Розрахунок димоходу для дров'яної печі: розміри, діаметр, висота над дахом. Розрахунок перетину димоходу Розрахунок діаметра сталевої димової труби котельні

Піч або камін неспроста називають «серцем будинку». Але приручення вогню всередині житлової споруди передбачає цілий ряд дій і довгий звід правил. Адже будь-які помилки в проектуванні димоходу обходяться занадто дорого, починаючи з задушливого диму всередині приміщення і закінчуючи пожежею. І найчастіше все починається з порушення тяги і руйнування стінок димоходу, а потім займаються прилеглі будівельні конструкції.

сьогодні виконання розрахунків висоти димової труби часто виробляють через спеціальніпрограми, хоча досвідчені фахівці обов'язково перевіряють отримані значення вручну, за допомогою формул, з якими є сенс познайомитися заради душевного спокою.

Вони не складні, для їх розуміння досить шкільних знань геометрії і вміння підставляти значення в потрібне місце. А ми, в свою чергу, постараємося пояснити вам, чому так важливий кожен показник для визначення висоти димохідної труби, і як саме він на неї впливає.

Згідно з усіма будівельними нормами і правилами, димохід повинен перевищувати покрівлю на певній відстані. Це необхідно для того, щоб повітря на виступаючих частинах даху через завихрень не викликав зворотну тягу.

Зворотну тягу на власні очі можна зустріти у вигляді диму, який валить з каміна прямо всередину приміщення. Але і зайва висота димоходу теж не потрібна, інакше тяга стане занадто сильною і тепла від такого каміна не дочекатися: дрова будуть спопеляє, як сірник, не встигаючи давати жар.

Якщо труба виявилася розташованої занадто близько до густих деревах або високого муру, її необхідно наростити асбестоцементной або сталевою трубою.

У цьому відео ви також знайдете цінні поради по влаштуванню димоходу і рішення проблем з його висотою:

Сила тяги: як домогтися ідеального згоряння палива

На саму силу тяги впливають відразу кілька важливих факторів:

матеріал виготовлення димоходу;
висота фундаменту над рівнем моря;
температура димових газів на виході з печі;
форма поперечного перерізу димохідної труби;
гладкість або шорсткість внутрішньої поверхні;
порушення внутрішньої герметичності димоходу;
температура і вологість зовнішнього повітря;
вентиляція приміщення з котлом або піччю;
повнота згоряння палива;
ступінь забруднення котла (або печі) і димоходу;
тип використовуваної пальника (модуляційна вона або дискретна).

Насамперед вам потрібно визначити величину статичної тяги димаря, а вимірюється в величині Δp [Па]. Ось формула для розрахунку:

h [м] = (Δp · Tp · Tн) / (3459 · (Tp-1,1 · Tн))

Тр- це середня температура в трубі, а тн- зовнішня температура. Вимірюють її за замовчуванням в градусах за шкалою Кельвіна, але можна вказати і за Цельсієм, додавши +273.

Обчислити середню температуру не складно. Зазвичай її повідомляють в технічних даних до котла, але важливо також враховувати охолодження. Це 1 градус на кожен метр цегляної труби, 2 градуса на метр сталевий ізольованою і 5 градусів на неізольованою.

При цьому значення зовнішньої температури бажано брати те, що характерно для літа як самого проблемного часу для тяги:

Зробіть аеродинамічний розрахунок і дізнаєтеся точну необхідну висоту і діаметр димаря. Сама по собі величина тяги означає різницю щільності повітря і продуктів згорання, помножені на висоту будинку. Саме 5 метрів димоходу забезпечують розрідження і тягу для диму.

Але що робити, якщо висоту труби вже вище ставити не можна, а тяга з певних причин ще недостатня? Таке нерідко буває, коли димові гази остигають надто швидко, особливо в холодну пору року. Тоді для відновлення тяги потрібну ділянку труби просто утеплюють.

Також пам'ятайте, що реальна тяга завжди менше статичної через опір руху газів всередині стінок труби. Чим вже прохідний перетин димоходу, і чим більше в ньому вигинів, горизонтальних ділянок тощо - тим гірше буде тяга, адже на тягу впливає втрата тиску по всій довжині труби.

Ще одна проблема, пов'язана з висотою димоходу, полягає в холодному повітрі з каміна. Так, коли він не працює, з нього випускають холодне повітря з вулиці. Відбувається це тоді, коли оголовок димоходу знаходиться нижче закінчення вентиляційної витяжки, або коли мансарда занадто велика і погано утеплена.

Проектування димоходу в залежності від конфігурації опалення

І в першу чергу, при проектуванні димоходу, обчислюють його його мінімальні показники пропускної здатності. Якщо тут допустити помилки, димові гази стануть накопичуватися всередині труби і доставляти чимало проблем.

Загальна схема розташування димоходу виглядає так:

Якщо температура газів, що відходять невисока, як у сучасних низькотемпературних котлів, тоді у верхній частині димоходу встановлюють так звані електричні димососи.

Вони являють собою невеликий вентилятор з лопатями. Такий пристрій примусово забирає продукти згоряння з труби, посилюючи, таким чином, силу тяги. І тоді сила тяги вже не впливає безпосередньо на висоту димаря, адже її домагаються іншим способом, а не «ловом вітру».

Якщо додаткового пристосування немає, тоді вітер ловити все-таки доведеться. І в цьому випадку потрібно відштовхуватися від наявної потужності котла, печі або каміна, які можна дізнатися з технічної документації. Вона виражається в тій кількості палива, яке спалюють за одну годину роботи.

