Разновидности дымоходов

На долговечность любой системы, устанавливаемой в частном доме или на предприятии, влияют строительные материалы, из которых она сконструирована. Дымоход для отопительной печи или котла должен выдерживать высокую температуру, воздействие влаги и кислот, образующихся при сгорании газа или иного топлива. Не меньшее значение имеет вес; после монтажа системы не должна возникнуть необходимость в укреплении несущих стен или фундамента.

Наиболее популярные материалы для обустройства дымохода — это:

  • нержавеющая сталь (легкая, стойкая к коррозии, со сроком службы 15-20 лет);
  • оцинкованная сталь (более чем бюджетный, но недолговечный вариант в силу быстрого износа цинкового покрытия);
  • алюминий (долговечный материал, но не особо прочный; обычно применяется лишь во внутренней отделке дымохода);
  • керамика (прочный и надежный, но достаточно тяжелый материал со сроком службы более 30 лет).

Для монтажа системы отвода газов также применяют эмалированные трубы, потому что они монтируются быстрее других, поскольку имеют встроенную систему теплоизоляции.

Зная свойства вышеперечисленных материалов, легко сделать вывод: лучшими из них являются нержавейка либо обычная толстостенная сталь, покрытая снаружи слоем нержавеющей.

Выполнять расчет дымохода для газового котла (или твердотопливного) следует на том этапе, когда определена конструкция устройства. Основные ее виды перечислены ниже:

  1. Сэндвич-дымоходы. Конструктивно представляют собой маленькую трубу, вложенную в большую. Между ними прокладывается утеплитель. Двойной металлический слой — залог надежности и долговечности.
  2. Коаксиальные дымоходы. Конструкция схожа с «сэндвичем», но между трубами нет утеплителя — в пространство подается уличный воздух. Наиболее часто коаксиальные дымоходы используются в газовых котлах закрытого типа. Выпускаются в удобных для сборки модулях.
  3. Кирпичные дымоходы. Самые тяжелые конструкции. Тяга может быть низкой из-за шероховатости внутренних стенок, кроме того высок риск скопления сажи и затруднения отвода газов. К тому же, кирпич хорошо впитывает влагу, из-за чего быстро разрушается.
  4. Асбестоцементные дымоходы. Изготавливаются из смеси асбеста и цемента. Такие конструкции пользуются популярностью в силу очевидной дешевизны, но даже при незначительном нагреве растрескиваются и выделяют вредные вещества.

Первые выводятся на улицу горизонтально, крепятся к наружным стенам. Легко монтируются, с их помощью несложно соблюсти правила пожарной безопасности. Недостатки — усиленное утепление труб и обязательная установка конденсатосборника.

Внутренние дымоходы выводятся наружу через потолочные перекрытия и крышу. Плюс — на втором и последующих этажах зимой будет сохраняться плюсовая температура за счет прохода через них нагретой газами трубы. Для помещений технического назначения — оптимальный вариант. Минус — необходимость обустройства проходных узлов для обеспечения требований пожарной безопасности.

Немаловажно знать и нормативные требования, относящиеся к обустройству дымохода. Ниже мы перечислим основные из них.

Двойной металлический слой в сэндвич-трубах — залог надежности и долговечности

Двойной металлический слой в сэндвич-трубах — залог надежности и долговечности.

Определение пропускной способности

Дымотводящие трубы сооружают из кирпича, железобетона, стеклопластика. Набирают популярность модульные дымоходы, изготавливаемые из нержавеющей стали и собирающиеся как конструктор из отдельных частей, подобранных по диаметру и высоте сооружаемой конструкции.

Расчет дымовой трубы: методика расчета тяги, высоты при естественной тяге, диаметра устья

В любом случае монтаж начинают после подготовки проекта и его одобрения соответствующими органами. В проектной документации должен быть представлен аэродинамический расчет дымовой трубы котельной, который в настоящее время выполняют с помощью автоматизированных программ.

Дымовая труба для котельной

Высота дымовой трубы для котельной зависит от количества топлива, сжигаемого в котлах за единицу времени

При выполнении расчетов определяется минимальная величина пропускной  способности сооружения дымоотведения, способная обеспечить нормальную работу котельной при эксплуатации оборудования на максимально возможной нагрузке. Если на данном этапе будет допущена ошибка в вычислениях, то в газовоздушном тракте или отопительном котле будут скапливаться газы.

Предлагаем ознакомиться:  Проход трубы через крышу как вывести печной дымоход сквозь потолок и перекрытия

Расчет аэродинамических показателей дает наглядное представление о возможном уровне производительности дутьевой и тяговой систем дымовой трубы. Инженерные вычисления высоты и диаметра будущего сооружения должны выполняться техническими специалистами, имеющими соответствующее профильное образование.

При проектировании дымовой трубы важно дать экологическое обоснование ее размеров, вычисленных с учетом расчета рассеивания в атмосфере выбросов вредных веществ, образующихся в результате сгорания топлива. Расчет высоты дымовой трубы котельной должен отвечать санитарным нормам, предъявляемым к коммерческим и заводским предприятиям.

