Для обеспечения безопасности работы газового котла необходимо следовать установленным нормам по обустройству котельных. Причем грамотное строительство, подключение и являются важнейшими пунктами во всей котельной, поскольку из помещения необходим вывод опасных для здоровья человека продуктов горения газа.
Схема вариантов расположения кирпичной трубы дымохода.
Количество зафиксированных отравлений угарным газом занимает второе место по отравлениям после отравлений медикаментозными препаратами, что делает котельное помещение объектом повышенных требований со стороны государства. Неправильно спроектированное помещение котельной, неверный расчет параметров дымохода (например, ошибочно определенный диаметр трубы) и его подключение ставит под угрозу здоровье вас и ваших близких. Кроме того, попытка сдачи такого помещения работникам службы газа заранее обречена на провал, а это приведет к дополнительным финансовым затратам. Все вышеперечисленное в один голос говорит о том, что строительство котельной необходимо проводить в соответствии с установленными нормами во избежание несчастных случаев, излишней волокиты и отказов со стороны газовых служб. Обустройство котельной начинается с плана. Основным фактором того, как будет выглядеть и функционировать отопительная система, является вид выбранного котла. От этого также зависит и расчет затрат на дымоотведение. Газовые котлы делятся на 2 вида:
- С горелкой открытого типа. Горелка открытого типа присуща в основном напольным котлам с мощностью свыше 30 кВт. Горящий газ в котлах открытого типа не находится в герметичной камере и забирает свежий воздух для горения прямо из помещения котельной. Из-за такой конструкции газовых горелок помещение должно быть снабжено хорошей системой вентиляции, чтобы обеспечить достаточный приток воздуха к огню. Если приток слабый, то от недостатка кислорода в процессе горения начнет выделяться угарный газ, смертельно опасный для человека и животных. Для дымоотведения используют подключение классического вертикального дымохода, который представляет собой трубу, возвышающуюся над крышей здания, где располагается котельная.
- С горелкой закрытого типа. Горелка закрытого типа обычно используется в газовых котлах небольшой мощности (до 35 кВт). Горящий газ в котлах закрытого типа герметично отделен от помещения котельной и может выходить только через специальное отверстие, к которому происходит подключение коаксиального дымоотвода. Коаксиальный дымоход - довольно свежая, по сравнению с обычным дымоходом, технология отведения продуктов горения. Он устроен по принципу «труба в трубе», где одна труба, меньшая по диаметру и более длинная, вложена в другую, большую. По внутренней отводятся продукты сгорания газа, а по внешней поступает свежий воздух, поддерживающий процесс горения. Такая система является энергозависимой, поскольку использует воздушные насосы для обеспечения движения воздуха внутри труб. Располагаться, в отличие от своего предшественника, вертикального дымоотвода, коаксиальная система должна горизонтально.
Правила устройства дымоходов
Чтобы сделать дымоход и произвести его подключение, требуется соблюдать определенные правила, устанавливаемые государством для обеспечения безопасной работы котельной.
Как сделать дымоход для котла открытого типа
Инструкция по монтажу.
Перед началом работ необходимо составить схему будущего дымохода. По правилам устройства дымоходов он должен:
- иметь не более 3-х колен или поворотов;
- быть сделан из негорючего материала;
- быть теплоизолирован для уменьшения количества конденсата;
- иметь техническое отверстие, снабженное дверцами или крышкой, обеспечивающее доступ для чистки и обслуживания внутреннего пространства дымохода;
- иметь внизу отверстие для оттока конденсата;
- иметь необходимую высоту и диаметр внутреннего сечения;
- быть вертикальным, с допустимым отклонением в 30 градусов, но не более 1 метра;
- должен быть снабжен «зонтом» для защиты от атмосферных осадков.
Дымоход должен возвышаться над самым высоким элементом двускатной крыши минимум на полметра. Если крыша плоская, то расстояние между ней и выпускным отверстием дымоотвода допускается не менее 2-х м. Расчет диаметра трубы дымохода происходит следующим образом.
На каждый кВт мощности дымоотвод прямоугольного сечения должен иметь площадь сечения трубы, равную 8 кв.см.
