Какой высоты должен быть дымоход?

Как правильно рассчитать параметры

Основными расчетными характеристиками рассматриваемой конструкции являются высота и сечение. При вычислении высоты существуют некоторые правила определения этого параметра:

• чтобы обеспечить нормальную тягу, дымоотводящий канал должен иметь общую высоту не менее 5 м;
• если крыша скатная и дымоход расположен в 1,5-3 м от свода, то труба должна располагаться с ним на одной высоте;
• при возведении дымохода на расстоянии не более 1,5 м от конька или при наличии на крыше дополнительных элементов край трубы должен находиться на 0,5 м выше самой высокой точки;
• если труба установлена дальше чем на 3 м от конька, то ее высота вычисляется так, чтобы горизонталь, проведенная от конька, и прямая, которая соединяет конек с дымоходом, образовывали угол, примерно равный 10˚.

Чтобы определить сечение трубы и не прибегать к сложным математическим расчетам, нужно придерживаться определенных рекомендаций:

• если мощность системы обогрева не превышает 3,5 кВт, следует ориентироваться на сечение 0,14*0,14 м;
• при мощности оборудования 4-5 кВт оптимальными параметрами внутреннего отверстия дымохода будут 0,14*0,2 м;
• для приборов мощностью 5-7 кВт нужна труба сечением 0,14*0,27 м.

Для правильного расчета проходного отверстия потребуются такие параметры:

1. Количество топлива, сжигаемое в отопительной технике за час. Узнать его можно из документации к оборудованию.
2. Температура газа на входе в дымоход. Выясняется аналогичным образом из характеристик приборов и в основном имеет значения +150…+200°С.
3. Высота трубы.
4. Скорость движения газов по дымоотводу (2 м/с по умолчанию).
5. Значение естественной тяги (4 Па на 1 м трубы).

При вычислении сечения основным параметром является количество сжигаемого топлива, при этом используют следующую формулу: F= (π *d2)/4.

Для подсчета диаметра в соответствии с отопительным оборудованием применяют такую формулу: d2=4*F/ π.

Чтобы вычислить сечение дымохода, необходимо выяснить объем газов на входе в дымоход. Параметр определяют исходя из количества топлива по следующей формуле:

Vгаза=B*Vтоплива*(1+t/273)/3600, где

Vтоплива — коэффициент в зависимости от вида топлива, который определяется по таблице;

B — количество топлива в кг, сжигаемое в час;

t — температура газа, табличное значение, которое фиксируется на выходе из дымового канала.

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

Как правильно рассчитать параметры дымохода

Высота дымохода определяет безопасность для вас и ваших близких. Если при эксплуатации газового котельного оборудования дымоход играет роль дымоотводящего канала, с продуктами сгорания с низкой температурой, то для твердотопливных котлов, печей и каминов не допускается никаких компромиссов.

Расчет дымоотводящей трубы от места ее расположения

Следует придерживаться таких правил:

• Высота дымовой трубы не является единственным параметром, влияющим на работоспособность и безопасность системы отопления, с газовым или твердотопливным котлом в качестве теплового прибора. Проектирование дымохода начинается с определения рабочих параметров системы отопления. Это значит, что комплекс по просчету котельной должен учитывать и эти факторы в том числе. Хозяин помещения должен к этому моменту определиться с типом используемого топлива (газ, пеллеты, дрова или торф), определиться с помощью специалиста с тепловой мощностью котла. определиться с типами радиаторов или конвекторов. Вопросов масса, однако, упущение какого-то момента может пагубно повлиять на работоспособность всей системы отопления. Для примера, многие начинающие строители собственного жилья заблуждаются в том, что все дымоходы одинаковы. Это не так. Дымоход из кирпича подойдет хорошо для отопления твердым топливом, например дровами, однако он не предусмотрен для отопления помещений газовым котлом.
• В том, что касается рабочих параметров котлов, высота дымохода способна повлиять и на конечное КПД при отоплении. Не стоит забывать и о сечении трубы – диаметр влияет на минимальный и максимальный объем проходящих продуктов сгорания, обеспеченны естественной тягой.
• К процессу расчета дымохода камина или твердотопливного котла могут требоваться дополнительные вычисления и замеры. Это связано с использованием одного канала для дыма одновременно несколькими приборами в котельной. Самодеятельность может привести либо к непредвиденным параметрам работы отопления либо даже к печальным последствиям.
• Не существует системы дымоходов, которая бы могла быть универсальной для любого вида топлива, котельного оборудования и применяться как типовое решение. В связи с этим и возникает больше всего трудностей у застройщиков и владельцев частных домов и коттеджей.

Предлагаем ознакомиться Как почистить трубу печки от сажи

Искомая величина зависит от нескольких факторов, но, как правило, определяющим считается тип чердака.

Рекомендуем

Если предполагается устройство мансарды, то рассчитываемая величина равна сумме высот стоек под прогон и потолка помещения.

