Дымовая труба для твердотопливного котла

Дымоход для твердотопливного котла

Дымоход — это один из наиважнейших элементов системы автономного отопления дома, без которого она не может корректно и безопасно функционировать. Он может быть устроен из металлических или керамических труб, или выложен из кирпича. Его основное предназначение — отвода из котла газообразных отходов сгорания топлива, и недопущение проникновения их в помещения дома.

Дымоход для твердотопливного котла

Дымохо д д ля твердотопливного котла должен отличаться повышенной работоспособностью и надежностью. так как от него зависит эффективная работа самого отопительного прибора, а значит. температура в комнатах. Чтобы процесс отвода газов проходил нормально, необходима хорошая тяга, которая и определяет эффективность работы дымоходной системы.

Для правильного выбора дымохода для определенного котла необходимо изучить технические характеристики системы, которые помогут узнать о ее производительности и качестве.

Так как вся конструкция трубы главным образом направле на на достижение хорошей тяги, это свойство и рассмотреть прежде всего.

Чем обеспечивается надежная дымоходная тяга

Как было сказано выше, хорошая и устойчивая тяга — это главное требование к любой дымоотводной системе. Тяга возникает при разнице температур — горячий воздух от топящегося котла поднимается вверх. вынося с собой газы, образовавшиеся при горении.

Другими важнейшими факторами, влияющими на интенсивность тяги, является разница давления в топке и в атмосфере, температурные перепады дымовых газов, сила и направление ветра, неравномерность горения топлива и другие.

Температурный режим в котлах, работающих на дровах, после отдачи тепла в контур отопления может варьироваться от 100 до 350 градусов, а с некоторыми высококалорийными видами топлива может достигать и более высоких значений. При разжигании котла температура резко поднимается, а в переходе на стандартный режим работы стабилизируется. Все эти факторы напрямую влияют на силу тяги.

Схема зависимости вида отопительного прибора, температуры в дымоходе и материала его изготовления

На представленной схеме приведены примерные значения температуры на выходе из отопительных приборов разных типов, соответствующая этому степень опасности или уязвимости различных дымоходных систем, рекомендуемые материалы для монтажа дымоходных труб.

Кроме этого, нужно учитывать и конструкцию дымохода — его длину и размер поперечного сечения трубы, количество изгибов и наличие коленных поворотов, а также степень гладкости внутренней поверхности.

Оптимальным для хорошей тяги является прямой дымоход круглого сечения

Если дымоотводная труба прямая, не имеет поворотов и сужена к выходу, то тяга в ней будет максимально высокой, так как горячий воздух поднимается вверх по принципу спирали – создаётся дополнительная турбулентность потока.

Если не учтены все вышеописанные параметры, то отвод отходов горения будет встречать на пути препятствия в виде неровностей стен и поворотов. Это может привести к смешиванию воздуха и газов, имеющих разную температуру, что зачастую приводит к обратному эффекту, направляющему дым в помещение. Поэтому при возведении дымохода необходимо по возможности сократить или полностью исключить устройство колен и изгибов.

Правила эффективной работы дымохода

Для безопасной и эффективной работы дымоотводной системы, которая призвана создать комфортную атмосферу в доме, необходимо придерживаться некоторых требований к этой конструкции. К ним можно отнести:

• Обеспечение устойчивой тяги, о чем уже говорилось выше.
• Стойкость материалов дымохода к высокотемпературному воздействию.
• Защищенность от проникновения влаги и возникновения конденсата.
• Устойчивость к агрессивным воздействиям окружающей среды и выходящих по каналу газов.

