Выбор материала и расчёт параметров труб для дымохода

От правильного расчета диаметра дымохода зависит тяга

Рассмотрим два возможных варианта расчета диаметра дымохода для газового котла. Первый вариант – это когда у вас есть нагреватель и к нему нужно рассчитать сечение дымоотвода. Здесь все очень просто. Вентиляция по размеру должна быть не такой же, как и патрубок кола. Просто измерьте отверстие для выхода дыма в верхней части нагревателя и дело сделано. Если же вы не можете это сделать, так как его нет в наличие, например, когда вы его заказали и ждете доставку, сечение можно рассчитать исходя из мощности газового оборудования. В любом случае вам будут известны его характеристики. Чтобы рассчитать площадь поперечного сечения дымоотвода нужно мощность нагревателя в кВт умножить на 5,5. Результат будет вычисляться в сантиметрах квадратных.

Заказать звонок

8 (495) 744 -67 -74

Перед тем как рассчитать диаметр дымохода для газового котла, ознакомьтесь с паспортом нагревателя. Для расчета берите не тепловую, а паспортную мощность. К примеру, у агрегата с паспортной мощностью в 1.5 кВт, тепловая может достигать 38 кВт. Вставляйте в формулу меньшее значение, иначе ужаснетесь от полученного результата.

В случае если нужно подключить два газовых нагревателя в один дымоход, а это допускается нормами пожарной безопасности, следует брать в расчет суммарную мощность обоих агрегатов.

Второй вариант – это когда уже есть дымоотвод. Рассчитывать диаметр вытяжной трубы газового котла не нужно, так как его можно просто замерять. А вот узнать степень производительности оборудования, которое подойдет для этой системы, можно по формуле:

Если расчеты диаметра трубы дымохода для котла выполнены неправильно, вытяжка не будет работать так, как должна. Больше половины пожаров начинаются из-за неисправности дымоотвода. Отнеситесь к этому со всей серьезностью.

Внутренний размер трубы дымоотвода должен быть либо таким, какой диаметр отверстия для дымохода у газового котла, либо немного больше. Увеличение сечения, конечно, повлияет на тягу, но она будет, и угарный газ не попадет в помещение.

Характеристики гофрированных труб

Гофротруба из нержавейки для дымохода всегда имеет круглое сечение. Длины стандартной трубы, как правило, достаточно для обустройства дымохода без дополнительных стыков

Это важно – чем меньше соединений в дымоходе, тем выше герметичность конструкции

Нержавейка сама по себе является отличным материалом, идеально вписывающимся в конструкцию дымохода. Этот материал отличается высокой прочностью, антикоррозионными свойствами и устойчивостью к большим температурам. При растопке в котлах и печах всегда возникает конденсат, в состав которого входит серная кислота, оказывающая негативное влияние на стенки дымохода – но нержавеющая сталь без проблем выдерживает такое воздействие.

Механическая прочность такой конструкции тоже достаточно высока. В немалой степени это обуславливается конструкцией гофры, которая легко компенсирует любые линейные расширения, возникающие из-за воздействия жара и вибраций.

Форма дымохода и материалы для его изготовления

Расчет диаметра дымохода

Таблица определения диаметра дымохода для камина

Цилиндр был и по-прежнему остается наиболее удачной формой дымохода. Объясняется это тем, что дымоход такой формы наиболее эффективно отводит продукты сгорания.

Дымоходы прямоугольной формы менее эффективны, так как в прямых углах образуются завихрения, приводящие к образованию сажи и препятствующие удалению дыма.

Устройство дымохода бани предполагает предварительный расчет всех необходимых параметров. Диаметр дымохода для бани чаще всего определяется согласно инструкции к отопительному прибору.

Если проведение расчетов своими руками кажется слишком сложным, для выполнения этой работы можно пригласить специалиста. А вот монтаж конструкции волне можно провести своими руками, наиболее простой вариант – сборка из готовых сэндвич труб. В этом случае, наибольшую сложность будет представлять вывод трубы через стену или потолок.

