Онлайн калькулятор для расчета высоты трубы дымохода. Калькулятор расчета сечения дымохода твердотопливной печи или котла
- Онлайн калькулятор для расчета высоты трубы дымохода. Калькулятор расчета сечения дымохода твердотопливной печи или котла
- Расчет диаметра дымохода для твердотопливного котла. Высота и диаметр дымохода для твердотопливных котлов
- Онлайн калькулятор расчета диаметра дымохода. Калькулятор расчета внутреннего диаметра сэндвич-дымохода для печи
- Как влияет диаметр дымохода на тягу. От чего зависит тяга дымохода, как ее рассчитать и усилить
- Расчет тяги дымохода онлайн. Калькулятор проверки уровня естественной тяги дымохода
- Расчет диаметра дымохода. Расчет внутреннего диаметра
- Расчет дымохода для банной печи. Как рассчитать площадь сечения дымовой трубы?
Онлайн калькулятор для расчета высоты трубы дымохода. Калькулятор расчета сечения дымохода твердотопливной печи или котла
Если устанавливается газовое котельное оборудование (оно по умолчанию не может быть кустарным) или твердотопливный прибор заводской сборки, то обычно проблем с определением сечения дымоходного канала не возникает. У оборудования уже имеется патрубок для подключения трубы, и остаётся лишь этот диаметр выдерживать до самого конца дымохода, ни в коем случае не допуская его сужения. Да и в паспорте прибора наверняка прописан это показатель.
Калькулятор расчета сечения дымохода твердотопливной печи или котла
Сложнее бывает, кода строится, монтируется или реконструируется самодельное отопительное оборудование на твердом топливе – печь или котел. Какое сечение дымоходного канала станет оптимальным? Ведь ошибка в сторону уменьшения сечения чревата повышенной опасностью в эксплуатации, а в сторону увеличения – тем, что прибор станет работать крайне неэффективно, «сжирать» топливо, показывая при этом очень низкий КПД. То есть, буквально, отправлять тепло в трубу.
Но этот параметр вполне можно определить путем вычислений. В этом нам и поможет калькулятор расчёта сечения дымохода твердотопливной печи или котла.
Несколько необходимых пояснений будет дано ниже.
Калькулятор расчета сечения дымохода твердотопливной печи или котла
Пояснения по выполнению расчетов
Сгорание любого топлива всегда сопровождается образованием немалого количества вторичных газообразных продуктов. Тех самых, которые в совокупности по привычке мы именуем дымом. Кстати, далеко не все они имеют цвет и запах, в неодинаковой степени опасны, но в любом случае их необходимо своевременно отводить из зоны горения (иначе оно просто прекратится), при этом не допуская проникновения в помещения. Именно эти цели стоят перед системой отвода продуктов сгорания или проще — дымоходом.
Твердое топливо, между тем, традиционно отличается весьма высокими объемами образования этих газов. И для каждой разновидности (дров, разных типов угля, торфа, брикетов и т.п.) свойственны свои средние удельные объемы образования газов при сжигании, например, одного килограмма.
Таким образом, если будет известно, сколько примерно сгорает в топке в течение какого-то интервала времени, будет ясность и с образующимся при этом объемом дыма. Который¸ понятно, за этот же промежуток времени необходимо отвести наружу.
И если взять оптимальную скорость движениия газов по дымовой трубе (рекомендуется – от 1,5 до 2,5 м/с – тепло не улетает стремительно, и в то же время – скорость достаточно высока, чтобы мешать саже закрепляться на стенках трубы), то несложно определить и сечение дымохода, который гарантированно справится с задачей.
Ну а если известна площадь сечения – геометрические формулы позволяют узнать по нему или диаметр — для круглой трубы, или размеры сторон – для прямоугольной.
Именно этот алгоритм расчёта заложен в основу предлагаемого калькулятора.
Пользователю остается лишь:
- Указать тип твердого топлива, который будет использоваться в печи или котле.
- Указать массу разовой топливной закладки, а также время, за которое она прогорает.
- Выбрать оптимальное значение скорости потока газов в трубе.
