Что такое конек?
Коньком называется верхнее ребро конструкции кровли. Этот элемент соединяет между собой скаты крыши, плоскости которых сходятся на нем в одной линии. Так как конек является верхней точкой кровли, то высота крыши определяется по его расположению.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Данный элемент выполняет функции защиты и вентиляции. Он закрывает стыки скатов, предотвращая попадание влаги и грязи во внутреннее пространство кровельного пирога. При этом через конек выходят циркулирующие воздушные массы.
Определение высоты крыши важно не только для целей обеспечения ветро- и снегоустойчивости. Большинство кровельных материалов имеют четкие диапазоны возможных углов скатов для своей установки. При монтаже тяжелых материалов нужно минимизировать нагрузку на единицу площади основания крыши, для этого угол ската (соответственно, и высота конька) увеличивается
При монтаже тяжелых материалов нужно минимизировать нагрузку на единицу площади основания крыши, для этого угол ската (соответственно, и высота конька) увеличивается.
Конек кровли
Если в доме планируется обустройство чердачного помещения, то диапазон возможных углов ската ограничивается требованиями к возможностям технического обслуживания помещения и к его противопожарной безопасности. Для жилых чердаков добавляются требования удобства перемещения по помещению, зависящие от роста жильцов.
Какие параметры требуется вычислить?
Для расчета необходимо определить следующие параметры:
Длина. В первую очередь необходимо обязательно определить максимальную высоту постройки, сколько метров от конька крыши до того места, где должна выходить будущая труба. Потому что длина будет определять некоторые из наиболее важных характеристик будущей системы. Учтите тот факт, что слишком высокие каналы просто «съедают» сквозняк, в результате он будет медленнее достигать источника тепла, а значит, ваша плита будет гореть намного хуже. К тому же дымоходы, расположенные слишком низко от крыши, тоже «страшны», об этом чуть ниже.
Диаметр дымохода (сечение). Что касается этого параметра, то здесь необходимо учитывать не столько сами размеры, сколько исходную форму самой трубы
Не забывайте одно важное условие, если вы хотите получить качественную дымоходную систему, работающую по всем правилам, труба должна быть цилиндрической. То есть обязательно скруглить стены, чтобы сажа и копоть меньше задерживались в канале
Поэтому откажитесь от момента чистки каналов. Что касается размера (диаметра), то его нужно выбирать по сечению основного вывода топки или котла. Не рекомендуется использовать трубы большего или меньшего диаметра, чем патрубок. Высокая вероятность разгерметизации.
Требования к установке
В нормативных документах монтаж коаксиального дымохода отдельно не прописан. Следует придерживаться 2 правил: соблюдать рекомендации производителя газового котла и общие требования к отводу продуктов горения от газоиспользующих установок:
- максимальная длина горизонтального участка трубы – 3 м;
- проходное сечение дымоотвода должно соответствовать размерам выходного патрубка теплогенератора;
- если в помещении топочной устанавливается 2 газовых водогрейных аппарата (например, колонка + котел), нужно сделать две отдельных коаксиальных трубы, сводить в одну запрещается;
- при пересечении стен и перекрытий из негорючих материалов (газобетона, кирпича, железобетона) достаточно установить металлическую либо асбестовую гильзу;
- в деревянном доме придется устраивать в стене противопожарную разделку, то есть, обеспечить минимальное расстояние от стенки дымохода до горючей конструкции 380 мм.
Подготовка к прокладке дымоотвода напольного котла сквозь деревянную конструкцию Отдельный нюанс – установка зонта на оголовок газохода, выведенного вертикально через крышу. Нормы строго запрещают накрывать колпаками дымоотводы газовых теплогенераторов. С другой стороны, агрегат необходимо защитить от попадания осадков через коаксиальную систему.
