Tubes de four - des solutions modernes aux défis modernes


Nettoyer la cheminée du sauna

La salle de bain ou de sauna doit être chauffée pendant une courte période. Le poêle est acheté compact et sa fonction principale est de chauffer les pierres qui s'y trouvent en peu de temps. Ils serviront en quelque sorte d'accumulateurs de chaleur.
Les fumées ont une température très élevée, environ 800 ° C. De plus, dans le sauna et le bain de vapeur, il est particulièrement important qu'il y ait une bonne traction. Sinon, une petite quantité de monoxyde de carbone dans une petite pièce peut devenir mortelle. Les poêles et les tuyaux pour un bain doivent être clôturés afin d'éviter les blessures dans le hammam.

Schéma d'installation de la cheminée de bain

Schéma d'installation de la cheminée de bain

  1. Le tuyau du poêle dans la baignoire et le poêle lui-même n'ont pas besoin d'une fondation massive. Mieux vaut bien l'isoler des structures en bois.
  2. Fabriquer le premier élément de cheminée du poêle de sauna en métal épais sans appliquer d'isolation thermique supplémentaire. Après cela, il est possible d'installer une cheminée sandwich.
  3. N'oubliez pas que la distance entre le tuyau et les éléments non protégés de la structure du sauna contre le feu doit être d'au moins 350 mm.
  4. Couvrez de vos propres mains tous les espaces dans le mur, le plafond ou le toit avec une tôle galvanisée avec un support en amiante.
  5. Assurez-vous d'installer la feuille d'amiante dans un endroit où le tube du poêle dans le bain de gaz chaud peut entrer en contact avec le mur et le plafond.

Pour nettoyer le tuyau de bain de la suie, de nombreuses méthodes sont utilisées, en utilisant des brosses spéciales et des produits chimiques agressifs. Et si une cheminée ajustable est installée?

La seule option:

  1. Versez quelques litres d'eau chaude directement dans le tuyau.
  2. Ensuite, chauffez le poêle pendant une longue période pour que le tuyau ne rouille pas.

Vous verrez comment, après l'allumage, la suie épaissie et durcie sortira de la cheminée en un nuage épais. Mais il n'y aura ni odeurs ni résidus, ils seront détruits par la température élevée.

Poêle et cheminée dans le bain
Poêle et cheminée dans le bain

Problème de tirage de cheminée

Si la cheminée est conçue de manière à ce que le tirage ne soit pas trop élevé, elle surchauffera, la cheminée doit faire un tour ou un demi-tour, à la manière d'un poêle russe avant de sortir du four, afin que les produits de combustion ne volez directement dans la cheminée, mais restez dans le poêle. Si nécessaire, si le tirage requis n'a pas été fourni et que le tirage est trop faible, et qu'il n'y a aucun moyen de l'augmenter, afin d'éviter la formation de fumée, il est nécessaire de ventiler artificiellement la cheminée à l'aide d'une hotte aspirante. Autrement dit, il est impossible de ne pas surchauffer la fumée ou la postcombustion du combustible dans la cheminée.

Isolation des tuyaux dans un sauna

Aujourd'hui, le meilleur matériau pour isoler les tuyaux de bain est l'insolvabilité. Il n'émet aucune substance nocive due aux températures élevées.

Il est également utilisé pour protéger:

  • pipelines;
  • réseau de chauffage;
  • conduits d'air.

Si vous faites tout à fond, vous devez créer un "sandwich" à partir du tuyau:

  • la première couche est un tube en acier inoxydable du poêle de sauna;
  • la deuxième couche est en basalte;
  • la troisième couche est le contour extérieur.

Une telle cheminée chauffera beaucoup moins que la traditionnelle. Cela évitera une éventuelle condensation.

Comment isoler correctement un tuyau dans un sauna
Comment isoler correctement un tuyau dans un sauna

Plus de détails

  1. Le fait est que l'isolation à base de basalte:
    • résiste à des températures élevées;
    • ne s'enflamme pas sous un chauffage intense;

  2. n'émet pas d'odeurs désagréables.
  3. Par conséquent, de telles cheminées sont dites «chaudes», car la couche isolante ne permet pas aux tuyaux métalliques de se refroidir rapidement de l'air extérieur. En conséquence, toute vapeur d'eau nécessairement présente dans la fumée ne se refroidira pas et n'apparaîtra pas sous forme de condensation avec la suie sur leurs parois internes.Pour cette raison, les gaz de combustion s'échappent facilement vers l'extérieur sans subir de résistance.

  4. Le tuyau extérieur, en raison de la couche intérieure d'isolation, reste froid, ne chauffant pratiquement pas, assurant une sécurité incendie complète du sauna.
  5. Une telle cheminée améliore le fonctionnement du four, qui chauffe rapidement et se met immédiatement en marche.
  6. La traction est améliorée en raison de l'absence de divers obstacles, vortex, que présentent les tuyaux en brique.

Isolation des tuyaux de bain
Isolation des tuyaux de bain

Facultatif: enveloppez le tuyau d'une couche d'amiante flexible là où il entre en contact avec les éléments combustibles. Protégez la cheminée d'en haut avec un "champignon" de l'humidité.

Que rechercher lors du choix d'une cheminée

La température maximale des produits de combustion traversant le système d'échappement est de 150 à 160 ° C. Cette caractéristique est pertinente pour la plupart des cheminées.

La plupart des nuances d'acier peuvent facilement résister à la température, mais toutes ne toléreront pas les effets des acides sulfuriques formés lors de la combustion du gaz. Les composés chimiques corrodent les murs des cheminées en brique, en métal, en amiante-ciment. Il est recommandé de privilégier les produits issus de grades résistants aux acides.

La deuxième nuance que vous devez connaître est la formation d'un point de rosée à l'intérieur de la cheminée. Lorsque l'air passe à travers les tuyaux, avec le temps, de la condensation se forme sur leur surface intérieure. À cause de cela, cela devient difficile ou arrête le processus d'élimination des gaz de combustion.

