Сечение дымохода для печи. Расчет дымовой трубы своими руками. Дымоходы блочные керамические

Камин в современных коттеджах — обычное явление. Темными зимними вечерами приятно посидеть у камелька и выпить чашечку вкуснейшего кофе. Важная составляющая камина — дымоходная труба.

Дымоотвод необходим для выброса продуктов сгорания наружу и установления тяги. Все трубы выполнены из специальных жаростойких материалов и собираются по специально установленным правилам, обеспечивающим бесперебойную и безопасную работу всей печной системы.При установке трубы учитывается высота дымоотводной трубы и другие особенные моменты, которые мы рассмотрим в статье.

Виды дымоотводов

При выборе печной системы следует учитывать материал, из которого построен дом: дерево или кирпич. Деревянный особняк быстрее подвергается горению и менее надежен в плане пожаробезопасности по сравнению с кирпичным домом. При установке трубы очень важно правильно рассчитать, чтобы продукты горения вытягивались из помещения без вреда здоровью.

При монтаже трубы необходимо правильно установить тягу, которая и обеспечивает безопасный отвод угарного газа. Оптимальная высота трубы- не менее пяти метров.

При установке отопительных приборов следует сделать правильный расчет дымохода:

• Выбрать соответствующий материал
• Рассчитать высоту дымохода
• Рассчитать сечение дымохода
• Рассчитать диаметр дымохода

Необходимо учесть топливо, которым будет отапливаться нагревательный прибор. В зависимости от него следует подобрать правильный материал для трубы:

1. Кирпичный
2. Асбоцементный
3. Шамот
4. Железный
5. Керамический

Эксплуатационные свойства кирпичного канала невелики. Срок службы составляет не более семи лет, еще и уровень безопасности подводит. При кладке важен надежный полнотелый кирпич, который затем покрывается слоем шпаклевки для герметизации.

Асбоцементная труба очень дешевая, но не экологичная. При нагревании она источает канцерогенные вещества. Самым надежным, но и дорогим материалом для трубы является шамот. Он отвечает всем требованиям пожаробезопасности, надежен и практичен. Срок службы шамота довольно велик.

Смотрим видео виды систем дымоотвода:

Стальной дымоотвод самый долговечный из всех благодаря модульному строению. Вы всегда можете заменить испорченный участок трубы новым. Канал из стали пластичен, и из него можно создавать любое количество колен. Стальная конструкция поворачивается и гнется в любую сторону. Это универсальный материал для каминов и печей любой модификации.

Дымоотвод из керамического материала устанавливают в помещениях с большим пространством. Самым популярным считается дымопровод, совмещенный с двумя ходами. Выглядит он как труба с двумя дымоходными каналами.

Характеристики дымоотводной трубы

Независимо от материала и вида отопительного устройства, дымоотвод должен соответствовать таким нормам:

• Идеальная гладкость внутренних стен трубы
• Круглое сечение
• Нержавеющий материал
• Защищать от пожара
• Иметь достаточную высоту (не меньше 5 метров)
• Достаточную толщину стенок

Существует ли универсальный дымоотвод

Как рассчитать дымоход для камина и других отопительных систем? Возможно ли установить такой канал, который бы соответствовал любому виду топлива, если его материал всегда подбирается именно в соответствии с видом определенного топлива? В данный момент такого универсального механизма не изобрели. Есть некоторые системы, довольно неплохо работающие с некоторыми видами топлива. Однако до качества им далеко.

Внутреннее сечение

Расчет сечения дымохода является обязательным требованием к качеству выводящей системы.

• Цилиндрическая форма. Нагревание газовой отопительной системы происходит неравномерно, из-за этого движение дыма по трубе осуществляется по спирали. Поэтому оптимальной формой трубы будет цилиндрическая. Именно она обеспечит идеальную тягу.

Если вы сконструируете дымоотвод квадратной формы, завихрения не смогут образоваться из-за отсутствия тяги, и дым будет собираться в углах. А от скорости вытяжного усилия зависит качество вытяжной системы и ваше здоровье.

Также цилиндрическая форма дымоотводного канала подойдет котлам нового поколения (стоп-страт).

