Функциональность дымохода

Именно от высоты трубы и материала, используемого для её устройства, зависит:

  • качество сжигания топлива;
  • образование хорошей тяги, которая напрямую зависит от высоты трубы;
  • насколько быстро прогреваются стенки трубы — быстрый прогрев ведет к устранению конденсата, который не успевает образоваться при хорошей тяге.

На тягу влияет и качество материала. При устройстве кирпичных дымоходов необходимо делать внутреннюю поверхность как можно более гладкой, чтобы  исключить возможность оседания большого количества сажи и копоти.

Для отделки трубы внутри не рекомендуется использовать глинистый раствор, поскольку глина является плохим проводником тепла, что влечет за собой образование конденсата и уменьшение тяги.

Как видите, все очень тесно связано между собой в устройстве дымоходных труб, но главной определяющей хорошей функциональности печей каминов или отопительных котлов все же служит оптимальная высота дымоходной трубы.

Расчет параметров дымовой трубы в частном доме

Составление проектной документации дымовых труб промышленного назначения сопровождается поэтапным выполнением сложных расчетов.

На этом этапе проектирования определяется минимальные показатели пропускной способности конструкции. Этот параметр должен иметь такое значение, которое позволяет беспрепятственно проходить и удаляться в атмосферу продуктам сгорания топлива при работе котельной с максимальными нагрузками.

Неправильные расчеты пропускной способности могут спровоцировать скопление газов в каком-либо котле или в тракте.

Аэродинамические расчеты дымовой трубы, выполненные на профессиональном уровне, позволяют дать объективную оценку эффективности дутьевой, тяговой системы, перепадам давления в воздушном и газовом тракте.

Результатом проведенных расчетов становятся профессиональной определение оптимальной высоты и диаметра дымовой трубы, а также наиболее выгодные параметры отдельных участков и элементов на газо-воздушном тракте.

Для расчета нужно определить такие параметры:

  1. Длина. Первым делом вам необходимо обязательно определить максимальную высоту здания, сколько метров до конька крыши в том самом месте, где предполагается выход будущей трубы. Потому что от длины будут зависеть одни из самых важных характеристик будущей системы. Учитывайте тот факт, что слишком высокие каналы попросту будут «съедать» тягу, в итоге к источнику тепла будет она добираться с меньшей скоростью, а значит гореть ваша печь, будет намного хуже. Кроме того, «страшны» и слишком низкие дымоходы по отношению к кровле, об этом подробней будет ниже.
  2. Диаметр дымохода (сечение). Что касается данного параметра, то здесь нужно учитывать не столько сами размеры, сколько первоначально форму самой трубы. Не забывайте важное условие, если вы хотите получить качественную дымоходную систему, работающую по всем правилам, то труба должна быть цилиндрическая. То, есть стенки обязательно делайте круглыми, чтобы сажа и копоть меньше задерживалась в канале. Тем самым, вы отталкиваете момент . Что касается размера (диаметра), то его выбирать нужно исходя из сечения главного выходящего патрубка печи либо котла. Использовать трубы с диаметром больше или меньше патрубка, не рекомендуется. Высокая вероятность разгерметизации.

Причинами для того, чтобы правильно произвести расчет дымоотхода являются:

  1. Правильный расчет увеличивает коэффициент полезных действий прибора, который отапливает дом. При верном расчете такие приборы очень быстро отдают тепловую энергию, а затраты на топливо расходуются минимально.
  2. Главная причина – это обеспечить безопасную эксплуатацию отопительных приборов для человека. При неверном расчете высоты дымовой трубы вредные вещества могут попадать в жилище и наносить вред здоровью проживающих людей. Чтобы этого не случилось необходимо обеспечить дымоход оптимальной тягой.
  3. Противопожарная безопасность. Газы, которые должны остыть в канале дымохода при неверном расчете высоты трубы не смогут остыть до нужной температуры. Этот фактор в несколько раз увеличивает пожароопасную эксплуатацию оборудования.

Какой должна быть высота трубы относительно конька крыши

В соответствии со СНиПом 02. 04. 05 – 91 параметры должны быть следующими:

  1. Самая маленькая высота канала для дымоотведения, начиная от колосника и заканчивая оголовком должна быть не меньше 5 метров.
  2. Максимальная же высота равняется шести метрам.

Давайте разберем формулу по пунктам, так как именно в соответствии с ней определяются основные значения, которые оказывают влияние на высоту дымовой трубы.

  1. «А» — обозначает погодные параметры, которые окружают дом. Северные районы используют коэффициент 160, другие же могут использовать значение из инструкции к отопительному оборудованию.
  2. « » — этот параметр означает, сколько веществ проходит через дымоотвод за определенное время. Этот параметр указан в инструкции к оборудованию.
  3. « » — с какой скоростью оседают частицы, которые образуются в процессе работы оборудования. Зола, которая образуется при сгорании дров, равняется 25. Если же используется электрический прибор для отопления в помещениях, то этот параметр равен единице.
  4. «Спдкi» и «Сфi» — эти параметры означают концентрацию веществ в газах, которые нужно удалить. Их данные необходимо взять из инструкции к оборудованию.
  5. «V» — количество газа, который выводится при эксплуатации отопительного оборудования.
  6. «Т» — обозначает разницу между двумя видами температур – поступательной и выходящей.

Лучшим вариантом для правильного расчёта будет обращение к специалистам, так как расчеты по выше указанной формуле достаточно сложны.

расчет высоты дымовой трубы

Чтобы определить параметры бытовой дымовой трубы, сложные расчеты не нужны

Чтобы определиться с параметрами дымовой трубы бытовой котельной нет необходимости производить серьезные вычисления. Достаточно воспользоваться упрощенной схемой расчетов.

Остальные параметры для всех бытовых конструкций примерно одинаковы:

  1. температура газов на входе в трубу – 150/200º;
  2. скорость их в дымоходе — не меньше 2 м/сек.;
  3. высота бытовой дымовой трубы, по СНиП, должна составлять не меньше 5м от колосника;
  4. естественный напор газов на 1м — не меньше 4 Па (или 0.4ммН2О)

Чтобы узнать величину самотяги, стоит учесть, что это: разность плотностей, которую имеет воздух и дымовой газ, помноженные на высоту сооружения.

Иными словами: расчет диаметра дымовой трубы зависит от количества, сжигаемого за час топлива.

F = π∙d²/4, в м²

dт = √4∙B∙V∙(1 t/273)/π∙ω∙3600, в метрах.Пример расчета трубы, находим нужный диаметр

Приведем конкретный пример, как производится расчет дымовых труб бытового назначения.

Пусть это будет металлическая изолированная труба.

  1. Допустим, что на колоснике топки сжигается 10 кг дров в час, имеющих влажность в 25%.
  2. Тогда объем газов (V) при нормальных условиях (учитывая коэффициент избытка воздуха), нужных для горения — 10 м³/кг.
  3. Температура на входе в трубу равна 150º.
  4. Следовательно, Vг = (10∙10∙1.55)/3600. Произведя вычисления, получим объем газов, в 0.043 м³/сек.
  5. Приняв скорость газов за 2м/сек., вычисляем диаметр трубы для дымохода:
    d² = (4∙0.043)/3,14∙2, получаем значение 0,027.
  6.  Подставляем все цифры в формулу dт = √4∙0.34∙0.043∙(1 150/273)/3.14∙10∙3600. Сделав вычисления, получим необходимый диаметр в 0.165 м.
  1. Определим, как охлаждается газ на 1 м сооружения. Зная, что сжигается 10 кг дров в час, производим расчет мощности: Q =10∙3300∙1.16, получаем цифру 38.28 кВт.
  2. Тепловой коэффициент для нашей трубы равен 0.34.Значит, на один ее метр потери составят: 0.34:0.196=1,73º.
  3. Поэтому, на выходе из 3 метрового ствола (из общих 5 м отнимаем 2 м печи)
    температура газов: 150-(1.73∙3)=144,8º.
  4. Значение самотяги при определении плотности воздуха, в нормальных условиях
    при 0º = 1.2932, при 144,8º = 0.8452. Производим вычисления: 3∙(1.2932-0.8452). Получаем значение естественного напора газов, равное 1,34 ммН2О. Этого волне достаточно для нормальной эксплуатации трубы.

Как вы могли убедиться, расчет трубы дымовой бытового назначения не так уж и сложен, как могло бы показаться.