В инструкциях по установке производители отопительных агрегатов требуют соблюдения следующих правил:
минимальный отступ от потолка до горизонтально проложенного дымохода – 200 мм; расстояние от стены до конца трубы – не менее 30 см; высота оголовка над уровнем земли – не менее 2 м, лучше 2.5 м; Технологические отступы, которые необходимо соблюдать при монтаже дымоотвода
между срезом дымоотвода и ближайшим строением или забором должен оставаться просвет 600 мм, оптимально – 1.5 м; при выборе места расположения отводящего канала важно обеспечить отступ от окна либо приточного отверстия 60 см; уклон дымохода турбированного котла делается в сторону улицы (величина – 10 мм на метр длины трубы); конденсационные агрегаты используют энергию водяных паров, поэтому коаксиальный дымоотвод устанавливается с уклоном в сторону теплогенератора. На форумах домовладельцы нередко задают вопрос, нужна ли вентиляция котельной при коаксиальном дымоходе
Отвечаем: через внешний канал системы вентилятор втягивает количество воздуха, нужное для горения. Вентиляция в топочной (3-кратный воздухообмен) все равно нужна, она удаляет угар, метан либо пропан в случае утечки
На форумах домовладельцы нередко задают вопрос, нужна ли вентиляция котельной при коаксиальном дымоходе. Отвечаем: через внешний канал системы вентилятор втягивает количество воздуха, нужное для горения. Вентиляция в топочной (3-кратный воздухообмен) все равно нужна, она удаляет угар, метан либо пропан в случае утечки.
Расчет высоты дымохода
Еще один важный вопрос, который следует решить в процессе проектирования, – какой длины должен быть дымоход? Для ответа на него следует соединить воедино и проанализировать несколько факторов.
Как известно, теплый воздух поднимается вверх. При этом, до тех пор, пока он находится в трубе, он остается теплым, а, значит, продолжает подниматься. Как только он покидает пределы дымохода, то сразу же остывает и прекращает подъем. Таким образом, чем дольше времени дым будет находиться внутри трубы, тем выше будет его температура, и тем больший его объем будет подниматься вверх, создавая тем самым тягу. Получается, что объем дымохода напрямую влияет на количество устремляющегося вверх и создающего тягу воздуха. Объем, в свою очередь, зависит как от высоты, так и от размеров внутреннего сечения трубы.
Исходя из всего вышесказанного получается, что при наличии, допустим, пятиметрового цилиндрического дымохода, достаточно увеличить его внутренний диаметр, чтобы улучшить тягу. В действительности же это не так. В связи с увеличением внутреннего диаметра остывание дымовых газов в трубе будет происходить значительно быстрее. Этот эффект можно сравнить с переливанием горячего чая из чашки в плоское блюдце.
Если уменьшить диаметр дымохода, одновременно с этим увеличив его высоту, то воздух будет медленней остывать, что обеспечит сильную тягу. Однако дело в том, что чрезмерная тяга в буквальном смысле выбрасывает на ветер деньги, потраченные на топливо. Из-за сильного потока свежего, холодного воздуха эффективность отопительного прибора сильно пострадает, на прогрев системы отопления будет уходить значительно больше времени и, соответственно, топлива. Если переборщить с высотой дымохода, а внутренний диаметр сделать чересчур маленьким, то тяга, вероятнее всего, ухудшится (прочитайте: “Как увеличить тягу дымохода”).
Расчет диаметра дымохода и его высоты должен производиться в соответствии с рядом правил, а также с учетом технических характеристик материалов и самого здания. Для более точного расчета высоты можно воспользоваться специальными программами, которые сводят вероятность ошибки к минимуму. Труба дымохода не должна находиться ниже уровня конька, так как это приведет к образованию завихрений.
На определение высоты дымохода над коньком непосредственное влияние оказывает расстояние от дымохода до условной линии, проходящей через конек. К примеру, если это расстояние не превышает полутора метров, то дымоход должен возвышаться над коньком минимум на полметра. Чем больше расстояние дымохода от стены и от вертикальной линии конька, тем меньше может быть его высота. Если говорить о расстоянии дымоходной трубы над скатом крыши, то оно должно составлять по крайней мере полметра (читайте подробную статью: “Какой высоты должен быть дымоход”).
Методика самостоятельного расчета
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.
Параметры, влияющие на высоту дымохода
Как рассчитать высоту дымохода? Специалисты рекомендуют пользоваться следующей формулой.
Как самостоятельно вычислить высоту дымового канала
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).
