Таблицы расчета дымоходов для котлов 10-1000кВт
Профессиональный справочник по проектированию дымоходных систем
Быстрый переход к таблицам расчетов
| Мощность котла, кВт | Диаметр круглого сечения, мм | Квадратное сечение, мм | Мин. высота, м | Скорость газов, м/с |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 130 | 130×130 | 5 | 1.5-2.0 |
| 15 | 150 | 140×140 | 6 | 1.8-2.2 |
| 20 | 160 | 150×150 | 6 | 2.0-2.5 |
| 25 | 170 | 160×160 | 7 | 2.2-2.7 |
| 30 | 180 | 170×170 | 7 | 2.4-2.9 |
| 35 | 190 | 180×180 | 8 | 2.6-3.1 |
| 40 | 200 | 190×190 | 8 | 2.8-3.3 |
| 50 | 220 | 200×200 | 9 | 3.0-3.5 |
| 60 | 240 | 220×220 | 10 | 3.2-3.7 |
| 70 | 260 | 240×240 | 11 | 3.4-3.9 |
| 80 | 280 | 260×260 | 12 | 3.6-4.1 |
| 90 | 300 | 280×280 | 13 | 3.8-4.3 |
| 100 | 320 | 300×300 | 14 | 4.0-4.5 |
| Мощность котла, кВт | Диаметр, мм | Мин. высота, м | Темп. газов, °C | Коаксиальный диам., мм |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 110 | 3 | 120-160 | 60/100 |
| 15 | 120 | 3 | 130-170 | 60/100 |
| 20 | 130 | 4 | 140-180 | 80/125 |
| 25 | 140 | 4 | 150-190 | 80/125 |
| 30 | 150 | 5 | 160-200 | 80/125 |
| 40 | 160 | 5 | 170-210 | 100/150 |
| 50 | 180 | 6 | 180-220 | 100/150 |
| 60 | 200 | 6 | 190-230 | 110/160 |
| 80 | 220 | 7 | 200-240 | 125/200 |
| 100 | 250 | 8 | 210-250 | 125/200 |
| 120 | 280 | 9 | 220-260 | 160/250 |
| 150 | 320 | 10 | 230-270 | 160/250 |
| Мощность котла, кВт | Диаметр, мм | Высота, м | Сечение, см² | Толщина стенки, мм |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 320 | 12-15 | 804 | 2-3 |
| 150 | 400 | 15-18 | 1256 | 3-4 |
| 200 | 450 | 18-20 | 1590 | 3-4 |
| 250 | 500 | 20-22 | 1963 | 4-5 |
| 300 | 550 | 22-25 | 2375 | 4-5 |
| 400 | 630 | 25-28 | 3117 | 5-6 |
| 500 | 710 | 28-30 | 3959 | 5-6 |
| 600 | 780 | 30-32 | 4778 | 6-8 |
| 700 | 850 | 32-35 | 5674 | 6-8 |
| 800 | 900 | 35-38 | 6362 | 8-10 |
| 900 | 950 | 38-40 | 7088 | 8-10 |
| 1000 | 1000 | 40-45 | 7854 | 10-12 |
| Круглое сечение (нерж. сталь), мм | Площадь, см² | Кирпичное (4 кирпича), мм | Кирпичное (5 кирпичей), мм | Керамическое, мм |
|---|---|---|---|---|
| 130 | 133 | 125×125 | - | 130×130 |
| 150 | 177 | 125×125 | - | 150×150 |
| 180 | 254 | - | 125×250 | 180×180 |
| 200 | 314 | - | 125×250 | 200×200 |
| 220 | 380 | - | 125×250 | 220×220 |
| 250 | 491 | 250×250 | - | 250×250 |
| 300 | 707 | 250×250 | - | 300×300 |
| 350 | 962 | 375×375 | - | 350×350 |
| 400 | 1257 | 375×375 | - | 400×400 |
| Расстояние от конька, м | Минимальная высота над коньком, м | Высота над кровлей, м | Особенности |
|---|---|---|---|
| До 1.5 | 0.5 | Не менее 0.5 | Стандартное требование |
| 1.5 - 3.0 | На уровне конька | По уровню конька | Оптимальное размещение |
| Более 3.0 | Ниже конька* | Расчет по углу 10° | Требуется расчет |
| Плоская кровля | - | 1.2 | Минимальное требование |
| Эксплуатируемая кровля | - | 2.0 | Зона безопасности |
| Температура газов, °C | Скорость газов, м/с | Тяга, Па | Тип котла | Рекомендуемая высота, м |
|---|---|---|---|---|
| 120-160 | 0.8-1.2 | 3-8 | Конденсационный газовый | 3-5 |
| 160-200 | 1.2-2.0 | 8-15 | Газовый традиционный | 5-8 |
| 200-300 | 2.0-3.0 | 15-25 | Твердотопливный | 6-12 |
| 300-450 | 3.0-4.5 | 25-40 | Твердотопливный мощный | 8-15 |
| 450-600 | 4.5-6.0 | 40-60 | Промышленный | 12-25 |
| 600-800 | 6.0-8.0 | 60-100 | Промышленный мощный | 20-40 |
Содержание статьи
1. Основы проектирования дымоходов
Правильное проектирование дымохода является критически важным элементом любой отопительной системы. От корректности расчетов зависит не только эффективность работы котла, но и безопасность эксплуатации всей системы отопления.