En règle générale, ce problème est observé dans les cheminées en briques dont les parois intérieures sont rugueuses. Il n'y a presque pas de condensation sur les cheminées en acier inoxydable. Il est également rare - sur la céramique et l'amiante-ciment. Cependant, nous rappelons que ces derniers forment des substances nocives lors de la combustion, nous ne les examinerons donc pas davantage.

La conception optimale de la cheminée est «sandwich». La présence d'isolant entre les tuyaux uniformise les températures extérieures et intérieures. Cela entraîne moins de condensation.

Avant de calculer la cheminée de la chaudière, vous devez encore décider du type de système de chauffage lui-même. Jetons un coup d'œil à l'exemple des appareils à essence.

Options de sortie de cheminée de chaudière à gaz
Options externes et internes pour la sortie de la cheminée d'une chaudière à gaz.

Erreurs typiques des débutants et des autodidactes

En premier lieu parmi les oublis - la mauvaise hauteur de la cheminée. Une option trop élevée crée un tirage excessif, ce qui augmente la probabilité de basculer et de ramener la fumée dans la chambre de combustion et la pièce avec le poêle. 5-6 mètres sont considérés comme optimaux, mais beaucoup dépend ici de la taille de la chambre de combustion et de la configuration de la cheminée.

Circulation d'air
Un flux d'air constant dans la chambre de combustion est une garantie obligatoire d'un bon tirage dans la cheminée, c'est pourquoi il est si important d'équiper une ventilation de haute qualité dans une pièce avec une cheminée ou un poêle.

Le surrefroidissement de la cheminée et son échauffement excessif à la suite d'une combustion intensive du combustible dans le four ne doivent pas être autorisés. Tout doit être modéré, sinon le tuyau risque de se fissurer. Pour vous faciliter l'identification de ces fissures, la section de cheminée du grenier doit être blanchie à la chaux. Toutes les traînées de suie seront visibles sur un fond blanc.

Souvent, lors de l'installation d'une cheminée en acier, les débutants oublient de fournir un drainage des condensats. Pour ce faire, vous devez effectuer une collecte spéciale et insérer des trappes à inspecter dans le tuyau. Des erreurs sont également commises dans le choix de la nuance d'acier.

Cheminée sandwich en céramique

Avec la combustion habituelle du bois, du gaz ou du charbon dans une cheminée ou une chaudière de chauffage, la cheminée chauffe jusqu'à 500-600 ° C. Cependant, la température des fumées, bien que pour une courte durée, peut monter jusqu'à 1000 ° C. Dans le même temps, après quelques mètres de la chambre de combustion, ils refroidissent à 200-300 degrés et ne constituent pas une menace pour la cheminée.

Mais sa section de compteur initiale de la chaudière parvient à chauffer beaucoup. L'acier doit être résistant à la chaleur et capable de supporter ces charges. Et l'isolation du tuyau en acier doit être effectuée à seulement quelques mètres de la chambre de combustion afin d'éviter la surchauffe de ce segment de la cheminée.

Bouclier de protection
Pour augmenter la sécurité incendie, les passages à travers les plafonds et les murs sont réalisés à travers des inserts spéciaux non combustibles, le contact direct des tuyaux chauds et des matériaux de construction inflammables est inacceptable

Lors de la pose de briques par un maître inexpérimenté, le déplacement vertical de leurs rangées les unes par rapport aux autres est souvent autorisé. Lors de la construction de murs, cela est autorisé, mais dans le cas d'une cheminée, c'est absolument inacceptable. Cela réduit considérablement l'efficacité du conduit de cheminée, car des tourbillons d'écoulement et des dépôts de suie sur les murs commencent à s'y former, ce qui nécessitera un nettoyage au fil du temps. Et comment le faire correctement, vous pouvez lire dans ce matériel.

La fondation sous la cheminée en brique doit être extrêmement fiable, sinon le tuyau peut conduire sur le côté avec sa destruction partielle ou complète. Et si le désenfumage est effectué pour une chaudière à gaz, il est préférable d'exclure une brique. Il est rapidement dégradé par l'environnement alcalin généré par la combustion du gaz naturel.

Pourquoi les cheminées de chauffage des poêles sont-elles blanchies à la chaux?

Les poêles sont toujours l'une des principales sources de chaleur dans les immeubles d'appartements privés et résidentiels. Malheureusement, les poêles de nos maisons ne répondent pas toujours aux exigences de sécurité incendie et provoquent de nombreux incendies.

Pour protéger votre maison, votre appartement ou votre vie, vous devez suivre les règles élémentaires de sécurité incendie.

Principes de base d'un fonctionnement sûr des poêles dans les maisons.

Si des fissures apparaissent dans le poêle, au fil du temps, elles deviennent plus grosses, pendant le chauffage, des étincelles commencent à les traverser, puis les langues de flamme. Et si des fissures apparaissent aux endroits où des cloisons ou des plafonds en bois jouxtent le poêle, cela entraînera inévitablement un incendie. Les fissures qui apparaissent doivent être essuyées immédiatement.

Pour éviter que le sol ne s'enflamme à cause de la chute accidentelle des charbons du poêle, une feuille de métal de 70x50 cm est clouée devant le trou du four de chaque poêle. Après avoir fondu le poêle, le bois de chauffage restant et les débris sont retirés de cette feuille.

La feuille de pré-four - une plaque de métal placée sous la chambre de combustion - doit mesurer au moins 50 sur 70 centimètres.

Attention particulière: les meubles, rideaux et autres objets inflammables doivent être placés à au moins un demi-mètre de la chambre de combustion. La plupart des incendies sont causés par la violation de cette règle évidente.

Les surfaces extérieures des cheminées et canaux en brique et en béton qui traversent le toit doivent être retirées des structures combustibles ou incombustibles (chevrons, lattes, etc.) à une distance d'au moins 130 mm.