Таблица определения диаметра дымохода для камина

Основные параметры для расчета высоты дымохода

Прежде чем начинать монтаж, необходимо рассчитать высоту, которую должен иметь дымоход для банной печи. Эта величина не зависит от способа вывода (через потолок или через стену), она определяется высотой здания, а также высотой построек, расположенных в непосредственной близости от бани.

Параметры, которые учитываются при определении оптимальной высоты дымохода:

Дымоход из кирпича

Кирпичный дымоход

Монтаж дымохода для бани может быть осуществлен из различных материалов. Одним из наиболее популярных является кирпичный дымоход, который волне можно сложить своими руками.

Неоспоримым преимуществом дымохода из кирпича считается то, что он может быть присоединен к любой отопительной системе, независимо от ее высоты (см. Подключение к дымоходу). Он также обладает высокой устойчивостью к агрессивным кислотам и повышенной влажности.

При необходимости обхода препятствия при монтаже дымохода из кирпича допускаются незначительные отклонения по вертикали. Однако кирпичный дымоход имеет и некоторые недостатки.

Металлический дымоход

По сравнению с кирпичными, металлические дымоходы имеют ряд очевидных преимуществ. Так как их изготавливают из нержавеющей стали, они не подвержены ни коррозии, ни воздействию агрессивных кислот. Такой дымоход можно вывести и через потолок и через стену.

Кроме того, они имеют гораздо меньший вес, что дает возможность устанавливать их без устройства фундамента. Металлические дымоходы делятся на две категории; однослойные и двухслойные (из сэндвич трубы).

Конструкция сэндвич трубы достаточно проста. Внутренняя часть сэндвич трубы выполнена из кислотоустойчивого металла. Наружный слой сэндвич трубы может быть выполнен, как из нержавейки, так и из оцинковки. Между внутренним и наружным слоем сэндвич трубы устанавливается огнеупорный утеплитель. Чаще всего, для изготовления сэндвич трубы используется минеральная вата.

Если сэндвич трубы приобрести не удалось, то дымоход можно собрать из обычных труб, но в этом случае, требуется изоляция. Выполняется изоляция путем укладки вокруг трубы минеральной ваты, поверх которой надевают кожух из оцинковки.

Если вы планируете построить дымоход в бане своими руками, вам придется изучить некоторые правила и нормы. Вот основные моменты, которые требуют внимания, если монтаж проводят своими руками:

Какие дрова лучше

Древесина, которая служит сырьем для дров, далеко не одинакова по своим свойствам.

Твердые породы деревьев, таких как береза, дуб, граб, бук, тис горят жарче, имеют высокую волокнистую плотность, медленнее сгорают.

Мягкие сорта имеют свои преимущества, например: осина, дает меньше жара, чем береза на 25%, но она прекрасно поддерживает жар в растопленной печи. Ольха еще делится восхитительным ароматом, как впрочем, и хвойные сорта. Ольха с осиной, добавленные в печь в конце протапливания удаляют налет сажи и копоти в дымоходе. А вот образование налета, которое может привести к засорению дымохода, происходит при сгорании эфирных масел и смолы сосны, пихты, ели. Хвойные тоже уступают по теплотворности березе, дубу, но они быстрее высыхают и более годятся для растопки. Только пихта сильно искрит, а лиственница в конце сгорания выделяет много угарного газа и нужно быть внимательнее с заслонкой.

Некоторые виды фруктовых деревьев относится к средне твердым сортам древесины и теплотворная способность у них средняя. Горят, издавая аромат, их легко заготавливать, поскольку дрова можно колоть без особых усилий.

Правильный выбор дымохода

В этом деле важны некоторые факторы:

Качественное функционирование всей сэндвич конструкции находится в прямой зависимости от прочности материала, который используется при ее изготовлении.
Размеры сэндвич трубы.
Плотность слоя теплоизоляции.
Вид трубного шва (катанный, лазерный).

Катанные швы нашли широкое применение в газовых котлах. Изделия с лазерными швами максимально герметизируют отопительную систему и чаще всего используются в твердотопливных котлах. Обычно для производства внутренних труб используется термостойкая нержавейка, но иногда и оцинковка. Такого вида сэндвич устройство можно устанавливать в газовых котлах малой мощности.

