Монтаж печи требует определения места установки изделия и соответственно расчет всех параметров. Размеры и диаметр трубы, зависят от мощности, изделия.

Важной составляющей в строительстве бани является строгое следование правилам и стандартам, нужно действовать согласно составленному проекту, малейшие изменения повлекут за собой последствия. Определить диаметр трубы, полезно еще во время составления проекта.

Цилиндрическая форма не дает скапливаться саже и позволяет продуктом сгорания свободно уходить наружу. Размеры определяются с учетом параметров проходного отверстия и высоты.

Как рассчитать диаметр

Труба в бане не является объектом сложных расчётов, её можно подобрать по готовым диаграммам, главное знать мощность установленной печи.

Существуют стандарты, которым нужно придерживаться, от мощности изделия зависят параметры. Прямоугольные, квадратные дымоходы рассчитываются в пропорциях: 140х140 мм используется до 3,5 кВт, соответственно 140х200 мм 3,5-5,2 кВт, 140х270 мм 5,2-7,2 кВт.

Если дымовая труба круглая, то она не должна быть меньше места выхода с отверстия печи, больше допустимо, меньше нет.

Площадь трубы должна быть не меньше 8 см² с расчетом на каждый кВт мощности. Вычисления можно производить самостоятельно, в этом поможет «светлая голова» и формула площади круга.

Высота и размеры

Расчет высоты дымохода зависит от уровня возвышенности самого помещения, и вида кровельного материала. Высота трубы, которая будет находиться на , очень важна.

Как высоко необходимо поднять дымоход, чтобы он нормально функционировал?

Правила очень просты, запомните их. Если труба находится над коньком 0,5 м, тогда расстояние будет составлять до 1,5 м от конька. Труба вровень или даже немножко выше конька, устанавливается в случае, если находиться 1,5–3 м от конька.

Правильная установка дымохода — необходимое условие для нормального функционирования камина, печки или котла. В данной статье указаны основные правила монтажа и принципы расчета, применяемые при проектировании и установке дымоходов.

Желание построить дом собственными силами возникает, как правило, из-за необходимости сэкономить материальные средства, ведь услуги специализированных предприятий стоят недешево. Однако, сооружение дымохода требует особого подхода: без применения специальных знаний в этом деле не обойтись. Поэтому, напомним об основных правилах создания эффективных дымоотводящих систем и важности их соблюдения.

Правила монтажа дымохода: каким должен быть правильный дымоход

От того, насколько правильно функционирует дымоход, зависит расход топлива, величина потерь тепловой энергии, пожарная безопасность и качество воздуха в отапливаемом помещении. Поэтому его проектирование и установка должна выполняться в соответствии со СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» , ДБН В.2.5-20-2001 Приложение Ж «Отвод продуктов сгорания» и другими нормативными документами. Расскажем о том, каким должен быть правильно сконструированный и установленный дымоход — вот основные правила его создания.

Большое влияние на характеристики канала для отвода продуктов горения оказывает материал, из которого он сделан. В новостройках, как правило, устанавливают трубы из нержавеющей кислотостойкой стали, содержащей молибден. Но для печей и каминов, работающих на дровах и угле, вполне пригоден и керамический кирпич.

Предпочтительно, чтобы поперечное сечение дымохода представляло собой правильную окружность: такая форма создает наименьшее сопротивление выходящему дыму. Высоту и сечение дымохода вычисляют в соответствии со строительными нормами, далее об этом будет рассказано подробнее.

Важен правильный подход к горизонтальным участкам канала: они не должны быть длиннее 1 м, в противном случае будет откладываться сажа и ослабеет тяга.

Подключение отопительного агрегата к трубе дымохода часто приходится осуществлять при несоответствии диаметров в зоне соединения. Для решения проблемы используют редукционный переходник. Все стыки тщательно герметизируют.

Стыковку труб проводят таким образом, чтобы их расширения были направлены вверх. Благодаря этому конденсат и смолы не смогут вытекать по наружной стенке трубы.

Кирпичный дымоход возводят по проекту: порядок кладки должен быть прописан по каждому слою. При этом следует стремиться получить внутреннюю поверхность с минимумом шероховатостей и достичь полной герметичности.

Старый кирпичный дымоход может использоваться с новым газовым котлом только после выполнения гильзовки: в середину канала вставляют стальную кислотостойкую трубу, оставляя небольшой зазор.

Большинство дымоотводящих систем должно снабжаться ревизиями для очистки.

Теплоизоляция внешних труб выполняется обязательно: это не только избавит от конденсата, но поспособствует быстрейшему прогреву трубы.

При прохождении канала сквозь перекрытия необходимо предпринимать меры по изоляции нагреваемых частей от горючих материалов.

Наружную часть трубы надежно фиксируют и защищают от ветра. Верхнюю часть закрывают от атмосферных осадков флюгерами или дефлекторами. Исключение составляет газовое оборудование: в этом случае установка защитного колпака является нарушением.