Строительными нормами обозначены следующие требования к дымоходам:

• Дымоотводная труба должна подниматься на высоту не менее 5- ти метров.
• Если для этого элемента отопительной системы используется металлические детали, то они должны быть изготовлены из нержавеющей стали, имеющей толщину не менее 0,5 мм.
• Диаме тр тр убы из металла должен соответствовать размеру патрубка металлического котла или немного превышать его.
• Металлический дымоход не должен иметь более трех поворотов или изгибов, а их радиус не должен быть меньше диаметра дымоходной трубы.
• Кирпичный дымоход более сложен в свой конструкции, и состоит из нескольких дымоотводных каналов. В нижней части каждого из них должна быть расположена камера или карман для сбора сажных отложений. На каждую камеру устанавливаются дверцы, которые позволяют производить очистку каналов при снижении тяги в дымоходе.

Все эти требования способствуют разрежению отводимых газов, созданию хорошей тяги и как следствие эффективной работе котла.

Конструкции дымоходов

Так как дым лучше всего выходит по спиралевидной траектории, оптимальной для дымохода формой трубы будет круглое или овальное ее сечение, которое обеспечит наиболее эффективный отвод газов. При выборе квадратной или прямоугольной формы поперечного сечения, сто обычно бывает при кирпичных дымоходах, тяга заметно снижается, по углам создаются ненужные завихрения воздуха и дым даже может пойти в обратном направлении. Кроме этого, на внутренних поверхностях такой трубы собирается намного больше сажных отложений.

Для каждого конкретного строения и отопительного котла подбираются индивидуальные параметры, но принцип конструкции остается одинаковым, цель которой — создание хорошей тяги.

• Прямая труба, выходящая через чердачное перекрытие и кровлю, имеет более простое строение и значительно эффективнее в работе, потому что, нагреваясь, она отдает тепло помещениям, через которые проходит. Прямую трубу хорошо устанавливать в двухэтажном доме, так как исходящее от нее тепло дополнительно согреет комнату на втором этаже.
• Дымоход, выходящий через стену и закрепляющийся к ней с внешней стороны, имеет свои преимущества — он не загромождает помещений и полностью безопасен для жильцов дома, так как в том случае, если и произойдет утечка отводимых от котла газов, они не попадут в жилое пространство.

К отрицательным его качествам можно отнести быстрое остывание дымохода, а значит — более высокие затраты топлива. кроме того, в таких дымоходах намного выше вероятность быстрого скопления конденсата.

Так как дымоотводные системы могут быть выстроены из различных материалов, то нужно рассмотреть каждую из них.

Дымоходы из кирпича

Известно, что кирпичные печи, имеющие дымоход, сложенный из того же материала, традиционно отапливаются дровами и углем. поэтому этот тип дымоотводной системы можно по праву считать прошедшим длительное испытание временем.

Кирпичные дымоходы могут иметь сложную конфигурацию каналов

Внутреннее строение печи может включать достаточно разветвленную сеть дымоотводных каналов — это зависит от ее конструкции и количества дополнительных встроенных функциональных элементов. Однако, все каналы всегда сводятся в насадную трубу, которая является продолжением печи. В этой части может устанавливаться металлическая задвижка, с помощью которой происходит регулировка отвода газов. К такой трубе, уже имеющейся в доме, вполне может быть подключен и отопительный котёл на твердом топливе.

• Насадную трубу выкладывают из кирпича вперевязку. в соответствии с порядовой схемой кладки. Эту часть не доводят до потолка на 5 — 7 рядов — расстояние будет зависеть от высоты потолка и конструкции отопительного прибора.
• Далее начинается кладка распушки — расширение внешней части трубы с сохранением внутреннего размера дымоотводного отверстия. Распушка исполняет роль надежной термоизоляции дымоходного канала, в котором при топке создается высокая температура, от деревянных балок и других горючих материалов перекрытия.

