Pokud je instalováno zařízení plynového kotle (standardně nemůže být domácí výroby) nebo továrně montované zařízení na tuhá paliva, pak obvykle nejsou problémy s určením průřezu komínového potrubí. Zařízení již má trubkovou přípojku pro připojení trubky a zbývá pouze zachovat tento průměr až do samého konce komína, v žádném případě nedovolit jeho zúžení. A tento indikátor je pravděpodobně zapsán v pasu zařízení.
Kalkulačka pro výpočet úseku komína kamen nebo kotle na tuhá paliva
Při stavbě, instalaci nebo rekonstrukci podomácku vyrobeného topného zařízení na tuhá paliva – sporáku nebo kotle je to složitější. Jaký průřez komínového kanálu bude optimální? Koneckonců, chyba ve směru zmenšování průřezu je spojena se zvýšeným nebezpečím v provozu a ve směru jeho zvyšování – skutečnost, že zařízení začne pracovat extrémně neefektivně, „hltí“ palivo a přitom ukazuje velmi nízká účinnost. To znamená doslova posílání tepla do potrubí.
Ale tento parametr lze určit výpočty. Pomůže nám s tím kalkulačka pro výpočet průřezu komína kamen nebo kotle na tuhá paliva.
Některá nezbytná vysvětlení budou uvedena níže.
Kalkulačka pro výpočet úseku komína kamen nebo kotle na tuhá paliva
Vysvětlivky pro provádění výpočtů
Spalování jakéhokoli paliva je vždy doprovázeno tvorbou značného množství sekundárních plynných produktů. Právě ty, kterým souhrnně ze zvyku říkáme kouř. Mimochodem, ne všechny mají barvu a vůni a jsou v různé míře nebezpečné, ale v každém případě musí být okamžitě odstraněny z hořící zóny (jinak se prostě zastaví) a zároveň zabránit pronikání do prostor. To jsou cíle, kterým čelí výfukový systém spalin, nebo jednodušeji komín.
Pevné palivo se přitom tradičně vyznačuje velmi vysokými objemy tvorby těchto plynů. A každý druh (palivové dřevo, různé druhy uhlí, rašelina, brikety atd.) má své průměrné specifické objemy tvorby plynu při spalování například jednoho kilogramu.
Pokud je tedy známo, kolik se přibližně spálí v topeništi za určitou dobu, bude jasné, jaké množství kouře se vytváří. Což se ovšem musí ve stejnou dobu vyvenčit.
A pokud vezmeme optimální rychlost pohybu plynu komínem (doporučeno – od 1,5 do 2,5 m/s – teplo neodlétá rychle a zároveň – rychlost je dostatečně vysoká, aby se zabránilo uchycení sazí na stěnách potrubí), pak je snadné určit průřez komína, který zaručeně zvládne tento úkol.
Pokud je známá plocha průřezu, geometrické vzorce vám z ní umožňují zjistit buď průměr – pro kulatou trubku, nebo rozměry stran – pro obdélníkovou.
Právě tento výpočetní algoritmus tvoří základ navrhovaného kalkulátoru.
Uživatel může pouze:
- Uveďte druh tuhého paliva, které bude v kamnech nebo kotli použito.
- Uveďte hmotnost jedné náplně paliva a také čas potřebný k vyhoření.
- Vyberte optimální hodnotu pro průtok plynu v potrubí.
- Klikněte na tlačítko „VYPOČÍTAT…“.
Výsledek se zobrazí jako průměr pro kruhovou trubku a délka strany pro čtvercový průřez. Kromě toho bude uvedena plocha průřezu, podle které lze volit délky stran, pokud je tvar průřezu obdélník.
Tepelný akumulátor je výborným řešením pro vytápění tuhými palivy!
I ten nejpokročilejší systém vytápění domů na tuhá paliva má společnou důležitou nevýhodu – cyklický charakter výroby energie. Od maxima v době hoření záložky prakticky po nulu, kdy dohořelo palivo a je nutné komoru vyčistit a znovu naložit. Tuto nevýhodu lze zmírnit akumulátor tepla pro topné kotle . Více podrobností o něm naleznete v samostatné publikaci na portálu.