Функции дымовых труб

От материала и высоты дымохода зависят такие факторы, как:

Образование хорошей тяги, напрямую зависящее от высоты трубы.
Качество сжигаемого горючего.
Время прогрева стенок дымохода. Если стенки дымовой трубы прогреваются за небольшой промежуток времени, то это ведет к устранению конденсата, который не может образоваться при хорошем уровне тяги.

На качество тяги зависит и используемый материал. При монтаже дымоходов из кирпича его внутреннюю часть нужно сделать максимально гладкой, чтобы избежать оседания копоти и сажи на трубе. Для отделки трубы изнутри не советуем использовать раствор из глины, так как она плохо проводит тепло, что влечет за собой уменьшение тяги и образование конденсата.

Какая должна быть высота трубы дымохода для печи?

Расчет этого параметра позволяет избежать возникновения обратной тяги и других возможных неприятностей. Этот вопрос регламентируется правилами СНиП и других документов.

Зачем нужен этот параметр?

Для того чтобы понять важность этого фактора разберем подробнее несколько физических законов и последствия неправильно сделанных дымоходов. При прохождении нагретых газов, температура понижается, но теплый воздух или газы всегда поднимаются вверх

На выходе из трубы температура еще больше снижается. Отработанные газы, находящиеся в трубопроводе с надежным слоем теплоизоляции имеют высокую температуру и столб нагретого дыма, поднимаясь вверх увеличивает тягу в топке.

Разберем ситуацию – уменьшаем внутреннее сечение трубы и увеличиваем высоту трубы над коньком крыши. Если вы думаете, что увеличивается объем нагретого газа, увеличивается время остывания дыма и увеличивается тяга – такое утверждение верно только наполовину. Тяга будет отличной, даже с большим излишком. Дрова будут быстро сгорать и расходы на покупку топлива возрастут.

Чрезмерное увеличение высоты дымохода может вызвать возрастание аэродинамических завихрений и понижения уровня тяги. Это чревато возникновением обратной тяги и выхода дыма в жилые помещения.

Требования СНиП

Длина трубопроводов вытяжки отработанных газов регламентируется требованиями СНиП 2.04.05. правила предписывают соблюдать несколько основных правил монтажа:

минимальное расстояние от колосниковой решетки в топке, до защитного козырька на крыше – 5000 мм. Высота над уровнем покрытия плоской крыши 500 мм;
высота трубы над скатом крыши или коньком должна соответствовать рекомендованной. Об этом расскажем в отдельной главе;
если на плоской крыше находятся постройки, труба должна быть выше. В этом случае, при большой высоте трубы, ее раскрепляют растяжками из проволоки или троса;
если здание обустроено системой вентиляции, их высота не должна превышать колпак трубопровода вывода отработанных газов.

Методика самостоятельного расчета

Как самостоятельно вычислить высоту дымового канала, для этого потребуется выполнить расчет по формуле:

«А» — климатические и погодные условия в данном регионе. Для севера этот коэффициент равен 160. Значение в других районах вы сможете найти в интернете;
«Мi» — масса газов, проходящих сквозь дымоход за определенное время. Эту величину можно найти в документации вашего отопительного прибора;
«F» — время оседания золы и других отходов на стенках дымохода. Для дровяных печей коэффициент – 25, для электрических агрегатов – 1;
«Спдкi», «Сфi» — уровень концентрации веществ в отработанном газе;
«V» — уровень объема отработанных газов;
«Т» — разность температур поступающего из атмосферы воздуха и отработанных газов.

Приводить пробный расчет не имеет смысла – коэффициенты и другие величины не подойдут для вашего агрегата, а извлечение квадратных корней потребует скачать инженерный калькулятор.

Таблица «Высота печной трубы над коньком»

Определится с размерами труб без проведения сложных расчетов поможет таблица высоты печной трубы над крышной конструкции. Сначала разберем подбор длины трубы для плоских крыш.

Подбор длины трубы для плоских крыш.	Мин. высота трубы в мм
На крыше отсутствуют парапеты и другие строения и устройства.	1200.
На крыше построен защитный бордюр или другие конструкции и расстояние до них до 300 мм.	1300.
Превышение над другими вентиляционными трубопроводами	500. Минимальное расстояние до вентиляционной шахты – 5000.