Когда может потребоваться рассчитать сечение дымохода

Допустим, у нас имеется камин. Портал которого имеет в высоту 8 кладок, а в ширину 3 кладки. Это в сантиметрах получается примерно 75 х 58 см. При этом размер канала равен по площади как раз кирпичу. Что составляет 12,8 х 25,8 см

Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения

Мы обращаем внимание, что габариты могут быть различны у изделий отдельных заводов, поэтому данные уточните перед кладкой, рассмотрев досконально порядовку и взяв реальные размеры. Теперь займемся математикой:

  1. Буквой Fобозначается площадь портала камина, она равна 75 х 58 = 4350 квадратных сантиметров.
  2. Малой буквой fобозначается площадь сечения дымохода, имеется в виду его внутренняя проходная часть. Это составит 12,8 х 25,8 = 330,24 квадратных сантиметра.

Берем отношение F/f = 7,6%. Теперь смотрим по графику, что у нас получается…  Из рисунка видно, что прямоугольный дымоход в этих условиях не будет работоспособен, то есть необходимо выбрать круглый дымоход такого же сечения, причем высота трубы должна быть не ниже 17-ти метров. Великовато для частного коттеджа?

Тогда сделайте площадь дымохода чуть больше, чтобы процент уместился в расчетную высоту или замените круглым сечением. Дымоходы диаметром 80 мм, например, имеют площадь 50,24 квадратных сантиметра, этого будет маловато. Тогда лучше исходить из обратного условия минимально необходимого диаметра. Его легко найдем из заданной высоты. (См. также: Изготовление каминов своими руками)

D= √4 х f / П = √4 х 370 / 3,14 = 21,7 см.

Вот так можно рассчитать сечение дымохода в зависимости от размера портала. Брать лучше с запасом. И здесь вот какой еще момент. В качестве дымоходов используются следующие материалы:

  1. Стекло.
  2. Керамика.
  3. Сталь.
  4. Асбоцемент.

Из кирпича сложить круглый дымоход будет сложновато. В этом свете выбирайте подходящий материал, но учтите, что при сжигании в топке газа или дизельного топлива, следует отбросить в сторону асбоцемент, а стеклянные дымоходы стоят очень дорого. В этом случае следует отдавать предпочтение стали, которая устойчива к воздействию агрессивных сред. (См. также: )

Чтобы определить оптимальную форму дымохода, необходимо понимать принцип его работы. Дело в том, что его стенки нагреваются неравномерно, в связи с чем дым, поднимаясь вверх, закручивается по центральной оси. Исходя из этого, легко предположить, что наиболее подходящей формой дымохода является цилиндрическая.

При использовании дымоходов с прямоугольным сечением будут неизбежно возникать завихрения, служащие препятствием для нормальной тяги, а иногда даже появляется . При этом, чем больше скорость самой тяги, тем более сильные образуются завихрения, и тем хуже протекает процесс продвижения газов. Этот нюанс необходимо учитывать, когда производится расчет тяги дымохода, поскольку в принципе прямоугольная форма допустима, но только для тех отопительных приборов, для работы которых не требуется сильной тяги.

Более того, у таких дымоходов есть и свой плюс – они дольше сохраняют тепло, чем цилиндрические трубы, поэтому при правильном устройстве для традиционных печей и каминов прямоугольные дымоходы являются наилучшим выбором. В то же время для современных отопительных котлов, работающих по принципу «стоп-старт» целесообразно устанавливать цилиндрические трубы.

При использовании подобных котлов экономия достигается за счет более быстрого прогрева системы до нужной температуры, поскольку после этого они переходят в режим ожидания. А более быстрый прогрев обеспечивается благодаря сильной тяге, которая возможна как раз в случае применения цилиндрических дымоходов.

Обычно задача стоит перед проектной организацией, которая трудится над заказом печи, камина или другого схожего прибора. Но в этом случае чаще всего имеется готовый набор порядовок. Более того, такие схемы любой может найти в интернете. Например, один печник из Ижевска выложил на Ютуб длинное поучающее видео, где подробно описывает все свои действия.

  • порядовка печи;
  • порядовка камина;
  • порядовка барбекю и все в том же духе.

Специалисты не рекомендуют простукивать керамический кирпич дополнительно для того, чтобы он встал на место. В процессе простукивания происходит образование воздушного пространства, влияющего на тягу дымового газа. Если требуется уложить 4-6 рядов кирпичей изнутри трубы, то кладка дымохода из кирпича протирается влажной тряпкой, а все швы затираются. Шов кладки обычно составляет в горизонтальном направлении 0,5 см, а по вертикали — 1 см.

Форма кирпичного дымохода для металлической печи или камина влияет на уровень гидравлического сопротивления в трубе, поэтому ее поперечное сечение может быть в виде прямоугольника или квадрата. Оптимальный вариант представляет собой круглая форма дымохода, но выложить его из кирпича своими руками довольно трудно.

Печная труба не должна иметь повороты и наклоны, поскольку эти виды элементов приводят к созданию дополнительного сопротивления воздуха. Если нельзя обойтись без поворота, его несложно оборудовать под углом 60 °. Кладка трубы предполагает обустройство оголовника, выполняемого в 1 кирпич. Выкладка верхней части осуществляется на цементно-песчаный раствор.

От выбора сечения должен зависеть уровень теплоотдачи печи или камина. Сечение может находиться в пределах 260х260 мм. К примеру, если выбранное сечение составляет 130х130 мм, то теплоотдача равна 3,5 кВт, а при сечении 130х250 мм — более 3,5 кВт. Выбирать очень большое сечение трубы для котла, печи или камина не следует, поскольку при этом теряется эффективность отопления, что приводит к уменьшению теплоотдачи.

Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения

Различают следующие виды печных труб:

  1. Насадные трубы кирпичные — это массивные объекты, опирающиеся на кладку печки, выкладывать их требуется толщиной не менее, чем в полкирпича.
  2. Коренные трубы — это отдельностоящие конструкции в виде стояков, выполнять их следует из асбестоцементной трубы диаметром 15-20 см.
  3. Сборные трубы — это отдельные блоки, изготовленные из жаропрочного бетона.
  4. Стеновые трубы — это конструкции, смонтированные в капитальной несущей стене, что позволяет экономить пространство в комнате.

https://www.youtube.com/watch?v=YK8P7vyiWD0

Печная труба, встраиваемая в несущую стену, должна располагаться в самом доме. Специалисты не рекомендуют производить установку дымоходов в наружных стенах, поскольку воздух с улицы будет вызывать охлаждение дымового газа, а также понижать тягу. В результате это приведет к образованию конденсата внутри канала.

Получение высокого КПД от печи, имеющей такой тип трубы, не является возможным. Если иной способ расположения стеновой печной трубы не предусмотрен, проводятся соответствующие виды работ по обустройству пилястра с выступом, выходящим вовнутрь помещения. Монтаж осуществляется с выдержкой требуемых расстояний от дымохода до наружной стены:

  • 2,5 кирпича (от 20 до 30 — 650 мм);
  • 2,0 кирпича (от 20 и выше — 510 мм);
  • 1,5 кирпича (от 20 и ниже — 380 мм).

Расположение печной трубы определяется строго по вертикали без отступов внутри. При наличии увода в конструкции, его размеры не должны быть больше 1 м. Кирпичная труба зачастую имеет внутри сечение, составляющее не меньше 140х140 мм. Нормальная тяга дымовой трубы достигается за счет высоты трубы, равной не менее 5 м. Если она меньше 5 м, тяга обеспечивается с помощью дефлектора-диффузора.

Оборудовав свой дом печным и каминным отоплением, следует монтировать 2 дымохода. Разная тяга одного из очагов способна привести к задымлению. В деревянном доме в местах, где есть примыкающая печная труба из кирпича, предусматривается утолщение в 1-1,5 кирпича. Легковозгораемая конструкция возле печной трубы должна быть закрыта от нее асбестоцементными либо металлическими листами.

Предлагаем ознакомиться:  Печная труба на крыше: установка, вывод через крышу дома, как правильно закрепить, вывести, монтаж

Труба, исключающая занос дымохода снегом, должна располагаться выше кровли на 0,5 м. Для предохранения торца оголовка трубы применяется металлический колпак или окантовка из стального листа. На участке выхода печного дымохода монтируется узел прохода через кровлю, позволяющий исключить распространение влаги на чердаке. Узел прохода можно оборудовать из листа стали самостоятельно.

