Труба на крыше домика, из которой непременно идёт дым, - популярный сюжет детских рисунков, даже если ребёнок растёт в городских кварталах и никогда не был в настоящей деревне. Малышам пока невдомёк, а вот взрослые знают (или обязаны знать), что устройство дымохода для камина должно соответствовать строительным нормам, обеспечивать эффективную и безопасную эксплуатацию очага. Увы, большие дяди, «самостройщики» и неискушённые в профессии строители нередко попадают впросак, не уделяя должного внимания этому вопросу. В нашей статье - краткий обзор наиболее распространённых ошибок при устройстве дымохода и рекомендации, как их избежать.

Неверно выбранная конфигурация каминной трубы

Если растопить камин тяжело, пламя горит невесело, а часть дыма попадает в помещение - слаба тяга, причины нужно искать в неправильно выбранной конфигурации дымохода. Причём сила тяги непостоянна, она может ощутимо меняться в зависимости от направления и скорости ветра, других погодных условий. Нужно упомянуть, что обязательным условием наличия хорошей тяги (и здорового микроклимата в доме) является наличие достаточного притока свежего воздуха с улицы. Пламя сжигает большое количество кислорода, каминная труба работает, как мощная вытяжка. Современные же оконные системы практически герметичны в закрытом состоянии. К камину рекомендуется подвести отдельный воздуховод с улицы с возможностью регулировки. Либо во время топки установить оконную фурнитуру в режим микровентиляции, открыть форточку.

Недостаточная высота дымохода

Для хорошей тяги необходимо обеспечить достаточную высоту каминной трубы по двум параметрам:

• Общая высота от колосниковой решётки до оголовка дымовой трубы на крыше должна составлять не менее 5 метров. Чем больше высота - тем сильнее тяга.
• Труба должна возвышаться над коньком не менее, чем на полметра при условии, что она находится от него на расстоянии до 1,5 м. Если дальше - отметка определяется с учётом угла наклона кровли.

Обратите внимание, что нужно учитывать также высоту расположенных рядом строений

Дымоход нельзя объединять под одним колпаком с вентиляционными трубами. Если они расположены в одном блоке, выход от очага следует поднять выше.

Такую конструкцию на строительном сленге именуют «свеча». Если оголовок каминной трубы не вывести за пределы общего колпака, помимо слабой тяги возможет обратный заброс дыма в помещения

Значительное отклонение от вертикали

Прямая вертикальная труба обеспечивает наилучшую тягу. Изгибы, наклонные и тем более горизонтальные участки её ухудшают. Если не удаётся сделать дымоход прямым, смещение желательно сделать с помощью наклонных элементов, а угол выбрать не более 45º. Нормы всё же разрешают устроить горизонтальный участок в месте подключения, но длина его ограничена одним метром. Сумма горизонтальных проекций смещений осей труб от уровня выхода из камина до оголовка на крыше вне зависимости от наклона труб не должна превышать 2 м. При этом минимальная высота дымохода (5 м) должна быть увеличена на эту величину (сумму проекций).

Сумма смещений горизонтальных проекций высчитывается вне зависимости от того, в каком направлении происходит поворот. Для случая, изображённого на чертеже справа, смещение нижней и верхней отметки трубы относительно вертикали составит А-В, но искомая нами величина - А+В

Неправильно определено сечение

Сечение дымохода для камина не должно быть меньше положенного, больше - пожалуйста, но в меру. Определить оптимальные параметры несложно:

• Для заводского камина нужно просто заглянуть в инструкцию конкретной модели. Такие камины имеют выход круглого профиля диаметром от 150 до 260 мм.
• Размеры дымохода для камина ориентировочно можно определить исходя из размеров топки. Грубо: сечение трубы круглого профиля должно равняться 10% площади зеркала камина (ширина портала, умноженная на его высоту). При более точных подсчётах учитывают форму дымохода (квадрат, прямоугольник) и его высоту. Помимо формул, можно воспользоваться графиками взаимозависимости показателей.

График слева показывает величину поправки при определении сечений квадратных и прямоугольных каминных труб по отношению к круглым. График справа определяет диаметр дымохода для камина по отношению к площади портала с учётом высоты дымохода

Если каминная труба кирпичная, необходимо также сделать поправку на сопротивление движению газов, вызываемое неровностями кладки. В зависимости от того, насколько аккуратно она выполнена, сечение нужно дополнительно увеличить на 5-20%.

Как улучшить тягу без переделки дымохода

Можно ли улучшить тягу, не переделывая дымоход внутри дома? Да, есть три пути:

• Увеличить высоту дымохода над крышей. Это может иметь положительный эффект при определённом направлении ветра, если труба находится на значительном (более 1,5 м) расстоянии от конька.
• Установить на оголовок специальный дымоходный флюгер. В штиль он никак себя не проявляет, но в ветреную погоду защищает от задувания, препятствует возникновению обратной тяги

Необходимо следить за работоспособностью поворотного узла флюгера, он должен свободно вращаться

• Установить электрический дымосос. Это умеренной дорогой способ, но гарантированно эффективный.