Якщо кількість обсягу палива відомо, тоді обсяг газів розраховують за такою формулою:

Vг = B ∙ V ∙ (1 + t / 273) / 3600

Результат вийде в м 3 / с. Це - швидкість руху газів в трубі. Перетин труби обчислюємо вже за такою формулою:

F = π ∙ d² / 4

І отримане значення визначають в м 2. Це - площа перетину димоходу, а діаметр розраховують за формулою:

dт = √4 ∙ B ∙ V ∙ (1 + t / 273) / π ∙ ω ∙ 3600

Інші характеристики майже однакові у більшості опалювальних приладів. Так, швидкість виходу газів в димоході зазвичай не менше, ніж 2 метри в секунду, а температура газів на вході в труби - від 150 до 200 градусів.

Також стандартний напір газів на 1 метр - не менше, ніж 0,4 мм Н 2 О, або 4 Па:

Тому, згідно з СНиП, висота димової труби від колосника повинна становити не менше 5 метрів.

Займистість покрівлі: коли іскра призводить до біди

Має значення також сам покрівельний матеріал, а саме - його горючість. Так, при пожаробезопасном покритті висоту труби слід збільшити на 1-1,5 метра, щоб іскри не долітали до покрівлі:

Залежність висоти димаря від інших елементів покрівлі

Велике значення також має те, наскільки близько сам димар розташований до коника покрівлі, парапету або інших його елементів:

Отже, що стосується підвищення димових труб над дахом, існують такі правила:

Чи не менше, ніж 1,2 метра над плоскою покрівлею.
Чи не менше, ніж 50 см над коником покрівлі, якщо труба розташована до 1,5 метра від коника.
Не нижче рівня коника, якщо труба розташована від 1,5 до 3 м від коника.
Не нижче лінії, яку можна провести від гребня вниз до горизонту під кутом 10 градусів, якщо труба розташована від коника більше 3 метрів.

При цьому димовий канал повинен знаходитися від інших елементів будови на певній відстані, мінімум:

150 мм для труб з ізоляцією;
500 мм для труб без ізоляції.

Мінімальна дозволена висота труби - 50 см. Але це занадто низькі труби, які дозволено ставити тільки на плоских дахах без будь-яких виступів. Якщо ж дах з більш складною конфігурацією, доведеться повозитися і врахувати всі виступаючі частини.

Так, якщо всі ці частини знаходиться на відстані від 1,5 метрів від самої труби, тоді трубі досить бути просто вище, ніж всі ці елементи. Якщо вони ближче, ніж 1,5 метрів, тоді димохід повинен перевищувати їх висоту мінімум на 59 см:

Витримати висоту димаря в 5 метрів від колосника топки до верхнього зрізу труби не складно, якщо був побудований одно- або двоповерховий будинок. Але проблеми виникають, якщо камін був встановлений на верхньому мансардному поверсі - тут недостатня висота стелі і горища.

Питання екології для промислових будівель

Одним словом, пропускна здатність димохідної труби повинна забезпечити безперешкодне проходження диму і його вихід в атмосферу. Причому тут має велике значення і екологічний момент, а саме, чи правильно продукти згоряння палива розсіюються в атмосфері.

Так, при будівництві комерційних і заводських підприємств враховують певні санітарні норми. А вони залежать від погодних умов місцевості, типовою швидкості потоку мас повітря, рельєфу ландшафту і багатьох інших факторів.

Отже, яке значення вийшло у вас і так само воно точно 5 метрам?

При самостійному пристрої димовідвідної конструкції необхідно точно розрахувати параметри перетину димаря, її загальну висоту і рівень циркуляції повітря - тяги, яка буде підтримувати процес згоряння палива і відводити в атмосферу токсичні продукти горіння, що містяться в димі. Такі розрахунки досить складні, але важливі для забезпечення ефективної та безперебійної роботи теплового агрегату і безпеки жителів.

Для нормального функціонування опалювальних приладів, що генерують тепло при спалюванні палива, необхідні димар.

Димовідвідна конструкція забезпечує приплив кисню, без якого не горить ні газ, ні тверде або рідке паливо. Крім того, через димовідвод видаляється дим, що містить продукти горіння, що є запорукою безпеки опалювальної системи - адже задимлення приміщень смертельно небезпечно для людини. Такий газообмін називається тягою.

Котли внутрішнього згоряння оснащуються коаксіальними димоходами, які створюють тягу примусово, виводячи через одну трубу дим і засмоктуючи через іншу свіже повітря. Дров'яні печі і більшість побутових котлів працюють на природній тязі, яка утворюється через різницю температур і тиску в тепловому приладі і у вихідного отвору димоходу.

Принцип роботи димоходу простий:

виділяються при згоранні палива гази мають високу температуру, низьку щільність і високий тиск і їм стає тісно всередині опалювального приладу;
дим направляється туди, де для нього немає перешкод, тобто рухається в тому напрямку, де тиск нижче, прагнучи заповнити щодо вільний простір, крім того, через низьку щільності гази прагнуть вгору;
якщо димохід влаштований правильно, то на виході з труби холодне повітря має низький тиск і не є перешкодою для виходу гарячого диму;
так як як область низького тиску знаходиться вище котла, то дим йде по самому зручному шляху - вгору по димоходу на вулицю.

Для чого потрібні розрахунки

Повітрообіг, при якому продукти згоряння видаляються в атмосферу, відбувається тільки в тому випадку, якщо димовідвідна конструкція має правильну форму і розмір.

При наявності перешкод - поворотів, кутів, ділянок димового каналу з низькою пропускною спроможністю - дим може піти в іншому напрямку, де його поширенню ніщо не буде заважати. При малій висоті труби різниця температур виявиться недостатньою для утворення тяги або з'явиться вітрової підпір, який буде заважати диму виходити з труби, практично вганяючи його назад.

Зверніть увагу! Недоліки в пристрої димоходу приведуть до того, що тяга або буде недостатньою для нормальної роботи нагрівального приладу, або з'явиться зворотна тяга і продукти горіння палива будуть надходити в приміщення, що може стати причиною отруєння або пожежі.