Произвести расчет самостоятельно достаточно трудно, поэтому рекомендуется обращаться за помощью к специалистам.
Оптимальная высота трубы на крыше
Высота дымохода над крышей также определяется СНиП 2.04.05 и формой крыши. Регламентируется данный показатель следующим образом:
- Для плоской крыши высота дымоотводящей трубы определяется так:
- при отсутствии парапетов и иных устройств минимальная высота дымовой трубы над кровлей составляет 120 см;
- при наличии защитных бордюров и иного оборудования длина трубы должна быть увеличена. Рассчитать параметр можно, увеличив максимальную длину оборудования на 1 м;
- если на крыше располагается вентиляционная труба, то высота дымоходного канала должна быть на 50 см больше высоты вентиляционного канала. При этом следует учесть, что дымоотводящая труба должна располагаться минимум в 5 м от вентиляционной шахты.
Определение высоты дымоотводящего канала для плоской крыши
- Какая высота дымохода должна быть на скатной крыше? Параметр следует определять исходя из месторасположения дымовыводящего канала, а именно от его удаленности от конька крыши, то есть:
- если труба от отопительного прибора выходит ближе 1,5м от конька крыши, то ее минимальная высота должна составлять 500 мм;
- высота дымохода от конька при удалении трубы на расстояние 1,5 – 3 м должна быть равна максимальной высоте крыши;
- если дымоотводящий канал выходит на крышу на расстоянии более 3 м от конька, то между горизонтальной линией конька и окончанием дымохода должен образовываться угол в 10º.
Определение длины дымового канала для скатной крыши
Высота дымовой трубы на крыше зависит от ее месторасположения и определяется нормативными документами.
Высота дымохода над коньком также определяется на основании сторонних факторов, таких как расположенные рядом высокие деревья или строения. При наличии сторонних помех образуется так называемая зона ветрового подпора, в которой невозможно обустроить тягу, достаточную для корректной работы отопительного прибора. Для улучшения тяги требуется минимум на 50 см увеличить высоту трубы для выхода из ветровой зоны.
Как рассчитать длину дымохода при наличии высоких предметов рядом с домом
Аналогичная ситуация складывается при установке отопительного оборудования в подсобном помещении, расположенном в пристройке к основному дому.
Расчет высоты трубы при расположении прибора отопления вне основного дома
Для улучшения тяги в дымоходе важно, чтобы оголовок дымовыводящего канала располагался выше зоны ветрового подпора. О том, как правильно рассчитать высоту дымовыводящей трубы в зависимости от вида крыши и места расположения канала, а также при образовании ветрового подпора можно посмотреть на видео
О том, как правильно рассчитать высоту дымовыводящей трубы в зависимости от вида крыши и места расположения канала, а также при образовании ветрового подпора можно посмотреть на видео.
Определение высоты дымового канала необходимо для корректной работы отопительного оборудования. Произведение расчетов желательно доверить опытным специалистам, так как неправильное определение параметра может привести к непоправимым последствиям и нанести вред не только имуществу, но и здоровью окружающих людей.
Технологические требования высоты трубы относительно конька
Все нормы для оптимального определения высоты дымохода относительно конька прописаны в сборнике СНиП 2.04.05-91 в подразделе, касаемом печного отопления.
В соответствии с техническими нормами:
- Общая длина дымоотводящего канала должна составлять более 5 м. В домах, в которых отсутствует чердачное помещение, высота трубы дымохода может быть менее 5 м, но это при условии стабильной тяги.
- Высота отрезка дымоотводящего канала, выходящего за пределы кровельной конструкции, должна превышать 50 см.
- Над коньком дымоотвод должен возвышаться на 50 см и больше, если промежуток между ним и коньковым ребром в горизонтальной плоскости не выходит за пределы 150 см.
- Устье дымовой трубы должно равняться высоте конькового ребра или слегка ее превышать, если отрезок горизонтальной плоскости от трубы до линии конька находится в пределах от 150 до 300 см.
- Верхний край дымохода должен находиться выше линии, идущей от конька к карнизному свесу под углом 10 градусов к горизонту.
Если отрезок от конькового ребра до трубы составляет менее 150 см, то узнать высоту можно методом создания модели дома.
