Какую дымоходную трубу выбрать – стальную, керамическую или кирпичную

Наиболее оптимальным материалом для обустройства дымохода является нержавейка. Трубы из нее идеально подходят решения этой задачи. Они обладают массой преимуществ перед аналогичными материалами. Труба дымохода из нержавейки имеет эстетичный внешний вид и множество других полезных свойств.

Существуют разные виды трубных изделий для решения рассматриваемой задачи. В этой статье вы узнаете о том, какими размерами они должны обладать и массу другой полезной информации.

Виды продукции для дымоходов

В настоящее время производится несколько вариантов дымоотводящих каналов из нержавейки.

Трубные изделия бывают:

• гофрированными;
• гладкими одностенными;
• сэндвичными.

По своей структуре первый и последний вариант изделий бывает исключительно круглого сечения. Одностенная продукция может иметь овальную или прямоугольную форму.

Изделия, обладающие прямоугольной формой, используются редко. Они предназначены для монтажа внутри кирпичных дымоходов. В большинстве случаев эту продукцию изготовляют только под заказ.

Дымоходные трубы производят из нескольких видов металла.

Наиболее популярными марками стали являются:

• AISI 304;
• AISI 310;
• AISI 316.

Первая из перечня марка стали характеризуется высоким показателем стойкости к воздействию кислот. Она отлично выполняет свою функцию при температурном режиме до двухсот пятидесяти тысяч градусов. При работе с неагрессивными газами этот материал выдерживает температуру до шестисот градусов. В большинстве случаев его применяют для обустройства одностенных конструкций или сендвичей, используемых для обслуживания низкотемпературных отопительных агрегатов.

AISI 310 является жаропрочной маркой стали. Она выдерживает нагрев до тысячи градусов. При этом трубное изделие из этого металла не теряет своей формы. Стойкость к кислотам у этого материала не слишком высокая. Но он подходит для обустройства дымоходов, предназначенных для обустройства твердотопливных котлов.

AISI 316 — лучшая марка стали. Из этого материала производят различные виды дымоходных каналов. Он обладает хорошим показателем стойкости к кислотной среде и высокой жаропрочностью. Данная марка стали выдерживает температуру девятьсот градусов. Ее можно использовать с любыми типами котлов.

Трубная продукция для обустройства дымоходных каналов часто оснащена дополнительной теплоизоляцией. Данное свойство характерно для труб всех рассмотренных выше видов. Как правило, производители предлагают варианты продукции как без дополнительной теплоизоляции, так и с ней. Во втором случае ее роль выполняют маты базальтового волокна.

Гофрированные трубы

Гофрированная туба представляет собой некую «пружину» из железной проволоки, которая обмотана фольгой. Причем последний элемент крепится к основной конструкции по особой технологии. Стенка гофры достаточно тонкая.

Это придает трубопроводам из нее следующие особенности:

• дешевизну;
• гибкость;
• низкую стоимость установки;
• возможность монтажа вне сооружений;
• способность к растягиванию и сжатию;
• возможность обустройства старых газоходов из кирпича.

У данного типа стальных труб есть и свои минусы. Из-за слишком тонкой толщины стенок (до 0.1 мм) гофра характеризуется небольшим сроком службы. В среднем изделия этого типа можно эксплуатировать в течение десяти лет. Поэтому монтировать их внутри конструкций допустимо лишь в несгораемой оболочке. Необходимо обязательно обеспечить возможность замены таких труб.

Гибкий нержавеющий канал имеет высокое аэродинамическое сопротивление. Поэтому сила тяги в таких дымоходах ниже, чем в гладкостенных аналогах. Создавать газоход из данного материала можно только для обустройства старых кирпичных каналов. При этом следует помнить, что монтаж данной конструкции снизит проходное сечение прямоугольного трубопровода приблизительно двадцать пять процентов.

Гофротрубы имеет смысл использовать только для обустройства небольших участков дымоходов. Например, для соединения котла с газоходной шахтой. При этом следует отказаться от применения гофры для работы с твердотопливными агрегатами. Поскольку толщина стенки таких изделий небольшая.

Одностенные трубы

Данный вариант продукции является традиционным. По цене одностенные трубы из нержавейки обойдутся дороже гофры. Однако они характеризуются большей длительностью эксплуатации. Кроме того, существуют овальные газоходы и фасонные детали к ним. Они сильно облегчают монтаж каналов на сложных участках и улучшают аэродинамические свойства дымоходов.

Доказано, что овальная форма труб намного эффективнее круглой. Она занимает меньше пространства при более значительном показателе сечения. Это не только упрощает прокладку, но улучшает внешний вид конструкции. Однако, если соединить одностенную конструкцию к котлу с КПД более 90%, она может быстро испортиться. Речь идет о пеллетных, газовых и дизельных агрегатах. К ним нужно подбирать изделия с хорошей теплоизоляцией.

Дело в том, что показатель температуры отходящих газов у рассмотренных агрегатов низкий. Это приводит к появлению конденсата. Из-за него на наружной части каналов возникают черные потеки. Для обустройства дымоходов в банях данные конструкции подходят идеально так, как КПД применяемых в них котлов не превышает шестидесяти процентов.

Одностенные трубы из нержавейки также можно использовать при обустройстве твердотопливных агрегатов. Но в этом случае обязательно нужно использовать теплоизоляцию. Иначе появления конденсата избежать не удастся.

Сэндвичные трубы

Данный вариант труб из нержавейки наиболее дорогой. Однако он характеризуется универсальностью и надежной эксплуатацией. Сэндвичные трубы для дымоходов подходят для обустройства оборудования любого типа. Из недостатков, кроме высокой стоимости, следует выделить значительный размер таких конструкций. Отметим, что внутри зданий лучше всего использовать именно этот вариант труб.

Некоторые домовладельцы вместо сэндвичных конструкций применяют обычные одностенные изделия, которые утепляют самостоятельно посредством применения базальтовой ваты. Такой способ обустройства дымоходов имеет один серьезный недостаток — низка пожаробезопасность.

Лучше всего применять заводские сэндвичные конструкции. Особенно хороши варианты с наружным слоем, выполненным из оцинковки. Они имеют не только высокие эксплуатационные характеристики, но эстетичный внешний вид.

Диаметры дымоходных труб

Каждый вид рассматриваемой продукции имеет два значения диаметра: наружный и внутренний. Подбор изделий по размеру нужно осуществлять с учетом применяемого оборудования. Чем ниже мощность котла, тем меньший диаметр газохода нужен для его обустройства.

В таблице ниже вы сможете ознакомиться с основными размерами труб из нержавейки для дымохода.

Таблица размеров сэндвич трубы для дымохода. D – диаметр трубы, H – длина сегмента

Важно, чтобы внутренний размер газохода равнялся сечению выходного патрубка котла. Именно внутренняя поверхность стартовой трубы получает основное воздействие от отводимых газов. Поэтому она должна соответствовать по диаметру выходному патрубку. Основные параметры отопительных агрегатов указаны в требованиях СНиП.

Размеры труб для дымоходов могут быть такими:

• фасонные части — угол тройника: 135, 90, 45 градусов, отвод: 90 и 45 градусов;
• размер теплоизоляции — от сорока до шестидесяти миллиметров;
• длина трубного изделия — от 0,5 до 1 метра;
• толщина стали внутренней трубы (сэндвич) — от 1 до 0,5 миллиметров;
• наружный диаметр — от двухсот до четырехсот тридцати миллиметров;
• внутреннее сечение — 200, 150, 120, 115, 110 миллиметров (есть варианты до 300 мм).

Существует множество дополнительных компонентов, облегчающих монтаж газоходной конструкции.

В продаже есть большое разнообразие:

• растяжек, хомутов и кронштейнов;
• опорных площадок и защитных фартуков;
• оголовок, заглушек и колпаков-флюгарок;
• кровельных уплотнителей;
• декоративных накладок узлов прохода;
• компенсаторов, необходимых для регуляции изменения линейных размеров сэндвичных конструкций при смене температурного режима;
• ревизионных тройников, предназначенных для удаления загрязнений.

Наличие большого ассортимента дополнительных компонентов можно сильно уменьшить стоимость возводимых конструкций. Сэндвич-дымоходы легко собираются. Их монтаж можно осуществить самостоятельно, без привлечения специалистов.

Установка трубопровода

Для монтажа дымохода допустимо использовать любые из рассмотренных нами трубных изделий. Но для этого нужно соблюдать определенные правила. Схема, изображенная ниже поможет вам справиться с этой задачей. Схема для установки дымохода

Если вы решили осуществить монтаж самостоятельно, обращайте внимание на:

1. Минимальное значение высоты от колосниковой решетки до среза вертикальной трубки должно составлять шесть метров.
2. Показатель длины горизонтального канала от врезки в тройник до патрубка агрегата равняется одному метру. При этом монтаж выполняется под наклоном к тройнику. Это необходимо для того, чтобы внутрь отопительного оборудования не попадал конденсат.
3. Максимальное количество поворотов не должно превышать трех.
4. Стыки труб не должны находится в местах прохода через перекрытия.
5. Если газопровод проходит через горючие строительные материалы, размер проема должен быть значительным. Расстояние между стенами и перекрытиями должно быть около двухсот миллиметров. Этот промежуток заполняют утеплителем.
6. Размер труб для дымохода не должен быть меньше диаметра выходного патрубка.
7. Снизу вертикальных участков ставят сборник конденсата.
8. Верхняя часть трубы монтируется на определенной высоте, указанной на рисунке выше.

Альтернатива нержавейки: асбестоцемент

Трубы из асбеста являются альтернативой стальным конструкциям. Но их можно применять далеко не для всех видов газоходов. Изделия из рассматриваемых материалов допустимо применять в условиях эксплуатации до трехсот градусов.

Ключевое преимущество асбестоцементных трубопроводов — низкая цена. Стоимость этих изделий существенно дешевле труб из нержавейки. Однако по своим эксплуатационных качествам она уступает продукции рассмотренной в этой статье. Если вы хотите создать действительно надежный трубопровод, используйте трубы из нержавейки.

