06.03.2019     0
 

Расчет и размеры печей для бани


Расчет основных параметров дымохода: диаметр, высота, длина, сечение

Ошибки, которые можно совершить в процессе изготовления дымохода, могут сыграть злую шутку с владельцем данной конструкции. Глобальные последствия легко предупредить, если соблюдать все требования, предъявляемые к строительству дымоходов.

Известно, что неправильно спроектированный дымоход способен обратиться во множество серьезных денежных проблем, связанных с его полной или частичной переделкой. Потеря функциональности конструкции может привести к возгоранию или нанесению вреда здоровью у вас и ваших близких.

https://www.youtube.com/watch?v=m83JFLg4LIo

Стоит выделить несколько основополагающих моментов, которые помогут грамотно рассчитать параметры дымохода.

  1. В первую очередь, занимаясь проектом системы отопления и дымохода в частности, важно выбрать наиболее подходящий материал, из которого он будет сделан. На этот параметр напрямую влияет топливо, которое вы планируете использовать для обогрева помещения. Это важно, так как для одного варианта дымохода конкретный вид топлива может подойти, а для другого – нет.
  2. Отличным примером является кирпичный дымоход. Используя дровяной способ отопления, вы уже не сможете подключить его к газовым отопительным приборам.
  3. Не менее важно подобрать высоту, диаметр дымохода и его сечение. Неправильный выбор любого из этих данных, естественно, повлияет на функционирование вашего дымохода, его КПД. Кроме того, это может привести к необратимым последствиям для всей системы.
  4. В том случае, когда вы используете один отопительный прибор, одним из самых простых способов определения параметров дымохода является просмотр технической документации, которая поставляется изготовителем для каждого устройства. Однако если вы собираетесь использовать сразу несколько приборов, здесь вам понадобятся специальные навыки и твердые знания принципов работы, свойств и прочих моментов. Без грамотного подхода в этом случае не обойтись.

Конечно, вы всегда можете самостоятельно попробовать рассчитать нужные параметры, но в этом случае вам нужно быть полностью уверенным в своих возможностях. В противном случае любая ошибка может вам дорого обойтись.

Универсальный дымоход – возможно ли это?

Вариант проведения дымохода в доме

Как уже было сказано, одним из основных составляющих дымохода является материал, из которого он изготавливается. Многие компании, специализирующиеся на производстве таких устройств, заявляют, что их дымоходы универсальны и готовы работать в любых условиях. Однако можно сразу развеять этот миф: таких систем не существует.

Несомненно, на рынке присутствуют такие конструкции, которые могут нормально функционировать при различных вариантах подключения и с разным топливом. Но не стоит быть уверенным в их качественном функционировании, так как их неплохая работа еще не говорит о том, что они имеют все подходящие параметры качественного и надежного устройства.

Выбор сечения дымохода

Наиболее приемлемой формой дымохода считается цилиндр. В процессе работы стенки дымохода нагреваются не совсем равномерно, что делает движение продуктов горения внутри конструкции путем закручивания по оси. Из этого следует, что цилиндр является оптимальным вариантом, ведь нам нужно обеспечить хорошую тягу для вывода вредных веществ.

  • В углах прямоугольных конструкций в любом случае образуются завихрения, которые не дают дымоходу осуществлять нормальную тягу. Однако этот процесс взаимосвязан, так как данные завихрения напрямую зависят от скорости тяги.
  • Из этого можно сделать вывод, что прямоугольные дымоходы будут более успешно функционировать с тепловыми приборами, которые не требуют большой тяги. На работу печей и каминов, работающих на дровах, это оказывает только положительное влияние.
  • В случае, если дымообороты вашей печи или камина функционируют не совсем должным образом, прямоугольная конструкция дымохода существенно сэкономит тепло, в том время как от дымохода с круглым сечением не будет никакого толка.
  • Если же использовать котлы нового поколения, то для них лучше всего подойдет цилиндрический дымоход.
  • Экономичность данной системы зависит от скорости прогрева ее составляющих. Чем скорей элементы прогреются до определенной температуры, тем быстрей сработает отключение котла, и он перейдет в режим ожидания.
  • Для более быстрого прогрева котла требуется его полноценное обеспечение свежим воздухом. В свою очередь приток создается за счет тяги, соответственно, получается, что с увеличением тяги котел работает быстрей, а система прогревается лучше.