- Нажать на кнопку «РАССЧИТАТЬ…»
Результат будет показан диаметром – для круглой трубы, и длиной стороны – для квадратного сечения. Кроме того, будет указана и площадь сечения, по которой можно подобрать длины сторон, если форма сечения – прямоугольник.
Аккумулятор тепла – отличное решение для отопления на твердом топливе!
Даже самая совершенная система обогрева дома, использующая твердое топливо, имеет общий важный недостаток – цикличность выработки энергии. От максимума на момент горения закладки, до, практически, нуля, когда топливо прогорело, и необходимо провести чистку камеры и новую загрузку. Нивелировать этот недостаток позволяет теплоаккумутятор для котлов отопления . Подробнее о нем – в отдельной публикации портала.
Расчет диаметра дымохода для твердотопливного котла. Высота и диаметр дымохода для твердотопливных котлов
Размеры дымохода сильно влияют на эффективность и безопасность работы твердотопливного котла. От них зависит величина тяги. Если она будет слишком сильной, в атмосферу кроме угарных газов будет выходить и тепло. КПД устройства упадет. В обратном случае может произойти опрокидывание тяги, то есть угарные газы начнут выходить через поддувало. Это опасно для здоровья жителей дома.
Трубу для отвода дыма можно сделать из различных материалов:
- .
Каждый из этих материалов имеет разную теплопроводность. Дымовые газы в дымоходе охлаждаются по-разному, что влияет на тягу. Это будет учитываться при расчете высоты и диаметра дымохода.
На тягу влияет и форма поперечного сечения дымохода. Она может быть круглой, квадратной и прямоугольной. Наиболее удобной является круглая форма.
Минимальная высота дымохода
Этот показатель зависит от конструктивных особенностей дома и высоты прилегающих домов или деревьев. Возможны 3 варианта:
- Если дымоход расположен не дальше чем, то его высота должна быть больше на 50 см от всей высоты дома. При расстоянии 10 м от низа дома до его верха высота используемой дымоходной трубы Нт = 10+0,5 = 10,5 м.
- Если дымоотвод находится на расстоянии 1,5-3 м от конька крыши, то его высота может быть равна высоте дома.
- Если расстояние от конька больше 3 м, то нужно использовать формулу Нт = П — D*0,1763:
- где П — высота дома;
- D является ближайшим расстоянием от дымохода до линии, которая опускается с конька крыши вниз дома (должна быть перпендикулярной горизонту);
- 0,1763 — числовое выражение tg(10°).
По этой формуле Hт = 10 — 3*0,1763 = 9,47 м.
Эти три варианта возможны, если рядом нет ниодного высокого дома или дерева. В обратном случае дымоход с высотой 10,5 м может попасть в зону ветрового подпора . Это значит, что тяга будет плохой. В таком случае нужно наращивать дымоотвод. Чтобы определить величину наращивания, нужно найти самую высокую точку прилегающего дома и провести от нее условную линию так, чтобы она образовала с землей угол 45°. Верх дымохода должен быть над этой линией, поскольку все пространство под ней является зоной ветрового подпора.
Многие производители котлов на твердом топливе продают таблички, в которых определенной мощности соответствуют размеры дымовой трубы и величина необходимой тяги.
Определение тяги
Для этого используют формулу:
hc = H*(ρв — ρг):
- где Н является высотой дымовой трубы, начиная от дымового отверстия в твердотопливном котле;
- ρв — плотность воздуха;
- ρг — плотность угарных газов.
Формула расчета ρв:
ρв = ρну*273/(273+t):
- где ρну является плотностью воздуха при стандартных условиях (равняется 1,2932 кг/м³);
- t является температурой наружной среды (лучше брать температуру +20 °С, поскольку является наихудшим условием работы).
Для определения ρг нужно воспользоваться специальными табличками «Значения плотности воздуха, которые приведены к рабочим условиям». Для этого нужно найти среднюю температуру угарных газов в дымовой трубе.
Этот показатель рассчитывается так:
θср = (θ1+θ2)/2 , где:
- θ1 температура угарных газов на входе в трубу (этот показатель берется из технической документации);
- θ2 является температурой дыма на выходе дымохода.
Вторую величину определяют так:
где B является коэффициентом, который зависит от материала дымохода. Имеет значение:
- 0,85 для неизолированной металлической трубы;
- 0,34 для изолированной металлической трубы;
- 0,17 для кирпичного дымоотвода с толщиной 0,5 кирпича.
