Tah je samostatný proces aerodynamického charakteru, při kterém se zplodiny hoření přesouvají z oblasti se zvýšenou úrovní tlaku do oblasti s nižší. V tomto ohledu je tah komína nejdůležitějším parametrem při výpočtu celého topného systému soukromého domu. Pokud je výpočet nesprávný, dochází ke zpětnému tahu, při kterém nejsou produkty spalování odstraněny, ale vstupují do obývacího pokoje. Na jakých faktorech závisí úroveň trakce? Jak správně vypočítat parametr? Jakými způsoby lze zvýšit trakci v případě nedostatečnosti? Číst dál.
Proces odstraňování zplodin hoření
Umístění komína a směr větru: jak zabránit turbulencím
Podle všech stavebních předpisů a předpisů musí komín v určité vzdálenosti stoupat nad střechu. To je nutné, aby vzduch na vyčnívajících částech střechy nezpůsoboval zpětný tah vlivem turbulencí.
Zpětný tah je možné vidět na vlastní oči v podobě kouře, který se valí z krbu přímo do místnosti. Ale není potřeba ani dodatečná výška komína, jinak bude tah příliš silný a nebudete čekat na teplo z takového krbu: palivové dřevo bude spáleno jako zápalka a nebude mít čas vydávat teplo.
Proto je tak důležité vypočítat výšku komína co nejpřesněji, zejména s ohledem na směr větru působícího na zem:
Pokud je potrubí umístěno příliš blízko hustých stromů nebo vysoké zdi, musí být zkonstruováno azbestocementovým nebo ocelovým potrubím.
V tomto videu také najdete cenné rady ke stavbě komína a řešení problémů s jeho výškou:
Tažná síla: jak dosáhnout dokonalého spalování paliva
Samotná tažná síla je ovlivněna několika důležitými faktory najednou:
- komínový materiál;
- výška základů nad hladinou moře;
- teplota spalin na výstupu z pece;
- tvar průřezu komína;
- hladkost nebo drsnost vnitřního povrchu;
- porušení vnitřní těsnosti komína;
- teplota a vlhkost venkovního vzduchu;
- větrání místnosti kotlem nebo kamny;
- úplnost spalování paliva;
- stupeň znečištění kotle (nebo pece) a komína;
- typ použitého hořáku (modulační nebo diskrétní).
Nejprve je potřeba určit hodnotu statického tahu komína a ten se měří v hodnotě ∆p [Pa]. Zde je vzorec pro výpočet:
h[m]=(∆p Tp Tn)/(3459 (Tp-1,1 Tn))
Tr je průměrná teplota v potrubí a Tn – venkovní teplota. Standardně se měří ve stupních Kelvina, ale můžete jej zadat ve stupních Celsia přidáním +273.
Výpočet průměrné teploty není složitý. Bývá to uvedeno v technických údajích ke kotli, ale je důležité počítat i s chlazením. To je 1 stupeň na metr cihlové trubky, 2 stupně na metr izolované ocelové trubky a 5 stupňů pro neizolovanou trubku.
Jako nejproblematičtější dobu pro trakci je přitom vhodné brát hodnotu venkovní teploty typickou pro léto:
Proveďte aerodynamický výpočet a zjistěte přesnou požadovanou výšku a průměr komína. Sama o sobě hodnota tahu znamená rozdíl v hustotě vzduchu a spalin, vynásobený výškou domu. Je to 5 metrů komína, který zajišťuje podtlak a tah pro kouř.
Co ale dělat, když výšku potrubí nelze nastavit výše a tah je z určitých důvodů stále nedostatečný? To se často stává, když se spaliny ochlazují příliš rychle, zejména v chladném období. Poté, aby se obnovila trakce, je požadovaná část potrubí jednoduše izolována.
Pamatujte také, že skutečný tah je vždy menší než statický kvůli odporu pohybu plynů uvnitř stěn potrubí. Čím užší je průtočná plocha komína a čím více ohybů, vodorovných úseků a podobně, tím horší bude tah, protože tlaková ztráta po celé délce potrubí ovlivňuje tah.
Dalším problémem s výškou komína je studený vzduch z krbu. Když tedy nefunguje, vypouští se z něj studený vzduch z ulice. K tomu dochází, když je komínová hlava pod koncem digestoře, nebo když je podkroví příliš velké a špatně izolované.
Rozměry topeniště pro vynikající spalování
Při pokládání kamen sami musíte vědět, jak správně uspořádat topeniště. Tyto znalosti mohou být také vyžadovány při výběru topeniště. Topeniště je obdélníková komora, uvnitř které hoří palivo. Vždy jsou velmi vysoké teploty, a proto je nutné použít speciální materiály. Standardní rozměry jsou 25×38 cm, výška cca 80 cm, nejčastěji se komora používá na spalování palivového dříví, rašeliny a uhlí.
Konstrukce je taková, že podtlak v topeništi kotle je rovnoměrný. Topeniště má povinnou součást – rošt, stejně jako dmychadlo. Rošt je umístěn mírně pod dvířky pro plnění paliva. Na něm bude ležet palivové dřevo, rašelina, hořlavé materiály. Pro zajištění proudění vzduchu jsou v něm vytvořeny otvory. Dmychadlo je otvor v peci pod topeništěm, který je potřebný pro zlepšení trakce. Spodní část topeniště pod roštem je popelník, kde bude shromažďován odpad. (Viz také: Jak zvýšit tah komína)
Existují tři jemnosti, které určují velikost pece:
Viz také: Vlnité komínové trubky: přehled různých materiálů, jejich výhody a nevýhody
- Vytvoření maximální teploty. Čím vyšší je teplota v peci, tím produktivnější bude spalování. Teplota je velmi závislá na velikosti. Široké topeniště je špatné, protože produkty spalování ve formě sazí rychle stoupají a usazují se na stěnách potrubí, zhoršují trakci a také nebudou mít čas se zahřát. Účinnost se počítá pro pece i kotle. Moderní konstrukce umožňují dosáhnout 90 % u topenišť na dřevo. Chcete-li reprodukovat takové podmínky, musíte vytvořit šířku topeniště asi 25 cm a délka je potřebná pro poleno. Obvykle se hloubka pohybuje od 50 do 63 cm.
- Použití žáruvzdorných cihel pro vnitřek topeniště. Z tohoto materiálu lze snadno vytvořit strukturu libovolných rozměrů a materiál dobře odolává i vysokým teplotám.
- Výška ohniště. Měl by být co nejvyšší plamen. Plamen dřeva je obvykle vyšší než plamen uhlí. Pokud se sporák používá jako sporák, pak výška pece nepřesahuje 40 cm a pro vytápění místnosti je lepší zvolit 70 cm.
Provedení komína v závislosti na konfiguraci vytápění
Jděte dál. Jaké komíny se dnes instalují nejčastěji? Jedná se o cihlové, keramické a izolované a neizolované ocelové.
A nejprve se při navrhování komína vypočítávají jeho ukazatele minimální propustnosti. Pokud se zde udělají chyby, spaliny se hromadí uvnitř potrubí a způsobují mnoho problémů.
Celkové uspořádání komína vypadá takto:
Pokud je teplota spalin nízká, jako u moderních nízkoteplotních kotlů, pak se v horní části komína instalují tzv. elektrické odsavače kouře.
Jsou to malé ventilátory s lopatkami. Takové zařízení násilně odstraňuje produkty spalování z potrubí, čímž se zvyšuje tažná síla. A pak tažná síla již neovlivňuje přímo výšku komína, protože je dosaženo jiným způsobem, a ne „chytáním větru“.
Pokud není žádné další zařízení, musíte stále chytit vítr. A v tomto případě je třeba vycházet z dostupného výkonu kotle, kamen nebo krbu, který najdete v technické dokumentaci. Vyjadřuje se v množství paliva, které se spálí za jednu hodinu práce.
Pokud je známo množství objemu paliva, pak se objem plynů vypočítá pomocí následujícího vzorce:
Vg = B∙V∙(1+t/273)/3600
Výsledek bude v m3/s. Jedná se o rychlost pohybu plynů v potrubí. Průřez potrubí vypočítáme pomocí následujícího vzorce:
F = π∙d²/4
A výsledná hodnota je stanovena v m2. Toto je plocha průřezu komína a průměr se vypočítá podle vzorce:
dт = √4∙B∙V∙(1+t/273)/π∙ω∙3600
Zbývající charakteristiky jsou u většiny ohřívačů téměř stejné. Rychlost výstupu plynů v komíně tedy obvykle není menší než 2 metry za sekundu a teplota plynů na vstupu do potrubí je od 150 do 200 stupňů.
Také standardní tlak plynů na 1 metr není menší než 0,4 mm H2O nebo 4 Pa:
Proto podle SNiP musí být výška komína od roštu alespoň 5 metrů.
Rotační vrata pro pec ve vaně
Docela závažná pro nastavení tažné síly je konstrukce brány, která vypadá jako speciální horizontální deska, jejíž změnou polohy se zvětšuje nebo zmenšuje světlost komína. Tato deska má speciální otvor, díky kterému není možné absolutně hermeticky uzavřít lumen komínového kanálu. To je nezbytné pro požární bezpečnost.
Poměrně často se taková horizontální klapka instaluje do zděných pecí, ale u ocelových komínů to není neobvyklé. Rotační brána je deska připevněná k ose. Při otáčení je nastavitelná. Z mínusů tohoto typu tlumiče lze nazvat vyhoření při svařování a podobný jev se v poslední době projevuje stále častěji.
Oba modely mají určité rozdíly: pomocí horizontální klapky lze přímo nastavit světlost samotného komínového kanálu, v případě škrticí klapky lze kanál pouze otevřít nebo zavřít. V extrémních případech můžete tlumič zafixovat řetězem.
Aby nedošlo k chybě při výběru klapky pro komínový kanál, musíte se rozhodnout, jaký typ pece to bude, a kromě toho vzít v úvahu některé další nuance. Klapka je instalována na všech typech pecí s výjimkou některých nových modelů, kde je proces spalování regulován řízením proudění přiváděného vzduchu a k plnění tohoto úkolu je použit deflektor.
Plynová kamna musí být vybavena rotační klapkou, díky které je absolutně eliminováno riziko úplného uzavření komína, což zabraňuje náhodnému úniku plamene přes popelník. V případě, že se klapka stále používá, je nutné sledovat přítomnost mezery alespoň 30-40% průřezové plochy komínového kanálu.
U vanových kamen s přerušovaným chodem není nutné instalovat rotační klapky, protože uzavřená klapka vždy umožní průchod páry během dodávky. Existuje však názor, že v případě, že je rotační klapka otevřená, je v budoucnu komínový kanál umístěný pod úrovní klapky poměrně obtížně čistitelný.
Obvykle se spolu s komínem prodává i klapka, která je nepostradatelnou součástí designu. Ale tento prvek se také prodává samostatně ve všech specializovaných prodejnách. Hlavní je znát jeho správné rozměry.
Závislost výšky komína na ostatních prvcích střechy
Velmi důležité je také to, jak blízko je samotný komín k hřebeni střechy, parapetu nebo jeho dalším prvkům:
Pokud jde o výšku komínů nad střechou, existují taková pravidla:
- Ne méně než 1,2 metru nad plochou střechou.
- Ne méně než 50 cm nad hřebenem střechy, pokud je potrubí umístěno do 1,5 metru od hřebene.
- Ne nižší než úroveň hřebene, pokud je potrubí umístěno 1,5 až 3 m od hřebene.
- Ne pod čarou, kterou lze kreslit od hřebene dolů k horizontu pod úhlem 10 stupňů, pokud je potrubí umístěno více než 3 metry od hřebene.
V tomto případě musí být kouřový kanál umístěn v určité vzdálenosti od ostatních prvků konstrukce, alespoň:
- 150 mm pro potrubí s izolací;
- 500 mm pro potrubí bez izolace.
Minimální povolená výška trubky je 50 cm.Jedná se ale o příliš nízké trubky, které je povoleno umístit pouze na ploché střechy bez jakýchkoliv výstupků. Pokud je střecha se složitější konfigurací, budete muset pohrát a vzít v úvahu všechny vyčnívající části.
Pokud jsou tedy všechny tyto části ve vzdálenosti 1,5 metru od samotného potrubí, pak stačí, aby potrubí bylo jednoduše vyšší než všechny tyto prvky. Pokud jsou blíže než 1,5 metru, musí komín přesahovat jejich výšku alespoň o 59 cm:
Umístění výstupu komína z domu
Existují také pravidla pro instalaci komína přes střechu a stěnu. Zde je příklad instalace potrubí přímo přes střechu:
U jednopodlažního nebo dvoupatrového domu není obtížné udržet výšku komína 5 metrů od ohniště k hornímu řezu potrubí. Problémy však nastávají, pokud byl krb instalován v horním podkroví – výška stropu a podkroví je zde nedostatečná.
Trochu jinak je instalace komína přes stěnu domu nebo vany:
Pamatujte, že kamna by měla být připojena ke komínům pomocí komínových trubek delších než 0,4 m.
Environmentální problémy průmyslových budov
Jedním slovem, průchodnost komína musí zajistit nerušený průchod kouře a jeho uvolňování do atmosféry. Navíc je zde důležitý i ekologický moment, totiž zda jsou produkty spalování paliva rozptýleny v atmosféře správně.
Při výstavbě obchodních a továrních podniků se tedy berou v úvahu určité hygienické normy. A jsou závislé na povětrnostních podmínkách dané oblasti, typické rychlosti proudění vzduchových hmot, reliéfu krajiny a mnoha dalších faktorech.
Jakou hodnotu jste tedy dostali a je to přesně 5 metrů?
Měření vakua
V kotelnách jsou havarijní situace vysoce nežádoucí, protože na nich hodně závisí, může dojít ke ztrátám mezi pracovníky údržby. Ale i v malém domě by měla kamna nebo kotel správně fungovat. Mnoho senzorů neustále monitoruje provoz zařízení. V peci je vakuové čidlo. Existuje několik různých provedení snímače, hlavní je, že funguje správně.
Senzor dokáže změřit rozlišení, případně reagovat při překročení určité hodnoty. V podnicích je signál ze snímače přenášen do oznamovacího zařízení: světlo, zvuk, elektromagnetické. A zaměstnanci nebo automatizace přijímají opatření ke stabilizaci situace. Například může být snížen průtok vzduchu nebo paliva. Přijatá opatření závisí na konstrukci konkrétního kotle nebo pece.
Vlastní výpočet výšky komína se vzorci a příklady
Kamna nebo krb se z nějakého důvodu nazývají „srdcem domu“. Ale zkrocení ohně uvnitř obytného domu zahrnuje řadu akcí a dlouhý soubor pravidel. Jakékoliv chyby v návrhu komína jsou totiž příliš drahé, počínaje udušením kouře v interiéru a konče požárem. A nejčastěji to vše začíná porušením trakce a zničením stěn komína a poté se zapálí sousední stavební konstrukce.
Dnes se výpočty výšky komína často provádějí pomocí speciálních programů, i když zkušení specialisté musí získané hodnoty zkontrolovat ručně pomocí vzorců, se kterými má smysl se pro klid duše seznámit.
Nejsou těžké, k jejich pochopení stačí mít školní znalosti geometrie a schopnost dosazovat hodnoty na správném místě. A my se vám zase pokusíme vysvětlit, proč je každý ukazatel pro určení výšky komína tak důležitý a jak přesně na něj působí.
Obsah
Umístění komína a směr větru: jak zabránit turbulencím
Podle všech stavebních předpisů a předpisů musí komín v určité vzdálenosti stoupat nad střechu. To je nutné, aby vzduch na vyčnívajících částech střechy nezpůsoboval zpětný tah vlivem turbulencí.
Zpětný tah je možné vidět na vlastní oči v podobě kouře, který se valí z krbu přímo do místnosti. Ale není potřeba ani dodatečná výška komína, jinak bude tah příliš silný a nebudete čekat na teplo z takového krbu: palivové dřevo bude spáleno jako zápalka a nebude mít čas vydávat teplo.
Proto je tak důležité vypočítat výšku komína co nejpřesněji, zejména s ohledem na směr větru působícího na zem:
Pokud je potrubí umístěno příliš blízko hustých stromů nebo vysoké zdi, musí být zkonstruováno azbestocementovým nebo ocelovým potrubím.
V tomto videu také najdete cenné rady ke stavbě komína a řešení problémů s jeho výškou:
Tažná síla: jak dosáhnout dokonalého spalování paliva
Samotná tažná síla je ovlivněna několika důležitými faktory najednou:
- komínový materiál;
- výška základů nad hladinou moře;
- teplota spalin na výstupu z pece;
- tvar průřezu komína;
- hladkost nebo drsnost vnitřního povrchu;
- porušení vnitřní těsnosti komína;
- teplota a vlhkost venkovního vzduchu;
- větrání místnosti kotlem nebo kamny;
- úplnost spalování paliva;
- stupeň znečištění kotle (nebo pece) a komína;
- typ použitého hořáku (modulační nebo diskrétní).
Nejprve je potřeba určit hodnotu statického tahu komína a ten se měří v hodnotě ∆p [Pa]. Zde je vzorec pro výpočet:
Tr je průměrná teplota v potrubí a Tn – venkovní teplota. Standardně se měří ve stupních Kelvina, ale můžete jej zadat ve stupních Celsia přidáním +273.
Výpočet průměrné teploty není složitý. Bývá to uvedeno v technických údajích ke kotli, ale je důležité počítat i s chlazením. To je 1 stupeň na metr cihlové trubky, 2 stupně na metr izolované ocelové trubky a 5 stupňů pro neizolovanou trubku.
Jako nejproblematičtější dobu pro trakci je přitom vhodné brát hodnotu venkovní teploty typickou pro léto:
Proveďte aerodynamický výpočet a zjistěte přesnou požadovanou výšku a průměr komína. Sama o sobě hodnota tahu znamená rozdíl v hustotě vzduchu a spalin, vynásobený výškou domu. Je to 5 metrů komína, který zajišťuje podtlak a tah pro kouř.
Co ale dělat, když výšku potrubí nelze nastavit výše a tah je z určitých důvodů stále nedostatečný? To se často stává, když se spaliny ochlazují příliš rychle, zejména v chladném období. Poté, aby se obnovila trakce, je požadovaná část potrubí jednoduše izolována.
Pamatujte také, že skutečný tah je vždy menší než statický kvůli odporu pohybu plynů uvnitř stěn potrubí. Čím užší je průtočná plocha komína a čím více ohybů, vodorovných úseků a podobně, tím horší bude tah, protože tlaková ztráta po celé délce potrubí ovlivňuje tah.
Dalším problémem s výškou komína je studený vzduch z krbu. Když tedy nefunguje, vypouští se z něj studený vzduch z ulice. K tomu dochází, když je komínová hlava pod koncem digestoře, nebo když je podkroví příliš velké a špatně izolované.
Provedení komína v závislosti na konfiguraci vytápění
Jděte dál. Jaké komíny se dnes instalují nejčastěji? Jedná se o cihlové, keramické a izolované a neizolované ocelové.
A nejprve se při navrhování komína vypočítávají jeho ukazatele minimální propustnosti. Pokud se zde udělají chyby, spaliny se hromadí uvnitř potrubí a způsobují mnoho problémů.
Celkové uspořádání komína vypadá takto:
Pokud je teplota spalin nízká, jako u moderních nízkoteplotních kotlů, pak se v horní části komína instalují tzv. elektrické odsavače kouře.
Jsou to malé ventilátory s lopatkami. Takové zařízení násilně odstraňuje produkty spalování z potrubí, čímž se zvyšuje tažná síla. A pak tažná síla již neovlivňuje přímo výšku komína, protože je dosaženo jiným způsobem, a ne „chytáním větru“.
Pokud není žádné další zařízení, musíte stále chytit vítr. A v tomto případě je třeba vycházet z dostupného výkonu kotle, kamen nebo krbu, který najdete v technické dokumentaci. Vyjadřuje se v množství paliva, které se spálí za jednu hodinu práce.
Pokud je známo množství objemu paliva, pak se objem plynů vypočítá pomocí následujícího vzorce:
Vg = B∙V∙(1+t/273)/3600
Výsledek bude v m 3 / s. Jedná se o rychlost pohybu plynů v potrubí. Průřez potrubí vypočítáme pomocí následujícího vzorce:
A výsledná hodnota se určí vm 2. Toto je plocha průřezu komína a průměr se vypočítá podle vzorce:
dт = √4∙B∙V∙(1+t/273)/π∙ω∙3600
Zbývající charakteristiky jsou u většiny ohřívačů téměř stejné. Rychlost výstupu plynů v komíně tedy obvykle není menší než 2 metry za sekundu a teplota plynů na vstupu do potrubí je od 150 do 200 stupňů.
Také standardní tlak plynů na 1 metr není menší než 0,4 mm N2O nebo 4 Pa:
Proto podle SNiP musí být výška komína od roštu alespoň 5 metrů.
Hořlavost střechy: Když jiskra vede k potížím
Důležitý je i samotný střešní materiál, konkrétně jeho hořlavost. Takže s ohnivzdorným povlakem by měla být výška potrubí zvýšena o 1-1,5 metru, aby jiskry nedosáhly střechy:
Závislost výšky komína na ostatních prvcích střechy
Velmi důležité je také to, jak blízko je samotný komín k hřebeni střechy, parapetu nebo jeho dalším prvkům:
Pokud jde o výšku komínů nad střechou, existují taková pravidla:
- Ne méně než 1,2 metru nad plochou střechou.
- Ne méně než 50 cm nad hřebenem střechy, pokud je potrubí umístěno do 1,5 metru od hřebene.
- Ne nižší než úroveň hřebene, pokud je potrubí umístěno 1,5 až 3 m od hřebene.
- Ne pod čarou, kterou lze kreslit od hřebene dolů k horizontu pod úhlem 10 stupňů, pokud je potrubí umístěno více než 3 metry od hřebene.
V tomto případě musí být kouřový kanál umístěn v určité vzdálenosti od ostatních prvků konstrukce, alespoň:
- 150 mm pro potrubí s izolací;
- 500 mm pro potrubí bez izolace.
Minimální povolená výška trubky je 50 cm.Jedná se ale o příliš nízké trubky, které je povoleno umístit pouze na ploché střechy bez jakýchkoliv výstupků. Pokud je střecha se složitější konfigurací, budete muset pohrát a vzít v úvahu všechny vyčnívající části.
Pokud jsou tedy všechny tyto části ve vzdálenosti 1,5 metru od samotného potrubí, pak stačí, aby potrubí bylo jednoduše vyšší než všechny tyto prvky. Pokud jsou blíže než 1,5 metru, musí komín přesahovat jejich výšku alespoň o 59 cm:
Umístění výstupu komína z domu
Existují také pravidla pro instalaci komína přes střechu a stěnu. Zde je příklad instalace potrubí přímo přes střechu:
U jednopodlažního nebo dvoupatrového domu není obtížné udržet výšku komína 5 metrů od ohniště k hornímu řezu potrubí. Problémy však nastávají, pokud byl krb instalován v horním podkroví – výška stropu a podkroví je zde nedostatečná.
Trochu jinak je instalace komína přes stěnu domu nebo vany:
Pamatujte, že kamna by měla být připojena ke komínům pomocí komínových trubek delších než 0,4 m.
Environmentální problémy průmyslových budov
Jedním slovem, průchodnost komína musí zajistit nerušený průchod kouře a jeho uvolňování do atmosféry. Navíc je zde důležitý i ekologický moment, totiž zda jsou produkty spalování paliva rozptýleny v atmosféře správně.
Při výstavbě obchodních a továrních podniků se tedy berou v úvahu určité hygienické normy. A jsou závislé na povětrnostních podmínkách dané oblasti, typické rychlosti proudění vzduchových hmot, reliéfu krajiny a mnoha dalších faktorech.