Влияние диаметра на высоту трубы

По СНиПу 2. 04. 05, в сборнике правил 7. 13130. 2009 и нормативах 41 – 01 – 2003, а также в инструкциях производителей отопительных печей, а так же какой формы крыша можно определить высоту дымоотвода.

Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Нормы высот дымоходов над крышей

Например:

  1. Плоская крыша. Если нет ограждений и других различных устройств, то высота, возводимой дымовой трубы начинается от 1,2 метров. Если же есть защитное оборудование, то расчёт этого параметра должен основываться на увеличении максимальной длины до 100 сантиметров. При наличии на кровле крыши вентиляции, то высота дымоотвода должна превышать трубу вентиляции на 0,5 метра. Расположены они должны быть на расстоянии не менее 5 – 5,5 метров друг от друга.
Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Высота трубы при удалении от конька на расстояние более трех метров
  1. Скатная крыша. Здесь параметры определяются из того, где находится дымоотведение, а точнее как далеко она расположена от конька. Например, труба отопительного устройства расположена в 150 сантиметрах от конька, то высота ее минимум 0,5 метра. Если же расстояние варьируется от 150 до 300 сантиметров, то высота дымоотвода должна быть равна по высоте с крышей. Удаленность дальше чем на 300 сантиметров, то в этом случае угол наклона между линией конька по горизонту и вершиной трубы должен быть равен десяти градусам.
Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Высота дымохода при удалении от конька от 1,5 до 3 метров

При расчете также не забудьте учесть:

  1. Наличие деревьев и иных построек.
  2. Если отопление устанавливается в пристрое к жилому дому.

Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения

Здесь может образоваться «зона ветреного подпора», а в ее владениях тяги, которая необходимо для хорошей работы оборудования не существует.

Для того чтобы обеспечить такую тягу, необходимо поднять трубу дымоотведения еще на полметра минимум.

Как понятно из выше сказанного, работа любого обогревательного оборудования заключатся в том, что для образования хорошей тяги теплый воздух должен остывать постепенно, то есть чем ближе к концу дымохода, тем воздух холоднее. Если же диаметр трубы слишком большой для дымохода, то и сечения внутри нее тоже, то остывание теплого воздуха происходит в разы быстрее.

В такой ситуации может помочь, если высоту сделать выше, путем уменьшения сечений. Тогда моет образоваться достаточно сильная тяга, ведущая к уменьшению коэффициента полезного действия прибора отопления. Но нужно учесть, что ток воздуха увеличивается резко и прибор нагревается плохо. В итоге на обогрев будет затрачено больше топлива и времени на обогрев помещений.

Давайте рассмотрим еще один вариант, который используется часто и является ошибочным. Многие строители не профессионалы считают, что если дымовую трубу сделать высокой, а размер сечений внутри нее уменьшить, то тяга улучшиться. Это не так! Здесь происходит все наоборот. Возможно даже такое, что дым из трубы начнет попадать в жилое пространство дома. В итоге помещения будут наполнены угарным газом, который приведет к плачевным последствиям.

По рекомендациям специалистов идеальным будет, если сечение трубы будет одинаковым с размером отверстия поддувала.

Определенные расчёты требуются при строительстве любой дымовой трубы.  Отличным месторасположением принято считать наибольшее сближение к коньку крыши. Таким образом, обеспечивается трубы нужные по длине и минимальные траты на её строительство. Но есть и случаи, которые либо невозможны, либо просто не целесообразны. Ниже представлено два метода по расчеты высоты дымовой трубы, если ее удалить на определенное расстояние от конька.

  1. Промежуток между трубой и коньком менее или равен 150 сантиметрам, то сделать нужно так:
  • На схематичном плане крыши (масштаб может быть любым) на месте, откуда выходит труба следует начертить параллельную прямую по отношению к горизонту.
  • Далее на этой же схеме, в месте, где труба и крыша пересекаются, отмеряют 50 сантиметров и уже через эту точку чертят контур горизонтально. Именно в этом месте должна начинаться внешняя часть дымовой трубы.
Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Влияние расстояния между коньком и трубой на тягу
  1. Если промежуток более 150, но меньше 300 сантиметров, то расчет достаточно прост. На чертеже крыши рисуют линию горизонтальную к верху конька. Она покажет самую меньшую длину участка снаружи для дымохода.
  2. Для того чтобы рассчитать высоту дымовой трубы, если она расположена на промежутке больше 300 сантиметров, то можно воспользоваться либо графическим, либо математическим способом расчёта.

В настоящее время самыми популярными считаются трубы по удалению дыма из следующих материалов:

  1. Кирпич.
  2. Сталь.
  3. Сталь плюс сэндвич – панели.
  4. Гофрированная сталь.
  5. Керамика.
  6. Асбест с цементом.
  7. Полимерный материал.

Кирпичные дымоходы

Дымоотводные трубы из этого материала до недавних пор были весьма популярны. Кирпич в их строительстве применялся с давних пор. Обязательным условием для возведения дымохода из этого материала является то, что кирпич должен быть полнотелым, а каналы должны располагаться в самой кирпичной кладке.

К положительным свойствам относятся:

  1. Прочность с механической точки зрения;
  2. Кирпич отдает тепло довольно длительное время.
  3. При соблюдении необходимых требований по пожарной безопасности, дымоход из этого материала можно отнести к безопасным.
Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Кирпичная труба

К отрицательным качествам специалисты относят:

  1. Так как кирпич прямоугольной формы, то дым может задерживаться в углах трубы.
  2. Шероховатая внешняя поверхность, также оказывают влияние на скорость удаления дыма из отопительного прибора.
  3. Глина, которая применяется для производства кирпича, имеет пористую структуру. В результате они подвержены к внутреннему разрушению, так как время о времени на стенках дымохода оседает конденсат.
  4. Кирпичная кладка – это весьма массивна конструкция, которая требует дополнительной укладки фундамента.
  5. Для строительства дымохода из кирпича требуется много сил и времени.
  6. Сложны в уходе и ремонте.
  7. Для проверки канала трубы дымоотведения применяется дополнительные приборы освещения.

Сталь применяется в изготовлении следующих видов труб: модульных, стальных одноконтурных дымоходов. Это конструкции, которые собираются из отдельных частей, как конструктор. Самым лучшим материалом для изготовления такой дымовой трубы признана сталь с повышенной жаропрочностью, кислостойкостью, а также «нержавейка». Толщина стального листа варьируется от 0,6 до 1 миллиметра.  Но, к сожалению, эти дымовые трубы быстро выходят из строя.

Плюсы модульного стального одноконтурного дымохода.

  1. Имеет круглое сечение.
  2. Внутри поверхность гладкая.
  3. Стоит не дорого.
  4. Очень легко монтируется.
  5. Легко произвести ремонтные работы.
  6. Отлично борется с коррозией.

К основным минусам можно отнести:

  1. В таких конструкциях отсутствует теплоизоляционный материал, поэтому газы в такой дымовой трубе быстро остывают.
  2. Не большой срок эксплуатации в среднем около 12 лет.

Стальной дымоход из гофры называется так, потому что это очень гибкая труба, изготовленная из тончайшей ленты стали. Его применяют для гидроизоляции в дымоходах их керамического кирпича, то есть отделка труб этим материалом происходит внутри. Стоимость их достаточно высока.

Это сравнительно новый материал, но он уже завоевал свою долю рынка и получил признание от строителей. Такой дымоход обычно включает в себя три основных части:

  1. Дымовая труба из огнеупорных видов керамики.
  2. Теплоизоляция (негорючий утеплитель).
  3. Внешний короб для защиты. Состоит из ячеистых бетонных блоков.

В использовании и эксплуатации больше положительных характеритик:

  1. Сечение только круглое.
  2. Гладкая поверхность внутри.
  3. Огнеупорный материал.
  4. Отличная теплоизоляция и герметичность.
  5. Простой монтаж.
  6. Надежен и долговечен.

Что касается минуса. Он единственный – стоит очень дорого.

Применяется только для тех отопительных приборов, нагревание которых не превышает 300 градусов Цельсия. Такое ограничение напрямую связано с тем, что материал, из которого изготавливаются такие трубы, имеет невысокую огнестойкость.