Для этого потребуется:
- На схеме параллельно плоскости земли начертить прямую линию.
- От этой линии, там, где кровля пересекается с дымоотводящим каналом, верх отсчитывают в таком же масштабе 50 см.
- В образованной точке чертим новую горизонтальную плоскость. Ей будет соответствовать минимальная высота, на которой может находиться устье дымохода.
По такому же принципу определяем предел высоты дымохода, если пространство между коньковым ребром и трубой по горизонтали превышает 150 см, но не достигает 300 см. От верхней части кровли откладываем горизонтальную плоскость, которая будет свидетельствовать о наименьшей высоте внешнего отрезка дымохода.
Общие требования
Существует немало требований общего характера, которые влияют на такой критерий, как высота трубы от конька
Например, обязательно принимаются во внимание расположенные рядом сооружения или высокие деревья. В этих случаях учитывают влияние на дымоход расположенных вблизи высотных зданий следующим образом: формируют так называемую «зону ветрового подпора». Придётся дымоход удлинять минимум на 50 см для того, чтобы выйти из ветровой зоны и избавить её от попадания дыма от сгоревшего топлива в печах
Придётся дымоход удлинять минимум на 50 см для того, чтобы выйти из ветровой зоны и избавить её от попадания дыма от сгоревшего топлива в печах.
Аналогичные требования для печной трубы применяются в тех случаях, если её обустраивают в подсобном помещении, примыкающем непосредственно к зданию жилому. Основной вывод в таких ситуациях будет следующим: оголовок дымохода должен превышать по высоте зону ветрового подпора. Получаем вывод: минимальная длина трубы и её диаметр зависят от места, где располагается дымоходный канал, от особенностей крыши и расположенной в непосредственной близости территории.
Существуют несколько разных подходов для определения высоты дымохода для дома с плоской и скатной крышей.
Для плоской крыши этот параметр устанавливается так:
- минимальное значение высоты над кровлей составляет 120 см (это при отсутствии на ней парапетов и прочих заграждений);
- высота трубы над коньком плоской кровли должна быть увеличена в тех случаях, когда на ней есть заграждения (оптимально добавить ещё 1 м);
- определённые особенности возникают и тогда, когда на крыше располагается вентиляционная труба. Необходимо, чтобы дымоход был выше по высоте на 0,5 м и был отдалён от системы вентиляции не менее, чем на 5 м.
https://youtube.com/watch?v=Ymuy1a9U-ZM
Для двускатной крыши приняты несколько иные стандарты и требования. На первое место выходит фактор удалённости от ската дымовыводящего канала:
- минимальное значение составит 50 см, если дымоход размещается ближе 1,5 м от конька;
- если он удалён на дистанцию в 1,5-3 м, то его высота должна быть такой же, как и наибольшая высота крыши;
- если удаление дымоотводящего канала составляет более 3 м, тогда конёк и дымоход должны образовывать линию с углом в 10 градусов.
Для крыш со сложной геометрией, например, четырёхскатных, расчёты лучше оставить специалистам, поскольку они значительно усложняются.
Для эффективной работы печи и отопления здания, нужно правильно выбирать конструкцию дымохода. Рассмотрим несколько наиболее популярных:
- кирпичный, самый простой и сохраняющий тепло. Однако сложен в изготовлении;
- на основе асбестоцемента. Простой и недорогой, но быстро способен терять тепло;
- стальной, двухконтурный. Один из часто встречающихся по совокупности своих показателей;
- керамический. Много весит и стоит дороже, зато обладает защитным слоем.