Что такое неправильный дымоход

Исправить допущенные при сооружении дымохода ошибки очень сложно и дорого, а порой вообще невозможно без демонтажа старой системы. Приведем примеры наиболее распространенных ошибок и их последствий:

1. Применение материалов, не предназначенных для сооружения дымоходов. Так, для газовых котлов недопустимо использование кирпича: кислота, содержащаяся в продуктах горения, разрушит его в течение нескольких лет. Нельзя также применять асбестоцементные трубы: при нагревании они разрушаются. Пластик также не выдерживает высокой температуры.
2. Ошибки при выборе диаметра трубы и расчетах высоты дымохода грозят отсутствием нормальной тяги и низким КПД системы.
3. Чрезмерные нагрузки на основание дымохода могут стать причиной его разрушения.
4. Слабая теплоизоляция — причина образования конденсата и возгорания близко расположенных материалов.

Высота дымохода: зависимость от угла наклона кровли и расстояния до конька

На смену керамическому кирпичу, ранее применявшемуся для строительства дымоходных труб, все чаще приходят системы из других материалов. Чаще всего используются стальные трубы: неизолированные и изолированные. При этом вариант без изоляции может применяться только для внутреннего монтажа — в специально сооруженной шахте. Наружная установка трубы требует обязательного изолирования, в противном случае неизбежно образование конденсата на внутренних поверхностях.

Для того, чтобы определить высоту дымохода для промышленно изготовленного котла, следует воспользоваться формулой: h(м) = (∆p ⋅ Tp ⋅ Tн) / (3459 ⋅ (Tp - 1,1 ⋅ Tн)) , где ∆p (Па) — статическая тяга, Тр — средняя температура в середине трубы (по Кельвину), Тн — средняя температура воздуха снаружи. Температуру в трубе (Тр) можно узнать на основе измерений на выходе из котла и указывается заводом-изготовителем в техническом паспорте отопительного оборудования. При этом учитывается естественное охлаждение на каждый метр дымохода: в кирпичном — 1 градус, в стальном изолированном — 2 градуса, в стальном без изоляции — 5 градусов. Температура снаружи (Тн) должна быть летней: в это время тяга всегда будет слабее, чем зимой.

Однако, результаты расчета высоты дымохода в некоторых случаях нуждаются в корректировке, но только в большую сторону. Дело в том, что сам дом порой оказывается выше полученного значения высоты дымохода. В таком случае действует правило, гласящее:

• дымоход, расположенный на расстоянии до 1,5 м от конька, должен быть выше него как минимум на 0,5 м;
• если он расположен в пределах 1,5-3,0 м от конька, то его верхушка не должна быть ниже конька;
• при больших расстояниях от выхода дымохода до конька, высоту трубы выбирают такой, чтобы она была не ниже линии, проведенной от верхушки дома вниз под углом 10 градусов.

Высота дымохода над крышей

Для твердотопливных и газовых котлов высота дымохода должна быть не меньше 5 м: обычно, производители указывают этот параметр в сопроводительной документации. Следует помнить о том, что высокую трубу следует крепить дополнительно — с помощью растяжек.

Но и это еще не все: если рядом с домом находится другое, более высокое здание, то дымоход требуется выводить выше кровли соседней постройки.

Площадь поперечного сечения

Значение этого параметра можно вычислить, зная высоту дымохода h(м) и тепловую нагрузку горелки по формуле: S = (K ⋅ Q) / (4,19 ⋅ √h) , где К — эмпирический коэффициент, численно равный 0,02-0,03, а Q (кДж/ч) — производительность прибора, указанная в паспорте, h(м) — высота дымохода.

Если действовать проще, без формул, то следует взять за основу следующие значения для сечения дымоотводящего канала, сложенного из кирпича (сечение круглых каналов должно быть точно такой площади):

• для агрегата мощностью до 3,5 кВт — 140×140 мм;
• для мощности от 3,5 до 5,2 кВт — 140×200 мм;
• для мощности от 5,2 до 7,2 кВт — 140×270 мм.

Значительное превышение расчетной величины ведет к ухудшению тяги и, как следствие, к нестабильной работе отопительного оборудования. Меньший диаметр грозит плохим отведением угарных газов и прочих продуктов горения и даже к полному прекращению этого процесса.

Дополнительные требования к дымоходам для печей, каминов, твердотопливных, газовых котлов и газовых колонок

Некоторые правила, не указанные ранее, которые следует соблюдать:

• применение твердотопливной печи требует обязательной компенсации вытяжной вентиляции с помощью приточной;
• дымоходные каналы могут быть расположены в наружных стенах, если они сооружены из негорючих материалов, но при этом следует предусмотреть утепление снаружи, чтобы не допустить образования конденсата;
• для каждой печи (если они расположены на разных этажах) предусматривается отдельная труба, но допускается использование одной трубы для двух, расположенных на одном этаже, печей: в местах соединения труб устанавливаются рассечки высотой от 1 м и более, и толщиной 12 см;
• дымовые каналы из кирпича следует сооружать с карманами для очистки, которые закрываются кирпичом, уложенным на ребро и замазываются глиняным раствором (можно установить дверки);
• при необходимости, допускаются отклонения труб от вертикали на угол до 30° и протяженностью участка не более 1 м, при этом сечение канала должно быть одинаковым;
• если кровля создана из горючих материалов, в верхней части дымохода устанавливают сетчатый искроуловитель;
• между дымоходами из кирпича или жаростойкого бетона и деталями кровли, сооруженными из горючих материалов, должно быть равно или более 130 мм, для керамических неизолированных труб — 250 мм, для них же с изоляцией — 130 мм;
• верхушку дымохода для камина защищают флюгером или грибком;
• два прибора, работающих на газу, допускается присоединять к общему каналу для отвода продуктов горения, если эти приборы расположены не далее, чем 750 мм друг от друга;
• площадь сечения дымохода, подключаемого к газовому прибору, не должна быть меньшей площади сечения газоотводящего патрубка самого прибора, при этом верхняя часть трубы козырьком не накрывается.

