнуть следующее: из-за чрезмерного увеличения диаметра дымохода происходит быстрое остывание продуктов сгорания, вследствие чего образуется конденсат, препятствующий их выходу. Результат – падение тяги.

2. Уменьшаем диаметр и увеличиваем высоту дымохода. Тяга радикально усиливается. При этом также увеличивается прохождение холодного воздуха через поддувало, радикально охлаждая и саму топку и далее. В этом случае ваш теплоноситель (дрова, газ, дизтопливо, мазут т.д.) в прямом смысле «вылетит в трубу». Но это только один из вариантов. Ведь если диаметр будет слишком маленьким, а высота трубы слишком большой, то тяга может вообще потеряться ввиду значительного аэродинамического сопротивления из-за завихрений в трубе. Тогда все будет еще хуже, и продукты сгорания могут попадать в помещение.

Случаи, конечно же, крайние, но закономерности – налицо. Подбор параметров дымоходов для печи бани в домашних условиях в лучшем случае может повлиять на КПД вашего отопительного прибора, а значит на ваши финансовые потери в итоге.

Существуют в свободном доступе программы расчета диаметров дымоходов, но данные, которые необходимо ввести в программу… есть желание – посмотрите сами. Это займет меньше времени, чем объяснение нецелесообразности затеи.

К чему это все? Да к тому, чтобы вы не рассматривали дымоход, как элементарный прибор и в любом случае балансировали его параметры с вашей печкой и видом топлива, которое она потребляет.

Кроме этого, есть еще одно обязательное требование к любым дымоходам – их верхний уровень по отношению к коньку в зависимости от расстояния до него. Данная зависимость хорошо показана на картинке ниже.

В противном случае, возникающие завихрения на выходе из трубы могут реально сделать работу печи невозможной.

С какой стороны подойти к вопросу?

Мы предлагаем постараться подобрать вариант готовой печи для бани, отвечающий наибольшему количеству ваших требований:

  • мощность, отвечающая параметрам помещения (объему, теплоизолированности, требуемой максимальной температуре, скорости выхода в рабочий режим прочее);
  • расчетной высоте дымохода, рассчитываемой исходя из параметров строения, в котором располагается баня;
  • виде используемого топлива;
  • возможным конструктивным особенностям организации дымоотведения (через стену или через крышу, наличие и необходимость ревизий для чистки, слива конденсата прочее).

И, если первый пункт изначален и определяющ, и действует в достаточно узком коридоре, то остальные в большей степени корректируются вами. Как правило, к банной печи производитель прилагает инструкцию, в которой регламентирует параметры дымохода, включающую требования к нему в различных вариантах ее установки. Выбирайте такую, которая сможет эффективно работать с желательным для вас по конструктивному решению дымоходом.

Требования к дымоходу в бане

Мы перечислим наиболее общие требования в банному (да любому) дымоходу, выполнение которых обязательно для его максимально корректного и безопасного функционирования.

  1. Сечение дымовой трубы не может быть меньшим сечения отводящего патрубка печи и должно соответствовать площади ее поддувала.
  2. Горизонтальное смещение дымохода допускается в пределах 1 метра.
  3. Отклонение основной трубы от вертикали не должно превышать 30°.
  4. Установка дефлектора с сеткой-искрогасителем на конце трубы обязательна для горючих типов кровель.
  5. Запрещается установка сэндвич-трубы дымохода прямо на отводной патрубок печи. Расстояние от печи до первого звена двойной трубы – минимум метр, либо за баком для нагрева воды, если такой предусмотрен.
  6. Прохождение через перекрытия и крышу должно выполняться согласно инструкции, прилагаемой к системе дымоотведения, но расстояния от дымовой трубы до края перекрытия или крыши с термоизоляцией не может быть меньше 130 мм.
  7. Запрещена стыковка труб в месте прохода через перекрытия или крышу.
  8. Стыковка производится с использованием специальных термостойких герметиков.
  9. Запрещается устройство обслуживающих систем дымохода и горизонтальных отводов на чердаке.
  10. Категорически запрещается блокирование любых инженерных систем с дымоходами.