Для круглого сечения трубы дымохода расчет произвести сложнее, но здесь индикатором правильного определения площади сечения будет служить диаметр выходного патрубка газового котла, так как изготовитель уже устанавливает диаметр патрубка, подходящий для мощности котла, поэтому, производя расчет диаметра трубы дымохода, помните, что он должен быть не меньше, чем диаметр выходного патрубка. Также для уточнения, какой должен быть диаметр трубы дымоотвода, можно обратиться напрямую к изготовителю вашего котла, где вы узнаете точную цифру. Материал для постройки дымохода:
- Дымоход из кирпича. Кирпичная кладка давно используется для постройки труб и дымоходов, но для строительства дымохода для газовых котельных он подходит меньше всего. Это обуславливается высокой кислотностью продуктов сгорания газа, разрушающих кирпичные стенки, отчего дымоход, построенный из кирпича, прослужит совсем недолго. К тому же недостаточно газоизолирован и способен пропускать продукты горения газа. Для изоляции внутренней поверхности конструкции из кирпича от кислой среды используется листовая сталь (марки будут перечислены ниже), асбест, алюминиевые листы.
- Стальные листы. Чтобы сделать дымоход, подходит сталь марок 316, 310S, 304, 316L. Данный материал подходит как для внутренней отделки дымохода, так и для внешней.
- Алюминиевые листы применяются аналогично стальным. Ими можно обшивать кирпичные дымоходы изнутри.
- Эмалированные трубы. Такие трубы могут производиться по сэндвичной технологии, то есть со встроенной внутрь теплоизоляцией. Из них возможен сбор всей конструкции дымохода, и в дополнительной теплоизоляции готовая конструкция не нуждается.
Вертикальные дымоходы должны быть теплоизолированы, для чего возможно использование огнеупорных и негорючих теплоизолянтов. Для этой цели используют:
- асбестоцемент;
- кирпич;
- известково-шлаковый раствор.
Кроме теплоизоляции, должна быть обеспечена газоизоляция дымохода, чтобы продукты сгорания газа не просачивались сквозь материал трубы. Это обеспечит безопасность жильцов и предотвратит случаи отравления газами. Все соединения труб должны быть герметичны. Выбор инструментария для строительства напрямую зависит от материала, из которого сооружается дымоход. Для постройки кирпичного дымоотвода понадобятся:
- бетон;
- кирпичи;
- мастерок;
- емкость для бетона;
- уровень и отвес для проверки ровности и вертикальности кладки;
- стальные листы для внутренней отделки и сооружения «зонта».
Когда все готово, можно подключить патрубок котла к дымоотводу.
Как сделать дымоход для котла закрытого типа
Для котлов закрытого типа используется коаксиальный дымоход. Производя расчет диаметра дымохода коаксиальной системы, ориентируются также на диаметр выходного патрубка котла: он должен быть меньше, чем диаметр дымохода. Нормы установки коаксиального дымохода:
- коаксиальный дымоход располагают горизонтально;
- расстояние от уровня земли должно быть минимально 2 м;
- минимальное горизонтальное расстояние от окон, дверей и вентиляционных отверстий равно 0,5 м;
- вертикальное расстояние от расположенных выше окон допускается минимум 1 м;
- на расстоянии 1,5 м от дымохода не должно находиться преград (стены, столбы, заборы);
- не допускается размещать выход дымохода в арках, проездах, туннелях и подземных переходах.
При установке коаксиальной трубы необходимо соблюдать определенный угол наклона для стока конденсата. Величина наклона должна находиться в пределах от 6 до 12 градусов.
Правильно построенный дымоход и верно произведенный расчет его внутреннего диаметра обезопасят вас и ваших близких, обеспечив эффективную работу котельной.
No related posts.
Самые популярные статьи блога за неделю 
Размеры дымохода очень сильно влияют на эффективность и безопасность работы твердотопливного котла. По сути дела от них зависит величина тяги. Если она будет слишком сильной, в атмосферу кроме угарных газов будет выходить и тепло. КПД котла упадет. В противном случае может произойти опрокидывание тяги, то есть угарные газы начнут выходить через поддувало. А это очень опасно для здоровья жителей дома.
Каким может быть дымоход
Трубу для отвода дыма можно сделать из различных материалов:
Каждый из этих материалов имеет разную теплопроводность. Это означает, что дымовые газы в дымоходе охлаждаются по-разному, что, конечно, влияет на тягу. Это будет учитываться при расчете таких размеров дымоотвода, как высота и диаметр.
Кроме этого на тягу влияет и форма поперечного сечения дымохода. Она может быть круглой, квадратной и прямоугольной. Наиболее благоприятной является круглая форма.
Минимальная высота дымохода
В большей степени этот показатель зависит от конструктивных особенностей дома и высоты прилегающих домов или деревьев. Возможны 3 варианта этого показателя:
- Если дымоход расположен не дальше чем , то его высота должна быть больше на 50 см от всей высоты дома. То есть при расстоянии от низа дома до его верха, равном 10 м, 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 равной высоте дома.