Основных плюсов всего четыре:

  1. Весит немного.
  2. Обладает круглыми сечениями.
  3. Прост в строительстве.
  4. Стоит недорого.

К минусам можно отнести:

  1. Невысокая устойчивость к теплу.
  2. Довольно хрупкий материал.
  3. Нет утепления.
  4. При исполнении поворотов в конструкции очень нелегко монтировать.
  5. Материал имеет пористую структуру.
  6. Требует постоянной прочистки.

В основном применяется для ремонта и создания дополнительной гидроизоляции старых дымоходов. По жаростойкости не высокая. Так что применение ограничивается, только  тем отопительным оборудованием, которое обладает низкой температурой.

расчет дымовой трубы

К положительным свойствам можно отнести:

  1. Эластичность.
  2. Весит немного.
  3. Прост в строительстве и установке.
  4. По сроку службы – износостойкий материал .
  5. Стоит недорого.

К отрицательным характеристикам относится:

  1. Низкая жаропрочность.
  2. Низкая устойчивость по отношению к механическим повреждениям.

При эксплуатации дымовых труб, стоит избегать:

  1. Производить сушку каких – либо предметов.
  2. Производить чистку от копоти путем выжигания.
  3. Нарушать правила эксплуатации, предусмотренных в документации оборудования. Каждый агрегат по отоплению имеет инструкции по дальнейшей эксплуатации дымовых.
  4. Категорически нельзя применять хлорсодержащие вещества.
  5. Также стоит избегать близкого хранения от отопительного оборудования и его составляющих веществ, которые легко воспламеняются.
  6. Применять в качестве топлива бытовую химию, сор в виде строительных материалов.
  7. Для лучшего функционирования в дымоход устанавливаются дымогенераторы.
Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Пожарная безопасность

От возгорания лучше всего обернуть трубу дымохода. Сделать в настоящее время, достаточно просто, так как ассортимент таких материалов велик.

Какой высоты должен быть дымоход? Этот параметр регламентируется СНиП 2.04.05-91 (с оригиналом документа можно познакомиться здесь).

Согласно данному документу:

  • минимальная высота дымоотводящего канала от колосника до оголовка составляет 5 м;
  • оптимальная высота – 6 м.

Как рассчитать высоту дымохода? Специалисты рекомендуют пользоваться следующей формулой.

Как самостоятельно вычислить высоту дымового канала

Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения

Исходя из представленной формулы, можно определить параметры, которые существенно влияют на высоту дымоотводящей трубы:

  • метеорологические условия окружающей местности (параметр А). Для северных районов значение коэффициента принимается равным 160. Для других районов значение можно найти в описательных документах;
  • масса вещества, проходящего через трубы за единицу времени (Мi). Данные можно определить на основании документации, прилагаемой к отопительному оборудованию;
  • скорость оседания частиц, образующихся в результате горения (F). Для золы при дровяном отоплении данный коэффициент принимается равным 25, а при использовании электрического нагревательного прибора F=1;
  • концентрация различных веществ в газе, который следует вывести (Спдкi и Сфi). Показатели берутся из описательной характеристики отопительного оборудования;
  • объем выводящего газа (V);
  • разница между температурой поступающего воздуха и выходящего из трубы (Т).

Методика самостоятельного расчета

Тип конечного элемента определяется его геометрической формой, правилами, определяющими зависимость между перемещениями узлов конечного элемента и узлов системы, физическим законом, определяющим зависимость между внутренними усилиями и внутренними перемещениями, и набором параметров (жесткостей), входящих в описание этого закона и др.

Узел в расчетной схеме метода перемещений представляется в виде абсолютно жесткого тела исчезающе малых размеров. Положение узла в пространстве при деформациях системы определяется координатами центра и углами поворота трех осей, жестко связанных с узлом. Узел представлен как объект, обладающий шестью степенями свободы — тремя линейными смещениями и тремя углами поворота.

Все узлы и элементы расчетной схемы нумеруются. Номера, присвоенные им, следует трактовать только, как имена, которые позволяют делать необходимые ссылки.

Основная система метода перемещений выбирается путем наложения в каждом узле всех связей, запрещающих любые узловые перемещения. Условия равенства нулю усилий в этих связях представляют собой разрешающие уравнения равновесия, а смещения указанных связей — основные неизвестные метода перемещений.

1 — линейное перемещение вдоль оси X;

2 — линейное перемещение вдоль оси Y;

3 — линейное перемещение вдоль оси Z;

4 — угол поворота с вектором вдоль оси X (поворот вокруг оси X);

5 — угол поворота с вектором вдоль оси Y (поворот вокруг оси Y);

6 — угол поворота с вектором вдоль оси Z (поворот вокруг оси Z).

Нумерация перемещений в узле (степеней свободы), представленная выше, используется далее всюду без специальных оговорок, а также используются соответственно обозначения X, Y, Z, UX, UY и UZ для обозначения величин соответствующих линейных перемещений и углов поворота.

В соответствии с идеологией метода конечных элементов, истинная форма поля перемещений внутри элемента (за исключением элементов стержневого типа) приближенно представлена различными упрощенными зависимостями. При этом погрешность в определении напряжений и деформаций имеет порядок (h/L) k, где h — максимальный шаг сетки;

Конструкция должна быть рассчитана на статические и динамические загружения.

пульсация ветрового потока по  СНиП 2.01.07-85* — 6 форм

В динамическом нагружении «Пульсация ветрового потока по  СНиП 2.01.07-85*» выполняется расчет по методике, в которой давление ветра на сооружение рассматривается как сумма статической и пульсационной составляющих ветровой нагрузки. Последняя есть случайная функция времени, обусловленная случайной скоростью пульсаций.

из которой видно, что колебания совершаются вокруг смещенного состояния равновесия, соответствующего статической (средней) компоненте нагружения. В результатах расчета представляются отдельные составляющие динамической реакции Xid и суммарное значение статической и всех динамических компонент. При этом знак динамической добавки принимается таким же, как и у компоненты X c.

Способы расчетов

Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Графический метод расчёта

По проектам дымовые трубы могут быть рассчитаны и изображены при учете следующих расчётов. Порядок при этом способе следующий:

  1. Возьмите удобный по размеру, чистый лист бумаги и нарисуйте на нем схему вашего дома. Дымовые трубы с чертежами будут расположены дальше.
  2. Далее на нем прочертите одну линию, которая расположена на коньке крыши, а вторую – там, где предполагаете поместить дымоотводную трубу.
  3. Теперь соедините оба контура в вершине конька, а после новой горизонтальной прямой, которую только что получили при помощи угломера, отложите по направлению к низу дома угол равный десяти градусам. После, нужно соединить угол с основной прямой дымохода.
  4. Вы получили точку в пересечении, которая показывает, какая самая меньшая высота возможна.
  5. Теперь переходим к преобразованию, полученных расчетов. Теперь нужно проверить полученные параметры с требованиями по СНиПам.
  6. Если требуется корректировка, то место где должна выходить дымоотводная труба корректируется при помощи передвижения оси дымоотвода. Но только в горизонтальном направлении.

Чтобы проектирование системы отопления частного дома было идеальным, то следует учесть тот факт, что расчёт высоты дымовой трубы на основе конька крыши не даст полного результата. Здесь нужно учесть еще и дополнительные факторы, влияющие на расчёт:

  1. Сколько этажей в доме, какие строительные и отделочные материалы применялись в строительстве, а также планировка дома в целом.
  2. К какому виду относится дымоход.
  3. Насколько он удобен в строительстве и уходе.
  4. Сколько отопительных приборов подсоединено к дымоотводению.
Предлагаем ознакомиться:  Труба для бани: виды, какую выбрать и установка
Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Математический метод расчета

Если взять за основу математику при расчёте высоты, то процесс происходит следующим образом:

  1. Нужно опять же нарисовать план – схему дома, лучше взять масштаб 1 : 100, другими словами один метр равен одному сантиметру.
  2. Теперь измерьте расстояние от оси, где запланирован выход дымохода и серединой конька крыши.
  3. Проведите через центр конька прямую линию параллельную горизонту и при помощи транспортира отложите десяти градусный угол. Это именно тот размер угла, который указан в нормативах.
  4. В итоге у вас должен получиться треугольник, в котором один угол равен 90 градусам. А катеты обозначаются a, b и углом α.
  5. Основываясь на теорему Пифагора находим катет «a = b х tgα». Именно на ту величину труба дымоотвода должна быть ниже конька.
  6. Теперь измерьте, каков ваш дом высотой в центре конька, не забудьте про стены, а теперь из этого значения вычтите катет «а». При помощи этого расчета определяется величина канала дымоотведения.
  7. Теперь переведите в реальный формат и если полученные расчеты отвечают нормативам и СНиПам, то приступайте к строительству.