Однак, про розміри димової труби не можна сказати, що чим більше, тим краще. Занадто довгий або широкий димовий канал збільшить витрати на зведення димаря.Піч або котел з таким димоходом буде працювати на знос в умовах надлишкової тяги, спалюючи паливо швидше, ніж це потрібно для прогрівання приміщень. Отримане ж при спалюванні тепло буде частково відлітати в трубу, через що витрати на опалення збільшаться.

Тому щоб теплової агрегат працював ефективно і не ламався, важливо точно розрахувати основні параметри димоходу, які забезпечать оптимальний рівень тяги.

Як розрахувати параметри для димоходу

Для зведення димовідвідної конструкції, обов'язково провести розрахунки:

загальної висоти і висоти відносно даху,
внутрішнього діаметра димової труби,
утвореною тяги.

Всі ці параметри взаємопов'язані. Геометричні розміри димоходу необхідно розрахувати для складання його проекту, а величину тяги - для визначення працездатності димовідведення в звичайних для місцевості погодних умовах.

Розрахунок внутрішнього діаметра

Основним нормативним вимогою до розміру димохідної труби є її відповідність вихідного патрубка теплового приладу.

Зверніть увагу! Для теплогенеруючих агрегатів заводського виготовлення досить вибрати трубу, що має таке ж перетин, як у вихідного патрубка, або трохи більшого розміру. Виконання цієї умови забезпечить необхідну пропускну здатність димоходу.

Для дров'яної печі або побутового котла, що не має заводського патрубка, необхідно розрахувати параметри внутрішнього перетину димаря, при яких димохід матиме необхідну пропускну здатність.

Щоб обчислити діаметр круглої труби або ширину і довжину прямокутної, потрібно знайти площу її внутрішнього перетину. Розрахунок проводиться в кілька етапів.

Спочатку обчислюють об'ємний вихід димових газів в одиницю часу (Vг):

Vг = MТ * Vт * (tг +273) ÷ 273,

де MТ - витрата палива в одиницю часу, вказаний в супроводжуючої документації опалювального приладу,
Vт - коефіцієнт димовидалення використовуваного палива,
а tг - температура димових газів на вході в димар, зазвичай вказується в документації до опалювального приладу і рівна 120-150ºС.

Коефіцієнт димовидалення різниться для різного палива:

Для розрахунку площі перетину (S) досить розділити отримане значення (Vг) на швидкість відведення диму (v):

S = Vг ÷ v.

Оптимальною вважається швидкість, рівна 1-2 м / с. При такій швидкості сажа і конденсат не встигають осісти на стінках труби, але і тепло залишається в приміщенні, а не витягується на вулицю.

Зверніть увагу! Для точних розрахунків важливо привести все величини до єдиного параметру часу. Якщо швидкість для розрахунку використовується в м / с, то і витрата палива потрібно перевести в кг / с.

Наприклад, якщо для дров'яної печі-кам'янки нормальна витрата - 8 кг / год, то при перекладі необхідно розділити цю величину на 3600. Таким чином, витрата складе 0,0022 кг / с.

Для круглої труби діаметр (D) розраховується з формули площі кола:

D = 2√S ÷ 3,14.

Для квадратної ширина (a) розраховується з формули площі квадрата:

a≥√S.

Для прямокутного перетину підбираються ширина (a) і довжина (b) таким чином, щоб їх твір був більше або дорівнює S:

S≥a * b.

Визначення висоти димовідвідної труби

Для освіти достатньої різниці в тиску і температурі в котлі і на вулиці мінімальна необхідна висота димохідної труби повинна становити 5 метрів. Але крім мінімального значення необхідно розрахувати і висоту вихідного отвору над покрівлею.

У цих розрахунках враховується тип даху, розташування димоходу по відношенню до коника покрівлі і наявність близько розташованих будівель або інших високих об'єктів.

Зверніть увагу! При проектуванні димоходу необхідно врахувати розташування кріпильних елементів. Через кожні 2 м висоти труба фіксується до стін і перекриттів, якщо димохід піднімається над покрівлею більш ніж на 1,2 м, для додаткової фіксації використовують розтяжки.

розрахунок тяги

Для перевірки працездатності димоходу, який буде зведений відповідно до вибраних розрахунками висоти і внутрішнього перерізу труби, додатково проводять розрахунок тяги.

Тяга, тобто різниця тиску на вході і виході з димоходу (P) розраховується за формулою:

ΔP = hд * (ρв-ρг),

де hд- висота димоходу над опалювальним приладом,

в- щільність повітря на вулиці,

г-щільність диму.

Висота димоходу вже розрахована, а ось щільність повітря і димових газів потрібно обчислити. Залежно від погодних умов, показник щільності повітря змінюється.

ρв = ρн * 273 ÷ tв,

де н = 1,29 кг / куб.м - щільність повітря в нормальних умовах,

а tв - температура навколишнього середовища.

Це важливо! Для розрахунку тяги беруть самі несприятливі кліматичні умови в регіоні - теплу пору року. Для розрахунків використовується температура в Кельвіна, тому до температури в градусах Цельсія додаємо 273.

Щільність димових газів розраховується за аналогічною формулою, виходячи із середньої температури димових газів в трубі (tг):

ρг = ρн * 273 ÷ tг.

Δtг = (tг + витребування),

де tг - температура газів на виході з опалювального приладу, зазначена в супровідній документації,

а витребування - температура диму на виході з труби.

Але температура димових газів, що викидаються димарем в атмосферу, вимагає додаткових розрахунків і залежить від потужності теплового приладу (Q) і висоти димової труби (hд):

витребування = tг-hд * В * √1000 ÷ Q,

де В - коефіцієнт тепловіддачі димохідної труби, залежить від матеріалу, з якого виконаний димар і рівня його теплоізоляції.

Якщо після проведення всіх розрахунків рівень тяги вийшов в діапазоні 10-20 Па, то спроектований димохід впорається зі своїм завданням і забезпечить безперебійну роботу тепловому агрегату. В іншому випадку буде потрібно збільшити висоту димаря або оснастити оголовник дефлектором або димососом для створення штучної тяги.