Типовая схема кладки кирпичного дымохода

• Распушка может иметь разное количество рядов — это зависит от толщины межэтажного перекрытия, но она должна подниматься после выхода на чердак или в комнату второго этажа, как минимум. на один или два ряда.
• Далее выкладывается стояк — он проходит через чердак или второй этаж, и при подходе к стропильной системе эта часть трубы снова расширяется на полкирпича. Этот ее участок называется выдрой и состоит из восьми — девяти рядов кладки.
• Выдра предназначена не только для того, чтобы исполнять роль термоизоляции дымоотводящего канала трубы от стропил и кровельного материала, но и в качестве преграды от проникновения осадков в отверстия между кровлей и стенками трубы в чердачное помещение.
• Выдра завершается цементной отделкой в виде ската и переходит в шейку трубы, которая имеет такой же размер по периметру, как и стояк.
• Шейка состоит из шести-семи рядов кладки, а далее следует завершающая ее часть — оголовок. состоящий из двух или трех рядов.
• Для защиты канала трубы от попадания осадков и различного мусора, сверху оголовка закрепляют металлический зонт или колпак.

Кирпичный дымоход, сложенный из качественного огнестойкого кирпича, выдерживает температуру в 800 — 850 градусов – то есть при использовании его в связке с отопительным твердотопливным котлом имеется еще и огромный запас надежности. Однако, в связи с тем, что каналы кирпичного дымохода имеют не идеально гладкую поверхность и неоптимальное для выхода дыма прямоугольное сечение, внутри будет достаточно быстро откладываться сажный налет. Поэтому очень часто ввнутрь кирпичного дымохода устанавливают металлическую трубу.

Еще одним очень оригинальным современным методом оптимизировать кирпичный дымоход, является монтаж внутри канала специального полимерного гибкого рукава из особого материала. Типичный пример – дымоходы марки «FuranFlex». После того как рукав протянут по всему протяжению кирпичной трубы, его заполняют горячим паром, создавая необходимое давление для того, чтобы «FuranFlex» расширился на всю полость кирпичного канала, придав ему требуемую оптимальную округлую форму. Под действием пара, высокой температуры и давления, стенки раздутого рукава в течение полутора — двух часов полимеризуются. создавая монолитный высокопрочный и жаростойкий канал, который гарантированно прослужит не один десяток лет.

Металлические дымоходы

Для устройства дымоходов применяют обычные стальные трубы или трубы из нержавейки. Первые из них используются все реже, так как очень подвержены коррозии от весьма агрессивных воздействий окружающей среды — перепадов температур и влаги. Поэтому чаще в настоящее время используют нержавеющие системы, которые производятся многими фирмами в любой комплектации.

Производители металлических дымоходов выпускают все необходимые детали для монтажа системы

• Подобные системы имеют достаточно высокую стойкость к большим температурам, выдерживая пиковые значения вплоть до 500 градусов – для котла отопительной системы это больше, чем достаточно.

Такие дымоотводы достаточно эффективно работают длительный срок, и поддаются некоторым корректировкам в случае необходимости. Например, при входе трубы в печь устанавливается специальный элемент — шибер. который позволяет регулировать тягу до необходимого уровня.

Однако, если тяга явно недостаточна, и никакие регулировки не помогают исправить этот момент, то нужно искать причину в некачественной герметизации стыков труб, в результате которой газы могут просачиваются в помещение, или наоборот. создается паразитный подсос воздуха, снижающий тягу в области котла.

После сборки при первом же испытании системы могут проявиться признаки недостаточной тяги. В этом случае необходимо сразу же провести ревизию всей конструкции, так как появление в комнатах угарного газа смертельно опасно для человека.

Если монтаж произведен качественно с учетом всех правил, то нержавеющий дымоход станет надежным и безопасным вариантом.

Металлические дымоходы могут устанавливаться как снаружи, так и внутри здания

• Популярным вариантом для устройства дымоходов становятся сэндвич-трубы. Чаще всего их используют при монтаже дымоходной системы снаружи здания. Они не нуждаются в термоизоляции, так как имеют жаропрочную прослойку из утеплительного материала.

Строение сэндвич-трубы для дымохода

У этого типа труб есть определенные недостатки, которые иногда могут быть решающими при выборе дымохода.