  • метеорологический режим атмосферы в месте расположения котельной;
  • скорость потока воздушных масс;
  • особенности рельефа местности;
  • температура отводимых газов и др.

На что обратить внимание при выборе дымохода

Максимальная температура продуктов горения, проходящих через системы отведения, составляет 150-160° С. Эта характеристика актуальна для большинства дымоходов.

Формула

Большинство марок стали с легкостью выдержат температуру, но воздействие серных кислот, образующихся при сгорании газа, перенесут далеко не все. Химические соединения разъедают стенки кирпичных, металлических, асбестоцементных дымоходов. Рекомендуется отдать предпочтение продукции из кислотостойких марок.

Второй нюанс, о котором нужно знать — образование точки росы внутри дымохода. При прохождении воздуха через трубы со временем на внутренней их поверхности образуется конденсат. Из-за него затрудняется или останавливается процесс отвода дымовых газов.

Обычно такая проблема наблюдается у кирпичных дымоходов, внутренние стенки которых отличаются шероховатостью. Почти не появляется конденсат на дымоходах из нержавеющей стали. Так же редко — на керамических и асбестоцементных. Однако мы помним, что последние образуют вредные вещества при сгорании, поэтому не рассматриваем их в дальнейшем.

Оптимальная конструкция дымохода — «сэндвич». Наличие утеплителя между трубами выравнивает наружную и внутреннюю температуры. За счет этого образуется меньше конденсата.

Прежде, чем произвести расчет дымохода котлов, нужно еще определиться с типом самой отопительной системы. Рассмотрим на примере устройств, работающих на газе.

Варианты вывода дымохода газового котла

Наружный и внутренний варианты вывода дымохода газового котла.

Расчет дымоходов для отопительных котлов

От отопительного устройства напрямую зависит тип подбираемого дымохода, а также его эксплуатационные показатели. Все газовые котлы по конструкции делятся на две крупные группы:

  1. С горелками открытого типа. Достаточно громоздкие котлы, по размерам сопоставимые с камином и устанавливаемые на пол. Работающий прибор потребляет кислород из помещения. Для стабильного функционирования нужен постоянный качественный воздухообмен. Если воздуха в помещение попадает недостаточно, внутрь дома из котла просачивается углекислый газ, выделяемый по ходу горения.

    Для котлов с открытой горелкой рекомендуется использовать дымоход вертикального типа. Такая система под прямым углом выводится на участок крыши, под которым расположена котельная.

  2. С горелками закрытого типа. Подобные устройства ставят на компактных маломощных котлах (до 40 кВт). Горение топлива происходит в герметичной камере. Для такого котла оптимально подойдет дымоход коаксиального типа. Монтируется дымоход в горизонтальной плоскости.

Теперь пора изучить требования ГОСТов и СНиПов касаемо отопительного оборудования. С ними алгоритм расчета дымоходов для твердотопливных котлов, как и для газовых, станет чуть более понятным.

При установке дымоходных систем используется десяток формул, в которых учитываются:

  • физические процессы сгорания топлива (движение углекислого газа, температура снаружи и внутри трубы);
  • геометрические характеристики дома и котла (высота потолков, форма сечения выходного патрубка, площадь канала);
  • постоянные величины (например, ускорение свободного падения при расчете скорости движения газа или коэффициент гладкости труб, зависящий от материала).
Предлагаем ознакомиться:  Монтаж дымовой трубы своими руками: материалы и технология

Точные расчеты по всем невозможно выполнить самостоятельно. Лучше обратиться к специалистам, однако некоторые выводы можно получить, пойдя более дешевым и коротким путем.

Так, различают три способа монтажа дымохода в зависимости от удаленности его от конька крыши:

  1. Дымоход удален от конька более чем на 3 м. В данном случае высшая его точка может устанавливаться ниже уровня конька на угол, не превышающий 10°. Актуальное требование, если хочется сэкономить на элементах дымохода.
  2. Дымоход удален от конька на 1,5-3 м. Высота канала равняется высоте дома, т. е. конек и верхняя точка дымоотводящей системы расположены на одном уровне.
  3. Между дымоходом и коньком — менее 1,5 м. Высшая точка трубы располагается минимум на 50 см выше конька.

С длиной дымохода определились, остается вычислить достаточное сечение для трубы. Наиболее точно это делается по формуле F=(AxB)/4,19xC, где:

  • F — сечение (кв. м);
  • A — табличный коэффициент от 0,02 до 0,03;
  • В — мощность котла (кВт);
  • С — высота дымохода (м).

Полученное значение сопоставляют с табличным по СНиП 2.04.05-91 и при необходимости корректируют в большую сторону.

Если взять усредненные характеристики из упомянутого документа, мы получим рекомендованное округлое сечение диаметром 200 мм для трубы высотой 7 м, отводящей газ от котла мощностью 16 кВт, или диаметр 150 мм для котла на 32 кВт и отвода длиной 20 м.

Вы можете провести расчет дымохода для газового котла онлайн на сайте компании «Теплодар». Если известна конструкция отводящей системы и примерная схема ее реализации, вычисления займут меньше минуты.

