Dnes existuje mnoho možností pro kamna a kotelny pro soukromé domy, ale každý z nich je vybaven komínem pro odvod spalin. Instalace tohoto provedení není tak komplikovaná, ale nezávislý výpočet výšky komína někdy způsobuje potíže.
Vliv výšky komína na tah
Průvan je ventilační efekt, který dávají jakákoli kamna. Vzduch, který vstupuje do domu trhlinami ve spodní části fasády, je ohříván, prochází ventilačními otvory pece, vstupuje do komína a vystupuje. Na jeho místo přichází hustý studený vzduch, který zajišťuje tahovou sílu pece. Čím větší je teplotní rozdíl mezi uvnitř a vně potrubí, tím silnější je tah.
Komín zajišťuje nejen bezpečný výstup plynů a zplodin spalování paliva ven, ale ovlivňuje i přenos tepla kamen. Správně nainstalovaný komín sníží spotřebu paliva potřebnou k dosažení příjemné teploty v domě, a tím zvýší účinnost kamen. A to zase pomůže ušetřit peníze.
Čím vyšší komín, tím déle se v něm vzduch na výstupu zdrží a tím větší rozdíl teplot vzniká na vstupu a výstupu potrubí. Proto je tažná síla v kamnech s vysokým komínem větší. V nízkém komíně se může objevit zpětný tah: v tomto případě jdou spaliny přímo do domu. Na druhou stranu příliš vysoký komín může v kamnech vytvořit ohnivou smršť. Proto je nutný výpočet výšky komína.
Pokud je výška komína nedostatečná, může se v jeho horní části vytvořit zóna vztlaku větru, která způsobí zpětný tah
Výška komínu na střeše: požární předpisy
Podle norem požární bezpečnosti, podrobně popsaných v SNiP, by nic nemělo bránit odstraňování produktů spalování paliva z komína, včetně jeho nedostatečné výšky. Tento dokument obsahuje následující požadavky:
- výška komína nad plochou střechou musí být minimálně 50 cm;
- výška komína vzhledem k hřebeni se vypočítá v závislosti na vzdálenosti mezi nimi;
- při výšce komína nad 1,2 m nad hřebenem střechy je nutné jej zpevnit strií;
- Je nepřípustné umístit komín v těsné blízkosti oken, dveří a balkonů, protože jiskry vylétající z něj mohou způsobit požár. Minimální vzdálenost od výše uvedených objektů je 2 m;
- minimální vzdálenost mezi komínem a blízkými vysokými budovami, stromy a jinými velkými předměty je 6 m, jinak se vytvoří zóna vzlínání větru;
- ventilační potrubí domu by nemělo být níže než komín.
Výpočet výšky komína
Pro výpočet výšky komína potřebujete znát základní parametry domu a kamen. Výpočty můžete provádět sami nebo pomocí speciálního programu.
Vlastní výpočet výšky komínového potrubí
Zvažte požadavky SNiP na výšku komína vzhledem k hřebeni střechy:
- když je komín umístěn ve vzdálenosti do 1,5 m od hřebene střechy, jeho minimální výška nad hřebenem by měla být 0,5 m;
- pokud má být komín umístěn ve vzdálenosti 1,5–3 m, musí být jeho hlava zvednuta do úrovně nejvyššího bodu střechy;
- při větší vzdálenosti komína je výška jeho instalace určena fiktivní čarou vedenou od hřebene pod úhlem 10 o k horizontu.
Mezi svislými osami komína a hřebene je nutné změřit vzdálenost od potrubí k hřebeni střechy vodorovně
V druhém případě budou vyžadovány pečlivější výpočty.
- Na výkresu domu od hřebene dolů je nakreslena čára ve sklonu 10o. Průsečík této linie s osou budoucího komína bude správným umístěním hlavy potrubí.