Если придерживаться нормативных актов, то на один дымоход приходится один отопительный прибор.

Для подсоединения двух приборов необходимо получить дополнительное разрешение от сотрудников пожарной и газовой служб.

Рассчитать дымоход для печки, занятие не для новичков. Такую работу лучше доверить профессионалам. Но если вы решили рассчитать этот параметр самостоятельно вам понадобится знание основных данных и нескольких формул:

  1. Для определения кубатуры выходящих газов важно знать мощность отопительного агрегата. Для расчетов применяем формулу:, где:
  • В – коэффициент скорости сгорания твердого топлива. Это значение определяется исходя из данных таблицы №10 ГОСТа 2127;
  • V – уровень объема сжигаемого топлива. Эта величина указывается на бирке промышленного прибора;
  • Т – уровень нагрева отводящихся газов в месте выхода из дымохода. Для дровяных печей — 1500.
  1. Общей площади дымохода. Ее высчитывают исходя из соотношения объемов газов, это значение обозначается «Vr» и скорости их продвижения в трубопроводе. Для бытовой печи, работающей на дровах, это число равно – 2 м/сек.
  2. Диаметр круглой трубы высчитываем по формуле — d² = (4 * Vr) / (π * W), где W – это скорость продвижения газов. Все расчеты лучше выполнять на калькуляторе и внимательно вносить все величины.

Когда может потребоваться рассчитать сечение дымохода

Для того, чтобы ваша печь работала должным образом, важно, чтобы система дыма отведения была настроена, как положено. Огромную роль в этом играют два основных параметра, с которыми познакомимся немного ниже

От них будет зависеть, какая тяга будет, насколько эффективно будет удаляться дым из печи. Как правильно рассчитать трубу для дымохода будет зависеть не просто функционирование системы, но и безопасность людей живущих в помещении

Поэтому обращайте внимание на любые тонкости, изучайте теорию, чтобы потом можно было без проблем узнать и определить, как самостоятельно рассчитать дымоход.

Расчет дымохода для печи, котла, камина или иного отопительного оборудования необходим для:

  • обеспечения надлежащей тяги, с помощью которой все вредные для здоровья человека вещества, образуемые в результате горения, выводились за пределы жилого помещения. Если недопустимые вещества будут попадать в дом, то человек может получить сильнейшее отравление, способное привести к летальному исходу;

Обратная тяга в дымоходе, способная нанести вред здоровью

  • оптимизации получаемого тепла в соотношении затраченного топлива. Если большая часть прогретого воздуха будет выходить в дымоход, то для прогрева помещения потребуется большее количество дров. При правильном соотношении топлива и получаемого тепла прогретый воздух будет максимально нагревать стенки печи и дымоходного канала, что позволит сократить затрачиваемые ресурсы;
  • расчет дымохода также требуется для максимальной возможности обеспечения противопожарной обстановки. Сильно нагретый воздух, выходящий из дымового канала, или малая тяга могут привести к попаданию искр на горючие поверхности, что неминуемо приведет к возникновению возгорания.

Отопительный прибор с правильно рассчитанным и установленным дымоходом

Проведение расчета параметров трубы позволить не только сэкономить на топливных ресурсах, но и обеспечить комфортное и безопасное нахождение людей в жилом помещении.  

Проект дымовой трубы разрабатывается, не отрываясь от всего проекта здания и отопительной системы. Место устройства выбирается, исходя из планировки здания и внутренних помещений, конструктивных особенностей самого здания, крыши.

Как правило, дымоход устраивается на кухне, реже в коридоре или подсобных помещениях, если стена между коридором или этими помещениями общая с кухней. Это касается дымоходной трубы для печи. Но в доме могут быть еще и дымоходы для отопительного котла, камина. В итоге, на крышу будут выводиться несколько труб.

Но можно не выводить все трубы на крышу. Существует технология объединения нескольких труб в один дымоходный канал. Это также должно учитываться при проектировании дымовых труб и составлении проекта всего здания. При этом следует учитывать объем всех выводимых газов от нескольких источников их образования, и соответственно этому рассчитывать внутренний размер дымоходной трубы.

При проектировании дымоходов следует учитывать, кроме высоты трубы, конфигурацию, внутреннее сечение, материал производства, вид отопительного устройства – котел, камин или печь, а также вид топлива – твердое, газообразное или жидкое. Неправильно составленный проект повлечет за собой снижение эффективности работы отопительных приборов, отсюда высокий расход топлива и, соответственно, увеличение денежных затрат.

Как было сказано выше, высота дымовой трубы напрямую влияет на качественную работу отопительных приборов. Из этого можно сделать вывод, что чем выше труба, тем лучше будет тяга и КПД работы приборов отопления.

Но не все так просто, как может показаться на первый взгляд. При устройстве слишком высоких конструкций, тяга станет меньше. Парадокс? Нет, все дело в аэродинамических сопротивлениях, которым подвергаются продукты сгорания в дымоходной трубе.

Дым медленнее поднимается вверх, если труба слишком высокая, в результате чего и медленнее остывает, нагревая стенки.

расчет трубы дымовой

Проектирование промышленных дымовых труб требует сложных, многоступенчатых расчетов

Грамотный аэродинамический расчет дает возможность объективно оценить производительность дутьевой и тяговой систем, а также перепад давлений в воздушном и газовом трактах котельной.

Итогом аэродинамических вычислений служат рекомендации специалистов по высоте и диаметру дымовой трубы и оптимизации участков и элементов газо-воздушного тракта.

Следующий пункт проекта — экологическое обоснование размера трубы, исходя из расчетов рассеивания вредных продуктов сгорания топлива в атмосфере.

Расчет высоты дымовой трубы производится, исходя из условий рассеивания выброса вредных веществ.

При этом должны соблюдаться все санитарные нормы для коммерческих и заводских предприятий, а также учитываться фоновая концентрация данных веществ.

Последняя характеристика зависима от:

  • метеорологического режима атмосферы в данной местности;
  • скорости потока масс воздуха;
  • рельефа местности;
  • температуры отводимых газов и пр. факторов.

В ходе данной стадии проектирования определяется:

  • оптимальная высота трубы;
  • максимальный, разрешенный объем выброса вредных веществ в атмосферу.
расчет диаметра дымовой трубы

Расчеты нужны и для определения конструкции трубы

Далее, методика расчета дымовой трубы предусматривает комплекс вычислений, определяющих оптимальную устойчивость и прочность сооружения.

Данные расчеты производят для определения способности выбранной конструкции выдерживать воздействие внешних факторов:

  1. сейсмической активности;
  2. поведения грунта;
  3. ветровых и снеговых нагрузок.

Учитываются и эксплуатационные факторы:

  1. масса трубы;
  2. динамические колебания оборудования;
  3. температурное расширение.

Прочностные вычисления дают возможность подобрать не только конструкцию и форму ствола сооружения. Они позволяют, и произвести расчет фундамента под дымовую трубу: определить его конструкцию, глубину заложения, площадь подошвы и пр.

Тепловой расчет

Разновидности дымоходных труб

Кирпичные дымоходы

Расчет дымовой трубы: методика - как рассчитать диаметр, высоту фундамента дымохода котельной, теплотехнического помещения
Кирпичная труба

В таблице ниже вы сможете ознакомиться с основными размерами труб из нержавейки для дымохода.

Таблица размеров сэндвич трубы для дымохода. D – диаметр трубы, H – длина сегмента

Важно, чтобы внутренний размер газохода равнялся сечению выходного патрубка котла. Именно внутренняя поверхность стартовой трубы получает основное воздействие от отводимых газов

Поэтому она должна соответствовать по диаметру выходному патрубку. Основные параметры отопительных агрегатов указаны в требованиях СНиП.