При самостоятельном обустройстве дымоходной трубы важно придерживаться рекомендаций опытных печников и строителей. Основные из них сводятся к следующему:. Для кирпичных дымоходов особенно важно добиться гладкой внутренней поверхности и отсутствия ощутимых швов в местах соединений
Установка асбестоцементных и металлических конструкций выполняется с самого начала строго вертикально. Для любых типов дымоходных труб необходима регулярная чистка от остатков сажи и нагара. Чтобы снизить нагрузку от кирпичной конструкции, в нижней части трубы делают переход на более лёгкие материалы. При определении сечения дымохода нужно отталкиваться от мощности отопительного оборудования и других его технических характеристик. Колпаки на самом верху конструкции защитят от попадания внутрь птиц, насекомых и разнообразной грязи. Если высота дымохода превышает 1,2 м, понадобятся дополнительные крепёжные элементы для всей конструкции в целом
Для кирпичных дымоходов особенно важно добиться гладкой внутренней поверхности и отсутствия ощутимых швов в местах соединений. Установка асбестоцементных и металлических конструкций выполняется с самого начала строго вертикально
Для любых типов дымоходных труб необходима регулярная чистка от остатков сажи и нагара. Чтобы снизить нагрузку от кирпичной конструкции, в нижней части трубы делают переход на более лёгкие материалы. При определении сечения дымохода нужно отталкиваться от мощности отопительного оборудования и других его технических характеристик. Колпаки на самом верху конструкции защитят от попадания внутрь птиц, насекомых и разнообразной грязи. Если высота дымохода превышает 1,2 м, понадобятся дополнительные крепёжные элементы для всей конструкции в целом.
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:
, где:
- «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.
Важно! Самостоятельный расчет потребует найти большое число величин и выполнить сложные расчеты. Поэтому рекомендуем обратиться к профессионалам.. Приводить пробный расчет не имеет смысла – коэффициенты и другие величины не подойдут для вашего агрегата, а извлечение квадратных корней потребует скачать инженерный калькулятор
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 100. Верх трубы должен находиться на уровне этой линии. |
Правила расчета высоты дымохода по отношению к коньку крыши
При устройстве крыши необходимо уделить должное внимание всем ее элементам. Этот же принцип действует при монтаже дымохода
Он должен возвышаться на достаточном расстоянии от конька крыши. При выполнении данной детали крови следует учитывать строительные нормативы, которые обеспечат безопасность работы конструкции и ее безопасность.
На что может влиять высота дымохода?
Для эффективной работы любого отопительного устройства производят его подключение к дымоотводному трубопроводу. В данном вентиляционном канале должна присутствовать тяга, которая обеспечит удаление из системы отработанных газов. Это возможно благодаря перепаду температуры воздуха, который присутствует в котле и на улице.
Горячие газы имеют тенденцию подниматься по дымоходному каналу, где они в последующем остывают. Поэтому в нижней и верхней части трубопровода наблюдают разное давление, что и способствует образованию тяги.
Поэтому дымоходы делают узкими и высокими, но данное соотношение должно тщательно рассчитываться. Если тяга будет небольшой, не удастся эффективно организовать удаление продуктов горения из системы. Когда все наоборот, наблюдается перерасход топлива, поскольку теплый воздух не будет успевать перейти в помещение.
Тот же негативный эффект происходит, если дымоходная труба слишком высокая. В таком случае тяга ослабевает и снижается скорость движения потоков воздуха.
При слишком короткой трубе продукты горения не смогут в достаточном объеме покинуть систему. В результате сажа оседает на стенках отопительных приборов, что негативно сказывается на их продуктивности и безопасности.
Такие приборы могут спровоцировать задымление помещений или стать причиной их возгорания.
Разновидности дымоходов
Для эффективного движения воздуха в системе отопления выбирают следующие типы дымоотводных каналов:
- кирпичный. Считается прочным, надежным, теплоемким, но его сооружение требует определенных усилий;
- асбоцементный. Стоит недорого, легко устанавливается, отличается небольшим весом, но не теплостойкий и имеет высокую пористость;
- стальной одноконтурный. Низкая стоимость, небольшой вес, но недолгий срок службы и отсутствие теплоизоляции;
- стальной двухконтурный. Состоит из двух труб, между которыми устанавливается утеплитель;
- керамический. Формируется из трех элементов – огнеупорной керамики, утеплителя и защитного бетонного короба.
Как рассчитать высоту дымохода над коньком крыши?