Я приветствую моего уважаемого читателя и предлагаю вашему вниманию статью о том, как правильно сделать расчет дымохода в своем доме.

Основная составляющая комфорта в доме – тепло. Решать проблемы отопления частного дома приходится хозяину дома. Для отопления используют небольшие агрегаты, которые можно смонтировать самостоятельно (кроме газовых), в том числе и дымовые трубы.

Чтобы обеспечить полный отвод дымовых газов из помещения, хорошую тягу и предупредить опрокидывание тяги, необходимо соблюдать требования нормативной документации.

Для чего требуется расчет дымохода

Именно дымоход обеспечивает безопасность жильцов.  Неправильно спроектированный дымоход неспособен полностью удалить токсичные продукты сгорания (углекислый и угарный газ, окислы серы), дым и копоть. Возможен даже пожар при попадании горячего дыма в помещение. Особенно опасно опрокидывание тяги – поворот движения дыма в обратном направлении.

Поэтому при монтаже дымохода необходим правильный расчет его параметров – именно они обеспечивают создание идеальной тяги и полное удаление вредных веществ.

Для каких параметров нужен расчет

Основные параметры любого вертикального дымохода – длина и внутреннее (рабочее) сечение дымоотводящего канала. Вся приведенная ниже информация одинаково верна для отопительных приборов на любом виде топлива, но параметры дымоходов для газовых котлов рассчитывают специалисты лицензированной проектной организации.

Длина

Длина дымохода определяется СП 7.13130.2013. Его длина (или высота) измеряется от оголовка вверху трубы до колосниковой решетки отопительного котла. Норматив предусматривает минимальную высоту дымохода и высоту оголовка относительно конька кровли.

Следует иметь в виду, что определенная расчетами высота – номинальная. Фактически дымоход у современного котла расположен сбоку, выпускной патрубок котла расположен в верхней части агрегата на некоторой высоте относительно низа топки. Поэтому фактическая длина вертикальной части дымопровода будет немного меньше, чем расчетные данные – на расстояние от низа топки до выпускного патрубка. Это расстояние можно определить по чертежу агрегата или измерить.

Не стоит думать, что удлинение дымохода – это хорошо. Тяга основана на подъеме вверх горячих отходящих газов, а при слишком большой длине трубы газы охлаждаются и тяга уменьшается. По этой же причине дымоход должен быть утеплен. В утеплении нуждаются даже традиционные печные дымоходы из красного кирпича. Ситуация с тягой усугубляется еще и тем, что отходящие газы от современных котлов с высоким КПД имеют невысокую температуру.

При умеренно удлиненном дымоходе тяга увеличивается, при этом больше тепла вылетает в атмосферу. Слишком сильный ток газов будет гасить газовые отопительные агрегаты. Тягу можно регулировать задвижками.

Установка низкого дымохода в жилом доме совершенно недопустима – в нем не возникает достаточного разрежения, газы поднимаются с меньшей скоростью, из-за чего тяга уменьшается. Допускается устанавливать невысокие дымоходы на отдельно стоящих печах, например в саду для барбекю и т.д.).

Диаметр дымохода

Не менее важен для создания тяги и диаметр дымохода. При установке современных отопительных агрегатов минимальный диаметр определяется просто – по паспорту агрегата (и диаметру выходного патрубка). Кроме того, в нормативных документах приведены минимальные размеры сечения дымоходов, соответствующие агрегату определенной  мощности. Эти данные приведены в паспорте агрегата.

Если внутреннее сечение дымохода по каким-то причинам выбрано квадратным, то его площадь должна быть не меньше круглой конструкции.

При использовании уже существующей традиционной печи дымоход оставляют прежним. При устройстве кирпичной печи и дымовой трубы своими руками необходимо пользоваться проектом (желательно не скачанным в интернете!) и выкладывать трубу в точном соответствии с чертежом. То же относится и к отдельно стоящим кирпичным конструкциям.

Способы расчета

Профессионалы используют несколько методов расчета параметров дымохода. При монтаже больших промышленных труб проектантам поручаются очень сложные расчеты. Они учитывают:

• количество и состав дымовых газов;
• концентрацию вредных веществ в продуктах сгорания;
• материал трубы;
• шероховатости внутренней поверхности борова;
• метеорологическую обстановку в регионе.

Расчет больших труб нередко служит темой для дипломной работы в институте. К счастью, размеры дымоходов в частном доме меньше, мощность отопительных агрегатов также уступает промышленным объектам.

При проектировании небольшой трубы для частного дома пользуются более простыми, хотя и довольно точными расчетами. Полученные в результате расчетов параметры дымохода обеспечивают полную эвакуацию продуктов сгорания из топки и обеспечивают безопасность жильцов. Такие расчеты позволяют избежать ошибок в выборе параметров и при монтаже дымохода, избежать последующей переделки конструкций. Подобные переделки в уже построенном и отделанном доме намного сложнее, чем в процессе строительства.