В общем случае учитывается уклон ската и размеры строения и, как производная, тип материала. В расчетах используют данные из специально разработанной таблицы, в которой через коэффициент связаны ширина строения и величина уклона.

Допустим, ширина строения равна 8 м, а уклон – 40°. Высоту конька двухскатной крыши рассчитывают по следующей схеме: половину ширины умножают на коэффициент, значение которого находят из таблицы. Таким образом, высота или расстояние между верхней точкой конька крыши и перекрытием составляет 4х 0,86= 3,44.

Проверка планируемой трубы на величину естественной тяги

По сути, основные параметры дымовой трубы мы уже определили – достаточное сечение ее канала и высоту. Но для приборов с естественной тягой никогда не лишним будет проверить силу этой самой тяги. Чтобы не получилось, что построенный дымоход вдруг отказывается выполнять свои основные функции.

Тяга – это, по сути, разница давлений горячих газов в трубе и наружного воздуха. Именно эта разница и стимулирует движение газового потока по каналу дымохода.

Считается, что для нормальной работы дымохода с естественной тягой эта разница должна составлять не менее 4 паскаль на каждый метр высоты трубы (0,408 мм водяного столба или 0,03 мм ртутного столба). То есть для пятиметровой трубы (наш минимум) тяга должна быть не менее 20 Па. Это обеспечивает и нормальный отвод газов, и необходимый приток воздуха для непрерывного горения топлива.

Как просчитать эту тягу. Естественно, она во многом зависит от плотностей газов, которые, в свою очередь, тесно взаимосвязаны с температурой. В этом можно убедиться взглянув на формулу, с которой мы и будем работать:

ΔP = Hтр × g × Pатм × (1 / Тв – 1 / Тдс) / 287,1

ΔP — естественная тяга в трубе, Па.

Hтр — высота дымовой трубы, м.

g — ускорение свободного падения (9.8 м/с²);

Pатм — атмосферное давление. Нормальным считается значение в 750 мм ртутного столба. Однако, местность, для которой проводится расчет, может иметь и свою специфику. Надо правильно понимать, сто нормой считается уровень моря. А с ростом высоты эта норма начинает снижаться. Причем – довольно значительно. Так что при расчетах необходимо будет руководствоваться нормой для своего региона проживания.

Атмосферное давление обычно измеряется в миллиметрах ртутного столба. Однако, для расчета в системе СИ требуется перевести его в паскали. Это несложно, если знать, что 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.

Тв — температура воздуха на улице. Причем, приведенная к шкале Кельвина, то есть С° + 273.

Тдс — средняя температура газов в дымоходе. Определяется как среднее арифметическое показателей на входе и выходе, с последующим приведением к шкале Кельвина.

287,1 — газовая постоянная воздуха. Правильнее было бы подобрать эту величину под конкретный химический состав отводимых газов. Но в нашем случае ошибка значительной, сильно влияющей на конечный результат, не станет.

Несколько важных замечаний по температуре на входе и выходе.

Всегда следует стремиться к оптимальным ее значениям. Статистика показывает, что большинство возгораний происходит с банными печами, в который практически отсутствует теплоотвод, в короткие сроки нагоняется жар в парилке, и при этом дымоход обычно раскаляется до опасных температур. Поэтому нужно уметь управлять температурами в трубе, используя доступные средства – шиберы, задвижки, устройства дополнительной утилизации тепла (например, водогрейные баки).

В бытовых и отопительных печах с этим попроще, но все равно контроль необходим. В котлах, где сама суть работы заключается в постоянной отдаче тепла циркулирующему теплоносителю, эти вопросы так остро не стоят.

Режим 900 ÷ 600 ℃ (вход и выход), встречающийся у некоторых на банных печах — чрезвычайно опасен во всех отношениях, и даже не должен рассматриваться! Разумные рамки (и то – верхний их предел) это 600 ÷ 400 градусов для бытовых кирпичных и металлических печей. Обычно же стараются выдерживать в диапазоне 400 ÷ 200 ℃. Для газового оборудования нижняя граница может падать и ниже 100 градусов.

Если все исходные значения для подстановки в формулу известны – можно переходить к расчёту. Для этого опять предлагаем воспользоваться возможностями специального онлайн-калькулятора.

Калькулятор расчета естественной тяги дымовой трубы.

Если полученная разница давлений попадает в нормы (более 4 Па на метр высоты трубы) – то проверку можно назвать успешной.

Основные параметры дымовой трубы получены – можно переходить к выбору материалов и детальному проектированию.

О многих других тонкостях самостоятельного проектирования дымохода расскажет предлагаемое видео:

Особенности работы дымохода

Удаление газов по каналу будет происходить эффективно только в случае устройства трубы по стандартным размерам из правильного материала. Эти характеристики трубы выбирают в зависимости от вида топлива, материалом для дымохода служат:

• огнеупорные керамические кирпичи;
• асбестовые трубы;
• нержавейка;
• сэндвич трубы с внутренним слоем утеплителя.