Les conduits de fumée dans les bâtiments dont les toits sont constitués de matériaux combustibles devraient être équipés de pare-étincelles (filets métalliques) avec des trous ne dépassant pas 5 x 5 mm.

Les éléments structurels qui protègent contre le feu sont la découpe du plafond, la plaque de pré-four et la tête. La découpe est, pour ainsi dire, encastrée dans le plafond autour de la cheminée, c'est un carré fait de matériaux incombustibles - métal, tuiles, briques, argile et laine minérale. Il est nécessaire que les planchers de bois ne partent pas de la chaleur du poêle. Les dimensions des déblais des fours et des canaux de fumée, en tenant compte de l'épaisseur de la paroi du four, doivent être prises égales à 500 mm jusqu'aux structures des bâtiments en matériaux combustibles et 380 mm - jusqu'aux structures protégées de l'inflammation .

Le capuchon est un «capuchon» au-dessus du tuyau, qui est conçu pour éteindre les étincelles qui s'échappent, protéger le poêle de la pluie et améliorer la traction. Il faut s'assurer qu'il n'y a pas de gros dépôts de suie dessus. Cependant, il en va de même pour la cheminée: si une épaisse couche de suie huileuse s'est formée à l'intérieur, cela peut provoquer un incendie, surtout si la cheminée est fissurée et qu'il n'y a pas d'éléments de protection. De plus, la suie contient de l'air. En raison de son effet isolant, le four ne chauffe pas autant qu'il le pourrait et nécessite beaucoup plus de combustible.La cheminée doit être nettoyée au moins une fois tous les trois mois. La suie se forme plus intensément si les parois de la cheminée ne sont pas lisses de l'intérieur et si le combustible est de mauvaise qualité - par exemple, du polyéthylène et d'autres déchets pénètrent parfois dans le poêle. Le combustible le plus sûr et le plus efficace est le bois de chauffage de bouleau qui a été sous un couvert pendant au moins un an. Pour éviter l'accumulation de suie, le poêle doit être périodiquement chauffé avec des bûches de tremble - cet arbre produit de longues langues de flamme qui brûlent les substances non brûlées qui composent la suie. Les fissures apparaissant sur la cheminée en raison des changements de température doivent être effacées en temps opportun. Il est recommandé de blanchir régulièrement le poêle à la chaux - sur un fond blanc, vous pouvez immédiatement voir où une fissure dangereuse laisse passer la fumée. Les propriétaires doivent surveiller l'état de la grille - la grille au bas de la chambre de combustion à travers laquelle l'air entre et les cendres sont éliminées. Son épuisement est également dangereux pour le feu. L'essence et les autres liquides inflammables ne doivent pas être utilisés pour allumer le poêle et le bois ne doit pas être trop long et dépasser de la chambre de combustion.

Production

Ne négligez pas les tuyaux pour poêles de sauna. En effet, ils permettent de créer la température requise dans le hammam et d'évacuer les gaz brûlés à l'extérieur. Leur qualité et leur installation correcte vous permettent de réguler le climat dans le hammam, d'économiser du bois de chauffage et d'offrir des conditions confortables dans le sauna et le bain de vapeur.

Boîtier de protection pour conduits de fumée et de ventilation

Chacun des matériaux est intéressant à sa manière et peut être utilisé. Mais rappelez-vous que vous devez vous assurer de protéger les éléments chauffés au rouge des éléments inflammables, qui sont abondants dans les hammams en bois. Dans la vidéo présentée dans cet article, vous trouverez des informations complémentaires sur ce sujet.

Des tuyaux de cheminée fiables peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux de construction. Le choix des options est assez vaste. Le moyen le plus simple est de fabriquer une cheminée en acier et moins chère en brique.

Mais si vous avez besoin du système le plus durable et le plus sûr pour éliminer les fumées de poêle, la céramique est le leader incontesté. C'est cher, mais cela durera des décennies. L'essentiel lors de l'installation de toutes les options est de respecter les règles de construction et de sécurité incendie.

Les principes de la cheminée du poêle et des chaudières ménagères

Pour le fonctionnement normal des appareils de chauffage qui génèrent de la chaleur lors de la combustion du combustible, une cheminée est nécessaire.

La conception des fumées fournit une alimentation en oxygène, sans laquelle ni le gaz ni le combustible solide ou liquide ne peuvent brûler. De plus, la fumée contenant des produits de combustion est évacuée par la cheminée, ce qui est une garantie de la sécurité du système de chauffage - après tout, la fumée dans les locaux est mortelle pour l'homme. Cet échange gazeux est appelé poussée.

Les chaudières à combustion interne sont équipées de cheminées coaxiales, qui créent un tirage forcé, éliminant la fumée par un tuyau et aspirant de l'air frais par un autre. Les poêles à bois et la plupart des chaudières domestiques fonctionnent au tirage naturel, qui se forme en raison de la différence de température et de pression dans l'appareil de chauffage et à la sortie de la cheminée.

Le principe de la cheminée est simple:

  • les gaz libérés lors de la combustion du carburant ont une température élevée, une faible densité et une pression élevée, et ils deviennent à l'étroit à l'intérieur du réchauffeur;
  • la fumée est dirigée là où il n'y a pas d'obstacles, c'est-à-dire qu'elle se déplace dans la direction où la pression est inférieure, en essayant de remplir un espace relativement libre.De plus, en raison de la faible densité, les gaz tendent vers le haut;
  • si la cheminée est correctement agencée, alors à la sortie de la cheminée, l'air froid a une basse pression et ne constitue pas un obstacle à la sortie de la fumée chaude;
  • puisque la zone de basse pression est située au-dessus de la chaudière, la fumée emprunte le chemin le plus pratique - de la cheminée à la rue.