— Сэдвич-труба имеет достаточно высокую цену, особенно — некоторые отдельные элементы системы. Вместе с тем. срок эксплуатации сравнительно небольшой — он составляет всего 12 — 15 лет.

— Со временем возможна разгерметизация стыков на соединениях деталей.

Однако, достоинств у подобной конструкции все же намного больше:

— простота монтажа и компактность;

— при эксплуатации в такой трубе не образовывается конденсата;

— идеально гладкая внутренняя поверхность и выраженная турбулентность потока газов не позволяют образовываться на стенках сажному налету ;

— неподверженность материала трубы влиянию агрессивной среды и высоких температур;

— повышенная пожаробезопасность такой системы дымохода.

Благодаря этим качествам подобный вариант дымоотводной системы становится все более популярным. Его так же, как и обычную нержавеющую трубу можно установить внутри дома или снаружи, закрепив его за стену специальными кронштейнами.

Перед покупкой металлического дымохода необходимо произвести точные расчеты и заранее определить его расположение. Достаточно сделать карандашный набросок с проставленными размерами, в том числе с высотой стены, а также с расстоянием между установленным твердотопливным котлом и стеной, и предоставить его продавцу или производителю. По этой схеме и по техническим параметрам отопительного котла подберут любой комплект элементов, необходимых для сборки всей дымоходной системы.

 

Керамические дымоходы

Широкой популярностью пользуются керамические дымоходы

Установив твердотопливный котел. к нему вполне можно подобрать и керамический дымоход, который стоек к высоким температурам, достигающим 850 — 900 градусов, и нечувствителен к их перепадам. Особенно он хорошо подходит для отопительных приборов длительного горения. Качественная керамика огнеупорна и отлично противостоит различным негативным воздействиям, не подвержена активному образованию конденсата.

Внутренние поверхности канала имеют практически идеальную гладкость, что не позволяет собираться большому количеству сажи. Однако, у некачественных изделий поверхность может быть достаточно пористой, и при эксплуатации она будет обильно впитывать влагу, а значит. и собирать сажные отложения. Это может привести к выходу из строя всего дымохода, поэтому при при обретении труб нужно обратить на этот момент особое внимание.

Кроме стойкости керамики к высоким температурам, эти дымоходные трубы обладают и другими преимуществами перед металлом или кирпичом. К ним можно отнести:

— устойчивость к коррозийным процессам – керамика не вступает ни в какие химические реакции;

— подобные дымоходы подходят для всех видов печей и котлов, работающих на любом топливе;

— материал достаточно легок в обработке и подгонке элементов и их монтаже;

— сами по себе керамические трубы неплохо аккумулируют тепло, снижая тем самым расход топлива;

— такие дымоходы при правильном монтаже отличает водонепроницаемость, в связи с отсутствие м м ногочисленных швов;

— высокая плотность и прочность материала, которая не позволит газам проникать в дом через стенки;

— завидная долговечность — эксплуатация такого дымохода может осуществляться 30÷35 лет.

Обычно керамические дымоходы представляют собой многослойную конструкцию:

Многослойное строение керамического дымохода

— внутренний дымоходный канал — керамическая труба;

— средний промежуточный слой — термоизолирующий огнестойкий материал – обычно, минеральная вата;

— внешний, облицовочный слой – специальный дымоходный огнеупорный фигурный кирпич. Он может быть цельным или сборным — состоять из отдельных частей.

После завершения монтажа всего дымохода, сверху него необходимо установить специальный металлический зонт. который защитит от загрязнений извне и осадков.

Выпускаются и специальные комплекты из керамических линейных элементов для быстрой и надежной сборки дымоходной системы. Их конструкция может подразумевать внешнюю прямоугольную форму и круглый проходной канал внутри, с воздушными термоизолирующими полостями между ними. как правило, компле кт вк лючает в себя все необходимые детали – от нижнего ревизионного окна и поддона для сбора конденсата, до верхнего оголовка и зонта над трубой.