Jedním z nejdůležitějších požadavků pro zajištění bezpečného provozu topných zařízení na pevná paliva je správná organizace odstraňování spalin. Tak, aby se rychle a úplně vysunuly, aniž by pronikly do místnosti, a ustoupily přílivu čerstvého vzduchu potřebného pro nepřetržité spalování palivové náplně. Porušení těchto pravidel vede v nejlepším případě k neefektivnímu provozu pece nebo kotle. Ale co je mnohem horší, je možnost otravy oxidem uhelnatým nebo nebezpečí požáru.
Komín: výpočet výšky a průřezu
V tomto článku nebudeme zvažovat možné možnosti výstavby komínů – o tom je mnoho informací v jiných publikacích našeho portálu. Rozhovor se zaměří na hlavní parametry potrubí – jeho průřez, který zajišťuje včasné odstranění zplodin hoření optimální rychlostí, a výšku, která zajišťuje vytvoření potřebného přirozeného tahu.
Tématem dnešního rozhovoru je tedy komín: výpočet výšky a průřezu, odůvodnění a pohodlné online kalkulačky.
Proč se uvažuje o spotřebičích na tuhá paliva?
Je to jednoduché – v těchto věcech je s nimi vždy více problémů, než s těmi plynovými. Pojďme si vysvětlit proč:
- Za prvé, plynové ohřívače jsou téměř vždy tovární výrobky. To znamená, že musí mít odbočnou trubku určitého úseku pro připojení ke komínu. Průřez kanálu je také uveden v technické dokumentaci modelu. To znamená, že vše je docela jednoduché – není dovoleno zužovat kanál v žádné z částí stoupacího komína.
- Teplota spalin plynu vstupujících do komína je nepoměrně nižší než teplota dřeva nebo jiných pevných paliv vznikajících při spalování.
- Obtížné je také srovnání objemů plynných směsí vznikajících při spalování „modrých“ a pevných paliv. Rozdíl je zde velmi významný!
Ale ohřívače na tuhá paliva, kamna nebo kotle jsou velmi často vytvářeny nezávisle. Nebo se „zdědí“ po bývalých majitelích domu. A zde nikdy nebude nadbytečné kontrolovat parametry komína připojeného k takovému zařízení.
Nicméně, co se týká výšky potrubí a kontroly tahu – pravděpodobně lze plně připsat plynovému topnému zařízení. Průřez je znát, ale zbytek neuškodí zkontrolovat.
Začněme ale sekcí.
Jak vypočítat plochu průřezu komína?
Existuje několik metod pro výpočet optimálního průřezu. Například od velikosti spalovací komory topeniště nebo od plochy ventilátorového okna topeniště. Ale v této publikaci bude pozornost zaměřena na metodiku, která je založena na hodnocení objemu spalin vznikajících při procesu spalování.
Spalování dřeva a jiných pevných paliv je vždy doprovázeno velmi výraznou tvorbou kouře. A komín musí být schopen tyto objemy včas odvést ven.
Na základě výpočtů a experimentů odborníci již dlouho sestavovali tabulky, z nichž lze získat informace o konkrétní produkci kouře pro různé druhy pevných paliv. To znamená, jaký objem spalin vzniká při spalování řekněme jednoho kilogramu palivového dřeva, uhlí, rašeliny atd.
Dáme i takovou tabulku (ve zkrácené verzi). Kromě specifického vývinu kouře ukazuje výhřevnost paliva (množství tepla uvolněného při spalování jednoho kilogramu) a přibližnou teplotu zplodin hoření na výstupu z komína. První z těchto charakteristik nás v daném okamžiku nijak zvlášť nezajímá – pouze poskytuje obecnou představu o účinnosti paliva. Ale teplota ano, bude potřeba pro výpočty.