Сведения из нормативных документов, устанавливающих правила проектирования и установки дымоходов

Для кладки дымоходов пригоден морозостойкий глиняный кирпич. Строить каналы из шлакобетонных и других подобных материалов категорически запрещается.

Для присоединения газовых приборов к дымоходам пригодны соединительные трубы из оцинкованной или кровельной стали толщиной от 1 мм и более. Можно также воспользоваться гибкими гофрированными патрубками из металла, которыми комплектуется оборудование. При этом важно, чтобы соединительная труба имела вертикальный участок, длина которого от нижнего уровня патрубка до оси горизонтального участка канала не должна быть меньше 0,5 м. Если высота потолка менее 2,7 м, допускается уменьшение этого расстояния вдвое — для оборудования, снабженного стабилизаторами тяги и до 0,15 м — для приборов без стабилизаторов. Общая длина горизонтальных участков в домах новой постройки не должна быть более 3 м, для старых построек допускается 6 м. Необходимо соблюдать небольшой уклон трубы в сторону отопительного устройства.

Дымоотводящие каналы не должны иметь более трех поворотов, при этом радиус закругления должен быть равным диаметру трубы. Запрещается прокладывать дымоход через жилые помещения.

Как ухаживать за дымоходом

Если толщина отложений на внутренней поверхности трубы превышает 2 мм — пора приступать к очистке. От плотных загрязнений можно избавиться с помощью скребка и жесткой щетки с длинной раскладной ручкой: по мере продвижения вглубь канала (работу начинают сверху) длину ручки увеличивают.

Топочное отверстие необходимо закрыть снизу: это предотвратит попадание сажи в помещение. Кроме того, желательно закрыть пленкой мебель, запереть двери и окна. Во время работы можно использовать химические моющие средства, например, «чудо-полена», выделяющие при сгорании особый не ядовитый газ, от которого нагар отстает от поверхности трубы.

Существуют и действенные народные средства. Например, рекомендуется иногда топить печь дровами из осины: при этом образуется высокое пламя, которое выжигает отложения на стенках трубы. Но делать это следует осторожно: большое количество сажи может стать причиной пожара. Можно также сжигать картофельную кожуру: пар, который при этом образуется, является эффективным средством против отложений сажи.

Заключение

Требования, изложенные в статье, обязательны для исполнения. В противном случае дымоход будет неэффективен и даже опасен. Данные сведения послужат полезным напоминанием для тех, кто уже имеет определенный опыт работы с дымоходами. Тех, кто не владеет им, материал статьи должен убедить в необходимости серьезного отношения к деталям процесса создания дымохода. Не стоит переоценивать свои возможности: чтобы избежать досадных ошибок, следует обратиться за помощью к профессионалам.

Дмитрий Портяной, рмнт.ру

Труба на крыше домика, из которой непременно идёт дым, - популярный сюжет детских рисунков, даже если ребёнок растёт в городских кварталах и никогда не был в настоящей деревне. Малышам пока невдомёк, а вот взрослые знают (или обязаны знать), что устройство дымохода для камина должно соответствовать строительным нормам, обеспечивать эффективную и безопасную эксплуатацию очага. Увы, большие дяди, «самостройщики» и неискушённые в профессии строители нередко попадают впросак, не уделяя должного внимания этому вопросу. В нашей статье - краткий обзор наиболее распространённых ошибок при устройстве дымохода и рекомендации, как их избежать.

Неверно выбранная конфигурация каминной трубы

Если растопить камин тяжело, пламя горит невесело, а часть дыма попадает в помещение - слаба тяга, причины нужно искать в неправильно выбранной конфигурации дымохода. Причём сила тяги непостоянна, она может ощутимо меняться в зависимости от направления и скорости ветра, других погодных условий. Нужно упомянуть, что обязательным условием наличия хорошей тяги (и здорового микроклимата в доме) является наличие достаточного притока свежего воздуха с улицы. Пламя сжигает большое количество кислорода, каминная труба работает, как мощная вытяжка. Современные же оконные системы практически герметичны в закрытом состоянии. К камину рекомендуется подвести отдельный воздуховод с улицы с возможностью регулировки. Либо во время топки установить оконную фурнитуру в режим микровентиляции, открыть форточку.

Недостаточная высота дымохода

Для хорошей тяги необходимо обеспечить достаточную высоту каминной трубы по двум параметрам:

• Общая высота от колосниковой решётки до оголовка дымовой трубы на крыше должна составлять не менее 5 метров. Чем больше высота - тем сильнее тяга.
• Труба должна возвышаться над коньком не менее, чем на полметра при условии, что она находится от него на расстоянии до 1,5 м. Если дальше - отметка определяется с учётом угла наклона кровли.