Электрический дымосос (крышный вентилятор) рассчитан на работу с отходящими газами с температурой до 250 ºС, это соответствует штатному режиму горения, но не более. Нужно помнить об этом ограничении и не перегревать топку

Неверно выбранный материал для труб и неправильный монтаж

Свойства материала для труб должны соответствовать условиям эксплуатации. Для изготовления каминной трубы могут быть использованы следующие материалы:

Кирпичная кладка

Традиционный и надёжный вариант. Следует учесть, что качество обжига полнотелого печного кирпича должно быть высоким. Особенно это важно при подключении к дымоходу заводской топки длительного горения. В экономном режиме температура выходящих газов невысока, из-за этого в трубе может выпадать конденсат. Недостаточно прочный и пористый кирпич начнёт разрушаться, быстрее всего над крышей, где влага зимой будет замерзать.

Слабо обожжённый кирпич не подходит для устройства дымохода

Оптимальное решение - смонтировать внутри кирпичного канала вкладыш из нержавеющей стали.

Стальной вкладыш можно опустить в прямой кирпичный канал как во время, так и после окончания строительства, это подходящий вариант при реконструкции здания

Вкладыш не должен свободно болтаться в кладке. Для этого его крепят хомутами, если монтируют вместе с возведением трубы либо снабжают пружинящими элементами (как на рисунке), если вставляют после

Трубы из нержавеющей стали

Трубы из нержавеющей стали, одинарные и двойные утеплённые - самый популярный и доступный сегодня вид дымоходов. Не требуют возведения фундамента, быстро устанавливаются. Однако ошибкой некоторых застройщиков является выбор изделия исключительно по цене без учёта свойств металла. Не все виды стали в полной мере подходят для эксплуатации с каминными топками. Жаропрочными (рабочая температура 700 ºС и выше) являются марки AISI 304, AISI 309, AISI 316, AISI 321. Рабочие температуры марок AISI 430, AISI 409 начинаются с 500 ºС. Максимальные температуры, которые сталь выдерживает в течение недолгого периода времени, выше на 200-250 ºС.

Отходящие газы в каминах с закрытой топкой нагреваются до 200-500 ºС, открытой - до 350-600 ºС. Однако эти данные справедливы лишь до того момента, пока очаг топят в штатном режиме, загружая дрова не больше положенного и не превышая оговоренное в инструкции время интенсивного горения. Любители «раскочегарить» камин побыстрее и протопить пожарче вполне могут довести температуру отходящих газов на входе в дымоход до 1000 ºС. По мере продвижения по вертикальному дымоходу они заметно остывают, но первые полметра-метр могут нагреться очень и очень сильно.

Какую трубу выбрать для дымохода? Идеальное решение - сталь марки AISI 321. Она, при относительно умеренной цене, обладает достаточной жаропрочностью, устойчива к возгоранию сажи, кислотостойка. Трубы этой марки лучше всего подходят и для газовых каминов. Для угольных (есть и такие) желательно использовать марку AISI 309, её жаростойкость выше, но и цена больше. Если бюджет поджимает, конструкция дымохода для камина может быть компромиссной: первый от топки сегмент длиной около метра выполняется из трубы марки AISI 321 толщиной 1 мм, выше используется менее дорогая сталь, например, AISI 409, толщину можно уменьшить до 0,8 мм, если топить камин умеренно. Нужно помнить, что такой дымоход может не выдержать возгорания сажи и нужно следить за чистотой внутренних поверхностей труб, использовать качественное топливо. Марка нержавеющей стали для наружной оболочки утеплённой трубы не имеет большого значения, а толщины достаточно в 0,5 мм.

Подключение утеплённого дымохода к топке рекомендуется делать через неутеплённый участок длиной 40-100 см, это предотвратит его перегрев.

На иллюстрации - схема дымохода для камина, выполненного из двойной утеплённой трубы из нержавеющей стали. Перегрев такого дымохода маловероятен: неутеплённый переходник над топкой сбрасывает сильный жар на начальном участке, а расположенный выше водогрейный бак служит дополнительным охладителем

Керамические дымоходы

Полностью соответствуют предъявляемым для камина требованиям, но стоят довольно дорого, поэтому используются нечасто.

Модульные керамические дымоходы весьма надёжны, но отечественные предприятия не спешат налаживать их производство, а импортные дороги

Эмалированные воздуховоды

Пару слов об эмалированных воздуховодах, которые продавцы нередко предлагают для каминов. Рабочая температура таких труб не превышает 500 ºС, максимальная - 650 ºС. Теоретически они подходят для закрытых топок, у которых в инструкции прямо разрешено использовать дымоходы с ограничением температуры в 500 ºС. Практически, при нарушении рекомендаций производителя и использовании с мощными топками, эмалированная труба может не выдержать повышенной термической нагрузки. В лучшем случае расплавится покрытие, в худшем - сталь прогорит.

Нарушения противопожарных норм

Описать все тонкости противопожарных мероприятий, проводимых при прокладке дымохода, в рамках короткой главки не получится. Более подробные материалы есть на нашем ресурсе, многое можно почерпнуть из инструкции к заводской топке. Упомянем о наиболее важных моментах:

• Между каминной трубой и сгораемыми конструкциями (перекрытия, выход на кровлю) должна располагаться противопожарная разделка, заполненная несгораемым материалом, для этих целей подойдёт базальтовая вата. Расстояние от наружной поверхности дымохода и деревянных конструкций определяется типом камина или печи и видом трубы.

Дымоход должен быть надёжно изолирован от сгораемых конструкций

В любом случае оно должно быть не меньше 13 см для сэндвич-труб и 25 см для одинарных. Если пластины, прикрывающие отверстие, выполнены из стали, на деревянные конструкции их накладывают через лист изолирующего материала (асбестовый картон, стекломагнезит, ГВЛ).

Противопожарная разделка должна присутствовать при проходе как через горизонтальные, так и вертикальные конструкции

• Кирпичный дымоход вместо разделки ватой может иметь утолщение до полутора кирпичей (38 см) с прокладкой из асбокартона или СМЛ в местах прохода через сгораемые конструкции.
• Между каминной трубой и стенами из сгораемых материалов необходимо выдержать определённое расстояние либо установить защитный экран.
• Важно правильно установить облицовку заводской каминной топки, исключив её перегрев. Между потолком и внутренним пространством облицовки должна располагаться конвекционная камера, отделённая теплоизолирующими экранами. В облицовке и камере нужно сделать вентиляционные отверстия достаточного сечения.

Примерно так должна выглядеть конструкция дымохода и камина, собранная с учётом противопожарных требованийДымоход должен быть надёжно изолирован от сгораемых конструкций

В заключение отметим, что расчет дымохода для камина и его монтаж - дело ответственное и выполнение этих работ следует доверить квалифицированным мастерам.

Видео: дымоход для каминов

При всем многообразии внешних форм и размеров каминов, все они - изделия стандартизированные. Причина в том, что для нормального горения топлива и вывода дыма необходимо наличие воздушного потока, способного доставить необходимое количество окислителя (кислорода) и предотвратить выход продуктов горения из топки в любом направлении, кроме дымохода. Соблюдение всех размеров камина - залог его надежной работы.

Тяга

Воздух поступает в топку через портал (окно) камина. Считается, что для обеспечения правильной работы отопительного прибора скорость движения воздуха через портал должна быть не менее 0,25 м/сек.

На практике измерить значение скорости трудно. До растопки камина можно только определить, есть тяга или ее нет по отклонению пламени зажженной бумаги. Насколько тяга (скорость воздушного потока) хороша или плоха, пользователь камина убеждается на практике по запаху гари (задымлению помещения) и скорости сгорания дров.

На тягу влияет множество параметров, среди которых - температура внутри и снаружи помещения, степень разогрева дымовых газов, состояние дымохода (наличие или отсутствие в нем трещин, через которые в трубу подсасывается дополнительный воздух), вид, количество и влажность топлива.

Но самое главное условие исправной работы камина, обеспечивающее его функционирование в широких пределах переменных параметров - соблюдение основных размеров и их соотношений в конструкции отопительного устройства.

К основным размерам конструкции камина относятся высота (В), ширина (А) каминного окна и его площадь (F), высота (Hтр), размеры проходного сечения, площадь сечения дымовой трубы (f). Конечно же, все эти размеры могут быть различны, но между ними должно соблюдаться определенное соотношение, иначе камин работать не сможет.

Не определяет работоспособность камина, но существенно влияет на эффективность его работы глубина топливника © и размеры, определяющие положение его боковых стенок. Не меньше чем параметры топки, на эффективность работы камина влияют размеры и положение каминного зуба (выступа), высота начала выступа от пода камина (L), превышение уровня зуба над верхней границей каминного окна (G), ширина проема трубы, не перекрываемая каминным выступом (M).

Остальные размеры камина на его работоспособность и эффективность влияния не оказывают. Форму камина, размеры корпуса, положение каминного стола (каминной полки) выбирать следует исходя из того, насколько гармонично камин вписывается в общий интерьер помещения.

В статье «Устройство камина» уже упоминалось, что площадь окна каминного портала выбирают в зависимости от объема помещения, в котором он установлен, а именно, количество квадратных метров площади окна должно быть в 20 раз меньше количества кубических метров объема помещения. Исходя из выбранных размеров каминного окна, рассчитывают площадь поперечного сечения трубы не менее чем 1/16 от площади портала. В случае, если камин пристраивается к уже готовой дымовой трубе, то исходя из требуемых соотношений расчет ведется на основе размеров готовой трубы, из которых высчитываются допустимые параметры каминного окна.

Приведенные рассуждения и соотношения в основном верны, но в них не учтены важные параметры - высота дымовой трубы и форма ее сечения.

Дымовая труба в поперечном сечении может быть круглой, квадратной или прямоугольной. Дым (каминные газы) поднимается по трубе не вертикально вверх, а восходящими спиралеобразными потоками. В круглой трубе форма потока соответствует форме трубы, все ее пространство занято единым восходящим потоком газов.

В трубах квадратного сечения по углам образуются завихрения, направленные против основного потока газов, в результате восходящее движение дыма происходит не по всей площади сечения трубы, а только в ее центре, что практически ведет к уменьшению эффективного сечения трубы. Еще сильнее мешают восходящему движению завихрения, образующиеся в трубах прямоугольного сечения.

Из-за уменьшения эффективного поперечного сечения трубы в зависимости от формы, трубы круглого, квадратного и прямоугольного сечения, имеющие одни и те же пропорции по отношению к площади портала, выводят дым из камина с различной эффективностью.

Точный инженерный расчет параметров дымовой трубы - задача скорее для теоретика, чем для практика, требующая не только учета множества непостоянных параметров, но и обладания определенными специальными познаниями в теплотехнике.

