Расчет диаметра дымохода - основные моменты

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.

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 обратная тяга в дымоходе. 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.

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 дымоходной трубы, во многом зависит успешное функционирование всей отопительной системы.

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. 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, создавая тем самым тягу. Получается, что объем дымохода напрямую влияет на количество устремляющегося вверх и создающего тягу воздуха. Объем, в свою очередь, зависит как от высоты, так и от размеров внутреннего сечения трубы.

Исходя из всего вышесказанного получается, что при наличии, допустим, пятиметрового цилиндрического дымохода, достаточно увеличить его внутренний диаметр, чтобы улучшить тягу. В действительности же это не так. В связи с увеличением внутреннего диаметра остывание дымовых газов в трубе будет происходить значительно быстрее. Этот эффект можно сравнить с переливанием горячего чая из чашки в плоское блюдце.

Если уменьшить диаметр дымохода, одновременно с этим увеличив его высоту, то воздух будет медленней остывать, что обеспечит сильную тягу. Однако дело в том, что чрезмерная тяга в буквальном смысле выбрасывает на ветер деньги, потраченные на топливо. Из-за сильного потока свежего, холодного воздуха эффективность отопительного прибора сильно пострадает, на прогрев системы отопления будет уходить значительно больше времени и, соответственно, топлива. Если переборщить с высотой дымохода, а внутренний диаметр сделать чересчур маленьким, то тяга, вероятнее всего, ухудшится (прочитайте: "Как увеличить тягу дымохода").

Расчет диаметра дымохода и его высоты должен производиться в соответствии с рядом правил, а также с учетом технических характеристик материалов и самого здания. Для более точного расчета высоты можно воспользоваться специальными программами, которые сводят вероятность ошибки к минимуму. Труба дымохода не должна находиться ниже уровня конька, так как это приведет к образованию завихрений.

На определение высоты дымохода над коньком непосредственное влияние оказывает расстояние от дымохода до условной линии, проходящей через конек. К примеру, если это расстояние не превышает полутора метров, то дымоход должен возвышаться над коньком минимум на полметра. Чем больше расстояние дымохода от стены и от вертикальной линии конька, тем меньше может быть его высота. Если говорить о расстоянии дымоходной трубы над скатом крыши, то оно должно составлять по крайней мере полметра.

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. Возможно ли в таком случае совмещение? Практика показывает, что возможно. Рассмотрим, как это происходит.

Как известно, в процессе работы котел периодически отключается, переходя в режим ожидания. Если вместе с ним к одному дымоходу будет подсоединен камин, работающий в это время, то дымоход не будет остывать, в нем не будет образовываться конденсат, и при очередном запуске котла будет обеспечена хорошая тяга. Это положительный момент.

Но есть и негативная сторона. Камин должен подсоединяться к дымоходу значительно большего размера, чем это необходимо для котла, и в том случае, если запуск котла будет осуществляться без параллельного использования камина, вполне вероятно возникновение избыточной тяги, которая приведет к неправильному функционированию котла.

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 связи с этим можно подумать, что устройство дымохода для камина 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.

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.

Необходимо понимать, что осуществление расчета дымоходов представляет собой сложную инженерную задачу. Особенно внимательными следует быть тем, кто решил выполнить все собственными силами, не прибегая к помощи специалистов. Серьезным подспорьем могут стать специальные программы, которые автоматически высчитывают необходимые параметры при внесении имеющихся данных. Для правильных расчетов огромную роль играет каждая мелочь, каждая деталь, будь то структура и физические свойства материалов, расстояние трубы от дома, наличие поблизости высоких деревьев или зданий. От того, насколько точными будут расчеты и последующий монтаж, зависит правильность функционирования отопительных приборов, и в конечно счете - тепло и уют в вашем доме.