Avec brûleurs ouverts.
Chaudières assez volumineuses, de taille comparable à une cheminée et installées au sol. Le dispositif de commande consomme de l'oxygène de la pièce. Pour un fonctionnement stable, un échange d'air constant de haute qualité est nécessaire.S'il n'y a pas assez d'air dans la pièce, du dioxyde de carbone s'échappe de la chaudière à l'intérieur de la maison, qui est libéré pendant le processus de combustion.

Pour les chaudières à brûleur ouvert, il est recommandé d'utiliser un conduit vertical. Un tel système est amené à angle droit par rapport à la section de toit, sous laquelle se trouve la chaufferie.

Avec brûleurs fermés.

Ces appareils sont installés sur des chaudières compactes de faible puissance (jusqu'à 40 kW). La combustion du carburant a lieu dans une chambre étanche. Pour une telle chaudière, une cheminée de type coaxial est optimale. La cheminée est montée dans un plan horizontal.

Il est maintenant temps d'étudier les exigences des GOST et SNiP concernant les équipements de chauffage. Avec eux, l'algorithme de calcul des cheminées pour les chaudières à combustible solide, ainsi que pour les chaudières à gaz, deviendra un peu plus compréhensible.

Lors de l'installation de systèmes de cheminée, une douzaine de formules sont utilisées, qui prennent en compte:

  • processus physiques de combustion du carburant (mouvement du dioxyde de carbone, température à l'extérieur et à l'intérieur du tuyau);
  • les caractéristiques géométriques de la maison et de la chaudière (hauteur du plafond, forme de la section transversale du tuyau de sortie, surface du canal);
  • des quantités constantes (par exemple, l'accélération de la pesanteur lors du calcul de la vitesse de déplacement du gaz ou le coefficient de régularité des tuyaux, selon le matériau).

Des calculs précis pour tous ne peuvent pas être effectués indépendamment. Il est préférable de se tourner vers des spécialistes, cependant, certaines conclusions peuvent être obtenues en empruntant un chemin moins cher et plus court.

Ainsi, il existe trois façons d'installer une cheminée, en fonction de sa distance par rapport au faîte du toit:

  1. La cheminée se trouve à plus de 3 m du faîte, dans ce cas, son point le plus élevé peut être installé sous le niveau du faîtage d'un angle ne dépassant pas 10 °. Une exigence réelle si vous souhaitez économiser de l'argent sur les éléments de cheminée.
  2. La cheminée est à une distance de 1,5 à 3 m de la crête La hauteur du canal est égale à la hauteur de la maison, c'est-à-dire que la crête et le point supérieur du système de cheminée sont situés au même niveau.
  3. Entre la cheminée et la crête - moins de 1,5 m Le point le plus élevé de la cheminée est au moins 50 cm au-dessus de la crête.

Nous vous suggérons de vous familiariser avec: Comment traiter les parois de la baignoire à l'intérieur
Nous avons décidé de la longueur de la cheminée, il reste à calculer la section transversale suffisante pour le tuyau. Ceci est fait le plus précisément par la formule F = (AxB) / 4.19xC, où:

  • F - section (m2);
  • A - coefficient tabulaire de 0,02 à 0,03;
  • B - puissance de la chaudière (kW);
  • C - hauteur de la cheminée (m).

La valeur résultante est comparée à la valeur tabulée selon SNiP 2.04.05-91 et, si nécessaire, corrigée à la hausse.

Si l'on prend les caractéristiques moyennes du document précité, on obtient la section arrondie recommandée d'un diamètre de 200 mm pour un tuyau d'une hauteur de 7 m, évacuant le gaz d'une chaudière de 16 kW, ou d'un diamètre de 150 mm pour une 32 Chaudière kW et une sortie de 20 m de long.

Vous pouvez calculer la cheminée d'une chaudière à gaz en ligne sur le site Web. Si la conception du système de dérivation et le schéma approximatif de sa mise en œuvre sont connus, les calculs prendront moins d'une minute.

Nos experts sont toujours prêts à faire les calculs nécessaires, à donner des recommandations sur le choix des éléments de cheminée et à exprimer leur coût exact.

Calcul d'une cheminée pour un poêle à bois et des chaudières ménagères

La conception et l'installation d'un système d'évacuation des fumées peuvent être déléguées à des professionnels, mais vous devrez penser à en prendre soin. Ne pas surchauffer les chaudières à gaz et à combustibles solides, ne pas les utiliser à la puissance maximale et les nettoyer au moins une fois par an. Ensuite, la cheminée sélectionnée durera plus d'une décennie.

Tu devrais savoir

  1. L'utilisation d'un tuyau long et droit crée une bonne traction. Cependant, cela réduira l'efficacité du four, car les produits de combustion n'auront pas le temps de céder toute la chaleur.
  2. Installez de vos propres mains un déflecteur sur le tuyau du poêle du sauna, ce qui protégera non seulement la cheminée de la neige et de la pluie, mais aidera également à créer le tirage nécessaire. Il est en acier galvanisé, de préférence en titane ou en acier inoxydable. L'effet inverse peut également se produire si les divers «casquettes» et «parapluies» sont de mauvaise configuration.Dans ce cas, la fumée commencera à s'écouler dans la pièce par vent fort.
  3. Assurez-vous que le tube du four ne prend pas toute la chaleur des gaz du four. Sinon, lorsque la température des produits de combustion descend à 150 ° C, de la condensation commencera à s'y former.
  4. Si vous devez assembler les éléments d'un tuyau sandwich ou d'un tuyau en céramique, utilisez un mastic silicone haute température.
  5. Utilisez la valve sur le tuyau avec précaution pour empêcher le monoxyde de carbone de pénétrer dans la pièce. Mieux vaut le démonter complètement.

Tableau des diamètres de cheminée

Pour trouver le bon élément, passons à la formule.

Pour la construction d'une structure d'évacuation des fumées, il est impératif d'effectuer des calculs:

  • hauteur totale et hauteur par rapport au toit,
  • diamètre intérieur de la cheminée,
  • poussée générée.