При расчетах параметров дымовых труб частного дома пользуются точным и приближенным (шведским) методами расчета.

Точный метод

Для отопления чаще устанавливают готовые отопительные или отопительно-варочные агрегаты промышленного производства с определенным диаметром дымохода. С каменками для бани или масляными печками для гаража обычно также монтируют готовые сэндвич-дымоходы небольшого диаметра (100 мм).

Для более точных расчетов необходимо знать характеристики топлива и отопительного котла, скорость подъема дымовых газов, количество сжигаемого топлива, форму дымохода (форму сечения, количество изгибов). Расчеты достаточно сложны и требуют применение некоторых специальных данных, поэтому рассмотрим расчет для отопительного агрегата (камина) на дровах – их чаще делают оригинальными, полагаясь только на опыт печника, поэтому расчет сечения необходим.

Дымоход пусть будет круглого сечения, без поворотов. Данные для расчета:

• среднюю скорость движения дымовых газов по борову v принимаем равной 2 м/с;

• масса дров, сгорающих в течение часа в топке – В=5 кг/ч (влажность 25 %);

• температура исходящих газов – t = 160°С.

Формула для определения объема исходящих газов:

где V – объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива. Для дров с влажностью 25% для сгорания 1 кг необходимо 10 м3 воздуха.

Значение, полученное в результате расчетов, округляется в сторону увеличения до ближайшего типоразмера круглых труб (например, 125 мм). Квадратный или прямоугольный дымоход из кирпича не делают меньше, чем 140×140 мм. Сечение трубы для традиционной печки должно быть больше размера поддувала в полтора раза.

Объем продуктов горения при нормальных условиях и температура исходящего дыма – нормативные данные. См. таблицу:

Вид топлива	Объем продуктов горения  при давлении 760 мм рт. столба и 0° С	Температура исходящих газов, ° С
Дрова (влажность 25%)	10	160
Торф кусковой	10	150
Торфяные брикеты	11	160
Уголь бурый	12	140
Уголь каменный; антрацит	17	120

Шведский метод расчета

Существует  так называемый шведский метод расчета, основанный на выборе высоты дымопровода в зависимости от соотношения площади пода печи и сечения трубы. Обычно метод  применяют для дровяных каминов. Рассчитывают отношение:

затем переводят отношение  в проценты и по графику в зависимости от получившейся величины и формы борова выбирают высоту дымопровода.

При использовании шведского метода расчета можно вычислить площадь сечения борового канала исходя из площади пода топки и высоты трубы, определенной в соответствии с СП 7.13130.2013 в зависимости от высоты конька кровли и расположения дымопровода относительно конька (см. ниже).

Как правильно сделать расчет параметров дымохода

После проведения расчетов высоту трубы сверяют с требованиями нормативного документа – она должна быть не ниже, чем того требует СП 7.13130.2013. В любом случае принимают большее значение длины.

Лучший диаметр дымохода – соответствующий паспорту отопительного агрегата.

Определение высоты дымохода

Высота дымохода определяется еще на этапе проектирования дома в зависимости от расположения трубы на кровле, расстояния до конька или до соседних высоких объектов (домов, больших деревьев).

Зачем нужен этот параметр

От высоты дымохода зависит тяга, а значит, надежность и безопасность работы отопительного агрегата и безопасность жильцов дома. При недостаточном удалении дымовых газов падает КПД котла, печи или камина, возникает опасность отравления жильцов угарным или углекислым газом и опасность пожара.

Требования СНиП

В соответствии с СП 7.13130.2013, минимальная высота дымоотводящей трубы от оголовка до колосниковой решетки отопительного агрегата должна составлять не менее 5 м. При выходе трубы на плоскую кровлю ее высота должна быть не менее 0,5 м. Максимальная длина горизонтального участка не должна превышать 1 м.

Для создания нужного разрежения при выходе дымопровода из кровли высота оголовка трубы над кровлей также оговорена (см. ниже в таблице).

Существует еще понятие ветрового подпора. Если дымовая труба находится поблизости от  высокого здания, дерева или невысокая отдельно стоящая труба находится близко к дому, то эти объекты могут загораживать дымоход от ветра и уменьшать тягу. Чтобы определить, не попадает ли труба в зону ветрового подпора, необходимо через верхнюю точку дома или дерева провести наклонную линию под углом 45° к горизонтали. Оголовок трубы должен быть выше этой линии.

Из двух значений высоты выбирают большее. Если для соблюдения нормативных требований придется сооружать очень высокую дымовую трубу (намного выше 5 м), то придется монтировать дымосос, обеспечивающий достаточную тягу при любой длине трубы.

Таблица высоты печной трубы над коньком

Высота дымопровода над коньком должна соответствовать СП 7.13130.2013. Информация приведена в таблице:

Расстояние до конька или парапета здания, м	Высота трубы относительно уровня конька, м
До 1,5	выше на 0,5 м
До 3 м	на одном уровне с коньком
Более 3 м	угол между линией, соединяющей конек с оголовком и горизонталью должен быть не более 10°

Расстояние от конька до трубы измеряют строго по горизонтали.