Pro výpočet výšky komína, který se nachází ve vzdálenosti více než 3 m od hřebene, musí střecha nakreslit čáru pod úhlem 10 stupňů od horizontu
Například při výšce domu 8 m a vzdálenosti od komína k hřebeni střechy 6 m hkomín u8d 6 – 5,67 / 6,94 uXNUMXd XNUMX m.
Výpočet výšky komína vyžaduje jiný přístup, pokud je zde překážka – blízká budova, vysoký strom atd. Vysoký objekt tvoří zónu vzadu větru: proudění vzduchu naráží na odpor a neprochází komínem, ale vrací se zpět a tím způsobí zpětný tah. Pro určení zóny zpětného toku větru je nutné nakreslit čáru vzhledem k zemi pod úhlem 45 stupňů tak, aby procházela rohem domu a končila nahoře na nedalekém vysokém objektu. Potrubí musí být umístěno nad tímto vedením, aby se zabránilo zpětnému tahu.
Potrubí domu by mělo jít za zónu vztlaku větru, aby nedocházelo k zpětnému tahu
Výpočet výšky komína pomocí speciálního programu
Na netu se dají najít různé online kalkulačky pro výpočet výšky komína vzhledem k hřebeni střechy. Pro neznalé inženýrské systémy je to jedna z nejjednodušších a nejpřesnějších možností. Stačí zadat požadované parametry do příslušných polí a získat požadovanou hodnotu výšky. Programy používají stejný vzorec jako výše.
Zvažte práci programů kalkulačky na konkrétních příkladech.
Online kalkulačka na Pechi.su
- Kalkulačka je vizuální schéma, které ukazuje hlavní parametry domu.
Abyste mohli vypočítat výšku instalace komína H, musíte zadat pouze dva parametry: výšku domu od základny po hřeben střechy H1 a vzdálenost od hřebene střechy po komín L1
Do označených buněk zadejte data z příslušného příkladu.
Program dává stejnou hodnotu, jakou jsme obdrželi ručně – 6,94 m
Dotyčný program je poměrně jednoduchý a srozumitelný každému uživateli. Kromě výšky komína umožňuje vypočítat průměr kulatého komína podle daného výkonu topného kotle.
Program výpočtu komína na webu Defro.pro
Adresa stránky kalkulačky je http://defro.pro/chimney-calculator.html. Na této stránce jsou výpočty prováděny podle jiného principu. Program není tak vizuální, ale je také vhodný k použití, pokud jste se již rozhodli pro systém vytápění doma.
Program na webu defpro.ru je docela funkční a umožňuje vám vzít v úvahu typ paliva, údaje o kotli a některé další požadavky na komín
Za zmínku stojí, že program okamžitě poskytne příklad výpočtu s výsledky a vypočítá nejen výšku komína, ale také jeho vnitřní průměr. Zde můžete nastavit několik dalších charakteristik komínové trubky.
Při přidání náhlého zúžení a trojité rotace komína se jeho výška zvětší 1,5krát
Kalkulačka výšky komína na ProstoBuild.ru
- Jedná se o nejjednodušší a nejintuitivnější službu, která vyžaduje zadání pouze dvou parametrů: výšky domu a vzdálenosti od hřebene ke komínu.
Program vás požádá o nastavení dvou rozměrů: A – vzdálenost od hřebene střechy ke komínu a H1 – výška hřebene střechy od paty domu
Když je do výpočtu zahrnut další parametr – přítomnost bariéry před domem – objeví se nová pole: vzdálenost od komína k bariérě L a výška bariéry H2
Výsledek je zobrazen ve spodní části diagramu, je 12,5 m
Programy pro výpočet komína se nejlépe používají v kombinaci, protože možnosti každého z nich jsou omezené, ale zároveň se vzájemně doplňují.
Video: výpočet výšky komína vzhledem k hřebeni střechy
Výpočet výšky komína vzhledem k hřebeni střechy není nejobtížnějším inženýrským úkolem, takže pokud si přejete, můžete to udělat sami nebo použít jeden z mnoha programů dostupných na internetu.
Přihlaste se k odběru našeho kanálu na Yandex.Zen
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:
