Устройство и расчёт дымохода твердотопливного котла

Схема устройства дымохода
1
04/05/2017 18:07:38
содержание:

Обустройство автономного отопления в частном доме или на даче и установка твердотопливного котла неразрывно связана с необходимостью отвода продуктов сгорания.

Важнейшей задачей является правильное проектирование этого элемента системы. Поэтому высоте, диаметру, конфигурации и проходному сечению дымохода необходимо уделить внимание ещё на этапе приобретения котла. Это параметры, напрямую влияющие на срок службы конструкции и качество её работы.

Почему происходит разрушение

Управляющая автоматика включает отопительный котёл с определённой периодичностью, обеспечивая максимально эффективное функционирование всей системы. По этой причине труба, отводящая дым, не всегда находится под тепловым напряжением. Постоянные температурные перепады приводят к постепенному разрешению конструкции.

Имеют место и другие, крайне неблагоприятные факторы:

Продукты сгорания содержат большой процент водяных паров. Такое явление характерно для любого вида топлива! Конденсат может замерзать при низких температурах, повреждая кирпичную кладку трубы. Или являться причиной интенсивной коррозии металлической конструкции.

Современные топливные агрегаты обеспечивают относительно невысокую температуру дыма (до 130 градусов). Он быстро остывает на выходе, что приводит к оседанию влаги на внутренних стенках и скоплению в этой области сажистых отложений.

При таких условиях эксплуатации в относительно скором времени ухудшается тяга. Если дымоход был спроектирован неправильно, может образоваться угарный газ. А это прямая угроза жизни для жильцов. При неправильно выбранной высоте конструкции смолистые отложения настолько значительны, что чистку от сажи приходится проводить очень часто.

Поэтому основная задача для хозяев:

  • правильно выбрать материал для конструкции;
  • рассчитать оптимальную конфигурацию;
  • и определить размеры проходных сечений.

Основные параметры

При составлении проекта следует ориентироваться:

  • на тепловую производительность;
  • и на конструкцию топливного агрегата.

Многие производители в инструкции, прилагаемой к каждому котлу, дают специальные таблицы, упрощающие расчёты и позволяющие сориентироваться в параметрах дымохода.

Например, для дымоотвода из стали даются такие параметры:

Параметры
Параметры

Для установки используется две основных схемы – вне дома (наружный дымоход) и внутри здания (внутренняя конструкция):

Примеры монтажа
Примеры монтажа

Примеры монтажа

Какие материалы подходят

Для сооружения дымоотвода может использоваться не только жаропрочная сталь, но и другие современные материалы.

Как выглядит дымоход в сборке
Как выглядит дымоход в сборке

Как выглядит дымоход в сборке

Жаропрочное стекло относится к элитным строительным материалам – его стоимость выше, чем, например, у керамики. Но при этом конструкция, сооружённая из стекла, даже при относительно небольшой высоте эффективно удаляет дымовые газы и обладает небольшим коэффициентом тепловых потерь.

Керамика считается наиболее долговечным материалом (изготовлена на основе вулканической пемзы), доступным по цене многим хозяевам. Это идеальный выбор для топливных агрегатов длительного горения. Конструкция состоит из трёх слоёв: из керамической трубы, минерального утеплителя, облицовки из огнеупорного кирпича. Легко выдерживает температуры до 900 градусов. Обладает идеально гладкой внутренней поверхностью, препятствующей образованию сажи. Срок эксплуатации до 30 лет.

Сэндвич-панели – современный материал, всё чаще использующийся для наружных дымоходов. Такая труба не нуждается в дополнительном утеплении, не способствует оседанию сажи и образованию конденсата. Но при этом имеет относительно непродолжительный срок службы (в среднем 10-15 лет).

Сталь – классика, традиционно используемая в отопительных системах. Нержавейка обладает длительным сроком службы, доступной ценой, высокой термоустойчивостью (до 700 градусов), возможностью корректировки конфигурации (можно убрать или добавить новый элемент).