Комплект прямого керамического дымохода

Чтобы выбрать нужный дымохо д д ля твердотопливного котла, нужно обязательно рассмотреть характеристики самых популярных из них. Немаловажным моментом будет и це на на общую конструкцию этой системы, а также ее долговечность и степень сложности монтажа. Оцени в в се параметры и совместимость с типом котла и особенностями конструкции дома, можно делать выбор и покупать необходимый для установки комплект.

Дымоход для твердотопливного котла – как правильно выбрать и рассчитать?

Содержание

1. Устройство, классификация и требования
2. Расчет высоты и размера сечения
3. Монтаж и подключение дымоходной трубы

Введение

Любой владелец частного дома, решивший использовать в качестве источника отопления твердотопливный котел, сталкивается с необходимостью отовода летучих продуктов сгорания. Традиционно эту функцию в жилых домах выполняет дымоход. В данном обзоре мы попробуем разобраться какие дымоходы бывают, как их расчитать и установить. Надеюсь данная статья поможет вам выбрать нужные параметры для дымоходной трубы, а также выполнить ее монтаж и подключение к котлу на твердом топливе.

Устройство, классификация и требования

Дымоход или дымовая труба – это специальный канал, используемый в различных строениях для отвода летучих продуктов сгорания твердого топлива. Обычно он представляет собой прямую трубу круглого сечения, так как это позволяет добиться максимальной тяги и минимального скопления сажи на стенах дымоходной трубы.

К системе отвода газов применяют различные требования, такие как:

• Хорошая тяга;
• Наличие теплоизоляции;
• Простота монтажа и обслуживания;
• Долгий срок эксплуатации;
• Стойкость к коррозии;
• Гладкость внутренних стенок;
• Пожарная безопасность;
• Эстетическая привлекательность;

Выбирая дымоход для твердотопливного котла следует принимать во внимание температуру продуктов сгорания. В зависимости от этого параметра следует выбирать материал дымоходной трубы. Современные производители выпускают модульные дымоходы из таких материалов как:

• нержавеющая сталь;
• керамика;
• пластмасса;
• стекло;

Температура дымовых газов на выходе ТТ котла может достигать 600 градусов Цельсия. Поэтому для использования совместно с твердотопливным котлом отопления ZOTA вполне подойдет стальной и керамический дымоход. Использование дымовых труб из стекла и пластмассы не допускается, так как данные материалы расчитаны на значительно более низкие температуры газов.

Отдельно стоит отметить классический кирпичный дымоход. Агрессивная среда возникающая внутри такой конструкции быстро приводит ее в негодность.Именно поэтому они уступают место более современным устройствам.

Чаще всего в качестве материала для изготовления дымоходной трубы используется нержавеющая сталь. Использование стали дает такому устройству ряд неоспоримых преимуществ:

• обладает малым весом по сравнению с кирпичным;
• прост в установке и монтаже;
• не требует строительства фундамента;

Дымоходы из нержавейки по типу конструкции делятся на следующие виды:

Одностенные

Такие дымовые трубы представляют собой обычную трубу из стали. Достоинство такой конструкции в низкой стоимости. Основным же недостатком являются образование конденсата на внутренней поверхности и как следствие его замерзание при минусовых температурах.

Двухстенные (или двухконтурные)

Устройство такого дымохода, представляют собой конструкцию «труба в трубе». Внутрь главной трубы помещается труба меньшего диаметра, а пространство между ними заполняется теплоизоляционным материалом. Плюс такой конструкции в наличии теплоизоляции защищающей дымоход от образование конденсата, а минус в том, что цена на такие устройства значительно выше.

Особую популярность в последнее время получила конструкция дымохода в виде сэндвич трубы. Такая конструкция представляет собой дымоход собранный из отдельных труб метровой длинны, стыки которых снабжены теплоизоляционным материалом.