Для скатных видов крышных конструкций.	Мин. высота трубы в мм
Дымоход выходит на крышу на расстоянии 1500 мм от конька.	500.
Труба находится на расстоянии от конька 1500-3000 мм.	Труба выводится до уровня конька крыши.
Расстояние от конька до места прохода трубопровода вытяжки свыше 3000 мм.	Откладываем от полости конька 10 0 . Верх трубы должен находиться на уровне этой линии.

Техника противопожарной безопасности

Устанавливать дымоход разрешается в соответствии с требованиями:

СНиП 2.04.05–91У.

ДБН В 2.5-20–200.

НАПБ А.01.001–2004.

Монтаж должны проводить только профессионалы. Сечение дымохода должно соответствовать значению, указанному производителем в инструкции, прилагаемой к котлу.

Требуемая высота дымохода обычно рекомендуется производителем, или она должна превышать 5 метров.

Если имеется горизонтальный участок, его длина не должна превышать один метр.

В конструкции необходимо предусмотреть возможность отвода конденсата, а также очистку дымоотводящего канала.

Как подключить дымоход

Все соединения деталей к патрубку твердотопливного котла выполняются термостойким герметиком, выдерживающим температуру в пределах 1250-1500 градусов.

Когда нет соответствия диаметра дымохода с размером дымоходного выхода, устанавливается переходник, чтобы создать плотный стык.

Как собираются детали

Любые одностенные, а также сэндвич, имеющие утепление, собираются только одним вариантом: «труба вставляется в трубу». Узлы соединения деталей дымохода не требуют установки дополнительных хомутов.

Если конструкция изготовлена из специальной, нержавеющей стали, сборка проводится только по конденсату. В этом случае, конденсат, а также возникающие смолянистые отложения, никогда не попадут наружу, они будут стекать вдоль стенок трубы непосредственно в конденсатоотвод.

Если в дымоходе используется ревизия и установлены тройники, сборка всех деталей выполняется «по дыму». Сборка вертикальных деталей, отходящих от тройника, проводится «по конденсату».

Если необходимо провести гильзовку канала, зазор, образовавшийся между трубой и каналом, должен быть больше 4 см. Он необходим, когда происходит расширение металла при нагревании.

Чтобы детали сэндвич дымохода имели более жесткое крепление, устанавливают заклепки или вкручивают саморезы.

Фиксация дымохода

Труба крепится к стене только специальными материалами.

Одностенная конструкция должен крепиться с шагом крепления 1,5 метра на всех вертикальных отрезках трубы.

Если сэндвич дымоход не имеет опорной конструкции, необходимо обеспечить фиксацией каждый элемент.

Если в системе использован тройник 45–87 градусов, или колено 45–90 градусов, монтаж проводится так, чтобы полностью была исключена нагрузка на поворотные части этих деталей.

Если для монтажа требуется установить дополнительную опору, используют напольную подставку, устанавливаемую под ревизию.

При возвышении дымоходной трубы над крышей больше 1,5 метра, в обязательном порядке под растяжку устанавливается скоба.

Проход сквозь перекрытия

Чтобы сделать проход сквозь стену дома или его перекрытия, необходимо воспользоваться строительными нормами, которые сегодня действуют на Украине.

Если сэндвич дымоход с утеплением проходит через деревянные стены, обязательно устанавливается походная гильза и накладывается еще один слой термоизоляции.

Когда монтируется дымоходная труба сквозь кровлю, строители должны установить специальную дополнительную деталь трубы, так называемую «крызу». Создаётся еще один дополнительный слой, состоящий из пожаробезопасных изоляционных материалов.

Завершающий этап строительства

Когда гильзуется кирпичный дымоход, его верхняя часть закрывается дополнительной деталью — окончанием.

Обычно верхушка трубы закрывается дефлектором или красивым грибком.

Если покрытие крыши здания выполнено из пожароопасного материала, типа битумной черепицы, на вершину дымохода монтируют специальный искрогаситель.

Если в доме установлен газовый котел, категорически запрещается монтаж дефлектора. Согласно действующим нормам, верхняя часть трубы газового устройства держится всегда открытой.