Бюджетным вариантом является огнеупорный шамотный кирпич. Этот материал десятилетиями использовался для печей. Поэтому его часто применяют и для твердотопливных котлов. Но в случае с котлами это не очень удачный выбор – дымоход прослужит относительно недолго.

Еще один пример неудачного выбора – асбестовые трубы. Они крайне неустойчивы к внешнему воздействию. Как только начинается разрушение, в воздух попадают мельчайшие канцерогенные частицы, опасные для человеческого здоровья. Известны случаи, когда труба, промокшая от атмосферных осадков, попросту разрывалась при включении котла и разлеталась на мелкие осколки.

Расчёты

Спроектированный дымоотвод должен обеспечивать хорошую тягу (естественную эвакуацию дыма через трубу). Поэтому важно, чтобы конфигурация имела горизонтальный и вертикальный участок.

Чтобы определить тягу необходимо:

  • выбрать высоту с учётом диаметра сечения и мощности отопительного агрегата;
  • рассчитать тягу по формуле – (суммарная длина трубопровода + высота) умножить на (1,205-0,95).

Примечание:

  • 0,95 кг на куб. метр – плотность отводимых газов;
  • 1,205  кг на куб. метр – плотность воздуха для бытовых условий эксплуатации котла;

Плотность отводимых газов можно скорректировать по таблице с учётом фактической температуры наружного воздуха:

таблица с учётом фактической температуры наружного воздуха
таблица с учётом фактической температуры наружного воздуха

Пример расчёта. Условия: температура наружного воздуха -10, высота дымохода 5 м, общая длина трубопровода 5 м, мощность котла 20 кВт.

Расчёт по формуле: (5+5)х(1,205-0,96). Тяга равна 2,15 мм. в. ст. Результат нужно скорректировать с учётом того, что 1 Па равен 0,102 мм. в. ст. Полученное значение 21,08 Па будет соответствовать нормативным требованиям для выходного сечения не менее 180 мм.

Сборка

Конструкция дымоотвода устанавливается на котёл при помощи переходников или напрямую. Стыки обрабатываются термостойким герметиком.

Затем собираются все части дымохода. Производится их крепление к стене или крыше с помощью строительных растяжек (труба должна возвышаться над коньком на 1 метр).

На верхний конец трубы устанавливается дефлектор и искрогаситель (он важен для кровли, выполненной из горючих материалов).

Элементы для сборки
Элементы для сборки

Элементы для сборки

Важные моменты

Поперечное сечение должно соответствовать площади поперечного сечения патрубка отопительного котла и не быть меньше этого значения (это ухудшает тягу и повышает риск заброса угарного газа в жилые помещения).

Основная часть дымоотвода должна быть установлена строго вертикально. При этом его горизонтальный участок не может быть длиннее 1,3 метра.

Монтаж может осуществляться двумя способами:

  1. Детали вставляются одна в одну, с учётом направления стекания конденсата. Такая конструкция подходит, если нет отдельного сборника влаги. Если он присутствует, часть трубы до сборника устанавливается «по конденсату», а остальная – «по дыму».
  2. Детали монтируются с учётом направления движения дыма. Такая сборка называется монтажом «по дыму».   

Если сборка и расчёты проведены правильно, при работе котла будет слышен равномерный гул. Он указывает на высокий КПД отопления. В этом случае можно частично перекрыть шибер, отрегулировав скорость отведения продуктов горения.

комментарии:
Чтобы оставить отзыв, пожалуйста, авторизируйтесь используя социальные сети.
добавить комментарий:
Нажимая кнопку Отправить вы соглашаетесь с Пользовательским соглашением и Правилами размещения информации.
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора отзыва.
Сколько денег вы тратите на ремонтные работы в год?
до 1 000 рублей (делаю все самостоятельно)
27% (26 ответов)
от 1 000 до 10 000 рублей
27% (26 ответов)
от 10 000 до 100 000 рублей
25% (24 ответа)
от 100 000 рублей
22% (21 vote)
Всего проголосовало: 97