Дымоход выполняет две основные функции: отвод продуктов сгорания в атмосферу и обеспечение необходимой тяги для поддержания процесса горения. Недостаточная тяга приводит к неполному сгоранию топлива, снижению КПД и возможному попаданию угарного газа в помещение.
Основные параметры дымохода
При проектировании дымохода необходимо учитывать следующие ключевые параметры:
Диаметр или сечение - определяется мощностью котла и типом используемого топлива. Согласно действующим нормам, на каждый киловатт мощности котла должно приходиться минимум 8 см² площади сечения дымохода.
Высота дымохода - влияет на силу естественной тяги. Минимальная высота от колосников до устья трубы должна составлять не менее 5 метров для бытовых котлов.
2. Нормативные требования СП 7.13130.2013
Основным нормативным документом, регламентирующим требования к дымоходам, является СП 7.13130.2013 "Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности".
Ключевые требования норматива
Согласно действующим нормам, дымоходы должны проектироваться с учетом следующих требований:
Материалы: Дымоходы должны выполняться из негорючих материалов. Для бытовых котлов допускается использование нержавеющей стали толщиной не менее 0,8 мм, керамических блоков или кирпича.
Конструкция: Дымоходы следует предусматривать вертикальными, без сужений. Количество поворотов должно быть минимальным, а угол отклонения от вертикали не должен превышать 30 градусов.
Высота: Минимальная высота дымохода от места присоединения дымоотвода до оголовка должна составлять не менее 5 метров для индивидуальных дымоходов.
3. Расчет диаметра и сечения дымохода
Правильный расчет диаметра дымохода обеспечивает оптимальную работу отопительной системы. Недостаточное сечение приводит к "задавливанию" пламени, а избыточное - к снижению температуры газов и ухудшению тяги.
Основная формула расчета
Расчет площади сечения дымохода:
S = m / (ρг × w)
где:
S - площадь сечения дымохода, м²
m - массовый расход топлива, кг/с
ρг - плотность дымовых газов, кг/м³
w - скорость дымовых газов, м/с
Упрощенный расчет по мощности
Для быстрого расчета можно использовать эмпирическое правило: на каждый киловатт мощности котла требуется 8 см² площади сечения дымохода. Однако это правило применимо только для твердотопливных котлов средней мощности.
Упрощенная формула:
S = P × 8
где:
S - площадь сечения, см²
P - мощность котла, кВт
Определение диаметра по площади
После определения площади сечения рассчитывается диаметр круглого дымохода:
Диаметр круглого дымохода:
D = √(4 × S / π)
где:
D - диаметр дымохода, м
S - площадь сечения, м²
S = 50 × 8 = 400 см² = 0,04 м²
D = √(4 × 0,04 / 3,14159) = √0,0509 = 0,226 м = 226 мм
Округляем до стандартного размера: 230 мм
4. Определение высоты дымохода
Высота дымохода напрямую влияет на силу естественной тяги и эффективность удаления продуктов сгорания. Расчет высоты производится с учетом мощности котла, диаметра дымохода и климатических условий.
Формула расчета высоты
Расчет минимальной высоты дымохода:
H = (Ст.тяга × Тгаз × Твозд) / (3459 × (Тгаз - 1,1 × Твозд))
где:
H - высота дымохода, м
Ст.тяга - статическая тяга, Па (принимается 20 Па)
Тгаз - температура дымовых газов, К
Твозд - температура наружного воздуха, К
Высота относительно конька крыши
Согласно строительным нормам, высота дымохода над кровлей определяется его расстоянием от конька:
До 1,5 м от конька: дымоход должен возвышаться над коньком не менее чем на 0,5 м
От 1,5 до 3 м: дымоход может быть на уровне конька
Более 3 м: высота определяется линией, проведенной под углом 10° к горизонту от конька в сторону дымохода
Допустимое понижение = 4 м × tg(10°) = 4 × 0,176 = 0,7 м
Высота дымохода может быть на 0,7 м ниже конька
5. Материалы дымоходов и их характеристики
Выбор материала дымохода зависит от типа котла, температуры дымовых газов, условий эксплуатации и экономических факторов. Каждый материал имеет свои преимущества и ограничения.
