Le calcul de la cheminée de ses propres mains

La cheminée fait partie du système de chauffage domestique et sert à éliminer les substances nocives générées lors de la combustion du combustible. L'installation de la cheminée est également nécessaire dans la disposition des foyers. Pour que le conduit de cheminée remplisse correctement les fonctions qui lui sont assignées, il est nécessaire de calculer correctement les paramètres affectant les travaux avant la construction. Le calcul de la cheminée est dans la plupart des cas effectué par des professionnels, car la moindre erreur peut avoir des conséquences irréparables. Afin d'économiser de l'argent, ce travail peut être effectué seul.

Cheminée dans une maison privée

Ce qui est nécessaire pour calculer la cheminée

Le calcul de la cheminée pour un poêle, une chaudière, une cheminée ou un autre appareil de chauffage est nécessaire pour:

  • en garantissant une traction adéquate, au moyen de laquelle toutes les substances nocives pour la santé humaine, résultant du brûlage, ont été éliminées en dehors de l'espace de vie. Si des substances inacceptables pénètrent dans la maison, la personne peut être victime d'un empoisonnement grave pouvant entraîner la mort;

Inverser le tirage de cheminée qui peut être nocif pour la santé

  • optimisation de la chaleur générée dans le ratio carburant consommé. Si la majeure partie de l'air chauffé va dans la cheminée, il faudra plus d'espace pour réchauffer la pièce. Avec le bon rapport entre le combustible et la chaleur produite, l'air chauffé chauffera au maximum les parois du four et du canal de la cheminée, ce qui réduira les ressources utilisées;
  • Le calcul de la cheminée est également nécessaire pour maximiser la capacité de protection contre le feu. De l'air très chaud sortant du canal de fumée ou une faible poussée peuvent provoquer des étincelles sur des surfaces combustibles, ce qui entraînera inévitablement un incendie.

Chauffage avec cheminée correctement calculée et installée

Quels paramètres sont nécessaires pour calculer

Le programme de calcul de la cheminée implique le calcul de paramètres tels que:

  • hauteur de la cheminée;
  • le diamètre des tuyaux utilisés pour la construction de la cheminée (si des tuyaux sont utilisés pour la construction du canal) ou le calcul de la section transversale de la cheminée lorsqu'elle est en brique;
  • détermination de la poussée optimale.

Pour la disposition de la cheminée industrielle, ces paramètres ne suffisent pas. Les spécialistes sont en outre produits:

  • calcul aérodynamique de la cheminée;
  • calcul de la résistance et de la stabilité des structures.

Cheminée sur le site de production

Comment calculer les paramètres de la cheminée

La méthode de calcul d'une cheminée est basée sur la détermination de chaque paramètre séparément, mais sur la base de données générales sur l'équipement de chauffage installé et le combustible utilisé.

Déterminer la hauteur de la cheminée

Le calcul de la hauteur de la cheminée est basé sur les recommandations de spécialistes, décrites avec une précision extrême dans le SNIP 2.04.05-91 (le texte peut être trouvé si nécessaire dans la section "Documents").

Le calcul de la hauteur de la cheminée doit être basé sur les règles suivantes:

  1. pour une poussée normale, la hauteur totale du canal, partant de la grille du four et se terminant par le bouchon situé sur le toit, doit être supérieure à 5 m;
  2. la hauteur du tuyau d'échappement sur le toit dépend de son type et de la distance entre la cheminée et le faîtage:
    • sur un toit plat, pour une poussée normale, la hauteur est suffisante, à plus de 0,5 m au-dessus du point le plus élevé;

Détermination de la hauteur de la cheminée pour un toit plat

    • sur le toit en pente, le canal de la cheminée devrait être situé à différentes hauteurs, en fonction de sa distance à l'arête;

Déterminer la hauteur du canal de la cheminée en fonction de son emplacement

  1. la sortie du canal de la cheminée ne doit pas être située dans la zone de pression du vent. L'émergence de la zone de vent est due à l'emplacement à côté de la maison d'un autre bâtiment ou arbre plus élevé. Le résultat est une torsion du vent qui interfère avec la sortie normale de l'air du tuyau.

Hauteur du tuyau en fonction du vent et des conditions environnementales

Pour savoir comment déterminer correctement la hauteur du canal d'évacuation de la fumée sur le toit, vous pouvez regarder la vidéo.

Détermination de la section du canal de fumée

Le calcul du diamètre de la cheminée est basé sur les calculs:

  1. le volume des gaz d'échappement, en fonction de la capacité du chauffage installé. Le calcul est fait selon la formule:

Calcul du volume de gaz à la sortie

Dans cette formule:

    • B - le coefficient, qui dépend du type de combustible utilisé dans l'appareil de chauffage, pour déterminer le paramètre, utilise le tableau 10 de GOST 2127-47 (donné dans la section «Documents»);
    • V - le volume de combustible brûlé, déterminé par les caractéristiques du dispositif de chauffage;
    • T - est défini comme la température du gaz à sa sortie du tuyau (pour les cuisinières domestiques et les chaudières, ce chiffre est égal à 150-200 ° C).
  1. la section du tuyau, définie comme le rapport entre le volume de gaz (Vr) et la vitesse du gaz traversant le tuyau. Pour les appareils ménagers, ce chiffre est d’environ 2 m / s;
  2. Sur la base des indicateurs calculés, vous pouvez trouver le diamètre de la conduite (la formule géométrique de la surface d’un cercle est utilisée pour le calcul). La formule pour le calcul (où W est la vitesse du gaz):

d² = (4 * Vr) / (π * W).

Le calcul de l'indicateur optimal de poussée

Le calcul du tirage de la cheminée est effectué pour vérifier l'exactitude de la détermination de la hauteur et du diamètre du conduit de cheminée.

Le calcul de la cheminée est effectué selon la formule suivante:

Formule pour l'autodétermination du tirage de la cheminée

Pour déterminer l'indicateur que vous devez connaître:

  • С - coefficient qui, pour le calcul des systèmes de ménages, est supposé égal à 0,0342;
  • et - pression atmosphérique. Pour le comptage, il est supposé être de 4 Pa ​​(tête de gaz naturel dans le tuyau d'échappement);
  • h - la hauteur du canal de la cheminée, calculée précédemment;
  • T0 est la température ambiante;
  • Ti est la température des gaz d'échappement.

Exemple de calcul de four

À titre d'exemple, nous allons calculer les paramètres de la cheminée pour un poêle à bois. En moyenne, environ 1 kg de bois de chauffage brûle dans un four pendant 1 heure, le taux d'humidité étant dans la plupart des cas de 25%.

Le combustible pour le poêle est du bois de chauffage

Le calcul de la cheminée pour la chaudière, le four dans ce cas est le suivant:

  1. transfert de température, qui à l'entrée est 150 С;
  1. diamètre du tuyau de fumée.


Le calcul de la poussée est effectué dans l'ordre suivant:

  1. puissance de nos équipements de chauffage;
  1. les pertes de chaleur qui se produisent avec chaque mètre de tuyau. Le paramètre est défini en degrés.
  1. température de fumée à la sortie (le paramètre est totalement conforme aux normes et à la valeur prise en compte);
  1. pression de gaz dans le tuyau (l'indicateur de poussée résultant est dans la plage des exigences).

Ainsi, avec un diamètre de tuyau de 0,165 m et une hauteur de canal de cheminée de 5 m, la poussée dans le tuyau métallique du poêle à bois sera dans les limites de la normale.

Dans l'idéal, les paramètres du conduit de fumée devraient être déterminés par des professionnels, mais, ayant les compétences initiales, connaissant les formules nécessaires et les caractéristiques de l'équipement de chauffage utilisé, les paramètres requis peuvent être calculés seuls. L'essentiel est de continuer à compter avec soin, sans se dépêcher ni se laisser distraire, car la moindre erreur peut entraîner un fonctionnement incorrect de l'ensemble du système.

Nous calculons le diamètre, la hauteur et la taille de la cheminée pour le bain

L'installation du four nécessite de déterminer le lieu d'installation du produit et, en conséquence, le calcul de tous les paramètres. La taille et le diamètre d'un tuyau dépendent de la puissance, du produit.

Un élément important de la construction de la salle de bain est le strict respect des règles et des normes. Vous devez agir conformément au projet rédigé. Les moindres modifications en entraîneront les conséquences. Déterminer le diamètre du tuyau, il est utile même pendant la rédaction du projet.

La forme idéale du tuyau est considérée comme un cylindre. C'est la solution optimale, car le tirage dans les cheminées rectangulaires n'est pas aussi bon que dans les cheminées cylindriques.

La forme cylindrique ne permet pas l'accumulation de suie et permet au produit de la combustion de partir librement. Les dimensions sont déterminées en fonction des paramètres de l'alésage et de la hauteur.

Comment calculer le diamètre

Le tuyau dans le bain n’est pas un objet de calculs complexes, il peut être sélectionné à partir de diagrammes prêts à l’emploi, l’essentiel est de connaître la capacité du four installé.