На практике обычно пользуются усредненными таблицами и диаграммами, рассчитанными специалистами. Различные специализированные фирмы предлагают расчеты дымовых труб применительно к собственной продукции, поэтому точные значения «фирменных» параметров могут различаться.

На рисунке представлена диаграмма, разработанная немецкой фирмой «Shiedel», связывающая диаметр круглого дымохода собственного производства с высотой дымовой трубы и площадью портала открытого камина.

Следующая диаграмма облегчает выбор высоты трубы с разной геометрией проема в зависимости от соотношения площади портала и сечения проема дымовой трубы.

Как видно из графика - разница в необходимой для обеспечения тяги высоте трубы при одних и тех же значениях соотношения площади портала и сечения довольно значительна. На практике соотношение выбирают в зависимости от диаметра трубы, имеющейся в наличии, а при строительстве кирпичных труб ориентируются на размеры проема, выложенного целыми полноразмерными кирпичами.

Еще один фактор, влияющий на окончательную высоту трубы - размещение выхода дымохода над кровлей. При расположении трубы вблизи конька крыши (до 1,5 м), верхний срез дымохода должен располагаться выше конька как минимум на 50 см. На расстоянии 1,5-3 м - не должен опускаться ниже конька. При удалении свыше 3 м, угол между горизонтальной линией, проходящей через конек, и линией, соединяющей его с верхним срезом трубы, не может превышать 10°. Если пренебречь рекомендациями, то тягу будет существенно уменьшать воздушный поток, образованный атмосферным ветром, дующим со стороны противоположного ската крыши.

Приведенные в таблицах и диаграммах значения высоты трубы и соотношения между сечением трубы и площадью портала не абсолютны. Различие цифр, полученных из разных источников, объясняется тем, что четких границ между камином, работающим правильно или с некоторыми незначительными недостатками, не существует. Кроме того, как уже отмечалось, на эффективность камина оказывают влияния и другие факторы, а не только геометрические размеры. Поэтому практически определить (тем более до начала эксплуатации), насколько идеально будет работать отопительное устройство, невозможно.

При наличии сомнений в целесообразности той или иной цифры лучший советчик - личный опыт. К сожалению, домашний мастер обычно им не обладает, поэтому без консультации с профессионалом не обойтись.

Благодарим фирму за помощь в подготовке материала. Компания «РЕТРО» осуществляет весь спектр печных работ, занимается изготовлением, ремонтом, реставрацией печей и каминов.

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Строительство дымохода – чрезвычайно важное и ответственное дело, в процессе выполнения которого следует свести к минимуму вероятность любых ошибок и недочетов. Неправильное проектирование неизбежно влечет за собой значительные потери времени и денег на перестройку, не сделать которую попросту нельзя, ведь это может привести не только к плохой тяге, но и к возникновению пожара или отравлению угарным газом.

Основные моменты проектирования дымохода

На этапе проектирования дымохода следует в первую очередь определиться с материалом, из которого он будет выполняться. Выбор материала, в свою очередь, во многом зависит от того, на каком топливе будет работать данный отопительный прибор. К примеру, дымоход, выполненный из кирпича, идеально подходит для печей и каминов, работающих на дровах, но при этом категорически не рекомендован для использования вместе с газовыми котлами.

Чрезвычайно важным является правильный расчет сечения дымохода, его диаметра и высоты. Если допустить ошибку при выборе одного из данных параметров, то это неизбежно скажется на эффективности работы всей обогревательной системы, а то и приведет к более серьезным последствиям.

Может ли дымоход быть универсальным?

Одним из самых важных моментов в процессе проектирования и строительства дымохода является выбор материала для него. Сегодня на рынке присутствует большое количество компаний, предлагающих современные дымоходные системы, которые, по их словам, пригодны для эксплуатации в любых условиях и с любым отопительным оборудованием, независимо от того, на каком топливе оно работает. Однако на самом деле это не более, чем маркетинговый ход, поскольку таких универсальных систем попросту не может существовать. Безусловно, отдельные дымоходные системы способны довольно сносно функционировать при различных условиях и применении разного топлива, однако о соблюдении всех норм и требований в таком случае и речи быть не может.

Как подобрать форму внутреннего сечения дымохода?

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.

Расчет внутреннего диаметра дымохода

Для того, чтобы правильно осуществить расчет диаметра дымохода для того или иного отопительного прибора, в первую очередь стоит ознакомиться с инструкциями заводов-изготовителей, если же их нет, то рекомендуется придерживаться следующих правил.

При определении сечения дымоходной трубы для камина с топкой открытого типа необходимо учитывать, что соотношение их диаметров должно составлять 1 к 10, если используется дымоход цилиндрической формы. Диаметр квадратного дымохода должен соотноситься с диаметром топки в пропорции 1 к 1,5. При этом диаметр дымохода не может быть меньше, чем диаметр поддувала.Также следует учитывать уровень теплоотдачи: если она составляет 300 кал/час, то минимальный диаметр дымохода должен составлять 140х140 миллиметров. От того, насколько правильно выбрано сечение , во многом зависит успешное функционирование всей отопительной системы.

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.

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.

Таким образом, высоту дымохода следует рассчитывать в индивидуальном порядке, ведь для того, чтобы подобрать оптимальный размер, придется учесть ряд параметров, включая расстояние от окна до дымохода и от дымоходной трубы до вертикальной оси конька, угла наклона ската, толщины кровли и т.д. При этом высота определяется без учета защитного зонтика дымохода.

