Расчёт тяги дымохода: способы по расчёту и усилению тяги в печной трубе

Тяга дымохода — это аэродинамическое явление, которое обуславливается перемещением воздушных масс из точки с повышенными показателями давления в точку пониженного давления. Этот показатель является очень важным, так как обеспечивает нормальный отвод продуктов сгорания отопительного прибора, через дымовыводящий канал. В случае нарушения работы дымоходной конструкции по той или иной причине возникает обратная тяга, которая приводит к задымлению жилых помещений.

Тяга в дымоходе должна быть всегда достаточной, чтобы дым не попадал в жилые помещения

Причины образования обратной тяги

Обратная тяга в дымоходе — это явление, которое возникает в результате нарушения естественной циркуляции воздуха в дымоходной коммуникации. Стоит отметить, что в случае возникновения этого явления нарушается нормальная работа дымохода, и он перестаёт выполнять свою основную функцию — отвод дыма за пределы постройки.

Важно! Нормальные показатели естественной тяги в дымовыводящей трубе варьируют в пределах от 10 до 20 Па. Если наблюдается понижение тяги ниже 10 Па, то в этом случае нарушается отвод продуктов сгорания топлива за пределы дома, и они могут попадать в жилые помещения.

Обратная тяга может возникать вследствие различных причин. Рассмотрим эти причины:

• погрешности при вычислении высоты дымоходного канала (заниженная конструкция);
• ошибки при расчётах показателя сечения дымохода;
• резкая перемена погоды (дождь, туман, сильный ветер и т. д.);
• узкие обороты дыма в дымоходной конструкции. Такое явление вызывает задержку дыма внутри жилой постройки. Такие завихрения возникают в случае неправильного монтажа дымоходной трубы по отношению к коньку кровли, а именно — ниже конька. При таком расположении трубы из-за ветра происходит «опрокидывание» тяги;
• постройка, расположенная выше уровня конкретного дома с дымоходом, находящаяся в непосредственной близости от него. В таком случае, как правило, возникает сопротивление тяге в дымоходной коммуникации;
• нехватка воздушных потоков;
• проблемы внутренней вентиляционной системы.

Низкое расположение трубы дымохода приводит к нарушению тяги

Как рассчитать тягу в дымоходной трубе?

Расчёт тяги дымовой трубы — это мероприятие, которое, как правило, производится для промышленных дымоходных конструкций. Такие конструкции требуют довольно сложных расчётов тяги. Для частных домов этот показатель менее важен.

Вентиляционные коммуникации и печные трубы имеют один принцип, который лежит в основе их функционирования. Этим принципом является разность показателей давления снаружи и внутри постройки. Для того чтобы рассчитать необходимый показатель естественной тяги для конкретного случая существует довольно простая формула: высоту печной трубы необходимо помножить на разность плотности внешнего и внутреннего воздуха.

Рассмотрим процесс вычисления тяги в дымоходной конструкции подробнее:

1. Во время использования отопительного оборудования естественная тяга позволяет избавляться от продуктов сгорания топлива, выводя их за пределы сооружения. Разница температурных показателей указывает на разницу плотности воздуха снаружи и внутри здания. Стоит отметить, что для расчёта тяги не нужно учитывать такой показатель, как динамическое давление. В этом нет необходимости из-за небольшой скорости перемещения воздушных масс. Необходимые данные для получения естественной тяги в конкретном случае в обязательном порядке подставляются в формулу закона Бернулли для газа.
2. На следующем этапе нужно рассчитать общие потери давления и сравнение этих показателей непосредственно с тягой. Расчёт тяги можно считать готовым в том случае, когда показатели давления тождественны величине тяги. Такая дымоходная конструкция будет отлично справляться с поставленными перед ней задачами и прослужит довольно продолжительный эксплуатационный срок. Однако если тождества не удалось достигнуть, необходимо повторить расчёты заново, изменив количество потерь давления или величину тяги.

Расчет тяги необходим при проектировании промышленных дымоходов, где трубы отличаются большой высотой

Полезная информация! При монтаже вентиляционной коммуникации, которая так же функционирует благодаря естественной тяге, можно использовать те же расчёты.

Для увеличения тяги в расчётах существует два основных способа. Рассмотрим их:

• удлинить дымоход;
• увеличить разницу температур, которая соответственно отразиться на внешней и внутренней плотности воздуха. Стоит отметить, что этот способ не всегда возможен.

В свою очередь, снижение потерь давления производится такими методами:

• увеличения показателя сечения дымоотводного канала;
• снижение длины пути прохождения дыма по каналу (укорачивание дымохода);
• кроме этого, потери давления уменьшаются прямо пропорционально снижению коэффициента шероховатости внутренних стенок дымохода;
• снижение протяжённости горизонтальных участков, которые оказывают сопротивление при отводе продуктов сгорания отопительного прибора.

Как усилить тягу в дымоходе своими руками?

Многих хозяев частных домов, оснащённых дымоотводной коммуникацией, интересует ответ на вопрос: как увеличить тягу в дымоходе? Как уже было сказано выше, для нормальной эксплуатации этой системы необходимо, чтобы показатель давления восходящего воздуха составлял от 10 до 20 Па.

Для увеличения тяги можно использовать разные методы, в том числе и установку такого приспособления, как дефлектор

Для определения показателя тяги также можно применять специальные измерительные приборы, которые способны зафиксировать этот показатель — анемометры. От показания анемометра зависит принятие решения по увеличению или, наоборот, снижению тяги. А также стоит отметить, что при этом учитывается и ещё один момент — результаты прогорания топливного сырья в отопительном приборе.

Усилить тягу в дымовыводящей конструкции можно несколькими способами. Рассмотрим эти способы:

• удлинение дымоотводной коммуникации;
• дефлекторы;
• флюгера;
• ротационные турбины;
• дымососы, функционирующие от электричества.

Обратите внимание! Зачастую для усиления тяги необходимо всего лишь прочистить внутренний канал дымоотвода.

Кроме этого, существуют и другие методы, которые позволяют справиться с этой распространённой проблемой. Рекомендуется ознакомиться со всеми вариантами по борьбе со слабой тягой в дымоходной системе.

Удлинение дымоотводного канала

Этот метод усиления тяги считается наиболее простым, так ка для его проведения необходимо только смонтировать печную трубу длиннее, чем было задумано вначале. За счёт разницы между котлом и выходом дымоотводной трубы на крыше, растёт и разница в показателях давления поднимающегося воздушного потока.

Высота дымовой трубы должна быть не более 6 метров, тогда тяга будет нормальной

Стоит отметить тот факт, что для дымоходной конструкции оптимальная высота составляет не более 5–6 м (в случае если соблюдено минимальное расстояние между лежащим в вертикальной плоскости отрезком дымохода и отопительным прибором). А также стоит отметить, что такой вариант усиления показателя тяги в дымоходе подходит только в случае, если коммуникация смонтирована без колен, сужений и других участков, которые могут выступать препятствиями для отвода продуктов сгорания.

Высокая крыша способствует ухудшению отвода дыма из дымоходной конструкции. Кроме этого, негативно на отвод продуктов сгорания влияет и расположение более высокого здания в непосредственной близости от дома, в котором установлен дымоход. Удлинение дымоотводной коммуникации в этом случая является самым верным решением из всех.

Но не стоит забывать, что чрезмерное удлинение этой конструкции сильно усиливает показатели естественной тяги, а это приводит к рассеиванию тепла за пределы жилой постройки. В такой ситуации специалисты рекомендуют использовать специальные заслонки, снижающие объёмы выводимого дыма.

Дефлекторы

Дефлектор — это приспособление, которое позволяет стабилизировать воздушные потоки, возникающие в дымовыводящей коммуникации. Название этого изделия переводится как направляющее устройство и полностью соответствует его эксплуатационным особенностям.

Дефлектор — это приспособление, которое способствует стабилизации воздушных потоков в дымканале

Необходимо отметить одну важную закономерность: чем проще это устройство, с конструктивной точки зрения, тем оно более эффективно в эксплуатации. Это связано с тем, что воздушные массы, перенаправленные от поверхности крыши, вместе с боковыми воздушными потоками способствуют удалению дыма из трубы.

Специалисты рекомендуют использовать это устройство в ветреных регионах, так как в штиль он не является эффективным. При выборе этого приспособления необходимо обращать внимания на два основных фактора. Рассмотрим их:

• размеры дымоотводной трубы на кровле;
• ветровая нагрузка для конкретного случая.

Помимо этого, стоит сказать, что такое устройство можно без особого труда выполнить и собственноручно. Для этого понадобятся следующие материалы и инструменты:

• угольник;
• измерительная рулетка;
• ножницы для резки металла;
• обычный молоток;
• заклепочник;
• электродрель ручного типа;
• набор свёрл;
• сверлоконечные саморезы, оснащённые пресс-шайбой, которая имеет размер 15 мм;
• лист жести или оцинкованной стали с толщиной стенок от 0,3 до 0,5 мм;
• материал для креплений.

Перед сборкой такого усилителя тяги для дымохода своими руками необходимо провести расчёты на бумаге и нанести на жестяной или оцинкованный лист необходимую разметку. Схему сборки этого усилителя можно без труда можно найти в интернете.

Размер дефлектора должен соответствовать диаметру дымовой трубы

Далее приступаем к непосредственной сборке усилителя для дымохода своими руками. Рассмотрим этапы сборки этого устройства:

1. Вначале необходимо вырезать из жестяных или оцинкованных листов детали будущего дефлектора (ориентируясь по разметке).
2. Затем нужно свернуть корпус насадки и состыковать между собой края посредством заклёпок или же саморезов.
3. На этом этапе выполняется состыковка двух конусов изделия.
4. В нижнем конусе выполняется монтаж шпилек. Это необходимо для того, чтобы состыковать нижний конус с общим корпусом дефлектора.
5. Выполняется стыковка нижнего конуса с корпусом устройства. Необходимо запомнить, что все соединения в устройстве должны быть достаточно прочно организованы для того, чтобы дефлектор смог выдержать сильные потоки ветра во время эксплуатации.

Таким образом, становиться понятно, как своими руками усилить тягу в дымоходах посредством флюгарки, однако, существует ещё немало устройств и средств, позволяющих выполнить такое мероприятие.

Флюгера

Флюгер, как и дефлектор — усиливает тягу, зависит от силы воздушных потоков и обладает очень простой конструкцией. Однако, в отличие от дефлектора, флюгер не препятствует отводу продуктов сгорания из дымохода в безветренную погоду.

Флюгер отличается простотой конструкции и защищает дымоход от ветра только с одной стороны

Обратите внимание! С конструктивной точки зрения, флюгер представляет собой крыло, отличающееся небольшими габаритами и предохраняющее дымоход от ветра с одного конкретного края.

Такое приспособление также обладает специальным элементом, который называется вспомогательная лопасть. Вспомогательная лопасть монтируется напротив места закрепления флюгера на дымоотводной трубе.

Основная функция вспомогательной лопасти заключается в предохранении устья дымоходной трубы от воздушных масс, обтекающих его и являющихся причиной возникновения разряженных зон. Из-за таких разряженных зон тяга в дымоотводной трубе сильно увеличивается, что, соответственно, негативно отражается на отоплении.

Специалисты рекомендуют использовать флюгер в тех случаях, когда показатели тяги в дымоходе нестабильны, а также при сильной ветреной погоде, которая дестабилизирует тягу.

Ротационные турбины

Ротационная турбина — это механизм, который увеличивает тягу в дымоходной коммуникации, используя для этого силу ветра. Насадка на такой турбине всегда вращается только в одном направлении независимо от того, с какой стороны дует ветер. Благодаря этому над дымоходом возникает необходимое разряжение, способствующее увеличению тяги в системе.

Такой усилитель тяги дымохода обладает конструкцией, которая не только способствует отводу продуктов сгорания из печной трубы, но и препятствует её засорению листьями, ветками и другим мусором.

Ротационная турбина использует для увеличения тяги силу ветра, вращаясь в одном направлении

Основная особенность такого устройства заключается в том, что в безветренную погоду оно не функционирует, а во время неотопительного сезона способствует удалению воздуха из дымоходного канала. Кроме этого, в ветреную погоду такие приспособления позволяют увеличивать тягу за счёт эффекта разряжения.

Категорически не рекомендуется монтировать ротационные турбины на дымоходах, которые отводят продукты сгорания твёрдого топлива. Это связано с тем, что рабочая температура для таких устройств не превышает 150–250 °C.

Дымососы электрические

Монтируются на дымоходах, которые осуществляют отвод продуктов сгорания от отопительных приборов, функционирующих на твёрдом топливе. Температура рабочей среды для электрических дымососов колеблется от 650–800 °C.

Помимо этого, важным преимуществом этих электрических устройств является то, что они способны полностью обеспечить автоматизацию дымоотводной конструкции. Как правило, такие устройства оснащены специальными датчиками, которые регулируют интенсивность работы электропривода. Рассмотрим, какими датчиками оснащаются электрические дымососы:

• датчики, отслеживающие температуру рабочей среды;
• датчики, которые устанавливают силу потока воздуха.

Кроме вышеперечисленных вариантов, есть и другие способы, позволяющие усилить естественную тягу в печной трубе.

Снижение тяги в дымоходе часто обусловлено его засорением, поэтому при возникновении проблем в первую очередь следует его прочистить

Другие способы, позволяющие усилить тягу дымоотводной трубы

Рассмотрим народные методы увеличения тяги в дымовыводящей коммуникации:

• прочистка дымохода посредством специального металлического шара, который крепится на трос;

Полезная информация! Мусорные пробки в дымоходном канале пробиваются довольно просто: шар, закреплённый на тросе, медленно опускается по каналу до тех пор, пока до предполагаемого препятствия не останется 1–2 м. После этого необходимо быстро опустить этот шар на затор, что позволит пробить его.

• обеспечение герметичности уязвимых мест дымохода (отверстий, трещин и т. д.);
• прочистка флюгарки от грязи или обледенения. Кроме этого, бывает, что флюгарки выходят из строя, тогда необходимо позаботиться о её починке;
• проветривание жилых помещений, которое позволит создать необходимый подпор тяги;
• создание дополнительного разряжения посредством предварительного прогрева. Для прогрева коммуникации можно использовать несколько обычных газет, которые необходимо сжечь.

Любое из вышеперечисленных устройств или мероприятий может помочь в той или иной ситуации. При организации дополнительных мер для усиления тяги рекомендуется быть внимательными и соблюдать правила пожарной безопасности.