В частных домах и коттеджах в системах отопления задействуются котлы и печки, которые работают на том или ином виде топлива. В процессе сгорания образуется дым, угарный газ. Он должен отводиться за пределы помещения. Эту функцию выполняет дымоход. Высота трубы дымохода над крышей играет большую роль, потому что при несоблюдении нормативов система становится неэффективной, увеличивается расход топлива, дым затягивается обратно в помещение, снижается пожарная безопасность.
Основные критерии и требования при проектировании дымохода
Газ, образующийся при сгорании топлива, существенно влияет на температуру в доме. Грамотно спроектировав дымоход, можно эффективнее использовать тепловую энергию топочных газов. Кроме того, конструктивные особенности дымохода значительно влияют на КПД приборов отопления и расход топлива.
Эффективная работа дымохода и соблюдение норм пожарной безопасности обеспечиваются еще в ходе составления проекта, схемы. Принимаются во внимание следующие критерии:
- Материал. Должен выдерживать температуру выводящихся газов в каждом конкретном случае. Остаточная температура определяется по виду топлива.
- Параметры сечения канала дымохода и его высоты должны соответствовать техническим требованиям. Если не сделать необходимых расчетов, работа отопительного агрегата будет некорректной.
- Вентиляционные каналы для отопительных приборов, камина, печи совмещаются, т.к. строительство отдельных каналов нецелесообразно. При этом необходимы дополнительные расчеты и замеры.
Высота дымоходной трубы определяется:
- местом расположения относительно конька;
- розой ветров;
- углом наклона крыши;
- среднегодичной высотой снега;
- скоростью ветра;
- наличием преград, перекрывающих свободное движение воздуха: деревьев, зданий.
Кроме того, следует соблюдать дополнительные рекомендации:
- Высота дымохода от нижней точки до выходного отверстия не менее 5 м.
- Если рядом построены высокие дома и котел, печь растапливаются дровами, труба поднимается как минимум до уровня крыши соседних строений.
- Высота вентиляционных каналов, которые размещены близко к дымоходу, должна быть равна высоте дымоходной трубы.
- Не следует выводить дымоходный канал в стыки скатов кровли – ендовы, зимой здесь будет скапливаться снег.
Согласно нормативам, не рекомендуется жестко соединять конструкцию дымохода со стропильной системой и кровлей во избежание повреждений при воздействии на трубу.
Нюансы выбора дымохода
Необходимо рассчитать высоту дымохода и определить размер его сечения при определенном положении трубы. При увеличении высоты и уменьшении сечения увеличивается тяга, и наоборот: при уменьшении высоты и уменьшении сечения тяга снижается. Нужно подобрать такое соотношение, что тяга была оптимальной – не снижался КПД и выводились угарные газы.
По форме сечения лучше подходят цилиндрические каналы. Они равномерно прогреваются, поэтому в наибольшей степени способствуют равномерному движению топливных газов. Если дымоход прямоугольный, он прогревается и расширяется неравномерно, из-за этого постепенно разрушается.
Неодинаковый прогрев разных участков поверхности негативно сказывается и на процессе естественной тяги. Для дымохода, отводящего продукты горения от печи или камина, это допустимо. Восходящий поток движется по спирали, возникают завихрения, что способствует более полному использованию тепловой энергии. Однако образуется больше сажи и гари. Подбирая дымоход под котел, работающий на газе или твердом топливе, однозначно стоит выбирать цилиндрический.
Имеет значение материал изготовления дымохода. Кирпичная шахта оптимально подходит при условии использования твердого топлива, например, дров. Но это не лучший вариант при отоплении газовым котлом.
Виды и характеристики дымоходных труб
Дымоходные трубы, изготовленные из разного материала, будут отличаться по своим характеристикам.
Асбоцементные трубы традиционно используются для обустройства дымоходов и до сих пор считаются самым бюджетным вариантом, но далеко не самым лучшим. Дымоходы, полностью выполненные из асбеста, эксплуатировать небезопасно:
- при нагреве выделяются канцерогены;
- материал трескается и разрушается при температуре выше 300°C.
Допустимо делать из асбоцементных труб только удаленные от источника тепла участки. Но выполняя сборку, сложно добиться герметичности, в том числе при использовании других материалов. Асбест имеет пористую и шероховатую структуру, поэтому поверхность быстро обрастает сажей и впитывает конденсат, из-за чего разрушается труба и снижается тяга.
Кирпичные дымоходы – классика. Достоинства уравновешивают недостатки. Из преимуществ отмечается:
- внушительный срок службы – более 50 лет;
- огнестойкость;
- эстетичный внешний вид.
Недостатки:
- сложная сборка и обслуживание;
- шероховатая поверхность, накапливающая сажу;
- значительный вес конструкции;
- восприимчивость к кислотной среде.
Цельные металлические дымоходы изготавливаются из нержавейки. При их монтаже не возникает значительных затруднений. Они характеризуются многочисленными достоинствами:
- небольшой вес;
- антикоррозийные свойства;
- устойчивость к высоким температурам (до 500–700°C);
- гладкий внутренний канал;
- длительный срок службы (15 лет и более);
- препятствуют образованию конденсата.
Есть и недостатки: ограниченность применения из-за тонких стенок. Их можно использовать только в качестве гильзы кирпичной шахты либо внутри помещений. В целях расширения сферы использования цельнометаллические дымоходы утепляют.
Модульный дымоход лишен практически всех недостатков, характерных для других видов дымоходных труб и отличается универсальностью. Он представляет собой двухконтурную сэндвич-трубу с прослойкой из минеральной ваты толщиной 2-6 см. Его монтаж максимально прост, благодаря возможности сборки канала из разнообразных фасонных элементов.
Общие положения
Расположение наивысшей точки дымохода имеет большое значение для пожарной безопасности и КПД системы отопления. Естественная тяга образуется по законам физики: теплый воздух стремится вверх, а освободившееся место занимает новая порция, поскольку вакуум моментально заполняется. Чем больше нагретого воздуха, тем интенсивнее тяга, что взаимосвязано с высотой дымохода и его сечением. Цель всех расчетов и рекомендаций – добиться такой скорости восходящего потока, чтобы теплопотери были минимальными, но в то же время продукты сгорания не успевали попасть в помещение. Слишком большая тяга не желательна, потому что тепло не будет передаваться воздушным массам, и для поддержания комфортной температуры в доме придется сжигать больше топлива.
Нужно учитывать и другой аспект: чрезмерно высокая труба будет негативно сказываться на системе вывода продуктов сгорания топлива, хотя логично было бы предположить, что чем выше дымоход, тем больше тяга. Это действительно так, но поток, поднимаясь все выше, постепенно остывает, а холодный воздух стремится вниз. В определенный момент образуется воздушная пробка из холодного газа, которая давит сверху вниз на восходящий теплый поток и мешает ему подняться выше – тяга сходит на нет. К тому же ситуация усугубляется тем, что при остывании газа выпадает конденсат. Он дополнительно уменьшает тягу.
Желательно расположить дымоходную трубу от конька на расстоянии не менее 50 см и не более 150 см. Высота дымохода над коньком – не менее чем 50 см. Такое размещение удачно из практических соображений:
- на этом уровне снег скапливается в меньшем количестве, поэтому снижается риск протечек в местах примыканий;
- экономятся материалы при строительстве.
Можно вывести трубу на улицу, удалив ее на 1,5-3 м от конька, тогда высота дымохода должна быть: максимально – вровень с ним, минимально – с отклонением не больше 10 градусов от горизонта, если провести воображаемую прямую через самые высокие точки дымохода и конька. Последний критерий справедлив для наивысшей точки трубы, если она расположена на расстоянии более 3 м от конька. Высота трубы дымохода над крышей должна быть не менее 50 см. Не стоит выводить дымоходный канал на уровне мансардных окон, чтобы избежать затягивания угарных газов в помещение.
Нормативы, касающиеся расположения дымохода относительно конька крыши, изложены в СНиП41-01-2003 и СП 7.13130.2009.
Определение расположения дымоходной трубы относительно конька и ее высоты – необходимый этап составления проекта системы отопления. Но помимо этого аспекта, необходимо учитывать массу других условий и исходных данных: тип топлива, мощность котла, свойства материалов, наличие дополнительных каналов, отводящих продукты горения от камина, печи, климатические показатели, преимущественное направление ветра. Ознакомившись с требованиями СНиП по высоте дымохода, нужно произвести дополнительные расчеты. Например, вычислить сечение дымоходной трубы. Расчеты для сложных проектов с большим количеством объектов должны выполняться профессионалами. Эксплуатация спроектированного с ошибками дымохода может быть опасной для жизни.