Расчет сечения дымового канала

СП 7.13130.2013 определяет минимальные сечения дымоходного канала кирпичного или бетонного дымопровода в зависимости от мощности отопительного агрегата:

• до 3,5 кВт – 140×140 мм (Ø не менее 158 мм);
• 3,5-5,2кВт – 140×200 мм (Ø не менее 189 мм);
• 5,2-7,0 кВт – 140×270 мм (Ø не менее 219 мм).

При модернизации печей с неизвестной мощностью либо оставляют дымопровод существующего сечения, либо вставляют внутрь круглый вкладыш из нержавейки подходящего диаметра. Если к старой печи устанавливают современные керамические или сэндвич-трубы, то внутренний диаметр модулей должен быть не меньше, чем диаметр вкладыша, который бы поместился при установке в старую трубу. Теоретически можно поискать проект старой печи, но в большинстве случаев это невозможно.

Чаще всего приглашали печника, и тот складывал печи и дымоходы 2-3 освоенных типоразмеров безо всяких проектов и расчетов. Реально определить все особенности устройства печи из кирпича по внешнему виду невозможно, и единственный ориентир при выборе сечения вкладыша или нового дымохода – сечение борова уже существовавшего дымохода (при условии, что он хорошо работал). Если дымоход обеспечивал недостаточную тягу, то при его замене или модернизации лучше пригласить специалиста-теплотехника и поручить ему соответствующие расчеты.

Диаметр труб с внутренней поверхностью из гладкой керамики или нержавейки может быть немного меньше (на 30%). В задвижках печей, работающих на твердом топливе, должно быть не перекрываемое отверстие сечением не меньше 15×15 мм.

Внутреннее сечение дымохода: какое лучше?

В дымоходе квадратной или прямоугольной формы в углах будут завихрения дыма, слегка тормозящие поток газов и способствующие оседанию конденсата и сажи. По этой же причине углы трубы практически не участвуют в токе газов. Кроме того, у боровов квадратного и прямоугольного сечения больше площадь поверхности стенок, чем у боровов круглого сечения – это увеличивает трение поднимающихся газов о стенки и сильнее тормозит их.

Поэтому желательно выбирать дымоход круглой формы, а современные трубы из сэндвича или керамики выпускают именно круглого сечения, как и трубы из нержавеющей стали, асбоцемента. Квадратная или прямоугольная форма встречается у старых кирпичных дымоходов. Но для современных котлов, печей и каминов в кирпичный короб нужно вставлять круглый вкладыш из нержавейки.

Что делать, если сечение дымохода квадратное

Но возможно использовать и дымопровод квадратного сечения – квадратная или прямоугольная форма не очень существенно влияет на тягу, а полная переделка трубы сложна и затратна. Кирпичные дымоходы традиционных печей испокон веку имели квадратную или прямоугольную форму, при необходимости можно использовать старую трубу и сейчас.

Следует иметь в виду, что с современным отопительным агрегатом кирпичная труба без вкладыша долго не проработает – ее разрушит химически агрессивный конденсат.

Кирпичная труба должна иметь сечение примерно в полтора раза больше, чем у круглого дымопровода с гладкими стальными стенками. Поэтому установка вкладыша не ухудшает дымоотводящую способность квадратной кирпичной трубы.

Каким должен быть диаметр дымохода для печки

В идеальном случае диаметр дымохода должен быть равен диаметру выходного патрубка котла или немного больше (если патрубок имеет нестандартное сечение).

Диаметр дымохода для печки определяется из площади сечения по вечной школьной формуле: s=πd2/4. Площадь сечения должна быть равна или немного меньше значения площади сечения квадратного борова, определяемого по нормативным документам в зависимости от мощности котла.

Как влияет диаметр дымоотвода на его высоту

При устройстве дымоотвода существует непреложная зависимость: чем уже сечение борова, тем выше должна быть труба. Более высокая труба увеличивает тягу и скорость подъема дымовых газов. Но чрезмерно высокая начинает тормозить тягу – горячие газы охлаждаются, их тормозит и трение о стенки борова, особенно шершавого кирпичного.

Расчет оптимального показателя тяги

Тяга – уменьшение давления в дымоходе. Расчет тяги нужен для проверки, правильно ли определена высота и сечение борова дымохода.

где ∆P – разница давлений на входе и выходе из трубы, Па;

k – 0,0342;

a – атмосферное давление, Па;

h – высота трубы, м;

Ti – средняя температура внутри помещения, К;

To – внешняя температура, К.

Для неспециалиста показатель тяги не дает достаточной информацией, поэтому обычно рассчитывают величину объема отходящего дыма, которую обеспечивает наличие тяги в дымовой трубе.  Именно объем отходящих газов показывает, насколько труба обеспечивает полное удаление отработанных газов с токсичными веществами и безопасность жильцов.

Формула точна только для воздуха, для дыма формула получается приблизительной. Но и по приближенному значению можно оценить, обеспечивает ли безопасность людей дымоход. Расчетная величина удаляемых газов должна быть больше или равна расчетной величине исходящих газов (см. выше).

где Vрасч – поток удаляемых газов, м/с3;

S – площадь сечения борова, м2;

С – коэффициент, учитывающий потери на трение; обычно принимают равным 0,65-0,7;

g – ускорение свободного падения, 9,807 м/с2;

h – высота трубы, м;

Ti – средняя температура внутри помещения, К (температура в кельвинах на 273 единицы больше температуры в °С);

To – внешняя температура, К.

За счет чего образуется естественная тяга в печи

Естественная тяга в дымоходе возникает вследствие подъема горячего и менее плотного дыма вверх. Снизу в топку подсасывается плотный холодный воздух, кислород реагирует с топливом, воздух с дымом разогревается в топке, поднимается и так далее.

Пример расчета

Для примера покажу расчет объема удаляемого воздуха для трубы с внутренним диаметром 0,125 м, площадью 0,012266 м2 и высотой, например, 6 м, внутренней температурой 20 °С и минимальной наружной температурой -20 °С.

Вывод: такая труба обеспечивает полное удаление дымовых газов из топки. Vрасч заметно превышает Vисх, поэтому для удешевления дымохода стоит просчитать Vрасч  для более короткой или узкой трубы и рассмотреть возможность их установки.

При выборе дымохода меньшего сечения и высоты необходимо обязательно просчитать тягу при 10 °С – она будет меньше, чем при низких температурах, но Vисх  должен быть равен или больше Vрасч и при положительных температурах, иначе не будет обеспечена полная эвакуация угарного и углекислого газа из помещения при теплой погоде.

В данном случае Vрасч  значительно больше Vисх, так как в расчетах мы взяли конструкцию длиной 6 м (а не оптимальные 5 м) и округлили расчетный диаметр 0,118 м в большую сторону.

Онлайн-калькуляторы

Значительно облегчают расчеты параметров дымовой трубы готовые онлайн-калькуляторы.

Заключение

Я прощаюсь со своим уважаемым читателем. Когда будете строить новый коттедж или модернизировать старый дом, особое внимание уделите проектированию дымохода – это залог безопасности вашей семьи. Получайте новые статьи сайта, приводите на сайт друзей, делитесь интересной и полезной информацией с подписчиками в соцсетях.

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.

На схеме показана правильная высота дымовых труб по отношению к различным типам крыши.

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.

Схема движения газов в печи

Пример расчета печи

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

—>

Ошибки, допущенные при строительстве дымохода в доме или в помещении бани, в итоге могут привести к серьезным последствиям. Поэтому так важно при строительстве соблюдать все требования и нормы.

Дымоход

Дымоход — основополагающая проектирования

Сегодня мы поговорим о том, как правильно рассчитать дымоход.

Проектируя и строя дымоход для дома или бани, важно правильно выбрать материал, из которого он будет построен (см. Трубы для дымохода). Необходимо точно знать, какое топливо будет использоваться в отопительных приборах. Ведь дымоходные трубы, предназначенные для работы с одним видом топлива, совершенно не подходят при работе с другим.

Как пример — кирпичный дымоход. Кирпичные трубы прекрасно работают с дровяным топливом, но совершенно не подходят для работы с обогревательными приборами, работающими на газе.

Важным является правильный выбор высоты и диаметра дымохода, его сечение. Неправильный выбор одного из этих параметров как минимум отразиться на качестве тяги и на КПД обогревательной системы, а как максимум может привести к печальным последствиям. Разберемся, как рассчитать высоту дымохода. Если с дымоходом используется один обогревательный прибор, вопрос можно решить простым просмотром технической документации, предоставленной заводом-изготовителем.  А вот когда в одну дымоотводящую систему подключено одновременно несколько различных тепловых приборов, то для того чтобы рассчитать дымоход, необходимы твердые знания термодинамики, свойства материалов и многое другое. То есть потребуется профессиональный инженерный расчет, даже если строится дымоход не для жилых помещений, а для бани.

Поэтому самодеятельность в таком вопросе может дорого обойтись нерадивому «проектировщику».

Универсальный дымоход — реальность и миф

Как уже ранее говорилось, основой любого дымохода является материал, из которого он изготовлен. Многие производители современных дымоходных систем зачастую рекламируют свои дымоходные трубы, как универсальные, способные к эксплуатации при любых условиях, с любым видом топлива. Мы можем сказать совершенно точно — таких систем не существует.

Есть, конечно, дымоходные системы, неплохо работающие в тех или иных вариантах подключения и на различном топливе. Но стоит понимать, что неплохо работающие — это еще не значит, что они отвечают всем параметрам, отличающим качественный дымоход от просто дымохода.

Внутреннее сечение дымохода — какое лучше

Оптимальной формой дымохода является цилиндр. При работе дымохода нагревание стенок происходит не совсем равномерно. Из-за этого продукты сгорания движутся в дымоходе вверх с закручиванием по центральной оси.

Естественно, цилиндр для этого является самой приемлемой формой, если мы хотим получить сильную тягу.

1. Если используются прямоугольные трубы, то в углах, образуются завихрения, препятствующие нормальной тяге. Но оговоримся, завихрения образуются, прежде всего, от самой скорости тяги. Таким образом, чем больше скорость тяги, тем больше завихрения и тем большее сопротивление нормальному процессу движения газов в прямоугольной трубе.
2. Из этого становится понятным, что прямоугольный дымоход можно с успехом применять с тепловыми приборами, не требующими большой тяги. На работе каминов и печей, работающих на дровах, это сказывается только положительно, подойдет такой вариант и при строительстве дровяной бани.
3. К примеру, если дымообороты в печи или камине недостаточно правильно устроены, прямоугольный дымоход значительно сэкономит тепло, в отличие от дымохода с круглым сечением, из которого оно, что называется, «вылетит в трубу».
4. Что касается котлов нового поколения, тут лучше использовать трубы цилиндрического типа. Обычно такие котлы работают по принципу: стоп-старт.
5. Основная экономия при использовании данных котлов зависит от скорости прогрева системы отопления. Чем быстрее система прогреется до нужной температуры, тем быстрее котел отключится и перейдет в режим ожидания и, соответственно, экономии.
6. Чтобы котел быстрее прогрелся, ему, помимо топлива, необходим хороший приток свежего воздуха. Приток воздуха создается за счет тяги, соответственно, чем больше тяга, тем лучше работает котел и быстрее прогревается система отопления (см. Как улучшить тягу).

Соответственно, оптимальным вариантом для таких котлов будет цилиндрический дымоход.

Каким должен быть внутренний диаметр дымохода?

Многие задаются вопросом, как рассчитать диаметр дымохода для различных отопительных приборов. Тут можно сказать следующее — читайте инструкции заводов-изготовителей. Если инструкция отсутствует, можно воспользоваться данной рекомендацией:

Сечение дымоходов

Наш совет: расчет диаметра дымохода для камина с открытой топкой или для дровяной печи бани делается следующим образом. Составляется соотношение 1:10, по отношению к топке. Это распространяется на трубы цилиндрического типа.

Расчет сечения дымохода квадратного типа определяется пропорционально размеру топки 1:1,5. Диаметр трубы для дымохода печи не должен быть меньше диаметра поддувала.

Если теплоотдача составляет менее 300 ккал/час, сечение должно составлять 140×140 мм, не менее. Правильный выбор диаметра дымохода — залог успешной работы отопительной системы в целом.

Высота дымохода — расчет и реальность

Но если с сечением дымохода разобрались, возникает следующий вопрос — какова должна быть его высота?

Однозначного ответа здесь тоже нет. Чтобы понять, каким образом рассчитать правильную высоту дымохода, необходимо учесть многие факторы.

Теплый воздух стремится вверх. Выходя за пределы дымохода, он остывает. Соответственно, чем дольше воздух находится в дымоходе, тем температура его выше. Значит, большее количество воздуха будет стремиться вверх, создавая тягу.

Следовательно, чем больший объем дымохода, тем больше теплого воздуха, стремящегося вверх и тем больше величина тяги. Но ведь объем дымохода увеличивается не только за счет его высоты, но и за счет размера внутреннего сечения.

Предположим, в помещении бани имеется цилиндрический дымоход высотой 5 м. Чтобы получить максимальные значения тяги, мы увеличили его внутренний диаметр. Согласно вышесказанному, объем теплого воздуха в дымоходе увеличился, и должна увеличиться тяга.

А вот и нет. Из-за большого внутреннего диаметра происходит быстрое остывание продуктов сгорания.

Это как горячий чай из чашки перелить в блюдце. На стенках дымохода образуется конденсат, препятствующий нормальному дымооттоку. Как итог — потеря тяги.

Давайте уменьшим внутренний диаметр дымохода и увеличим его высоту. По логике, объем теплого воздуха увеличивается, он медленнее остывает, и тяга должна быть хорошей.

Действительно, тяга будет хорошей. И даже слишком. Сильная тяга будет буквально выкидывать ваши деньги на ветер. Сильный приток свежего, холодного воздуха в топку котла снизит эффективность отопительного прибора, ему потребуется больше времени на прогрев системы отопления, а значит, котел затратит больше топлива. В итоге об экономии можно будет только мечтать.

Если же высота дымохода будет слишком большой, а внутренний диаметр слишком маленьким, тяга может ухудшиться. Происходит это за счет аэродинамического сопротивления в трубе дымохода. В итоге угарные газы будут попадать в помещение.

Вот вам пример неправильного расчета при проектировании и строительстве дымоходов.

1. Схема расчёта высоты дымохода также трактуется некоторыми правилами и техническими характеристиками материалов и самого здания.
2. Рассчитать высоту трубы дымохода можно с помощью имеющихся специальных программ. Если труба дымохода ниже или на уровне конька, на выходе будет образовываться завихрение, а это плохо.
3. Высота дымохода над кровлей должна быть в строго установленных параметрах.
4. Высота дымохода над коньком напрямую зависит от расстояния, на котором дымоход находится относительно вертикальной линии конька. Если дымоход находится на расстоянии менее 1,5 м, минимальная высота дымохода над коньком должна составлять 500 мм.
5. Соответственно, если дальше от вертикальной линии конька, высота его корректируется. На расстоянии 1,5-3 м дымоход может быть на одном уровне с коньком.