Особые требование предъявляются к толщине стенок стального дымохода. При использовании совместно с ТТ котлами, толщина стенок дымовой трубы должна быть 1мм и более.

Для отвода продуктов сгорания от котла на твердом топливе применяются и керамические дымоходы. Как и стальные, они устойчивы к работе при высокой температуре и агрессивной среде. Толщина их стенок значительно больше (1.5см), а следовательно они намного тяжелее и требуют установки на фундамент. Также керамические дымовые трубы должны быть строго вертикальны. Наличие различных изгибов исключается. Эта особенность в некоторых случаях делает невозможной установку и монтаж такого дымохода.

Расчет высоты и размера сечения

Чрезвычайна важна правильная длинна и диаметр дымохода. Применение слишком короткой дымоходной трубы приводит к ухудшению тяги, неполному сгоранию топлива и может способствовать попаданию летучих продуктов сгорания внутрь помещения. Поэтому следует тщательно следить за соблюдением необходимой высоты и площадью сечения дымохода.

Большинство российских производителей пиролизных котлов указывают минимально допустимую высоту дымохода в технической документации на изделие. Диаметр дымовой трубы не должен быть меньше диаметра дымоотводящего патрубка котла, размер которого обычно указан в паспорте устройства или может быть легко измерен. Обычно для бытовых твердотопливных котлов, мощностью 18-70кВт диаметр дымохода составляет примерно 130-200мм. Ниже приведена таблица высот и диаметров дымохода для котлов малой и средней мощности, которые обычно используются для отопления дач и небольших загородных домов:

При больших высотах дымоходов может наблюдаться ухудшение тяги. В таких случаях требуется купить и установить дымосос для бытового твердотопливного котла.

Если известна температура выходящих газов (ТемпГазов(К) ) и статическая тяга, то минимально допустимую высоту дымохода можно высчитать по формуле:

СтатТяга(Па) — статическая тяга в Паскалях;
ТемпВоздуха(К) — температура наружного воздуха в Кельвинах. Для расчетов лучше использовать максимально высокую среднегодовую температуру;
ТемпГазов(К) — температура продуктов сгорания в Кельвинах на выходе из твердотопливного котла;

Пример: Проведем расчет высоты дымохода для котла на твердом топливе Buderus Logano G221 установленного в Московской области. Исходные данные для расчета следующие:

Мощность(кВт). 20кВт;
СтатТяга(Па). 20Па;
ТемпГазов(К). 523К (250 градусов Цельсия);
ТемпВоздуха(К). 291К (среднесуточная температура в Московском регионе для июля 18 градусов Цельсия);

Высота(м) = СтатТяга(Па)*ТемпГазов(К)*ТемпВоздуха(К)/3459*(ТемпГазов(К)-1.1*ТемпВоздуха(К)) = 20*523*291/3459*(523-1.1*291) = 4.3м

Монтаж и подключение дымоходной трубы

От того насколько правильно и безопасно будет выполнен монтаж дымохода, зависит срок службы твердотопливного котла и безопасность его владельца. Выполнение работ по установке и монтажу дымовой трубы лучше доверить профессионалам. Специалисты смогут выполнить эти работы в соответствии со следующими правилами и нормами:

• система дымохода должна полностью выводить все продукты сгорания;
• сечение дымохода должно быть больше или равно сечению выходного патрубка котла на твердом топливе;
• дымовая труба должны быть выполнена из антикоррозийной стали толщиной более 1мм;
• для очистки от сажи в основании дымохода необходимо организовать специальный карман;
• допускается не более трех поворотов трубы;
• высота трубы нее менее 5м, а также не менее минимально допустимой для данной модели твердотопливного котла;

Также предъявляется ряд требований к расположению дымовой трубы на кровле:

• Верхний конец должен возвышаться на менее чем на 50см над плоской кровлей или на 50см над парапетом, если парапет находится менее чем в 1.5 метрах.
• Не ниже конька крыши при расположении менее чем в 3 метрах от него;
• Если высота над уровнем крыши более 1.8м необходимо закрепить его растяжками;

Монтаж осуществляется по схеме снизу-вверх т.е. от твердотопливного котла к крыше. Существуют общие требования к монтажу таких систем и они регулируются СНиП-91. Вот основные правила которые нужно неукоснительно соблюдать:

• При сборке секций сэндвич дымохода следует каждую внутреннюю трубу вставлять внутрь предыдущей, а каждую наружную наоборот поверх предыдущей. Такой метод сборки называется «по конденсату».
• Стыки секций необходимо скреплять хомутами.
• Крепление к стенам и другим строительным конструкциям осуществляется с помощью кронштейнов.
• Для обеспечения требований пожарной безопасности необходимо избегать контакта дымохода с газовыми трубами и электропроводкой. Необходимо также избегать контакта с элементами строения (кровля, перекрытия, обрешетка и т.д.) и выполнять от них отступ 150мм для изолированных труб и 300мм для неизолированных.
• Горизонтальный участок трубы соединения с твердотопливным котлом длительного горения с водяным контуром должен быть наклонен в сторону котла. Угол наклона примерно 2см на каждый метр соединительной трубы.
• Необходимо тщательно следить, чтобы соединения колен не попадали в перекрытия между этажами.
• Во избежании конденсирования продуктов сгорания необходимо оборудовать участок проходящий через неотапливаемые помещения дополнительным утеплителем.
• В нижней части дымохода устанавливается тройник с системой слива конденсата.

Использование секционных систем требует бережной и безопасной эксплуатации. Вот некоторые ограничения, которые необходимо соблюдать неукоснительно:

• Запрещается использовать для растопки твердотопливного котла жидкое топливо;
• Строго запрещается использовать дымоход для просушивания одежды или обуви;
• При очистке дымовой трубы не рекомендуется выжигать сажу;
• Запрещено использовать воду для тушения твердого топлива в топке котла.

В заключении хотелось бы еще раз отметить то, что расчет, установку, монтаж дымохода и его подключение к твердотопливному котлу лучше доверить профессионалам. От правильного и безопасного подключения зависит ваша жизнь и здоровье, также жизнь и здоровье ваших близких. Помните об этом!

Высота и диаметр дымохода для твердотопливных котлов

Размеры дымохода очень сильно влияют на эффективность и безопасность работы твердотопливного котла. По сути дела от них зависит величина тяги. Если она будет слишком сильной, в атмосферу кроме угарных газов будет выходить и тепло. КПД котла упадет. В противном случае может произойти опрокидывание тяги, то есть угарные газы начнут выходить через поддувало. А это очень опасно для здоровья жителей дома.

Каким может быть дымоход

Трубу для отвода дыма можно сделать из различных материалов:

Каждый из этих материалов имеет разную теплопроводность. Это означает, что дымовые газы в дымоходе охлаждаются по-разному, что, конечно, влияет на тягу. Это будет учитываться при расчете таких размеров дымоотвода, как высота и диаметр.

Кроме этого на тягу влияет и форма поперечного сечения дымохода. Она может быть круглой, квадратной и прямоугольной. Наиболее благоприятной является круглая форма.

Минимальная высота дымохода

В большей степени этот показатель зависит от конструктивных особенностей дома и высоты прилегающих домов или деревьев. Возможны 3 варианта этого показателя:

1. Если дымоход расположен не дальше чем 1,5 м от конька крыши. то его высота должна быть больше на 50 см от всей высоты дома. То есть при расстоянии от низа дома до его верха, равном 10 м, высота используемой дымоходной трубы Нт = 10+0,5 = 10,5 м.
2. Если дымоотвод находится на расстоянии 1,5-3 м от конька крыши, то его высота может быть равной высоте дома.
3. Если расстояние от конька больше 3 м, то нужно использовать формулу Нт = П — D*0,1763,

• где П представляет собой высоту дома,
• D является ближайшим расстоянием от дымохода до линии, которая опускается с конька крыши вниз дома (должна быть перпендикулярной горизонту),
• 0,1763 представляет собой числовое выражение tg(10°).

По этой формуле Hт = 10 — 3*0,1763 = 9,47 м.

Эти три варианта имеют место, если рядом нет ни одного высокого дома или дерева. В противном случае дымоход с высотой 10,5 м может попасть в зону ветрового подпора. А это значит, что тяга будет плохой. В таком случае нужно наращивать дымоотвод. Чтобы определить величину наращивания, нужно найти самую высокую точку прилегающего дома и провести от нее условную линию так, чтобы она образовала с землей угол 45°. Верх дымохода должен быть над этой линией, поскольку все пространство под ней является зоной ветрового подпора.

Что касается оптимальной высоты, то производители котлов на твердом топливе часто указывают ее. При этом многие из них продают таблички, в которых определенной мощности соответствуют размеры дымовой трубы и величина необходимой тяги.

Определение тяги

Для этого используют формулу:

• где Н является высотой дымовой трубы, начиная от дымового отверстия в твердотопливном котле,
• ρв представляет собой плотность воздуха,
• ρг — это плотность угарных газов.

Формула расчета ρв является такой:

• где ρну является плотностью воздуха при стандартных условиях (равняется 1,2932 кг/м³),
• t является температурой наружной среды (лучше брать температуру +20 °С, поскольку является наихудшим условием работы).

Для определения ρг нужно воспользоваться специальными табличками. Их названием является «Значения плотности воздуха, которые приведены к рабочим условиям». Так, проще. Правда, для этого нужно найти среднюю температуру угарных газов в дымовой трубе.

Этот показатель рассчитывается так:

• θ1 температура угарных газов на входе в трубу (этот показатель берется из технической документации),
• θ2 является температурой дыма на выходе дымохода.

Вторую величину определяют так:

где B является коэффициентом, который зависит от материала дымохода. Имеет значение:

• 0,85 для неизолированной металлической трубы;
• 0,34 для изолированной металлической трубы;
• 0,17 для кирпичного дымоотвода с толщиной 0,5 кирпича.

Q является мощностью твердотопливного котла.

Пример определения тяги для металлической изолированной трубы с длиной 10 м. Из твердотопливного котла выходят угарные газы с температурой 250 °С. Мощность котла на твердом топливе 40 кВт.

θср = (250+233)/2 = 241,5 °С.

При θср = 241,5 °С ρг = 0,6881 кг/м³.

ρв = 1,2932*273/(273+20) = 1,2049.

hc = 10*(1,2049-0,6881) = 5,168 мм. в. ст. В переводе на Па эта цифра составляет 50,66 Па.

Для твердотопливного котла с мощностью 40 кВт и диаметром дымохода 320 мм такая тяга является слишком большой. Поэтому нужно уменьшить длину дымовой трубы на 2-3 м. Диаметр 320 мм был взят из табличек некоторых производителей. Его размер является только ориентировочной цифрой.

Расчет диаметра

Его проводят с помощью такой формулы:

• m является массовым расходом продуктов сгорания за час,
• w представляет собой скорость движения угарных газов.

Пусть в твердотопливном котле за час сгорает 20 кг топлива (за секунду сгорает 20/3600 = 0,00556 кг), а угарные газы движутся со скоростью 2 м/с, тогда:

S = 0,00556/(0,6881*2) = 0,00404 м² = 40,4 см².

Диаметр круглой трубы будет составлять

Есть другая формула, которая дает возможность рассчитать размер диаметра дымохода Она является такой:

где r является коэффициентом, который зависит от вида топлива. Его значения являются такими:

Как вам статья?