Q является мощностью твердотопливного котла.
Пример определения тяги для металлической изолированной трубы длиной 10 м . Из твердотопливного котла выходят угарные газы температурой 250 °С. Мощность устройства на твердом топливе 40 кВт.
θср = (250+233)/2 = 241,5 °С.
При θср = 241,5 °С ρг = 0,6881 кг/м³.
hc = 10*(1,2049-0,6881) = 5,168 мм. в. ст. В переводе на Па эта цифра составляет 50,66 Па.
Для твердотопливного прибора мощностью 40 кВт и диаметром дымохода 320 мм такая тяга является слишком большой. Поэтому нужно уменьшить длину дымовой трубы на 2-3 м. Диаметр 320 мм был взят из табличек некоторых производителей. Его размер является ориентировочной цифрой.
Онлайн калькулятор расчета диаметра дымохода. Калькулятор расчета внутреннего диаметра сэндвич-дымохода для печи
Любая печь или котел, работающие на твердом топливе, должны иметь надёжный дымоход для полного отведения образующихся продуктов сгорания. Хорошо, если приобретается готовое заводское изделие – в его паспортных данных обязательно указывается необходимый диаметр трубы, а сам агрегат снабжен соответствующим патрубком для подсоединения. Сложнее, когда реконструируется старая кирпичная или металлическая печь, если хозяева решили оснастить ее сэндвич-дымоходом.
Калькулятор расчета внутреннего диаметра сэндвич-дымохода для печи
Как не ошибиться с размерами, чтобы и требования безопасности были в полной мере соблюдены, и, вместе с тем, в трубу буквально не вылетало тепло, снижая тем самым эффективность отопления? Для этого необходимо провести некоторые вычисления, и в этом помощь окажет калькулятор расчета внутреннего диаметра сэндвич-дымохода для печи.
Цены на утеплитель для дымохода
утеплитель для дымохода
Справочные материалы и необходимые пояснения – в тестовом блоке ниже калькулятора.
Калькулятор расчета внутреннего диаметра сэндвич-дымохода для печи
Как производится расчет?
Расчет построен на примерном расходе того или иного твердого топлива (как уже сложилось в хозяйстве при использовании печи) с учетом его калорийности и выделяемых объёмов продуктов сгорания. Формула вычисления выглядит следующим образом:
d = √(2 × М × Vу × (1 + T / 273) / (3600 × π))
где:
d – рассчитываемый диаметр внутреннего канала сэндвич-дымохода, в миллиметрах.
М – сложившийся примерный расход топлива определенного типа, килограмм в час.
Vу – удельный объем (м³) газообразных продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг твердого топлива определенного типа.
T – рекомендуемая температура газов на выходе из дымохода.
π – известная всем величина-константа.
Формула выглядит «устарашающей» и не располагающей к самостоятельному расчету. Не беда — она полностью реализована в калькуляторе.
Табличные данные по основным применяемым видам твердого топлива приведены в таблице. Впрочем, всё, кроме температуры на выходе из дымохода, уже внесено в программу калькулятора:
Тип топлива | Удельная калорийность топлива, кКал/кг, усредненно | Удельный объем выделяемых продуктов сгорания от сжигания 1 кг, м³ | Рекомендуемая температура на выходе из дымохода, °С |
---|---|---|---|
Дрова со средним уровнем влажности - 25% | 3300 | 10 | 150 |
Торф кусковой (россыпью), воздушной просушки, со средним уровнем влажность не выше 30% | 3000 | 10 | 130 |
Торф - брикеты | 4000 | 11 | 130 |
Уголь бурый | 4700 | 12 | 120 |
Уголь каменный | 6500 | 17 | 110 |
Антрацит | 7000 | 17 | 110 |
После указания всех запрашиваемых параметров и нажатия на кнопку расчета будет выдан минимальный диаметр внутреннего канала сэндвич-трубы в миллиметрах. Он станет ориентиром при выборе из предлагаемых в продаже комплектов стандартных размеров.
Сложно ли установить сэндвич-дымоход самостоятельно?
По сути, производители предлагают полный ассортимент всех необходимых деталей для сборки качественного сэндвич-дымохода любой степени сложности. Браться ли за это дело самому – советовать сложно, так как необходим определенный опыт работы, а сам дымоход непосредственно влияет на уровень безопасности проживания в доме, и ошибки могут очень дорогого стоить. Подробнее об установке сэндвич-дымоходов на печи – в специальной публикации нашего портала.
Как влияет диаметр дымохода на тягу. От чего зависит тяга дымохода, как ее рассчитать и усилить
Тяга – это отдельный процесс аэродинамического характера, при котором продукты горения движутся из зоны с повышенным уровнем давления в зону с более низким показателем. В связи с этим тяга дымохода является наиболее важным параметром при расчете всей отопительной системы частного дома. При неправильном расчете возникает обратная тяга, при которой продукты горения не отводятся, а попадают в жилое помещение. От каких факторов зависит уровень тяги? Как правильно произвести расчет параметра? Какими способами можно усилить тягу при недостаточности? Читайте далее.
Процесс отвода продуктов горения
Что такое тяга
Процесс образования естественной тяги в дымоходе можно описать с точки зрения такой науки, как физика следующим образом:
- газы, раскаленные за счет сгорания в печи (котле) дров или их аналогов, имеют температуру около 1000ºС;
- по законам физики прогретый воздух всегда поднимается вверх;
- поднимаясь по специальной трубе (со скоростью приблизительно 2 м/с) газы создают область пониженного давления;
- давление стабилизируется за счет притока свежего воздуха, который попадает в печь (котел) через специальные поддувала, колосниковые решетки и иное аналогичное оборудование.
Движение газов при правильной тяге
Исходя из физических процессов образования естественной тяги в трубе, можно определить перечень факторов, влияющих на ее величину. К ним относятся:
- длина дымохода. В соответствии с действующими нормами длина дымоотводного канала не должна быть менее 5 м. Оптимальный показатель длины можно определить, исходя их места расположения дымохода на крыше;
Расчет длины дымохода в соответствии с его расположением
- материал, из которого изготовлен. Чтобы максимально облегчить прохождение газов, рекомендуется изготавливать дымоход из материалов с ровной внутренней поверхностью. А если это правило не соблюдено, то прибегать к периодической чистке канала для удаления сажи и иных отложений;
- наличие/отсутствие утеплителя. Если дымовой канал не утеплен с внешней стороны, то при остывании газов будет образовываться большое количество конденсата, который негативно влияет на уровень тяги;
Защита от образования конденсата
Производить утепление дымохода можно только негорючими материалами.
- сечение трубы. Именно от правильно подобранного диаметра дымовой трубы и зависит уровень тяги.
Тяга в дымоотводящем канале также обуславливается и естественными факторами:
- температурой и влажностью внутри жилого помещения;
- погодными условиями (ветер, осадки, низкая температура и так далее);
- количеством проживающих;
- периодичностью проветривания и так далее.
Как проверить наличие/отсутствие тяги? Произвести проверку уровня тяги в трубе можно при помощи зажженной спички, свечи или бумаги.
Самостоятельная проверка тяги в трубе
Расчет тяги
Итак, расчет тяги – это расчет сечения дымовой трубы для газового котла, камина, печи или иного отопительного оборудования. Как рассчитать сечение? Для этого необходимо определить:
- объем газа, который будет проходить по дымовой трубе за 1 час;
- площадь сечения дымовой трубы;
- диаметр сечения.
Расчет объема газа
Для вычисления объема проходящего по дымовому каналу газа используется следующая формула:
V = B x V1 x (1 + T/273) /3600 , где
В – масса топлива, сжигаемая за 1 час работы отопительного оборудования;
V1 – поправочный коэффициент, который зависит от вида используемого для обогрева топлива;
Т – температура газа, определенная на выходе из дымовой трубы.
Показатели V1 и Т можно получить из таблицы, имеющейся в ГОСТ 2127 – 47.
Таблица из ГОСТ для определения параметров расчета
Расчет площади сечения
После определения объема газов, проходящих по дымовому каналу, можно подсчитать размер сечения трубы:
S = V/W , где
V – объем, подсчитанный ранее;
W – скорость прохождения газов по дымовому каналу (данная величина постоянная и равна 2 м/с).
Определение диаметра
Следующий шаг – определение непосредственно диаметра дымовой трубы. Для этого используется следующая формула:
D = √4 * S/ π , где
S – площадь сечения дымоотводящего канала;
π – постоянная, равная 3,14.
Пример
Для примера произведем расчет по указанным формулам при следующих параметрах:
- в печи, установленной в бане, ежечасно сжигается 10 кг дров;
- температура газов на выходе из трубы составляет 130ºС.
Расчет тяги дымохода онлайн. Калькулятор проверки уровня естественной тяги дымохода
Поддержание нормальной тяги в дымоходе – одно из основополагающих условий безопасной и эффективной эксплуатации печей, каминов, котлов. Создающийся по физическим законам, естественный ток газов в трубе обеспечивает и отвод продуктов сгорания, и подачу воздуха в топочную камеру – без этого горение невозможно.
Калькулятор проверки уровня естественной тяги дымохода
Так как тяга, по сути, обусловлена разницей плотности газов в нижней и верхней части трубы, то она отлично «описывается» физическими формулами и, так сказать, поддается измерению. То есть можно еще на стадии проектирования отопительной системы или нагревательного прибора сразу просчитать и этот важный параметр.
Есть несколько алгоритмов расчета этой величины. Один из них послужил основой, на которой создан предлагаемый вниманию калькулятор проверки уровня естественной тяги дымохода.
Необходимые разъяснения будут даны ниже.
Калькулятор проверки уровня естественной тяги дымохода
Пояснения по проведению расчетов
Показатели естественной тяги — это разница в давлении газов на входе в трубу и открытого воздуха на выходе из нее. Чем больше эта разница, тем активнее происходит перетекание газообразных продуктов сгорания наружу.
Расчетами и практикой эксплуатации давно доказано, что для качественного отвода дыма и своевременной подачи необходимого для горения воздуха необходим ориентировочный перепад давления (разряжения) в 4 паскаля (0,03 мм ртутного или 0,408 мм водяного столба) на каждый погонный метр высоты трубы. Например, если планируется возведение трубы высотой 7 метров, то следует стремиться к тому, чтобы тяга в ней составила минимум 28 Па. Впрочем, производители отопительного оборудования часто в паспортных данных прямо указывают минимальную величину тяги.
От чего тяга зависит? – как раз те данные, которые предстоит ввести в предложенный калькулятор.(Интересно, что от площади сечения канала перепад давления практически не зависит).
- Высота дымохода – в метрах. Важно – это должна быть именно чистая разница высот, а не длина используемых для прокладки дымохода труб с их горизонтальными или наклонными участками.
А где взять значение высоты дымоходной трубы?
Оно обычно определяется при проектировании. Минимум должно быть – 5 метров, но особенности здания конструкции здания и его соседство с другими объектами могут внести очень серьезные коррективы в этот показатель. Подробнее об этом – в статье, посвященной печным дымоходам . А удобный онлайн-калькулятор поможет определиться с оптимальным сечением дымоходной трубы , обеспечивающим полное отведение продуктов сгорания.
- Атмосферное давление. В принципе, конечно, можно взять для расчетов и нормальное, например, 750 мм ртутного столба. Но в некоторых местностях, например, расположенных на взгорьях, норма бывает и совершенно иной. Кроме того, можно проверить, как будет меняться тяга с изменением давления.
- Далее, идут три температурных показателя:
— Температура воздуха на улице. Так как с понижением температуры тяга, понятное дело, возрастает, то расчеты желательно проводить для наиболее неблагоприятных условий. То есть для самой высокой температуры воздуха на улице, при которой возможен запуск обогревательного (отопительного) прибора или печи. Несложно провести расчеты и для всего возможного диапазона.
— Температура на входе в дымоход – максимальный в данном случае показатель. Во многом зависит от типа применяемого топлива и уровня теплообмена в печи или котле, от регулировки потока шибером или задвижкой.
— Температуры в устье дымохода. Зависит от типа дымохода, наличия на нем теплообменных приборов, материала изготовления, расположения степени термоизоляции его стенок.
Кстати – эти «полярные» значения температур в дымоходе всегда должны заслуживать пристального внимания владельцев. Следует стремиться к достижению тем или иным способом оптимального режима, обеспечивающего и эффективность, и безопасность работы прибора. Это для твердотопливных агрегатов примерно 400÷500 ℃ на входе и 150÷200 ℃ на выходе. Для газового оборудования – показатели значительно ниже, и на выходе в современных котлах могут быть даже менее 100 градусов.
А вот банные печи, особенно не имеющие дополнительного теплоотвода, (например, нагревательного водяного бака на трубе), могут работать в чрезвычайно опасном режиме, когда владельцы стремятся в кратчайший срок нагнать в парной жару.
То есть управление температурой в дымоходе использованием шиберов, задвижек, другими элементами управления – это отдельная тема для обстоятельного разговора.
- А по калькулятору – осталось только нажать кнопку и получить готовый результат – разрежение (тягу) выраженную в паскалях. Ну и сравнить ее с оптимальным значением. Если все в норме – отлично Если тяга недостаточная – придется думать, как и чем можно эту ситуацию исправить.
Расчет диаметра дымохода. Расчет внутреннего диаметра
Основным нормативным требованием к размеру дымоходной трубы является ее соответствие выходному патрубку теплового прибора.
Обратите внимание! Для теплогенерирующих агрегатов заводского изготовления достаточно выбрать трубу, имеющую такое же сечение, как у выходного патрубка, или немного большего размера. Выполнение этого условия обеспечит необходимую пропускную способность дымохода.
Для дровяной печи или бытового котла, не имеющего заводского патрубка, необходимо рассчитать параметры внутреннего сечения дымовой трубы, при которых дымоход будет иметь необходимую пропускную способность.
Чтобы вычислить диаметр круглой трубы или ширину и длину прямоугольной, нужно найти площадь ее внутреннего сечения. Расчет проводится в несколько этапов.
Сначала вычисляют объемный выход дымовых газов в единицу времени (Vг):
Vг=Mт*Vт*(tг+273)÷273,
- где Mт – расход топлива в единицу времени, указанный в сопровождающей документации отопительного прибора,
- Vт – коэффициент дымовыделения используемого топлива,
- а tг – температура дымовых газов на входе в дымоход, обычно указываемая в документации к отопительному прибору и равная 120-150ºС.
Коэффициент дымовыделения различается для разного топлива:
Для расчета площади сечения (S) достаточно разделить полученное значение (Vг) на скорость отведения дыма (v):
S=Vг÷v.
Оптимальной считается скорость, равная 1-2 м/с. При такой скорости сажа и конденсат не успевают осесть на стенках трубы, но и тепло остается в помещении, а не вытягивается на улицу.
Обратите внимание! Для точных расчетов важно привести все величины к единому параметру времени. Если скорость для расчета используется в м/с, то и расход топлива нужно перевести в кг/с.
Например, если для дровяной печи-каменки стандартный расход – 8 кг/ч, то при переводе необходимо разделить эту величину на 3600. Таким образом, расход составит 0,0022 кг/с.
Для круглой трубы диаметр (D) рассчитывается из формулы площади круга:
D=2√S÷3,14.
Для квадратной ширина (a) рассчитывается из формулы площади квадрата:
a≥√S.
Для прямоугольного сечения подбираются ширина (a) и длина (b) таким образом, чтобы их произведение было больше или равно S:
S≥a*b.
Расчет дымохода для банной печи. Как рассчитать площадь сечения дымовой трубы?
Существует несколько методик расчета оптимального сечения. Например, от размеров топочной камеры очага или от площади поддувального окна печи. Но в этой публикации внимание будет сконцентрировано на той методике, которая основана на оценке объема образующихся в процессе сгораний дымовых газов.
Горение древесины и другого твёрдого топлива всегда сопровождается весьма значительным дымообразованием. И дымоходная труба должна быть в состоянии своевременно отводить эти объемы наружу.
На основе расчётов и опытов специалистами давно уже составлены таблицы, из которых можно получить информацию об удельном дымообразовании для разных типов твердого топлива. То есть какой объем продуктов сгорания образуется при сжигании, скажем, одного килограмма дров, угля, торфа и т.п.
Приведем и мы такую таблицу (в сокращенном варианте). В ней, помимо удельного дымообразования, показаны калорийность топлива (количество тепла, выделяемого при сжигании одного килограмма) и примерная температура продуктов сгорания на выходе из дымоходной трубы. Первая из указанных характеристик нас в заданный момент особо не интересует — просто дает общее представление об эффективности топлива. А вот температура, да, понадобится для расчетов.
Тип топлива | Удельная калорийность топлива, кКал/кг, усредненно | Удельный объем выделяемых продуктов сгорания от сжигания 1 кг, м³ | Рекомендуемая температура на выходе из дымохода, °С |
---|---|---|---|
Дрова со средним уровнем влажности - 25% | 3300 | 10 | 150 |
Торф кусковой (россыпью), воздушной просушки, со средним уровнем влажность не выше 30% | 3000 | 10 | 130 |
Торф - брикеты | 4000 | 11 | 130 |
Уголь бурый | 4700 | 12 | 120 |
Уголь каменный | 5200 | 17 | 110 |
Антрацит | 7000 | 17 | 110 |
Пеллеты или древесные топливные брикеты | 4800 | 9 | 150 |
Как видите, объемы впечатляют. Даже дающие минимальную дымность типы топлива – это уже около 10 кубометров на каждый сожженный килограмм. Значит, просто из соображений физики и геометрии сечение дымоходного канала должно быть в состоянии постоянно отводить эти немалые объемы наружу.
От этого и «пляшем» при расчёте.
Цены на дымовую трубу
дымовая труба
Объем продуктов сгорания, выделяемых при сжигании твёрдого топлива в течение часа можно определить по следующей формуле (с учетом температурного расширения газов).
Vgч = Vуд × Мтч × (1 + Тд/273))
Vgч — объем продуктов сгорания, образующийся в течение часа.
Vуд — удельный объем образующихся продуктов сгорания для выбранного типа топлива, м³/кг (из таблицы).
Мтч — масса топливной закладки, сгораемой в течение одного часа. Обычно находится отношением полной топливной закладки ко времени ее полного прогорания. Например, в печь загружается разом12 кг дров, и они прогорают за 3 часа. Значит, Мтч = 12 / 3 = 4 кг/час.
Тд — температура газов (℃) на выходе из дымоходной трубы (из таблицы).
273 — константа, для приведения температурных параметров к шкале Кельвина, использующейся в термодинамических расчетах.
Так как единица времени в нашей системе исчисления — секунда, то узнать объем, получающийся за секунду, несложно – результат просто делится на 3600:
Vgс = Vgч / 3600
Чтобы узнать площадь сечения канала, который гарантированно пропустит через себя этот объем при определенной скорости движения газов, надо найти их отношение
Sc = Vgс / Fд
Sc — площадь поперечного сечения канала дымохода, м².
Fд — скорость потока газов в дымоходной трубе, м/с
Несколько слов об этой скорости. Для отопительных приборов и сооружений бытового класса обычно стремятся остановиться в диапазоне от 1,5 до 2.5 м/с. При такой, с одной стороны – невысокой скорости не наблюдается значительного сопротивления потоку, не возникает сильных завихрений, тормозящих движение газов. Минимизируются тепловые потери, снижается до нормальных величин температура газов на выходе из трубы. Вместе с тем, скорость в достаточной степени большая для того, чтобы уменьшить образование конденсата и оседание золы на внутренних стенках канала.
Если найдено сечение (а это – минимальная его величина), то по известным геометрическим формулам можно найти или диаметр для трубы круглого сечения, или длину стороны – при квадратном сечении, или подобрать длины сторон при прямоугольном.
Ниже предложен калькулятор, который до предела упростит проведение этих вычислений. В нем необходимо указать тип топлива, примерный расход его расход (точнее, массу и время прогорания полной загрузки) и ожидаемую скорость потока газов в дымоходе. Остальное программа выполнит сама.
Итоговый результат показывается в трех представлениях:
— минимальный диаметр для круглого сечения;
— минимальная длина стороны для квадратного сечения;
— площадь сечения, по которой можно, например, подобрать размеры сторон для прямоугольного сечения.