Зверніть увагу! Розрахунок тяги вимагає точності, тому всі проміжні підрахунки необхідно записувати, щоб була можливість їх перевірити. Щоб виключити можливу помилку в обчисленнях, можна скористатися онлайн-калькулятором або звернутися до фахівців.

Особливості розрахунків параметрів димоходу для побутових котлів

Теплові прилади заводського виготовлення зазвичай не вимагають проведення серйозних розрахунків димоходу - основні параметри вказуються в супровідній документації. Відмінною особливістю проведення розрахунків для побутових котлів є їх простота.

Висоту визначають за загальними правилами, враховуючи особливості розташування димовідвідної конструкції щодо даху будинку та прилеглих будівель.
Діаметр внутрішнього перетину димаря вибирають відповідно до потужності теплогенеруючого агрегату, не беручи до уваги ні тип палива, ні обсяг виділених газів. Так як заводські прилади випускаються за стандартами виготовлення, всі параметри давно пораховані і зібрані в таблицю.

Перш ніж приступати до монтажу димаря, треба провести проектні роботи, що включають в себе розрахунок димової труби і підбір матеріалу, з якого димохід буде виготовлений. У промислових масштабах всі розрахунки доцільніше довірити професіоналам, а в масштабах приватного будівництва можна обмежитися своїми силами.

види димоходів

Димарі призначені для відведення диму і шкідливих для людини продуктів горіння від печі або іншого опалювального пристрою за межі приміщення. У будь-якому димоході тяга димової труби, що утворюється в процесі наповнення останньої газами повинна проводитися природним чином, тобто без застосування додаткових пристосувань.

В даний час димоходи виготовляються:

з цегли. Для такого димоходу додатково споруджується міцний фундамент. До складу сполучної суміші, яка застосовується для кладки цегли, бажано додавати вапно. Це дозволить уникнути зайвого скупчення конденсату, здатного зруйнувати стінки вироби;

з сендвіч труб, вироблених з двох шарів металу, між якими прокладений утеплювач. У більшості випадків для виготовлення сендвіч труб застосовується нержавіюча сталь, а в якості утеплювача використовується базальт;

з кераміки. Такі димоходи відрізняються високою міцністю, але і великою вартістю. Тому застосовуються для облаштування промислових димарів. Через велику вагу керамічний димар, так само як і цегляний вимагає виготовлення додаткового фундаменту;

з полімеру. Такий димар не може піддаватися впливу занадто високих температур, тому може застосовуватися для відведення шкідливих речовин від газових колонок та невеликих котелень. Полімерний димохід відрізняється високою міцністю при невеликій вартості і легкості установки.

У деяких випадках матеріали для виготовлення димоходів можуть комбінуватися. Наприклад, полімерний димохід обкладений цеглин.

Вибір матеріалу для виготовлення димоходу залежить від передбачуваного опалювального приладу.

Основні параметри розрахунку димової труби

Щоб обчислити розміри димових труб, що складаються з висоти димоходу і діаметра поперечного перерізу треба знати основні параметри використовуваного опалювального приладу. Знайти необхідні значення можна в супровідній документації придбаного устаткування.

Розрахунок висоти димаря

Висота димової труби впливає на працездатність приладів опалення. Мінімальний розмір димоходу (по основоположних документів - СНиП) становить 5 м. Якщо димохід менше зазначеної величини, то пристрій не вироблятися необхідна природна тяга. Однак занадто великої висоти димоходи робити не рекомендується. В цьому випадку тяга димової труби також знижується за рахунок повільного проходження і охолодження диму.

Розрахунок тяги димаря застосовується для будівництва промислових димарів, причому має на увазі складну систему розрахунків. Для приватного невеликого будови цей показник незначний.

У приватних будинках розрахунок висоти димової труби грунтується на наступних правилах:

загальна довжина димових труб повинна становити від заснування до кінцевого грибка більше 5 м;
якщо димохід виходить на плоский дах, то він повинен підніматися над нею на 500 мм;

якщо на похилому даху димохід виводиться не далі 1,5 м від дахового коника або якщо на даху є додаткове огородження, то остаточне ланка труби повинно бути виведено на 500 мм за рівень найвищої конструкції;
якщо на похилому даху димохід розташовується в межах 1,5 - 3 м від склепіння даху, то висота димовідвідної труби повинна бути з ним на одному рівні;
якщо на похилому даху димохід виводиться на відстань більше 3 м від дахового коника, то висота труби повинна розраховуватися таким чином, щоб горизонтальна лінія рівня коника даху і лінія, що з'єднує коник даху з димарем утворювали кут, приблизно рівний 10º.

Слід зазначити, що у своєму розпорядженні димохідну трубу не можна поблизу мансардних вікон, дверей і так далі. Це може спричинити потрапляння іскор у будову, особливо при сильному вітрі і стати причиною пожежі.

Висота димоходу, розташованого на даху будівлі, розраховується з дотриманням існуючих правил пожежної безпеки.

Розрахунок перетину димохідної труби

визначити кількість палива, що спалюється в опалювальному приладі за 1 годину. У більшості випадків цей параметр вказується в характеристиці, що додається до опалювального устаткування при покупці. Самостійний розрахунок цього показника представлений нижче;
температурний показник газу, розташованого на вході в димар. Параметр можна знайти в додатковій характеристиці обладнання. У більшості випадків він приймається рівним 150ºС - 200ºС;
швидкість проходу газу в димовій трубі складає 2м / с;
висота димоходу;
показник природної тяги приймається рівним 4 Па на 1 м димоходу.

Таким чином, перетин димаря залежить виключно від кількості палива, що спалюється при роботі обладнання.

При розрахунку діаметра димоходу треба користуватися формулою площі круга (де π - число "пі"):

F = (π * d²) / 4

Виходячи із зазначеної формули, отримуємо:

d² = 4 * F / π

Щоб обчислити площу перерізу труби треба визначити обсяг газів, що розташовуються на вході в димохідну трубу. Цей параметр залежить від кількості палива, що витрачається і розраховується за формулою:

Vгаза = B * Vтопліва * (1 + t / 273) / 3600, де

В - кількість палива в кілограмах, яке спалюється за 1 годину часу (кг / год);
Vтопліва - табличний коефіцієнт, що залежить від виду палива (знайти його можна в Гості № 2127 або в таблиці нижче);
t - температура газу, зафіксована на виході з труби (також приведена в таблиці).

Площа перетину (F) знаходиться як відношення V газу до швидкості руху газів в трубі (W), тобто

F = Vгаза / W

d² = (4 * Vгаза) / π * W

Наприклад, для опалення споруди протягом години потрібно 10 кг дров, вологість яких приблизно становить 25%. Поправочний коефіцієнт на такий вид палива, виходячи з вищевказаної таблиці, дорівнює 10. Температура газу, зареєстрована на виході в димохідну трубу, приймається рівною 150ºС.

Тоді розрахунок димової труби котельні буде наступним:

1+150/273=1,55
Vгаза = 10 * 10 * 1,55 / 3600 = 0,043
d² = (4 * 0/043) / 3,14 * 2 = 0,027
d = 0,165

Тобто за певних умов діаметр димохідної труби повинен бути не менше 165 мм.

Для того щоб не ускладнювати облаштування димаря складними розрахунками, можна скористатися розробленими фахівцями нормативами:

для обігрівального обладнання, потужність якого становить менше 3,5 кВт підійде димохід, розміри якого не менше 0,14 * 0,14м;
якщо заявлена потужність опалювального котла знаходиться в межах 3,5 кВт - 5 кВт, то параметри димової труби повинні бути не менше 0,14 * 0,20 м;
якщо для обігріву приміщення використовуються прилади потужністю від 5 кВт до 7 кВт, то перетин застосовується димохідної труби має бути не менше 0,14 * 0,27 м.

Якщо при будівництві димоходу відома потужність опалювального приладу, то для визначення перетину труби можна скористатися підрахованими фахівцями даними. Якщо потужність опалювального обладнання невідома, то необхідно провести розрахунки за вказаною схемою.

Таким чином, при виборі матеріалу виготовлення димоходу, так само як і при розрахунку необхідних для його будівництва параметрів треба спиратися на потужність опалювального приладу. Чим більше його потужність, тим більше і надійніше повинен бути димохід. Якщо параметри приладу невідомі, і обчислити потрібні величини самостійно не виходить, то необхідно вдатися до допомоги кваліфікованих фахівців. Будь-яка помилка в розрахунках може привести до непрацездатності димоходу або до неповного виведенню шкідливих речовин з житлового приміщення.

Я вітаю мого шановного читача і пропоную вашій увазі статтю про те, як правильно зробити розрахунок димоходу в своєму будинку.

Основна складова комфорту в будинку - тепло. Вирішувати проблеми опалення приватного будинку доводиться господареві будинку. Для опалення, які можна змонтувати самостійно (крім газових), в тому числі і димові труби.

Щоб забезпечити повне відведення димових газів з приміщення, хорошу тягу і попередити перекидання тяги, необхідно дотримуватися вимог нормативної документації.

Саме димохід забезпечує безпеку мешканців. Неправильно спроектований димохід нездатний повністю видалити токсичні продукти згоряння (вуглекислий і чадний газ, оксиди сірки), дим і кіптява. Можливий навіть пожежа при попаданні гарячого диму в приміщення. Особливо небезпечно перекидання тяги - поворот руху диму в зворотному напрямку.

Тому при монтажі димоходу необхідний правильний розрахунок його параметрів - саме вони забезпечують створення ідеальної тяги і повне видалення шкідливих речовин.

Для яких параметрів потрібен розрахунок

Основні параметри будь-якого вертикального димоходу - довжина і внутрішній (робочий) перетин димовивідного каналу. Вся наведена нижче інформація однаково вірна для опалювальних приладів на будь-якому виді палива, але параметри димоходів для газових котлів розраховують фахівці ліцензованій проектній організації.

довжина

Довжина димоходу визначається СП 7.13130.2013. Його довжина (або висота) вимірюється від оголовка вгорі труби до колосникових грат опалювального котла. Норматив передбачає мінімальну висоту димаря і висоту оголовка щодо коника покрівлі.

Слід мати на увазі, що певна розрахунками висота - номінальна. Фактично димохід у сучасного котла розташований збоку, випускний патрубок котла розташований у верхній частині агрегату на деякій висоті відносно низу топки. Тому фактична довжина вертикальної частини димоходу буде трохи менше, ніж розрахункові дані - на відстань від низу топки до випускного патрубка. Цю відстань можна визначити за кресленням агрегату або виміряти.

Не варто думати, що подовження димоходу - це добре. Тяга заснована на підйомі вгору гарячих газів, що відходять, а при занадто великій довжині труби гази охолоджуються і тяга зменшується. З цієї ж причини димохід повинен бути утеплений. У утепленні потребують навіть традиційні пічні димарі з червоної цегли. Ситуація з тягою ускладнюється ще й тим, що гази від сучасних котлів з високим ККД мають невисоку температуру.

При помірно подовженому димоході тяга збільшується, при цьому більше тепла вилітає в атмосферу. Занадто сильний струм газів гаситиме газові опалювальні агрегати. .

Установка низького димоходу в житловому будинку абсолютно неприпустима - в ньому не виникає достатнього розрідження, гази піднімаються з меншою швидкістю, через що тяга зменшується. Допускається встановлювати невисокі димоходи на окремо розташованих печах, наприклад у саду для барбекю і т.д.).