Il y a des normes à respecter, les paramètres dépendent de la puissance du produit. Les cheminées rectangulaires et carrées sont calculées dans les proportions suivantes: 140 x 140 mm, jusqu'à 3,5 kW, respectivement 140 x 200 mm, 3,5 à 5,2 kW, 140 x 270 mm, 5,2 à 7,2 kW.

Si la cheminée est ronde, elle ne devrait pas être inférieure au point de sortie de l’ouverture du four, plus est admissible, moins le moins.

Calculez le paramètre, il est facile de respecter certaines règles qui vous aideront.

La surface de la conduite doit être d'au moins 8 cm² avec le calcul pour chaque kW de puissance. Les calculs peuvent être effectués indépendamment, cela aidera la "tête brillante" et la formule de la surface d'un cercle.

Hauteur et taille

Le calcul de la hauteur de la cheminée dépend de la hauteur de la pièce et du type de matériau de couverture. La hauteur du tuyau qui sera sur le toit de la baignoire est très importante.

À quelle hauteur la cheminée devrait-elle être surélevée pour fonctionner correctement?

Les règles sont très simples, rappelez-vous-les. Si le tuyau se situe au-dessus de la crête à 0,5 m, la distance peut atteindre 1,5 m de la crête. Le tuyau affleure ou même légèrement plus haut que la crête, s’il est installé à une distance de 1,5 à 3 m de la crête.

Cette méthode de calcul a fait ses preuves et est utilisée par de nombreux maîtres.

Assurez-vous de regarder la vidéo avec une explication détaillée de la technologie de calcul.

Conclusion

Lorsque vous créez un tuyau pour un bain, tenez compte de tous les détails. La seule erreur peut entraîner des conséquences assez graves et il sera extrêmement difficile à résoudre.

Dans le réseau, vous pouvez trouver des variantes de "40 barils de prisonniers" de normes pour mesurer de "maison", mais seulement en suivant toutes ces recommandations et règles, vous obtiendrez qualité et fiabilité.

Nous avions besoin de toutes ces données pour une installation de haute qualité. Ici vous pouvez en savoir plus sur la façon de le faire.

Calcul de cheminée pour un poêle à bois: dimensions, diamètre, hauteur au-dessus du toit

Le calcul de la cheminée pour un poêle à bois en construction est l’une des conditions les plus importantes pour le fonctionnement normal et de haute qualité du système. Par conséquent, il est très important de respecter les normes et règles acceptées pendant la construction. Ensuite, parlons des paramètres moyens à prendre en compte et de la manière de les déterminer vous-même.

Quel est le calcul de la cheminée?

Pour que votre poêle fonctionne correctement, il est important que le système d'extraction de fumée soit correctement configuré. Deux paramètres principaux jouent un rôle important dans ce processus, avec lesquels nous allons nous familiariser un peu plus bas. Ils détermineront le type de poussée et l'efficacité avec laquelle la fumée sera éliminée de la fournaise. Le calcul correct du tuyau de cheminée dépend non seulement du fonctionnement du système, mais également de la sécurité des personnes vivant dans la pièce. Par conséquent, faites attention aux subtilités, étudiez la théorie, de manière à pouvoir plus tard apprendre et déterminer comment calculer la cheminée de manière indépendante.

Quels paramètres sont nécessaires pour calculer?

Pour calculer la nécessité de déterminer les paramètres suivants:

  1. Longueur La première chose à faire est de déterminer la hauteur maximale du bâtiment, le nombre de mètres jusqu’à la crête du toit, à l’endroit même où le futur tuyau est censé sortir. Parce que la longueur dépendra de l’une des caractéristiques les plus importantes du futur système. Considérez le fait que des canaux trop hauts vont simplement «absorber» la traction, en conséquence, cela ira à la source de chaleur à une vitesse inférieure, ce qui signifie que votre four brûlera beaucoup moins bien. De plus, des cheminées "effrayantes" et trop basses par rapport au toit, plus à ce sujet seront en dessous.
  2. Le diamètre de la cheminée (section transversale). En ce qui concerne ce paramètre, il est nécessaire de prendre en compte non seulement les dimensions elles-mêmes, mais également la forme initiale du tuyau. N'oubliez pas la condition importante, si vous souhaitez obtenir un système de cheminée de qualité qui fonctionne selon toutes les règles, le tuyau doit être cylindrique. En d’autres termes, assurez-vous que les murs sont ronds afin que la suie et la suie restent moins dans le canal. Ainsi, vous repoussez le moment de nettoyer les canaux. Quant à la taille (diamètre), il est nécessaire de la choisir en fonction de la section transversale de la sortie principale du four ou de la chaudière. Il est déconseillé d'utiliser des tuyaux d'un diamètre supérieur ou inférieur à la buse. Forte probabilité de dépressurisation.

Comment calculer les paramètres de la cheminée?

Comme déjà décrit ci-dessus, vous devez connaître certains paramètres. Si les deux paramètres principaux sont la hauteur et la section, il existe un autre indicateur à prendre en compte sans faute. Ce sont les caractéristiques de l'équipement de chauffage lui-même.

Il existe plusieurs formes de calcul, divisées en:

Dans le premier cas, vous devez comprendre que vous devez prendre en compte de nombreux facteurs, notamment la température des gaz, le taux de séparation, la hauteur et la vitesse à laquelle la combustion se produira, d'un combustible particulier. Ces valeurs doivent être substituées dans une formule spéciale, un calcul détaillé sera donné à la fin de l'article.

Comme pour le calcul approximatif, ici les indicateurs de la taille de la chambre de combustion sont pris en compte. Par exemple, nous donnons la taille classique d’une chambre conventionnelle dans un four ou une chaudière - c’est-à-dire des dimensions comprises entre 500 et 400 mm. Le système de substitution est utilisé, à savoir 1:10. Ensuite, pour les canaux ronds, le diamètre sera égal à 180 - 190 mm.

Le troisième type de calcul consiste à utiliser des calculatrices spéciales. En règle générale, ils fournissent des données plus précises, mais vous devez en savoir plus sur les paramètres initiaux. En gros, c’est la même première méthode de comptage, mais c’est déjà fait avec l’aide d’un ordinateur.

Déterminer la hauteur de la cheminée

Nous savons déjà que les performances du système dépendent de ce paramètre. Par conséquent, gardez à l'esprit que, selon les PNIS, la hauteur devrait être en moyenne de 5 mètres, mais ne dépassant pas 7 mètres. Avec des longueurs plus courtes, la poussée naturelle ne se formera pas en quantité suffisante. Lors du calcul, suivez les règles décrites:

  • De la base au point le plus élevé de plus de 5 mètres.
  • La sortie du toit plat est marquée par une élévation de 500 mm de la tête de tuyau.
  • Lorsqu'elle est érigée sur un toit en pente, à trois mètres de la crête, la cheminée, lorsqu'elle trace une ligne de visée, doit être située à un angle de 10 degrés. Plus la distance à l'arête est petite, plus le degré est élevé.

Détermination de la section du canal de fumée

Afin de ne pas utiliser de calculs géométriques complexes, nous vous recommandons de respecter les recommandations des spécialistes. Ainsi, le diamètre de la cheminée doit répondre aux critères suivants:

  • Si la puissance ne dépasse pas 3,5 kW, un diamètre de 0,14 cm suffit.
  • La puissance jusqu’à 5 kW équivaut à un diamètre de 0,20 cm.
  • Puissance jusqu’à 7 kW, égale à la section du tuyau en 0,27 à 0,30 cm.

Si vous souhaitez calculer plus précisément la section efficace, vous pouvez utiliser des paramètres tels que le type de carburant, le taux de combustion, la vitesse de poussée, la hauteur, la vitesse de passage dans la conduite.

Comment le diamètre de la cheminée affecte-t-il sa hauteur?

Le diamètre du tuyau de cheminée n'affecte que partiellement la hauteur. Grosso modo, vous ne pourrez pas agrandir la section, par exemple pour réduire la longueur du canal. Ces valeurs ne sont pas interdépendantes, comme beaucoup le pensent. Par conséquent, vous ne devriez pas "sagement" avec un diamètre, en ajustant une certaine hauteur, qui sera inférieure à 5 mètres ou supérieure à 7 mètres. Le niveau de poussée sera le même sur toute la longueur de 5 à 7 mètres. Mais un diamètre trop grand peut réduire les envies de fumer et former des turbulences, bien que cela semble absurde à première vue.

Le calcul de l'indicateur optimal de poussée

En plus du calcul du diamètre de la cheminée, vous devez connaître le pouvoir de poussée. Pour ce faire, vous devez trouver la loi de Bernoulli et substituer des données pour la température externe, interne et le niveau de pression. Pour le calcul final, la perte de charge totale dans les deux zones est prise en compte. Si les chiffres sont identiques, la poussée se situe dans la plage optimale.

Exemple de calcul de four

Comme promis, nous donnons à la fin un exemple d'auto-calcul. Donc, vous devez calculer le diamètre de la cheminée pour un poêle à bois en utilisant la formule suivante:

D = 4 * Vr / 3,14 * 2 = 0,166 m.
Les valeurs sont sélectionnées sur la base des tailles standard et des indicateurs du tableau. Où

D - Section.
Vr est le volume d'air requis pour la combustion.
4 est un paramètre de poussée standard.

Comment faire le calcul de la cheminée - 4 points importants à prendre en compte lors de l'installation de la cheminée

La pointe de la cheminée d'un immeuble résidentiel moderne.

Pour le chauffage des maisons privées pendant la saison froide, les plus couramment utilisées sont les poêles et les foyers en briques ordinaires ou les chaudières domestiques à combustibles solides, liquides ou gazeux. Une condition indispensable au fonctionnement normal de tels appareils de chauffage est la libre circulation d’une quantité suffisante d’air frais dans la zone de combustion de la flamme et le rejet rapide dans l’atmosphère de déchets provenant de la combustion du combustible. Afin de garantir le respect de ces conditions, il est très important, avant d'installer la cheminée du four, de procéder à un calcul compétent de la cheminée avec frottement naturel, car non seulement l'efficacité des appareils de chauffage, mais aussi la sécurité des résidents d'une maison privée en dépendront.

De ce fait, un tirage naturel est généré dans le four.

La plupart des fours de chauffage et de cuisson et des chaudières autonomes ne sont pas équipés d'un système de soufflage d'air frais et d'élimination des gaz de combustion. Le processus de combustion du combustible dépend directement de la présence d'un tirage naturel dans le conduit de cheminée.

Théoriquement, la méthode de calcul de la cheminée est assez simple. Pour expliquer clairement au lecteur d'où provient le tirage naturel, je continuerai à expliquer brièvement la physique des processus thermiques et dynamiques du gaz qui se produisent dans le four lors de la combustion du combustible.

  1. La cheminée du poêle est toujours installée verticalement (à l'exception de certaines sections horizontales ou inclinées). Son chenal commence au sommet de la voûte de la chambre de combustion et se termine dans la rue, à une certaine altitude au-dessus du toit de la maison;

Le schéma de la cheminée du four moderne.

  1. Les gaz de combustion chauffés dans la zone de combustion du combustible ont une température très élevée (jusqu’à 1000 ° C). Par conséquent, conformément aux lois de la physique, ils se précipitent rapidement vers le haut;
  2. S'élevant dans la cheminée à une vitesse d'environ deux mètres par seconde, les gaz de combustion dans le four créent une zone de pression réduite;
  3. En raison de la dilution naturelle dans le four, de l'air frais est fourni par le ventilateur et la grille dans la zone de combustion de la flamme;
  4. Ainsi, il est facile de comprendre que pour la formation d’une bonne poussée naturelle, il est nécessaire d’observer plusieurs conditions à la fois:
  • La cheminée doit être strictement verticale. De plus, l'ode devrait avoir une hauteur suffisante et la configuration la plus rectiligne, sans torsions et virages inutiles sous un angle de plus de 45 °.

Dimensions et angles d'inclinaison admissibles des canaux de fumée.

  • La section interne du canal de fumée doit être calculée de manière à permettre à l’ensemble du volume des gaz de combustion formés lors de la combustion du combustible de passer dans l’atmosphère;
  • Afin de ne pas créer de résistance aérodynamique significative au mouvement de la fumée, les parois internes du tuyau doivent présenter une surface la plus lisse et la plus lisse possible, avec le minimum de transitions et de joints;
  • Au fur et à mesure que vous vous déplacez dans le tuyau, les gaz de combustion se refroidissent progressivement, ce qui entraîne une augmentation de leur densité et une tendance à la formation de condensat. Pour éviter cela, le tuyau de cheminée doit avoir une bonne isolation thermique.

L'effet du vent sur la poussée normale et inverse.

Le vent dans la rue a un effet positif significatif sur la poussée naturelle. Ceci s'explique par le fait qu'un courant d'air continu, dirigé perpendiculairement à l'axe de la cheminée, crée une pression réduite. Par conséquent, par temps venteux, il y a toujours une bonne traction dans le four.

Moment 1. Le choix du matériau et la conception de la cheminée

La documentation de construction réglementaire et technique ne spécifie aucune exigence stricte pour l'agencement des cheminées de fournaise, de sorte que chaque propriétaire construit une cheminée à sa discrétion. En même temps, je dois dire que tous les types de cheminées diffèrent non seulement par leurs caractéristiques structurelles et externes, mais également par leurs caractéristiques thermiques, leur poids et leur dynamique des gaz.

  1. Une cheminée en brique est caractérisée par une résistance et une durabilité élevées, elle résiste aux expositions à long terme aux températures élevées, mais ne résiste pas aux effets des condensats de fumée agressifs. En raison de ses murs de briques massifs, il se caractérise par une grande capacité thermique et des propriétés d'isolation thermique satisfaisantes. En ce qui concerne la condensation de la vapeur d'eau et la dynamique des gaz d'une cheminée en brique, tout n'est pas si bon.
  • Un tuyau massif en brique a un poids important, de sorte que son installation nécessite sa propre fondation, ce qui nécessite également des calculs séparés;

La base d'un tuyau en brique peut être posée à partir de deux rangées continues de briques sur un mortier de ciment et de sable.

  • La forme en coupe transversale rectangulaire ou carrée des canaux de fumée, combinée à des parois intérieures inégales et rugueuses, crée une résistance considérable au mouvement des gaz de combustion; par conséquent, la section transversale de ces cheminées doit être choisie avec une faible marge;
  • L'absence d'isolation thermique supplémentaire peut entraîner la formation de condensat à l'intérieur de la cheminée. Par conséquent, ses parois doivent être suffisamment épaisses pour que la température des gaz de combustion à l'intérieur ne descende pas en dessous du point de rosée.

Pour que la cheminée en brique puisse servir plus longtemps, je vous conseille d'y installer un insert en acier inoxydable.

  1. Asbotsementnye et les tuyaux en céramique sont vendus sous forme finie et se montent facilement de leurs propres mains. Ils sont donc souvent utilisés dans la construction de maisons individuelles pour connecter des chaudières à gaz ou à combustibles solides. De nombreux propriétaires sont attirés par leur prix pas très bas, mais je tiens à vous rappeler que lors de l'installation d'une cheminée en tuyaux d'amiante-ciment, les points suivants doivent être pris en compte:
  • Les conduites en amiante-ciment ont une conductivité thermique élevée et retiennent mal la chaleur des gaz de combustion, ce qui peut provoquer la formation de condensat à l'intérieur, ce qui entraînera rapidement la destruction des murs.
  • Pour éviter cela, lors de l'installation d'une cheminée en amiante-ciment, il est important de choisir le matériau isolant correctement et de calculer son épaisseur de sorte que la température des gaz de combustion à la sortie ne descende pas en dessous de 110 ° C;
  • À des températures supérieures à 350 ° C, l’amiante-ciment peut se fissurer et se détériorer. Par conséquent, entre l’entrée des fumées et la sortie de la chaudière, je vous conseille d’installer une entretoise distante du tuyau en métal chauffé;
  • Sa longueur doit être calculée de manière à ce que la température des gaz de combustion à l'entrée du tuyau en amiante-ciment ne dépasse pas 300 à 350 ° C.
  • Les tuyaux d’amiante-ciment, en eux-mêmes, ont une rigidité suffisante. Malgré cela, pour une meilleure isolation thermique et une protection contre les dommages mécaniques, je recommande d'installer une telle cheminée à l'intérieur d'une chemise de protection en brique.

Cheminées en tuyaux d’amiante-ciment, revêtues d’une couche protectrice de maçonnerie en brique.

  1. Les tuyaux sandwich métalliques en acier inoxydable sont, à mon avis, l’option la plus efficace pour une cheminée domestique, qui convient aussi bien à une dalle en brique massive qu’à une chaudière de chauffage compacte et moderne. Ils sont recrutés dans des sections distinctes, ils se permettent donc de faire une cheminée externe ou interne de presque n'importe quelle configuration.
  • Le manchon intérieur en acier inoxydable résistant à la chaleur présente une surface parfaitement lisse et une section transversale circulaire, ce qui crée une résistance aérodynamique minimale au flux de gaz de combustion. Pour cette raison, le diamètre interne du canal de fumée doit correspondre à la valeur minimale des caractéristiques de conception;

Les cheminées en sandwich métallique peuvent être installées à l'extérieur et à l'intérieur d'un bâtiment résidentiel.

  • Le tuyau sandwich en métal isolé a de bonnes propriétés d’isolation thermique et ne nécessite pas d’isolation supplémentaire; par conséquent, les calculs thermiques, dans ce cas, il n’est pas nécessaire de procéder;
  • Lors de l'installation et du montage de la cheminée, chaque section doit être montée de sorte qu'elle soit fixée au mur intérieur ou à la façade du bâtiment sur au moins deux points. La distance entre les supports de montage ne doit pas dépasser 1200 mm.

Les tuyaux sandwich réchauffés en acier inoxydable résistant à la chaleur.

  1. Les cheminées en céramique isolées préfabriquées présentent des caractéristiques similaires et peuvent également être utilisées presque sans restriction, en combinaison avec tout type de poêle, foyer ou chaudière domestique.
  • Ils sont conçus et fabriqués en usine, dans le respect de tous les calculs thermiques nécessaires et des exigences des règles de sécurité incendie;
  • Cela permet de les monter sous la forme dans laquelle ils se trouvent, sans penser à leurs propres calculs supplémentaires;
  • Malgré cela, je tiens à vous rappeler qu'un tel sandwich composé de blocs de béton d'argile expansée, d'une isolation en laine minérale et d'un insert de tuyau en céramique peut avoir beaucoup de poids dans la collection; il est donc également nécessaire de calculer et de créer une fondation séparée pour celui-ci.

La structure interne et les principaux avantages des cheminées en céramique.

  1. Récemment, un type relativement nouveau de cheminée à polymère, plus connu sous le nom de Furan Flex, a commencé à apparaître sur le marché des matériaux de construction. C'est un tuyau flexible renforcé qui est installé dans un canal de fumée existant, puis rempli de vapeur chaude sous haute pression. Sous l'action de la pression et des températures élevées, le manchon se redresse et polymérise, ce qui lui permet de remplir complètement la lumière du canal de fumée et de renforcer les parois du tuyau de l'intérieur.
  • L'installation d'un tel insert en polymère nécessite l'utilisation d'un équipement spécial et le respect strict des régimes technologiques. Par conséquent, elle peut être réalisée exclusivement par des spécialistes qualifiés.
  • Sur cette base, dans ce cas, je ne recommande pas de me préoccuper de formules complexes et confie l’exécution de tous les calculs aux ingénieurs de l’organisation adjudicataire qui effectuera l’installation.

Le schéma de restauration de l'ancien canal de fumée utilisant l'insert en polymère renforcé "Furan Flex".

Le tuyau d’amiante-ciment a une surface interne rugueuse, ce qui contribue à l’adhésion rapide de la suie et de la suie. Avec le temps, la couche de suie en croissance réduit la section transversale interne et augmente la résistance aérodynamique du canal de fumée. Je ne recommande donc pas l'utilisation de tels tuyaux pour les poêles et les chaudières à combustibles solides et liquides.

Moment 2. Calcul du diamètre interne de la cheminée pour les poêles et foyers à combustible solide

Pour effectuer le calcul correct du tirage de la cheminée, il est tout d'abord nécessaire de déterminer la surface requise de la section interne. Dans cette section, j'expliquerai comment procéder, en prenant l'exemple du calcul de la section transversale d'une cheminée pour chauffer des poêles et des foyers à combustibles solides.

  1. Tout d'abord, vous devez déterminer la quantité de gaz de combustion qui sera produite lorsqu'un certain type de combustible est brûlé dans un four en une heure. Ce calcul est effectué selon la formule suivante:

V gaz = V * V carburant * (1 + T / 273) / 3600, où

  • V gaz est le volume de gaz de combustion qui traversera la conduite en une heure (m³ / h);
  • B - la masse maximale de combustible qui brûle pendant une heure dans la chambre de combustion (kg);
  • V combustible - rapport entre le volume de gaz de combustion émis lors de la combustion d'un certain type de combustible (m³ / kg).
  • Cette valeur est déterminée par des tables spéciales et est la suivante: 10 m³ / kg pour le bois de chauffage sec et la tourbe à gros morceaux, 12 m³ / kg pour le lignite briqueté, et 17 m³ / kg pour le charbon et l'anthracite;
  • T est la température des gaz de combustion à la sortie du tuyau (° C). Avec une cheminée normalement isolée, sa valeur peut aller de 110 à 160 ° C.

Divers moyens de contrôler la température du mélange gaz-fumée.

  1. Après avoir obtenu la valeur du volume total de gaz traversant la conduite par unité de temps, il sera facile de calculer la section requise du conduit de cheminée. Il est défini comme le rapport du volume résultant à la vitesse des gaz de combustion et est calculé à l'aide de la formule suivante:

S fumée = V gaz / W, où

  • S fumée - section du canal de fumée (m²);
  • V gaz est le volume de gaz de combustion par unité de temps, que nous avons obtenu dans la formule précédente (m³ / h);
  • W est la vitesse réduite du mouvement ascendant du flux gaz-fumée à l'intérieur du tuyau (m / s). Je dois dire ici que cette valeur est conditionnellement constante et que sa valeur est de 2 m / s.
  1. Pour comprendre le diamètre de la conduite nécessaire à la fabrication de la cheminée, en fonction de la valeur obtenue de la surface du cercle, il est nécessaire de déterminer son diamètre. Pour ce faire, appliquez la formule suivante:

D = √ 4 * S fumée / π, où

  • D est le diamètre interne d'une cheminée ronde (m);
  • S fumée - la superficie de la section interne de la cheminée, obtenue lors de calculs antérieurs (m²)

La photo montre un tableau pour déterminer les paramètres de divers types de carburant.

Pour bien faire comprendre au lecteur, je propose d’examiner un exemple simple de calcul d’une cheminée pour un poêle de sauna, s’il est connu que pendant le chauffage, 8 kg de bois de chauffage sec y brûlent par heure et que la température de sortie des gaz de combustion est de 140 ° C.

  1. Selon la première formule donnée, nous déterminons la quantité maximale de fumée qui peut être dégagée en une heure de combustion de 8 kg de bois sec: V gaz = 8 * 10 * (1 + 140/273) / 3600 = 0,033 m³ / h;
  2. Selon la deuxième formule, il est nécessaire de calculer la section requise du canal de fumée: S fumée = 0,034 / 2 = 0,017 m²;
  3. Cette dernière formule vous permet de déterminer le diamètre de tuyau souhaité en fonction de la section connue: D = √ 4 * 0,017 / 3,14 = 0,147 m;
  4. Ainsi, nous avons déterminé que pour ce four dans le bain aura besoin d'une cheminée avec un diamètre interne d'au moins 150 mm.

Il existe des programmes spéciaux qui vous permettent d'effectuer automatiquement des calculs de cheminées.

Si, pendant les calculs, vous obtenez un nombre non entier, je vous conseille de l'arrondir à une valeur entière, mais cet arrondi est autorisé dans des limites raisonnables, car dans ce cas, un très grand diamètre ne signifie pas très bien.

Moment 3. Le calcul du tuyau de cheminée pour les chaudières domestiques

Dans cet article, j’ai délibérément omis de faire des calculs séparés pour les chaudières domestiques à combustible solide et à gaz de production en usine, car toute instruction relative à l’utilisation d’un équipement de chaudière contient déjà toutes les informations techniques nécessaires.

Connaissant la puissance thermique indiquée sur la plaque signalétique de votre chaudière à gaz, le diamètre de la cheminée est facile à trouver, conformément aux paramètres pré-calculés.

  1. Pour les petites chaudières de chauffage dont la puissance thermique maximale ne dépasse pas 3,5 kW, un tuyau de diamètre interne compris entre 140 et 150 mm suffit;

Passeport technique chaudière à gaz.

  1. Pour les équipements de chaudière domestique de puissance moyenne (de 3,5 à 5 kW), vous aurez besoin de cheminées d’un diamètre de 140 à 200 mm;
  2. Si la puissance de la chaudière est comprise entre 5 et 10 kW, vous devrez utiliser des tuyaux d’un diamètre de 200 à 300 mm.

Turbine électrique pour créer un tirage forcé dans la chaudière.

Si la chaudière à gaz est équipée d'une turbine intégrée pour créer une traction forcée, le diamètre du tuyau d'échappement peut être beaucoup plus petit que les valeurs ci-dessus. Dans ce cas, la taille de tuyau recommandée doit être indiquée dans la fiche technique du produit.

Moment 4. Détermination de la hauteur du tuyau et de son emplacement sur le toit

La force du tirage naturel dépend en grande partie de la différence de hauteur entre le niveau de la grille de la chambre de combustion dans la partie inférieure du four et le déflecteur de vent ou la bouche du canal de fumée dans la partie supérieure de la cheminée.

Pour que les gaz de combustion chauffés utilisent leur énergie pour créer la poussée naturelle le plus efficacement possible, il est très important de calculer correctement la hauteur de la cheminée par rapport à la grille et par rapport à la crête du toit.

  1. La hauteur relative de la cheminée du four, du niveau de la grille à l’embouchure de la cheminée, doit être d’au moins 5 000 mm;

La hauteur de la colonne de gaz chauffés au-dessus de la chambre de combustion doit être d’au moins 5 mètres.

  1. Sur les bâtiments résidentiels dotés d'un toit plat exploité, l'embouchure de la cheminée devrait être située à au moins 500 mm plus haut que la hauteur maximale du parapet latéral ou de la clôture du toit.
  2. Sur les maisons avec un toit en pente à double pente ou en croupe, l’embouchure de la cheminée devrait être située à au moins 500 mm du niveau de la faîte du toit;
  3. Si la cheminée sur un toit incliné est située sur l’une des pentes, à une distance maximale de 1500 mm de la faîte du toit, elle doit également s’élever à 500 mm au-dessus du niveau de la faîtière;

Le déflecteur empêche non seulement les précipitations de pénétrer dans le tuyau, mais contribue également à la formation d'une bonne traction.

  1. Dans le cas où cette distance est comprise entre 1500 et 3000 mm, le déflecteur coupe-vent d’un variateur peut être situé au niveau de la crête du toit;
  2. Sur les toits en pente avec un faible angle d'inclinaison, la cheminée peut être située à une distance de plus de 3 000 mm de l'arête. Dans ce cas, sa hauteur optimale est calculée conformément au diagramme présenté dans la figure ci-dessous.

Le diagramme montre la hauteur correcte des cheminées par rapport aux différents types de toits.

Un mauvais choix de la hauteur du tuyau ou de son emplacement par rapport à la crête du toit, avec une direction du vent défavorable, peut provoquer la formation d'une inversion de poussée. Un tel phénomène est très dangereux, car il peut provoquer l’émission de braises ardentes et de monoxyde de carbone toxique émis par un ventilateur ou une chambre de combustion dans une habitation.

Conclusion

Pour résumer, je tiens à noter que lors du choix des matériaux, des dimensions et de la configuration de la cheminée, il convient tout d’abord de partir de la puissance thermique maximale de l’appareil de chauffage. Dans le même temps, vous devez également prendre en compte vos capacités financières et le type de combustible utilisé pour votre appareil de chauffage ou votre chaudière.

Vous pouvez en apprendre davantage sur tous les types de cheminées décrits dans la vidéo ci-jointe de cet article. Si vous avez des questions ou des commentaires, je les invite à en discuter dans le formulaire de commentaires.

Calcul de cheminée pour les poêles à bois

Nous calculons le diamètre, la hauteur et la taille de la cheminée pour le bain

L'installation du four nécessite de déterminer le lieu d'installation du produit et, en conséquence, le calcul de tous les paramètres. La taille et le diamètre d'un tuyau dépendent de la puissance, du produit.

Un élément important de la construction de la salle de bain est le strict respect des règles et des normes. Vous devez agir conformément au projet rédigé. Les moindres modifications en entraîneront les conséquences. Déterminer le diamètre du tuyau, il est utile même pendant la rédaction du projet.

La forme idéale du tuyau est considérée comme un cylindre. C'est la solution optimale, car le tirage dans les cheminées rectangulaires n'est pas aussi bon que dans les cheminées cylindriques.

La forme cylindrique ne permet pas l'accumulation de suie et permet au produit de la combustion de partir librement. Les dimensions sont déterminées en fonction des paramètres de l'alésage et de la hauteur.

Comment calculer le diamètre

Le tuyau dans le bain n’est pas un objet de calculs complexes, il peut être sélectionné à partir de diagrammes prêts à l’emploi, l’essentiel est de connaître la capacité du four installé.

Il y a des normes à respecter, les paramètres dépendent de la puissance du produit. Les cheminées rectangulaires et carrées sont calculées dans les proportions suivantes: 140 x 140 mm, jusqu'à 3,5 kW, respectivement 140 x 200 mm, 3,5 à 5,2 kW, 140 x 270 mm, 5,2 à 7,2 kW.

Si votre cheminée est ronde, elle ne devrait pas être inférieure au point de sortie de l’ouverture du four, plus est acceptable, moins le moins.

Calculez le paramètre, il est facile de respecter certaines règles qui vous aideront.

La surface de la conduite doit être d'au moins 8 cm² avec le calcul pour chaque kW de puissance. Les calculs peuvent être effectués indépendamment, cela aidera la "tête brillante" et la formule de la surface d'un cercle.

A propos de la taille et de la taille

Le calcul de la hauteur de la cheminée dépend de la hauteur de la pièce et du type de matériau de couverture. La hauteur du tuyau sur le toit est très importante.

À quelle hauteur la cheminée devrait-elle être surélevée pour fonctionner correctement?

Les règles sont très simples, rappelez-vous-les. Si le tuyau se situe au-dessus de la crête à 0,5 m, la distance peut atteindre 1,5 m de la crête. Le tuyau affleure ou même légèrement plus haut que la crête, s’il est installé à une distance de 1,5 à 3 m de la crête.

Cette méthode de calcul a fait ses preuves et est utilisée par de nombreux maîtres.

Brièvement sur l'important

Lorsque vous créez un tuyau pour un bain, tenez compte de tous les détails. La seule erreur peut entraîner des conséquences assez graves et il sera extrêmement difficile à résoudre.

Dans le réseau, vous pouvez trouver des variantes de "40 barils de prisonniers" de normes pour mesurer de "maison", mais seulement en suivant toutes ces recommandations et règles, vous obtiendrez qualité et fiabilité.

Le calcul de la cheminée de ses propres mains

La cheminée fait partie du système de chauffage domestique et sert à éliminer les substances nocives générées lors de la combustion du combustible. L'installation de la cheminée est également nécessaire dans la disposition des foyers. Pour que le conduit de cheminée remplisse correctement les fonctions qui lui sont assignées, il est nécessaire de calculer correctement les paramètres affectant les travaux avant la construction. Le calcul de la cheminée est dans la plupart des cas effectué par des professionnels, car la moindre erreur peut avoir des conséquences irréparables. Afin d'économiser de l'argent, ce travail peut être effectué seul.

Cheminée dans une maison privée

Ce qui est nécessaire pour calculer la cheminée

Le calcul de la cheminée pour un poêle, une chaudière, une cheminée ou un autre appareil de chauffage est nécessaire pour:

  • en garantissant une traction adéquate, au moyen de laquelle toutes les substances nocives pour la santé humaine, résultant du brûlage, ont été éliminées en dehors de l'espace de vie. Si des substances inacceptables pénètrent dans la maison, la personne peut être victime d'un empoisonnement grave pouvant entraîner la mort;

Inverser le tirage de cheminée qui peut être nocif pour la santé

  • optimisation de la chaleur générée dans le ratio carburant consommé. Si la majeure partie de l'air chauffé va dans la cheminée, il faudra plus d'espace pour réchauffer la pièce. Avec le bon rapport entre le combustible et la chaleur produite, l'air chauffé chauffera au maximum les parois du four et du canal de la cheminée, ce qui réduira les ressources utilisées;
  • Le calcul de la cheminée est également nécessaire pour maximiser la capacité de protection contre le feu. De l'air très chaud sortant du canal de fumée ou une faible poussée peuvent provoquer des étincelles sur des surfaces combustibles, ce qui entraînera inévitablement un incendie.

Chauffage avec cheminée correctement calculée et installée

Quels paramètres sont nécessaires pour calculer

Le programme de calcul de la cheminée implique le calcul de paramètres tels que:

  • hauteur de la cheminée;
  • le diamètre des tuyaux utilisés pour la construction de la cheminée (si des tuyaux sont utilisés pour la construction du canal) ou le calcul de la section transversale de la cheminée lorsqu'elle est en brique;
  • détermination de la poussée optimale.

Pour la disposition de la cheminée industrielle, ces paramètres ne suffisent pas. Les spécialistes sont en outre produits:

  • calcul aérodynamique de la cheminée;
  • calcul de la résistance et de la stabilité des structures.

Cheminée sur le site de production

Comment calculer les paramètres de la cheminée

La méthode de calcul d'une cheminée est basée sur la détermination de chaque paramètre séparément, mais sur la base de données générales sur l'équipement de chauffage installé et le combustible utilisé.

Déterminer la hauteur de la cheminée

Le calcul de la hauteur de la cheminée est basé sur les recommandations de spécialistes, décrites avec une précision extrême dans le SNIP 2.04.05-91 (le texte peut être trouvé si nécessaire dans la section "Documents").

Le calcul de la hauteur de la cheminée doit être basé sur les règles suivantes:

  1. pour une poussée normale, la hauteur totale du canal, partant de la grille du four et se terminant par le bouchon situé sur le toit, doit être supérieure à 5 m;
  2. la hauteur du tuyau d'échappement sur le toit dépend de son type et de la distance entre la cheminée et le faîtage:
    • sur un toit plat, pour une poussée normale, la hauteur est suffisante, à plus de 0,5 m au-dessus du point le plus élevé;

Détermination de la hauteur de la cheminée pour un toit plat

    • sur le toit en pente, le canal de la cheminée devrait être situé à différentes hauteurs, en fonction de sa distance à l'arête;

Déterminer la hauteur du canal de la cheminée en fonction de son emplacement

  1. la sortie du canal de la cheminée ne doit pas être située dans la zone de pression du vent. L'émergence de la zone de vent est due à l'emplacement à côté de la maison d'un autre bâtiment ou arbre plus élevé. Le résultat est une torsion du vent qui interfère avec la sortie normale de l'air du tuyau.

Hauteur du tuyau en fonction du vent et des conditions environnementales

Pour savoir comment déterminer correctement la hauteur du canal d'évacuation de la fumée sur le toit, vous pouvez regarder la vidéo.

Détermination de la section du canal de fumée

Le calcul du diamètre de la cheminée est basé sur les calculs:

  1. le volume des gaz d'échappement, en fonction de la capacité du chauffage installé. Le calcul est fait selon la formule:

Calcul du volume de gaz à la sortie

Dans cette formule:

    • B - le coefficient, qui dépend du type de combustible utilisé dans l'appareil de chauffage, pour déterminer le paramètre, utilise le tableau 10 de GOST 2127-47 (donné dans la section «Documents»);
    • V - le volume de combustible brûlé, déterminé par les caractéristiques du dispositif de chauffage;
    • T - est défini comme la température du gaz à sa sortie du tuyau (pour les cuisinières domestiques et les chaudières, ce chiffre est égal à 150-200 ° C).
  1. la section du tuyau, définie comme le rapport entre le volume de gaz (Vr) et la vitesse du gaz traversant le tuyau. Pour les appareils ménagers, ce chiffre est d’environ 2 m / s;
  2. Sur la base des indicateurs calculés, vous pouvez trouver le diamètre de la conduite (la formule géométrique de la surface d’un cercle est utilisée pour le calcul). La formule pour le calcul (où W est la vitesse du gaz):

Le calcul de l'indicateur optimal de poussée

Le calcul du tirage de la cheminée est effectué pour vérifier l'exactitude de la détermination de la hauteur et du diamètre du conduit de cheminée.

Le calcul de la cheminée est effectué selon la formule suivante:

Formule pour l'autodétermination du tirage de la cheminée

Pour déterminer l'indicateur que vous devez connaître:

  • С - coefficient qui, pour le calcul des systèmes de ménages, est supposé égal à 0,0342;
  • et - pression atmosphérique. Pour le comptage, il est supposé être de 4 Pa ​​(tête de gaz naturel dans le tuyau d'échappement);
  • h - la hauteur du canal de la cheminée, calculée précédemment;
  • T0 est la température ambiante;
  • Ti est la température des gaz d'échappement.

Exemple de calcul de four

À titre d'exemple, nous allons calculer les paramètres de la cheminée pour un poêle à bois. En moyenne, environ 1 kg de bois de chauffage brûle dans un four pendant 1 heure, le taux d'humidité étant dans la plupart des cas de 25%.

Le combustible pour le poêle est du bois de chauffage

Le calcul de la cheminée pour la chaudière, le four dans ce cas est le suivant:

  1. transfert de température, qui à l'entrée est 150 С;

Le calcul de la poussée est effectué dans l'ordre suivant:

  1. puissance de nos équipements de chauffage;
  1. les pertes de chaleur qui se produisent avec chaque mètre de tuyau. Le paramètre est défini en degrés.
  1. température de fumée à la sortie (le paramètre est totalement conforme aux normes et à la valeur prise en compte);
  1. pression de gaz dans le tuyau (l'indicateur de poussée résultant est dans la plage des exigences).

Ainsi, avec un diamètre de tuyau de 0,165 m et une hauteur de canal de cheminée de 5 m, la poussée dans le tuyau métallique du poêle à bois sera dans les limites de la normale.

Dans l'idéal, les paramètres du conduit de fumée devraient être déterminés par des professionnels, mais, ayant les compétences initiales, connaissant les formules nécessaires et les caractéristiques de l'équipement de chauffage utilisé, les paramètres requis peuvent être calculés seuls. L'essentiel est de continuer à compter avec soin, sans se dépêcher ni se laisser distraire, car la moindre erreur peut entraîner un fonctionnement incorrect de l'ensemble du système.

Calcul des paramètres du poêle à bois et du foyer

  • Classification des systèmes de cheminée
  • Section interne
  • Formule de calcul de cheminée domestique
    • Passons maintenant aux calculs par définition

Lors de la construction d'une cheminée, il convient de rappeler que non seulement le matériau pour sa fabrication, mais également les paramètres du tuyau sont d'une grande importance. Le calcul même de la cheminée comprend la détermination de la hauteur du tronc, du diamètre du futur tuyau, de la section, des températures et des volumes limites pour l’entrée et la sortie du gaz.

L'une des tâches importantes dans la construction d'une maison privée consiste à y installer une cheminée. La cheminée est nécessaire car elle entraîne les produits de combustion nocifs.

Il convient de considérer des exemples de calcul de telles structures de fumée pour des fours, une chaudière de chauffage ou un foyer, en tenant compte du fait qu’elles sont en métal.

Classification des systèmes de cheminée

Les cheminées sont classées en: brique, acier, polymère et céramique.

Aujourd'hui, on utilise des systèmes de cheminées des conceptions les plus diverses. Ils peuvent être fabriqués non seulement en brique traditionnelle, mais également en céramique, en métal, en polymères.

Les tubes métalliques de section transversale cylindrique sont les plus populaires à l'heure actuelle, car ils garantissent le fonctionnement efficace et correct de l'ensemble du système.

La classification des cheminées pour les matériaux utilisés comprend:

  • brique rectangulaire avec une épaisseur de paroi en une ou deux couches. Aujourd'hui, la combinaison d'inserts métalliques dans les murs est de plus en plus courante.
  • acier inoxydable préfabriqué, composé de nombreux éléments, y compris tés, coudes, adaptateurs et autres choses;
  • systèmes céramiques spécifiques aux chaufferies. Ils ont un gros inconvénient - un grand poids de tuyaux qui nécessitent l'installation d'une fondation séparée spéciale pour eux;
  • les systèmes de cheminée en polymère sont une nouveauté relative, ils peuvent être utilisés pour des colonnes où la température de sortie du gaz ne dépasse pas 250 ° C. C'est assez pour les systèmes de chauffage domestiques fonctionnant au gaz.

Section interne

Formes transversales des cheminées: a est la forme la plus optimale de la cheminée, b est une bonne forme de la cheminée, c est la forme admissible de la cheminée, 1 est le lieu du dépôt de suie.

Lors de la construction d'une structure, il est important de déterminer correctement sa section transversale. Le cylindre est la forme la plus optimale, mais cela dépend beaucoup du matériau à partir duquel le tuyau sera fabriqué et de la conception du four. Considérez les formes principales pouvant prendre une section:

  • Les grandes cheminées rectangulaires provoquent des tourbillons, en particulier à des vitesses de traction élevées. C'est-à-dire que la circulation des gaz est difficile. Aujourd'hui, de telles constructions sont uniquement en brique, mais leur utilisation est de moins en moins observée.
  • Pour les foyers, une section transversale rectangulaire est préférable car elle permet de rester au chaud, mais la section doit être aussi petite que possible pour assurer un flux de gaz normal;
  • Pour les chaudières et les fours, il est recommandé d’utiliser des cheminées cylindriques, qui permettent non seulement d’évacuer correctement les gaz, mais également de chauffer rapidement l’ensemble du système. La traction est meilleure ici, ce qui a un effet positif sur le fonctionnement de la chaudière elle-même. C'est cette section qui devrait être utilisée pour les systèmes de chauffage domestiques.

Pour connaître la section transversale de la cheminée, il est nécessaire de prendre en compte de nombreux facteurs qui influencent la structure elle-même. Le choix de la hauteur du tuyau dépend des paramètres suivants:

  • régime météorologique du terrain;
  • les charges de vent, c'est-à-dire les vitesses de l'air;
  • soulagement;
  • température du gaz à l'entrée et à la sortie.

Lors de la conception, il est nécessaire de prendre en compte l’émission maximale de gaz autorisée dans la zone et la hauteur optimale. La coupe transversale de la cheminée à partir de divers matériaux peut être trouvée dans la formule (voir ci-dessous), et les indicateurs réglementaires relatifs aux émissions sont mieux connus des autorités locales.

Formule de calcul de cheminée domestique

Pour calculer la cheminée aujourd'hui, il existe des programmes spécialement conçus.

Aujourd'hui, il existe de nombreux programmes spéciaux avec lesquels vous pouvez calculer les cheminées domestiques, il existe des formules très compliquées, mais leur application est plutôt rare, la plupart des spécialistes utilisent de tels calculs. Dans la vie quotidienne pour les chaudières domestiques ou une cheminée, vous pouvez utiliser un schéma simplifié.

Pour effectuer un tel calcul simplifié, il est nécessaire de connaître le transfert de chaleur, c'est-à-dire la puissance des fours ou des chaudières. Cette valeur est exprimée en quantité de combustible brûlé pendant une heure de fonctionnement des chaudières. Ces données sont indiquées dans le passeport de l'équipement.

Parmi les autres paramètres que vous devez connaître pour calculer la cheminée, les suivants:

  • valeur de température pour les gaz à l'entrée - 150-200 ° C;
  • vitesse du gaz dans le système de cheminée - à partir de 2 m / s;
  • la hauteur du système de cheminée - selon SNiP, est à partir de 5 m du niveau de la grille;
  • le niveau de charge de gaz naturel par 1 m - de 4 Pa ​​(c'est-à-dire de 0,4 mm N2O)

La formule pour calculer le samotryaga de cheminée.

Pour calculer la magnitude du samootyagi, il est nécessaire de multiplier la différence entre les densités de l'air et des gaz de combustion par la hauteur du tuyau. En d’autres termes, le diamètre dépend entièrement de la quantité de combustible brûlée par heure du four.

Imaginons que le volume de carburant soit déjà connu, alors le calcul du volume de gaz entrant à l'entrée est calculé comme suit:

La valeur résultante est définie en m³ / s.

Maintenant que la vitesse des gaz est connue, nous pouvons procéder au calcul de la surface (section transversale) d'un tuyau, d'un poêle ou d'un foyer en utilisant la formule:

La valeur obtenue est déterminée en m².

Connaissant la formule de la surface d’un cercle, vous pouvez déterminer le diamètre des tuyaux de cheminée ronds pour une cheminée et des chaudières:

la valeur résultante est déterminée en m.

Un exemple du calcul de la cheminée.

Un exemple de calcul, quels indicateurs doivent atteindre la cheminée en métal:

  • Imaginez que le volume de bois de chauffage ordinaire avec une teneur en humidité de 10% à raison de 10 kg / h soit brûlé dans la chambre de combustion;
  • le volume des gaz du tube du four dans des conditions normales est de 10 m³ / kg, compte tenu du coefficient de surcharge de la masse d'air;
  • la température d'entrée du tube du four pour les gaz est de 150 ° C;
  • En utilisant la formule, calculez la cheminée: Vg = (10 10 1,55) / 3600 = 0,043 m³ / s. C'est le volume de gaz qui entre à l'intérieur.
  • en prenant la vitesse du gaz pendant 2 m / s, il est possible de calculer pour le diamètre de la conduite: d² = (4 0,043) / 3,14 2 = 0,027;
  • Maintenant, substituez ces valeurs dans la formule et obtenez la valeur du diamètre de la cheminée pour un poêle ou une cheminée: d = = √4 ∙ 0,34 ∙ 0,043 (1 + 150/273) / 3.14 10 ∙ 3600 s'avère être 0,165 m, c'est-à-dire le diamètre de la cheminée pour la cheminée est 0,165 m.

Passons maintenant aux calculs par définition

  • vous devez d’abord savoir exactement comment le gaz est refroidi sur chaque mètre de tuyau de cheminée ou de poêle. Sachant que la quantité de combustible consommée est de 10 kg / h, effectuez le calcul de la puissance du four: Q = 10 ∙ 3300 1,16 = 38,28 kW;
  • l'effet thermique du tuyau est de 0,34, c'est-à-dire que la perte par m est de 0,34 / 0,96 = 1,73 ° C;
  • sur le total de 5 m pour la cheminée ou la chaudière, soustrayez 2 m, qui vont à la conception du four lui-même, à la sortie des 3 m restants du baril, il s'avère que la température du gaz est: 150 - (1,73 * 3) = 144,8 ° С;
  • samuyag dans des conditions normales à 0 ° C vaut 1,2932 et à une température de sortie de 144,8 - 0,8452. Effectuer le calcul: 3 * (1,2932-0,8452) sera 1,34 mm N2O. Autrement dit, la pression naturelle du gaz sera de 1,34 mm N2Oh, ce qui est autorisé pour le fonctionnement normal de la cheminée pour les chaudières domestiques, un foyer ou un poêle.

Lors de la construction d'une cheminée, il est nécessaire de prendre en compte non seulement les particularités de sa conception, mais également d'effectuer tous les calculs afin de déterminer la section transversale du tuyau, le diamètre, les températures de gaz admissibles à la sortie. Tout cela permettra d'organiser une opération en toute sécurité, afin de déterminer les valeurs limites. Lors des calculs, il ne faut pas oublier que les conceptions de tous les tuyaux diffèrent, le calcul pour le métal ou la brique sera quelque peu différent.

Calcul des principaux paramètres de la cheminée: diamètre, hauteur, longueur, section

Les erreurs qui peuvent être commises dans le processus de fabrication de la cheminée peuvent jouer une blague cruelle avec le propriétaire de cette conception. Les conséquences mondiales peuvent être facilement évitées si toutes les conditions requises pour la construction de cheminées sont remplies.

On sait qu'une cheminée mal conçue peut se transformer en de nombreux problèmes financiers graves liés à sa modification complète ou partielle. La perte de fonctionnalité de la conception peut provoquer un incendie ou des blessures pour vous et vos proches.

Le composant principal de la conception - cheminée

Il est nécessaire de souligner quelques points fondamentaux qui aideront à calculer correctement les paramètres de la cheminée.

  1. Tout d’abord, lorsqu’il s’agit du projet de système de chauffage et de cheminée en particulier, il est important de choisir le matériau le plus approprié à partir duquel il sera fabriqué. Ce paramètre est directement influencé par le carburant que vous prévoyez d'utiliser pour chauffer la pièce. Ceci est important car, pour une variante de la cheminée, un type spécifique de combustible peut convenir, mais pas pour un autre.
  2. Un bon exemple est la cheminée en brique. En utilisant la méthode de chauffage au bois, vous ne pourrez pas le connecter à des appareils de chauffage au gaz.
  3. Il est également important de choisir la hauteur, le diamètre de la cheminée et sa section transversale. Le mauvais choix de l'une de ces données affectera naturellement le fonctionnement de votre cheminée, son efficacité. En outre, cela peut avoir des conséquences irréversibles pour l'ensemble du système.
  4. Si vous utilisez un appareil de chauffage, l’un des moyens les plus simples de déterminer les paramètres de la cheminée consiste à consulter la documentation technique fournie par le fabricant pour chaque appareil. Toutefois, si vous envisagez d’utiliser plusieurs appareils à la fois, vous aurez besoin ici de compétences particulières et d’une solide connaissance des principes de fonctionnement, des propriétés et d’autres points. Sans une approche compétente, dans ce cas, cela ne suffit pas.

Bien sûr, vous pouvez toujours essayer de calculer vous-même les paramètres nécessaires, mais dans ce cas, vous devez avoir toute confiance en vos capacités. Sinon, toute erreur peut vous coûter cher.

Cheminée universelle - est-ce possible?

Variante de la cheminée dans la maison

Comme déjà mentionné, l'un des composants principaux de la cheminée est le matériau à partir duquel elle est fabriquée. De nombreuses entreprises spécialisées dans la production de tels dispositifs affirment que leurs cheminées sont universelles et prêtes à fonctionner dans toutes les conditions. Cependant, vous pouvez immédiatement dissiper ce mythe: de tels systèmes n'existent pas.

Il existe indubitablement de telles constructions sur le marché qui peuvent fonctionner normalement avec différentes options de connexion et avec différents combustibles. Mais il ne faut pas être sûr de leur fonctionnement de haute qualité, car leur bon travail ne signifie pas qu'ils disposent de tous les paramètres appropriés pour un appareil de haute qualité et fiable.

Choix de la section de la cheminée

La forme la plus acceptable de la cheminée est considérée comme un cylindre. En cours de fonctionnement, les parois de la cheminée ne chauffent pas de manière totalement uniforme, ce qui rend le mouvement des produits de combustion à l'intérieur de la structure par torsion le long de l'axe. Il s’ensuit que le cylindre est la meilleure option, car nous devons fournir une bonne traction pour éliminer les substances nocives.

  • Dans les coins des structures rectangulaires, dans tous les cas, il se forme une turbulence qui empêche la cheminée d’effectuer une traction normale. Cependant, ce processus est interdépendant, car ces turbulences dépendent directement de la vitesse de poussée.
  • Nous pouvons en conclure que les cheminées rectangulaires fonctionneront mieux avec des appareils de chauffage ne nécessitant pas une traction importante. Sur le travail des poêles et des cheminées au bois, cela n'a qu'un impact positif.
  • Dans le cas où l'entrée de fumée de votre poêle ou de votre cheminée ne fonctionnerait pas correctement, la conception rectangulaire de la cheminée économisera de manière significative la chaleur, alors qu'il n'y aura aucun sens de la cheminée avec une section transversale circulaire.
  • Si vous utilisez une nouvelle génération de chaudières, c'est une cheminée cylindrique qui leur convient le mieux.
  • L'efficacité de ce système dépend du taux de chauffage de ses composants. Plus tôt les éléments se réchauffent à une certaine température, plus l'arrêt de la chaudière fonctionnera rapidement, et le système passera en mode veille.
  • Pour un chauffage plus rapide de la chaudière nécessite son plein apport d'air frais. À son tour, l’afflux est créé par la poussée, il s’avère qu’à mesure que la poussée augmente, la chaudière fonctionne plus vite et le système se réchauffe mieux.

C'est pourquoi la meilleure option pour ces chaudières est considérée comme une cheminée cylindrique.

Calcul du diamètre interne de la cheminée

Beaucoup de gens doutent de la justesse de leurs opinions et calculs concernant le diamètre de la cheminée. Dans ce cas, vous pouvez donner un conseil - lisez attentivement les instructions du fabricant, il contient toutes les informations nécessaires. Si ce document n'existe pas, il ne sera pas superflu de suivre le prochain conseil. Pour calculer le diamètre de la cheminée, qui est connectée à la cheminée avec une chambre de combustion ouverte, le rapport au four 1:10 est utilisé. Cette méthode concerne une cheminée cylindrique.

Pour calculer la section transversale d'une structure de type carré, un rapport de 1 à 1,5 est appliqué. Le diamètre du tuyau de cheminée doit être inférieur à celui du ventilateur. Lorsque le transfert de chaleur est inférieur à 300 cal / heure, la section ne doit pas être inférieure à 140x140.

Le bon fonctionnement du système de chauffage dépend du choix correct du diamètre de la cheminée.

Calcul adéquat de la hauteur de la cheminée

Une installation incorrecte de la cheminée peut provoquer un incendie.

Avec la section transversale, le problème a été résolu, mais maintenant, comment calculer la hauteur de la cheminée? Il est absolument impossible de dire comment cela devrait être. Pour obtenir les données correctes, il est important de prendre en compte de nombreux facteurs.

L'air chaud monte et laisse la cheminée se refroidir progressivement. Par conséquent, lorsque la quantité d'air à l'intérieur de la cheminée augmente, la température augmente également. Cela conduit à la création d'une bonne traction. On peut en conclure que plus le volume de la cheminée est grand, plus la quantité d’air tend vers le haut.

Cependant, le volume de l'appareil augmente non seulement en raison de la hauteur, mais également de la taille de la section interne. Supposons qu'il existe une cheminée cylindrique dont la hauteur est de 5 mètres. Pour augmenter la traction, nous avons augmenté le diamètre interne de l'appareil. D'après les constatations antérieures, avec l'augmentation du volume d'air chaud, la poussée devenait également plus forte.

Mais en fait ce n'est pas le cas. Un diamètre important entraîne un refroidissement rapide des produits de combustion. En conséquence, des condensats se forment sur les parois de la cheminée, perturbant ainsi l'évacuation de fumée normale. En conséquence, la traction fonctionnelle est perdue.

Vous pouvez réduire le diamètre et augmenter la hauteur. Il est logique de supposer qu'avec une augmentation du volume d'air chaud, celui-ci ne refroidira pas aussi rapidement. Par conséquent, la poussée sera suffisante.

Oui, la traction sera vraiment bonne, trop. Sa force deviendra si grande qu'elle refroidira la chaudière avec un flux d'air, ce qui réduira considérablement l'efficacité de votre appareil de chauffage. Il faudra plus de temps pour réchauffer le système existant, ce qui entraînera une consommation de carburant plus importante. C'est loin d'être l'option la plus économique.

Si la structure est haute et le diamètre trop petit, la poussée peut alors se détériorer. Cela se produit en raison de la résistance du tuyau de cheminée, ce qui entraînera la pénétration de monoxyde de carbone dans la pièce. Voici un exemple de calcul incorrect lors de la construction de cheminées.

  • Un certain schéma de calcul de la hauteur de la cheminée se trouve dans certaines règles et caractéristiques techniques des matériaux, ainsi que dans le bâtiment lui-même.
  • En outre, calculer la hauteur appropriée vous aidera à utiliser des programmes spéciaux. Si le tuyau est en dessous ou au niveau de la crête, une torsion sera créée. Comme déjà mentionné, cela ne mènera à rien de bon.

La connexion en coin à la cheminée est souhaitable pour éviter

Toutefois, dans tous les cas, la hauteur minimale de la cheminée sur la pente du toit ne doit pas être inférieure à 500 mm.

La hauteur de la cheminée est calculée individuellement pour chaque structure spécifique. Le calcul prend en compte plusieurs paramètres différents. C'est l'angle de la pente du toit, l'épaisseur du toit et la distance par rapport à l'axe vertical du faîte.

La version collective de la cheminée - comment la connecter

Il est préférable de considérer séparément le calcul de la taille de la cheminée, qui est utilisée pour plusieurs appareils de chauffage à la fois, car dans ce cas, toutes ces structures, ainsi que leur puissance, leur type et le combustible utilisé doivent être prises en compte.

1) Choisissez l'option lorsqu'un système de chauffage commun et un foyer sont utilisés dans la maison tout en se connectant simultanément.

2) Évidemment, ce sont des systèmes complètement différents, de sorte que le diamètre de la cheminée pour le foyer ne sera pas égal au diamètre de la cheminée de la chaudière.

3) Généralement, les foyers fonctionnent au bois, tandis que les chaudières du système de chauffage utilisent du gaz naturel.

Une question raisonnable se pose: est-il possible de combiner ces deux systèmes différents? Oui, c'est vraiment possible. De plus, avec une installation correcte des appareils de chauffage, il est possible d’obtenir non seulement leur combinaison correcte, mais également un travail plus fonctionnel.

Voici les principes de base du fonctionnement conjoint de ces appareils.

  1. Dans une cheminée, la chaudière et le foyer sont reliés. Ce faisant, la chaudière passe périodiquement en mode veille, de sorte que le foyer fonctionne et maintient la température dans la cheminée.
  2. Cela réduit les risques de condensation et donne des fringales de haute qualité lors du prochain démarrage de la chaudière.
  3. Cependant, veuillez noter que la taille de la cheminée pour le foyer doit dépasser les paramètres de la cheminée pour la chaudière. Par conséquent, si vous utilisez une seule chaudière sans foyer, cela peut entraîner une charge excessive et un fonctionnement incorrect de l'appareil.
  4. Comme vous le savez, le diamètre de la cheminée du foyer est calculé dans un rapport de 1:10 à sa chambre de combustion. Cette taille sera certainement trop grande pour la chaudière. De plus, le foyer n'est pas utilisé aussi souvent qu'une chaudière de chauffage.
  5. Il s'avère que vous devez faire une cheminée de diamètre plus petit, qui convient à la chaudière? C'est une grosse erreur. Si la chaudière fonctionne indépendamment, tout ira bien, mais lorsque vous allumez le foyer dans la cheminée, une traînée aérodynamique accrue apparaîtra.

En conséquence, nous avons: fonctionnement instable des appareils de chauffage et pénétration de monoxyde de carbone dans la pièce. Et cela devient déjà dangereux pour la santé et même pour la vie, car une intoxication au monoxyde de carbone entraîne souvent la mort.

Solution de cheminée à deux voies

L'une des options les plus efficaces pour combiner le travail de plusieurs appareils de chauffage est une cheminée à double sens. Parmi ses avantages sont les suivants:

  • Vous pouvez utiliser plusieurs dispositifs thermiques de types différents à la fois, séparément ou ensemble.
  • Fonctionnement stable de chaque appareil.
  • Réduire le coût des travaux de construction et d'installation.
  • Gain de place.

En installant une cheminée similaire, vous devez remplir toutes les conditions pour assurer le bon fonctionnement de chaque appareil. Alors que la cheminée peut parfaitement fonctionner avec une cheminée en brique, il est nécessaire d'utiliser gilzovka pour utiliser la chaudière. Cela protégera la brique des effets néfastes de la condensation.

Avant de commencer les travaux d’installation, il convient de lire attentivement les paramètres de fonctionnement de chaque appareil de chauffage. La solution la plus rentable en termes de sécurité et de fonctionnalité sera l’achat d’une cheminée industrielle spéciale à double sens. Ainsi, vous réduirez le risque d’erreurs dans la conception. Il est impossible de ne pas prendre en compte le fait que même pour un spécialiste expérimenté, connecter simultanément plusieurs appareils de chauffage à une cheminée n’est pas une tâche facile.

Solution d'ingénierie importante

Il est nécessaire de réaliser que le calcul des cheminées est une tâche d'ingénierie complexe. Si vous n'êtes pas spécialiste dans ce domaine et que vous vous posez des questions sur le calcul de la cheminée pour votre maison, essayez d'utiliser des programmes professionnels spéciaux qui vous aideront à effectuer correctement tous les calculs nécessaires pour la hauteur, la section et la longueur de la cheminée. De plus, pour pouvoir effectuer tous les calculs de manière fiable et correcte, vous devez connaître les propriétés de base des matériaux et de la structure, ainsi que les lois de la thermodynamique et de l'aérodynamique.

Au cas où la construction et la conception des cheminées ne constitueraient pas une activité fondamentale pour vous, la décision la plus appropriée serait de faire appel à des spécialistes. On sait que non seulement la chaleur et le confort de votre maison, mais également la sécurité, et parfois même la vie de vos proches, dépendent du bon fonctionnement et de la stabilité de la cheminée.