Именно поэтому наиболее оптимальным вариантом для данных котлов считается цилиндрический дымоход.

Расчет внутреннего диаметра дымохода

Многие сомневаются, насколько правильны их мнения и расчеты по поводу диаметра дымохода. В этом случае можно дать один совет – изучайте внимательно инструкцию заводов-изготовителей, там содержаться все нужные сведения. Если же такой документ отсутствует, не лишним будет последовать следующему совету.

Для расчета сечения конструкции квадратного типа применяется пропорция 1 к 1,5. При этом диаметр трубы дымохода должен составлять меньший размер, чем поддувало. При теплоотдаче менее 300 кал/час сечение не должно быть меньше размеров 140х140.

От правильного выбора диаметра дымохода зависит успешная работа отопительной системы.

Адекватный расчет высоты дымохода

Неправильный монтаж дымохода может привести к пожару

Расчет и размеры печей для бани

С сечением вопрос решен, но как теперь быть с расчетом высоты дымохода? Определенно сказать, каким оно должно быть, невозможно. Для получения правильных данных важно принять во внимание многие факторы.

Теплый воздух поднимается вверх, а выходя из дымохода постепенно остывает. Следовательно, с увеличением количества воздуха внутри дымохода температура также повышается. Это приводит к созданию хорошей тяги. Из этого можно сделать вывод: чем больше объем дымохода, тем большее количество воздуха стремится вверх.

Однако объем устройства увеличивается не только за счет высоты, но и размера внутреннего сечения. Допусти, имеется цилиндрический дымоход, высота которого составляет 5 метров. Чтобы повысить тягу, мы увеличили внутренний диаметр устройства. Исходя из предыдущих выводов, с увеличением объема теплого воздуха тяга также стала сильней.

Но по факту это не так. Большой диаметр приводит к быстрому остыванию продуктов горения. Как следствие, на стенках дымохода образуется конденсат, мешающий нормальному дымооттоку. В итоге теряется функциональная тяга.

Можно уменьшить диаметр и увеличить высоту. Логично предположить, что с увеличением объема теплого воздуха он будет остывать не так быстро, следовательно, тяга будет достаточной.

Да, тяга действительно будет хорошей, даже слишком. Ее сила станет настолько велика, что будет охлаждать притоком воздуха топку котла, что существенно снизит эффективность вашего отопительного прибора. Он станет тратить больше времени на прогрев действующей системы, что приведет к большему расходу топлива. Это далеко не самый экономичный вариант.

Если же конструкция будет высокой, а диаметр слишком маленьким, тяга в таком случае может ухудшиться. Это случается как следствие сопротивления в трубе дымохода, поэтому приведет к проникновению угарных газов в помещение. Вот один из примеров неправильного расчета при строительстве дымоходов.

  • Определенная схема расчета высоты дымохода встречается в некоторых правилах и технических характеристиках материалов, а также непосредственно здания.
  • Также рассчитать подходящую высоту вам помогут специальные программы. Если труба будет находиться ниже или на уровне конька, будет создаваться завихрение. Как уже было сказано, ни к чему хорошему это не приведет.

Угловое подключение к дымоходу желательно избегать

Расчет и размеры печей для бани

Однако при любом варианте минимальная высота дымохода над скатом крыши не должна составлять менее 500 мм.

Высота дымохода рассчитывается индивидуально для каждой конкретной конструкции. Расчет происходит с учетом нескольких различных параметров. Это угол ската крыши, толщина кровли и расстояние от вертикальной оси конька.

Коллективный вариант дымохода – как его подключить

Лучше всего отдельно рассматривать расчет размера дымохода, который используется сразу для нескольких отопительных приборов, так как в этом случае нужно учитывать все эти конструкции, а также их мощность, тип и используемое топливо.

1) Возьмем вариант, когда в доме при одновременном подключении используются котел общей системы отопления и камин.

2) Очевидно, что это совершенно разные системы, поэтому диаметр дымохода для камина не будет равен диаметру дымохода котла.

3) Обычно камины работают на дровах, в то время как котлы обогревательной системы – на природном газе.

Возникает резонный вопрос: можно ли совместить эти две непохожие друг на друга системы? Да, это действительно возможно. Кроме того, при правильной установке отопительных устройств можно добиться не только их грамотного совмещения, но и более функциональной работы.

Вот основные принципы совместной работы этих устройств.