| Тип топлива | Specifická výhřevnost paliva, kcal/kg, průměr | Měrný objem uvolňovaných spalin ze spalování 1 kg, m³ | Doporučená teplota na výstupu z komína, °С |
|---|---|---|---|
| Palivové dřevo s průměrnou vlhkostí 25 % | 3300 | 10 | 150 |
| Kusová rašelina (volně ložená), sušená na vzduchu, s průměrnou úrovní vlhkosti ne vyšší než 30 % | 3000 | 10 | 130 |
| Rašelina – brikety | 4000 | 11 | 130 |
| Uhlí, hnědé | 4700 | 12 | 120 |
| Uhlí | 5200 | 17 | 110 |
| Antracit | 7000 | 17 | 110 |
| Pelety nebo dřevěné palivové brikety | 4800 | 9 | 150 |
Jak vidíte, objemy jsou působivé. Dokonce i druhy paliva, které vydávají minimální kouř, jsou již asi 10 metrů krychlových na každý spálený kilogram. To znamená, že jednoduše z důvodů fyziky a geometrie musí být úsek komínového kanálu schopen tyto značné objemy neustále odvádět ven.
Z toho při počítání „tančíme“.
ceny komínů
Objem spalin emitovaných při spalování tuhého paliva za hodinu lze určit podle následujícího vzorce (s přihlédnutím k tepelné roztažnosti plynů).
Vgch = Vsp × Mtch × (1 + Td/273))
Vgh – objem spalin vzniklých za hodinu.
Vsp — specifické množství spalin vzniklých pro zvolený druh paliva, m³/kg (z tabulky).
Mtch – hmotnost záložky paliva, spalitelné do jedné hodiny. Obvykle se zjistí poměrem plného zatížení paliva k době jeho úplného vyhoření. Například do pece se najednou vloží 12 kg palivového dřeva a vyhoří za 3 hodiny. Takže Mtch = 12 / 3 = 4 kg / hodinu.
Тд – teplota plynu (℃) na výstupu z komína (z tabulky).
273 – konstanta pro přivedení teplotních parametrů na Kelvinovu stupnici používanou v termodynamických výpočtech.
Vzhledem k tomu, že jednotkou času v našem systému výpočtu je sekunda, není obtížné zjistit objem získaný za sekundu – výsledek se jednoduše vydělí 3600:
Vgc = Vgh / 3600
Abychom zjistili průřezovou plochu kanálu, u které je zaručeno, že tento objem projde při určité rychlosti pohybu plynů, je nutné najít jejich poměr
Sc = Vgc / Fд
Sc – plocha průřezu komínového kanálu, m².
Fд — průtok plynu v komíně, m/s
Pár slov o této rychlosti. U topných zařízení a konstrukcí pro domácnost mají obvykle tendenci se zastavit v rozsahu od 1,5 do 2.5 m / s. Při takto na jedné straně nízké rychlosti není výrazný odpor proudění, nedochází k silným turbulencím, které zpomalují pohyb plynů. Tepelné ztráty jsou minimalizovány, teplota plynů na výstupu z potrubí je snížena na normální hodnoty. Zároveň je rychlost dostatečně vysoká, aby se snížila tvorba kondenzátu a usazování popela na vnitřních stěnách kanálu.
Pokud je nalezen úsek (a to je jeho minimální hodnota), pak pomocí známých geometrických vzorců můžete zjistit buď průměr pro kulatou trubku, nebo délku strany – se čtvercovým průřezem, nebo zvolit délky strany s obdélníkovým.
Níže je kalkulačka, která tyto výpočty zjednoduší na maximum. Musí uvádět druh paliva, přibližnou spotřebu jeho spotřeby (přesněji hmotnost a dobu hoření při plné zátěži) a předpokládanou rychlost proudění plynů v komíně. O zbytek se program postará sám.
Konečný výsledek je zobrazen ve třech pohledech:
– minimální průměr pro kruhový průřez;
— minimální délka strany pro čtvercový průřez;
– průřezová plocha, podle které je možné např. zvolit rozměry stran u obdélníkového průřezu.
Kalkulačka pro výpočet parametrů úseku komínového potrubí
Výška komína.
Zde se obejdeme bez složitých výpočtů.
Ano, samozřejmě, existují poměrně těžkopádné vzorce, pomocí kterých lze s velkou přesností vypočítat optimální výšku komína. Ale stávají se skutečně relevantními při projektování kotelen nebo jiných průmyslových zařízení, kde pracují se zcela odlišnými úrovněmi výkonu, objemy spotřebovaného paliva, výškami a průměry potrubí. Kromě toho tyto vzorce také obsahují environmentální složku pro emise spalin do určité výšky.