Обратите внимание, что нужно учитывать также высоту расположенных рядом строений

Дымоход нельзя объединять под одним колпаком с вентиляционными трубами. Если они расположены в одном блоке, выход от очага следует поднять выше.

Такую конструкцию на строительном сленге именуют «свеча». Если оголовок каминной трубы не вывести за пределы общего колпака, помимо слабой тяги возможет обратный заброс дыма в помещения

Значительное отклонение от вертикали

Прямая вертикальная труба обеспечивает наилучшую тягу. Изгибы, наклонные и тем более горизонтальные участки её ухудшают. Если не удаётся сделать дымоход прямым, смещение желательно сделать с помощью наклонных элементов, а угол выбрать не более 45º. Нормы всё же разрешают устроить горизонтальный участок в месте подключения, но длина его ограничена одним метром. Сумма горизонтальных проекций смещений осей труб от уровня выхода из камина до оголовка на крыше вне зависимости от наклона труб не должна превышать 2 м. При этом минимальная высота дымохода (5 м) должна быть увеличена на эту величину (сумму проекций).

Сумма смещений горизонтальных проекций высчитывается вне зависимости от того, в каком направлении происходит поворот. Для случая, изображённого на чертеже справа, смещение нижней и верхней отметки трубы относительно вертикали составит А-В, но искомая нами величина - А+В

Неправильно определено сечение

Сечение дымохода для камина не должно быть меньше положенного, больше - пожалуйста, но в меру. Определить оптимальные параметры несложно:

• Для заводского камина нужно просто заглянуть в инструкцию конкретной модели. Такие камины имеют выход круглого профиля диаметром от 150 до 260 мм.
• Размеры дымохода для камина ориентировочно можно определить исходя из размеров топки. Грубо: сечение трубы круглого профиля должно равняться 10% площади зеркала камина (ширина портала, умноженная на его высоту). При более точных подсчётах учитывают форму дымохода (квадрат, прямоугольник) и его высоту. Помимо формул, можно воспользоваться графиками взаимозависимости показателей.

График слева показывает величину поправки при определении сечений квадратных и прямоугольных каминных труб по отношению к круглым. График справа определяет диаметр дымохода для камина по отношению к площади портала с учётом высоты дымохода

Если каминная труба кирпичная, необходимо также сделать поправку на сопротивление движению газов, вызываемое неровностями кладки. В зависимости от того, насколько аккуратно она выполнена, сечение нужно дополнительно увеличить на 5-20%.

Как улучшить тягу без переделки дымохода

Можно ли улучшить тягу, не переделывая дымоход внутри дома? Да, есть три пути:

• Увеличить высоту дымохода над крышей. Это может иметь положительный эффект при определённом направлении ветра, если труба находится на значительном (более 1,5 м) расстоянии от конька.
• Установить на оголовок специальный дымоходный флюгер. В штиль он никак себя не проявляет, но в ветреную погоду защищает от задувания, препятствует возникновению обратной тяги

Необходимо следить за работоспособностью поворотного узла флюгера, он должен свободно вращаться

• Установить электрический дымосос. Это умеренной дорогой способ, но гарантированно эффективный.

Электрический дымосос (крышный вентилятор) рассчитан на работу с отходящими газами с температурой до 250 ºС, это соответствует штатному режиму горения, но не более. Нужно помнить об этом ограничении и не перегревать топку

Неверно выбранный материал для труб и неправильный монтаж

Свойства материала для труб должны соответствовать условиям эксплуатации. Для изготовления каминной трубы могут быть использованы следующие материалы:

Кирпичная кладка

Традиционный и надёжный вариант. Следует учесть, что качество обжига полнотелого печного кирпича должно быть высоким. Особенно это важно при подключении к дымоходу заводской топки длительного горения. В экономном режиме температура выходящих газов невысока, из-за этого в трубе может выпадать конденсат. Недостаточно прочный и пористый кирпич начнёт разрушаться, быстрее всего над крышей, где влага зимой будет замерзать.

Слабо обожжённый кирпич не подходит для устройства дымохода

Оптимальное решение - смонтировать внутри кирпичного канала вкладыш из нержавеющей стали.

Стальной вкладыш можно опустить в прямой кирпичный канал как во время, так и после окончания строительства, это подходящий вариант при реконструкции здания

Вкладыш не должен свободно болтаться в кладке. Для этого его крепят хомутами, если монтируют вместе с возведением трубы либо снабжают пружинящими элементами (как на рисунке), если вставляют после

Трубы из нержавеющей стали

Трубы из нержавеющей стали, одинарные и двойные утеплённые - самый популярный и доступный сегодня вид дымоходов. Не требуют возведения фундамента, быстро устанавливаются. Однако ошибкой некоторых застройщиков является выбор изделия исключительно по цене без учёта свойств металла. Не все виды стали в полной мере подходят для эксплуатации с каминными топками. Жаропрочными (рабочая температура 700 ºС и выше) являются марки AISI 304, AISI 309, AISI 316, AISI 321. Рабочие температуры марок AISI 430, AISI 409 начинаются с 500 ºС. Максимальные температуры, которые сталь выдерживает в течение недолгого периода времени, выше на 200-250 ºС.