  1. В один дымоход подсоединяются совместно котел и камин. В процессе котел периодически переходит в режим ожидания, таким образом, работает камин и обеспечивает поддержание температуры в дымоходе.
  2. Это снижает вероятность образования конденсата и дает качественную тягу при следующем запуске котла.
  3. Однако нужно учесть, что размер дымохода для камина должен превышать параметры дымохода для котла. Поэтому, если использовать один котел без камина, это может привести к избыточной тяге и неправильной работе устройства.
  4. Как известно, диаметр дымохода для камина рассчитывается в соотношении 1:10 к его топке. Определенно, подобный размер будет слишком велик для котла. Плюс ко всему, камин используется не так часто, как обогревательный котел.
  5. Получается, нужно сделать дымоход меньшего диаметра, который подходит для котла? Это является большой ошибкой. При самостоятельной работе котла все будет отлично, но при запуске камина в дымоходе появится повышенное аэродинамическое сопротивление.

В итоге имеем: нестабильную работу отопительных приборов и попадание угарных газов в помещение. А это уже становится опасно для здоровья и даже жизни, ведь отравление угарными газами часто приводит к летальному исходу.

Чем опасно несоответствие мощности

Чаще всего встречаются две проблемы — недостаток или избыток мощности. В обоих случаях будут последствия, влияющие на работу печи.

  • Многие предпочитают выбрать печь с избытком мощности, полагая, что так на прогрев помещения будет тратиться меньше времени — это верно. Однако после печь будет работать на минимуме. В итоге получится так, что температура в парной будет высокой, но камни останутся непрогретыми. Соответственно, лить воду на них будет бессмысленно – пара не будет. Или пар будет «тяжелым» — наподобие того, который выходит при кипении воды, а не тот легкий приятный пар, который нужен для бани.

Кроме того, печь с избытком мощности при топке на максимуме быстро прогреет стены, при этом плотность выделяемых ими паров превышает критическую, и поток газообразной влаги идет внутрь бани, делая воздух очень «тяжелым».

  • Другой вариант – недостаток мощности. В этом случае, чтобы прогреть помещение придется топить печь более продолжительное время и на максимуме возможностей. Даже если печь и сможет в достаточной мере прогреть помещение, долго она в таком режиме не проработает.

Поэтому расчет оптимальной мощности является одним из самых ответственных шагов в выборе печи для бани: так оборудование будет служить долго, быстро нагревать помещение, а воздух будет легким и горячим.

Выбор мощности

По мощности банная печка выбирается с таким расчетом, чтобы она могла поддерживать в парилке высокую температуру. Для русской бани или хаммама нужно прогреть помещение до 40—600С. Для сауны – до 80—1100С. Понятно, что чем выше требуемая температура и больше объем помещения, тем большая требуется мощность.

На выбор мощности влияют:

  • температурный режим парной;
  • теплоизоляционные качества стен и температура снаружи;
  • требования к генерации пара;
  • объем парилки.


Точный расчет оптимальной мощности требует расчета теплового сопротивления всех ограждающих конструкций с учетом их расположения и внешней температуры. Но есть и более простой способ, позволяющий обойтись без сложных теплотехнических вычислений.

Для определения нужной мощности можно ориентироваться на усредненную оценку — 1 КВт на 1 м3 объема парной. Возьмем для примера помещение размерами 2х3 м высотой 2 м. Расчет объема прост — он получается путем перемножения всех трех измерений. В нашем случае объем парильного помещения — 12 м3. 12 кВт — это и будет «идеальная» расчетная мощность.

Если часть ограждающих конструкций парной не имеет теплоизоляции, например, дверь, то ее площадь нужно умножить на 1,2 и добавить к полученному ранее значению. Например, если дверь имеет размеры 2х0,7 м, то добавка составит 1,68 кВт. Округляем в большую сторону и получаем в результате требуемую мощность 14 кВт.

Если дверь изготовлена из стекла, то для расчета поправки на неизолированные конструкции ее площадь умножается на 1,5. Такая же поправка вводится и для окна, если оно есть.

Полученное значение — ориентир для выбора подходящей печи. Лучше, если реальная мощность несколько превышает расчетную, но не слишком сильно. Большая максимальная мощность позволяет быстро прогреть парную, но затем нагрев нужно уменьшить в соответствии с рабочим тепловым режимом. Если мощность невозможно снизить до требуемого уровня, в парилке не удастся получить нужную атмосферу.