Tous ces paramètres sont interdépendants. Les dimensions géométriques de la cheminée doivent être calculées afin de dresser son projet, et l'ampleur du tirage - pour déterminer l'opérabilité de la cheminée dans les conditions météorologiques habituelles de la zone.

La principale exigence réglementaire pour la taille de la cheminée est sa conformité avec la sortie de l'appareil de chauffage.

Pour un poêle à bois ou une chaudière domestique qui n'a pas de tuyau de dérivation d'usine, il est nécessaire de calculer les paramètres de la section interne de la cheminée, à laquelle la cheminée aura le débit requis.

Pour calculer le diamètre d'un tuyau rond ou la largeur et la longueur d'un tuyau rectangulaire, vous devez trouver l'aire de sa section interne. Le calcul est effectué en plusieurs étapes.

Vg = Mt * Vt * (tg 273) ÷ 273,

  • où Mt est la consommation de carburant par unité de temps indiquée dans la documentation d'accompagnement de l'appareil de chauffage,
  • Vт - le coefficient d'émission de fumée du carburant utilisé,
  • et tg est la température des fumées à l'entrée de la cheminée, généralement indiquée dans la documentation du dispositif de chauffage et égale à 120-150 ° C.
Le carburantCoefficient d'émission de fumée, m3 / kg
bois de chauffage sec, tourbe10
lignite en briquettes12
gaz naturel12,5
anthracite, charbon17

S = Vg ÷ v.

La vitesse optimale est considérée comme étant de 1 à 2 m / s. À une telle vitesse, la suie et le condensat n'ont pas le temps de se déposer sur les parois du tuyau, mais la chaleur reste également dans la pièce et n'est pas aspirée dans la rue.

Par exemple, si la consommation standard d'un poêle à bois est de 8 kg / h, alors lors de la conversion, il est nécessaire de diviser cette valeur par 3600. Ainsi, la consommation sera de 0,0022 kg / s.

D = 2√S ÷ 3,14.

S≥a * b.

Pour créer une différence de pression et de température suffisante dans la chaudière et à l'extérieur, la hauteur minimale requise de la cheminée doit être de 5 mètres. Mais en plus de la valeur minimale, il est nécessaire de calculer la hauteur de la sortie au-dessus du toit.

Ces calculs tiennent compte du type de toit, de l'emplacement de la cheminée par rapport au faîte du toit et de la présence de bâtiments rapprochés ou d'autres objets de grande taille.

Caractéristiques de l'emplacement de la cheminéela taille
sur un toit platsans parapets et autres éléments de toiture0,5 m au-dessus du toit
avec parapets et autres éléments de toiture1,2-1,3 m au-dessus du parapet
sur un toit en pente, avec une distance horizontale entre la cheminée et le faîtejusqu'à 1,5 m0,5 m au-dessus de la crête
1,5 à 3 mau niveau de la crête
plus de 3 m10 ° sous la crête
par rapport aux bâtiments, structures, arbres et autres objets à proximité1,2-1,5 m plus haut que le plus haut

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Calcul de traction

Pour vérifier le fonctionnement de la cheminée, qui sera érigée conformément aux calculs effectués de la hauteur et de la section interne du tuyau, le tirage est en outre calculé.

ΔP = hd * (ρw-ρg),

où hд est la hauteur de la cheminée au-dessus de l'appareil de chauffage,

• densité de l'air à l'extérieur,

d - densité de la fumée.

La hauteur de la cheminée a déjà été calculée, mais la densité de l'air et des gaz de combustion devra être calculée. En fonction des conditions météorologiques, l'indicateur de densité de l'air change.

ρv = ρn * 273 ÷ tv,

où n = 1,29 kg / mètre cube - densité de l'air dans des conditions normales,

et tv est la température ambiante.

Calcul d'une cheminée pour un poêle à bois et des chaudières ménagères

ρg = ρn * 273 ÷ tg.

Δtg = (tg td),

où tg est la température des gaz à la sortie du réchauffeur, indiquée dans la documentation d'accompagnement,

et td est la température de la fumée sortant de la cheminée.

td = tg-hd * V * √1000 ÷ Q,

où B est le coefficient de transfert de chaleur de la cheminée, qui dépend du matériau à partir duquel la cheminée est fabriquée et du niveau de son isolation thermique.

Caractéristiques de la cheminéeCoefficient de transfert de chaleur
tuyau non isolé en métal ou en amiante-ciment0,85
puits de brique avec une épaisseur de paroi jusqu'à 0,5 m0,17
tuyaux sandwich0,34

Si, après tous les calculs, le niveau de poussée se situe entre 10 et 20 Pa, la cheminée conçue s'acquittera de sa tâche et garantira le fonctionnement ininterrompu de l'unité de chauffage. Dans le cas contraire, il sera nécessaire d'augmenter la hauteur de la cheminée ou d'équiper l'appui-tête d'un déflecteur ou d'un extracteur de fumée pour créer un tirage artificiel.

Les appareils de chauffage fabriqués en usine ne nécessitent généralement pas de calculs sérieux de la cheminée - les principaux paramètres sont indiqués dans la documentation d'accompagnement. Une caractéristique distinctive des calculs pour les chaudières domestiques est leur simplicité.

  • La hauteur est déterminée selon des règles générales, en tenant compte des particularités de l'emplacement de la structure d'évacuation des fumées par rapport au toit de la maison et des bâtiments voisins.
  • Le diamètre de la section intérieure de la cheminée est choisi en fonction de la capacité de l'unité génératrice de chaleur, sans tenir compte ni du type de combustible ni du volume de gaz émis. Les appareils d'usine étant fabriqués selon les normes de fabrication, tous les paramètres ont longtemps été calculés et rassemblés dans un tableau.
Puissance maximale de l'appareil, kWDiamètre de tuyau requis, mm
jusqu'à 3,5140-150
3,5-5,0140-200
5,0-7,0200-270
7,0-10,0250-300

Lors de la conception d'une cheminée, vous devez choisir le matériau à utiliser. Et le matériau dépend en grande partie du type de combustible utilisé pour le chauffage. Après tout, la cheminée est conçue pour éliminer les résidus de combustion d'un combustible et ne fonctionnera pas avec un autre. Par exemple, une cheminée en brique fonctionne très bien avec du bois, mais ne convient pas aux appareils de chauffage au gaz.