Размеры труб для дымоходов могут быть такими:

  • фасонные части — угол тройника: 135, 90, 45 градусов, отвод: 90 и 45 градусов;
  • размер теплоизоляции — от сорока до шестидесяти миллиметров;
  • длина трубного изделия — от 0,5 до 1 метра;
  • толщина стали внутренней трубы (сэндвич) — от 1 до 0,5 миллиметров;
  • наружный диаметр — от двухсот до четырехсот тридцати миллиметров;
  • внутреннее сечение — 200, 150, 120, 115, 110 миллиметров (есть варианты до 300 мм).

Существует множество дополнительных компонентов, облегчающих монтаж газоходной конструкции.

В продаже есть большое разнообразие:

  • растяжек, хомутов и кронштейнов;
  • опорных площадок и защитных фартуков;
  • оголовок, заглушек и колпаков-флюгарок;
  • кровельных уплотнителей;
  • декоративных накладок узлов прохода;
  • компенсаторов, необходимых для регуляции изменения линейных размеров сэндвичных конструкций при смене температурного режима;
  • ревизионных тройников, предназначенных для удаления загрязнений.

Наличие большого ассортимента дополнительных компонентов можно сильно уменьшить стоимость возводимых конструкций. Сэндвич-дымоходы легко собираются. Их монтаж можно осуществить самостоятельно, без привлечения специалистов.

Конечно, если вы приняли решение построить печь своими руками и при этом не пользуетесь никакими схемами и инструкциями, в основном это касается русских печей, то сделать правильные просчеты достаточно сложно, ведь в данном вопросе важно не только сечение, но и высота трубы и наличие поддувала для притока воздуха.

Формула расчетов: сечение дымохода прямопропорционально размерам топки и составляет 1:1,5. Кстати, сечение дымохода не должно быть меньше сечения поддувала.

Такими простыми вычислениями и просчетами можно самостоятельно определить сечение дымоходной трубы. Кстати, качество печи или камина, его эксплуатационные свойства зависят и от высоты дымохода, но здесь можно придерживаться другого правила: чем он выше, тем лучше тяговые свойства отопительного прибора, причем не имеет значения, сделали вы его самостоятельно либо приобрели готовым у производителя

Более того, с увеличением сечения дымоходного отверстия тяговые свойства увеличиваются прямопропорционально, а соответственно, скорость сгорания топлива тоже будет увеличена, так что этот факт во внимание тоже следует принимать, не нужно делать дымоходное отверстие с большим сечением, чем нужно.

Что касается расчетов дымоходного отверстия для больших зданий и сооружений, то в данном вопросе лучше обратиться к профессионалам. Это необходимо для того, чтобы ваш отопительный прибор обогревал не только часть помещения или сооружения, но и полностью все строение. Более того, при многоэтажном строительстве дымоход нужно правильно планировать, а для этого нужно обладать не только знаниями, но и опытом.

Как сделать своими руками

Прогон выполняют из стали либо древесины. При строительстве частных домов в основном используют второй вариант, так как стальные отличаются довольно большим весом.

РекомендуемБрус перед установкой пропитывают огнебиозащитным средством, чтобы обеспечить долговечность конструктивного элемента.

  • Установку производят, завершив основные этапы устройства кровли. Основной принцип укладки элементов отделки конька – в укладке крайних фрагментов со стороны фронтонов, через которые натягивается монтировочный шнур. Шнурку выравнивают под уровень и временно фиксируют к противоположным фронтонам. Он будет служить ориентиром для остальных фрагментов.
  • Работы рекомендуется выполнять вдвоем. После установки и крепления первого конструктивного элемента переходят к следующему. Фрагменты укладывают с заступом порядка 20 см, что позволяет добиться лучшей гидроизоляции конструкции. Таким же образом вдоль ската укладывают и закрепляют все элементы.

Внимание!Особое внимание нужно уделить креплению крайних элементов, поскольку они находятся под воздействием максимальных ветровых нагрузок.

  • Однако, только одной подгонки, даже если ширина полки больше 20 см, недостаточно, чтобы обеспечить достаточную гидроизоляцию. В любом случае останутся щели, через которые под кровлю могут попасть капли дождя либо снег, задуваемый ветром. В паз можно положить слой стекловаты, но постарайтесь его не слишком уплотнять, так как это может нарушить вентиляцию.
  • Есть и другой способ: использовать вместо стекловаты самоклеящуюся поролоновую ленту (филер), которую прокладывают по краю полки с нижней стороны. Но этот материал достаточно дорог, а полученный результат аналогичен варианту с использованием стекловаты.
  • В обязательном порядке должен быть предусмотрен вентиляционный отсек. В противном случае не избежать скапливания конденсата, даже если кровля была надежно защищена от влаги.

На заметкуЕсли из-за особенностей кровельной конструкции, нет возможности его обустроить или хотя бы обеспечить нужный зазор, то для борьбы с чердачной сыростью, в торцевых частях устанавливают окна.

Способ крепления всецело зависит от материала защитной планки. Фигурные элементы часто выполняют из такого же.

Обязательной процедурой является гидроизоляция элементов кровли из дерева. До начала установки отделочных элементов прогон покрывают рубероидной лентой.

Кровля из профнастила. Более подробно остановимся на том, как установить конек на крышу из профнастила.

konek-5

konek-6

  • На край профилированного листа крепят полоски уплотнителя или специальные вентиляционные ленты, которые соответствуют рисунку листов.
  • Крепление выполняют с шагом в 20–30 см исходя из параметров рисунка профнастила. Элементы, уложенные внахлест, фиксируют к уже установленным брускам, прикручивая саморезами сквозь верхнюю гофру.

Внимание!Отметим, что саморезы должны быть снабжены резиновыми или неопреновыми уплотнителями.

Чтобы получить максимально прочное и качественное соединение, рекомендуется не вкручивать все метизы сразу. Желательно наживать фрагменты на два – четыре метиза каждый. Остальные докручивают только после проверки по шнурке и уровню. Согласитесь, что каждая лишняя дырка кровли представляет потенциальную угрозу ее надежности.

Для создания вентиляции необходимо выполнить следующие операции.

  • После установки системы стропил поперек них закрепляют гидроизоляционную пленку. Соединительные швы проклеивают монтажной лентой. При этом необходим напуск в 150 мм;
  • Вдоль стропил устанавливают обрешетку. Движение потоков воздуха происходит как раз за счет образованного обрешеткой некоторого промежутка. Если гидроизоляция не позволяет влаге просочиться в теплоизоляционный слой и дерево несущей конструкции, то зазор, обеспечиваемый обрешеткой, дает возможность достаточно быстро высыхать любой попавшей влаге.
  • Дополнительное вентиляционное отверстие создают в коньковой части. Через него выводятся избытки пара и конденсат.
  • По низу карнизу необходимо предусмотреть зазоры, через которые воздух извне будет поступать под кровлю.

Как монтируют конек для крыши из металлочерепицы, можно посмотреть на видео.

Какие нюансы стоит учитывать при планировке дымохода

Для разработки идеального проекта невозможно обойтись одними лишь вычислениями и построениями. Дымоход пересекается с внутренними элементами помещения, а это значит, что он наверняка повлияет на планировку. Даже если вы очень сильно хотите произвести его монтаж максимально ближе к коньку, при достижении этой цели вы можете столкнуться с рядом трудностей. И, как правило, в итоге дымоход приходится размещать на большом расстоянии.

Предлагаем ознакомиться:  Как устранить течь на крыше возле трубы

То, какая должна быть высота дымохода над крышей, будет зависеть от таких нюансов:

  • интерьер помещения;
  • разновидность дымохода;
  • количество этажей;
  • удобство установки дымаря;
  • возможности доступа для профилактических работ;
  • тип материала, применяемого во время постройки стен и системы стропил;
  • число подключаемых элементов к одному дымоотводу.

Стоит отметить, что согласно правилам обустройства отопительных систем в частных домах, к одной дымовой трубе возможно подсоединять лишь один агрегат. И лишь в особых случаях разрешается осуществлять отвод отработанных газов по одной трубе от двух печей. При этом для корректного функционирования системы, внутри нужно устанавливать рассечку.

Печи в двух- и трехэтажных домах устанавливают одну поверх другой, а их дымоходы располагаются таким образом, чтобы они могли выходить по одной шахте.

Исходя из конструкции, дымоходы бывают таких разновидностей:

  • Стенные. Считаются максимально экономичным вариантом, их просто устанавливать и легко обслуживать. Монтируют такие дымоходы в кирпичные и каменные сооружения, в тех местах, где представляется возможным проложить канал в несущей стене.
  • Коренные. Такие дымоходы возводят отдельно от печи. Такая конструкция является более дорогой, но в некоторых случаях есть возможность установить лишь ее. Их возводят при отсутствии технических возможностей для обустройства стенового канала. Выстраивают коренные дымоходы, как правило, в случае необходимости установки дымоходов в стопы, из бруса или бревна.
  • Насадные. Устанавливают такой дымоход прямо на железобетонном перекрытии печки при обустройстве небольших построек, нуждающихся в грамотном распределении свободного пространства.

Большинство проектировщиков отдают предпочтение применению стояков, то есть дымовых каналов, которые возводятся в процессе постройки стен – они дают возможность в значительной степени сэкономить на строительных материалах. Однако если коробка не имеет капитальной стены, заложить стояки не представляется возможным. Тем не менее, если вы все же решились устанавливать дымовые каналы, то лучше, если они будут расположены предельно близко к коньковому прогону.

Возведение стенового дымохода осуществляется с использованием шаблона-буйка, который со всех сторон обкладывают кирпичом. Он представляет собой особый ящик из дерева, диаметр которого равняется диаметру дымоотвода. Достигнув верхней части шаблона, его перемещают выше, после чего опять обкладывают. Действия продолжают до тех пор, пока не будет завершено возведение несущей стены.

Зачастую, трубы из кирпича размещают с внутренней стороны капитальных стен. Таким образом, достигается более эффективный обогрев дома, удается уменьшить затраты на отопление. Иногда стояки устанавливают во внешних стенах, но такой подход является более затратным и потребует больших усилий при последующей эксплуатации.

Определение главных и эквивалентных напряжений

Значения главных и эквивалентных напряжений в элементах конструкции дымовой трубы представляются в таблице результатов расчета «Главные и эквивалентные напряжения».

Значения главных и эквивалентных напряжений от комбинаций представляются в таблице результатов расчета «Главные и эквивалентные напряжения от комбинаций».

На проходящей через произвольную точку тела и произвольно ориентированной площадке, нормаль к которой v имеет направляющие косинусы l, m, n с осями x, y, z, действует нормальное напряжение sv и касательное напряжение tv с равнодействующей Sv.

Существуют три таких взаимно перпендикулярных площадки, на которых касательные напряжения равны нулю. На этих площадках, называемых главными, действуют главные напряжения s1, s2 и s3.  При этом имеется в виду, что s1³s2³s3.Известно также, что главные напряжения обладают экстремальными свойствами, а именно — на любой площадке результирующее напряжение Sv£s1 и Sv³s3.

Для характеристики напряженно-деформированного состояния используется коэффициент Лоде-Надаи

принимающий значение 1 при чистом сжатии, 0 при чистом сдвиге и -1 при чистом растяжении.

При выводе результатов расчета главные напряжения s1³s2³s3 обозначаются как N1³N2³N3 а для углов Эйлера введены обозначения: q — ТЕТА, y — PSI, j — FI.

Для плит и оболочек главные напряжения определяются на нижней (Н), срединной (С) и верхней (В) поверхностях. Положение главных площадок характеризуется углом наклона главного напряжения N1 к оси X1.

Главные напряжения в стержневых КЭ определяются по формуле

Здесь sx, tx и ty  нормальное и касательные напряжения в характерных точках контура поперечного сечения стержня.

Общие положения

  • Высота трубы от до места выхода составляет около 5 метров. При плоской кровле трубу строят высотой не менее 50 см
  • При нахождении трубы относительно конька в шаге полутора метров, высота трубы может быть 50 см по отношению к последнему или ограждающему препятствию, это относится к скатным кровлям. При расстоянии от 1,5 м до 3 м до конька, высота трубы не должна превышать его. При расстоянии больше 3 м от линии конька для определения высоты трубы проводится линия под углом 10 градусов относительно горизонта.
  • При наличии рядом высоких строений высота трубы при дровяном отоплении строится выше крыши рядом стоящего строения.
  • Вентиляционные каналы по забору воздуха, расположенные вблизи дымохода, должны иметь с ним одинаковую высоту.

Есть несколько рекомендаций по местонахождению дымоходной трубы и ее монтажу. Не следует располагать дымоходные трубы вблизи мансардных окон, дабы избежать при порывах ветра попадания угарного газа и продуктов горения в помещение. Внешнюю часть дымохода из нержавеющей стали не следует крепить жестко к крыше или стропильной конструкции, в случае сильного порыва ветра может быть повреждена вся конструкция крыши.

Дымовая труба для котельной конструкция и виды типы

Проведение расчета высоты дымовой трубы котельной и прочих ее параметров невозможно без учета особенностей ее конструкции, составляемой:

  • фундаментом и опорой;
  • газоотводящим стволом;
  • теплоизоляцией;
  • антикоррозионной защитой;
  • приспособлением, вводящим газоходы.

Для устройства дымохода используется кирпич, керамические, оцинкованные или нержавеющие трубы

Дымовой газ, охладившись в очистительном устройстве – скруббере, до 60º С, проходит очистку в абсорберах и выбрасывается в атмосферу.

Для возведения дымовых труб могут быть использованы:

  • кирпич. Кирпичная конструкция, установленная профессиональным печником, практически не накапливает сажи. Ей присущи достаточная пожаробезопасность, механическая прочность и теплоемкость. Ввиду разрушения кирпича реакциями, наступающими при контактировании оксидов серы, оседающих на стенках, с водой использование кирпичных конструкций резко сократилось;
  • сталь. Позволяет моделировать конфигурацию трубы. Прослужит около десяти лет при условии использования топлива с невысоким содержанием серы;
  • керамика. Устойчива к воздействию конденсата, отличается огнеупорностью. Но конструкции, отягощенной металлическими стержнями, присуща чрезмерная массивность, затрудняющая монтаж;
  • полимеры. Используются для установки на газовые колонки и в котельную с температурой не более 250º С.

В зависимости от особенностей несущей конструкции дымовые трубы могут быть:

  • самонесущими, изготовленными из сендвич-труб. Легко монтируются на крышах с закреплением внутри строения и, при необходимости, перевозятся, но имеют значительные ограничения в применении – по температуре (350º С), снеговой и ветровой нагрузке, уровню химической агрессивности продуктов сгорания;
  • колонными. Возможна установка многоствольной стальной конструкции с диаметром, доходящим до трех метров при подключении к нескольким котлам;
  • (около)фасадными. Конструкция считается самой экономичной, так как не требует мощного фундамента и использования несущих элементов, а применение модулей обеспечивает простоту замены;
  • фермовыми. Применяются, как правило, в зонах с повышенной сейсмической активностью;
  • мачтовыми. Использование стальных оттяжек придает дополнительную устойчивость опорной башне из трех-четырех мачт с прикрепленными дымоходами.

Высокие трубы подвержены ветровой нагрузке, поэтому нужно позаботиться о дополнительном креплении

Дымовой канал может быть как расположен на отопительном оборудовании, так и стоять отдельно, примыкая к котлу или печи. Труба должна на 50 см превышать высоту крыши. Размер дымохода в сечении высчитывается относительно мощности котельной и особенностей ее конструкции.

Основными конструкционными элементами трубы являются:

  • газоотводящий ствол;
  • теплоизоляция;
  • антикоррозионная защита;
  • фундамент и опора;
  • конструкция, предназначенная для ввода газоходов.

схема устройства котельной установки современного типа

Поначалу дымовой газ попадает в скруббер, представляющий собой очистительное устройство. Здесь температура дыма снижается до 60 градусов по Цельсию. После этого, минуя абсорберы, газ очищается и только после этого происходит его выброс в окружающую среду.

Важно! На эффективность работы котельной электростанции во многом влияет скорость газа в канале, а потому профессиональный расчет здесь просто необходим. .

Типы дымоходов

В современных котельных электростанциях используются различные виды дымоотводов. Каждый из них имеет свои особенности:

  • Колонный. Состоит из внутреннего ствола, изготовленного из нержавейки и внешней обечайки. Для предотвращения образования конденсата здесь предусмотрена теплоизоляция.
  • Околофасадный. Крепится к фасаду здания. Конструкция представлена в виде рамы, имеющей газоотводящие трубы. В некоторых случаях специалисты могут обойтись и без рамы, но тогда используется крепление на анкерных болтах и применяются сэндвич-трубы, внешний канал которых сделан из оцинкованной стали, внутренний — из нержавеющей, а между ними располагается уплотнитель, толщиной 6 см.