При определении высоты дымохода необходимо ориентироваться на нормы, описанные в СНиП в подразделе, где рассказывается о нюансах устройства печного отопления. В данном документе указывается следующее:
Аэродинамический расчет параметров дымовой трубы котельной
Дымоход — это составная часть единой системы, включающей теплогенерирующую установку, воздуховоды и газоходы. Дымовой трубой обеспечивается рассеивание в атмосфере вредных выбросов, содержащихся в дымовых газах. Аэродинамический расчет параметров дымовой трубы котельной необходимо проводить для того, чтобы система эффективно выполняла свои функции и не несла угрозы человеческому здоровью.
Выбор трубы для котельной и ее установка производятся только в соответствии с результатами предварительных расчетов, для которых используются специальные формулы или компьютерные программы
Дымовые трубы
На что влияет дымовая труба
Как мы упоминали выше, высота дымовых труб влияет на множество аспектов работы отопительной системы. Однако для нас ключевыми будут такие моменты как КПД котла (если проектирование дымовых труб здания было проведено с ошибкой – возможно снижение КПД от 95 до 60%) и расход топлива.
Вот почему, приступая к обустройству отопительной системы, необходимо учесть не только номинальную высоту дымоходной трубы, но и материал, из которого она будет изготовлена, и ее сечение, и конфигурацию. Да и расположение дымовой трубы проект должен определять с учетом того, какое отопительное устройство используется – котел, печь или камин.
https://youtube.com/watch?v=APG7VLXArMI
Выбор высоты трубы
И все же, говоря о тонкостях обустройства дымохода, нельзя обойти самый главный вопрос — какой высоты должна быть дымовая труба?
С одной стороны, все просто: выше труба – больше тяга. Однако, если сделать слишком высокую дымовую трубу – возрастет аэродинамическое сопротивление движению образующихся в котле или печи продуктов сгорания. Дым движется вверх медленнее, постепенно остывает, отдавая свою теплоту стенкам трубы.
В результате снижения температуры масса продуктов сгорания увеличивается – и соответственно, уменьшается тяга. Вот почему даже самая высокая дымовая труба не является гарантией устойчивой тяги.
Дымовая труба на наклонной крыше
Также нужно учитывать, где именно расположена дымовая труба. Если дымоход находится ниже уровня конька крыши, то тяга будет непостоянной, так как на нее будет очень сильно влиять направление ветра.
Именно поэтому СНиП 2.04.05-91 выдвигает к высоте дымовых труб следующие требования:
- Высота трубы, начиная от колосниковой решетки до устья трубы должна быть не менее 5 метров, а желательно – 6 метров и более
- Труба, расположенная на плоской кровли без большого парапета, должна быть не менее 0,5 м высотой
- Труба, расположенная на расстоянии до 1,5 метра от конька или парапета, должна минимум на 0,5 м возвышаться над их уровнем
- При расположении трубы дымохода на расстоянии от 1,5 до 3 метров от конька или парапета ее устье должно быть на уровне этих элементов кровле
- Если труба расположена дальше, чем в 3 метрах от конька – ее устье может быть расположено не ниже линии, проведенной от конька вниз под углом в 10 градусов к горизонтали
Выбор высоты дымохода
Хомут для растяжек
Однако правильный выбор высоты трубы – это только полдела. Трубу выбранной высоты необходимо еще и правильно установить.
Техника возведения дымовой трубы зависит от материала, который будет использован, однако для любой дымовой трубы будет справедливым следующее требование: если высота трубы над уровнем кровли (от подножья трубы до ее устья) превышает 1,2 м, обязательной является установка растяжек. Для закрепления растяжек на саму трубу надевается специальный хомут, а противоположные концы растяжек надежно закрепляются на крыше.
Расчетное определение высоты дымовых труб
Итак, мы подошли к вопросу, который волнует многих начинающих строителей — как рассчитать высоту дымовой трубы?
Когда проводится расчет высоты трубы, необходимо учитывать следующие факторы:
- Коэффициент, показывающий уровень рассеивания продуктов сгорания в атмосфере
- Коэффициент, показывающий скорость оседания продуктов сгорания
- Масса выделяемых продуктов сгорания за единицу времени
- Количество труб
Далее все эти данные подставляются в уравнения, определяющие высоту трубы, достаточную для обеспечения требуемой тяги. Однако высокая сложность данных уравнений делает такой расчет крайне трудоемким.