Нержавеющая сталь
Самый популярный материал для современных дымоходов. Используются марки стали AISI 316L, AISI 321, AISI 430. Толщина стенки для бытовых котлов составляет 0,8-1,0 мм, для промышленных - до 3 мм.
Преимущества: коррозионная стойкость, малый вес, быстрый монтаж, возможность изготовления элементов любой формы.
Недостатки: высокая стоимость качественной стали, необходимость утепления.
Керамические дымоходы
Состоят из керамических труб, теплоизоляции и наружной оболочки из керамзитобетона. Выдерживают температуру до 1200°C.
Преимущества: высокая долговечность, отличная тепловая инерция, универсальность применения.
Недостатки: большой вес, сложность монтажа, высокая стоимость.
Кирпичные дымоходы
Традиционное решение, используемое преимущественно для твердотопливных котлов. Требуют гильзования стальными или керамическими вкладышами.
6. Тяга и скорость дымовых газов
Тяга в дымоходе создается за счет разности плотностей горячих дымовых газов и холодного наружного воздуха. Правильный расчет тяги обеспечивает стабильную работу котла и полное удаление продуктов сгорания.
Расчет естественной тяги
Формула естественной тяги:
Р = g × H × (ρв - ρг)
где:
Р - естественная тяга, Па
g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с²
H - высота дымохода, м
ρв - плотность наружного воздуха, кг/м³
ρг - плотность дымовых газов, кг/м³
Скорость дымовых газов
Оптимальная скорость дымовых газов зависит от типа котла и температуры газов:
Газовые котлы: 0,8-2,0 м/с
Твердотопливные котлы: 2,0-4,5 м/с
Промышленные котлы: 4,5-8,0 м/с
Слишком высокая скорость приводит к выдуванию пламени и повышенным потерям тепла, а слишком низкая - к неполному сгоранию и образованию конденсата.
ρв = 1,34 кг/м³, ρг = 0,67 кг/м³
Р = 9,81 × 8 × (1,34 - 0,67) = 52,6 Па
7. Практические рекомендации и примеры расчета
При проектировании дымохода необходимо учитывать не только теоретические расчеты, но и практические особенности монтажа и эксплуатации системы.
Основные рекомендации
Проектирование: Всегда начинайте с изучения паспорта котла. Производитель указывает минимальные требования к дымоходу, которые нельзя нарушать.
Монтаж: Избегайте горизонтальных участков длиной более 1 метра. Каждый поворот снижает тягу на 10-15%.
Утепление: Дымоходы, проходящие через неотапливаемые помещения, обязательно утепляйте для предотвращения конденсата.
Обслуживание: Предусматривайте ревизионные окна для чистки и контроля состояния дымохода.
Комплексный пример расчета
Рассчитаем дымоход для твердотопливного котла мощностью 40 кВт:
- Мощность котла: 40 кВт
- Температура дымовых газов: 300°C
- Температура наружного воздуха: -20°C
- Расход топлива: 12 кг/ч
Расчет площади сечения:
S = 40 × 8 = 320 см² = 0,032 м²
Расчет диаметра:
D = √(4 × 0,032 / 3,14159) = 0,202 м = 202 мм
Принимаем стандартный диаметр 200 мм
Расчет высоты:
При температуре газов 573K и воздуха 253K:
H = (20 × 573 × 253) / (3459 × (573 - 1,1 × 253)) = 8,2 м
Принимаем высоту 9 м
Контроль качества
После монтажа дымохода обязательно проведите проверку тяги и герметичности системы. Правильно рассчитанный и смонтированный дымоход обеспечит:
• Стабильную работу котла на номинальной мощности
• Полное удаление продуктов сгорания
• Отсутствие конденсата в трубе
• Безопасную эксплуатацию системы отопления
Отказ от ответственности
Данная статья носит ознакомительный характер. Представленные таблицы и расчеты предназначены для предварительной оценки параметров дымохода. Окончательное проектирование должно выполняться квалифицированными специалистами с учетом конкретных условий эксплуатации.
Автор не несет ответственности за последствия применения данной информации без профессиональной проверки расчетов. Всегда соблюдайте требования производителя оборудования и действующие строительные нормы.
Источники информации:
• СП 7.13130.2013 "Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности"
• СП 280.1325800.2016 "Системы подачи воздуха на горение и удаления продуктов сгорания"
• СНиП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование"
• Техническая документация производителей отопительного оборудования
• Справочная литература по теплотехнике и вентиляции