De plus, un calcul correct du diamètre de la cheminée est nécessaire. Si l'évent des fumées est utilisé pour un seul appareil de chauffage, le problème peut être résolu en examinant les documents techniques fournis par le fabricant de l'appareil. Et si plusieurs systèmes différents sont connectés à un tuyau, alors pour calculer la cheminée, vous devez connaître les lois de la thermodynamique, le calcul professionnel, en particulier le diamètre du tuyau. Il est faux de supposer qu'un diamètre plus grand est nécessaire.

Méthode suédoise

Parmi les différentes méthodes de calcul du diamètre, le schéma optimal approprié est important, surtout si les appareils sont à basse température et durables.

Où f est l'aire de la coupe de la cheminée et F est l'aire du four.

Supposons, par exemple, que la section transversale du four F soit de 70 * 45 = 3150 pieds carrés. cm, et la section de la cheminée f est 26 * 15 = 390. Le rapport entre les paramètres ci-dessus est (390/3150) * 100% = 12,3%. Après avoir comparé le résultat obtenu avec le graphique, nous voyons que la hauteur de la cheminée est d'environ 5 m.

Important! Cette méthode de calcul est plus adaptée aux cheminées, car elle ne prend pas en compte le volume d'air à l'intérieur de la chambre de combustion.

Important! Dans le cas de l'installation d'une cheminée pour des systèmes de chauffage complexes, il est important de calculer les paramètres de la cheminée.

Calcul exact

cheminée

Pour calculer la section requise de la cheminée, assurez-vous de prendre en compte toutes ses caractéristiques. A titre d'exemple, vous pouvez effectuer un calcul standard des dimensions d'une cheminée reliée à un poêle à bois. Ils prennent les données suivantes pour les calculs:

  • la température des déchets de combustion dans le tuyau est égale à t = 150 ° C;
  • la vitesse de passage dans la canalisation de déchets est de 2 m / s;
  • la vitesse de combustion du bois B est de 10 kg / h.

Ici, V est égal à la quantité d'air nécessaire à la combustion du carburant à un débit de v = 10 kg / h. Il est égal à 10 m³ / kg.

De nos jours, les tableaux de diamètres compilés pour différentes cheminées sont pertinents, car beaucoup préfèrent installer des éléments de tuyaux prêts à l'emploi à partir de divers matériaux. Afin de comprendre facilement ces différents matériaux et d'apprendre à choisir les bons paramètres, des documents ont été élaborés avec des données réglementaires saisies dans des tableaux spéciaux. Les paramètres pertinents sont répertoriés ici. Pour calculer les dimensions requises, vous pouvez utiliser ces tableaux.

Attention! Il ne faut pas oublier que la section transversale du conduit de fumée doit être supérieure ou égale à la section transversale du canal interne de l'appareil de chauffage.

Les tableaux exacts des diamètres calculés du conduit de fumée pour son bon fonctionnement sont calculés en fonction des paramètres techniques de tous les éléments, conformément aux recommandations des spécialistes, aux matériaux du conduit de fumée ou à l'aide des tableaux de diamètre - puissance.

Quel est le processus de combustion

Une réaction isotherme dans laquelle une certaine quantité d'énergie thermique est libérée est appelée combustion. Cette réaction passe par plusieurs étapes successives.

Dans la première étape, le bois est chauffé par une source de feu externe jusqu'au point d'allumage. En chauffant jusqu'à 120-150 ℃, le bois se transforme en charbon de bois, qui est capable de combustion spontanée. En atteignant une température de 250-350 ℃, des gaz inflammables commencent à se dégager - ce processus est appelé pyrolyse. Dans le même temps, la couche supérieure du bois couve, qui s'accompagne de fumée blanche ou brune - ce sont des gaz de pyrolyse mélangés avec de la vapeur d'eau.

À la deuxième étape, à la suite du chauffage, les gaz de pyrolyse s'allument avec une flamme jaune clair. Il se répand progressivement sur toute la surface du bois, continuant à chauffer le bois.

L'étape suivante est caractérisée par l'allumage du bois. En règle générale, pour cela, il doit se réchauffer à 450-620 ℃. Pour que le bois s'enflamme, une source de chaleur externe est nécessaire, qui sera suffisamment intense pour chauffer rapidement le bois et accélérer la réaction.

En outre, des facteurs tels que:

  • traction;
  • teneur en humidité du bois;
  • section et forme du bois de chauffage, ainsi que leur numéro dans un onglet;
  • structure en bois - le bois de chauffage en vrac brûle plus rapidement que le bois dense;
  • placement de l'arbre par rapport au flux d'air - horizontalement ou verticalement.

Clarifions certains points. Puisque le bois humide, lors de la combustion, évapore tout d'abord l'excès de liquide, il s'enflamme et brûle beaucoup plus que le bois sec. La forme compte également - les bûches nervurées et dentelées s'enflamment plus facilement et plus rapidement que les bûches lisses et rondes.

Le tirage dans la cheminée doit être suffisant pour assurer le flux d'oxygène et dissiper l'énergie thermique à l'intérieur de la chambre de combustion vers tous les objets qui s'y trouvent, mais pas pour éteindre le feu.

La quatrième étape de la réaction thermochimique est un processus de combustion stable, qui, après le déclenchement des gaz de pyrolyse, couvre tout le combustible dans le four. La combustion se déroule en deux phases: combustion et combustion avec une flamme.

Dans le processus de combustion lente, le charbon formé à la suite de la pyrolyse brûle, tandis que les gaz sont libérés assez lentement et ne peuvent pas s'enflammer en raison de leur faible concentration. Les gaz de condensation produisent de la fumée blanche en refroidissant. Lorsque le bois couve, de l'oxygène frais pénètre progressivement à l'intérieur, ce qui conduit à une propagation supplémentaire de la réaction à tous les autres combustibles. La flamme provient de la combustion des gaz de pyrolyse, qui se déplacent verticalement vers la sortie.

Tant que la température requise est maintenue à l'intérieur du four, l'oxygène est fourni et il y a du combustible non brûlé, le processus de combustion se poursuit.

Si ces conditions ne sont pas maintenues, la réaction thermochimique passe à l'étape finale - l'atténuation.

Comment nettoyer la cheminée?

On considère que le tuyau doit être nettoyé si la couche de suie sur sa surface intérieure est plus épaisse que 2 mm.Si les dépôts de suie sont très denses, un grattoir doit être utilisé pour le nettoyage lors de la première étape. Vient ensuite la brosse dure avec un long manche multibras. La longueur de ce dernier est modifiée en fonction du déroulement du nettoyage - du haut de la cheminée vers le bas. Pour que le moins de suie possible pénètre dans la pièce, le trou du four est recouvert d'une pellicule plastique ou d'une feuille épaisse pendant le nettoyage. De plus, nous vous conseillons d'éviter les courants d'air et de couvrir les meubles. Les produits chimiques sont également utilisés pour le nettoyage. Le plus souvent, ce sont des poudres ou des "bûches miracles". En brûlant dans la chambre de combustion, ces substances émettent un gaz non toxique, sous l'influence duquel la suie traîne derrière les murs de la cheminée. Il faut garder à l'esprit qu'il est très difficile de nettoyer une cheminée fortement polluée avec "chimie", il est préférable de combiner nettoyage chimique et mécanique. Les gens recommandent une fois par an de bien chauffer le poêle ou la cheminée avec du bois de tremble. Lorsque le tremble brûle, la flamme atteint une grande hauteur et brûle la suie de la cheminée. Cependant, ce conseil ne convient que s'il n'y en a pas trop dans la cheminée. Sinon, un incendie est possible. De plus, les pelures de pommes de terre peuvent être brûlées dans la chambre de combustion: la vapeur qui en résulte combat efficacement les dépôts de suie.

Conduits de ventilation

L'épaisseur des parois des canaux dans les murs extérieurs des bâtiments est prise en compte en tenant compte de la température de conception de l'air extérieur. La hauteur des conduits de ventilation d'extraction situés à côté des cheminées doit être prise égale à la hauteur de ces conduits.

Les dimensions de l'empreinte (découpe) au niveau des poêles et des canaux de fumée.

Une entaille (découpe) est un espace d'air entre la surface extérieure d'un four, d'une cheminée ou d'un canal de fumée, d'une part, et d'un mur, d'une cloison ou d'une autre structure de bâtiment combustible de l'autre côté. Laissez un espace d'air (indentation) sur toute la hauteur du poêle ou de la cheminée.

Lors de la disposition des rainures dans les plafonds, un renversement indépendant des fours et des tuyaux doit être assuré. L'appui des rainures sur les éléments structurels du plancher n'est pas autorisé. La hauteur de la rainure doit être supérieure à l'épaisseur du sol par la quantité de tassement possible du bâtiment et 70 mm au-dessus de la couche du remblai combustible.

Les coupes horizontales dans le plan de chevauchement doivent être effectuées simultanément avec la maçonnerie principale.

Les espaces entre le chevauchement et la rainure doivent être remplis de mortier d'argile dopé à l'amiante.

Pour les murs ou cloisons en matériaux combustibles et difficilement combustibles, un écart doit être pris conformément au tableau 1 (voir ci-dessous), et pour les fours préfabriqués, il doit être pris conformément à la documentation du fabricant.

Les dimensions de l'empreinte (coupes) des fours et des canaux, en tenant compte de l'épaisseur de la paroi du four, doivent être prises égales à:

a) 500 mm - jusqu'aux structures du bâtiment en matériaux combustibles; b) 380 mm - à un mur ou à une cloison en matériaux incombustibles adjacente à un angle par rapport à l'avant du four et protégée du feu depuis le sol jusqu'à un niveau de 250 mm au-dessus du haut de la porte du four:

  • plâtre sur treillis métallique - épaisseur 25 mm
  • ou une feuille de métal sur carton amiante - 8 mm d'épaisseur.

Les dimensions des sections doivent être prises conformément aux exigences obligatoires pour les «écarts» indiquées dans le tableau 1:

Tableau 1. Dimensions des sections selon SNiP 2.01.01-82
Épaisseur de la paroi du four, mmDistance entre la surface extérieure du four ou du canal de fumée (tuyau) et le mur ou la cloison, mm
Battre en retraitenon protégé du feuprotégé du feu
120Ouvert260200
120Fermé320260
65Ouvert320260
65Fermé500380
Remarques:
1. Pour les murs

avec une limite de résistance au feu de 1 heure. et de plus et avec une limite de propagation de flamme de 0 cm, la distance entre la surface extérieure du four ou du canal de fumée (tuyau) et la paroi de séparation n'est pas normalisée.

2. Dans les bâtiments des institutions pour enfants, des auberges et des établissements publics de restauration, la résistance au feu du mur (cloison) dans les limites de la retraite doit être assurée pendant au moins 1 heure.

3. Protection des plafonds, sols, murs et cloisons

- doit être effectué à une distance d'au moins
de 150 mm
dépassant les dimensions du four.

La rainure doit être supérieure de 70 mm à l'épaisseur du plafond (plafond). Ne supportez pas et ne connectez pas de manière rigide la découpe du four à la structure du bâtiment. Dans les murs recouvrant l'empreinte, des ouvertures doivent être prévues au-dessus du sol et en haut avec des grilles d'une surface libre chacune d'au moins 150 cm2.