Конструкция околофасадного промышленного дымохода

  • Фермовый. Может состоять как из одной, так и нескольких бетонных труб. Ферма устанавливается на анкерной корзине, закрепленной на основании. Конструкция может быть использована в сейсмоопасных районах. Для предотвращения коррозии используется окраска и грунтование.
  • Мачтовый. Такая труба имеет стяжки, а потому считается более устойчивой. Антикоррозионная защита реализована здесь в виде теплоизоляционного слоя и огнеупорной эмали. Может использоваться в зонах с повышенной сейсмоопасностью.
  • Самонесущие. Это трубы типа «сэндвич», которые крепятся к основанию посредством анкерных болтов. Им свойственна повышенная прочность, что позволяет конструкциям с легкостью выдерживать любые погодные условия.

Материал дымохода

В современных отопительных системах, работающих на газе и жидком топливе, температура отходящих газов существенно снизилась. В таких условиях кирпичный дымоход не может быстро прогреваться, и  в момент запуска системы отопления это приводит к появлению в дымовой трубе большого количества конденсата.

Проблемы с конденсатом не имеют модульные дымоходы. Это конструкции, собранные из отдельных элементов. Для их изготовления применяют различные материалы: углеродистую и полированную высоколегированную нержавеющую сталь, алюминиевый сплав и керамику. Такие устройства могут быть смонтированы внутри уже существующих кирпичных труб при их реконструкции или представлять собой самостоятельные системы, функционирующие внутри или снаружи здания.

При сборке стального дымохода важно, чтобы модули собирались раструбом вверх, стыки были промазаны герметиком, а внизу установлен конденсатосборник.

Основными признаками хорошего дымохода является качественное сжигание топлива, идеальная тяга, быстрый прогрев стенок и быстрое преодоление порога точки росы. Второе условие соблюдается, если дымоотводящая система хорошо утеплена. Для этого при установке стального вкладыша внутри кирпичного канала советуют его оборачивать специальной минеральной ватой, либо оставлять вокруг воздушную прослойку.

Прежде чем самостоятельно устанавливать дымоход, внимательно ознакомьтесь с рекомендациями. Параметры работы вашей отопительной системы — основа, от которой нужно отталкиваться при расчете. При желании, можно воспользоваться . Но, лучший вариант — довериться грамотным специалистам.

Как рассчитывается дымовая труба

Для того, чтобы произвести вычисление размеров дымовых труб, необходимо ориентироваться в параметрах отопительного прибора. Основными размерами дымоходов являются диаметр поперечного сечения и высота. Эти данные находятся в сопроводительной документации оборудования.

Рекомендуем изучить материал по сборке вермикулитового дымохода своими руками на нашем сайте.

От данного параметра напрямую зависит работоспособность отопительных приборов, потому выполнение расчетов высоты дымовой трубы является очень важным. По документации СНиП минимальной высотой дымохода является 5 метров. Если труба будет меньше данной величины, то в ней не будет возникать необходимой естественной тяги.

Расчет высоты дымоходной трубы

Серьезный расчет дымовых труб используется в промышленном строительстве. Здесь применяется очень сложная система вычислений. При частном же строительстве требований обычно гораздо меньше, и расчет высоты дымохода предполагает следование таким правилам:

  • От основания до самой высокой точки длина должна превышать 5 метров.
  • При выходе на плоскую крышу, дымоход должен возвышаться над ней минимум на 50 см.
  • Если дымовая труба возводится на скатной крыше с расстоянием более трех метров до крышного конька, то расчет ее высоты осуществляется таким образом: линия, соединяющая конек крыши с дымоходом, и горизонтальная линия конька крыши должны быть расположены друг к другу под углом 10 градусов.

Совет! Настоятельно не рекомендуется располагать дымоход возле мансардных окон и дверей, поскольку в случае сильного ветра это может привести к попаданию искр в здание.

Основные виды сечений дымовых труб

Для того, чтобы осуществить расчет тяги дымовой трубы, необходимо предварительно определить ее диаметр. Для того, чтобы не осуществлять сложных расчетов, вы можете воспользоваться следующими рекомендациями специалистов:

  • Если мощность обогревательного оборудования не превышает 3,5 кВт, то вам будет вполне достаточно дымохода, размерами 0,14 на 0,14 метра.
  • Если отопительный котел имеет мощность в пределах 4-5 кВт, то в таком случае оптимальные размеры дымовой трубы будут составлять 0,14 на 0,2 метра.
  • При использовании мощного оборудования с показателями в пределах 5-7 кВт, сечение дымоходной трубы должно составлять минимум 0,14 на 0,27 метра.

Совет! Если вам известна мощность используемого отопительного прибора, то вы можете смело пользоваться рекомендациями специалистов, приведенными выше. Если же мощность неизвестна, то для определения оптимального сечения придется проводить соответствующие расчеты.

Для того, чтобы правильно рассчитать сечение дымовой трубы, вам необходимы следующие данные:

  • Количество топлива, сжигаемое в приборе в течение часа. Чаще всего данный параметр можно прочитать в характеристиках оборудования.
  • Показатели температуры газа на входе в дымоходную трубу. Данный параметр также можно найти в характеристиках оборудования. Чаще всего он колеблется в пределах 150-200 градусов по Цельсию.

Расчет сечения труб для каминов в зависимости от их высоты

  • Высота дымохода.
  • Скорость прохождения газа по трубе.

Примечание: По умолчанию данный показатель составляет 2 м/с.

  • Показатели естественной тяги. Обычно данный параметр принимается как 4 Па на каждый метр длины дымохода.

Основным параметром в расчете сечения трубы является количество сжигаемого топлива. Осуществляя расчет диаметра дымохода, следует пользоваться следующей формулой: F=(π*d²)/4. Таким образом, чтобы узнать диаметр, выводим на основании данной формулы новую: d²=4*F/π. Используя ее, вы уже сможете определить сечение трубы, необходимое для вашего отопительного оборудования.

Основные показатели горения топлива в зависимости от его вида

  • если мощность ниже 3,5 кВт, то будет достаточно дымохода сечением 0,14х0,14 м;
  • при мощности в четыре-пять кВт оптимальным будет сечение 0,14х0,2 м;
  • при мощности в пять-семь кВт – 0,14х0,27 м.

Проведение расчета сечения дымовой трубы требует следующих данных:

  • количества топлива, потребляемого за один час (сведения содержатся в паспорте оборудования). Этот параметр рассматривается как основной;
  • показателей температуры газа, входящего в трубу (также паспортные данные, порядка 150-200º С);
  • высоты дымохода;
  • скорости движения газа в трубе, обычно принимаемой за 2 м/с;
  • показателя естественной тяги, принимаемого, по общему правилу, за 4Па.

Рассчитать его несложно, умножив высоту дымовой трубы на разность плотностей атмосферного воздуха и дымового газа.

d2 – искомая величина площади поперечного сечения; V – объем газа; W – скорость движения газа в трубе.

S – площадь сечения; m – величина расходуемого в течение часа топлива; ρ – плотность газов в дымовой трубе. Как правило, упрощая расчеты, ее принимают как равную плотности воздуха; w – скорость газов в дымовой трубе. В случаях, когда величину диаметра дымовой трубы необходимо определить с высокой точностью, лучше прибегнуть к помощи специалистов, обладающих необходимой квалификацией. Для обустройства дымохода для частного домовладения вполне достаточно будет придерживаться рекомендаций самого общего характера.

Проведение аэродинамического расчета дымовой трубы, осуществленное достаточно квалифицированно, позволяет рассчитывать на многолетнее успешное функционирование отопительной системы. Добившись хорошей естественной тяги и высокой пропускной способности, можно не беспокоиться, что дымоход будет забиваться сажей и требовать ремонта.

https://www.youtube.com/watch?v=MyqgyAWoT40

Грамотно проведенные расчеты обусловят работу котельного оборудования в полном соответствии с требованиями экологических норм. Будет достигнуто сочетание двух факторов, обеспечивающих существование, соответствующее нормам современной цивилизации – комфортной температуры в отапливаемых помещениях и отсутствия ущерба окружающей среде и человеческому здоровью.