- Если расстояние от конька больше 3 м, то нужно использовать формулу Нт = П — D*0,1763,
- где П представляет собой высоту дома,
- D является ближайшим расстоянием от дымохода до линии, которая опускается с конька крыши вниз дома (должна быть перпендикулярной горизонту),
- 0,1763 представляет собой числовое выражение tg(10°).
По этой формуле Hт = 10 — 3*0,1763 = 9,47 м.
Эти три варианта имеют место, если рядом нет ни одного высокого дома или дерева. В противном случае дымоход с высотой 10,5 м может попасть в зону ветрового подпора . А 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.
Что касается оптимальной высоты, то производители котлов на твердом топливе часто указывают ее. При этом многие из них 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 представляет собой плотность воздуха,
- ρг — это плотность угарных газов.
Формула расчета ρв является такой:
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. Их названием является «Значения плотности воздуха, которые приведены к рабочим условиям». Так, проще. Правда, 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 с длиной 10 м . Из твердотопливного котла выходят угарные газы с температурой 250 °С. Мощность котла на твердом топливе 40 кВт.
θср = (250+233)/2 = 241,5 °С.
При θср = 241,5 °С ρг = 0,6881 кг/м³.
ρв = 1,2932*273/(273+20) = 1,2049.
hc = 10*(1,2049-0,6881) = 5,168 мм. в. ст. В переводе на Па эта цифра составляет 50,66 Па.
Для твердотопливного котла с 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 только ориентировочной цифрой.
Расчет диаметра
Его проводят с помощью такой формулы:
S = m/(ρг*w) , где
- m является массовым расходом продуктов сгорания за час,
- w представляет собой скорость движения угарных газов.
Пусть в твердотопливном котле за час сгорает 20 кг топлива (за секунду сгорает 20/3600 = 0,00556 кг), а угарные газы движутся со скоростью 2 м/с, тогда:
S = 0,00556/(0,6881*2) = 0,00404 м² = 40,4 см².
Диаметр круглой трубы будет составлять
Есть другая формула, которая дает возможность рассчитать размер диаметра дымохода Она является такой.
Самыми распространенными все еще остаются твердотопливные котлы, рассчитанные на сжигание угля, брикетов и обычных дров. Это поясняется их доступностью и простотой эксплуатации. Часто нет возможности заменить их на более экономичные газовые или жидкостные котлы. В любом случае для нормальной эксплуатации, нужны дымоходы для твердотопливных котлов. Их задача отвод дыма, продуктов горения, золы от топки. Они должны обеспечивать оптимальную тягу, которая способствует активному отводу газов и подсосу свежего воздуха, необходимого для прогорания топлива.
Для обустройства дымохода можно выбрать вариант среди нескольких конструкций в зависимости от материала, из которого он будет изготовлен.
Для постройки дымохода используются различные материалы, все они имеют свои особенности в изготовлении и эксплуатации. Можно выделить четыре основных варианта:
- Огнеупорный кирпич;
- Металл;
- Керамика и стекло;
- Асбоцементные трубы.
Кирпичный
Печи на угле и дровах, котлы и камины изначально снабжались дымоходом часто квадратного или прямоугольного сечения, сработанным из огнеупорного кирпича. Распространение получили за счет доступности материалов и отлаженного процесса возведения. Собственно на этом его преимущества и заканчиваются.
Кирпичный дымоход обладает огромной тепловой инертностью, то есть долго прогревается и после столь же долго остывает. Внутренняя поверхность канала продолжительное время находится под действием температуры, близкой к точке росы, что способствует образованию конденсата. Кроме этого шероховатости кирпичной кладки и наличие завихрений в углах усиливают эффект и при других температурах.
В результате прогорания твердого топлива образуется целый сонм различных химических соединений и газов, в том числе и водяной пар. При сгорании любого топлива в реакцию вступают с одной стороны углерод, сера и водород, и с другой – окислитель, кислород, кроме этого обязательно имеются несгораемые части – зола.
Вода конденсата смешивается с золой, образуя прочный осадок. Совместно с продуктами горения серы и углерода вода образует кислоты. Под действием этих веществ дымоход быстро разрушается, образуется толстый слой черных, маслянистых отложений, ухудшающий тягу.
Металлические
Трубы черного металла не способны противостоять кислотам, которые образуются в результате смешения конденсата и продуктов горения, потому ждать от них долговечности не приходится. Кроме того ситуация резко ухудшается в условии действия высоких температур. Используются только в качестве временного решения.
Оцинкованная сталь лучше противостоит воздействию агрессивной среды и коррозии, однако, имеет ограничение по максимальной температуре эксплуатации до 450 ºС, что неприемлемо для котлов на твердом топливе.