Le sol dans une indentation fermée doit être fait de matériaux incombustibles et placé à 70 mm au-dessus du sol de la pièce.

La distance entre le haut du plafond du four, composé de trois rangées de briques, doit être prise:

avec un plafond en matériaux combustibles ou peu combustibles, protégé par du plâtre sur un treillis d'acier ou une tôle d'acier sur carton amiante de 10 mm d'épaisseur:

  • 250 mm - pour fours à feu intermittent
  • 700 mm - pour les fours à combustion longue

et avec un plafond non protégé:

  • 350 mm - pour fours à feu intermittent
  • 1000 mm - pour les fours à combustion longue

Pour les fours avec un chevauchement de deux rangées de briques, les distances indiquées doivent être multipliées par 1,5. La distance entre le haut du four métallique et le plafond doit être prise:

  • avec plafond calorifugé et plafond protégé - 800 mm
  • avec plafond non isolé et plafond non protégé - 1200 mm

Les coupes verticales des fours et des tuyaux installés dans les ouvertures des cloisons combustibles sont effectuées sur toute la hauteur du four ou du tuyau.

p / pAppareils de fourStructures combustibles
Non protégé du feuProtégé contre le feu
1234
Fours de chauffage intermittent avec la durée de la combustion:
1- jusqu'à 3 heures380250
2- plus de 3 heures510380
3Fours au gaz avec un débit supérieur à 2 m3 / heure380250
4Poêles à combustion longue. Cuisinières à combustible solide. Chauffe-eau à gaz de type appartement250250
5Cuisinières combinées avec chaudières intégrées et chaudières séparées de type appartement380250
Noter:
Cheminées métalliques

passer à travers des plafonds combustibles
INTERDIT
.

Dans les parois de l'espace clos au-dessus du four, deux ouvertures avec des grilles doivent être prévues à des niveaux différents, chacune ayant une surface libre d'au moins 150 cm2. L'indentation est laissée ouverte ou scellée des deux côtés avec des briques ou d'autres matériaux non combustibles.

Il n'est pas permis de lier les parois latérales de la chambre de retraite fermée avec la maçonnerie principale du four. Le sol dans l'entrefer est tapissé de briques une rangée au-dessus du niveau du sol de la pièce. La largeur de l'empreinte et la méthode d'isolation des murs et des cloisons dans les empreintes sont prises conformément aux données données dans le tableau 3:

Tableau 3. Types et tailles d'indentations
p / pPoêles chauffantsTypes d'indentationDistances entre les poêles et les murs ou cloisons combustibles, mmMéthodes de protection des structures combustibles
12345
1Fours de type appartement avec murs 1/2 brique d'épaisseur avec une durée de fournaise allant jusqu'à 3 heures.Ouvert ou fermé d'un côté130Enduit à la chaux ou à la chaux-ciment de 25 mm d'épaisseur; carton d'amiante
2ÉgalementFermé des deux côtés130Bardage en brique d'une épaisseur de 1/4 de brique sur mortier d'argile ou plaques d'amiante-vermiculite d'une épaisseur de 40 mm
3La même chose avec les murs 1/4 de brique d'épaisseurOuvert des deux côtés320Enduit à la chaux-plâtre de 25 mm d'épaisseur; panneaux d'amiante-vermiculite de 40 mm d'épaisseur
4Poêles chauffants pour une combustion longueOuvert260Également
5Poêles et cuisinières avec 1/2 murs en briques avec une durée de chauffage de plus de 3 heures.Ouvert260Le même, ou bardage 1/4 de brique d'épaisseur sur mortier d'argile
6ÉgalementFermé260Bardage en brique 1/2 épaisseur de brique
Fours métalliques:
7- sans doublureOuvert1000Plâtre 25 mm d'épaisseur
8- avec doublureOuvert700Également

Les distances entre les plans supérieurs des planchers du poêle et les plafonds combustibles (ou protégés contre le feu) des locaux doivent être au moins telles qu'indiquées dans le tableau 4:

Tableau 4.Distances entre le haut des poêles et les plafonds brûlants, mm
p / pFoursPlafonds
Non protégé du feuProtégé contre le feu
1234
1Consommateur de chaleur350250
2Ne consomme pas de chaleur1000700
Noter:
1. L'épaisseur des étages supérieurs des fours

doit comporter au moins trois rangées de briques. Avec une épaisseur plus petite, les distances entre le dessus des fours et les plafonds augmentent en conséquence.

2. Plafonds

peut être protégé du feu
carte d'amiante épaisse8 millimètres
ou plâtre épais
25 millimètres
... La protection doit être plus large que les dalles de
150 millimètres
de chaque côté.

L'espace entre le haut du four à paroi épaisse et le plafond peut être fermé de tous les côtés avec des murs en briques. Dans ce cas, l'épaisseur du plafond supérieur du four doit être d'au moins 4 rangées de maçonnerie et le plafond de combustion doit être protégé du feu.

Transfert de chaleur lors de la combustion du bois dans un poêle

Il existe une relation directe entre la température du bois brûlé dans le poêle et le transfert de chaleur - plus la flamme est chaude, plus elle émet de chaleur dans la pièce. La quantité d'énergie thermique produite est influencée par diverses caractéristiques de l'arbre. Les valeurs calculées se trouvent dans la littérature de référence.

Il est à noter que tous les indicateurs standards ont été calculés dans des conditions idéales:

  • le bois est bien séché;
  • le four est fermé;
  • l'oxygène est fourni en portions dosées avec précision pour maintenir le processus de combustion.

Naturellement, il est impossible de créer de telles conditions dans un poêle domestique, donc moins de chaleur sera dégagée que les calculs le montrent. Par conséquent, les normes ne seront utiles que pour déterminer la dynamique globale et la comparaison des caractéristiques.

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