Nemá smysl zde tyto vzorce uvádět. Praxe ukazuje, a to je mimochodem také stanoveno ve stavebních předpisech, že pro kterýkoli z teoreticky možných spotřebičů nebo konstrukcí na pevná paliva v soukromém domě je komínová trubka (s přirozeným tahem) o výšce nejméně pět metrů bude stačit. Můžete najít doporučení zaměřit se na indikátor šesti metrů.
To se týká výškového rozdílu mezi výstupem zařízení (u pecí se často uvažuje – z roštu) k hornímu okraji potrubí, aniž by se bral v úvahu nasazený deštník, korouhvička nebo deflektor. To je důležité pro ty komíny, které mají vodorovné nebo šikmé části. Opakujeme – ne celková délka použité trubky, ale pouze výškový rozdíl.
Výška komína je přesně rozdíl výšky mezi jeho vstupem a výstupem, nikoli celková délka potrubí, které může mít vodorovné nebo šikmé části. Mimochodem, vždy je třeba se snažit minimalizovat počet a délku takových úseků.
Minimální délka je tedy jasná – pět metrů. Méně je nemožné! A více? Samozřejmě je to možné a někdy je to dokonce nutné, protože další faktory mohou zasahovat kvůli specifikům budovy (je to běžné – výška domu) a umístění hlavy potrubí vzhledem ke střeše nebo sousedním objektům. .
To je způsobeno jak pravidly požární bezpečnosti, tak skutečností, že hlava potrubí by neměla spadat do takzvané zóny vzdouvání větru. Při zanedbání těchto pravidel se komín stane extrémně závislým na přítomnosti, směru a rychlosti větru a v některých případech může přirozený tah skrz něj zcela zmizet nebo se změnit na opačný („hrot“).
Tato pravidla nejsou tak složitá a při jejich zohlednění je již možné přesně určit výšku komínového potrubí.
ceny komínů
- Za prvé, bez ohledu na to, jakou střechou komín prochází, okraj trubky nemůže být blíže než 500 mm od střechy (šikmá nebo plochá – na tom nezáleží).
- Na střechách složité konfigurace nebo na střeše sousedící se stěnou nebo jiným objektem (řekněme okraj střechy jiné budovy, přístavba atd.) je zóna vztlaku větru určena čárou vedenou pod úhlem 45 stupňů. Okraj komína musí být alespoň o 500 mm výše než tato podmíněná čára (na horním obrázku – levý fragment) ..
- Stejné pravidlo mimochodem platí také v případě, že vedle domu stojí vysoký cizí objekt – budova nebo dokonce strom. Níže uvedený obrázek ukazuje, jak se v tomto případě provádí grafická konstrukce.
- U šikmé střechy závisí výška části trubky vyčnívající nad střechou na vzdálenosti od hřebene (levý fragment horního diagramu).
— Trubka umístěná ve vzdálenosti do 1500 mm od hřebene musí svým okrajem vyčnívat nad hřebenem nejméně o 500 mm.
– Při demontáži od 1500 do 3000 mm nesmí být horní hrana trubky níže než úroveň hřebene.
– Je-li vzdálenost od hřebene větší než 3000 mm, je minimální přípustné umístění řezu trubky určeno čárou procházející vrcholem hřebene, vedenou pod úhlem -10 stupňů od vodorovné roviny.
Pro snížení závislosti tahu na větru se používají speciální krytky, deflektory a větrné lopatky. V některých případech je vyžadováno i použití lapače jisker – to platí zejména pro zařízení na tuhá paliva.
Zbývá si sednout k výkresu vašeho domu (stávajícího nebo plánovaného), určit místo potrubí a poté se konečně zastavit v některé z jeho výšek – od 5 metrů nebo více.
Kontrola plánovaného potrubí na množství přirozeného tahu
Ve skutečnosti jsme již určili hlavní parametry komína – dostatečný úsek jeho kanálu a výšku. Ale u zařízení s přirozeným tahem nebude nikdy zbytečné kontrolovat sílu právě tohoto tahu. Aby se nestalo, že vybudovaný komín najednou odmítne plnit své hlavní funkce.