Кирпичные каналы выполняют в случае стационарного дымохода. обеспечивающего отвод газов при отоплении дровами и углем

Для определения диаметра и внутреннего размера принимают во внимание мощность котла и размеры топки. При неправильном расчете получается обратная тяга или существенно снижается полезное действие печи. Для газовых котлов эффективно применять трубы с двумя стенками

между которыми проложен утеплитель. Болезнью дымохода для котла на газовом топливе является внутренний конденсат, поэтому утепление поможет избежать значительной разницы температур

Для газовых котлов эффективно применять трубы с двумя стенками. между которыми проложен утеплитель. Болезнью дымохода для котла на газовом топливе является внутренний конденсат, поэтому утепление поможет избежать значительной разницы температур.

Допускается устраивать один дымоход на два работающих отопительных агрегата. если внутренний размер дымохода, поднятый на требуемую высоту над коньком крыши, позволяет беспрепятственно вывести продукты сгорания от обеих печей. Труба участка рассечки выполняется высотой около 0,8 м.

Особенностью функционирования дымохода является то, что все габаритные, внутренние размеры и высота должны быть выполнены с максимальной точностью. Широкий и высокий дымоход, сложенный на большую высоту, при маленькой мощности отопительного агрегата снизит коэффициент полезного действия. Недостаточные размеры приведут к засасыванию дыма внутрь помещения, созданию обратной тяги, просачиванию опасного угарного газа.

Тепло в доме зависит от добротно устроенной отопительной системы. Но ни одна печь или котел не сможет справиться с задачей поставки тепла, если не будет выполнен технически грамотный дымоход, поднятый на необходимую высоту над коньком крыши.

Зависимость тяги от высоты трубы

Важность дымохода в системе отопления трудно переоценить. Попытки сэкономить на лишнем метре трубы приведет к холодным стенам в отопительный период и излишнему перерасходу топлива. Опасность угарного газа заключается в том, что он невидим и не ощутим на запах, но может привести к летальному исходу

Опасность угарного газа заключается в том, что он невидим и не ощутим на запах, но может привести к летальному исходу.

Тяга возникает, когда разогретый дым и газ с небольшой плотностью в соответствии с законами физики поднимается вверх. Получается разность давления в начале и конце канала, то есть, возникает тяга. Чтобы процесс постоянно повторялся, через поддувало подается холодный кислород. Тяга будет тем сильнее, чем больший перепад температур будет возникать.

Узкий дымоход большой высоты относительно конька приведет к ускорению дымовых масс, таким образом, уменьшив теплоотдачу. Для поддержания нужной температуры в комнате придется добавлять топливо сверх нормы. Широкий канал небольшой высоты позволит произвольно вращаться дыму и газам в трубе, их движение замедлится, скорее всего, получится обратный поток газов. Чаще всего это происходит осенью или весной, когда разница температур снаружи и внутри снижается и дым, не преодолевая сопротивления, затягивается в помещение через топку.

Расположение и высота дымохода

Чтобы правильно выбрать высоту дымохода относительно конька крыши нужно учитывать расположение рядом построенных сооружений. Для дома на открытом воздухе показатели тяги будут хорошие, так как происходит постоянное обдувание и подхват дымовых масс. Если говорить о небольшом строении в окружении высотных домов, то длину трубы следует увеличивать. Высота дымохода зависит от некоторых факторов:

• наклона плоскости кровли;
• расположение канала на плане крыши относительно конька;
• расположения окружающих построек и деревьев;
• расчетной толщины снежного покрова в конкретной местности.

При устройстве дымохода следует определить:

• возвышение трубы относительно конька кровли;
• общую длину дымового канала от печки;
• вид и габариты оголовка;
• высоту дымохода относительно вентиляции, окон соседних строений.

Нормы и правила строительства дымохода прописаны в документах СНиП 41.01.03 и в строительных правилах под номером 7.13130.09.

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:

1. 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

1. 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.

Заключение

Если крыша плоская или имеет небольшой скат в 5-10 о , то высота вывода системы вентиляции не принципиальна, достаточно 400-600 мм. Для двухскатных систем с крутыми скатами необходимо следовать рекомендациям нормативов. Для многоуровневых конструкций со слуховыми окнами и сложными ломаными скатами, помимо следования рекомендациям нормативного документа, придется потратить время в поисках места, где воздушные потоки имеют наиболее стабильную скорость движения. В противном случае воздух будет перемещаться в воздуховодах рывками, гудеть и временами прекращать движение, что явно не добавляет комфорта. В этом случае необходимо устанавливать дополнительные резонаторы и увеличивать количество выводов вентиляции. Производительность шести выводов будет соответствовать двум огромным стойкам, а равномерность потока в 2-3 раза выше, если, конечно, все стойки равномерно распределены по площади ската, а не собраны одним пучком.

Источник