Отходящие газы в каминах с закрытой топкой нагреваются до 200-500 ºС, открытой - до 350-600 ºС. Однако эти данные справедливы лишь до того момента, пока очаг топят в штатном режиме, загружая дрова не больше положенного и не превышая оговоренное в инструкции время интенсивного горения. Любители «раскочегарить» камин побыстрее и протопить пожарче вполне могут довести температуру отходящих газов на входе в дымоход до 1000 ºС. По мере продвижения по вертикальному дымоходу они заметно остывают, но первые полметра-метр могут нагреться очень и очень сильно.

Какую трубу выбрать для дымохода? Идеальное решение - сталь марки AISI 321. Она, при относительно умеренной цене, обладает достаточной жаропрочностью, устойчива к возгоранию сажи, кислотостойка. Трубы этой марки лучше всего подходят и для газовых каминов. Для угольных (есть и такие) желательно использовать марку AISI 309, её жаростойкость выше, но и цена больше. Если бюджет поджимает, конструкция дымохода для камина может быть компромиссной: первый от топки сегмент длиной около метра выполняется из трубы марки AISI 321 толщиной 1 мм, выше используется менее дорогая сталь, например, AISI 409, толщину можно уменьшить до 0,8 мм, если топить камин умеренно. Нужно помнить, что такой дымоход может не выдержать возгорания сажи и нужно следить за чистотой внутренних поверхностей труб, использовать качественное топливо. Марка нержавеющей стали для наружной оболочки утеплённой трубы не имеет большого значения, а толщины достаточно в 0,5 мм.

Подключение утеплённого дымохода к топке рекомендуется делать через неутеплённый участок длиной 40-100 см, это предотвратит его перегрев.

На иллюстрации - схема дымохода для камина, выполненного из двойной утеплённой трубы из нержавеющей стали. Перегрев такого дымохода маловероятен: неутеплённый переходник над топкой сбрасывает сильный жар на начальном участке, а расположенный выше водогрейный бак служит дополнительным охладителем

Керамические дымоходы

Полностью соответствуют предъявляемым для камина требованиям, но стоят довольно дорого, поэтому используются нечасто.

Модульные керамические дымоходы весьма надёжны, но отечественные предприятия не спешат налаживать их производство, а импортные дороги

Эмалированные воздуховоды

Пару слов об эмалированных воздуховодах, которые продавцы нередко предлагают для каминов. Рабочая температура таких труб не превышает 500 ºС, максимальная - 650 ºС. Теоретически они подходят для закрытых топок, у которых в инструкции прямо разрешено использовать дымоходы с ограничением температуры в 500 ºС. Практически, при нарушении рекомендаций производителя и использовании с мощными топками, эмалированная труба может не выдержать повышенной термической нагрузки. В лучшем случае расплавится покрытие, в худшем - сталь прогорит.

Нарушения противопожарных норм

Описать все тонкости противопожарных мероприятий, проводимых при прокладке дымохода, в рамках короткой главки не получится. Более подробные материалы есть на нашем ресурсе, многое можно почерпнуть из инструкции к заводской топке. Упомянем о наиболее важных моментах:

• Между каминной трубой и сгораемыми конструкциями (перекрытия, выход на кровлю) должна располагаться противопожарная разделка, заполненная несгораемым материалом, для этих целей подойдёт базальтовая вата. Расстояние от наружной поверхности дымохода и деревянных конструкций определяется типом камина или печи и видом трубы.

Дымоход должен быть надёжно изолирован от сгораемых конструкций

В любом случае оно должно быть не меньше 13 см для сэндвич-труб и 25 см для одинарных. Если пластины, прикрывающие отверстие, выполнены из стали, на деревянные конструкции их накладывают через лист изолирующего материала (асбестовый картон, стекломагнезит, ГВЛ).

Противопожарная разделка должна присутствовать при проходе как через горизонтальные, так и вертикальные конструкции

• Кирпичный дымоход вместо разделки ватой может иметь утолщение до полутора кирпичей (38 см) с прокладкой из асбокартона или СМЛ в местах прохода через сгораемые конструкции.
• Между каминной трубой и стенами из сгораемых материалов необходимо выдержать определённое расстояние либо установить защитный экран.
• Важно правильно установить облицовку заводской каминной топки, исключив её перегрев. Между потолком и внутренним пространством облицовки должна располагаться конвекционная камера, отделённая теплоизолирующими экранами. В облицовке и камере нужно сделать вентиляционные отверстия достаточного сечения.

Примерно так должна выглядеть конструкция дымохода и камина, собранная с учётом противопожарных требованийДымоход должен быть надёжно изолирован от сгораемых конструкций

В заключение отметим, что расчет дымохода для камина и его монтаж - дело ответственное и выполнение этих работ следует доверить квалифицированным мастерам.

Видео: дымоход для каминов

29620 0 15

Как сделать расчет дымовой трубы – 4 важные момента, которые нужно учитывать при монтаже дымохода

Для обогрева частных домов в холодное время года, чаще всего применяются, либо обычные кирпичные печи и камины, либо бытовые отопительные котлы на твердом, жидком или газообразном топливе. Непременным условием для нормальной работы таких отопительных приборов, является свободное поступление достаточного количества свежего воздуха в зону горения пламени, и быстрый отвод в атмосферу отработанных продуктов сгорания топлива. Чтобы обеспечить соблюдение этих условий, перед монтажом печного дымохода, очень важно выполнить грамотный расчет дымовой трубы при естественной тяге, поскольку от этого будет зависеть не только эффективность работы отопительных приборов, но и безопасность жильцов частного дома.