Какой дымоход лучше для газового котла

Долговечность канала зависит от материала. Он должен выдерживать высокую температуру, воздействие влаги и кислоты, образующихся при сгорании газа. Материал нужно выбирать достаточно легкий, чтобы не пришлось укреплять стены и фундамент здания. Для изготовления используются:

Нержавеющая сталь – устойчива к большинству видов коррозии, нетяжелая, считается оптимальным вариантом. Обеспечивает надежную тягу в течение 15 лет.
Алюминий – тоже долговечен, но из-за низкой механической прочности применяется только для внутренней отделки.
Эмалированные трубы – выпускаются со встроенной термоизоляцией, что упрощает монтаж дымохода.
Оцинкованная сталь – простоит максимум 5 лет, так как потеряет герметичность под воздействием испарений повышенной кислотности.
Керамика – срок службы таких изделий достигает 30 лет. Европейские производители укрепляют их красивым стальным обрамлением. Однако из-за большого веса иногда приходится принимать меры по усилению стен и фундамента. Максимальную тягу такие конструкции обеспечивают только в вертикальном положении, что не всегда возможно реализовать.
Сэндвич-дымоходы – состоят из двух труб, вставленных одна в другую, с утеплителем между ними. За счет 2 слоев металла обладают высокой надежностью. Долговечность зависит от материала внутренней трубы. При монтаже не нужно дополнительное утепление.
Коаксиальные дымоходы – также состоят из двух труб, но пространство между ними используется для подачи воздуха к газовым котлам закрытого типа с улицы. Выпускаются модулями, удобными для быстрой сборки.
Кирпичные дымоходы – получаются тяжелыми, поэтому для них требуется фундамент. Из-за шершавых стенок тяга не на высоте, что приводит к скоплению сажи на них. Поэтому трубу придется чистить дважды в год. Кроме того, кирпич гигроскопичен, впитывает образующийся конденсат и быстро разрушается. Но сохранившийся дымоход можно использовать в качестве защитного обрамления, если вставить в него трубу из нержавейки с конденсатосборником в нижней части.
Асбоцементные каналы – дешевы, но применяются редко, так как склонны к растрескиванию и выделению канцерогенов при перегреве.

В зависимости от способа установки дымоходы бывают наружными и внутренними. Какой из них лучше выбрать – зависит от типа здания и места размещения котла. Наружные каналы горизонтально выводят на улицу и крепят к внешней стене. Их легче монтировать, достаточно только выполнить противопожарные правила при обустройстве отверстия, если дом построен из горючих материалов. Однако потребуется тщательное утепление и установка конденсатосборника.

Внутренний дымоход выводится сквозь потолочные перекрытия и крышу, что не всегда приемлемо в многоэтажных зданиях. Монтаж осложняется установкой нескольких специальных проходных узлов, обеспечивающих пожарную безопасность.

Как рассчитать диаметр дымохода

При проектировании дымохода, необходимо выбрать тот материал, который использовать. А материал во многом зависит от того, какое топливо будет использоваться при отоплении. Ведь дымоход предназначен для вывода остатков горения одного топлива, и не подойдет при другом. Например, дымоходная труба из кирпича прекрасно функционирует с дровами, но не годится для отопительных приборов, работающих с газовым топливом.

Кроме этого, необходим верный расчет диаметра домоходной трубы. Если дымоотвод используется для одного обогревательного прибора, проблему можно решить, просмотрев технические документы, предоставленные заводом, изготовившим прибор. А если в одну трубу подключается несколько разных систем, то для расчета дымохода, нужно знание законов термодинамики, профессиональный расчет, особенно диаметр трубы. Неправильно считать, что диаметр нужен побольше.

Шведский метод

Среди разных способов расчета диаметра, важна оптимально подходящая схема, особенно если приборы низкотемпературные и длительного горения.

Для определения высоты учитывают отношение площади сечения дымоходной трубы к внутренней камере сгорания. Высоту трубы определяют соответственно графику:

Где f — площадь разреза дымохода, а F – площадь топки.