Дымоход для бани: виды, преимущества, особенности монтажа

Устройство традиционной бани предполагает обязательное наличие дымохода. Его функции заключаются в выводе из помещения дыма и газа. Установить дымоход для бани вполне можно своими руками, выведя трубу через стену или потолок. Для сборки лучше всего использовать сэндвич трубу, тогда не потребуется изоляция дымохода.

Современная баня с дымоходом из нержавеющей стали

Разберемся, как должна проходить установка дымохода в бане.

Современный дымоход для бани — это не просто трубы, предназначенные для выведения из помещения продуктов сгорания. Это инженерное сооружение, от эффективности работы которого напрямую зависит безопасность и экономичность работы системы отопления. Тем не менее, дымоход для бани вполне можно собрать своими руками.

Форма дымохода и материалы для его изготовления

Расчет диаметра дымохода

Цилиндр был и по-прежнему остается наиболее удачной формой дымохода. Объясняется это тем, что дымоход такой формы наиболее эффективно отводит продукты сгорания.

Дымоходы прямоугольной формы менее эффективны, так как в прямых углах образуются завихрения, приводящие к образованию сажи и препятствующие удалению дыма.

  • L1 — глубина топки
  • H3 — высота топки
  • L — ширина топки
  • S — площадь топки

Устройство дымохода бани предполагает предварительный расчет всех необходимых параметров. Диаметр дымохода для бани чаще всего определяется согласно инструкции к отопительному прибору.

Если проведение расчетов своими руками кажется слишком сложным, для выполнения этой работы можно пригласить специалиста. А вот монтаж конструкции волне можно провести своими руками, наиболее простой вариант – сборка из готовых сэндвич труб. В этом случае, наибольшую сложность будет представлять вывод трубы через стену или потолок.

Таблица определения диаметра дымохода для камина

Основные параметры для расчета высоты дымохода

Прежде чем начинать монтаж, необходимо рассчитать высоту, которую должен иметь дымоход для банной печи. Эта величина не зависит от способа вывода (через потолок или через стену), она определяется высотой здания, а также высотой построек, расположенных в непосредственной близости от бани.

Параметры, которые учитываются при определении оптимальной высоты дымохода:

  • при устройстве дымохода, выходящего через потолок на плоскую кровлю, труба должна быть выведена более чем на один метр. Аналогичные требования предъявляются к дымоходу, который крепится на наружную стену;
  • в случае если высота дымохода над уровнем кровли превышает полтора метра, обязательной является установка растяжек с использованием крепежной скобы;
  • если дымоход расположен на расстоянии более 3 метров от конька крыши, его высота должна быть не ниже линии, проведенной от конька к горизонту под углом (10 градусов);
  • в случае если дымоход расположен на расстоянии полутора-трех метров от конька крыши, его высота должны быть не ниже конька кровли;
  • если дымоход располагается на расстоянии менее полутора метров от конька, его высота должна превышать высоту конька кровли не менее чем на 50 сантиметров.

Дымоход из кирпича

Кирпичный дымоход

Монтаж дымохода для бани может быть осуществлен из различных материалов. Одним из наиболее популярных является кирпичный дымоход, который волне можно сложить своими руками.

Неоспоримым преимуществом дымохода из кирпича считается то, что он может быть присоединен к любой отопительной системе, независимо от ее высоты (см. Подключение к дымоходу). Он также обладает высокой устойчивостью к агрессивным кислотам и повышенной влажности.

При необходимости обхода препятствия при монтаже дымохода из кирпича допускаются незначительные отклонения по вертикали. Однако кирпичный дымоход имеет и некоторые недостатки.

Металлический дымоход

По сравнению с кирпичными, металлические дымоходы имеют ряд очевидных преимуществ. Так как их изготавливают из нержавеющей стали, они не подвержены ни коррозии, ни воздействию агрессивных кислот. Такой дымоход можно вывести и через потолок и через стену.

Кроме того, они имеют гораздо меньший вес, что дает возможность устанавливать их без устройства фундамента. Металлические дымоходы делятся на две категории; однослойные и двухслойные (из сэндвич трубы).

Конструкция сэндвич трубы достаточно проста. Внутренняя часть сэндвич трубы выполнена из кислотоустойчивого металла. Наружный слой сэндвич трубы может быть выполнен, как из нержавейки, так и из оцинковки. Между внутренним и наружным слоем сэндвич трубы устанавливается огнеупорный утеплитель. Чаще всего, для изготовления сэндвич трубы используется минеральная вата.

Если сэндвич трубы приобрести не удалось, то дымоход можно собрать из обычных труб, но в этом случае, требуется изоляция. Выполняется изоляция путем укладки вокруг трубы минеральной ваты, поверх которой надевают кожух из оцинковки.

Если вы планируете построить дымоход в бане своими руками, вам придется изучить некоторые правила и нормы. Вот основные моменты, которые требуют внимания, если монтаж проводят своими руками:

  • Если в конструкции предусмотрены горизонтальные участки дымохода, их длина не должна превышать одного метра.
  • Нередко происходит так, что диаметры стандартных выходов дымохода не совпадают с диаметром выходного отверстия на котле. В этом случае оптимальным решением является установка редукционного переходника стандартного диаметра.
  • Те, кого интересует, как установить дымоход в бане, должны знать: сборка дымохода также имеет свои особенности. Дымоход (вертикальная его часть) собирается только по ходу конденсата, и обязательно расширением вверх. Это помогает предотвратить скопление конденсата на внешней стенке трубы.
  • Изоляция дымохода. Проходящие по улице элементы дымохода, а также элементы, проходящие в непосредственной близости от участков, отличающихся повышенной пожароопасностью (пластик, дерево и т. п.), обязательно должны быть снабжены слоем экологически чистой пожаробезопасной термоизоляции. Подобное утепление дымохода (как правило, используется бальзатная изоляция) помогает предотвратить скопление конденсата, кроме того, изоляция значительно снижает температуру трубы, обеспечивая дымоходу максимально быстрый прогрев. Впрочем, если используется сэндвич труба, то изоляция не требуется.
  • Еще одним важным этапом монтажа является гильзовка. Быстрый прогрев дымохода и хорошая природная тяга обеспечивается следующим образом: при подключении к кирпичному дымоходу газового котла внутри канала, выполненного из кирпича, обязательно устанавливается одностенная труба из нержавеющей стали. При установке следует учитывать, что между кладкой и трубой обязательно должен быть технический зазор.
  • Обязательным элементом дымохода для газового оборудования является конденсатоотвод. Необходимость его установки обусловлена при сжигании газа достаточно большого количества водяного пара.
  • Еще один необходимый элемент дымохода — тройник. Его подбирают с подходящим для конкретного случая углом отвода. Используется данная деталь, как правило, в комплекте с лейкой либо ревизией.
  • При устройстве качественного современного дымохода большое значение имеет крепление. Как и любой другой материал, нержавеющая сталь при воздействии высоких температур подвержена расширению.
  • Чтобы верхние элементы при изменении температуры не воздействовали на нижние и подвергали их деформации, их следует закрепить к негорючим поверхностям.
  • Находящиеся в непосредственной близости от дымохода потолок и стены должны быть отделаны качественными негорючими материалами. Если труба проводится через деревянную стену или через потолок из дерева, то допускается установка металлического листа с прослойкой из негорючего материала. Лист крепят на стену или на потолочное перекрытие.
  • Проходы трубы через стену и потолок выполняются в строгом соответствии с пожарными нормами и обязательно при участии специалиста.
  • Согласно действующим нормам на дымоходы для оборудования, работающего на газе, не допускается установка дефлекторов. Их можно устанавливать на дымоход каминной топки. Термовариант предполагает установку специального конуса.
Читайте также  Камин на биотопливе без дымохода

При установке дымохода не рекомендуется

Проводя монтаж своими руками, нужно придерживаться следующих правил:

  • Применять для изготовления дымоотвода материалы и детали, не предназначенные для этих целей (асбест, алюминий и т.п.). Также не рекомендуется использовать для отвода гофрированные трубы, так как они препятствуют отводу продуктов сгорания.
  • Проводить монтаж одностенного дымохода снаружи строения. Это приводит к перманентному образованию конденсата, что отрицательно влияет на долговечность дымохода и его эксплуатационные качества. Трубы для дымохода бани должны быть максимально гладкими.
  • Создание нагрузки на нижние элементы конструкции. Это чревато выходом из строя отдельных элементов либо всего дымохода.
  • Запрещенаустановка дымохода в банебез предварительных расчетов специалиста.
  • Подключать к кирпичному дымоходу газовый котел без предварительной установки гильзы. Кирпича, устойчивого к воздействию кислот, попросту не существует, поэтому наличие гильзы обязательно. В противном случае дымоходу будет необходим частый ремонт.
  • Без предварительных расчетов, произведенных специалистом, не рекомендуется объединять дымоходы нескольких установок. В этом случае может потребоваться разрешение контролирующих органов.