За счет чего образуется естественная тяга в печи

Большинство отопительно-варочных печей и котлов автономного отопления не оборудованы системой принудительного поддува свежего воздуха и удаления отработанных дымовых газов, поэтому процесс сгорания топлива в них, напрямую зависит от наличия естественной тяги в трубе дымохода.

Теоретически, методика расчета дымовой трубы довольно проста. Чтобы читателю стало понятно, откуда берется естественная тяга, далее я постараюсь вкратце объяснить физику тепловых и газодинамических процессов, которые происходят в печи во время горения топлива.

1. Печной дымоход всегда устанавливается вертикально (за исключением отдельных горизонтальных или наклонных участков). Его канал начинается в верхней части свода топки, и заканчивается на улице, на некотором возвышении над крышей дома;

1. Раскаленные дымовые газы в зоне горения топлива имеют очень высокую температуру (до 1000° C), поэтому, согласно законам физики, быстро устремляются вверх;
2. Подымаясь вверх по дымоходной трубе со скоростью около двух метров в секунду, дымовые газы создают в печи область пониженного давления;
3. За счет естественного разрежения в топке, обеспечивается приток свежего воздуха через поддувало и колосниковую решетку в зону горения пламени;
4. Таким образом, несложно понять, что для образования хорошей естественной тяги необходимо соблюдение сразу несколько условий:

• Дымовая труба должна быть расположена строго вертикально . Кроме того, ода должна иметь достаточную высоту и максимально прямолинейную конфигурацию, без лишних изгибов и поворотов под углом более 45°.

• Внутреннее сечение дымового канала должно быть рассчитано таким образом, чтобы он позволял беспрепятственно пропускать в атмосферу весь объем дымовых газов , которые образуются в процессе сгорания топлива;
• Чтобы не создавать значительное аэродинамическое сопротивление движению дыма, внутренние стенки трубы должны иметь максимально ровную и гладкую поверхность с минимальным количеством переходов и стыков;
• По мере продвижения по трубе, дымовые газы постепенно остывают, что приводит к увеличению их плотности, и склонности к образованию . Чтобы этого не происходило, труба дымохода должна иметь хорошую теплоизоляцию .

Существенное положительное влияние на силу естественной тяги оказывает ветер на улице. Это объясняется тем, что непрерывный поток воздуха, направленный перпендикулярно оси дымохода, создает в нем пониженное давление. Поэтому в ветреную погоду всегда наблюдается хорошая тяга в печи.

Момент 1. Выбор материала и конструкции дымохода

В нормативно-технической строительной документации не оговариваются какие-либо жесткие требования по обустройству печных дымоходов, поэтому каждый владелец жилья изготавливает дымовую трубу на свое усмотрение. В то же время, я должен сказать, что все виды дымоходов отличаются между собой не только по конструктивным и внешним признакам, но также и по теплотехническим, весовым и газодинамическим характеристикам.

1. Дымовая труба из кирпичной кладки характеризуется высокой прочностью и долговечностью, хорошо выдерживает длительное воздействие высоких температур, однако плохо противостоит воздействию агрессивного дымового конденсата. Благодаря массивным кирпичным стенкам, она отличается высокой теплоемкостью и удовлетворительными теплоизоляционными свойствами. Что касается вопроса конденсации водяных паров и газодинамики кирпичного дымохода, то здесь не все так хорошо.

• Массивная кирпичная труба имеет значительный вес , поэтому для ее установки необходим собственный фундамент, который в свою очередь, также требует отдельных расчетов;

• Прямоугольная или квадратная форма поперечного сечения дымовых каналов, в сочетании с неровными и шероховатыми внутренними стенками, создают значительное сопротивление движению дымовых газов , поэтому сечение таких дымоходов следует подбирать с небольшим запасом;
• Отсутствие дополнительной теплоизоляции может привести к образованию конденсата внутри дымохода , поэтому ее стенки должны иметь достаточную толщину для того, чтобы температура дымовых газов внутри не опускалась ниже точки выпадения росы.

1. Асбоцементные и керамические трубы продаются в готовом виде, и легко монтируются своими руками, поэтому их нередко применяют в строительстве частных домов для подключения газовых или твердотопливных котлов. Многих хозяев жилья привлекает их не очень невысокая цена, однако я хочу напомнить, что при монтаже дымохода из асбоцементных труб, нужно принимать во внимание следующие моменты:

• Асбоцементные трубы обладают высокой теплопроводностью и плохо сохраняют тепло дымовых газов , за счет чего внутри может образовываться конденсат, который быстро приведет к разрушению стенок;
• Чтобы этого не произошло, при монтаже асбоцементного дымохода важно правильно подобрать теплоизоляционный материал, и рассчитать его толщину таким образом, чтобы температура дымовых газов на выходе не опускалась ниже 110° C;
• При температурах выше 350° C, асбоцемент может растрескиваться и разрушаться , поэтому между входным патрубком дымохода и выходным патрубком котла, я советую установить дистанционную проставку из утепленной металлической трубы;
• Ее длину следует рассчитать таким образом, чтобы температура дымовых газов на входе в асбоцементную трубу не превышала 300-350° C;
• Асбоцементная труба, сама по себе обладает достаточной жесткостью. Несмотря на это, для лучшей теплоизоляции и защиты от механических повреждений, я рекомендую устанавливать такой дымоход внутри защитной рубашки из кирпичной кладки толщиной в полкирпича .