Справка — в любом случае минимальная высота дымохода над скатом крыши бани или другого помещения не должна быть менее 500 мм.

Высота дымохода над кровлей

Высота трубы дымохода над крышей рассчитывается индивидуально. Расчет высоты дымохода производится с учетом различных параметров:

• угла ската крыши;
• толщины кровли;
• расстояния от вертикальной оси конька.

Справка: расчет высоты дымохода не учитывает высоту прикрываемого дымоход зонтика.

Дымоход коллективный: правильное подключение

Размеры дымохода, используемого одновременного для нескольких отопительных приборов — отдельная тема для разговора.

Если необходимо дымоотведение от ряда отопительных приборов, то расчет дымохода производится с учетом всех отопительных приборов, используемых в системе, их типа, мощности, потребляемого топлива.

• К примеру, в доме при едином дымоходе устанавливается несколько отопительных приборов, котел общей системы отопления и камин.
• Сразу становится понятным, что перед нами совершенно разные системы. Диаметр дымохода камина совершенно не соответствует диаметру дымохода котла.
• Как правило, камины работают на дровяном топливе, а котлы обогревательной системы дома — на природном газе.

Можно ли совместить эти 2 совершенно разные системы? Можно. Более того, при правильном размещении отопительных приборов они не только не создадут проблем, но и будут дополнять друг друга.

Как это происходит?

• В один дымоход включен котел и камин. При работе котел периодически отключается и переходит в режим ожидания. В это время у нас работает камин. Поэтому в дымоходе поддерживается нормальная температура, газы не остывают.
• Отсюда отсутствие конденсата и хорошая тяга при последующем запуске котла.
• Но размер дымохода для камина должен быть значительно большим, чем для котла. И в случае если мы будем использовать только котел без запуска камина, у нас могут возникнуть проблемы с избыточной тягой, приводящей к неправильной работе котла.
• Как мы знаем, диаметр дымохода для камина рассчитывается по соотношению 1:10 к его топке. Становится ясным, что такой диаметр дымохода очень велик для котла. Камином люди пользуются нечасто, а котел обогрева работает постоянно в зимнее время.
• Значит, нужно сделать дымоход меньшего диаметра, подходящего для котла? Нет, это будет большой ошибкой. Когда котел будет работать самостоятельно, все будет прекрасно. Когда запустится камин, в дымоходе будет создаваться повышенное аэродинамическое сопротивление.

  Двухходовой дымоход. Рис. 1

Как итог:

• неправильная работа отопительных приборов;
• попадание угарных газов внутрь помещения.

Это уже опасно для жизни. Отравление угарными газами зачастую приводит к летальному исходу.

Двухходовый дымоход — решение вопроса

Как же решить данный вопрос?

Наш совет — используйте двухходовой дымоход.

Преимущество двухходового дымохода:

Двухходовой дымоход. Рис.2

• возможность использования различных тепловых приборов одновременно и по отдельности в одном дымоходе;
• стабильная работа каждого прибора;
• экономия при строительстве и монтаже;
• экономия пространства.

Монтируя такой дымоход, необходимо соблюсти все условия для правильной работы каждого прибора. Если камин сможет прекрасно функционировать с кирпичным дымоходом, то для котла необходимо выполнить гильзовку. Это предохранит кирпич от щелочного воздействия конденсата.

Перед тем как браться за установку и монтаж дымохода для нескольких систем, ознакомьтесь с параметрами работы каждого отопительного прибора. Лучшим решением будет приобретение специального двухходового дымохода промышленного изготовления. Так вы убережете себя от возможных ошибок при проектировании. Даже для опытного специалиста подключение различного типа отопительных приборов в один дымоход является сложной задачей.

Серьезное инженерное решение

Расчет дымоходов для дома или бани является сложной инженерной задачей. Если вы не специалист и у вас возник вопрос, как рассчитать дымоход для своего жилья, воспользуйтесь специальными программами, в которых вам проще сделать правильный расчет — будь то высота, сечение или длина дымохода.

Для того чтобы произвести правильные расчеты, необходимо знать структуру и физические свойства материалов, термодинамику, аэродинамику.

Если вы не планируете в дальнейшем связать свою жизнь со строительством и проектированием дымоходов, обратитесь к специалистам. Ведь от правильной работы дымохода зависит уют вашего дома, безопасность и, главное, здоровье, а иногда и жизнь — ваша и ваших близких.

—>Используемые источники:

• https://trubtraid.ru/prednaznachenie-trub/dymohodnye/vidy-i-razmery-trub-dlya-dymokhodov.html
• https://vseotrube.ru/ventilyatsiya-i-dymohod/raschet-dymohoda
• https://odymohodah.ru/stroitelstvo-i-montazh/raschet-dymohoda-dlya-drovyanoj-pechi
• http://sdelaikamin.ru/vybor-dimohoda/raschet-dymohoda-81