Труба выше конька
Альтернативой данным расчетам (к слову, производить их должны все-таки профессиональные теплотехники) может стать использование программ-калькуляторов для определения высоты дымовых труб.
В интернете существует множество как онлайн-, так и оффлайн-версий подобных программ, которые за несколько секунд могут произвести расчет дымовой трубы, и предоставить вам все необходимые для работы параметры.
Как видите, верное определение высоты дымовой трубы является необходимым условием оптимальной роботы дымохода, да и всей отопительной системы в целом
Поэтому, если вы хотите, чтобы в вашем доме было тепло, а дымоход работал «как часы» — уделите пристальное внимание рекомендациям которые приводятся в этой статье
Сила тяги: как добиться идеального сгорания топлива
На саму силу тяги оказывают воздействие сразу несколько важных факторов:
- материал изготовления дымохода;
- высота фундамента над уровнем моря;
- температура дымовых газов на выходе из печи;
- форма поперечного сечения дымоходной трубы;
- гладкость или шероховатость внутренней поверхности;
- нарушение внутренней герметичности дымохода;
- температура и влажность наружного воздуха;
- вентиляция помещения с котлом или печью;
- полнота сгорания топлива;
- степень загрязнения котла (или печи) и дымохода;
- тип используемой горелки (модуляционная она или дискретная).
Первым делом вам нужно определить величину статической тяги дымохода, а измеряется в величине ∆p . Вот формула для расчета:
h=(∆p·Tp·Tн)/(3459·(Tp-1,1·Tн))
Тр – это средняя температура в трубе, а Тн – наружная температура. Измеряют ее по умолчанию в градусах по шкале Кельвина, но можно указать и по Цельсию, добавив +273.
Вычислить среднюю температуру не сложно
Обычно ее сообщают в технических данных к котлу, но важно также учитывать охлаждение. Это 1 градус на каждый метр кирпичной трубы, 2 градуса на метр стальной изолированной и 5 градусов на неизолированной
При этом значение наружной температуры желательно брать то, что характерно для лета как самого проблемного времени для тяги:
Сделайте аэродинамический расчет и узнаете точную необходимую высоту и диаметр дымовой трубы. Сама по себе величина тяги означает разницу плотностей воздуха и дымового газа, умноженные на высоту дома. Именно 5 метров дымохода обеспечивают разрежение и тягу для дыма.
Но что делать, если высоту трубы уже выше ставить нельзя, а тяга по определенным причинам еще недостаточна? Такое нередко бывает, когда дымовые газы остывают слишком быстро, особенно в холодное время года. Тогда для восстановления тяги нужный участок трубы просто утепляют.
Также помните, что реальная тяга всегда меньше статической из-за сопротивления движения газов внутри стенок трубы. Чем уже проходное сечение дымохода, и чем больше в нем изгибов, горизонтальных участков и тому подобное – тем хуже будет тяга, ведь на тягу влияет потеря давления по всей длине трубы.
Еще одна проблема, связанная с высотой дымохода, заключается в холодном воздухе из камина. Так, когда он не работает, из него выпускают холодный воздух с улицы. Происходит это тогда, когда оголовок дымохода находится ниже окончания вентиляционной вытяжки, или когда мансарда слишком большая и плохо утеплена.
Определение размера дымохода для газового котла открытого типа
В отличие от ранее упомянутых агрегатов воздух для горения в такие устройства подается из помещения, в котором они расположены. Для определения перекрестного параметра используются два простых метода:
- На установленном котле ориентируются на размер патрубка для отвода продуктов сгорания. Сечение дымохода должно быть таким же или немного больше.
- Когда котла еще нет, но известны его характеристики или установлен дымоход на два нагревателя, его сечение определяется умножением мощности на 5,5. Результат получается в см2. Для расчетов берется паспортный параметр, а не тепловой параметр, который может быть на порядок больше.
Чтобы рассчитать диаметр дымохода, используйте формулу площади круга S = πr². Тогда r = √S / π. Подставляя предыдущий результат, получается значение радиуса в см, умножение на 2 и 10 определяет диаметр в мм. Расчетный результат корректируется в соответствии с таблицей выше.