1. Металлические сэндвич трубы из нержавеющей стали, на мой взгляд, являются наиболее удачным вариантом домашнего дымохода, который одинаково хорошо подходит, как для массивной кирпичной плиты, так и для современного компактного отопительного котла. Они набираются из отдельных секций, поэтому позволяют своими руками изготовить наружный или внутренний дымоход практически любой конфигурации.

• Внутренняя гильза из жаростойкой нержавеющей стали имеет идеально гладкую поверхность и круглую форму поперечного сечения, поэтому создает минимальное аэродинамическое сопротивление потоку дымовых газов . По этой причине, внутренний диаметр дымового канала должен соответствовать минимальному значению расчетных характеристик;

• Утепленная металлическая сэндвич труба обладает хорошими теплоизоляционными свойствами , и не нуждается в дополнительном утеплении, поэтому теплотехнические расчеты, в данном случае, проводить не обязательно;
• При установке и сборке дымохода, каждую секцию нужно монтировать с таким расчетом, чтобы она крепилась к внутренней стене или фасаду здания как минимум в двух точках. При этом расстояние между монтажными кронштейнами должно составлять не более 1200 мм.

1. Сборные утепленные керамические дымоходы обладают похожими характеристиками, и также могут использоваться практически без ограничений, в сочетании с любыми типами печей, каминов или бытовых отопительных котлов.

• Они проектируются и производятся в заводских условиях, с соблюдением всех необходимых теплотехнических расчетов и требований правил противопожарной безопасности;
• Это дает возможность монтировать их в том виде, в котором они есть, не задумываясь о собственных дополнительных расчетах;
• Несмотря на это я хочу напомнить, что такой бутерброд из керамзитобетонных блоков, минераловатного утеплителя и вставки из керамической трубы, в сборе может иметь большой вес, поэтому для него также необходимо рассчитывать и изготавливать отдельный фундамент.

1. С недавнего времени на рынке строительных материалов начал появляться относительно новый вид полимерных дымоходов, более известный под торговым названием «Furan Flex». Он представляет собой гибкий армированный рукав, который устанавливается в существующий дымовой канал, а затем заполняется горячим паром под высоким давлением. Под действием давления и высокой температуры рукав распрямляется и полимеризуется, в результате чего полностью заполняет просвет дымового канала, и укрепляет изнутри стенки трубы.

• Монтаж такой полимерной вставки требует использования специального оборудования и строгого соблюдения технологических режимов, поэтому может быть выполнен исключительно квалифицированными специалистами;
• Исходя из этого, в данном случае я не рекомендую забивать себе голову сложными формулами, и доверить выполнение всех расчетов инженерам подрядной организации, которая будет выполнять монтаж.

Асбоцементная труба имеет шероховатую внутреннюю поверхность, которая способствует быстрому налипанию сажи и копоти. Со временем, нарастающий слой сажи уменьшает площадь внутреннего сечения и увеличивает аэродинамическое сопротивление дымового канала, поэтому я не рекомендую использовать такие трубы для печей и котлов на твердом и жидком топливе.

Момент 2. Расчет внутреннего диаметра дымовой трубы для твердотопливных печей и каминов

Чтобы выполнить правильный расчет тяги дымовой трубы, нужно, прежде всего, определить необходимую площадь внутреннего поперечного сечения. В данном разделе я расскажу, как это делается, на примере расчета сечения дымохода для отопительных печей и каминов на твердом топливе.

1. Прежде всего, нужно определить, какой объем дымовых газов будет вырабатываться при сжигании определенного вида топлива в печи за один час. Такой расчет выполняется по следующей формуле:

V газ = В * V топл * (1 + Т / 273) / 3600 , где

• V газ – объем дымового газа, который будет проходить по трубе за один час (м³/час);

• B – максимальная масса топлива, которая сгорает в течении одного часа в топке (кг);

• V топл – коэффициент объема дымовых газов, которые выделяются при сгорании определенного вида топлива (м³/кг).

• Эта величина определяется по специальным таблицам, и ее значение составляет: для сухих дров и кускового торфа – 10 м³/кг, для брикетированного бурого угля – 12 м³/кг, а для каменного угля и антрацита – 17 м³/кг;

• Т – температура дымовых газов на выходе из трубы (°C). При нормально утепленном дымоходе ее значение может составлять от 110 до 160°C.

1. Имея полученное значение суммарного объема газа, проходящего по трубе за единицу времени, несложно будет рассчитать необходимую площадь поперечного сечения канала дымохода. Она определяется как отношение полученного объема к скорости движения дымовых газов, и рассчитывается по следующей формуле:

S дым = V газ / W , где

• S дым – площадь поперечного сечения дымового канала (м²);
• V газ – объем дымовых газов за единицу времени, который мы получили в предыдущей формуле (м³/час);
• W – приведенная скорость восходящего движения газодымового потока внутри трубы (м/с). Здесь я должен сказать, что это величина условно-постоянная, и ее значение составляет 2 м/с.

1. Для того чтобы понимать, какой диаметр трубы нам понадобится для изготовления дымохода, исходя их полученного значения площади круга, нужно определить его диаметр. Для этого применяется следующая формула:

D = √ 4 * S дым / π , где

• D – внутренний диаметр круглой дымоходной трубы (м);
• S дым – площадь внутреннего сечения дымохода, полученная в предыдущих расчетах (м²)

Чтобы читателю было понятно, я предлагаю рассмотреть простой пример расчета дымовой трубы для печи-каменки, если известно, что во время протапливания, в ней за час сгорает 8 кг сухих дров, а температура дымовых газов на выходе составляет 140 °C.

1. По первой приведенной формуле определяем максимальный объем дыма, который может выделиться за один час горения 8 кг сухих дров: V газ = 8 * 10 * (1 + 140 / 273) / 3600 = 0,033 м³/час;
2. По второй формуле нужно вычислить необходимую площадь сечения дымового канала: S дым = 0,034 / 2 = 0,017 м²;
3. Последняя формула позволяет определить нужный диаметр трубы, исходя из известной площади ее поперечного сечения: D = √ 4 * 0,017 / 3,14 = 0,147 м;
4. Таким образом, мы определили, что для данной печи в баню понадобится дымовая труба с внутренним диаметром не менее 150 мм.

Если во время расчетов у вас получается не целое число, то я советую округлять его до целого значения в большую сторону, однако такие округления допускается проводить в разумных пределах, потому что в данном случае, очень большой диаметр — это не значит очень хорошо.

Момент 3. Расчет трубы дымохода для бытовых котлов

В этой статье я намеренно не стал приводить отдельных расчетов для бытовых твердотопливных и газовых котлов заводского изготовления, поскольку любая инструкция по применению котельного оборудования уже содержит всю необходимую техническую информацию.

Зная паспортную тепловую мощность вашего газового котла, диаметр дымохода несложно подобрать, в соответствии с заранее рассчитанными параметрами .

1. Для небольших отопительных котлов с максимальной тепловой мощностью не более 3,5 кВт, достаточно будет трубы с внутренним диаметром 140-150 мм;

1. Для бытового котельного оборудование средней мощности (от 3,5 до 5 кВт), потребуются дымовые трубы диаметром от 140 до 200 мм;
2. Если мощность отопительного котла составляет от 5 до 10 кВт, то для него нужно будет использовать трубы диаметром от 200 до 300 мм.

Если газовый котел оборудован встроенной турбиной для создания принудительной тяги, то диаметр выхлопной трубы может быть намного меньше приведенных выше значений. В таком случае, рекомендуемый размер трубы должен быть указан в техническом паспорте изделия.

Момент 4. Определение высоты трубы и места расположения на крыше

Сила естественной тяги во многом зависит от перепада высот между уровнем колосниковой решетки топливника в нижней части печи, и ветрозащитным дефлектором или устьем дымового канала в верхней части печной трубы.

Для того чтобы разогретые дымовые газы максимально эффективно расходовали свою энергию на создание естественной тяги, очень важно выполнить правильный расчет высоты дымовой трубы относительно колосниковой решетки, и относительно конька кровли.

1. Относительная высота печного дымохода, от уровня колосниковой решетки, до устья дымовой трубы, должна составлять не менее 5000 мм;

1. На жилых домах с эксплуатируемой плоской кровлей, устье дымовой трубы должно быть расположено, не менее чем на 500 мм выше, чем максимальная высота бокового парапета или ограждения крыши;
2. На домах с двухскатной или вальмовой наклонной крышей, устье дымохода должно быть расположено не ниже чем 500 мм от уровня конька кровли;
3. Если на наклонной крыше дымоход расположен на одном из скатов, на расстоянии не дальше чем 1500 мм от конька кровли, то он также должен возвышаться на 500 мм над уровнем конька;

1. В том случае, если это расстояние составляет от 1500 до 3000 мм, ветрозащитный дефлектор дымаря может быть расположен на уровне конька кровли;
2. На пологих наклонных крышах с маленьким углом наклона скатов, дымоход может располагаться на расстоянии более 3000 мм от конька. В таком случае, его оптимальная высота рассчитывается в соответствии с представленной схемой на рисунке ниже.

Неправильный выбор высоты трубы или расположения ее относительно конька крыши, при неблагоприятном направлении ветра может служить причиной образования обратной тяги. Такое явление очень опасно, поскольку оно может привести к выбросу горящих угольков и ядовитого угарного газа из поддувала или топливника в жилое помещение.

Заключение

Подводя итог, я хочу отметить, что при выборе материалов, размеров и конфигурации дымоходной трубы, прежде всего, следует исходить из максимальной тепловой мощности отопительного прибора. При этом также нужно учитывать свои финансовые возможности, и то, на какие виды топлива рассчитана ваша печь или отопительный котел.

Более подробно обо всех описанных видах дымоходов можно узнать из приложенного видео в этой статье, а если у вас возникнут какие либо вопросы или замечания, я предлагаю их обсудить в форме для комментариев.

14 сентября 2016г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!

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.