Расчёт дымохода для котла
Методика подбора диаметра и высоты дымохода газового или твердотопливного котла. Учитывает тепловую мощность котла, температуру и расход дымовых газов, аэродинамическое сопротивление тракта, требуемую тягу.
Дымоход — критически важный элемент котельной. Недостаточный диаметр или высота дают слабую тягу, задувание горелки, образование конденсата с коррозией стенки. Чрезмерный диаметр приводит к охлаждению газов ниже точки росы (для газовых котлов 54-57°C), конденсации и ускоренному разрушению кирпичного дымохода.
Расход дымовых газов
Приближённо для газового котла расход дымовых газов составляет 1,5-2,0 м³/ч на 1 кВт тепловой мощности при коэффициенте избытка воздуха α = 1,1-1,3. Температура газов на выходе: 100-150°C у конденсационного котла, 160-220°C у обычного газового, 300-500°C у твердотопливного. Для расчёта: V = Pк × b, где b = 1,8 м³/ч/кВт для газа, b = 2,5 м³/ч/кВт для дров.
Диаметр дымохода
Минимальный диаметр указан в паспорте котла и уменьшать его нельзя. Диаметр по расходу: D = √(4 × V / (π × w × 3 600)), где w — скорость газов 2-5 м/с (меньше — риск конденсата, больше — высокое сопротивление). Для котла 24 кВт при V = 43 м³/ч и w = 3 м/с: D = √(4 × 43 / (π × 3 × 3 600)) ≈ 0,07 м = 70 мм. Фактически применяют стандартный ряд: 110, 130, 150, 180, 200 мм — минимум 130 мм для бытовых котлов до 30 кВт.
Высота и тяга
Тяга — разность давлений холодного и горячего столба газов: ∆P = H × g × (ρв − ρг) ≈ 0,042 × H × (Tг − Tв) / Tг, Па, где H — высота в метрах, Tг и Tв — температуры газов и воздуха в Кельвинах. Для обеспечения номинальной тяги котла (обычно 10-20 Па) минимальная высота дымохода над колосником/горелкой — 5 м для газовых, 6-7 м для твердотопливных. Выход должен быть выше конька кровли на 0,5-1,5 м по СП 7.13130.
Пример
Твердотопливный котёл 30 кВт, температура газов 350°C. V = 30 × 2,5 = 75 м³/ч, выбираем сэндвич-дымоход Ду180 (скорость 2,5 м/с). Высота от колосника до среза 7 м, выход на 500 мм выше конька. Расчётная тяга при −20°C на улице: ∆P ≈ 0,042 × 7 × (623 − 253) / 623 ≈ 17 Па — укладывается в требование производителя 15-20 Па. Утеплённый сэндвич обязателен для твердотопливного — холодный одностенный даст конденсат с кислотой из смол, разрушение трубы за 2-3 сезона.
Частые вопросы
Можно ли подключить два котла в один дымоход?
По СП 7.13130 два газовых котла можно подключать в один дымоход при условии что места врезок разнесены по вертикали не менее 1 м и диаметр дымохода посчитан на суммарный расход газов (не арифметическая сумма, а с коэффициентом одновременности 0,8). Для твердотопливных котлов — только раздельные дымоходы, никаких общих. Для сочетания газа и твёрдого топлива в одном здании — обязательно отдельные дымоходы разных материалов.Что экономичнее — коаксиальный дымоход или классический с воздуховодом?
Коаксиальный (труба в трубе, забор воздуха снаружи через кольцевое пространство) дешевле в монтаже на 30-40 % и не требует отдельной приточной вентиляции в котельной. Применим только для герметичных котлов с закрытой камерой сгорания (турбированные). Классический с открытой камерой требует приточного отверстия 100-150 см² и работает на тяге, что чувствительно к ветру и температуре. Для современного строительства коаксиал — стандарт де-факто.
Источники
- СП 7.13130.2013 — Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности — МЧС России
- СП 42-101-2003 — Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем — Госстрой РФ