Как подключить коллективный дымоход

Иногда обстоятельства диктуют необходимость использования одного дымохода одновременно для нескольких отопительных приборов. В подобных случаях необходимо особое внимание уделить правильному расчету всех параметров (таких, как максимальная длина горизонтального участка дымохода, его высота, диаметр и т.д.). Этот расчет производится с учетом того, какие отопительные приборы планируется использовать в системе, их типа и мощности, а также топлива, на котором они будут функционировать.

Допустим, к единой трубе будет подключаться котел от общей системы отопления и традиционный камин. Понятно, что это принципиально разные отопительные приборы, один из которых работает на природном газе, а другой – на дровах. Соответственно, и рекомендации относительно используемых с ними дымоходов кардинально различаются (прочитайте: " "). Возможно ли в таком случае совмещение? Практика показывает, что возможно. Рассмотрим, как это происходит.

Как известно, расчет диаметра дымохода для камина производится исходя из того, что он должен составлять десятую часть диаметра топки. Естественно, такой размер для котла будет чрезмерным. В данном случае стоит обратить внимание на тот факт, что камином, как правило, люди пользуются только время от времени, тогда как котел в холодный период года работает постоянно. В этой связи можно подумать, что следует делать меньшего диаметра. Однако подобный шаг будет в корне неверным. В те моменты, когда котел будет работать самостоятельно, конечно, никаких проблем не возникнет, однако стоит лишь растопить камин, и в трубе, независимо от того, какова длина горизонтального участка дымохода, расположенного на чердаке, неизбежно будет возникать повышенное аэродинамическое сопротивление. В результате этого отопительные приборы будут работать неправильно, а в помещение начнут просачиваться угарные газы.

Решением этой, на первый взгляд, неразрешимой задачи является использование двухходового дымохода.

К основным преимуществам дымоходов данного типа можно отнести:

• возможность их применения совместно с различными отопительными приборами, как по отдельности, так и подключенными одновременно;
• обеспечение стабильной работы каждого прибора;
• экономия средств на строительство и монтаж;
• экономия пространства.

Возможные схемы дымоходов, смотрите на видео:

В процессе монтажа необходимо соблюдать все условия обеспечения правильной работы каждого устройства, а также неукоснительно следовать предварительно произведенным расчетам, чтобы впоследствии не пришлось думать, как удлинить дымоход или увеличить его диаметр. При устройстве кирпичного дымохода нужно учитывать, что для его совместимости с котлом должна быть выполнена гильзовка, предохраняющая кирпич от негативного воздействия конденсата.

29620 0 15

Как сделать расчет дымовой трубы – 4 важные момента, которые нужно учитывать при монтаже дымохода

Для обогрева частных домов в холодное время года, чаще всего применяются, либо обычные кирпичные печи и камины, либо бытовые отопительные котлы на твердом, жидком или газообразном топливе. Непременным условием для нормальной работы таких отопительных приборов, является свободное поступление достаточного количества свежего воздуха в зону горения пламени, и быстрый отвод в атмосферу отработанных продуктов сгорания топлива. Чтобы обеспечить соблюдение этих условий, перед монтажом печного дымохода, очень важно выполнить грамотный расчет дымовой трубы при естественной тяге, поскольку от этого будет зависеть не только эффективность работы отопительных приборов, но и безопасность жильцов частного дома.

За счет чего образуется естественная тяга в печи

Большинство отопительно-варочных печей и котлов автономного отопления не оборудованы системой принудительного поддува свежего воздуха и удаления отработанных дымовых газов, поэтому процесс сгорания топлива в них, напрямую зависит от наличия естественной тяги в трубе дымохода.

Теоретически, методика расчета дымовой трубы довольно проста. Чтобы читателю стало понятно, откуда берется естественная тяга, далее я постараюсь вкратце объяснить физику тепловых и газодинамических процессов, которые происходят в печи во время горения топлива.

1. Печной дымоход всегда устанавливается вертикально (за исключением отдельных горизонтальных или наклонных участков). Его канал начинается в верхней части свода топки, и заканчивается на улице, на некотором возвышении над крышей дома;

1. Раскаленные дымовые газы в зоне горения топлива имеют очень высокую температуру (до 1000° C), поэтому, согласно законам физики, быстро устремляются вверх;
2. Подымаясь вверх по дымоходной трубе со скоростью около двух метров в секунду, дымовые газы создают в печи область пониженного давления;
3. За счет естественного разрежения в топке, обеспечивается приток свежего воздуха через поддувало и колосниковую решетку в зону горения пламени;
4. Таким образом, несложно понять, что для образования хорошей естественной тяги необходимо соблюдение сразу несколько условий:

• Дымовая труба должна быть расположена строго вертикально . Кроме того, ода должна иметь достаточную высоту и максимально прямолинейную конфигурацию, без лишних изгибов и поворотов под углом более 45°.

• Внутреннее сечение дымового канала должно быть рассчитано таким образом, чтобы он позволял беспрепятственно пропускать в атмосферу весь объем дымовых газов , которые образуются в процессе сгорания топлива;
• Чтобы не создавать значительное аэродинамическое сопротивление движению дыма, внутренние стенки трубы должны иметь максимально ровную и гладкую поверхность с минимальным количеством переходов и стыков;
• По мере продвижения по трубе, дымовые газы постепенно остывают, что приводит к увеличению их плотности, и склонности к образованию . Чтобы этого не происходило, труба дымохода должна иметь хорошую теплоизоляцию .