Пусть, к примеру площадь сечения топки F равна 70*45=3150 кв. см, а сечение дымоходной трубы f — 26*15=390. Соотношение между приведенными параметрами составляет (390/3150)*100%=12,3%. Сверив полученный результат с графиком, видим что высота дымохода примерно равна 5 м.

В случае установки дымоотвода для сложных отопительных систем важно рассчитать параметры дымоотводящей трубы

Точный расчет

Чтобы рассчитать нужное сечение дымохода, обязательно учесть все его характеристики. Для примера можно выполнить стандартный подсчет размеров дымоотвода, подключаемой к дровяной печи. Берут такие данные для вычислений:

температура отходов горения в трубе равна t=150°С;
скорость прохождения по трубопроводу отходов равна 2 м/с;
скорость сгорания дров B равна 10 кг/ч.

Если следовать этим показателям, можно заняться расчетами. Для этой цели вычисляют количество выходящих продуктов горения по формуле:

Здесь V равен количеству воздуха, который требуется для сгорания топлива со скоростью v=10 кг/час. Оно равно 10 м³/кг.

Получается:

Затем вычисляют искомый диаметр:

Особенности сэндвич труб из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь является наиболее устойчивой к перепадам температур и, кроме этого, обладает отличными антикоррозийными свойствами. Внутренние нержавеющие трубы способны выдерживать рабочую температуру до 850 °C и кратковременную температуру до 1200 °C.

Самые лучшие качественные характеристики прослеживаются у двух марок нержавеющей стали — 316 Ti, 310S. Температура рабочей среды для этих видов доходит до 1000 °C. Специалисты рекомендуют эти два варианта для котлов, которые работают на твёрдом топливе и бань, так как они могут выдерживать высокую температуру нагрева. Сэндвич трубы для дымохода из такой стали будет служить очень долго.

Размеры сечения сэндвич конструкции в первую очередь зависят от толщины теплоизоляционной прослойки. Также существует определённая зависимость показателей диаметра сэндвич труб для дымохода от места расположения конструкции. Диаметр внутренней трубы также выбирают в соответствии с мощностью отопительного устройства. Чем больше мощность, тем, соответственно, больше должно быть сечение внутренней трубы. Это очень важный момент, так как на внутреннюю трубу из нержавеющей стали приходится основная температурная нагрузка.

Рассмотрим зависимость диаметра от мощности отопительного устройства подробнее:

для печей, которые работают на дровяном топливе и для газотурбинных установок (ГТУ) сечение может составлять от 50 до 600 миллиметров;
для котлов, работающих на твёрдом топливе, диаметр составляет — от 50 до 700 миллиметров;
для газопоршневых или дизельгенераторных устройств — от 50 до 500 миллиметров;
для микротурбинных устройств — от 50 до 300 миллиметров;
для котлов, работающих на газу или дизельном топливе — до 200 миллиметров.

Трубы с самым большим диаметром устанавливаются на печи и котлы, потребляющие твердое топливо

Кроме этого, не рекомендуется использовать в качестве теплоизоляции стекловолокно. Этот материал может применяться в системах, рабочая температура которых составляет не более 350 °C. В банных конструкциях аналогичный показатель может составлять 600 °C и выше.

Другие варианты сендвичей

Существуют и другие материалы, кроме нержавеющей и оцинкованной стали, из которых изготавливаются сэндвич трубы для дымоходов. Это, например, чёрные металлы. Обычно на трубы из таких сплавов наносят защитный слой эмали. Конструкция из этих деталей способна выдерживать рабочую температуру до 500 °C и кратковременную до 750 °C.

Кроме того, такие изделия обладают довольно презентабельным внешним видом и устойчивостью к губительному воздействию коррозии. Конечно, термостойкость такой конструкции гораздо ниже, чем у дымоходов из нержавеющей стали, но использовать их для каминов и некоторых печей разрешается.

Комбинированные сэндвич конструкции изготавливают из нержавейки и оцинкованной или покрытой эмалью стали. Температура, которую способны выдерживать такие дымоходы, составляет до 600 °C.

Какая должна быть высота трубы дымохода для печи

Расчет этого параметра позволяет избежать возникновения обратной тяги и других возможных неприятностей. Этот вопрос регламентируется правилами СНиП и других документов.