Діаметр димоходу

Не менш важливий для створення тяги і діаметр димоходу. При установці сучасних опалювальних агрегатів мінімальний діаметр визначається просто - по паспорту агрегату (і діаметру вихідного патрубка). Крім того, в нормативних документах наведені мінімальні розміри перетину димоходів, відповідні агрегату певної потужності. Ці дані наведені в паспорті агрегату.

Якщо внутрішній перетин димоходу з якихось причин вибрано квадратним, то його площа повинна бути не менше круглої конструкції.

При використанні вже існуючої традиційної печі димохід залишають колишнім. При влаштуванні цегляної печі і димаря своїми руками необхідно користуватися проектом (бажано не скачаним в інтернеті!) І викладати трубу в точній відповідності з кресленням. Те саме можна сказати і до окремо розташованих цегельних конструкцій.

способи розрахунку

Професіонали використовують кілька методів розрахунку параметрів димоходу. При монтажі великих промислових труб проектантам доручаються дуже складні розрахунки. Вони враховують:

кількість і склад димових газів;
концентрацію шкідливих речовин в продуктах згоряння;
матеріал труби;
шорсткості внутрішньої поверхні кабана;
метеорологічну обстановку в регіоні.

Розрахунок великих труб нерідко служить темою для дипломної роботи в інституті. На щастя, розміри димоходів в приватному будинку менше, потужність опалювальних агрегатів також поступається промисловим об'єктам.

При проектуванні невеликий труби для приватного будинку користуються простішими, хоча і досить точними розрахунками. Отримані в результаті розрахунків параметри димоходу забезпечують повну евакуацію продуктів згоряння з топки і забезпечують безпеку мешканців. Такі розрахунки дозволяють уникнути помилок у виборі параметрів і при монтажі димоходу, уникнути подальшої переробки конструкцій. Подібні переробки в уже збудованому і обробленому будинку набагато складніше, ніж в процесі будівництва.

При розрахунках параметрів димових труб приватного будинку користуються точним і наближеним (шведським) методами розрахунку.

точний метод

Для опалення частіше встановлюють готові опалювальні або опалювально-варильні агрегати промислового виробництва з певним діаметром димоходу. З каменками для лазні або олійними грубками для гаража зазвичай також монтують готові сендвіч-димоходи невеликого діаметра (100 мм).

Для більш точних розрахунків необхідно знати характеристики палива і опалювального котла, швидкість підйому димових газів, кількість палива, що спалюється, форму димоходу (форму перетину, кількість вигинів). Розрахунки досить складні і вимагають застосування деяких спеціальних даних, тому розглянемо розрахунок для опалювального агрегату (каміна) на дровах - їх частіше роблять оригінальними, покладаючись тільки на досвід пічника, тому розрахунок перетину необхідний.

Димохід нехай буде круглого перетину, без поворотів. Дані для розрахунку:

середню швидкість руху димових газів по боровой v приймаємо рівною 2 м / с;

маса дров, що згоряють протягом години в топці - В = 5 кг / год (вологість 25%);

температура вихідних газів - t = 160 ° С.

Формула для визначення обсягу вихідних газів:

де V - об'єм повітря, необхідний для повного згоряння 1 кг палива. Для дров з вологістю 25% для згоряння 1 кг необхідно 10 м3 повітря.

Значення, отримане в результаті розрахунків, округляється в бік збільшення до найближчого типорозміру круглих труб (наприклад, 125 мм). Квадратний або прямокутний димар з цегли не роблять менше, ніж 140 × 140 мм. Перетин труби для традиційної грубки має бути більше розміру піддувала в півтора рази.

Обсяг продуктів горіння при нормальних умовах і температура вихідного диму - нормативні дані. Див. Таблицю:

Шведський метод розрахунку

Існує так званий шведський метод розрахунку, заснований на виборі висоти димоходу в залежності від співвідношення площі пода печі і перетину труби. Зазвичай метод застосовують для дров'яних камінів. Розраховують відношення:

потім переводять ставлення в відсотки і за графіком залежно від отриманої величини і форми кабана вибирають висоту димаря.

При використанні шведського методу розрахунку можна обчислити площу перерізу борового каналу виходячи з площі пода топки і висоти труби, визначеної відповідно до СП 7.13130.2013 в залежності від висоти коника покрівлі і розташування димоходу щодо коника (див. Нижче).

Як правильно зробити розрахунок параметрів димоходу

Після проведення розрахунків висоту труби звіряють з вимогами нормативного документа - вона повинна бути не нижче, ніж того вимагає СП 7.13130.2013. У будь-якому випадку приймають більше значення довжини.

Кращий діаметр димоходу - відповідний паспорту опалювального агрегату.

Визначення висоти димоходу

Висота димоходу визначається ще на етапі проектування будинку в залежності від розташування труби на покрівлі, відстані до коника або до сусідніх високих об'єктів (будинків, великих дерев).

Навіщо потрібен цей параметр

Від висоти димоходу залежить тяга, а значить, надійність і безпеку роботи опалювального агрегату і безпеку мешканців будинку. При недостатньому видаленні димових газів падає ККД котла, печі або каміна, виникає небезпека отруєння мешканців чадним або вуглекислим газом і небезпека пожежі.

вимоги СНиП

Відповідно до СП 7.13130.2013, мінімальна висота димовідвідної труби від оголовка до колосникових грат опалювального агрегату повинна становити не менше 5 м. При виході труби на плоску покрівлю її висота повинна бути не менше 0,5 м. Максимальна довжина горизонтальної ділянки не повинна перевищувати 1 м.

Для створення потрібного розрідження при виході димоходу з покрівлі висота оголовка труби над покрівлею також обговорена (див. Нижче в таблиці).

Існує ще поняття вітрового підпору. Якщо димова труба знаходиться поблизу від найвищої будівлі, дерева або невисока окремо стоїть труба знаходиться близько до будинку, то ці об'єкти можуть загороджувати димохід від вітру і зменшувати тягу. Щоб визначити, чи не потрапляє труба в зону вітрового підпору, необхідно через верхню точку будинку або дерева провести похилу лінію під кутом 45 ° до горизонталі. Оголовок труби повинен бути вище цієї лінії.

З двох значень висоти вибирають більше. Якщо для дотримання нормативних вимог доведеться споруджувати дуже високу димову трубу (набагато вище 5 м), то доведеться монтувати димосос, що забезпечує достатню тягу при будь-якій довжині труби.

Таблиця висоти пічної труби над коником

Висота димоходу над коником повинна відповідати СП 7.13130.2013. Інформація наведена в таблиці:

Відстань від коника до труби вимірюють строго по горизонталі.

Розрахунок перетину димового каналу

СП 7.13130.2013 визначає мінімальні перерізи димоходного каналу цегельного або бетонного димоходу в залежності від потужності опалювального агрегату:

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

При модернізації печей з невідомої потужністю або залишають димар існуючого перетину, або вставляють всередину круглий вкладиш з нержавійки відповідного діаметру. Якщо до старої печі встановлюють сучасні керамічні або сендвіч-труби, то внутрішній діаметр модулів повинен бути не менше, ніж діаметр вкладиша, який би помістився при установці в стару трубу. Теоретично можна пошукати проект старої печі, але в більшості випадків це неможливо.

Найчастіше запрошували пічника, і той складав печі та димарі 2-3 освоєних типорозмірів без жодних проектів і розрахунків. Реально визначити всі особливості пристрою печі з цегли за зовнішнім виглядом неможливо, і єдиний орієнтир при виборі перетину вкладиша або нового димоходу - перетин кабана вже існуючого димоходу (за умови, що він добре працював). Якщо димохід, то при його заміні або модернізації краще запросити фахівця-теплотехніка і доручити йому відповідні розрахунки.

Діаметр труб з внутрішньою поверхнею з гладкою кераміки або нержавіючої сталі може бути трохи менше (на 30%). У засувках печей, що працюють на твердому паливі, повинно бути не перекривається отвір перерізом не менше 15 × 15 мм.

Внутрішній перетин димоходу: яке краще?

У димоході квадратної або прямокутної форми в кутах будуть завихрення диму, злегка гальмують потік газів і сприяють осіданню конденсату і сажі. З цієї ж причини кути труби практично не беруть участь в струмі газів. Крім того, у кнурів квадратного і прямокутного перетину більше площа поверхні стінок, ніж у кнурів круглого перетину - це збільшує тертя піднімаються газів об стінки і сильніше гальмує їх.

Тому бажано вибирати димар круглої форми, а сучасні труби з сендвіча або кераміки випускають саме круглого перетину, як і труби з нержавіючої сталі, азбестоцементу. Квадратна або прямокутна форма зустрічається у старих цегельних димоходів. Але для сучасних котлів, печей і камінів в цегляний короб потрібно вставляти круглий вкладиш з нержавійки.

Що робити, якщо перетин димоходу квадратне

Але можливо використовувати і димар квадратного перетину - квадратна або прямокутна форма не дуже істотно впливає на тягу, а повна переробка труби складна і витратна. Цегляні димоходи традиційних печей споконвіку мали квадратну або прямокутну форму, при необхідності можна використовувати стару трубу і зараз.

Слід мати на увазі, що з сучасним опалювальним агрегатом цегляна труба без вкладиша довго не пропрацює - її зруйнує хімічно агресивний конденсат.

Цегляна труба повинна мати перетин приблизно в півтора рази більше, ніж у круглого димоходу з гладкими сталевими стінками. Тому установка вкладиша не погіршує димовідвідної здатність квадратної цегляної труби.

Яким повинен бути діаметр димоходу для грубки

В ідеальному випадку діаметр димоходу повинен бути дорівнює діаметру вихідного патрубка котла або трохи більше (якщо патрубок має нестандартне перетин).

Діаметр димоходу для грубки визначається з площі перетину по вічної шкільної формулою: s = πd2 / 4. Площа перетину повинна бути рівна або трохи менше значення площі перетину квадратного кабана, що визначається нормативними документами в залежності від потужності котла.

Як впливає діаметр димоходу на його висоту

При влаштуванні димоходу існує непорушна залежність: чим вже перетин кабана, тим вище повинна бути труба. Більш висока труба збільшує тягу і швидкість підйому димових газів. Але надмірно висока починає гальмувати тягу - гарячі гази охолоджуються, їх гальмує і тертя об стінки кабана, особливо шорсткого цегляного.

Розрахунок оптимального показника тяги

Тяга - зменшення тиску в димоході. Розрахунок тяги, щоб ми правильно визначена висота і перетин кабана димоходу.

де ΔP - різниця тисків на вході і виході з труби, Па;

a - атмосферний тиск, Па;

h - висота труби, м;

Ti - середня температура всередині приміщення, К;

To - зовнішня температура, К.

Для неспеціаліста показник тяги не дає достатньої інформації, тому зазвичай розраховують величину обсягу відходить диму, яку забезпечує наявність тяги в димарі. Саме обсяг відхідних газів показує, наскільки труба забезпечує повне видалення відпрацьованих газів з токсичними речовинами і безпека мешканців.

Формула точна тільки для повітря, для диму формула виходить приблизною. Але і по наближеному значенню можна оцінити, чи забезпечує безпеку людей димохід. Розрахункова величина газів, що видаляються повинна бути більше або дорівнює розрахунковій величині вихідних газів (див. Вище).

де Vрасч - потік газів, що видаляються, м / с3;

S - площа перетину кабана, м2;

С - коефіцієнт, що враховує втрати на тертя; зазвичай приймають рівним 0,65-0,7;

g - прискорення вільного падіння, 9,807 м / с2;

h - висота труби, м;

Ti - середня температура всередині приміщення, К (температура в кельвінах на 273 одиниці більше температури в ° С);

To - зовнішня температура, К.

За рахунок чого утворюється природна тяга в печі

Природна тяга в димоході виникає внаслідок підйому гарячого і менш щільного диму вгору. Знизу в топку підсмоктується щільний холодне повітря, кисень реагує з паливом, повітря з димом розігрівається в топці, піднімається і так далі.

приклад розрахунку

Для прикладу покажу розрахунок обсягу повітря, що видаляється для труби з внутрішнім діаметром 0,125 м, площею 0,012266 м2 і висотою, наприклад, 6 м, внутрішньою температурою 20 ° С і мінімальної зовнішньою температурою -20 ° С.

Висновок: така труба забезпечує повне видалення димових газів з топки. Vрасч помітно перевищує Vісх, тому для здешевлення димоходу варто прорахувати Vрасч для коротшою або вузької труби і розглянути можливість їх установки.

При виборі димоходу меншого перетину і висоти необхідно обов'язково прорахувати тягу при 10 ° С - вона буде менше, ніж при низьких температурах, але Vісх має дорівнювати або більше Vрасч і при позитивних температурах, інакше не буде забезпечена повна евакуація чадного і вуглекислого газу з приміщення при теплій погоді.

В даному випадку Vрасч значно більше Vісх, так як в розрахунках ми взяли конструкцію довжиною 6 м (а не оптимальні 5 м) і округлили розрахунковий діаметр 0,118 м в більшу сторону.

Онлайн-калькулятори

Значно полегшують розрахунки параметрів димової труби готові онлайн-калькулятори.

висновок

Я прощаюся зі своїм шановним читачем. Коли будете будувати новий котедж або модернізувати старий будинок, особливу увагу приділіть проектування димаря - це запорука безпеки вашої родини. Отримуйте нові статті сайту, приводите на сайт друзів, діліться цікавою і корисною інформацією з передплатниками в соцмережах.

Важливо також правильно вибрати висоту і діаметр димохідної труби. Неправильний розрахунок одного хоча б одного параметра позначиться на тязі і ККД. Помилки, які можуть бути допущені при проектуванні і будівництві димоходу в житловому будинку або лазні, призводять нерідко до більш тяжких наслідків: пожежі, необхідність фінансових витрат на переробку та ін. Тому так важливо виконувати нормативні вимоги при зведенні труби.

Як розрахувати діаметр димоходу

При проектуванні трубопроводів необхідно вибрати той матеріал, який використовувати. А матеріал багато в чому залежить від того, яке паливо буде використовуватися при опаленні. Адже димохід призначений для виведення залишків горіння одного палива, і не підійде при іншому. Наприклад, димохідна труба з цегли прекрасно функціонує з дровами, але не годиться для опалювальних приладів, що працюють з газовим паливом.

Крім цього, необхідний вірний розрахунок діаметра домоходной труби. Якщо димовідвод використовується для одного обігрівального приладу, проблему можна вирішити, переглянувши технічні документи, надані заводом, изготовившим прилад. А якщо в одну трубу підключається декілька різних систем, то для розрахунку димоходу, потрібно знання законів термодинаміки, професійний розрахунок, особливо діаметр труби. Неправильно вважати, що діаметр потрібен побільше.

шведський метод

Серед різних способів розрахунку діаметра, важлива оптимально підходить схема, особливо якщо прилади низькотемпературні і тривалого горіння.

Для визначення висоти враховують відношення площі перетину димохідної труби до внутрішньої камері згоряння. Висоту труби визначають відповідно до графіка:

Де f - площа розрізу димоходу, а F - площа топки.

Нехай, наприклад площа перетину топки F дорівнює 70 * 45 = 3150 кв. см, а перетин димохідної труби f - 26 * 15 = 390. Співвідношення між наведеними параметрами становить (390/3150) * 100% = 12,3%. Звіривши отриманий результат з графіком, бачимо що висота димоходу приблизно дорівнює 5 м.

Важливо! Такий метод обчислення більше підходить для камінних приладів, адже тут не враховується обсяг повітря всередині топки.

Важливо! У разі установки димовідводу для складних опалювальних систем важливо розрахувати параметри димовідвідної труби.

точний розрахунок

Щоб розрахувати потрібну перетин димоходу, обов'язково врахувати всі його характеристики. Для прикладу можна виконати стандартний підрахунок розмірів димоходу, яка підключається до дров'яної печі. Беруть такі дані для обчислень:

температура відходів горіння в трубі дорівнює t = 150 ° С;
швидкість проходження по трубопроводу відходів дорівнює 2 м / с;
швидкість згоряння дров B дорівнює 10 кг / год.

Якщо слідувати цим показникам, можна зайнятися розрахунками. Для цієї мети обчислюють кількість виходять продуктів горіння за формулою:

Тут V дорівнює кількості повітря, який потрібно для згоряння палива зі швидкістю v = 10 кг / год. Воно дорівнює 10 м³ / кг.

виходить:

Потім обчислюють шуканий діаметр:

Таблиця діаметрів димоходів

Зараз актуальні таблиці діаметрів, складені для різних димоходів, оскільки багато хто воліє встановлювати готові трубні елементи з різних матеріалів. Щоб легко розібратися в цих різноманітних матеріалах і навчиться вибирати правильні параметри, розроблені документи з нормативними даними, занесеними в спеціальні таблиці. Тут вказані відповідні параметри. Для розрахунку потрібних габаритів, можна скористатися цими таблицями.

Увага! Слід пам'ятати, що перетин димовивідного трубопроводу має бути більше або дорівнює перерізу внутрішнього каналу опалювального приладу.

Точні таблиці розрахованих діаметрів димовивідного трубопроводу для правильної його роботи розраховується в відповідно до технічних параметрів всіх елементів, відповідно до рекомендацій фахівців, матеріалів димовивідного каналу або за допомогою таблиць діаметр - потужність.