Существенное положительное влияние на силу естественной тяги оказывает ветер на улице. Это объясняется тем, что непрерывный поток воздуха, направленный перпендикулярно оси дымохода, создает в нем пониженное давление. Поэтому в ветреную погоду всегда наблюдается хорошая тяга в печи.

Момент 1. Выбор материала и конструкции дымохода

В нормативно-технической строительной документации не оговариваются какие-либо жесткие требования по обустройству печных дымоходов, поэтому каждый владелец жилья изготавливает дымовую трубу на свое усмотрение. В то же время, я должен сказать, что все виды дымоходов отличаются между собой не только по конструктивным и внешним признакам, но также и по теплотехническим, весовым и газодинамическим характеристикам.

1. Дымовая труба из кирпичной кладки характеризуется высокой прочностью и долговечностью, хорошо выдерживает длительное воздействие высоких температур, однако плохо противостоит воздействию агрессивного дымового конденсата. Благодаря массивным кирпичным стенкам, она отличается высокой теплоемкостью и удовлетворительными теплоизоляционными свойствами. Что касается вопроса конденсации водяных паров и газодинамики кирпичного дымохода, то здесь не все так хорошо.

• Массивная кирпичная труба имеет значительный вес , поэтому для ее установки необходим собственный фундамент, который в свою очередь, также требует отдельных расчетов;

• Прямоугольная или квадратная форма поперечного сечения дымовых каналов, в сочетании с неровными и шероховатыми внутренними стенками, создают значительное сопротивление движению дымовых газов , поэтому сечение таких дымоходов следует подбирать с небольшим запасом;
• Отсутствие дополнительной теплоизоляции может привести к образованию конденсата внутри дымохода , поэтому ее стенки должны иметь достаточную толщину для того, чтобы температура дымовых газов внутри не опускалась ниже точки выпадения росы.

1. Асбоцементные и керамические трубы продаются в готовом виде, и легко монтируются своими руками, поэтому их нередко применяют в строительстве частных домов для подключения газовых или твердотопливных котлов. Многих хозяев жилья привлекает их не очень невысокая цена, однако я хочу напомнить, что при монтаже дымохода из асбоцементных труб, нужно принимать во внимание следующие моменты:

• Асбоцементные трубы обладают высокой теплопроводностью и плохо сохраняют тепло дымовых газов , за счет чего внутри может образовываться конденсат, который быстро приведет к разрушению стенок;
• Чтобы этого не произошло, при монтаже асбоцементного дымохода важно правильно подобрать теплоизоляционный материал, и рассчитать его толщину таким образом, чтобы температура дымовых газов на выходе не опускалась ниже 110° C;
• При температурах выше 350° C, асбоцемент может растрескиваться и разрушаться , поэтому между входным патрубком дымохода и выходным патрубком котла, я советую установить дистанционную проставку из утепленной металлической трубы;
• Ее длину следует рассчитать таким образом, чтобы температура дымовых газов на входе в асбоцементную трубу не превышала 300-350° C;
• Асбоцементная труба, сама по себе обладает достаточной жесткостью. Несмотря на это, для лучшей теплоизоляции и защиты от механических повреждений, я рекомендую устанавливать такой дымоход внутри защитной рубашки из кирпичной кладки толщиной в полкирпича .

1. Металлические сэндвич трубы из нержавеющей стали, на мой взгляд, являются наиболее удачным вариантом домашнего дымохода, который одинаково хорошо подходит, как для массивной кирпичной плиты, так и для современного компактного отопительного котла. Они набираются из отдельных секций, поэтому позволяют своими руками изготовить наружный или внутренний дымоход практически любой конфигурации.

• Внутренняя гильза из жаростойкой нержавеющей стали имеет идеально гладкую поверхность и круглую форму поперечного сечения, поэтому создает минимальное аэродинамическое сопротивление потоку дымовых газов . По этой причине, внутренний диаметр дымового канала должен соответствовать минимальному значению расчетных характеристик;

• Утепленная металлическая сэндвич труба обладает хорошими теплоизоляционными свойствами , и не нуждается в дополнительном утеплении, поэтому теплотехнические расчеты, в данном случае, проводить не обязательно;
• При установке и сборке дымохода, каждую секцию нужно монтировать с таким расчетом, чтобы она крепилась к внутренней стене или фасаду здания как минимум в двух точках. При этом расстояние между монтажными кронштейнами должно составлять не более 1200 мм.

1. Сборные утепленные керамические дымоходы обладают похожими характеристиками, и также могут использоваться практически без ограничений, в сочетании с любыми типами печей, каминов или бытовых отопительных котлов.

• Они проектируются и производятся в заводских условиях, с соблюдением всех необходимых теплотехнических расчетов и требований правил противопожарной безопасности;
• Это дает возможность монтировать их в том виде, в котором они есть, не задумываясь о собственных дополнительных расчетах;
• Несмотря на это я хочу напомнить, что такой бутерброд из керамзитобетонных блоков, минераловатного утеплителя и вставки из керамической трубы, в сборе может иметь большой вес, поэтому для него также необходимо рассчитывать и изготавливать отдельный фундамент.