Самым лучшим решением для дымохода является применение нержавеющей стали серии 3хх (310, 316, 321 и т.п.). Стали этих марок выдерживают воздействие агрессивных сред, способны противостоять коррозии, что обеспечивает их долголетие. Главное, что максимальная температура может достигать 1000оС без существенного влияния на конструкцию дымоотвода.
Все металлические конструкции обладают малым весом, просты в установке и эксплуатации. Способны быстро прогреваться по всей протяженности, улучшая тягу, котел гораздо быстрее выходит в рабочий режим.
— хороший вариант для котла на твердом топливе
Керамические и стеклянные
Эксклюзивный вариант дымоходов. У керамики и стекла фактически нет конкурентов в плане долговечности и прочности, стойкости к коррозии и воздействию кислот. Они создают идеально гладкую внутреннюю поверхность, с которой даже при продолжительной эксплуатации любой осадок легко счищается в ходе механической очистки или самостоятельно опадает или стекает вниз в подготовленную ревизию.
Керамический дымоход способен выдерживать температуру до 1200оС, что делает вполне пригодным способ очистки пиролизом. Под действием высокой температуры выжигается зола и все остальные включения, после чего они либо выходят наружу с дымом, либо опадают вниз.
Недостатками керамических и стеклянных труб являются хрупкость и чрезмерно большая цена, в особенности на стеклянные изделия.
Керамический дымоход пригоден для котла тведотопливного котла, но стоит не малых денег
Асбоцемент
Самый дешевый вариант для организации дымохода. В виду очень низких технических характеристик асбоцемента его использование ограничено только совместно с газовыми котлами, в которых температура газов не должна превышать 350оС. Материал, кроме этого обладает высокой гигроскопичностью, от чего на его поверхности быстро образуется осадок, который потом невозможно очистить без повреждения самой трубы.
Какой дымоход предпочтительней
Из всех вышеперечисленных вариантов для твердотопливных котлов, работающих на дровах, угле или брикетах, лучше всего использовать дымоходы, изготовленные из нержавеющей стали и керамики. Кирпичные дымоходы требуют слишком много усилий для поддержания нормальных эксплуатационных характеристик и целостности канала.
Хороший дымоход для твердотопливных котлов должен обладать следующими свойствами:
- Температура эксплуатации от 300 до 1000оС;
- Круглое сечение канала;
- Гладкая внутренняя поверхность;
- Способность быстро прогреваться по всей длине для выхода на рабочий режим;
- Высокая стойкость к коррозии и воздействию кислот.
Всем этим обладают дымоходы из нержавеющей стали. Кроме этого они значительно легче, что упрощает их монтаж и обслуживание. Промышленностью выпускаются отдельные элементы дымохода, такие как:
- Трубы;
- Тройники;
- Колена;
- Крепления;
- Оголовки;
- Ревизии и т.д.
С их помощью можно собрать дымоход в соответствии с поставленной задачей, любой доступной конфигурации, которая позволит котлу работать с максимальной отдачей.
Способ расчета диаметра и высоты
Способы монтажа и общие требования к дымоходу, в том числе и для твердотопливных котлов, оговорены в следующих нормативных документах: СНиП 2.04.05-91, ДБН В 2.5-20-200, НПБ 252-98, СП 7.13130.2011, СП 60.13330.2012, СНиП 41-01-2003. Однако в основном указываются особенности установки и требования по безопасности, но не указываются точные расчеты характеристик самого дымохода.
В лучшем случае высота дымохода должна быть более пяти метров. Длина горизонтального участка не более одного метра. Сечение должно соответствовать требованиям производителя и быть не меньше указанного в инструкции.
Выбор диаметра канала и протяженность вертикальной части дымохода осуществляется в соответствии с требованиями производителя отопительного котла. В сопроводительной документации указываются оба эти параметра. Скорость течения газов в дымоходе должна быть в пределах 1,5-2,5 м/с, согласно требованиям нормативных документов.
Размер сечения влияет на пропускную способность дымохода. Чем больше диаметр трубы, тем больше газов за единицу времени удастся отвести из топочной. Однако на тягу этот параметр влияет достаточно слабо. При увеличении диаметра канала тяга может ухудшиться.
Тяга зависит напрямую от высоты дымохода, наличия различных отклонений от вертикали (изгибы, наклоны, обход препятствий), которые создают дополнительное сопротивление, и оголовка дымохода. В качестве оголовка дымохода для твердотопливных котлов согласно требованиям должен быть только искрогаситель. Это связано с возможным выходом с потоком газов не прогоревших частиц топлива. Если кровля здания изготовлена из пожароопасного материала, например мягкой черепицы, то искры могут повлечь за собой возгорание. То же касается и расположенных неподалеку от здания зеленых насаждений.