Расчет оптимальной мощности

Расчёт мощности печи-каменки для сауны

В современной финской сауне для создания сухого и жаркого воздуха применяют металлические печи с электронагревом или нагревание дровами. Электропечи быстро разогреваются, точно поддерживают заданную температуру, не загрязняют воздух бани дымом и копотью.

Мощность нагревателя электропечи определяется в зависимости от общего расхода тепла на нагрев бани в единицу времени. Обычно выбирают нагреватель мощностыо на 10. 25 % выше расчётной, чтобы не зависеть от колебаний напряжения в электросети, температуры окружающего воздуха и т. п. Оптимальное время нагрева сауны 2. 3 ч.

Сокращение продолжительности нагрева на 1 ч требует увеличения мощности нагревателя на 180. 200 %, в то же время увеличение продолжительнoсти на 2 ч снижает мощность только на 22. 30 %. При снижении КПД с 1 до 0,6 для сохранения температурного режима требуется .увеличить мощность нагревателя в 4 раза.

Рассмотрим зависимость толщины стен и потолка бани (сауны) от мощности электропечи. Высокий КПД бани 0,8-0,9 достигают снижением потерь тепла через стены и потолок путём увеличения их толщины. Однако при этом повышается масса строительного материала и, следовательно, его теплоаккумулирующая способность.

При толщине бревенчатых стен 100. 140 мм для нагрева бани объемом 8 м3 в течение трех часов требуется электропечь минимальной мощностью 12 кВт, при этом КПД равняется 0,6. 0,7. При толщине стены до 240 мм КПД равен 0,87, но для нагрева бани за то же время потребуется электропечь мощностью 14 кВт. Баню с массивными теплоёмкими стенами целесообразно строить, если она предназначена для пользования в доме с большим количеством членов семьи (более 5 чел.

Тепловая изоляция стены и потолка в банях периодического действия, банях личного пользования должна обеспечивать низкие тепловые потери и иметь малую теплоаккумулирующую способность. Для нагрева бани с такими стенами в течение 2. 3 ч могут быть использованы электропечи небольшой мощности. Стены и потолок каркасной бани обшивают изнутри досками толщиной 20.

25 мм и с прокладкой шлаковой или стеклянной ваты, отличающейся низкой теплопроводностью.Через стены каркасной конструкции с теплоизоляцией из шлаковой ваты тепловые потери в 6 раз меньше, чем через бревенчатые стены такой же толщины (120 мм), а их аккумулирующая способность в 1,6 раза ниже. Нагреватель минимальной мощности (4 кВт) можно применять при толщине каркасных стен 0,08. 0,12 м.

Таким образом, при определении мощности нагревателя электропечи для нагрева сауны в течение 2,5-3 ч следует исходить из следующих норм удельной мощности (кВт/м3): для бревенчатого строения 1,4. 1,8; для каркасного строения с тепловой изоляцией 0,6. 0,8. После достижения требуемой температуры нагрева потребляемая мощность должна быть снижена в 1,5.

В финской сауне пользуются в основном электрическими печами постоянного действия, которые после нагрева парильной до заданной температуры работают в режиме, обеспечивающем компенсацию тепловых потерь. Массу камней для этих печей можно определить из условия накопления в них запаса тепла, необходимого для покрытия тепловых потерь бани в течение 1,5-2 ч. Ориентировочно массу камней для аккумулирования тепла можно принять равной 5-7 кг на 1 м3 объема парильной.

Количество и схему включения нагревательных элементов в сеть выбирают с учётом мощности печи и её конструкции. Электропечи с электронагревателями мощностью до 15 кВт подключаются по однофазной схеме параллельного, последовательного и параллельно-последовательного включения. В электропечах малой мощности устанавливают от 2 до 12 нагревательных элементов, большой мощности — от 6 и более.

Расчет и размеры печей для бани

Мощность печи можно изменить вручную либо автоматически. Термопару, дающую сигнал тепловому регулятору, размещают внутри парильной в зоне наибольших температур, т. е. верхней части стены. Регулятор и исполнительный механизм устанавливают в комнате для переодевания.

Отопительные электропечи обычно работают в сауне в постоянном режиме. Они быстро нагревают парильную и точно регулируют температуру на заданном уровне. При использовании нагревателей мощностью 50. 70 кВт время нагрева составляет 20. 30 мин.

https://www.youtube.com/watch?v=8VN9ijuPWWw


Ваш комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector