El cálculo de una chimenea para una caldera de gas está influenciado por una serie de factores: las dimensiones y la distribución de la habitación en la que se prevé la instalación, el modelo y las características técnicas del dispositivo, el material y el diseño de las tuberías. El incumplimiento de los requisitos de instalación viola las normas de seguridad contra incendios y deteriora el rendimiento y las cualidades energéticas de la caldera.

Chimenea coaxial para caldera de gas.

Fórmula para calcular el diseño óptimo.

La fórmula para calcular los parámetros de una chimenea combina varias condiciones, cada una de las cuales se calcula por separado, se analiza y se agrega al esquema de marcado durante la instalación. Esta fórmula muestra:

• velocidad de movimiento de los gases de combustión;
• longitud de la chimenea;
• forma seccional de la estructura;
• área del canal;
• altura de la habitación;
• material de chimenea;
• temperaturas medias internas y externas;
• ¿Cuánto se acelera la caída libre?
• Coeficiente de suavidad de la pared de la tubería.

Por ejemplo, la sección transversal de la tubería (F) en m2 se calcula mediante la siguiente ecuación:

(КхQ)/(4.19х√ˉh)=F,

en el que K es un coeficiente (calculado empíricamente), Q es un indicador del grado de rendimiento de una caldera de gas (potencia, kW, indicada en la ficha técnica de la caldera) y h es la altura de la chimenea.

Para calcular el valor de la gravedad (mm de columna de agua), la altura efectiva de la chimenea se multiplica por la diferencia entre la densidad del aire y la densidad de los gases de combustión.

Las fórmulas de cálculo identifican nuevos parámetros y verifican la exactitud del cálculo. Así se comprueba la exactitud de los cálculos de las dimensiones de la longitud de la chimenea mediante la fórmula:

P*L>S,

en el que P es el perímetro de la sección transversal de una tubería cuadrada, L es la longitud de la chimenea, S es el área de la superficie interior de la tubería. Para una tubería con una sección transversal redonda, el indicador P se reemplaza por I. I se puede calcular usando la fórmula I = 2пR, donde R es el radio de la tubería.

Otros indicadores son relativamente características técnicas caldera, velocidad de suministro de gas al dispositivo, que será necesaria para los cálculos, en la documentación del pasaporte.

Dependencia de la longitud de la potencia de la caldera y la sección transversal de la tubería.

Requisitos de material de tubería

Además de aportar aire al quemador y buen tiro, la chimenea presenta:

• resistencia a la corrosión;
• resistencia a temperaturas extremas;
• Resistencia del recubrimiento a ambientes químicos agresivos.

Los indicadores de estas cantidades se tienen en cuenta en los cálculos e influyen en la elección del material de la chimenea y las características de funcionamiento de la caldera de gas. Así, los productos de combustión emitidos por el dispositivo se encuentran a baja temperatura (alrededor de 150 ° C en comparación con los 300-600 grados de las calderas de combustible sólido) y la velocidad de eliminación a través de la chimenea también es baja. El humo se enfría más rápido de lo que alcanza el punto de rocío y forma condensación dentro de la chimenea. Por tanto, cantidades importantes para calcular el punto de rocío son:

• densidad del vapor de agua en los productos de combustión;
• composición del combustible y contenido de humedad;
• exceso de aire y temperatura en el coeficiente.

Además, la información sobre los datos técnicos, los materiales y el diseño de las tuberías puede garantizar un alto rendimiento de la chimenea. Los más preferidos incluyen:

• cerámico;
• acero (tubos sándwich);
• condensación

No se puede utilizar una chimenea de ladrillo debajo de una caldera de gas: resiste mal la condensación y se destruye bajo su influencia, no sella y provoca fugas de productos de combustión. No es deseable utilizar tuberías con una sección transversal cuadrada, son incómodas de usar, acumulan hollín y distorsionan el funcionamiento de la caldera. La forma óptima es un círculo u óvalo con paredes interiores lisas.

Tubo tipo sándwich

Valor de la ubicación de instalación

Existe una diferencia entre el lugar donde está instalada la caldera. La chimenea está calculada para su instalación:

• en una casa particular;
• edificio de apartamentos.

Para viviendas privadas, se utiliza circulación de aire natural vertical y tiro forzado. Otra opción para eliminar los productos de la combustión es instalar una chimenea con salida a través de la pared (coaxial). Para un apartamento en un edificio de varios pisos, se permite el uso de escape de gas horizontal.

Dependiendo del área de la habitación:

• si las dimensiones de la habitación son inferiores a 80-100 m2, se recomienda instalar ramas con tiro forzado;
• en estancias con una superficie superior a 100 m2 naturales y sistema coercitivo eliminación de productos de combustión.

Instalación de caldera en una casa particular.

¿Cómo afecta el cálculo al trabajo de instalación?

Calcular la chimenea para su instalación es importante, ya que esta etapa es fundamental y con ella se comienza el trabajo. Además de estos matices, los requisitos de SNiP presentan varios puntos más que se tienen en cuenta al organizar la eliminación de productos de combustión durante la instalación. Éstas incluyen:

• Se pueden conectar 2 canales de gas a una chimenea a una distancia de al menos 750 mm;
• al ensamblar la tubería, se permite un número mínimo de estrechamientos, curvas y secciones horizontales (no más de 3 en un tubo ascendente vertical), de lo contrario se alterará la tracción;
• el diámetro de la sección transversal corresponde a las dimensiones del canal de salida de la tubería ubicada en la caldera de gas;
• el sistema de drenaje se realiza a una altura de 5 metros y está aislado con materiales aislantes, las juntas se tratan con selladores;
• en el dispositivo de drenaje, no se permiten desviaciones verticales más del 30%;
• En la parte inferior hay un colector de condensado.

Normas para la ubicación de chimeneas en relación con su altura.

Métodos de cálculo alternativos

Incluso cuando se utilizan los cálculos correctos, calderas de gas funcionar correctamente: no sobrecalentar, no poner a máxima potencia, limpiar una vez al año. Se recomienda contar con la ayuda de profesionales para la limpieza, instalación y cálculos.

Aprovechan las consultas en los centros donde se compra una caldera de gas, que les proporcionará información detallada con los requisitos de instalación del modelo seleccionado, o recurrir a ayuda programas gratuitos en línea para el cálculo rápido de los parámetros de la chimenea (por ejemplo, EN13384, JEREMIAS).

En contacto con

La popularidad del uso de calderas de calefacción de gas se debe a una serie de ventajas. gas natural antes que otros tipos de combustible. Pero el gas, si bien facilita la solución del problema de la calefacción, es un combustible de alto riesgo, por lo que también aumentan los requisitos de los servicios reguladores para garantizar el funcionamiento seguro de las calderas de gas, como cualquier otro equipo que funcione con gas.

La chimenea es un elemento integral del diseño de cualquier unidad de calefacción, cuyo principio de funcionamiento se basa en la combustión de combustible. Una caldera de gas no es una excepción. Cuando se quema gas, se forma un humo visible que no resulta familiar a la vista, pero el monóxido de carbono es un compuesto incoloro e inodoro que es mortal para los humanos y requiere una eliminación directa y completa al exterior, que es lo que hace el tubo de chimenea de una caldera de gas. hace - una estructura o componente independiente sistema común Eliminación de humo de la vivienda.

Requisitos generales para chimeneas de calderas de gas.

• sellado completo del canal de la chimenea en toda su longitud;
• la presencia de tiro suficiente para eliminar completamente los productos de combustión de la caldera;
• resistencia al fuego y resistencia química del material utilizado en la superficie interior;
• resistencia a altas temperaturas;
• cada caldera está equipada con una chimenea independiente;
• el canal de humo a lo largo de su longitud no debe tener más de 3 vueltas, y los óvalos en la configuración están hechos con un radio de curvatura no menor que el diámetro del tubo de salida;
• la chimenea vertical debe tener al menos 5 m de altura, el valor mínimo que proporciona el vacío y el tiro necesarios;
• el diámetro del tubo de la chimenea de una caldera de gas no debe ser menor que el tamaño del canal de salida de la unidad de calefacción;
• inadmisibilidad de conectar chimeneas a conductos de ventilación;
• cumplimiento de los requisitos reglamentarios:

Al instalar una chimenea, también es necesario tener en cuenta la dependencia de sus parámetros de la potencia de la caldera de gas, establecidos en los documentos reglamentarios, pero presentados más claramente en la tabla:

Opciones para la ubicación de chimeneas para calderas de gas.

Según el lugar de su instalación, las chimeneas se dividen en:

• interno;
• externo.

Este tipo de chimeneas son aparatos cuya estructura principal se sitúa de forma vertical.

Un tipo de chimenea independiente es una tubería coaxial, en la que los productos de la combustión y el aire de la calle se acercan a lo largo del canal.

Ambos tipos de chimeneas están dispuestas teniendo en cuenta los requisitos de los documentos reglamentarios anteriores, pero tienen características de diseño individuales que determinan sus ventajas y desventajas.

Chimeneas internas

Una chimenea instalada dentro del contorno del edificio, limitada por las paredes exteriores, se llama interna.

Las paredes exteriores de las tuberías de una chimenea para una caldera de gas no están expuestas a los efectos negativos del entorno externo (cambios de temperatura, precipitaciones, radiación ultravioleta, viento, factores biológicos), por lo que la estructura es duradera.

Además, durante el movimiento de los productos de combustión calientes a través del canal, continúa la transferencia de calor al aire de la casa a través de las paredes de la chimenea; la superficie lateral de la chimenea es una fuente adicional de calor, por lo que la eficiencia de dicha calefacción El sistema es mayor, especialmente en casas de 2 pisos.

Sin embargo, esta disposición de la chimenea también tiene desventajas:

• en caso de despresurización de la chimenea, el dióxido de carbono se filtrará a una de las habitaciones;
• el sobrecalentamiento de la superficie del canal supone un riesgo de incendio;
• los lugares por donde pasa la chimenea a través de las losas del piso necesitan aislamiento térmico;
• El pozo o el tubo de la chimenea ocupan una determinada área y volumen en el local, por lo que se debe tener en cuenta el factor de su presencia a la hora de reorganizar los muebles y elegir los materiales de acabado.

Si durante la construcción de una casa se instala una chimenea interna, entonces no hay problemas con su construcción: el proyecto contiene todo lo necesario para la ejecución, incluida la tecnología para fabricar una base individual para ella. Si se decide construir una chimenea de este diseño en una casa ya construida, entonces su instalación conlleva importantes gastos de tiempo y dinero, ya que será necesario hacer aberturas en las losas del piso, y esto dañará las existentes. finalizar.

Chimeneas exteriores

Una chimenea adosada a la pared de una casa o que sale a través de una pared lateral se llama exterior.

Ventajas de esta ubicación:

• simplicidad de construcción: posibilidad de instalación en una casa habitada sin comprometer el acabado;
• eficiencia;
• facilidad de mantenimiento y reparación;
• seguridad: la despresurización no amenaza con envenenamiento.

Desventajas de las chimeneas exteriores:

• la necesidad de aislamiento: para evitar la formación de condensación en la superficie interior de las paredes;
• exposición a factores ambientales negativos;
• un valor de eficiencia más bajo significa la imposibilidad de utilizar la superficie lateral como fuente de calor adicional.

Cuadro resumen de características de chimeneas interiores y exteriores:

Chimeneas coaxiales

Estos dispositivos son especialmente populares cuando se equipa una caldera de gas con una cámara de combustión cerrada con salida de humos. Una chimenea coaxial es una tubería dentro de una tubería en la que ocurren dos procesos simultáneamente: la entrada de aire del exterior a una cámara de combustión cerrada y la eliminación de los productos de combustión del interior a la calle. El tubo coaxial se puede utilizar tanto en calderas de pared como al instalar una chimenea para unidades de calefacción por suelo radiante. La ubicación del canal puede ser interna o externa, orientación: vertical u horizontal.

La instalación consiste en hacer un orificio pasante del diámetro requerido en una pared exterior, losa de piso o techo de acuerdo con las marcas prefabricadas, instalar una tubería en él y llenar los huecos con un sellador resistente al calor y la humedad.

Tipos de chimeneas según materiales de fabricación.

Los tubos de chimenea para una caldera de gas están fabricados con los siguientes materiales:

• ladrillo;
• cerámica;
• acero;
• combinación de materiales.

Chimenea de ladrillo

La sección transversal ideal de una tubería por la que pasa el humo a mayor velocidad es un círculo, y es irracional diseñar una chimenea con una sección transversal redonda hecha de ladrillo. Además, el ladrillo debe ser resistente al fuego, pero esto no evita que las paredes del canal se ensucien con hollín y se destruyan debido a la influencia de la condensación de los componentes ácidos de los productos de combustión de gas. Por lo tanto, las chimeneas para calderas o estufas de combustible sólido hechas del mismo material están hechas de ladrillo.

El proceso requiere mucha mano de obra, además de la necesidad de una cuidadosa selección de ladrillos resistentes al calor y un aglutinante con características resistentes al calor.

La construcción comienza con la construcción de una base individual fuerte dentro del contorno del edificio sin una conexión rígida con muros de carga y losas de piso. No es aconsejable realizar este trabajo usted mismo sin tener las habilidades para trabajar en hornos de colocación, pero el conocimiento de la tecnología ayudará a controlar el trabajo por parte de un artista profesional.

Una de las condiciones para garantizar una tracción suficiente es la elevación requerida de la cabeza del tubo por encima de la cumbrera del tejado, dependiendo de la ubicación. El diagrama demuestra esto mejor que la descripción.

Pero la presencia de corrientes de aire, sin embargo, no elimina por completo el factor del efecto destructivo del humo, sus componentes formadores de ácido y la condensación sobre el ladrillo.

La influencia de estos factores se puede eliminar instalando una chimenea hecha de tubo de acero y cubriéndolo con ladrillos refractarios. El material ideal del canal es el acero inoxidable, resistente a sustancias químicamente agresivas y a la humedad.

Según los matices del uso de ladrillo en la construcción de una chimenea, no se justifica su uso para equipar un sistema de calefacción basado en una caldera de gas.

Chimenea de tubos cerámicos.

El tubo de escape de humos cerámico es una estructura prefabricada. El cuerpo exterior es un marco portante de hormigón ligero. En su interior hay un tubo de cerámica. El espacio entre las capas interior y exterior se rellena con un material especial aislante del calor.

Una chimenea de cerámica se ensambla a partir de elementos individuales de 20 a 60 cm de largo, que tienen en un extremo un casquillo con forma de conexión, que durante el montaje se trata para sellar las juntas con un adhesivo resistente a los ácidos.

El canal cerámico se aísla del exterior con aislamiento térmico resistente al calor y se reviste con bloques huecos de hormigón de arcilla expandida o ladrillos resistentes al calor con mortero de cemento. Las ranuras en los bloques favorecen la ventilación del aislamiento y neutralizan la expansión térmica de la cerámica. El diseño y el perfil de los bloques pueden ser diferentes, según el diámetro de la chimenea y la cantidad de tubos cerámicos en el canal.

Para facilitar la instalación, los fabricantes ofrecen kits de chimeneas cerámicas ya preparados, que incluyen todos los accesorios necesarios y tienen una vida útil garantizada de 30 años o más.

Instalación de una chimenea de cerámica.

Las chimeneas de cerámica rara vez se instalan en el exterior, ya que el diseño exterior requerirá una carcasa de refuerzo adicional hecha de ladrillos o bloques.

El dispositivo comienza determinando el lugar de salida del canal en el techo. Luego proyectan este lugar hacia abajo con una plomada y lo eliminan. suelo blando, planifique el sitio, marque el contorno de los cimientos y haga un relleno de piedra triturada.

Base

Si la base de la chimenea es la base de la casa (la estructura es un cojín) o un piso de concreto con refuerzo, entonces la instalación del conducto se realiza sobre él, habiendo impermeabilizado previamente el sitio.

Las dimensiones de la base en planta y su profundidad dependen de las propiedades del suelo y los parámetros de la chimenea: contorno seccional y peso (número de pisos del edificio).

¡Importante! La base de la chimenea se construye de forma independiente, no debe tener conexiones con la base del edificio.

El encofrado se instala a lo largo del contorno marcado en el suelo, después de lo cual se hace el refuerzo: se coloca una malla de refuerzo de perfil variable con un diámetro de 10-12 mm, conectada con un alambre de tejer a una celda de 10x10 o 12x12 cm.

La base se vierte con hormigón de un grado no inferior a M-200. Una semana después de la instalación, ganará un 70% de resistencia y podrá comenzar a colocar la chimenea impermeabilizando el área debajo de ella (goma asfáltica, bitulina).

Instalación de bloques

Los elementos cerámicos se colocan de acuerdo con el diseño de las juntas de instalación, antes de la instalación se aplica un compuesto resistente al calor a las juntas de los elementos, que no solo fija firmemente la junta después del curado, sino que también la sella. Es conveniente colocar la composición con una jeringa de montaje o, si no está disponible, con una llana. El exceso de mezcla que sale después de la instalación se frota inmediatamente con un trozo de gomaespuma al ras de la junta; no debe haber goteos ni protuberancias.

¡Importante! Está prohibido "revivir" una composición preparada pero que ya se ha endurecido agregando agua y revolviendo; se perderá una parte importante de la fuerza de dicho pegamento.

La colocación del marco de soporte se realiza, según el diseño, a partir de bloques de hormigón o ladrillo, que se fabrican macizos con un orificio de instalación en la sección transversal o desmontables colocados alrededor de la tubería.

En el nivel inferior, se debe ubicar el primer módulo con un dispositivo para recolectar y drenar el condensado. Para hacer esto, use una amoladora para hacer una ranura en un bloque de concreto o ladrillo para sacar el tubo de salida. Se aplica una solución a la base, se humedece la zona de montaje del producto y se coloca el bloque, tras lo cual se instala en él un módulo cerámico con un tubo de salida, también sobre el mortero de cemento.

La verticalidad de las secciones montadas está controlada por el nivel del edificio. Al colocar las paredes, también es necesario prever la ubicación de las trampillas de inspección y las conexiones para el tubo de salida de la caldera de gas para poder montar estos elementos en áreas que correspondan en altura con la orientación deseada.

El aislamiento térmico se coloca alrededor de la tubería insertándola desde arriba en un bloque instalado en la solución con un ajuste preliminar de las dimensiones.

¡Importante! Las juntas horizontales de los módulos cerámicos y los bloques huecos de hormigón del marco de soporte al pasar a través de la losa del piso no deben ubicarse en su plano; a través de la losa debe pasar un elemento sólido, equipado a lo largo del perímetro de contacto con ella con un elástico resistente al calor. Sellador que neutraliza posibles deformaciones.

Para mejorar la resistencia del marco de carga exterior, los bloques están provistos de orificios pasantes, canales de refuerzo, que deben nivelarse durante la producción de mampostería. Antes de que la solución endurezca, se insertan en estos orificios piezas de refuerzo de acero de perfil variable para que las uniones de las varillas entre sí caigan en el medio del bloque y no en la costura. El diámetro del refuerzo se selecciona de modo que después de instalar la varilla quede espacio en el canal del refuerzo para rellenarlo con mortero de cemento líquido. El refuerzo se endereza y se corta en trozos que permiten unir 2-3 bloques.

También se frotan cuidadosamente las costuras exteriores entre los bloques o ladrillos del marco de soporte y se elimina el exceso de mortero antes del curado, de modo que posteriormente no sea necesario golpear el canal para retirarlo.

La sección transversal de una chimenea de cerámica para calderas de gas con cámara de combustión cerrada es algo diferente: en los bloques del marco de soporte hay un canal separado para el suministro de aire a los quemadores, que, al igual que los orificios de refuerzo, debe nivelarse cuidadosamente durante la instalación. , pero la tecnología para colocar estructuras es idéntica a la descrita anteriormente.

La parte superior de la tubería debe estar equipada con una tapa protectora para evitar que entre humedad y objetos extraños a la chimenea. La aerodinámica de la salida de gases depende de la forma de la cabeza, por lo que es mejor instalar un producto producido industrialmente que experimentar con coronas caseras.

Refinamiento Superficie exterior La chimenea en las habitaciones se realiza dependiendo del interior de la vivienda, el revestimiento es el más práctico. Azulejos de cerámica con características de temperatura apropiadas.

Ventajas de una chimenea de cerámica:

• la superficie interior de las tuberías de cerámica está cubierta con una capa de esmalte resistente al calor que, a diferencia del ladrillo, no contribuye a la deposición de hollín, una de las condiciones para una buena tracción;
• el esmalte es impermeable, lo que evita que la tubería absorba el condensado y destruya las paredes cuando se congela; los compuestos de condensación fluyen hacia un sumidero especial, lo que garantiza la resistencia del cuerpo de la chimenea;
• baja intensidad de capas de hollín: prácticamente ningún hollín se deposita en una superficie lisa y la mayor parte vuela a la atmósfera junto con el humo;
• facilidad de mantenimiento: el hollín se elimina de las paredes lisas y acristaladas mucho más fácilmente que de las paredes de ladrillo;
• seguridad contra incendios: incluso si hay una cierta cantidad de hollín en la tubería, su ignición se producirá sin consecuencias, ya que las cerámicas son resistentes al calor y tienen una baja conductividad térmica;
• resistencia al impacto sustancias químicas– la cerámica no interactúa con los ácidos formados durante la condensación de la humedad y los productos de la combustión de gases en las paredes de la tubería;
• durabilidad;
• facilidad de procesamiento: los elementos cerámicos de la chimenea no requieren herramientas especiales.

Desventajas de los canales cerámicos:

• peso significativo de la estructura;
• la necesidad de construir una base;
• precio alto;
• la necesidad de habilidades de ajuste precisas.

Chimenea de cerámica en carcasa de acero.

Este diseño es una versión más avanzada del dispositivo anterior producido en Alemania. La parte interior está hecha de cerámica y la carcasa exterior está hecha de elementos de acero de 60 a 100 cm de largo, ensamblados en una estructura sólida mediante sujetadores especiales de tipo engarzado. La instalación es sencilla y puede ubicarse en cualquier lugar, incluida la instalación dentro de una pared; para este fin se fabrican sistemas rectangulares.

A pesar de las muchas ventajas de una chimenea de cerámica con carcasa de acero, este material tiene un inconveniente importante: su alto precio, lo que impide que crezca su popularidad cuando se utiliza en la vida cotidiana.

Chimeneas de acero

Para la fabricación de dichos canales se utiliza acero ordinario o inoxidable con un espesor de 0,5 a 0,8 mm. Ventajas de acero inoxidable en este caso, los más obvios son la durabilidad, debido a la resistencia a los ácidos que se forman cuando los componentes de nitrógeno y azufre del humo entran en contacto con el condensado.

El grado de estética del diseño depende del estado del edificio: las cabañas están equipadas con canales de acero inoxidable o con una superficie esmaltada de color, fijadas a las paredes mediante estructuras decorativas, las casas de campo pueden equiparse con tuberías de acero común. Pintado con polvo de aluminio.

Los sistemas de chimeneas de tuberías se ubican principalmente en el exterior de la casa, fijados a las paredes mediante soportes de varios diseños, pero también es posible su colocación en el interior, siempre que se cumplan las siguientes condiciones:

• material de la tubería: acero inoxidable;
• dispositivo de aislamiento térmico protector de las secciones internas de la chimenea para evitar quemaduras por contacto directo;
• construcción de cortes ignífugos alrededor de tuberías en los puntos de contacto con paredes y losas de piso;
• cumplimiento de los requisitos para la disposición estructural de los elementos de la chimenea:

Instalación

No se requiere una base para las chimeneas de acero y puede instalarlas usted mismo.

El montaje se realiza de abajo hacia arriba. El diseño debe incluir un sumidero para condensados ​​con tubería para su drenaje.

Los elementos prefabricados se conectan entre sí mediante juntas perfiladas, cuyas superficies de contacto se cubren con un sellador de silicona resistente al calor antes del montaje, lo que permite realizar reparaciones puntuales para desmontar el fragmento deseado. Además, se aplican abrazaderas de engarce sobre las juntas.

La profundidad de instalación de las tuberías una encima de la otra está determinada por las normas de seguridad contra incendios, no menos que el radio del elemento montado.

Se permite tener un tramo de tubería horizontal en el circuito, pero con una longitud no superior a 1,0 m.

El paso de los soportes de montaje de la chimenea a la pared es de 1,5 a 2,0 m, cada punto de giro (codo) necesita una fijación individual a la base.

Si el techo de la casa está hecho de materiales inflamables, se instala un deflector parachispas al final de la tubería.

Para reducir la formación de condensación y aumentar el tiro, se realiza un aislamiento en las secciones exteriores de la chimenea con lana de roca, un método que evita que se moje. En la parte superior de la tubería, donde termina la capa de aislamiento, se instala un collar en el canal con una pendiente descendente alrededor del perímetro para evitar que la humedad entre en el aislamiento desde el extremo.

La parte del tubo que mira hacia el techo se fija a la base con tres tirantes, distribuidos uniformemente alrededor de la circunferencia a 120 grados.

Chimeneas tipo sándwich

Los tubos sándwich son dos carcasas de acero de diferentes diámetros, entre las cuales se coloca un aislamiento resistente al calor de cierto espesor. Este diseño permite montar un tubo de chimenea para una caldera a partir de elementos que ya están equipados con aislamiento térmico en el exterior, por lo que las chimeneas tipo sándwich son igualmente adecuadas para instalación tanto exterior como interior.

Según el material utilizado, los tubos sándwich se fabrican en los siguientes tipos:

• ambas carcasas están fabricadas en acero inoxidable;
• El tubo interior es de acero inoxidable y el tubo exterior es de acero galvanizado.

Sin embargo, la resistencia del acero a la oxidación aún no determina su idoneidad para su uso en conductos de humos.

En la producción de tubos sándwich se utilizan los siguientes tipos de acero inoxidable:

• AISI 430;
• AISI 439;
• AISI 316;
• AISI 316i;
• AISI 304;
• AISI 321;
• AISI 310S.

Los materiales más económicos son los grados de acero AISI 430 y AISI 304, pero su aplicación es apropiada solo para carcasas externas. Los de mayor calidad son AISI 316i, AISI 321, AISI 310S, utilizados tanto para tuberías exteriores como interiores, y esto hay que tenerlo en cuenta a la hora de elegir el material.
La calidad del acero utilizado tiene un impacto significativo en el coste de las tuberías. Por tanto, a la hora de buscar la mejor oferta, es necesario tener en cuenta el material de fabricación. Un fabricante concienzudo siempre suministra a sus productos etiquetas que indican el grado y el espesor del acero inoxidable de los contornos internos y externos. La dependencia del coste de la calidad del acero se demuestra claramente en la tabla resumen de precios de chimeneas de acero inoxidable en el sitio web oficial de la empresa ROSSTin.

Instalación

La construcción de una chimenea tipo sándwich exterior comienza con la instalación de una unidad de arranque en la pared exterior del edificio. En la unidad de inicio se instala el primer elemento de la chimenea tipo sándwich: la placa de soporte.

Se instala una T en la placa de soporte, desde la cual se instala la parte vertical de la chimenea, y se hace un orificio de entrada en la pared de acuerdo con las marcas con cálculos para equipar la entrada con un pasaje ignífugo y aislamiento térmico.

Los fragmentos se unen entre sí insertando extremos entre sí, realizados de acuerdo con los diámetros de aterrizaje requeridos. Se instalan abrazaderas de engarce sobre las juntas de aterrizaje. Pero al instalar tuberías, se utilizan dos métodos de orientación: "a lo largo del humo" y "a lo largo del condensado".

Al instalar tuberías tipo sándwich, se debe seguir la siguiente regla:

• el montaje de la sección horizontal hasta la T se realiza "por humo" - el siguiente fragmento se coloca sobre el anterior;
• la sección vertical de la chimenea se recoge "por condensación"; el siguiente fragmento se inserta en el anterior.

Ambos métodos de unión deben realizarse con sellador.

Después de la instalación, la parte superior de la chimenea se fija a la base con tirantes mediante una abrazadera y ojales especiales.

La autoinstalación de una chimenea tipo sándwich es sencilla sólo a primera vista. En la práctica, esta operación requiere habilidades profesionales para realizar muchos tipos de trabajos, incluso en altura. Además, de la calidad de la ejecución y el cumplimiento de las normas técnicas depende no sólo la eficiencia de la caldera de gas, sino también la seguridad de las personas que viven en la casa. Por lo tanto, acometa la autoinstalación de una chimenea tipo sándwich, que incluye muchas pequeñas pero matices importantes, se recomienda únicamente con la participación de un mentor profesional.

Conclusión

La instalación de una chimenea para una caldera de gas es un procedimiento muy responsable y, teniendo en cuenta el costo de los materiales para las estructuras modernas, es bastante costoso realizarlo sin el conocimiento de la tecnología y las habilidades para realizar trabajos de techado, construcción, instalación y acabado. Sin embargo, el conocimiento del algoritmo de funcionamiento y los requisitos básicos de las chimeneas facilitará el seguimiento continuo del trabajo por parte de un contratista profesional.

Es la eliminación completa de los productos de combustión. A este requisito se llevó a cabo, es necesario diseñar e instalar correctamente el sistema de escape de gases. En particular, realice un cálculo correcto de la chimenea de una caldera de calefacción instalada en una casa particular.

La geometría y las características del sistema de escape de gases afectan la fuerza de tracción, lo que, a su vez, afecta la eficiencia del dispositivo, la eficiencia y la seguridad de su funcionamiento. Si la corriente de aire es débil, entrará monóxido de carbono en la habitación, lo que supone un alto riesgo para la salud de las personas que se encuentran en ella. Si hay exceso de corriente, el calor saldrá de la habitación. Por lo tanto, el cálculo preciso del diámetro, la altura, la selección de los materiales de construcción y la consideración de otros parámetros del sistema de escape de gases es una tarea de suma importancia.

tipos de chimeneas

La durabilidad de cualquier sistema instalado en una casa o negocio privado se ve afectada por los materiales de construcción con los que está construido. La chimenea de una estufa o caldera debe soportar altas temperaturas, exposición a la humedad y ácidos formados durante la combustión de gas u otro combustible. El peso es igualmente importante; Después de la instalación del sistema no debería ser necesario reforzarlo. muros de carga o fundación.

Los materiales más populares para la instalación de chimeneas son:

• acero inoxidable (ligero, resistente a la corrosión, con una vida útil de 15 a 20 años);
• acero galvanizado (más que una opción económica, pero de corta duración debido al rápido desgaste del revestimiento de zinc);
• aluminio (material duradero, pero no particularmente resistente; generalmente se usa solo en la decoración interior de la chimenea);
• Cerámica (material duradero y confiable, pero bastante pesado con una vida útil de más de 30 años).

Los tubos esmaltados también se utilizan para instalar sistemas de extracción de gases, porque se instalan más rápido que otros, ya que tienen un sistema de aislamiento térmico incorporado.

Conociendo las propiedades de los materiales anteriores, es fácil concluir: los mejores son el acero inoxidable o el acero ordinario de paredes gruesas, recubierto por fuera con una capa de acero inoxidable.

El cálculo de una chimenea para una caldera de gas (o combustible sólido) debe realizarse en la etapa de determinación del diseño del dispositivo. Sus principales tipos se enumeran a continuación:

1. Chimeneas tipo sándwich. Estructuralmente, son una tubería pequeña incrustada en una grande. Se coloca aislamiento entre ellos. Una doble capa de metal es la clave para la fiabilidad y durabilidad.
2. Chimeneas coaxiales. El diseño es similar a un "sándwich", pero no hay aislamiento entre las tuberías: el aire de la calle ingresa al espacio. La mayoría de las veces, las chimeneas coaxiales se utilizan en calderas de gas de tipo cerrado. Disponible en módulos de fácil montaje.
3. Chimeneas de ladrillo. Las estructuras más pesadas. El tiro puede ser bajo debido a la rugosidad de las paredes internas; además, existe un alto riesgo de acumulación de hollín y dificultad para eliminar los gases. Además, el ladrillo absorbe bien la humedad, por lo que se colapsa rápidamente.
4. Chimeneas de fibrocemento. Fabricado a partir de una mezcla de amianto y cemento. Estos diseños son populares debido a su evidente bajo costo, pero incluso con un ligero calentamiento se agrietan y liberan sustancias nocivas.

Otro criterio para clasificar los sistemas de drenaje es el método de instalación. Sobre esta base:

• externo;
• interno.

Los primeros se colocan horizontalmente sobre la calle y se adosan a los muros exteriores. Son fáciles de instalar y facilitan el cumplimiento de las normas de seguridad contra incendios. Desventajas: mayor aislamiento de las tuberías y la instalación obligatoria de un colector de condensado.

Las chimeneas internas tienen ventilación hacia el exterior a través de los techos y el tejado. Además, en el segundo piso y en los siguientes, la temperatura se mantendrá por encima de cero en invierno debido al paso de una tubería calentada por gases a través de ellos. Para locales técnicos - la mejor opción. La desventaja es la necesidad de organizar unidades de paso para cumplir con los requisitos de seguridad contra incendios.

También es importante conocer los requisitos reglamentarios relacionados con la instalación de una chimenea. A continuación enumeramos los principales.

Qué buscar al elegir una chimenea.

La temperatura máxima de los productos de combustión que pasan a través de los sistemas de escape es de 150-160° C. Esta característica es relevante para la mayoría de las chimeneas.

La mayoría de los grados de acero pueden soportar fácilmente la temperatura, pero no todos pueden soportar los efectos de los ácidos sulfúricos que se forman durante la combustión del gas. Los compuestos químicos corroen las paredes de las chimeneas de ladrillo, metal y fibrocemento. Se recomienda dar preferencia a productos de marcas resistentes a los ácidos.

El segundo matiz que debes conocer es la formación de punto de rocío dentro de la chimenea. A medida que el aire pasa a través de las tuberías, con el tiempo se forma condensación en su superficie interior. Debido a esto, el proceso de eliminación de gases de combustión se dificulta o se detiene.

Este problema suele observarse en chimeneas de ladrillo, cuyas paredes interiores son rugosas. En las chimeneas de acero inoxidable casi no se produce condensación. También en raras ocasiones, sobre cerámica y fibrocemento. Sin embargo, recordamos que estos últimos forman sustancias nocivas durante la combustión, por lo que no los consideraremos más a fondo.

El diseño óptimo de la chimenea es un "sándwich". La presencia de aislamiento entre las tuberías iguala las temperaturas exterior e interior. Debido a esto, se forma menos condensación.

Opciones exteriores e interiores para salida de chimenea de caldera de gas.

Tipos de calderas de gas

El tipo de chimenea seleccionado, así como sus indicadores de rendimiento, dependen directamente del dispositivo de calefacción. Todas las calderas de gas se dividen en dos grandes grupos según su diseño:

1. Con quemadores abiertos. Calderas bastante voluminosas, comparables en tamaño a una chimenea e instaladas en el suelo. Un dispositivo en funcionamiento consume oxígeno de la habitación. Para un funcionamiento estable se necesita un intercambio de aire constante de alta calidad. Si no entra suficiente aire en la habitación, el dióxido de carbono liberado durante la combustión se filtra a la casa desde la caldera.
2. Con quemadores cerrados. Dichos dispositivos se instalan en calderas compactas de baja potencia (hasta 40 kW). La combustión del combustible se produce en una cámara sellada. Una chimenea de tipo coaxial es óptima para dicha caldera. La chimenea está montada en un plano horizontal.

Ahora es el momento de estudiar los requisitos de GOST y SNiP en relación con los equipos de calefacción. Con ellos, el algoritmo para calcular chimeneas para calderas de combustible sólido, así como para calderas de gas, será un poco más comprensible.

Requisitos generales para la instalación de estructuras.

Las normativas para calderas de gas difieren según el tipo de quemador. Las siguientes normas y regulaciones se aplican a los sistemas de chimenea instalados en calderas de tipo abierto:

• el tubo no tiene más de 3 curvaturas (45-90°);
• sólo se utiliza material no inflamable;
• las tuberías deben protegerse con aislamiento térmico;
• se proporciona un orificio con una compuerta a través del cual se limpia la chimenea;
• la altura y los parámetros de la sección transversal de la chimenea cumplen con los requisitos recomendados por el fabricante de la caldera;
• hay otro orificio en la tubería para recoger el condensado;
• Para proteger la chimenea de la suciedad, hojas, etc., se proporciona una sombrilla especial.

Requisitos para chimeneas en calderas con intercambio de aire cerrado:

• el diámetro de la tubería de salida es menor que el diámetro de la tubería misma;
• la distancia mínima de la chimenea horizontal a la superficie del suelo es de 2 m;
• el tubo de la chimenea está ubicado al menos a 2 metros de ventanas, puertas y orificios de ventilación;
• la distancia vertical mínima desde la tubería hasta las aberturas de las ventanas es de 1 m;
• no debe haber paredes, vallas u otros obstáculos a menos de 1,5 m cerca de la tubería;
• Al realizar la instalación, debe mantener un ángulo de inclinación de la tubería de 6 a 12° para una eliminación natural del condensado.

• se permite utilizar un canal de salida para dos dispositivos de calefacción si la distancia entre ellos es de al menos 750 mm;
• las tuberías deben estar completamente selladas;
• el tipo óptimo de sección es redondo;
• Paredes interiores perfectamente lisas (acabadas en acero galvanizado o inoxidable).

Es hora de pasar directamente a los cálculos mismos.

Cálculo de chimeneas para calderas de calefacción.

A la hora de instalar sistemas de chimeneas se utilizan una decena de fórmulas que tienen en cuenta:

• procesos físicos de combustión de combustible (movimiento de dióxido de carbono, temperatura dentro y fuera de la tubería);
• características geométricas de la casa y la caldera (altura del techo, forma de la sección transversal del tubo de salida, área del canal);
• valores constantes (por ejemplo, la aceleración de la gravedad al calcular la velocidad del movimiento del gas o el coeficiente de suavidad de las tuberías, según el material).

Es imposible realizar cálculos precisos para todo por su cuenta. Es mejor recurrir a especialistas, pero se pueden sacar algunas conclusiones tomando un camino más barato y más corto.

Por lo tanto, existen tres métodos para instalar una chimenea, dependiendo de su distancia desde la cumbrera del techo:

1. La chimenea está a más de 3 m de la cresta.. En este caso, su punto más alto se puede establecer por debajo del nivel de la cresta en un ángulo que no exceda los 10°. Una necesidad urgente si quieres ahorrar en elementos de chimenea.
2. La chimenea está a 1,5-3 m de la cresta.. La altura del canal es igual a la altura de la casa, es decir, la cumbrera y el punto superior del sistema de extracción de humos están ubicados en el mismo nivel.
3. Entre la chimenea y la cumbrera: menos de 1,5 m.. Punto mas alto la tubería se encuentra al menos a 50 cm por encima de la cumbrera.

Hemos decidido la longitud de la chimenea, solo queda calcular la sección suficiente para la tubería. Esto se hace con mayor precisión usando la fórmula F=(AxB)/4.19xC, donde:

• F- sección transversal (m2);
• A- coeficiente tabular de 0,02 a 0,03;
• EN- potencia de la caldera (kW);
• CON- altura de la chimenea (m).

El valor resultante se compara con la tabla según SNiP 2.04.05-91 y, si es necesario, se ajusta hacia arriba.

Si tomamos las características medias del documento mencionado, obtenemos una sección redonda recomendada con un diámetro de 200 mm para una tubería de 7 m de altura, extrayendo gas de una caldera de 16 kW, o un diámetro de 150 mm para una caldera de 32 kW y una salida de 20 m de largo.

Puede calcular la chimenea para una caldera de gas online en el sitio web de la empresa Teplodar. Si se conoce el diseño del sistema de drenaje y un esquema aproximado para su implementación, los cálculos tomarán menos de un minuto.

Nuestros especialistas siempre están dispuestos a realizar los cálculos necesarios, dar recomendaciones sobre la selección de elementos de chimenea y anunciar su coste exacto.

Tenga en cuenta que la salud de las personas que viven en la casa depende de la exactitud del cálculo. Y para aumentar la seguridad contra incendios, se recomienda sobreestimar ligeramente los valores obtenidos. Recuerde que reducir el diámetro de diseño puede resultar en una prohibición de operación. Tendrás que desmontar la chimenea, rehacer todo y pagar el doble.

El diseño e instalación de un sistema de extracción de humos se puede delegar en profesionales, pero tendrás que pensar en su cuidado. No sobrecaliente el gas y calderas de combustible sólido, no los utilices a máxima potencia y límpialos al menos una vez al año. Entonces la chimenea seleccionada durará décadas.

Se deben hacer cálculos cuidadosos antes de comprar materiales.

A continuación describimos cómo calcular una chimenea para una caldera de gas. Se presentan fórmulas para calcular la sección transversal y la potencia del calentador. Además, podrá familiarizarse superficialmente con los tipos de materiales utilizados para la construcción de chimeneas y sus diseños, así como con los requisitos para el sistema de escape.

Primero, veamos los materiales de los tubos de las chimeneas. Los de ladrillo no se utilizan para estos fines desde hace mucho tiempo. Esto se debe a que el humo que se desprende durante la combustión tiene una temperatura relativamente baja, unos 150 grados. En base a esto, su velocidad en el sistema también será baja. El humo tiene tiempo de enfriarse hasta la temperatura del punto de rocío y se forma condensación a lo largo del diámetro interior de la chimenea de la caldera de gas. La humedad tiene un efecto extremadamente destructivo sobre el ladrillo. Si es posible utilizar una estructura de ladrillo para el tipo de equipo mencionado anteriormente, entonces solo con un revestimiento en el interior. Las estructuras prefabricadas son las más utilizadas. Se trata de tuberías metálicas de doble circuito y de tres capas. Por tanto, conviene elegir uno de ellos como tubería para la chimenea de una caldera de gas.

Requisitos para la instalación de una chimenea para caldera de gas.

• debe haber buena tracción;
• confiabilidad y durabilidad;
• resistencia a la corrosión;
• sostenibilidad tubo de escape para una caldera de gas en un ambiente químicamente agresivo;
• capacidad de soportar altas temperaturas.

La altura de la tubería depende de la sección transversal y la potencia del equipo.

En la construcción moderna, solo se utilizan chimeneas redondas u ovaladas como salida para los productos de la combustión de combustible en los sistemas de calefacción. Casi no se deposita hollín en sus paredes. También es importante que la superficie del diámetro interno del tubo de la chimenea de una caldera de gas sea lisa. Las estructuras con una sección transversal cuadrada son más problemáticas en funcionamiento. El hollín se acumula en las esquinas, entonces hay que sacarlo de allí de alguna manera, lo que causa muchas molestias. Idealmente, si utiliza constantemente el sistema de calefacción, debería inspeccionar el tubo de escape de la caldera de calefacción dos veces al año. Lo lleva a cabo una persona conocedora, un maestro. Si la sección transversal es redonda, puede arreglárselas llamando a un especialista solo una vez al año.

Asegúrate de realizar un mantenimiento preventivo cada año si hablamos de la casa en la que vives permanentemente. Llame a un profesional antes del inicio de la temporada de calefacción. De lo contrario, el hollín acumulado reducirá el diámetro de la chimenea de la caldera de gas.

Tipos de diseños de cámaras de combustión.

Antes de pasar a calcular el diámetro de la chimenea de una caldera de gas, consideremos sus tipos. El diseño de la cámara de combustión importa más. La cámara en la que se produce la combustión puede estar sellada o no. Si no está sellado, el oxígeno para favorecer el proceso de combustión proviene de la habitación en la que se encuentra la caldera. El calentador tiene un conducto de aire especial en la parte inferior, a través del cual se suministra aire de forma natural. Para tales sistemas, solo se pueden instalar chimeneas horizontales. Se trata de tubos sándwich metálicos de doble circuito y cerámicos. Si el diseño prevé el uso de una chimenea para dos calentadores, entonces la altura mínima entre las chimeneas para calderas de gas debe ser de más de medio metro. Incluso si los calentadores están en el mismo piso.

Las cámaras de combustión selladas toman aire de la calle. Para ello, se ha desarrollado una chimenea especial, que se denomina coaxial. Las dimensiones de una chimenea coaxial para caldera de gas son mucho más pequeñas que las de una convencional. Él es tubo de metal en la tubería. El humo sale a la calle por el circuito interior y por el circuito exterior entra en la caldera. Para mantener la circulación, se instala un ventilador en la parte superior del calentador. Esta chimenea se puede instalar tanto en vertical como en horizontal.

Los estándares para una chimenea con cámara de combustión sellada prevén la instalación de una salida individual para monóxido de carbono. Es imposible conectar dos calentadores a un sistema coaxial.

Cálculo de las dimensiones de la chimenea para una caldera de gas.

Se realizan cálculos para determinar los parámetros necesarios. Lo que importa:

• área de sección transversal;
• La altura de la chimenea de una caldera de gas es de al menos cinco metros, mientras que la cabecera debe estar al menos medio metro por encima de la cumbrera del techo.

El tiro depende del correcto cálculo del diámetro de la chimenea.

Consideremos dos opciones posibles Calcular el diámetro de la chimenea para una caldera de gas. La primera opción es cuando tienes un calentador y necesitas calcular la sección transversal de la chimenea. Aquí todo es muy sencillo. La ventilación no debe ser del mismo tamaño que la tubería de estaca. Simplemente mide el orificio de salida de humos en la parte superior del calentador y listo. Si no puedes hacerlo porque no está en stock, por ejemplo, cuando lo pediste y estás esperando la entrega, la sección se puede calcular en función de la potencia. equipo de gas. En cualquier caso, conocerás sus características. Para calcular el área de la sección transversal de la chimenea, debe multiplicar la potencia del calentador en kW por 5,5. El resultado se calculará en centímetros cuadrados.

Antes de calcular el diámetro de la chimenea de una caldera de gas, lea la ficha técnica del calentador. Para los cálculos, no tome la potencia térmica, sino la potencia nominal. Por ejemplo, para una unidad con una potencia nominal de 1,5 kW, el calor térmico puede alcanzar los 38 kW. Inserte un valor más pequeño en la fórmula; de lo contrario, el resultado le horrorizará.

Si necesita conectar dos calentadores de gas a una chimenea, y esto lo permiten las normas de seguridad contra incendios, se debe tener en cuenta la potencia total de ambas unidades.

La segunda opción es cuando ya existe chimenea. No es necesario calcular el diámetro del tubo de escape de una caldera de gas, ya que se puede medir simplemente. Pero puede conocer el grado de productividad del equipo adecuado para este sistema mediante la fórmula:

Si los cálculos del diámetro del tubo de la chimenea de la caldera no se realizan correctamente, la campana no funcionará como debería. Más de la mitad de los incendios se deben a una chimenea defectuosa. Tómate esto en serio.

El tamaño interno del tubo de la chimenea debe ser el mismo que el diámetro del orificio de la chimenea en la caldera de gas o un poco más grande. Aumentar la sección transversal, por supuesto, afectará el tiro, pero estará allí y el monóxido de carbono no entrará en la habitación.

Reglas para instalar chimeneas para calderas de gas.

Para que el sistema tenga una buena tracción se debe observar lo siguiente: requerimientos técnicos al instalar una estructura hecha de tuberías de doble circuito:

1. el montaje se realiza desde el calentador;
2. el canal de humo debe ser liso;
3. no debe haber curvas a lo largo de toda la chimenea de una caldera de gas;
4. para tener una buena tracción, debe tener al menos cinco metros de altura;
5. Se permiten dos curvas en un ángulo de 45 grados y una en ángulo recto. Además, estos segmentos no deben tener más de un metro;
6. la estructura debe ser rígida, para ello se fija a la pared a cierta distancia;
7. el paraguas debe elevarse por encima de la cumbrera del techo al menos 50 cm;
8. No descuides la instalación de elementos adicionales, como un acumulador de humedad, un purificador y un cabezal.

Las partes del tubo sándwich de metal se sujetan con remaches en las juntas. Además, puedes colocar una abrazadera para ocultar los sujetadores. Donde la estructura atraviesa paredes y techos, se instala una mampara metálica. Se trata de una hoja cuadrada de hojalata con un agujero redondo en el medio. Se coloca lana especial resistente al calor en el vacío resultante entre el revestimiento cálido de la chimenea y el material del techo. Parece lana mineral y se pega papel de aluminio en ambos lados.

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Cómo hacer un cálculo Chimenea – 4 puntos importantes Cosas a considerar al instalar una chimenea

Para calentar casas privadas en la estación fría, se utilizan con mayor frecuencia estufas y chimeneas de ladrillos comunes o calderas de calefacción doméstica que utilizan combustible sólido, líquido o gaseoso. Una condición indispensable para el funcionamiento normal de dichos dispositivos de calefacción es el suministro gratuito de una cantidad suficiente. aire fresco en la zona de combustión de la llama y la rápida eliminación de los productos residuales de la combustión a la atmósfera. Para garantizar que se cumplan estas condiciones, antes de la instalación chimenea de la estufa, es muy importante realizar un cálculo competente de la chimenea con tiro natural, ya que de esto dependerá no solo la eficiencia de los dispositivos de calefacción, sino también la seguridad de los residentes de una casa privada.

¿Qué causa la corriente de aire natural en el horno?

La mayoría de los hornos y calderas de calefacción y cocina calefacción autónoma no están equipados con un sistema para el suministro forzado de aire fresco y la eliminación de los gases de escape, por lo que el proceso de combustión del combustible en ellos depende directamente de la presencia de tiro natural en el tubo de la chimenea.

Teóricamente, el método para calcular una chimenea es bastante sencillo. Para dejar claro al lector de dónde proviene el tiro natural, intentaré explicar brevemente la física de los procesos térmicos y dinámicos del gas que ocurren en el horno durante la combustión del combustible.

1. La chimenea de la estufa se instala siempre en posición vertical (a excepción de determinados tramos horizontales o inclinados). Su canal comienza en lo alto del arco de la cámara de combustión y termina en la calle, a cierta altura sobre el techo de la casa;

1. Los gases de combustión calientes en la zona de combustión del combustible tienen una temperatura muy alta (hasta 1000° C), por lo que, según las leyes de la física, se precipitan rápidamente hacia arriba;
2. Al subir por el tubo de la chimenea a una velocidad de unos dos metros por segundo, los gases de combustión crean un área de baja presión en el horno;
3. Gracias al vacío natural en el hogar, se garantiza un flujo de aire fresco a través del cenicero y la parrilla hacia la zona de combustión de la llama;
4. Así, es fácil entender que para la formación de una buena tracción natural se deben cumplir varias condiciones a la vez:

• La chimenea debe colocarse estrictamente vertical.. Además, la oda debe tener una altura suficiente y la configuración más recta, sin curvas ni giros innecesarios en un ángulo superior a 45°.

• La sección transversal interna del canal de humos debe diseñarse de tal manera que permita que todo el volumen de gases de combustión que se forman durante la combustión del combustible pase libremente a la atmósfera;
• Para no crear una resistencia aerodinámica significativa al movimiento del humo, Las paredes internas de la tubería deben tener una superficie lo más plana y lisa posible. Con cantidad minima transiciones y uniones;
• A medida que avanzan por la tubería, los gases de combustión se enfrían gradualmente, lo que provoca un aumento de su densidad y tendencia a formarse. Para evitar que esto suceda, el tubo de la chimenea debe tener un buen aislamiento térmico.

El viento exterior tiene un efecto positivo significativo sobre la fuerza del tiro natural. Esto se explica por el hecho de que un flujo continuo de aire dirigido perpendicular al eje de la chimenea crea una presión reducida en ella. Por eso, cuando hace viento siempre hay una buena corriente de aire en el horno.

Punto 1. Selección del material y diseño de la chimenea.

La documentación reglamentaria y técnica de construcción no establece ningún requisito estricto para la disposición de las chimeneas de las estufas, por lo que cada propietario fabrica una chimenea a su propia discreción. Al mismo tiempo, debo decir que todos los tipos de chimeneas se diferencian entre sí no solo en el diseño y signos externos, pero también en términos de características térmicas, de peso y dinámicas de gas.

1. Una chimenea de ladrillo se caracteriza por su alta resistencia y durabilidad, puede soportar una exposición prolongada a altas temperaturas, pero no resiste los efectos del condensado de humo agresivo. Gracias a las enormes paredes de ladrillo, tiene una alta capacidad calorífica y propiedades de aislamiento térmico satisfactorias. En cuanto a la cuestión de la condensación del vapor de agua y la dinámica del gas en una chimenea de ladrillo, aquí no todo es tan bueno.

• Masivo tubo de ladrillo tiene un peso significativo, por tanto, su instalación requiere de una cimentación propia, que a su vez también requiere de cálculos aparte;

• La forma de la sección transversal rectangular o cuadrada de los canales de humo, en combinación con paredes internas irregulares y rugosas, crea una resistencia significativa al movimiento de los gases de combustión, por lo que la sección transversal de dichas chimeneas debe seleccionarse con un pequeño margen;
• La falta de aislamiento térmico adicional puede provocar la formación de condensación en el interior de la chimenea. Por tanto, sus paredes deben tener el espesor suficiente para que la temperatura de los gases de combustión del interior no descienda por debajo del punto de rocío.

1. Las tuberías de fibrocemento y cerámica se venden confeccionadas y son fáciles de instalar con sus propias manos, por lo que a menudo se utilizan en la construcción de casas privadas para conectar calderas de gas o combustible sólido. Muchos propietarios se sienten atraídos por su precio no muy bajo, pero quiero recordarles que al instalar una chimenea a partir de tuberías de fibrocemento, se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

• Las tuberías de fibrocemento tienen una alta conductividad térmica y no retienen bien el calor de los gases de combustión., por lo que se puede formar condensación en el interior, lo que rápidamente conducirá a la destrucción de las paredes;
• Para evitar que esto suceda, al instalar una chimenea de fibrocemento, es importante elegir el material aislante térmico adecuado y calcular su espesor para que la temperatura de los gases de combustión en la salida no baje de los 110° C;
• A temperaturas superiores a 350° C, el fibrocemento puede agrietarse y colapsar Por tanto, entre el tubo de entrada de la chimenea y el tubo de salida de la caldera, recomiendo instalar un espaciador de tubo metálico aislado;
• Su longitud debe calcularse de modo que la temperatura de los gases de combustión en la entrada de la tubería de fibrocemento no exceda los 300-350 ° C;
• La propia tubería de fibrocemento tiene suficiente rigidez. A pesar de esto, para un mejor aislamiento térmico y protección contra daños mecánicos, recomiendo instalar dicha chimenea dentro de una cubierta protectora hecha de ladrillos de medio ladrillo de espesor.

1. Los tubos sándwich de metal hechos de acero inoxidable, en mi opinión, son la opción más exitosa para una chimenea doméstica, que es igualmente adecuada tanto para una losa de ladrillos macizos como para una moderna caldera de calefacción compacta. Se ensamblan a partir de secciones separadas, por lo que le permiten hacer una chimenea externa o interna de casi cualquier configuración con sus propias manos.

• El casquillo interior está fabricado de acero inoxidable resistente al calor y tiene una superficie perfectamente lisa y forma redonda sección transversal, por lo tanto crea una resistencia aerodinámica mínima al flujo de gases de combustión. Por este motivo, el diámetro interior del conducto de humos debe corresponder al valor mínimo de las características de diseño;

• El tubo sándwich de metal aislado tiene buenas propiedades de aislamiento térmico y no requiere aislamiento adicional, por lo que los cálculos de ingeniería térmica, en este caso, no son necesarios;
• Al instalar y montar la chimenea, cada tramo debe montarse de forma que quede fijado a la pared interna o fachada del edificio en al menos dos puntos. En este caso, la distancia entre los soportes de montaje no debe ser superior a 1200 mm.

1. Las chimeneas cerámicas prefabricadas aisladas tienen características similares, pudiendo además utilizarse prácticamente sin restricciones, en combinación con cualquier tipo de estufas, chimeneas o calderas de calefacción doméstica.

• Están diseñados y fabricados en fábrica, cumpliendo con todos los cálculos térmicos necesarios y las normas de seguridad contra incendios;
• Esto hace posible instalarlos en la forma en que están, sin pensar en sus propios cálculos adicionales;
• A pesar de esto, quiero recordarles que un sándwich de este tipo hecho de bloques de hormigón de arcilla expandida, aislamiento de lana mineral e inserciones de tuberías de cerámica, cuando se ensambla, puede tener mucho peso, por lo que también es necesario calcular y hacer una base separada para él.

1. Recientemente, han comenzado a aparecer productos relativamente nuevos en el mercado de materiales de construcción. el nuevo tipo Chimeneas de polímero, más conocidas con el nombre comercial "Furan Flex". Es una manguera flexible reforzada que se instala en un conducto de humos existente y luego se llena con vapor caliente bajo alta presión. Bajo la influencia de la presión y la alta temperatura, el manguito se endereza y polimeriza, como resultado de lo cual llena completamente la luz del canal de humo y fortalece las paredes de la tubería desde el interior.

• La instalación de dicho inserto de polímero requiere el uso de equipo especial. y el estricto cumplimiento de los regímenes tecnológicos, por lo que sólo puede ser realizado por especialistas calificados;
• En base a esto, en este caso no recomiendo molestarte. fórmulas complejas y confiar todos los cálculos a los ingenieros del contratista que realizará la instalación.

Una tubería de fibrocemento tiene una superficie interior rugosa, lo que facilita la rápida adhesión del hollín y el hollín. Con el tiempo, la creciente capa de hollín reduce el área de la sección transversal interna y aumenta la resistencia aerodinámica del canal de humo, por lo que no recomiendo el uso de este tipo de tuberías para estufas y calderas que utilizan combustibles sólidos y líquidos.

Punto 2. Cálculo del diámetro interior de la chimenea para estufas y chimeneas de combustible sólido.

Para calcular correctamente el tiro de la chimenea, primero debe determinar el área de la sección transversal interna requerida. En esta sección te contaré cómo se hace esto, usando el ejemplo de calcular la sección transversal de una chimenea para calentar estufas y chimeneas con combustible sólido.

1. En primer lugar, es necesario determinar cuántos gases de combustión se producirán al quemar un determinado tipo de combustible en un horno en una hora. Este cálculo se realiza mediante la siguiente fórmula:

V gas = V * V combustible * (1 + T / 273) / 3600, Dónde

• gasolina– volumen de humos que pasará por el tubo en una hora (m³/hora);

• B– masa máxima de combustible que se quema en una hora en el hogar (kg);

• combustible– coeficiente del volumen de gases de combustión que se liberan durante la combustión de un determinado tipo de combustible (m³/kg).

• Este valor se determina según tablas especiales y su valor es: para leña seca y turba en trozos – 10 m³/kg, para briquetas de lignito – 12 m³/kg y para hulla y antracita – 17 m³/kg;

• t– temperatura de los humos a la salida del tubo (°C). Con una chimenea normalmente aislada, su valor puede oscilar entre 110 y 160°C.

1. Teniendo el valor obtenido del volumen total de gas que pasa a través de la tubería por unidad de tiempo, no será difícil calcular el área de la sección transversal requerida del canal de la chimenea. Se define como la relación entre el volumen resultante y la velocidad de movimiento de los gases de combustión y se calcula mediante la siguiente fórmula:

S humo = V gas / W, Dónde

• humo– área de la sección transversal del canal de humo (m²);
• gasolina– volumen de gases de combustión por unidad de tiempo, que obtuvimos en la fórmula anterior (m³/hora);
• W.– velocidad reducida de movimiento ascendente del flujo de gas y humo dentro de la tubería (m/s). Aquí debo decir que este valor es condicionalmente constante y su valor es 2 m/s.

1. Para entender qué diámetro de tubería necesitaremos para hacer una chimenea, según el valor obtenido del área del círculo, debemos determinar su diámetro. Para ello se utiliza la siguiente fórmula:

D = √ 4 * S humo / π, Dónde

• D– diámetro interior del tubo redondo de la chimenea (m);
• humo– área de la sección transversal interna de la chimenea obtenida en cálculos anteriores (m²)

Para que quede claro al lector, propongo considerar un ejemplo simple de cómo calcular una chimenea para una estufa calefactora, si se sabe que durante el calentamiento se queman en ella 8 kg de leña seca por hora y la temperatura de los gases de combustión. en la salida es de 140 °C.

1. Utilizando la primera fórmula dada, determinamos el volumen máximo de humo que se puede liberar en una hora de quemar 8 kg de leña seca: V gas = 8 * 10 * (1 + 140 / 273) / 3600 = 0,033 m³/hora;
2. Con la segunda fórmula, debe calcular el área de la sección transversal requerida del canal de humo: S humo = 0,034 / 2 = 0,017 m²;
3. La última fórmula le permite determinar el diámetro de tubería requerido en función del área de la sección transversal conocida: D = √ 4 * 0,017 / 3,14 = 0,147 metro;
4. Por lo tanto, determinamos que para esta estufa de baño necesitará una chimenea con un diámetro interno de al menos 150 mm.

Si durante los cálculos no obtiene un número entero, le aconsejo que lo redondee a un número entero; sin embargo, dichos redondeos se pueden realizar dentro de límites razonables, porque en este caso un diámetro muy grande no significa muy bueno. .

Punto 3. Cálculo del tubo de chimenea para calderas domésticas.

En este artículo, deliberadamente no proporcioné cálculos separados para calderas domésticas de combustible sólido y de gas fabricadas en fábrica, ya que cualquier instrucción para el uso del equipo de caldera ya contiene toda la información técnica necesaria.

Conociendo la potencia térmica nominal de su caldera de gas, podrá seleccionar fácilmente el diámetro de la chimenea según parámetros previamente calculados.

1. Para calderas de calefacción pequeñas con una potencia térmica máxima de no más de 3,5 kW, será suficiente una tubería con un diámetro interior de 140-150 mm;

1. Para equipos de calderas domésticas de potencia media (de 3,5 a 5 kW), se necesitarán chimeneas con un diámetro de 140 a 200 mm;
2. Si la potencia de la caldera de calefacción es de 5 a 10 kW, entonces será necesario utilizar tuberías con un diámetro de 200 a 300 mm.

Si una caldera de gas está equipada con una turbina incorporada para crear un tiro forzado, entonces el diámetro del tubo de escape puede ser mucho menor que los valores anteriores. En este caso, el tamaño de tubería recomendado deberá indicarse en la ficha técnica del producto.

Punto 4. Determinación de la altura de la tubería y ubicación en el techo.

La fuerza del tiro natural depende en gran medida de la diferencia de altura entre el nivel de la parrilla del hogar en la parte inferior de la estufa y el deflector de viento o la boca del canal de humos en la parte superior del tubo de la estufa.

Para que los gases de combustión calentados utilicen su energía de la manera más eficiente posible para crear un tiro natural, es muy importante calcular correctamente la altura de la chimenea en relación con la rejilla y en relación con la cumbrera del techo.

1. La altura relativa de la chimenea de la estufa, desde el nivel de la parrilla hasta la boca de la chimenea, debe ser de al menos 5000 mm;

1. En edificios residenciales con funcionamiento. tejado plano, la boca de la chimenea deberá estar situada al menos 500 mm por encima de la altura máxima del parapeto lateral o de la barandilla del tejado;
2. En casas con techo inclinado a dos aguas o a cuatro aguas, la boca de la chimenea debe ubicarse al menos a 500 mm del nivel de la cumbrera del techo;
3. Si en un techo inclinado la chimenea está ubicada en una de las pendientes, a una distancia no mayor de 1500 mm de la cumbrera del techo, entonces también debe elevarse 500 mm por encima del nivel de la cumbrera;

1. Si esta distancia es de 1500 a 3000 mm, el deflector de viento del ahumador se puede ubicar al nivel de la cumbrera del techo;
2. En techos suavemente inclinados con un ángulo de pendiente pequeño, la chimenea se puede ubicar a una distancia de más de 3000 mm de la cumbrera. En este caso, su altura óptima se calcula de acuerdo con el diagrama presentado en la figura siguiente.

Elección incorrecta de la altura o ubicación de la tubería en relación con la cumbrera del techo, cuando dirección desfavorable el viento puede causar la formación empuje inverso. Este fenómeno es muy peligroso, ya que puede provocar la liberación de brasas y monóxido de carbono venenoso desde el cenicero o la cámara de combustión al espacio habitable.

Conclusión

En resumen, quiero señalar que al elegir materiales, tamaños y configuración del tubo de la chimenea, en primer lugar, se debe partir de la potencia térmica máxima del dispositivo de calefacción. Al mismo tiempo, también debe tener en cuenta sus capacidades financieras y para qué tipo de combustible está diseñada su estufa o caldera de calefacción.

Puede obtener más información sobre todos los tipos de chimeneas descritos en el video adjunto de este artículo, y si tiene alguna pregunta o comentario, le sugiero discutirlo en el formulario de comentarios.

14 de septiembre de 2016

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