Наши специалисты всегда готовы произвести необходимые расчеты, дать рекомендации по выбору элементов дымохода и озвучить точную их стоимость.

Обращаем ваше внимание, что от корректности произведенного расчета зависит здоровье людей, проживающих в доме. А с целью повышения пожарной безопасности рекомендуется немного завысить полученные значения. Помните, что уменьшение расчетного диаметра чревато запретом на эксплуатацию. Придется разобрать дымоход, все переделать и заплатить вдвойне.

Проектирование и монтаж системы дымоотведения можно делегировать профессионалам, но об уходе за ней придется думать вам. Не перегревайте газовые и твердотопливные котлы, не используйте их на максимальной мощности и чистите хотя бы раз в год. Тогда выбранный дымоход прослужит не одно десятилетие.

Расчеты прочности и устойчивости конструкции

Предписания для газовых котлов отличаются в зависимости от типа горелки. К дымоходным системам, устанавливаемым на котлах открытого типа, относятся следующие нормы и правила:

  • труба имеет не более 3 колен (45-90°);
  • используется только негорючий материал;
  • трубы обязательно защищаются теплоизоляцией;
  • предусматривается отверстие с заслонкой, через которое чистят дымоход;
  • высота и параметры сечения дымохода соответствуют требованиям, рекомендованным производителем котла;
  • в трубе имеется еще одно отверстие для сбора конденсата;
  • для защиты дымохода от попадания грязи, листьев и т. п. предусмотрен специальный зонтик.

Требования к дымоходам на котлах с закрытым воздухообменом:

  • диаметр выходного патрубка меньше диаметра самой трубы;
  • минимальное расстояние горизонтального дымохода от поверхности земли — 2 м;
  • труба дымохода расположена минимум в 2 метрах от окон, дверей, вентиляционных отверстий;
  • минимальное расстояние по вертикали от трубы до оконных проемов — 1 м;
  • рядом с трубой не должно находиться стен, заборов или иных преград ближе 1,5 м;
  • при обустройстве следует выдержать угол наклона трубы 6-12° для естественного удаления конденсата.
Предлагаем ознакомиться:  Угол крыши из шифера

Возможно, многим будет полезно узнать требования, касающиеся дымоходов для твердотопливных котлов:

  • допускается использовать один отводящий канал для двух отопительных устройств, если расстояние между ними не менее 750 мм;
  • трубы должны быть полностью герметичны;
  • оптимальный тип сечения — круглое;
  • идеально гладкие внутренние стенки (отделанные оцинковкой или нержавейкой).

Настало время перейти непосредственно к самим вычислениям.

Схема монтажа сэндвич-дымохода

Схема монтажа сэндвич-дымохода.

На тягу влияет не только высота, но и диаметр дымовой трубы котельной, величина которого зависит от количества топлива, сжигаемого за единицу времени.

В зависимости от габаритов дымоотводящего сооружения производится расчет фундамента, а именно определяется:

  • его конструкция;
  • необходимая глубина заложения;
  • достаточная площадь подошвы и пр.

Диапазон диаметров дымовых труб, сооружаемых из кирпича и железобетона, варьируется в пределах 1,2 м-9,6 м. Надо отметить, что минимальный диаметр железобетонных труб составляет 3,6 м.

Как обеспечить эффективную молниезащиту?

Объем работы, необходимый для проведения молниезащиты котельной, определяется нормативно-правовым документом РД 34.21.122-87. Выбор оптимального варианта молниезащиты сооружения зависит от конструкции дымовой трубы, а также от материала ее изготовления.

На неметаллические дымовые трубы устанавливают метровые стержневые молниеприемники, количество которых зависит от высоты сооружения. Одного молниеприемника достаточно для трубы, высотой 15-50 м, двух – для сооружения, высотой 50-150 м, трех – для объекта, превышающей отметку в 150 м. В последнем случае молниезащита дымовой трубы котельной  может быть выполнена в виде стального кольца, укладываемого по ее верхнему торцу.

Схема заземления

Можно использовать активный молниеприемник, но если у вас металлический дымоход, то достаточно грамотно его заземлить и этого хватит

В конструкциях, изготовленных из железобетона, в качестве токоотводов выступают стержни арматуры, которые соединяют в самой верхней части конструкции с помощью сварки или скрутки. Металлические трубы сами являются молниепремниками, потому в установке дополнительных элементов молниезащиты не нуждаются.

Во всех случаях несущую  конструкцию дымоотводящего сооружения соединяют с заземлителем молниезащиты с помощью токоотвода, выполненного из круглой стали, диаметр которой составляет 12 мм.

https://www.youtube.com/watch?v=f2rClF3ktAE

Как видите, расчет габаритов дымовой трубы, а также проектирование элементов ее молниезащиты является сложной задачей, решение которой лучше доверить специализированным фирмам. Монтаж сооружения ведется в соответствии с проектом и принимается в эксплуатацию комиссией, в которую обязательно входит представитель компании, разрабатывающей проект сооружения.