1. С недавнего времени на рынке строительных материалов начал появляться относительно новый вид полимерных дымоходов, более известный под торговым названием «Furan Flex». Он представляет собой гибкий армированный рукав, который устанавливается в существующий дымовой канал, а затем заполняется горячим паром под высоким давлением. Под действием давления и высокой температуры рукав распрямляется и полимеризуется, в результате чего полностью заполняет просвет дымового канала, и укрепляет изнутри стенки трубы.

• Монтаж такой полимерной вставки требует использования специального оборудования и строгого соблюдения технологических режимов, поэтому может быть выполнен исключительно квалифицированными специалистами;
• Исходя из этого, в данном случае я не рекомендую забивать себе голову сложными формулами, и доверить выполнение всех расчетов инженерам подрядной организации, которая будет выполнять монтаж.

Асбоцементная труба имеет шероховатую внутреннюю поверхность, которая способствует быстрому налипанию сажи и копоти. Со временем, нарастающий слой сажи уменьшает площадь внутреннего сечения и увеличивает аэродинамическое сопротивление дымового канала, поэтому я не рекомендую использовать такие трубы для печей и котлов на твердом и жидком топливе.

Момент 2. Расчет внутреннего диаметра дымовой трубы для твердотопливных печей и каминов

Чтобы выполнить правильный расчет тяги дымовой трубы, нужно, прежде всего, определить необходимую площадь внутреннего поперечного сечения. В данном разделе я расскажу, как это делается, на примере расчета сечения дымохода для отопительных печей и каминов на твердом топливе.

1. Прежде всего, нужно определить, какой объем дымовых газов будет вырабатываться при сжигании определенного вида топлива в печи за один час. Такой расчет выполняется по следующей формуле:

V газ = В * V топл * (1 + Т / 273) / 3600 , где

• V газ – объем дымового газа, который будет проходить по трубе за один час (м³/час);

• B – максимальная масса топлива, которая сгорает в течении одного часа в топке (кг);

• V топл – коэффициент объема дымовых газов, которые выделяются при сгорании определенного вида топлива (м³/кг).

• Эта величина определяется по специальным таблицам, и ее значение составляет: для сухих дров и кускового торфа – 10 м³/кг, для брикетированного бурого угля – 12 м³/кг, а для каменного угля и антрацита – 17 м³/кг;

• Т – температура дымовых газов на выходе из трубы (°C). При нормально утепленном дымоходе ее значение может составлять от 110 до 160°C.

1. Имея полученное значение суммарного объема газа, проходящего по трубе за единицу времени, несложно будет рассчитать необходимую площадь поперечного сечения канала дымохода. Она определяется как отношение полученного объема к скорости движения дымовых газов, и рассчитывается по следующей формуле:

S дым = V газ / W , где

• S дым – площадь поперечного сечения дымового канала (м²);
• V газ – объем дымовых газов за единицу времени, который мы получили в предыдущей формуле (м³/час);
• W – приведенная скорость восходящего движения газодымового потока внутри трубы (м/с). Здесь я должен сказать, что это величина условно-постоянная, и ее значение составляет 2 м/с.

1. Для того чтобы понимать, какой диаметр трубы нам понадобится для изготовления дымохода, исходя их полученного значения площади круга, нужно определить его диаметр. Для этого применяется следующая формула:

D = √ 4 * S дым / π , где

• D – внутренний диаметр круглой дымоходной трубы (м);
• S дым – площадь внутреннего сечения дымохода, полученная в предыдущих расчетах (м²)

Чтобы читателю было понятно, я предлагаю рассмотреть простой пример расчета дымовой трубы для печи-каменки, если известно, что во время протапливания, в ней за час сгорает 8 кг сухих дров, а температура дымовых газов на выходе составляет 140 °C.

1. По первой приведенной формуле определяем максимальный объем дыма, который может выделиться за один час горения 8 кг сухих дров: V газ = 8 * 10 * (1 + 140 / 273) / 3600 = 0,033 м³/час;
2. По второй формуле нужно вычислить необходимую площадь сечения дымового канала: S дым = 0,034 / 2 = 0,017 м²;
3. Последняя формула позволяет определить нужный диаметр трубы, исходя из известной площади ее поперечного сечения: D = √ 4 * 0,017 / 3,14 = 0,147 м;
4. Таким образом, мы определили, что для данной печи в баню понадобится дымовая труба с внутренним диаметром не менее 150 мм.

Если во время расчетов у вас получается не целое число, то я советую округлять его до целого значения в большую сторону, однако такие округления допускается проводить в разумных пределах, потому что в данном случае, очень большой диаметр — это не значит очень хорошо.

Момент 3. Расчет трубы дымохода для бытовых котлов

В этой статье я намеренно не стал приводить отдельных расчетов для бытовых твердотопливных и газовых котлов заводского изготовления, поскольку любая инструкция по применению котельного оборудования уже содержит всю необходимую техническую информацию.

Зная паспортную тепловую мощность вашего газового котла, диаметр дымохода несложно подобрать, в соответствии с заранее рассчитанными параметрами .

1. Для небольших отопительных котлов с максимальной тепловой мощностью не более 3,5 кВт, достаточно будет трубы с внутренним диаметром 140-150 мм;

1. Для бытового котельного оборудование средней мощности (от 3,5 до 5 кВт), потребуются дымовые трубы диаметром от 140 до 200 мм;
2. Если мощность отопительного котла составляет от 5 до 10 кВт, то для него нужно будет использовать трубы диаметром от 200 до 300 мм.