Tah je ve skutečnosti rozdílem tlaku mezi horkými plyny v potrubí a vnějším vzduchem. Právě tento rozdíl stimuluje pohyb toku plynu komínovým kanálem.
Předpokládá se, že pro normální provoz komína s přirozeným tahem by tento rozdíl měl být alespoň 4 pascaly na každý metr výšky potrubí (0,408 mm vodního sloupce nebo 0,03 mm rtuti). Čili u pětimetrové trubky (naše minimum) musí být tah minimálně 20 Pa. Tím je zajištěn jak normální odvod plynů, tak i nezbytný přívod vzduchu pro nepřetržité spalování paliva.
Jak vypočítat tento tah. Přirozeně to do značné míry závisí na hustotách plynů, které zase úzce souvisí s teplotou. To lze vidět při pohledu na vzorec, se kterým budeme pracovat:
ΔP = Htr × gx Ratm × (1 / TV – 1 / Tds) / 287,1
ΔP — přirozený tah v potrubí, Pa.
Htr – výška komína, m.
g — zrychlení volného pádu (9.8 m/s²);
krysa – Atmosférický tlak. Za normální se považuje hodnota 750 mmHg. Oblast, pro kterou se výpočet provádí, však může mít svá specifika. Musíme správně pochopit, že hladina moře je považována za normu. A s rostoucí nadmořskou výškou se tato rychlost začíná snižovat. A to dost výrazně. Při výpočtech se tedy budete muset řídit normou pro oblast vašeho bydliště.
Atmosférický tlak se obvykle měří v milimetrech rtuti. Pro výpočet v soustavě SI je však nutné jej převést na pascaly. To není těžké, pokud víte, že 1 mm Hg. Umění. = 133,3 Pa.
Тв – venkovní teplota vzduchu. Navíc redukováno na Kelvinovu stupnici, tedy C ° + 273.
Tds – průměrná teplota plynů v komíně. Je definován jako aritmetický průměr vstupních a výstupních ukazatelů, po kterém následuje redukce na Kelvinovu stupnici.
287,1 je plynová konstanta vzduchu. Správnější by bylo zvolit tuto hodnotu pro konkrétní chemické složení výfukových plynů. Ale v našem případě chyba nebude významná, což výrazně ovlivní konečný výsledek.
Několik důležitých poznámek o vstupních a výstupních teplotách.
Vždy byste se měli snažit o jeho optimální hodnoty. Ze statistik vyplývá, že nejvíce požárů vzniká u saunových kamen, ve kterých není prakticky žádný chladič, v parní místnosti se během krátké doby nahromadí teplo a komín se přitom obvykle rozpálí na nebezpečné teploty. Proto je nutné mít možnost řídit teploty v potrubí dostupnými prostředky – šoupátka, ventily, zařízení pro dodatečné zpětné získávání tepla (například zásobníky teplé vody).
V domácích a topných kamnech je to jednodušší, ale kontrola je stále nutná. U kotlů, kde samotná podstata práce spočívá v neustálém předávání tepla do cirkulujícího chladiva, nejsou tyto záležitosti tak akutní.
Režim 900 ÷ 600 ℃ (vstup a výstup), který se vyskytuje u některých saunových kamen, je ve všech ohledech extrémně nebezpečný a neměl by být ani uvažován! Rozumné limity (a dokonce i jejich horní hranice) jsou pro domácí cihlová a kovová kamna 600 ÷ 400 stupňů. Obvykle se ji snaží udržet v rozmezí 400 ÷ 200 ℃. U plynových zařízení může spodní hranice klesnout pod 100 stupňů.
Pokud jsou známy všechny počáteční hodnoty pro substituci ve vzorci, můžete přistoupit k výpočtu. K tomu opět doporučujeme využít možnosti speciální online kalkulačky.
Kalkulačka přirozeného tahu komína.
Pokud výsledný tlakový rozdíl spadá do normy (více než 4 Pa na metr výšky potrubí), lze test označit za úspěšný.
Hlavní parametry komína byly získány – můžete přistoupit k výběru materiálů a detailnímu návrhu.
Navrhované video bude vyprávět o mnoha dalších složitostech vlastního návrhu komína:
