Průměr komína pro kamna na dřevo: metody výpočtu, vzorce, příklady

Začátečníci nechápou důležitost průřezu komína u kamen a proč je tak důležité správně vypočítat nejen vnitřní rozměr, ale i výšku potrubí. Při vývoji individuálního projektu autonomního topného systému pro obytné nebo průmyslové prostory závisí úroveň trakce a výkonu jednotky na přesnosti údajů.

Nezkušení stavitelé mohou vyrobit potrubí s velkým nebo nedostatečným průřezem. V každé takové možnosti je provoz topného zařízení narušen a vy prostě vyhodíte peníze. Pro optimální provoz domácího topného systému je důležité provést přesný výpočet a seznámit se s doporučeními regulačních dokumentů.

Důležité! Požární bezpečnost doma, produktivita práce, pohodlná teplota – řešení všech těchto otázek závisí na správném určení velikosti a délky komína.

Jaký by měl být průměr komína u kamen?

Velikost komína lze vypočítat několika způsoby. Nejjednodušší je určit průřez komína v závislosti na velikosti spalovacího prostoru. Touto charakteristikou je určena spotřeba tuhého paliva a na základě těchto údajů lze určit objem výfukových plynů.

Pokud máte otevřené topeniště a komín je vyroben z kruhové ocelové trubky, měly by být tyto hodnoty v poměru 10 ku 1. Například rozměry spalovací komory jsou 50/40. Taková kamna musí být vybavena komínem o průřezu 180 mm.

Vyrábíme-li trubku z cihel, její vnitřní rozměr by měl jedenapůlkrát přesahovat velikost popelníku nebo popelníkových dvířek. Minimální velikost čtvercové dutiny pro odvod plynu je 140/140 mm.

Metody výpočtu

Přesná metoda + vzorec

Vypočítat komín pro kamna není úkol pro začátečníky. Je lepší svěřit takovou práci odborníkům. Pokud se však rozhodnete vypočítat tento parametr sami, budete potřebovat znalost základních údajů a několika vzorců:

1. Pro stanovení objemu výfukových plynů je důležité znát výkon topné jednotky. Pro výpočty používáme vzorec:, kde:

1. Celková plocha komína. Vypočítává se na základě poměru objemů plynů, tato hodnota je označena „Vr“ a rychlosti jejich pohybu v potrubí. Pro domácí kamna na dřevo je toto číslo 2 m/s.
2. Průměr kulaté trubky se vypočítá pomocí vzorce – d² = (4 * Vr) / (π * W), kde W je rychlost pohybu plynu. Všechny výpočty je lepší provádět na kalkulačce a pečlivě zadávat všechny hodnoty.

Výpočet optimální velikosti tahu

Tato operace se provádí pro kontrolu výpočtů optimální výšky a průřezu komína. Tento výpočet lze provést pomocí 2 vzorců. V této kapitole uvedeme základní, ale složitý vzorec a při provádění zkušebního výpočtu dat uvedeme základní jednoduchý vzorec:

Příklad výpočtu průřezu komína

Jako základ bereme:

Podívejme se znovu na základní vzorec:

Výpočet se provádí v několika fázích:

1. Provádíme akci v závorce – 1+150/273. Po výpočtech dostaneme číslo 1,55.
2. Zjistíme kubaturu výfukových plynů – Vr = (10*10*1,55)/3600. Po výpočtech získáme objem rovný 0,043 m3/sec.
3. Plocha komínové trubky je (4*0,043)/3,14*2. Výpočet dává hodnotu 0,027 m2.
4. Vezmeme druhou odmocninu plochy komína a vypočítáme jeho průměr. Je roven 165 mm.

Nyní určíme velikost tahu pomocí jednoduchého vzorce:

1. Pomocí vzorce pro výpočet výkonu vypočítáme tuto hodnotu – 10 * 3300 * 1.16. tato hodnota je rovna 32,28 kW.
2. Pro každý metr potrubí vypočítáme úroveň tepelných ztrát. 0,34*0,196=1,730.
3. Úroveň ohřevu plynu na výstupu z potrubí. 150-(1,73*3)=144,80.
4. Atmosférický tlak plynu v komíně. 3*(1,2932-0.8452)=1,34 m/s.

Důležité! Pomocí údajů z vaší pece můžete provést výpočet sami, ale pro jistotu je lepší se poradit s odborníky. Na správnosti výpočtu závisí bezpečnost vašeho domova a ekonomický provoz topných zařízení.

Švédská metoda výpočtu

Velikost komína pro kamna lze provést pomocí této metody, ale hlavním účelem švédské metody je vypočítat komíny krbů s otevřeným topeništěm.

Při této metodě výpočtu se nepoužívá velikost spalovacího prostoru a objem vzduchu v něm. Pro určení správnosti výpočtu použijte následující graf:

Důležitý je zde soulad mezi plochou spalovací komory („F“) a otvorem komína („f“). Například:

Podívejme se na další příklad výpočtu:

Co dělat, když je průřez komína čtvercový?

Válcové komíny, zejména po nástupu sendvičových trubek, jsou nejběžnějšími typy zařízení. Ale při stavbě cihelné pece musíte rozložit čtvercový nebo obdélníkový tvar.

V takových komínech se tvoří turbulence, které brání normálnímu průchodu výfukových plynů a snižují tah. Ale pro kamna na dřevo nebo krby zůstávají obdélníkové trubky nejoblíbenějším tvarem. Taková zařízení nevyžadují zvýšenou úroveň odsávání výfukových plynů.

Výpočet komína pro kamna na dřevo se čtvercovým nebo obdélníkovým průřezem se provádí s ohledem na poměr rozměrů potrubí k velikosti otvoru dmychadla na kamnech. Tento poměr je 1/1,5, kde 1 je vnitřní průřez potrubí a 1,5 jsou rozměry dmychadla nebo popelníku.

Jaká by měla být výška komínové trubky u kamen?

Výpočet tohoto parametru vám umožní vyhnout se vzniku backdraftu a dalším možným problémům. Tato otázka je upravena pravidly SNiP a dalšími dokumenty.

Proč je tento parametr potřebný?

Abychom pochopili důležitost tohoto faktoru, podívejme se blíže na několik fyzikálních zákonů a důsledky nesprávně vyrobených komínů. Při průchodu zahřátých plynů teplota klesá, ale teplý vzduch nebo plyny vždy stoupají.

Na výstupu z potrubí teplota ještě dále klesá. Výfukové plyny umístěné v potrubí se spolehlivou vrstvou tepelné izolace mají vysokou teplotu a sloupec zahřátého kouře, stoupající vzhůru, zvyšuje tah v topeništi.

Pojďme si situaci rozebrat – zmenšíme vnitřní průřez potrubí a zvýšíme výšku potrubí nad hřebenem střechy. Pokud si myslíte, že se zvětšuje objem ohřátého plynu, prodlužuje se doba ochlazování kouře a zvyšuje se tah, je toto tvrzení jen poloviční. Trakce bude výborná i s velkým přebytkem. Palivové dřevo bude rychle hořet a náklady na nákup paliva se zvýší.

Nadměrné zvýšení výšky komína může způsobit zvýšení aerodynamických turbulencí a snížení úrovně tahu. To je plné výskytu zpětného tahu a kouře unikajícího do obytných prostor.

Požadavky SNiP

Délka výfukových potrubí výfukových plynů je regulována požadavky SNiP 2.04.05. pravidla vyžadují dodržování několika základních instalačních pravidel:

Technika sebevýpočtu

Jak nezávisle vypočítat výšku kouřového kanálu, k tomu budete muset provést výpočet pomocí vzorce:

Důležité! Nezávislý výpočet bude vyžadovat nalezení velkého množství veličin a provádění složitých výpočtů. Proto doporučujeme obrátit se na profesionály.

Nemá smysl provádět zkušební výpočet – koeficienty a další hodnoty nebudou pro vaši jednotku vhodné a extrahování odmocnin bude vyžadovat stažení inženýrské kalkulačky.

Tabulka „Výška komína nad hřebenem“

Tabulka výšky komína nad střešní konstrukcí vám pomůže určit velikost potrubí bez složitých výpočtů. Nejprve analyzujeme výběr délky potrubí pro ploché střechy.

Výběr délky potrubí pro ploché střechy.	Min. výška trubky v mm
Na střeše nejsou žádné parapety ani jiné konstrukce či zařízení.	1200.
Na střeše je vybudován ochranný obrubník nebo jiné konstrukce a vzdálenost k nim je až 300 mm.	1300.
Přebytek přes ostatní ventilační kanály	500. Minimální vzdálenost k ventilační šachtě je 5000.

Pro šikmé typy střešních konstrukcí.	Min. výška trubky v mm
Komín vyúsťuje na střechu ve vzdálenosti 1500 mm od hřebene.	500.
Trubka je umístěna ve vzdálenosti 1500-3000 mm od hřebene.	Potrubí je vyvedeno na úroveň hřebene střechy.
Vzdálenost od hřebene k průchodu výfukového potrubí je přes 3000 mm.	Z dutiny hřebene si vyčleníme 100,- Horní část trubky by měla být na úrovni této linie.

Výkon

Provedením výpočtu nebo určením velikosti pomocí tabulky nejen ochráníte svůj domov před požáry, ale také výrazně ušetříte na palivu. Hlavní věcí je pečlivě a zodpovědně provést instalaci a bude zajištěno pohodlí a útulnost v domě.

Při instalaci konstrukce pro odvod kouře svépomocí je nutné přesně vypočítat parametry průřezu komína, jeho celkovou výšku a úroveň cirkulace vzduchu – tah, který podpoří proces spalování paliva a odvede toxické produkty spalování obsažené v kouři do atmosféry. Takové výpočty jsou poměrně složité, ale důležité pro zajištění efektivního a nepřerušovaného provozu topné jednotky a bezpečnosti obyvatel.
Zpět na obsah

Principy fungování komína kamen a domácích kotlů

Pro normální fungování topných zařízení, která generují teplo spalováním paliva, je nezbytný komín.

Konstrukce odvodu kouře zajišťuje přívod kyslíku, bez kterého nehoří ani plyn, ani pevné ani kapalné palivo. Kromě toho je kouř obsahující produkty spalování odváděn kouřem, což je zárukou bezpečnosti topného systému – koneckonců kouř v prostorách je pro člověka smrtelně nebezpečný. Taková výměna plynů se nazývá tah.

Kotle s vnitřním spalováním jsou vybaveny koaxiálními komíny, které vytvářejí nucený tah, odvádějí kouř jednou trubkou a nasávají čerstvý vzduch druhou. Kamna na dřevo a většina domácích kotlů fungují na přirozeném tahu, který vzniká v důsledku rozdílu teplot a tlaku v topném zařízení a na výstupu z komína.

Princip fungování komína je jednoduchý:

• plyny uvolňované při spalování paliva mají vysokou teplotu, nízkou hustotu a vysoký tlak a uvnitř topného zařízení se stísní;
• kouř je směrován tam, kde pro něj nejsou žádné překážky, to znamená, že se pohybuje ve směru, kde je tlak nižší, a snaží se zaplnit relativně volný prostor; navíc kvůli nízké hustotě mají plyny tendenci stoupat;
• pokud je komín správně navržen, pak na výstupu z potrubí má studený vzduch nízký tlak a nebrání výstupu horkého kouře;
• Protože se oblast nízkého tlaku nachází nad kotlem, kouř jde po nejpohodlnější cestě – komínem nahoru do ulice.

Zpět na obsah

K čemu jsou výpočty?

K přirozené výměně vzduchu, při které jsou produkty spalování odváděny do atmosféry, dochází pouze tehdy, pokud má konstrukce odvodu spalin správný tvar a velikost.

Pokud se v potrubí nacházejí překážky – zatáčky, rohy, úseky kouřového kanálu s nízkou propustností – může kouř jít jiným směrem, kde nic nebude bránit jeho šíření. Pokud je potrubí nízké, teplotní rozdíl nebude dostatečný k vytvoření trakce nebo se objeví zpětný tlak větru, který zabrání kouři v opuštění potrubí a prakticky ho zatlačí zpět.

Upozornění! Vady v konstrukci komína povedou buď k nedostatečnému tahu pro normální provoz topného zařízení, nebo k zpětnému tahu a produktům spalování paliva, které se dostanou do prostor, mohou způsobit otravu nebo požár.

Pokud jde však o velikost komína, nelze říci, že čím větší, tím lepší. Příliš dlouhý nebo příliš široký kouřovod zvyšuje náklady na stavbu komína. Kamna nebo kotel s takovým komínem budou v podmínkách nadměrného tahu fungovat až do bodu opotřebení a spalovat palivo rychleji, než je nutné k vytápění prostor. Teplo získané při spalování bude částečně odcházet do potrubí, což zvýší náklady na vytápění.

Doporučujeme vám přečíst: Rekonstrukce a dokončovací práce bytu: Kompletní průvodce pro začátečníky

Proto, aby topná jednotka fungovala efektivně a nerozpadala se, je důležité přesně vypočítat hlavní parametry komína, které zajistí optimální úroveň tahu.

Zpět na obsah

Jak vypočítat parametry komína

Pro konstrukci konstrukce pro odvod kouře je nutné provést výpočty:

• celková výška a výška vzhledem ke střeše,
• vnitřní průměr komína,
• generovaný tah.

Všechny tyto parametry jsou vzájemně propojeny. Geometrické rozměry komína musí být vypočítány pro jeho návrh a hodnota tahu – pro určení provozuschopnosti komína za normálních povětrnostních podmínek v dané oblasti.
Zpět na obsah

Výpočet vnitřního průměru

Hlavním regulačním požadavkem na velikost komínového potrubí je jeho soulad s výstupním potrubím topného spotřebiče.

Upozornění! U továrně vyrobených tepelných generátorů stačí zvolit potrubí se stejným průřezem jako výstupní potrubí, nebo o něco větší. Splnění této podmínky zajistí potřebnou kapacitu kouřovodu.

U kamen na dřevo nebo domácího kotle, který nemá z výroby namontovanou odbočku, je nutné vypočítat parametry vnitřního průřezu komína, při kterých bude mít komín požadovanou propustnost.

Pro výpočet průměru kulaté trubky nebo šířky a délky obdélníkové trubky je třeba zjistit plochu jejího vnitřního průřezu. Výpočet se provádí v několika fázích.

Nejprve se vypočítá objemový výkon spalin za jednotku času (Vg):

Vg=Mt*Vt*(tg+273)÷273,

• kde Mт je spotřeba paliva za jednotku času, uvedená v průvodní dokumentaci topného zařízení,
• Vт – koeficient emisí kouře použitého paliva,
• a tg je teplota spalin na vstupu do komína, obvykle uvedená v dokumentaci k topnému zařízení a rovnající se 120-150ºС.

Součinitel emisí kouře se u různých paliv liší:

Palivo	Součinitel emisí kouře, metry krychlové/kg
suché palivové dříví, rašelina	10
hnědé uhlí v briketách	12
zemní plyn	12,5
antracit, černé uhlí	17

Pro výpočet plochy průřezu (S) stačí vydělit získanou hodnotu (Vg) rychlostí odvodu kouře (v):

Doporučujeme vám přečíst: Výška větracích potrubí nad střechou: 5 faktorů ovlivňujících výpočet

S=Vг÷v.

Optimální rychlost je považována za 1-2 m/s. Při této rychlosti se saze a kondenzát nestihnou usadit na stěnách potrubí, ale teplo zůstává v místnosti a není vytahováno do ulice.

Upozornění! Pro přesné výpočty je důležité převést všechny hodnoty na jeden časový parametr. Pokud se pro výpočet používá rychlost v m/s, je nutné převést i spotřebu paliva na kg/s.

Například pokud je standardní spotřeba pro kamna na dřevo 8 kg/h, pak při přepočtu je třeba tuto hodnotu vydělit číslem 3600. Spotřeba tedy bude 0,0022 kg/s.

U kulaté trubky se průměr (D) vypočítá ze vzorce pro výpočet plochy kruhu:

D=2√S÷3,14.

U čtverce se šířka (a) vypočítá ze vzorce pro výpočet plochy čtverce:

a≥√S.

Pro obdélníkový průřez se šířka (a) a délka (b) volí tak, aby jejich součin byl větší nebo roven S:

S≥a*b.

Zpět na obsah

Určení výšky kouřovodu

Pro vytvoření dostatečného rozdílu tlaku a teploty v kotli a venku by minimální požadovaná výška komínového potrubí měla být 5 metrů. Kromě minimální hodnoty je však nutné vypočítat i výšku výstupu nad střechou.

Tyto výpočty zohledňují typ střechy, umístění komína vzhledem k hřebeni střechy a přítomnost blízkých budov nebo jiných vysokých objektů.

Vlastnosti umístění komína		výška
na ploché střeše	bez parapetů a dalších střešních prvků	0,5 m nad střechou
	s parapety a dalšími střešními prvky	1,2–1,3 m nad atikou
na šikmé střeše s vodorovnou vzdáleností mezi komínem a hřebenem	až 1,5 m	0,5 m nad hřebenem
	1,5-3 m	na úrovni hřebene
	přes 3 m	10° pod hřebenem
vzhledem k blízkým budovám, stavbám, stromům a dalším objektům		1,2–1,5 m vyšší než nejvyšší

Upozornění! Při návrhu komína je nutné zohlednit umístění upevňovacích prvků. Každé 2 m výšky se potrubí upevňuje ke stěnám a stropům, pokud komín vystupuje nad střechu o více než 1,2 m, používají se pro dodatečné upevnění nosníky.

Zpět na obsah

Výpočet tahu

Pro kontrolu funkčnosti komína, který bude postaven v souladu s výpočty výšky a vnitřního průřezu potrubí, se provede dodatečný výpočet tahu.

Tah, tj. rozdíl tlaku na vstupu a výstupu z komína (P), se vypočítá pomocí vzorce:

ΔP=hд*(ρв-ρг),

kde hд je výška komína nad topným zařízením,

B – hustota vzduchu venku,

g – hustota kouře.

Výška komína již byla vypočítána, ale bude třeba vypočítat hustotu vzduchu a spalin. V závislosti na povětrnostních podmínkách se ukazatel hustoty vzduchu mění.

Doporučujeme vám přečíst si: Zařízení horizontálního komína pro kamna

ρв=ρн*273÷tв,

kde n=1,29 kg/mXNUMX je hustota vzduchu za normálních podmínek,

a tв je teplota okolí.

To je důležité! Pro výpočet tahu bereme nejnepříznivější klimatické podmínky v regionu – teplé období. Pro výpočty používáme teplotu v Kelvinech, takže k teplotě ve stupních Celsia přičteme 273.

Hustota spalin se vypočítá pomocí podobného vzorce, založeného na průměrné teplotě spalin v potrubí (tg):

ρг=ρн*273÷tг.

Δtг=(tг+tд),

kde tg je teplota plynů na výstupu z topného zařízení, uvedená v průvodní dokumentaci,

a tд je teplota kouře na výstupu z potrubí.

Teplota spalin vypouštěných komínem do atmosféry však vyžaduje další výpočty a závisí na výkonu topného zařízení (Q) a výšce komína (hд):

tд=tг-hд*В*√1000÷Q,

kde B je součinitel prostupu tepla komínového potrubí, v závislosti na materiálu, ze kterého je komín vyroben, a na úrovni jeho tepelné izolace.

Vlastnosti komína	Součinitel prostupu tepla
neizolované kovové nebo azbestocementové potrubí	0,85
cihlová šachta s tloušťkou zdi do 0,5 m	0,17
sendvičové trubky	0,34

Pokud je po všech výpočtech úroveň tahu v rozmezí 10-20 Pa, pak navržený komín zvládne svůj úkol a zajistí nepřetržitý provoz topné jednotky. V opačném případě bude nutné zvýšit výšku komína nebo vybavit hlavu deflektorem či odsavačem kouře pro vytvoření umělého tahu.

Upozornění! Výpočet tahu vyžaduje přesnost, proto je nutné zaznamenat všechny mezivýpočty, aby bylo možné je zkontrolovat. Pro eliminaci možných chyb ve výpočtech můžete použít online kalkulačku nebo kontaktovat specialisty.

Vlastnosti výpočtů parametrů komína pro domácí kotle

Továrně vyrobená topná zařízení obvykle nevyžadují seriózní výpočty komínů – hlavní parametry jsou uvedeny v průvodní dokumentaci. Charakteristickým rysem výpočtů pro domácí kotle je jejich jednoduchost.

• Výška se určuje podle obecných pravidel, s přihlédnutím ke konkrétnímu umístění konstrukce pro odvod kouře vzhledem ke střeše domu a okolním budovám.
• Průměr vnitřní části komína se volí podle výkonu tepelné jednotky, bez ohledu na druh paliva nebo objem emitovaných plynů. Vzhledem k tomu, že tovární zařízení jsou vyráběna podle výrobních norem, všechny parametry byly již dlouho vypočítány a shromážděny v tabulce.

Maximální výkon zařízení, kW	Požadovaný průměr potrubí, mm
na 3,5	140-150
3,5-5,0	140-200
5,0-7,0	200-270
7,0-10,0	250-300