Если газовый котел оборудован встроенной турбиной для создания принудительной тяги, то диаметр выхлопной трубы может быть намного меньше приведенных выше значений. В таком случае, рекомендуемый размер трубы должен быть указан в техническом паспорте изделия.

Момент 4. Определение высоты трубы и места расположения на крыше

Сила естественной тяги во многом зависит от перепада высот между уровнем колосниковой решетки топливника в нижней части печи, и ветрозащитным дефлектором или устьем дымового канала в верхней части печной трубы.

Для того чтобы разогретые дымовые газы максимально эффективно расходовали свою энергию на создание естественной тяги, очень важно выполнить правильный расчет высоты дымовой трубы относительно колосниковой решетки, и относительно конька кровли.

1. Относительная высота печного дымохода, от уровня колосниковой решетки, до устья дымовой трубы, должна составлять не менее 5000 мм;

1. На жилых домах с эксплуатируемой плоской кровлей, устье дымовой трубы должно быть расположено, не менее чем на 500 мм выше, чем максимальная высота бокового парапета или ограждения крыши;
2. На домах с двухскатной или вальмовой наклонной крышей, устье дымохода должно быть расположено не ниже чем 500 мм от уровня конька кровли;
3. Если на наклонной крыше дымоход расположен на одном из скатов, на расстоянии не дальше чем 1500 мм от конька кровли, то он также должен возвышаться на 500 мм над уровнем конька;

1. В том случае, если это расстояние составляет от 1500 до 3000 мм, ветрозащитный дефлектор дымаря может быть расположен на уровне конька кровли;
2. На пологих наклонных крышах с маленьким углом наклона скатов, дымоход может располагаться на расстоянии более 3000 мм от конька. В таком случае, его оптимальная высота рассчитывается в соответствии с представленной схемой на рисунке ниже.

Неправильный выбор высоты трубы или расположения ее относительно конька крыши, при неблагоприятном направлении ветра может служить причиной образования обратной тяги. Такое явление очень опасно, поскольку оно может привести к выбросу горящих угольков и ядовитого угарного газа из поддувала или топливника в жилое помещение.

Заключение

Подводя итог, я хочу отметить, что при выборе материалов, размеров и конфигурации дымоходной трубы, прежде всего, следует исходить из максимальной тепловой мощности отопительного прибора. При этом также нужно учитывать свои финансовые возможности, и то, на какие виды топлива рассчитана ваша печь или отопительный котел.

Более подробно обо всех описанных видах дымоходов можно узнать из приложенного видео в этой статье, а если у вас возникнут какие либо вопросы или замечания, я предлагаю их обсудить в форме для комментариев.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!

Оставляя данные на сайте, Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности и защиты информации.

1.Защита данных

Администрация сайта (далее Сайт) не может передать или раскрыть информацию предоставленную пользователем (далее Пользователь) при регистрации и использовании функций сайта третьим лицам, кроме случаев, описанных законодательством страны, на территории которой пользователь ведет свою деятельность.

2.Получение персональной информации

Для регистрации на сайте, пользователь обязан внести некоторую персональную информацию. Для проверки предоставленных данных, сайт оставляет за собой право потребовать доказательства идентичности в онлайн или офлайн режимах.

3.Использование персональной информации

Сайт использует личную информацию Пользователя для обслуживания и для улучшения качества предоставляемых услуг. Часть персональной информации может быть предоставлена банку или платежной системе, в случае, если предоставление этой информации обусловлено процедурой перевода средств платежной системе, услугами которой Пользователь желает воспользоваться. Сайт прилагает все усилия для сбережения в сохранности личных данных Пользователя. Личная информация может быть раскрыта в случаях, описанных законодательством, либо когда администрация сочтет подобные действия необходимыми для соблюдения юридической процедуры, судебного распоряжения или легального процесса необходимого для работы Пользователя с Сайтом. В других случаях, ни при каких условиях, информация, которую Пользователь передает Сайту, не будет раскрыта третьим лицам.

4.Контроль персональной информации

Для контроля персональной информации в Сайте реализованы механизмы верификации личных данных. Ответственность за любые последствия предоставления недостоверных данных лежит на Пользователе. В случае, если некоторые данные изменились, Пользователь обязан исправить данные в системе самостоятельно, либо связаться со службой поддержки для внесения корректировок.

5.Коммуникация

При регистрации Пользователь получает сообщение, подтверждающее его успешную регистрацию. Пользователь имеет право в любой момент прекратить получение информационных бюллетеней воспользовавшись соответствующим сервисом Сайте.

На сайте могут содержаться ссылки на другие сайты. Сайт не несет ответственности за содержание, качество и политику безопасности этих сайтов. Данное заявление о конфиденциальности относится только к информации, размещенной непосредственно на сайте.

7.Безопасность

Сайт обеспечивает безопасность учетной записи Пользователя от несанкционированного доступа.

8.Уведомления об изменениях

Сайт оставляет за собой право вносить изменения в Политику конфиденциальности без дополнительных уведомлений. Нововведения вступают в силу с момента их опубликования. Пользователи могут отслеживать изменения в Политике конфиденциальности самостоятельно