Содержание
- Требования к устройству вытяжной трубы для газового котла
- Виды конструкций камер горения
- Расчет размеров дымохода для газового котла
- Правила устройства дымоходов для газовых котлов
Прежде чем закупать материалы необходимо провести тщательные расчеты
Ниже описывается, как рассчитать дымоход для газового котла. Представлены формулы расчета сечения и мощности нагревателя. Помимо этого вы сможете поверхностно ознакомиться с видами материалов, применяемых для возведения дымоотводов и их конструкциями, а также предъявляемыми требованиями к вытяжной системы.
Для начала разберемся с материалами труб для дымохода газового котла. Кирпичные для этих целей уже давно не используют. Это связано с тем, что выделяемый при горении дым имеет относительно низкую температуру, около 150 градусов. Исходя из этого, его скорость в системе также будет невысокой. Дым успевает остынуть до температуры точки росы и по внутреннему диаметру дымохода газового котла образуется конденсат. Влага крайне разрушительно влияет на кирпич. Если и можно применить кирпичную конструкцию для вышеупомянутого вида оборудования, то только с вкладышем внутри. Самое широкое распространение получили сборные конструкции. Это металлические двухконтурные трубы и трехслойные керамические. Поэтому в качестве трубы для дымохода газового котла следует выбрать одну из них.
Требования к устройству вытяжной трубы для газового котла
- должна быть хорошая тяга;
- надежность и долговечность;
- устойчивость к коррозии;
- устойчивость вытяжной трубы для газового котла к химической агрессивной среде;
- возможность выдерживать высокую температуру.
Высота трубы зависит от сечения и мощности оборудования
В современном строительстве в качестве отводов для продуктов сгорания топлива в отопительных системах используют только дымоотводы круглой или овальной формы. На их стенках практически не оседает сажа. Также важно чтобы поверхность внутреннего диаметра трубы дымохода для газового котла была гладкой. Конструкции, имеющие квадратное сечение, более проблемные в эксплуатации. В углы набивается сажа, потом ее оттуда надо как-то доставать, это доставляет много мороки. В идеале при постоянном пользовании отопительной системой нужно два раза в год проводить осмотр вытяжной трубы для котла отопления. Он осуществляется знающим человеком, мастером. Если сечение круглое, то можно обойтись вызовом мастера лишь единожды в году.
Обязательно проводите профилактику каждый год, если речь идет о доме в котором вы проживаете постоянно. Вызовите мастера перед началом отопительного сезона. Иначе сажа, накопившись, уменьшит диаметр дымохода для газового котла.
Виды конструкций камер горения
Прежде чем перейти к расчету диаметра дымохода для газового котла, давайте разберемся с их видами. Больше имеет значение конструкция камеры горения. Камера, в которой происходит горение, может быть герметичной и нет. В случае если она не герметичная, то кислород для поддержания процесса горения поступает из помещения, в котором находиться котел. В нагревателе есть специальный воздуховод, в нижней части, через который и осуществляется подача воздуха естественным путем. Для таких систем можно монтировать только горизонтальные дымоходы. Это металлические двухконтурные и керамические сэндвич трубы. Если конструкция предусматривает использование одного дымоотвода двумя нагревателями, то минимальная высота между врезками дымоходов для газовых котлов должна быть больше полуметра. Даже если нагреватели находятся на одном этаже.
Герметичные камеры горения берут воздух с улицы. Для этого разработан специальный дымоход, который называется коаксиальный. Размеры коаксиального дымохода для газового котла значительно меньше, чем обычного. Он являет собой металлическую трубу в трубе. По внутреннему контуру дым выходит на улицу, а по наружному поступает к котлу. Чтобы поддерживать циркуляцию в верхней части нагревателя установлен вентилятор. Такой дымоход можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально.
Нормы дымохода газового котла с герметичной камерой сгорания предусматривают установку индивидуального отвода для угарного газа. Нельзя в одну коаксиальную систему подсоединить два нагревателя.
Расчет размеров дымохода для газового котла
Расчеты проводятся с целью определения необходимых параметров. Что имеет значение:
- площадь поперечного сечения;
- высота дымохода для газового котла– не меньше пяти метров, при этом оголовок должен быть выше конька крыши минимум на полметра.
От правильного расчета диаметра дымохода зависит тяга
Рассмотрим два возможных варианта расчета диаметра дымохода для газового котла. Первый вариант – это когда у вас есть нагреватель и к нему нужно рассчитать сечение дымоотвода. Здесь все очень просто. Вентиляция по размеру должна быть не такой же, как и патрубок кола. Просто измерьте отверстие для выхода дыма в верхней части нагревателя и дело сделано. Если же вы не можете это сделать, так как его нет в наличие, например, когда вы его заказали и ждете доставку, сечение можно рассчитать исходя из мощности газового оборудования. В любом случае вам будут известны его характеристики. Чтобы рассчитать площадь поперечного сечения дымоотвода нужно мощность нагревателя в кВт умножить на 5,5. Результат будет вычисляться в сантиметрах квадратных.
Перед тем как рассчитать диаметр дымохода для газового котла, ознакомьтесь с паспортом нагревателя. Для расчета берите не тепловую, а паспортную мощность. К примеру, у агрегата с паспортной мощностью в 1.5 кВт, тепловая может достигать 38 кВт. Вставляйте в формулу меньшее значение, иначе ужаснетесь от полученного результата.
В случае если нужно подключить два газовых нагревателя в один дымоход, а это допускается нормами пожарной безопасности, следует брать в расчет суммарную мощность обоих агрегатов.
Второй вариант – это когда уже есть дымоотвод. Рассчитывать диаметр вытяжной трубы газового котла не нужно, так как его можно просто замерять. А вот узнать степень производительности оборудования, которое подойдет для этой системы, можно по формуле:
Если расчеты диаметра трубы дымохода для котла выполнены неправильно, вытяжка не будет работать так, как должна. Больше половины пожаров начинаются из-за неисправности дымоотвода. Отнеситесь к этому со всей серьезностью.
Внутренний размер трубы дымоотвода должен быть либо таким, какой диаметр отверстия для дымохода у газового котла, либо немного больше. Увеличение сечения, конечно, повлияет на тягу, но она будет, и угарный газ не попадет в помещение.
Правила устройства дымоходов для газовых котлов
Чтобы в системе была хорошая тяга, надо соблюдать следующие технические требования при монтаже конструкции из двухконтурных труб:
- сборка осуществляется от нагревателя;
- дымовой канал должен быть ровным;
- по всей длине дымохода для газового котла не должно быть изгибов;
- чтобы была хорошая тяга он должен быть не меньше пяти метров в высоту;
- допускается два изгиба под углом в 45 градусов и один под прямым углом. При этом эти отрезки должны быть не больше одного метра;
- конструкция должна быть жесткой, для этого ее крепят к стене на определенном расстоянии;
- зонт должен возвышаться над коньком крыши хотя бы на 50 см;
- не стоит пренебрегать установку дополнительных элементов, таких как накопитель влаги, очиститель и оголовок.
Части металлической сэндвич трубы в местах соединения скрепляются заклепками. Дополнительно можно надеть хомут, чтобы скрыть крепеж. Там, где конструкция проходит сквозь стены и перекрытия, устанавливается металлический экран. Это квадратный лист жести с круглым отверстием посередине. В образовавшуюся пустоту между теплой обшивкой дымоотвода и материалом перекрытия укладывается специальная термостойкая вата. Она похожа на минеральную вату, а с обеих сторон на нее наклеена фольга.
Трубы дымовых газовых котлов нужно проектировать со всей серьезностью. Даже тот фактор, что количество вредных выбросов у них меньше, чем у дымовых и деревянных не делает их простыми в установке. Опасность заключается в возможности утечки топлива. Это может привести к катастрофическим результатам.
Требования к дымоходам для газовых котлов
При проектировании необходимо учитывать все нормы, прописанные в специальных документах, регламентирующих установку дымохода для газового котла. Обязательно выполнение следующих рекомендаций:
- Диаметр дымохода не может быть меньше выходного отверстия. Если выход имеет диаметр 100 мм, то на протяжении всей конструкции это число не должно уменьшаться, только увеличиваться.
- Максимальный угол наклона конструкции не должен превышать 30 градусов. Идеальной считается полностью вертикальная труба. Если без наклона не обойтись, то длина изогнутого участка должна быть меньше, чем высота помещения с котлом.
- Должны отсутствовать закругления во всей конструкции.
- Вся конструкция должна быть обложена герметичной теплоизоляцией.
- Все стыки и соединения не должны пропускать газы и мелкодисперсные взвеси.
- В нижней части конструкции должны быть оборудованы выходы для скопившегося конденсата. Он образуется из-за большой разницы температур отходящих газов и окружающей среды.
- Минимальная высота, на которую должна возвышаться труба над коньком крыши составляет 0,5 м.
- Желательно установить защиту на конце трубы от осадков и засорения. В качестве преграды подойдет металлический зонтик.
Только последний пункт из списка не является обязательным к выполнению. Однако он позволит с большим комфортом пользоваться конструкцией, снижая вероятность поломки.
Без выполнения остальных пунктов необходимо для узаконивания конструкции и постройки. К тому же, все требования направлены на уменьшение риска несчастных случаев, таких как отравление отработанными газами, утечек топлива и взрывов.
Конструкции
По способу сжигания топлива, существует два типа горелок: с открытой и закрытой камерой сгорания. В котлах с открытой камерой сгорания горелка не изолирована. Она в ней для горения используется подсасываемый из атмосферы кислород. Второе название таких конструкций – атмосферные. Недостатком таких конструкций является необходимость в установке дымоотвода с большой тягой.
В закрытых камерах сгорания окислитель подводится через специальную систему. Она при помощи насоса или разницы температур создает движение газов. Благодаря этому отпадает необходимость в хорошем дымоходе. Но конструкция в них более сложная. Обычно, в таких котлах трубу стараются вывести в боковую стену. Это позволяет экономить на строительстве дымохода и эффективнее использовать тепло. Их также называют коаксиальными дымоходами для газовых котлов. Тип котла определяет параметры конструкции дымохода для частного котла в частном доме.
Кирпич
Встречается чаще других материалов. Он обеспечивает хорошие показатели теплопроводности и долговечности. Однако с каждым днем его используют все реже. Это связано со сложностью постройки и стоимостью материала.
Если в доме с котлом более одного этажа, то конструкция дымохода будет слишком массивной и потребуется закладка фундамента.
Кирпичная кладка обладает двумя недостатками:
- Поверхность имеет много неровностей, из-за чего на ней скапливается много сажи. Со временем такие конструкции требуют чистки.
- Попадающая из атмосферы и образующаяся влага со временем сильно изнашивают конструкцию.
Особенности установки
Перед тем как сделать дымоход для котла из кирпича, желательно ознакомиться с последними нововведениями. Одной из них является металлическая гильза. Она позволяет уменьшить количество золы, оседающей на поверхности. При добавлении гильзы нужно учитывать следующее:
- Стыки между частями должны быть герметично соединены. Для этого идеально подойдут сэндвич трубы.
- Чтобы сократить количество конденсата, который пагубно воздействует на все узлы установки, нужно утеплить стенки дымохода.
- Чтобы не допустить накопления влаги, нужно предусмотреть емкость для ее накопления, из которой будет легко ее удалять.
Соблюдение описанных рекомендаций позволит самостоятельно возвести качественный дымоход. Их первостепенная важность обуславливается в первую очередь безопасностью.
Заключение
Дымоход позволяет удалять продукты сгорания. Если будут допущены ошибки в расчетах, то жилые помещения начнут заполняться ядовитыми газами. Заверение готовой трубы обязательно.
Перед строительством желательно обратиться к специалисту, который сможет оценить возможность поломок. В сети можно найти различные чертежи и фото дымоходов для газовых котлов.
Фото дымоходов для газовых котлов
Установка котельного оборудования и его эффективная работа невозможна без наличия дымохода.
Правильный выбор материалов, соблюдение норм при подключении – залог вашей безопасности.
Газовые службы строго контролируют процесс введения в эксплуатацию, могут оштрафовать нарушителей или в принудительном порядке отключить пользователя от газоснабжения.
Требования к материалу
Основные требования, предъявляемые к материалам:
- огнеупорность;
- антикоррозийные свойства;
- стойкость к воздействию кислоты, образующейся в результате взаимодействия конденсата с продуктами горения;
- продолжительный срок использования.
Кирпичный дымоход. Имеет низкую тягу и склонен к быстрому разрушению за счет образования обильного конденсата на поверхности, который холодное время года превращается в ледяную корку.
Из нержавеющей стали. Имеет массу преимуществ, что делает его одним из первых по популярности среди своих собратьев. Обладает хорошей тягой, огнеупорностью и антикоррозийностью, большим сроком службы (особенно двухконтурные модели). Модульный способ сборки позволяет создавать стальные дымоходы разных конфигураций и доступен даже непрофессионалу. Совместим с высокомощными котлами. Прослужит вам 15 лет.
Дымовые трубы из оцинкованной стали гораздо хуже ведут себя в процессе использования. Оцинковка подвержена образованию ржавчины.
Срок службы – максимум 5 лет.
Керамический дымоотвод. Внешне такой же массивный, как и кирпичный. Вариант установки- только строго вертикальный. Австрийские производители разработали модели керамических дымоходов с внешним контуром не только из керамики, но и из металла. Они гораздо легче, но при их монтаже нужно рассчитывать нагрузки на фундамент и стены. Гарантия до 30 лет.
Трубы из асбестоцемента. Небольшой срок службы (5 лет), сложность установки, неэкологичность. Даже низкая цена материала не может служить весомой причиной для выбора в пользу такого дымоотвода. От перегрева трубу может просто разорвать. Как вариант для нерегулярного использования на даче подойдет.
Коаксиальные — изготовлены из алюминия в виде двух сэндвич труб с разными диаметрами, расположенных одна в другой. Внешняя предназначена для подвода воздуха, а внутренняя – для выведения продуктов сгорания. Конструкция сборная. Расположение чаще всего горизонтальное.
Преимущества коаксиального дымохода:
- Безопасность
- Повышенный КПД отопительной системы
- Экологичность
Полезная статья на тему — вентиляция в частном доме своими руками схема и составление проекта.
Установка кондиционера своими руками и правила его использования, подробности здесь.
Элементы дымохода
Вне зависимости от материала в конструкцию входят следующие элементы:
- Тройник с ревизией — снизу тройника установлен штуцер для конденсата
- Переходник для соединения патрубка газового котла и дымоотвода
- Крепления — кронштейны и хомуты
- Наконечник в форме конуса
- Отводы — устанавливаются не далее 2 метров от начала, иначе снижается тяга котла;
- Проходной патрубок
- Телескопические трубы
Требования к размерам
- Дымовой канал не должен содержать уступов и располагаться строго вертикально. При зауженном сечении происходит значительное уменьшение тяги, а при использовании труб с большим диаметром – возможно задувание в камеру котла, с его последующим затуханием.
- Площадь сечения дымоотводной трубы не должна быть меньшего размера, чем площадь патрубка, с помощью которого дымоход соединяется с котлом.
Как рассчитать диаметр дымохода
Ключевые параметры — площадь поперечного сечения (выходное отверстие F см2).
Расчет производится по формуле F = (K ∙ Q) / (4,19 ∙ √ˉ Н), где:
K — коэффициент, высчитанный эмпирическим путем (0,02—0,03);
Q — показатель производительности газового прибора (указано в технических характеристиках котла);
Н — высота дымохода.
Полученное число корректируется строительными нормами и правилами.
Например, если используется кирпич, то сечение — 0,5 х 0,5 материала. При асбестоцементе — диаметр не меньше 10 см.
Диаметр круглого дымоотвода при мощности котла в 24 кВт должен быть 120 мм, 30 кВт – 130 мм, 45 кВт – 170 мм, 55кВт – 190 мм, 80 кВт – 220 мм и 100 кВт – 230 мм. Минимальное сечение прямоугольных каналов зависит от тепловой мощности котла:
- До 3,5 кВт — 14 на 14 см.
- 3,5 до 5,2 кВт — 14 на 20 см.
- От 5,2 до 7,3 кВт — 14 на 27 см.
Правила устройства для котлов с естественным отводом продуктов сгорания
-
- Дымоотводная труба обязана располагаться над коньком кровли, выше его минимум на 0,5 метра, при условии, что ее ось находится близко к коньку или парапету (менее чем 1 м и не более чем на 1,5 м).
- Если труба расположена дальше от конька (от 1,5 м до 3 м), то ее высота должна быть вровень с коньком.
- При расположении дымохода на расстоянии более 3 м, его высота обязана не превышать границу линии, проложенной вниз от конька под углом в 10°к горизонтали.
- При наличии плоской крыши, высота вашего дымоотвода также должна иметь минимальную границу – в 0,5 м, а в случае с совмещенной кровлей – в 2 м.
Трубу для удаления дыма снаружи здания нельзя возводить без утепления: образующийся конденсат будет разрушать дымоотвод.
- Систему для выброса продуктов горения необходимо закреплять к стене с промежутком не более чем через 2,5 метра, на участках с уклоном – каждые 1,5 метра.
- Хомут необходимо использовать на всяком соединительном участке утепленного дымохода.
- Колено дымохода должно иметь угол уклона не менее 15 °и не более 90° (допускается не более трех поворотных колен в системе). Следующий за поворотом вертикальный участок обязан быть четко зафиксирован креплением. Запрещается нагружать наклонные участки трубы или ее отводы.
- Обязательно оснащение дымохода конденсатоотводом, который должен быть доступен для обслуживания.
- Дымоход необходимо изолировать от легковоспламеняющихся материалов с помощью кирпичной кладки или асбокартона. Расстояние от соединительной трубы до легковоспламеняющихся поверхностей должно составлять не менее 25 см, а если нанесен слой защиты – от 10 до 5 см.
- Стабильную тягу можно обеспечить, если возвести трубу выше зоны ветрового подпора.
- Системы дымоотвода, возведенные внутри здания необязательно дополнительно утеплять, но позаботиться о герметичности и о системе вентиляции – необходимо. Ядовитый дым запросто просочиться даже сквозь кирпичную кладку защитного кожуха.
- Участки, располагающиеся снаружи сооружения, утепляют. При отсутствии теплоизоляции газы быстро охлаждаются, тяга снижается, мощность котла падает. На стенках образуется конденсат.
Как обустроить дренажную систему вокруг дома? Подробности здесь.
Собираем осушитель воздуха своими руками: схема и принцип работы.
Если воздух в комнате у ребенка слишком сухой, стоит задуматься о покупке увлажнителя.
Требования к установке коаксиальных дымоходов
Осуществляя монтаж дымового канала таких котлов необходимо иметь ввиду, что:
- При длине коаксиальной трубы не более 1 метра требуется установить сужающуюся диафрагму на воздуховод. Мощность вентилятора в дымоходе рассчитана на определенную длину трубы и, если она меньше – будет потеря тяги со всеми вытекающими последствиями.
- Труба располагается в горизонтальной плоскости, но все равно должна иметь уклон по 1 см на каждый метр общей длины и не больше двух колен.
- Оголовок трубы может выступать наружу не более чем на длину ее наконечника – для защиты от обмерзания, и не ниже 2 метров от поверхности земли.
О чем говорят СНиПы
Устройство дымопроводов для газовых котлов регулируется СНиП 2.04.05-91, а также ДБН В.2.5-20-2001
- Один котел – один дымоход. Запрещено совмещение, установка тройников и т.д.
- Продукты сгорания необходимо периодически вычищать, для этого оборудуются карманы с глубиной в 250 мм.
- Высота трубы не менее 5 метров.
- Возвышение труб над кровлей должно быть устроено с учетом п.3.73. из СНиП 2.04.05-91.
- Диаметр дымоотводной трубы должен быть не меньше диаметра выхода трубы самого котла.
- Проверка и чистка системы осуществляется ежегодно перед отопительным сезоном.
При соблюдении всех требований во время монтажных работ, можете быть уверены в том, что вопросов у специалистов газовой службы к вам не будет. Холодными зимними вечерами ваша семья будет в тепле и безопасности.
О том, как правильно выбрать и смонтировать дымоход смотрите видео:
Поделиться:
1 Комментарий
Собираетесь покупать эффективный газовый котел, способный обеспечить теплом в самые лютые морозы? При выборе оборудования для дома приходится принимать в расчет множество факторов. Какой вариант самый лучший? Какие критерии самые важные? Над решением этой задачки приходится задумываться собственникам и частных домов, и квартир.
Согласитесь, обидно платить вдвое и в итоге получить недостаточно функциональный котел, не способный обогреть загородный дом с наступлением холодов. Поэтому перед тем как выбрать газовый котел в магазине, придется взвесить все “за и против”. Иначе можно взять далеко не подходящую модель.
Мы поможем вам определиться с основными критериями, кардинально влияющими на выбор. Полезные рекомендации и важные нюансы изложены в нашей статье. В помощь домовладельцу приведены фотоматериалы и подборка видеосюжетов с советами опытных экспертов в сфере теплоснабжения.
Основные нюансы выбора газового котла
Отсутствие или постоянные перебои централизованного отопления и горячего водоснабжения вынуждают хозяев коттеджей и городских квартир создавать собственные автономные системы.
Их главным элементом является котел, который за счет сжигания топлива нагревает теплоноситель для системы обогрева и воду для бытовых нужд.
Выбор в пользу газового оборудования обусловлен экономичностью использования в качестве топлива газа. Все иные варианты сжигаемого горючего стоят дороже либо дают меньше в разы тепла.
Плюс современные нагреватели этого вида не требует постоянного присмотра. Подключил установку к магистральной трубе или баллону, и он бесперебойно работает, пока есть чему гореть.
Использование природного газа – это оптимальное по затратам на топливо и эксплуатационным расходам на обслуживание решение для отопления частного дома
Однако чтобы газовый котел функционировал исправно и в оптимальном режиме, необходимо грамотно его выбрать при покупке и регулярно обслуживать после подключения.
Существует масса различающихся по функционалу и специальным модулям внутри моделей этого оборудования. К приобретению нагревательного агрегата на газу следует подходить вдумчиво.
Критериев выбора газового котла немало, но основными из них являются:
- Выдаваемая устройством мощность.
- Компоновочное решение (количество контуров, тип корпуса и материал теплообменника).
- Место для установки.
- Наличие автоматики для безопасной эксплуатации.
Все эти вопросы тесно связаны между собой. Отсутствие места для большого агрегата или желание смонтировать в кухне устройство с эстетичным внешним видом вынуждают выбирать настенную модель меньшей мощности, нежели напольный вариант. А необходимость нагрева горячей воды для умывальника и душа заставляет искать котел с двумя контурами.
При выборе нагревателя следует помнить о необходимости его ремонта, если мастерской для сервисного обслуживания выбираемой модели поблизости нет, то стоит поискать иной вариант
Тонкости выбора котла для отопления и ГВС
Современное тепловое оборудование имеет стильный внешний вид, наполнено всевозможными датчиками и может работать в нескольких режимах.
Однако раскрученный или широко рекламируемый газовый котел не означает – самый хороший и лучший. Ориентироваться при выборе следует не столько на его дизайн, сколько на функциональные возможности.
Каждый газовый котел имеет внутри корпуса горелку и камеру сгорания с теплообменником, но есть и модели с циркуляционным насосом и иными модулями
Сначала газ в горелке разжигается с помощью электронной системы или пьезоэлемента. Потом в результате его сгорания в топке посредством теплообменника нагревается вода, которая отправляется в контур системы отопления.
Так работают классические одноконтурные модели. Для подготовки горячей санитарной воды надо выбирать двухконтурную установку либо подключать бойлер.
Галерея изображенийВ канале №1 битермального теплообменника нагревается вода для отопления, а в канале №2 – для горячего водоснабжения
По внутренней конструкции теплообменный змеевик может быть обычным и битермальным. Первый подразумевает подключение исключительно одного контура циркуляции воды, а второй одновременно два. Двухконтурные котлы оснащаются парой обычных теплообменников либо одним битермальным. Второй вариант выходит дешевле.
Критерий #2 — тип расположения агрегата
Газовые котлы устанавливаются на полу либо подвешиваются на стене. Модели первого типа называются напольными и характеризуются большими габаритами. Чаще всего у них чугунные или стальные теплообменники. Эти варианты имеют лучшие показатели по соотношению цена оборудования/мощность, нежели настенные аналоги.
Основной минус напольных котлов – большой вес. Но если нужен мощный агрегат, то без устанавливаемого на полу оборудования не обойтись. Навесные модификации напольным по мощности уступают сильно.
Выбор здесь зависит от потребностей. Для частного дома большой квадратуры требуется мощная модель, а для городской квартиры достаточно будет более компактного и менее производительного устройства.
Настенный газовый котел отличается легкостью и малой мощностью, которой для небольшого коттеджа в подавляющем большинстве случаев хватает с лихвой
В отличие от напольных моделей, многие из которых могут функционировать без подключения к электричеству, практически все навесные котлы являются энергозависимыми.
Последние эффективны, комфортны в эксплуатации и радуют расширенными возможностями в плане настройки. Но при отключении электроэнергии толку от них ноль, при аварии не электросети вместе со светом пропадет и тепло.
Для загородного дома лучше всего взять энергонезависимый напольный котел с механическим управлением. Он прост в установке и подключении, в нем нет программируемых термостатов и дисплеев, зато тепло генерировать он будет даже в условиях полного отключения коттеджа от электроснабжения. Да и срок службы у устанавливаемого на пол оборудования выше, нежели у настенного конкурента.
Критерий #3 — количество контуров
Для организации в жилище сугубо отопления лучший вариант газового котла – одноконтурная модель. То же касается ситуации, когда необходим исключительно нагреватель для подачи горячей воды в кран над раковиной.
Если к нагревательному агрегату на газу планируется подключать одновременно трубы системы отопления и/или теплого пола, а также ГВС, то он должен иметь два либо несколько контуров.
Также возможен вариант с подключением бойлера косвенного нагрева. В этом случае с одноконтурного котла делается отвод трубы в емкость с нагреваемой водой. Технически подобные схемы разрешены, но единственный теплообменник при этом работать будет с повышенной нагрузкой.
Воду для ГВС и отопление можно нагревать в двух раздельных одноконтурных котлах либо в одном с двумя циркуляционными контурами (+)
Большинство двухконтурных агрегатов горячую воду для использования в быту нагревают проточным способом, а это не слишком экономично. Лучше установить выносной бойлерный бак или выбрать газовый котел со встроенным водонагревателем большого объема.
Оба варианта позволят нагревать до одного кубометра воды и поддерживать ее высокую температуру длительное время. Нагреватели с одним контуром идеально подходят для квартир, дач с непостоянным проживанием и коттеджей, где живет семья в два-три человека.
Для частного дома в несколько этажей, с подогреваемым бассейном или системой теплого пола лучше всего выбирать двухконтурный котел на газу.
Критерий #4 — камера сгорания, тип розжига и горелки
Для поддержания процесса горения газа в котле необходим кислород. В топку он может попасть из комнаты либо с улицы. В первом случае нагреватель комплектуется атмосферной горелкой естественного притока воздуха, а во втором – закрытой с принудительным нагнетанием оного.
Соответственно различается два вида камер горения:
- Открытые – кислород для поддержания пламени забирается непосредственно из помещения с нагревательным оборудованием.
- Закрытые – воздух для горения газа всасывается в топку с улицы посредством коаксиального дымохода или дополнительной вентиляционной трубы.
Чтобы грамотно определить, какой газовый котел лучше – с закрытой камерой и турбо-горелкой или с открытой топкой и атмосферной горелкой, нужно четко понимать, что второй вариант потребует устройства дымохода высотою в пять-шесть метров для обеспечения естественной тяги.
Однако не везде получится вывести такую высокую трубу на крышу.
В открытой камере приток воздуха и отвод горючих газов происходит благодаря естественной тяге, а в закрытой эти процессы протекают за счет встроенного вентилятора
Для обогрева квартиры в городской многоэтажке лучше покупать котел на газу с нагнетателем воздуха и коаксиальным дымоотводом. У него выше КПД и его проще монтировать. Но он энергозависим, вентилятор без напряжения в электросети работать не будет.
Поэтому чтобы не остаться в какой-то момент без тепла, стоит позаботиться о бесперебойнике или резервном электрогенераторе.
Нагреватель с открытой камерой рекомендуется устанавливать вне жилых помещений. Лучше всего для этой цели подойдет пристройка или котельная в подвале. При этом необходимо дополнительное внимание уделить качеству вентиляции в этой комнате.
В некоторых случаях придется даже делать принудительную вентиляцию, иначе кислорода для эффективного сжигания природного газа может не хватить.
Галерея изображенийВыносной пульт с датчиками помогает отслеживать температуру в комнатах и регулировать работу газового котла, подбирая наиболее оптимальный режим
Регулировка мощности может быть:
- одноступенчатой;
- двухступенчатой;
- плавной с модуляцией пламени.
Самый простой и дешевый вариант – одноступенчатый с одной кнопкой «ВКЛ/ВЫКЛ». Мощность котла в этом случае фактически никак не регулируется. Горелка в нем либо работает, либо выключена.
Модели с двухступенчатой регулировкой предполагают наличие пары рабочих режимом с разной мощностью.
Самыми хорошими газовыми котлами с этой точки зрения считаются агрегаты с модулятором, который позволяет плавно регулировать интенсивность горения топлива. Автоматика в зависимости от расхода воды и заданных хозяином температур самостоятельно включает нужное количество горелок и корректирует высоту их пламени.
Для обеспечения безопасности нагреватели оснащаются:
- датчиками контроля давления в газовой магистрали, расширительном бачке и контурах с прокачиваемой водой;
- отслеживающими затухание пламени сенсорами;
- системой самоблокировки при различных аварийных ситуациях (возгораниях, задымлениях, отключениях электричества);
- клапанами сброса давления;
- фильтрами очистки воды;
- термостатами перегрева.
Вся эта автоматизация позволяет обезопасить нагревательное оборудование от повреждения при возникновении нештатных ситуаций, а также максимально повысить эффективность его работы.
Наличие умной автоматики помогает не только поддерживать комфортные температуры в комнатах, но и сокращать расход газа
Можно настроить котел так, чтобы он при отсутствии людей в доме работал в минимально затратном режиме, а за полчаса до прихода хозяев поднимал температуру комнатного воздуха до более комфортных показателей.
Какой мощности должен быть котел?
Техническая документация на газовый нагреватель обязательно содержит информацию о номинальной мощности. Перед покупкой оборудования желательно рассчитать потребность помещения в тепле. Зачастую производитель там указывает и квадратуру помещения, которое это оборудование способно будет обогреть.
Но все это достаточно условно, без грамотных теплотехнических расчетов конкретного дома выбирать газовый котел не стоит.
Расчет необходимой мощности производится с учетом квадратуры здания, конфигурации и типа системы отопления, климатического пояса и множества иных факторов
Рекомендации о 1 кВт на каждые 10 м2 коттеджа – это очень усредненные показатели. Они крайне редко отражают действительность.
Опытный теплотехник при расчетах должен учесть:
- площадь и кубатуру каждого помещения;
- климатические условия региона проживания;
- качество утепления внешних стен;
- размеры и количество окон, а также тип стеклопакетов в них;
- наличие балконов и уличных дверей;
- характеристики отопительной системы и т.д.
Помимо этого учитывается качество топлива и давление газа в магистрали. Отдельно производится расчет для системы ГВС. И только потом обе цифры суммируются и увеличиваются на 15–20% про запас, чтобы котел без проблем справлялся и с постоянной и с пиковой нагрузкой.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Как грамотно выбрать газовый котел:
Видео #2. Как следует подбирать нагреватель газового типа, исходя из заявленной мощности:
Видео #3. Какой для коттеджа лучше всего выбрать напольный котел:
Дать однозначный совет, какой газовый котел приобрести лучше – по сути невозможно. Нагреватель для ГВС и отопительной системы для каждого конкретного жилища должен подбираться в индивидуальном порядке. И делать это следует только на основе расчетов компетентного теплотехника с учетом всех нюансов.
Критериев и тонкостей в выборе котла масса. Прежде чем идти в магазин, следует внимательно все изучить, а лучше проконсультироваться со специалистом в этой области.
Хотите поделиться полезными советами в деле подбора и покупки газового котла? Есть собственные соображения и опыт в эксплуатации агрегата? Нашли недочеты в представленном к ознакомлению материале? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, расположенном ниже текста. Общение поможет быстрее прояснить сложные моменты.
Одно из важнейших требований обеспечения безопасности эксплуатации твердотопливного отопительного оборудования – это правильная организация отведения продуктов сгорания. С тем расчетом, чтобы они своевременно и полностью выходили наружу, не проникая в помещение, и уступали место притоку свежего воздуха, необходимого для непрерывного горения топливной закладки. Нарушение этих правил приводит, в лучшем случае, к неэффективной работе печи или котла. Но гораздо страшнее – это вероятность отравления угарным газом или же возникновение пожароопасной ситуации.
В настоящей статье мы не станем рассматривать возможные варианты возведения дымоходных труб – об этом немало информации в других публикациях нашего портала. Разговор пойдет об основных параметрах трубы – ее сечении, обеспечивающем своевременный отвод продуктов сгорания с оптимальной скоростью, и высоте, обеспечивающей создание необходимой естественной тяги.
Итак, тема сегодняшнего разговора — дымовая труба: расчет высоты и сечения, обоснования и удобные онлайн-калькуляторы.
Почему рассматриваются именно твердотопливные приборы?
Всё просто – с ними в этих вопросах всегда больше проблем, если сравнивать с газовыми. Поясним почему:
- Прежде всего, газовые отопительные приборы – это практически всегда изделия заводского производства. То есть обязательно имеют патрубок определенного сечения для подсоединения к дымоходу. Оговаривается площадь сечения канала и в технической документации модели. То есть все довольно просто – ни на одном из участков уходящего вверх дымохода зауживать канал не допускается.
- Температура выходящих в дымоход продуктов сгорания газа несоизмеримо меньше, чем у образующихся при сгорании древесины или иного твёрдого топлива.
- Трудно сравнить и объёмы образующихся при сгорании «голубого» и твердого топлива газовых смесей. Разница здесь – весьма существенная!
А вот твердотопливные отопительные приборы, печи или котлы, очень часто создаются самостоятельно. Или же достаются «в наследство» от бывших владельцев дома. И вот здесь никогда не лишней будет проверка параметров подключённого к такому прибору дымохода.
Впрочем, то, что касается высоты трубы и проверки тяги – наверное, можно в полной мере отнести и к газовому отопительному оборудованию. Сечение-то известно, но остальное проверить не помешает.
Но начнем именно с сечения.
Как рассчитать площадь сечения дымовой трубы?
Существует несколько методик расчета оптимального сечения. Например, от размеров топочной камеры очага или от площади поддувального окна печи. Но в этой публикации внимание будет сконцентрировано на той методике, которая основана на оценке объема образующихся в процессе сгораний дымовых газов.
На основе расчётов и опытов специалистами давно уже составлены таблицы, из которых можно получить информацию об удельном дымообразовании для разных типов твердого топлива. То есть какой объем продуктов сгорания образуется при сжигании, скажем, одного килограмма дров, угля, торфа и т.п.
Приведем и мы такую таблицу (в сокращенном варианте). В ней, помимо удельного дымообразования, показаны калорийность топлива (количество тепла, выделяемого при сжигании одного килограмма) и примерная температура продуктов сгорания на выходе из дымоходной трубы. Первая из указанных характеристик нас в заданный момент особо не интересует — просто дает общее представление об эффективности топлива. А вот температура, да, понадобится для расчетов.
| Тип топлива | Удельная калорийность топлива, кКал/кг, усредненно | Удельный объем выделяемых продуктов сгорания от сжигания 1 кг, м³ | Рекомендуемая температура на выходе из дымохода, °С |
|---|---|---|---|
| Дрова со средним уровнем влажности — 25% | 3300 | 10 | 150 |
| Торф кусковой (россыпью), воздушной просушки, со средним уровнем влажность не выше 30% | 3000 | 10 | 130 |
| Торф — брикеты | 4000 | 11 | 130 |
| Уголь бурый | 4700 | 12 | 120 |
| Уголь каменный | 5200 | 17 | 110 |
| Антрацит | 7000 | 17 | 110 |
| Пеллеты или древесные топливные брикеты | 4800 | 9 | 150 |
Как видите, объемы впечатляют. Даже дающие минимальную дымность типы топлива – это уже около 10 кубометров на каждый сожженный килограмм. Значит, просто из соображений физики и геометрии сечение дымоходного канала должно быть в состоянии постоянно отводить эти немалые объемы наружу.
От этого и «пляшем» при расчёте.
Цены на дымовую трубу
дымовая труба
Объем продуктов сгорания, выделяемых при сжигании твёрдого топлива в течение часа можно определить по следующей формуле (с учетом температурного расширения газов).
Vgч = Vуд × Мтч × (1 + Тд/273))
Vgч — объем продуктов сгорания, образующийся в течение часа.
Vуд — удельный объем образующихся продуктов сгорания для выбранного типа топлива, м³/кг (из таблицы).
Мтч — масса топливной закладки, сгораемой в течение одного часа. Обычно находится отношением полной топливной закладки ко времени ее полного прогорания. Например, в печь загружается разом12 кг дров, и они прогорают за 3 часа. Значит, Мтч = 12 / 3 = 4 кг/час.
Тд — температура газов (℃) на выходе из дымоходной трубы (из таблицы).
273 — константа, для приведения температурных параметров к шкале Кельвина, использующейся в термодинамических расчетах.
Так как единица времени в нашей системе исчисления — секунда, то узнать объем, получающийся за секунду, несложно – результат просто делится на 3600:
Vgс = Vgч / 3600
Чтобы узнать площадь сечения канала, который гарантированно пропустит через себя этот объем при определенной скорости движения газов, надо найти их отношение
Sc =Vgс / Fд
Sc — площадь поперечного сечения канала дымохода, м².
Fд — скорость потока газов в дымоходной трубе, м/с
Несколько слов об этой скорости. Для отопительных приборов и сооружений бытового класса обычно стремятся остановиться в диапазоне от 1,5 до 2.5 м/с. При такой, с одной стороны – невысокой скорости не наблюдается значительного сопротивления потоку, не возникает сильных завихрений, тормозящих движение газов. Минимизируются тепловые потери, снижается до нормальных величин температура газов на выходе из трубы. Вместе с тем, скорость в достаточной степени большая для того, чтобы уменьшить образование конденсата и оседание золы на внутренних стенках канала.
Если найдено сечение (а это – минимальная его величина), то по известным геометрическим формулам можно найти или диаметр для трубы круглого сечения, или длину стороны – при квадратном сечении, или подобрать длины сторон при прямоугольном.
Ниже предложен калькулятор, который до предела упростит проведение этих вычислений. В нем необходимо указать тип топлива, примерный расход его расход (точнее, массу и время прогорания полной загрузки) и ожидаемую скорость потока газов в дымоходе. Остальное программа выполнит сама.
Итоговый результат показывается в трех представлениях:
— минимальный диаметр для круглого сечения;
— минимальная длина стороны для квадратного сечения;
— площадь сечения, по которой можно, например, подобрать размеры сторон для прямоугольного сечения.
Калькулятор расчета параметров сечения дымоходной трубы
Высота дымоходной трубы.
Здесь нам удастся обойтись без сложных расчетов.
Да, конечно, существуют довольно громоздкие формулы, по которым с большой точностью можно рассчитать оптимальную высоту дымовой трубы. Но они становятся действительно актуальными при проведении проектирования котельных или иных промышленных установок, где оперируют совершенно другими уровнями мощности, объемами потребляемого топлива, высотами и диаметрами труб. Тем более что в эти формулы включена еще и экологическая составляющая по выбросу продуктов сгорания на определенную высоту.
Нет никакого смысла приводить эти формулы здесь. Практика показывает, и это еще, кстати, оговорено в строительных нормах, что для любого из теоретически возможных в частном доме твердотопливного прибора или сооружения будет достаточно дымоходной трубы (с естественной тягой) высотой не менее пяти метров. Можно встретить рекомендации ориентироваться все же на показатель в шесть метров.
При этом имеется в виду именно перепад высот между выходом из прибора (для печей часто считают – от колосниковой решетки) до верхнего обреза трубы, без учета надетого зонта, флюгарки или дефлектора. Это важно для тех дымоходов, на которых имеются горизонтальные или наклонные участки. Повторим – не общая длина используемой трубы, а только разница высот.
Итак, минимальная длина понятна – пять метров. Меньше – нельзя! А больше? Конечно, можно, и бывает даже — нужно, так как могут вмешаться дополнительные факторы, обусловленные спецификой здания (банально – высота дома) и расположением оголовка трубы относительно кровли или соседствующих объектов.
Это обусловлено и правилами противопожарной безопасности, и тем, что оголовок трубы не должен попасть в так называемую зону ветрового подпора. Если этими правилами пренебречь, то дымоход станет крайне зависимым от наличия, направления и скорости ветра, и в ряде случаев естественная тяга через него может вовсе пропасть или смениться на обратную («опрокинуться»).
Правила это – не столь сложны, и с их учетом уже можно точно намечать высоту дымоходной трубы.
Цены на дымоходную трубу
дымоходная труба
- Прежде всего, через какую бы крышу дымоход ни проходил, обрез трубы не может быть ближе 500 мм от кровли (скатной или плоской – неважно).
- На крышах сложной конфигурации, или на кровле, соседствующей со стеной или другим объектом (скажем, краем кровли другого здания, пристройки и т.п.), зона ветрового подпора определятся линией, проведенной под углом в 45 градусов. Обрез дымохода должен быть выше этой условной линии не менее, чен на 500 мм (на верхнем рисунке – левый фрагмент)..
- Такое же правило, кстати, действует и тогда, года рядом с домом находится высокий сторонний объект – здание или даже дерево. Рисунок ниже показывает, как производится графическое построение в этом случае.
- На скатной крыше высота выступающего над кровлей участка трубы зависит от удаления от конька (левый фрагмент верхней схемы).
— Труба, расположенная от конька на удалении до 1500 мм, должна своим обрезом подниматься над ним минимум на 500 мм.
— При удалении от 1500 до 3000 мм верхний край трубы должен быть не ниже уровня конька.
— Если расстояние до конка больше 3000 мм, минимально допустимое расположение обреза трубы определяется линией, проходящей через вершину конька, проведенной под углом в -10 градусов от горизонтали.
Для снижения зависимости тяги от ветра применяются специальные колпаки, дефлекторы, флюгарки. В ряде случаев требуется и использование искрогасителя – это особо актуально именно для твердотопливных приборов.
Остается засесть за чертеж своего дома (имеющегося или планируемого), определить место трубы и затем уже окончательно остановиться на какой-то ее высоте – от 5 метров и более.
Проверка планируемой трубы на величину естественной тяги
По сути, основные параметры дымовой трубы мы уже определили – достаточное сечение ее канала и высоту. Но для приборов с естественной тягой никогда не лишним будет проверить силу этой самой тяги. Чтобы не получилось, что построенный дымоход вдруг отказывается выполнять свои основные функции.
Тяга – это, по сути, разница давлений горячих газов в трубе и наружного воздуха. Именно эта разница и стимулирует движение газового потока по каналу дымохода.
Считается, что для нормальной работы дымохода с естественной тягой эта разница должна составлять не менее 4 паскаль на каждый метр высоты трубы (0,408 мм водяного столба или 0,03 мм ртутного столба). То есть для пятиметровой трубы (наш минимум) тяга должна быть не менее 20 Па. Это обеспечивает и нормальный отвод газов, и необходимый приток воздуха для непрерывного горения топлива.
Как просчитать эту тягу. Естественно, она во многом зависит от плотностей газов, которые, в свою очередь, тесно взаимосвязаны с температурой. В этом можно убедиться взглянув на формулу, с которой мы и будем работать:
ΔP = Hтр × g × Pатм × (1 / Тв – 1 / Тдс) / 287,1
ΔP — естественная тяга в трубе, Па.
Hтр — высота дымовой трубы, м.
g — ускорение свободного падения (9.8 м/с²);
Pатм — атмосферное давление. Нормальным считается значение в 750 мм ртутного столба. Однако, местность, для которой проводится расчет, может иметь и свою специфику. Надо правильно понимать, сто нормой считается уровень моря. А с ростом высоты эта норма начинает снижаться. Причем – довольно значительно. Так что при расчетах необходимо будет руководствоваться нормой для своего региона проживания.
Атмосферное давление обычно измеряется в миллиметрах ртутного столба. Однако, для расчета в системе СИ требуется перевести его в паскали. Это несложно, если знать, что 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.
Тв — температура воздуха на улице. Причем, приведенная к шкале Кельвина, то есть С° + 273.
Тдс — средняя температура газов в дымоходе. Определяется как среднее арифметическое показателей на входе и выходе, с последующим приведением к шкале Кельвина.
287,1 — газовая постоянная воздуха. Правильнее было бы подобрать эту величину под конкретный химический состав отводимых газов. Но в нашем случае ошибка значительной, сильно влияющей на конечный результат, не станет.
Несколько важных замечаний по температуре на входе и выходе.
Всегда следует стремиться к оптимальным ее значениям. Статистика показывает, что большинство возгораний происходит с банными печами, в который практически отсутствует теплоотвод, в короткие сроки нагоняется жар в парилке, и при этом дымоход обычно раскаляется до опасных температур. Поэтому нужно уметь управлять температурами в трубе, используя доступные средства – шиберы, задвижки, устройства дополнительной утилизации тепла (например, водогрейные баки).
В бытовых и отопительных печах с этим попроще, но все равно контроль необходим. В котлах, где сама суть работы заключается в постоянной отдаче тепла циркулирующему теплоносителю, эти вопросы так остро не стоят.
Режим 900 ÷ 600 ℃ (вход и выход), встречающийся у некоторых на банных печах — чрезвычайно опасен во всех отношениях, и даже не должен рассматриваться! Разумные рамки (и то – верхний их предел) это 600 ÷ 400 градусов для бытовых кирпичных и металлических печей. Обычно же стараются выдерживать в диапазоне 400 ÷ 200 ℃. Для газового оборудования нижняя граница может падать и ниже 100 градусов.
Если все исходные значения для подстановки в формулу известны – можно переходить к расчёту. Для этого опять предлагаем воспользоваться возможностями специального онлайн-калькулятора.
Калькулятор расчета естественной тяги дымовой трубы.
Если полученная разница давлений попадает в нормы (более 4 Па на метр высоты трубы) – то проверку можно назвать успешной.
Основные параметры дымовой трубы получены – можно переходить к выбору материалов и детальному проектированию.
О многих других тонкостях самостоятельного проектирования дымохода расскажет предлагаемое видео:
Видео: Что важно знать для самостоятельного строительства дымохода?
Используемые источники:
- https://utepleniedoma.com/otoplenie/raschet-dymohoda-kotla
- https://chastnyjdom.ru/dymoxody-dlya-gazovyx-kotlov/
- https://klimatlab.com/otoplenie/gaz/dymoxod-dlya-gazovogo-kotla-trebovaniya.html
- https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/kak-vybrat-gazovyj-kotel.html
- https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/dymovaya-truba-raschet-vysoty-i-secheniya.html