Специалисты предупреждают

Осуществляя монтаж дымохода своими руками, категорически запрещено нарушать следующие правила:

  • Ни в коем случае нельзя объединять вентиляционную систему с дымоходом.
  • Собственноручно изменять любые элементы дымохода либо проводить их монтаж способом, непредусмотренным производителем.
  • Запрещен монтаж дымохода в бане без обустройства изоляционной отделки вблизи дерева, пластика и других легковоспламеняющихся материалов.
  • Строго запрещено накрывать вывод вентиляции и окончание дымохода одним грибком.

Монтаж дымохода для банной печи

Несмотря на то что устройство бани — это кропотливый сложный процесс, требующий определенной подготовки и знаний, дымоход в бане своими руками изготовить все-таки можно.

Прежде чем приступить к устройству дымохода, нужно выбрать материал, из которого он будет изготовлен. Многие желают сделать кирпичный дымоход, однако необходимо учитывать, что это непростая задача даже для специалиста.

Оптимальное решение при устройстве этого элемента своими руками — металлический дымоход (см. Установка дымоходов различных видов).

Следует изучить различные источники, в которых описывается, как сделать дымоход в бане. Затем следует произвести расчет формы дымохода и рассчитать его размер. На этом этапе следует учитывать, что диаметр трубы зависит от мощности системы отопления.

Следующий этап — обустройство изоляции. На сегодняшний день существует несколько типов изоляции, и некоторые из них можно успешно совмещать.

Дымоход в баню построить непросто. Но если подойти к этому вопросу со всей ответственностью, то справится с этой задачей под силу даже человеку без опыта проведения данных работ.

Расчет дымохода для дровяной печи: размеры, диаметр, высота над крышей

Расчет дымохода для строящейся дровяной печи одно из самых важных условий для нормального и качественного функционирования и работы системы. Поэтому очень важно при строительстве максимально придерживаться принятых норм и правил. Далее поговорим о том, какие средние параметры нужно учитывать и как их определить самостоятельно.

Для чего требуется расчет дымохода?

Для того, чтобы ваша печь работала должным образом, важно, чтобы система дыма отведения была настроена, как положено. Огромную роль в этом играют два основных параметра, с которыми познакомимся немного ниже. От них будет зависеть, какая тяга будет, насколько эффективно будет удаляться дым из печи. Как правильно рассчитать трубу для дымохода будет зависеть не просто функционирование системы, но и безопасность людей живущих в помещении. Поэтому обращайте внимание на любые тонкости, изучайте теорию, чтобы потом можно было без проблем узнать и определить, как самостоятельно рассчитать дымоход.

Какие параметры требуется вычислить?

Для расчета нужно определить такие параметры:

  1. Длина. Первым делом вам необходимо обязательно определить максимальную высоту здания, сколько метров до конька крыши в том самом месте, где предполагается выход будущей трубы. Потому что от длины будут зависеть одни из самых важных характеристик будущей системы. Учитывайте тот факт, что слишком высокие каналы попросту будут «съедать» тягу, в итоге к источнику тепла будет она добираться с меньшей скоростью, а значит гореть ваша печь, будет намного хуже. Кроме того, «страшны» и слишком низкие дымоходы по отношению к кровле, об этом подробней будет ниже.
  2. Диаметр дымохода (сечение). Что касается данного параметра, то здесь нужно учитывать не столько сами размеры, сколько первоначально форму самой трубы. Не забывайте важное условие, если вы хотите получить качественную дымоходную систему, работающую по всем правилам, то труба должна быть цилиндрическая. То, есть стенки обязательно делайте круглыми, чтобы сажа и копоть меньше задерживалась в канале. Тем самым, вы отталкиваете момент прочистки каналов. Что касается размера (диаметра), то его выбирать нужно исходя из сечения главного выходящего патрубка печи либо котла. Использовать трубы с диаметром больше или меньше патрубка, не рекомендуется. Высокая вероятность разгерметизации.

Как рассчитать параметры дымохода?

Как уже выше описывалось нужно знать определенные параметры. Если два главных параметра – это высота и сечение, то есть еще один показатель, которые нужно в обязательном порядке учитывать. Это характеристики самого отопительного оборудования.

Существует несколько форм расчета, подразделяющиеся на:

  • Точные.
  • Приблизительные.
  • Автоматические.

Под первыми нужно понимать, что требуется учитывать массу факторов, среди которых показатели температуры газов, скорость отделения, высота и скорость к которой будет происходить горение, того или иного топлива. Данные значения нужно подставлять в специальную формулу, подробный расчет будет дан в конце статьи.

Что касается приблизительного расчета, то здесь во внимание берутся показатели размера камеры сгорания. Для примера, приведем классический размер обычной камеры в печи либо котле – это габариты в пределах 500 на 400 мм. Применяется системы подстановки, то есть 1:10. Тогда для круглых каналов, диаметр будет равен 180 — 190 мм.

Третий тип расчета – это использование специальных калькуляторов расчета. Как правило, они выдают более точные данные, однако нужно знать и больше исходных параметров. Грубо говоря – этот тот же первый способ подсчета, но выполняется он уже при помощи вычислительной машины.

Определение высоты дымохода

Мы уже знаем, что от подобного параметра зависит работоспособность системы. Поэтому учитывайте, что согласно СНиПов, высота в среднем должна составлять 5 метров, но не более 7 метров. При меньшей длине, не станет образовываться в достаточном количестве естественная тяга. При расчете следуйте описанным правилам:

  • От основы до высшей точки более 5 метров.
  • Выход на плоскую крышу знаменуется возвышением оголовка трубы на 500 мм.
  • При возведении на скатной крыше, при трех метрах до конька, дымоход при проведении визуальной линии, должен располагаться под 10 градусным углом. Чем меньше расстояние до конька, тем соответственно больше градус.

Определение сечения дымового канала

Чтобы не использовать сложные геометрические исчисления, рекомендуем вам обращать внимание на рекомендации специалистов. Итак, диаметр дымохода должен соответствовать таким критериям:

  • В случае, если мощность не превышает 3,5 Квт, тогда достаточно диаметра в 0,14 см.
  • Мощность в пределах до 5 кВт равняется диаметру в 0,20 см.
  • Мощность до 7 кВт, равняется сечению трубы в 0,27 – 0,30 см.

Если у вас есть желание подсчитать сечение более точно, можно воспользоваться такими параметрами, как вид топлива, скорость сгорания, скорость тяги, высота, скорость прохождения по трубе.

Как влияет диаметр дымохода на его высоту?

Диаметр трубы дымохода отчасти только оказывает влияние на высоту. Грубо говоря, вам не получится расширить сечение, чтобы, к примеру, снизить длину канала – эти значения не взаимосвязаны, как многие считают. Поэтому не стоит «мудрить» с диаметром, подгоняя определенную высоту, которая будет ниже 5 метров либо выше 7 метров. Уровень тяги будет одинаковым на всей протяженности от 5 до 7 метров. А вот слишком большой диаметр, может снижать тягу, образовывать завихрения, хотя на первый взгляд это кажется абсурдным.

Расчет оптимального показателя тяги

Кроме расчета диаметра дымохода нужно знать и силу тяги. Для этого вам потребуется найти закон Бернулли и подставить данные внешней температуры, внутренней, а также уровень давления. Для окончательно расчета берется за внимание общая потеря давления в обеих зонах. Если показатели идентичны, значит, тяга находится в оптимальном диапазоне.

Пример расчета печи

Как и обещали, в конце приводим пример самостоятельного расчета. Итак, рассчитать диаметр дымохода для печи на дровах нужно по такой формуле:

Читайте также  Очистка дымохода от сажи и смолистых отложений

D = 4*Vr/3.14*2 = 0.166 m.
Значения подбираются исходя из стандартных размеров и показателей по таблице. Где:

D – Сечение.
Vr – требующийся объем воздуха для горения.
4 – это стандартный параметр тяги.

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.

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.

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:

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

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.