Смотрим видео, расчет квадратного дымоотвода:

Принцип работы таких обогревательных приборов создан с учетом скоростного прогрева отопительной системы. Чем быстрее произойдет нагревание, тем экономичнее работает котел, переходя в режим ожидания.

• Квадратная форма. А вот для отопительных систем, работающих на дровах, как раз лучше будет квадратная форма сечения. Для расчета сечения дымохода вид топлива является основополагающим. Дровяное топливо не требует большой тяги, как газовое, поэтому круглое сечение будет способствовать просто выветриванию тепла из дома.

Внутренний диаметр

Правильный расчет диаметра дымохода обеспечит бесперебойное функционирование всей системы отопления дома. Рассчитать диаметр дымохода можно по вложенной инструкции завода-изготовителя. Но если таковой не имеется, следуйте этим правилам:

• Для расчета дымохода квадратного типа диаметр поддувала не должен превышать диаметр трубы.
• Для обогревательной системы с открытой топкой (камин) расчет дымоотвода составляет 1:10 относительно топки.

Высота

Какой должна быть высота дымоотводной трубы? Невозможно определить однозначную высоту дымоотвода для всех типов отопительных систем. Тут действует такой принцип: чем шире диаметр трубы, тем скорее происходит остывание продуктов горения топлива. Вследствие этого на стенках трубы оседает конденсат, который блокирует функциональный дымоотток.

То есть, увеличение диаметра при высоте в 5 метров, не способствует увеличению тяги. А если мы увеличим высоту дымоотводной трубы и уменьшим диаметр её, то тем самым мы увеличим объем теплого воздуха и снизим его остывание. А значит, и увеличим тягу. То есть, при расчете дымохода эту особенность нужно учитывать. Именно увеличение высоты при уменьшении объема трубы будет создавать сильную тягу. А вот насколько это экономично в плане затрат топлива, решать вам.

Если вы захотите произвести расчет дымохода в пользу экономии топлива, и решите сделать высоту дымохода максимальной при минимальном объеме трубы, тяга в системе резко уменьшится. А уменьшение тяги может привести к прониканию угарных газов в помещение. Поэтому расчет дымохода нельзя приводить в соответствие с финансовой экономией, это приведет к отравлению угарным газом.

От конструкции самой кровли будет зависеть, какой высоты должен быть дымоход.

В расчете учитывается расстояние между дымоходами, а также:

• Толщина кровли
• Угол ската кровли
• Расстояние от вертикальной оси конька

Но при расчетах высоты дымохода не учитывается высота прикрывающего трубу зонтика.

Расчет высоты дымохода зависит от необходимой тяги. Именно она обеспечивает правильную работу вашей отопительной системы. Тяга образуется за счет разброса температур и давления в самой трубе и окружающем пространстве.

Из-за смещения давления прогретый воздух направляется вверх, а холодный — вниз. Холодный воздух стремится вытеснить горячий. Соответственно, при холодной погоде тяга увеличивается.

Формула для расчета тяги: hc = Hд х (ρв- ρг) (мм. вод. ст.)

• Hc обозначает тягу дымоотвода;
• Hд — участок трубы от патрубка до котла;
• Pв — плотность воздуха;
• Pг — плотность сгораемого вещества.

1 мм. вод. ст. = 0,0001кгс/см2

Недостаточная тяга в трубе может быть вызвана малой длиной самой трубы. Значит, высота дымохода должна быть увеличена. И все же, нужно учитывать разумный предел. На практике общая длина дымовой трубы не должна быть более шести метров. Вопрос, как нарастить трубу дымохода, может быть решен и самостоятельно.

Прежде чем устанавливать дымопровод, внимательно ознакомьтесь с правилами и изучите параметры работы вашей отопительной системы. Расчет всех параметров дымоотвода — сложная инженерная задача. Поэтому лучше доверить все грамотному специалисту и не рисковать своим благополучием.

Устанавливая дымоходную трубу , очень важно рассчитать правильный диаметр дымохода , этому вопросу нужно уделить особое внимание при проектировании автономной системы отопления. Часто дымоходная труба подбирается на основе примерных параметров. Многие обыватели считают, что будет лучше сделать диаметр сечения дымохода побольше, однако это совсем не так. Чтобы отопительная система функционировала в оптимальном режиме, требуется произвести точный расчет диаметра дымохода.

Исходные параметры расчет дымоходной трубы.

Для расчёта дымохода вы можете воспользоваться калькулятором расчета дымохода .

На характеристики будущей дымоходной трубы непосредственно влияют определенные параметры, из которых самыми важными являются:

1. Тип отопительного прибора. Организация системы газоотведения в большинстве случаев необходима для твердотопливных котлов и печей. В расчет принимается объем камеры сгорания, а также площадь проема камеры поступления воздуха в топку - зольника. Часто расчет производится и для самодельных котлов, которые работают на дизельном топливе или газе.

2. Общая длина дымохода и его конфигурация. Самой оптимальной считается конструкция длиной 5 метров и с прямой магистралью. Дополнительные вихревые зоны, отрицательно сказывающиеся на тяге создаются каждым поворотным углом.

3. Геометрия сечения дымохода. Идеальным вариантом является цилиндрическая конструкция дымохода. Но такой формы очень тяжело добиться для кирпичной кладки. Менее эффективно прямоугольное (квадратное) сечение дымохода, но для него потребуется и меньше трудозатрат.

Приблизительный и точный расчет диаметра дымохода.

На сложной математической платформе базируются точные вычисления. Чтобы рассчитать диаметр дымохода , необходимо знать его основные характеристики, а также характеристики топлива и прибора отопления. Для примера можно взять расчет стандартной трубы с круглым сечением без поворотных узлов, подключенной к печи и работающей на дровах. Берутся следующие входные параметры вычисления:

• температура газов при входе в трубу t- 150°С;
• средняя скорость прохождения газов по всей длине - 2 м/с;
• скорость сжигания дров (топлива) при одной закладке B= 10 кг/час.

Следуя этим данным можно переходить непосредственно к расчетам. Сначала требуется узнать какой объем выходящих газов, он определяется по формуле:

Где V - это объем воздуха, необходимый для поддержания процесса горения со скоростью 10 кг/час. Он равняется - 10 м³/кг.

Подставив данное значение получим результат:

Затем подставляем это значение в формулу, по которой вычисляется диаметр дымохода :

Чтобы произвести такой расчет, нужно точно знать все параметры в будущей системы отвода газов. Данная схема очень редко применяется на практике, особенно в случае организации бытовой автономной системы отопления. Определить диаметр дымохода можно и другими способами.

Например, исходя из габаритов камеры сгорания. Поскольку количество сжигаемого топлива зависит от ее размеров, значит объем входящих газов тоже зависит от нее. Если открытая топка и дымоход с круглым сечением, то соотношение принимается 1:10. То есть когда размер камеры сгорания равняется 50*40 см, значит оптимальный диаметр дымохода будет составлять 18 см.

При возведении кирпичной конструкции дымохода соотношение равно 1:1,5. Диаметр дымоходной системы в этом случае должен быть больше размера поддувала. Квадратное сечение будет не меньше 140*140 мм (это связано с создающимися в кирпичной трубе завихрениями).

Шведский метод расчета диаметра дымохода.

В вышеописанных примерах во внимание не берется высота газоотводной системы. Для нее применяют соотношение площади камеры сгорания к сечению трубы, учитывая и ее высоту. Значение трубы определяется по графику:

Где f — площадь дымохода, а F - площадь топки.

Однако такой метод применим больше к каминным системам, поскольку в расчет не берется объем воздуха для топки.

Можно выбирать различные методы расчета диаметра дымохода , но при установке сложных систем отопления важно оптимально точная схема, особенно это относится к низкотемпературным отопительным приборам длительного горения.

При всем многообразии внешних форм и размеров каминов, все они - изделия стандартизированные. Причина в том, что для нормального горения топлива и вывода дыма необходимо наличие воздушного потока, способного доставить необходимое количество окислителя (кислорода) и предотвратить выход продуктов горения из топки в любом направлении, кроме дымохода. Соблюдение всех размеров камина - залог его надежной работы.

Тяга

Воздух поступает в топку через портал (окно) камина. Считается, что для обеспечения правильной работы отопительного прибора скорость движения воздуха через портал должна быть не менее 0,25 м/сек.

На практике измерить значение скорости трудно. До растопки камина можно только определить, есть тяга или ее нет по отклонению пламени зажженной бумаги. Насколько тяга (скорость воздушного потока) хороша или плоха, пользователь камина убеждается на практике по запаху гари (задымлению помещения) и скорости сгорания дров.

На тягу влияет множество параметров, среди которых - температура внутри и снаружи помещения, степень разогрева дымовых газов, состояние дымохода (наличие или отсутствие в нем трещин, через которые в трубу подсасывается дополнительный воздух), вид, количество и влажность топлива.

Но самое главное условие исправной работы камина, обеспечивающее его функционирование в широких пределах переменных параметров - соблюдение основных размеров и их соотношений в конструкции отопительного устройства.

К основным размерам конструкции камина относятся высота (В), ширина (А) каминного окна и его площадь (F), высота (Hтр), размеры проходного сечения, площадь сечения дымовой трубы (f). Конечно же, все эти размеры могут быть различны, но между ними должно соблюдаться определенное соотношение, иначе камин работать не сможет.

Не определяет работоспособность камина, но существенно влияет на эффективность его работы глубина топливника © и размеры, определяющие положение его боковых стенок. Не меньше чем параметры топки, на эффективность работы камина влияют размеры и положение каминного зуба (выступа), высота начала выступа от пода камина (L), превышение уровня зуба над верхней границей каминного окна (G), ширина проема трубы, не перекрываемая каминным выступом (M).

Остальные размеры камина на его работоспособность и эффективность влияния не оказывают. Форму камина, размеры корпуса, положение каминного стола (каминной полки) выбирать следует исходя из того, насколько гармонично камин вписывается в общий интерьер помещения.

В статье «Устройство камина» уже упоминалось, что площадь окна каминного портала выбирают в зависимости от объема помещения, в котором он установлен, а именно, количество квадратных метров площади окна должно быть в 20 раз меньше количества кубических метров объема помещения. Исходя из выбранных размеров каминного окна, рассчитывают площадь поперечного сечения трубы не менее чем 1/16 от площади портала. В случае, если камин пристраивается к уже готовой дымовой трубе, то исходя из требуемых соотношений расчет ведется на основе размеров готовой трубы, из которых высчитываются допустимые параметры каминного окна.

Приведенные рассуждения и соотношения в основном верны, но в них не учтены важные параметры - высота дымовой трубы и форма ее сечения.

Дымовая труба в поперечном сечении может быть круглой, квадратной или прямоугольной. Дым (каминные газы) поднимается по трубе не вертикально вверх, а восходящими спиралеобразными потоками. В круглой трубе форма потока соответствует форме трубы, все ее пространство занято единым восходящим потоком газов.

В трубах квадратного сечения по углам образуются завихрения, направленные против основного потока газов, в результате восходящее движение дыма происходит не по всей площади сечения трубы, а только в ее центре, что практически ведет к уменьшению эффективного сечения трубы. Еще сильнее мешают восходящему движению завихрения, образующиеся в трубах прямоугольного сечения.

Из-за уменьшения эффективного поперечного сечения трубы в зависимости от формы, трубы круглого, квадратного и прямоугольного сечения, имеющие одни и те же пропорции по отношению к площади портала, выводят дым из камина с различной эффективностью.

Точный инженерный расчет параметров дымовой трубы - задача скорее для теоретика, чем для практика, требующая не только учета множества непостоянных параметров, но и обладания определенными специальными познаниями в теплотехнике.

На практике обычно пользуются усредненными таблицами и диаграммами, рассчитанными специалистами. Различные специализированные фирмы предлагают расчеты дымовых труб применительно к собственной продукции, поэтому точные значения «фирменных» параметров могут различаться.

На рисунке представлена диаграмма, разработанная немецкой фирмой «Shiedel», связывающая диаметр круглого дымохода собственного производства с высотой дымовой трубы и площадью портала открытого камина.

Следующая диаграмма облегчает выбор высоты трубы с разной геометрией проема в зависимости от соотношения площади портала и сечения проема дымовой трубы.

Как видно из графика - разница в необходимой для обеспечения тяги высоте трубы при одних и тех же значениях соотношения площади портала и сечения довольно значительна. На практике соотношение выбирают в зависимости от диаметра трубы, имеющейся в наличии, а при строительстве кирпичных труб ориентируются на размеры проема, выложенного целыми полноразмерными кирпичами.

Еще один фактор, влияющий на окончательную высоту трубы - размещение выхода дымохода над кровлей. При расположении трубы вблизи конька крыши (до 1,5 м), верхний срез дымохода должен располагаться выше конька как минимум на 50 см. На расстоянии 1,5-3 м - не должен опускаться ниже конька. При удалении свыше 3 м, угол между горизонтальной линией, проходящей через конек, и линией, соединяющей его с верхним срезом трубы, не может превышать 10°. Если пренебречь рекомендациями, то тягу будет существенно уменьшать воздушный поток, образованный атмосферным ветром, дующим со стороны противоположного ската крыши.

Приведенные в таблицах и диаграммах значения высоты трубы и соотношения между сечением трубы и площадью портала не абсолютны. Различие цифр, полученных из разных источников, объясняется тем, что четких границ между камином, работающим правильно или с некоторыми незначительными недостатками, не существует. Кроме того, как уже отмечалось, на эффективность камина оказывают влияния и другие факторы, а не только геометрические размеры. Поэтому практически определить (тем более до начала эксплуатации), насколько идеально будет работать отопительное устройство, невозможно.

При наличии сомнений в целесообразности той или иной цифры лучший советчик - личный опыт. К сожалению, домашний мастер обычно им не обладает, поэтому без консультации с профессионалом не обойтись.

Благодарим фирму за помощь в подготовке материала. Компания «РЕТРО» осуществляет весь спектр печных работ, занимается изготовлением, ремонтом, реставрацией печей и каминов.

При установке систем печного отопления необходимо выполнять проектирование, которое включает расчет дымохода на основании СНиПов и других нормативных документов.

Основные правила эксплуатации отопительного оборудования

Сразу обозначим – одна печь может применяться для отопления не более трех помещений, расположенных на одном этаже. В многоэтажных частных домах допускается устройство многоярусных печей, причем у каждой должен быть обособленный канал и топливник.

Не допускается:

• установка принудительной вытяжной вентиляции без обустройства соответствующей приточной;
• использование для отвода продуктов горения вентиляционных каналов, а не дымоходов.

Печка может иметь дымовой канал, расположенный в наружной стене, монтаж которой выполняется из различных, как правило, каменных негорючих материалов.

Также дымоход устанавливается с применением коренных или насадных дымовых труб.

Каждая печь должна иметь свой дымоход (расчет необходимо выполнять таким образом, чтобы для одного отопительного прибора был отдельный канал и дымовая труба). Хотя в некоторых случаях допускается присоединение к одному каналу нескольких печей, расположенных на одном этаже.

Основные конструкционные параметры

В случае если используются две или несколько труб для обустройства канала, необходимо предусмотреть рассечки толщиной 0,12 миллиметра на расстоянии не менее метра от стыка труб.

Также расчет должен включать установку задвижек в каналах. Причем в задвижке должно быть одно отверстие, диаметр которого составляет 15 миллиметров в случае использования в качестве топлива торфа или угля.

Дымоход необходимо проектировать строго вертикально, без уступов и изгибов.

Если для изготовления канала используется огнеупорный кирпич с толщиной стенок более 120,00 миллиметров или жаростойкий бетон толщиной более 60 миллиметров, необходимо предусмотреть карманы глубиной 250,00 миллиметров с отверстиями для ревизии (чистки).

Труба должна устанавливаться строго вертикально, но допускаются отклонения от вертикали на 30 градусов, с откосом, не превышающим одного метра.

В том случае, если дымоход эксплуатируется в здании с кровлей из горючих материалов, устанавливаются искроуловители из металлической сетки, размеры отверстий не должны превышать 5х5 миллиметров.

Если печь имеет примыкающие конструкции из горючих материалов, то их необходимо защитить разделками из негорючих материалов, предотвращающих возгорание.

Расстояние между деталями системы отопления и горючими материалами может быть различным. Все зависит от используемого топлива, материалов, из которых изготовлен дымоход, и ряда других характеристик.

Основные параметры систем отвода продуктов горения

Расчет основных параметров, которые влияют на работу печей, заключается в определении таких параметров как сечение и высота дымохода.

Диаметр (сечение), который должен иметь дымоход зависит от тепловой мощности, которую имеет печь.

Размеры следующие:

• мощность до 3,50 кВт – 140×140 миллиметров;
• мощность от 3,50 до 5,20 кВт – 140×200 миллиметров;
• мощность от 5,20 до 7,20 кВт – 140×270 миллиметров.

Если печь имеет круглое сечение канала для отвода продуктов горения, то расчет производится с учетом того, что площадь сечения круглого канала не должна быть меньше площади сечения прямоугольного канала.

Площадь сечения круглых дымовых каналов должна быть не меньше площади указанных прямоугольных каналов.

Высота дымохода рассчитывается таким образом, чтобы конструкция:

• возвышалась над коньком на полметра;
• находилась на удалении полтора метра от конька;
• была не ниже уровня плоской кровли, лучше если выше на один метр.

В том случае, если печь имеет канал, превышающий уровень кровли на полтора метра, необходимо использовать дополнительные растяжки. Указанная высота может привести к повышенной ветровой нагрузке и деформации конструкции.

Как вы видите, печь может иметь различную конструкцию, высоту, диаметр дымохода, что обуславливает необходимость использования для расчета дополнительных формул с целью обеспечения высокой степени эффективности эксплуатации печного отопительного оборудования и повышения степени его пожарной безопасности.

Многие владельцы загородных домов, полагаясь на своих строителей, допускают серьёзные ошибки, при покупке, монтаже или кладке дымохода, которые в последствие выливаются в серьезные проблемы и не работающие отопительные устройства. Правильно положенная печь, камин, смонтированная система газового, дизельного или твердотопливного котла, должна полностью удалять все продукты сгорания, не допуская их попадания в помещение. Данный вопрос касается всех типов дымоходных систем, которые изготавливаются из кирпича, нержавеющей стали или керамики и могут иметь круглое, овальное, квадратное или прямоугольное сечение.

Отдельно следует сказать, что площадь сечения дымохода должна соответствовать площади сечения отводящего отверстия от отопительного устройства, печи, камина, котла, если иное не предусмотрено производителем отопительного устройства.

Виды дымоходных систем

Кирпичные дымовые трубы и шахты для последующей загильзовки бывают квадратными и прямоугольными, их кладут в 4, 5 и 6 кирпичей, рассчитать их площадь не сложно – достаточно умножить одну сторону на другую. Стандартный печной кирпич имеет размер 12,5×25 см. Расчет выполняется по внутренней поверхности. Для удобства восприятия, ниже она представлена в сантиметрах.

Стандартные сечения кирпичных дымоходов

Квадратная труба, положенная в четыре кирпича, имеет внутренние размеры 12,5×12,5 см, что соответствует площади 156,25см 2 .

Прямоугольная в пять кирпичей – 12,5×25 = 312,5см 2 .

Квадратная в шесть кирпичей – 625см 2 .

Для расчета площади круглой дымовой трубы следует вспомнить школьный курс математики и формулу S = π×R 2 . Зная радиус, произвести расчет не сложно.

Расчет сечения круглого дымохода

Расчетная площадь:

С овальными трубами сложнее, ответить об их площади не могут даже сотрудники компаний, производителей дымоходных систем. Дело в том, что их продукция не четко соответствует овальной форме, а больше похожа на прямоугольник с закругленными краями, причем у разных производителей, радиус закругления может быть разный. Поэтому для расчета их площади лучше основываться на классическую формулу расчета, при этом площадь будет, немного больше, но Вы точно не ошибётесь, и отопительное устройство будет работать корректно.

Соответствие размеров дымоходов

Теперь необходимо разобраться в самом сложном. Практически все отопительные устройства имеют отводящие отверстия в виде круга, а присоединять их к кругу получается не всегда, ниже представим таблицу основных труб и соответствие их площади.

Надеемся, что данная информация поможет правильно выполнить расчет сечения дымохода и в последствие наслаждаться его бесперебойной работой.

За квалифицированной помощью, Вы всегда можете обратиться в нашу компанию!