Диаметр труб для отопления: параметры подбора, технология расчета, гидравлический расчет труб и отопительной системы (видео)

Особенности гидравлического расчета системы радиаторного отопления

Комфорт в загородном доме во многом зависит от надёжной работы системы отопления. Теплоотдача при радиаторном отоплении, системе «тёплый пол» и «тёплый плинтус» обеспечивается за счёт движения по трубам теплоносителя. Поэтому правильному подбору циркуляционных насосов, запорно-регулирующей арматуры, фитингов и определению оптимального диаметра трубопроводов предшествует гидравлический расчёт системы отопления.

Данный расчёт требует профессиональных знаний, поэтому мы в данной части учебного курса «Системы отопления: выбор, монтаж», с помощью специалиста компании REHAU, расскажем:

• О каких нюансах следует знать перед выполнением гидравлического расчёта.
• Чем отличаются системы отопления с тупиковым и попутным движением теплоносителя.
• В чём состоят цели гидравлического расчёта.
• Как материал труб и способ их соединения оказывает влияние на гидравлический расчёт.
• Каким образом специальное программное обеспечивание позволяет ускорить и упростить процесс гидравлического расчета.

Нюансы, о которых надо знать перед выполнением гидравлического расчёта

В современной системе отопления протекают сложные гидравлические процессы с динамически меняющимися характеристиками. Поэтому на гидравлический расчёт оказывает влияние множество нюансов: начиная от типа системы отопления, вида отопительных приборов и способа их присоединения, режима регулирования и заканчивая материалом комплектующих.

Важно: Трубопроводная отопительная система загородного дома — это сложная разветвлённая сеть. Гидравлический расчет определяет её правильную работу так, чтобы ко всем отопительным приборам поступало необходимое количество теплоносителя. Правильно рассчитать и спроектировать систему отопления может только квалифицированный специалист, имеющий профильное образование по данной дисциплине.

Системы радиаторной и водопроводной разводок — это разветвленные трубопроводные сети. В трубопроводах давление теряется на трение о стенки труб и на местные сопротивления в фасонных частях при разделении или слиянии потоков, на внезапные расширения или сужения «живого» сечения. Для того чтобы теплоноситель или вода поступали к отопительным приборам или точкам водоразбора в необходимом количестве, трубопроводная сеть должна быть правильно рассчитана.

Вне зависимости от того, какая система отопления смонтирована в доме, например, радиаторная разводка или тёплый пол, принцип гидравлического расчёта одинаков для всех, но каждая система требует индивидуального подхода.

Например, система отопления может быть заправлена водой, этилен- или пропиленгликолем, а это повлияет на гидравлические параметры системы.

У этиленгликоля или пропиленгликоля большая вязкость и меньшая текучесть, чем у воды, а значит, и сопротивление при движении по трубопроводу будет больше. Кроме этого, теплоёмкость этиленгликоля меньше, чем у воды, и составляет 3,45 кДж/(кг▪К), а у воды 4.19 кДж/(кг*К). В связи с этим расход, при том же перепаде температур, должен быть на 20 с лишним процентов выше.

Важно: вид теплоносителя, который будет циркулировать в системе отопления, определяется заранее. Соответственно: проектировщик при гидравлическом расчёте системы отопления должен учесть его характеристики.

Выбор одно- или двухтрубной системы отопления также влияет на методику гидравлического расчёта.

Это связано с тем, что в однотрубной системе вода последовательно проходит через все радиаторы, и расход через все приборы в расчетных условиях будет единым при различных небольших перепадах температур на каждом приборе. В двухтрубной системе вода через отдельные кольца поступает независимо в каждый радиатор. Поэтому в двухтрубной системе перепад температур на всех приборах будет одинаковым и большим, порядка 20 К, а вот расходы через каждый прибор будут существенно различаться.

При гидравлическом расчете выбирается самое нагруженное кольцо. Оно является расчётным. Все остальные кольца увязываются с ним так, чтобы потери в параллельных кольцах были одинаковыми, с соответствующими им участками главного кольца.

При выполнении гидравлического расчета обычно вводятся следующие допущения:

Системы отопления с тупиковым и попутным движением теплоносителя

Отметим, что в системах радиаторной разводки, при едином принципе гидравлического расчёта, существуют разные подходы, т.к. системы подразделяются на тупиковые и попутные.

При тупиковой схеме теплоноситель движется по трубам «подачи» и «обратки» в противоположные стороны. И, соответственно, в попутной схеме теплоноситель движется по трубам в одном направлении.

В тупиковых системах расчет ведётся через дальние — наиболее нагруженные участки. Для этого выбирается главное циркуляционное кольцо. Это самое неблагоприятное направление для воды, по которому прежде всего подбираются диаметры отопительных труб. Все остальные второстепенные кольца, которые возникают в этой системе, должны увязываться с главным. В попутной системе расчёт ведётся через средний, наиболее нагруженный, стояк.

В системах водопровода соблюдается аналогичный принцип. Система рассчитывается через самый удалённый и самый нагруженный стояк. Но есть особенность – в расчёте расходов.

Важно: если в радиаторной разводке расход зависит от количества тепла и перепадов температур, то в водопроводе расход зависит от норм водопотребления, а также от типа установленной водоразборной арматуры.

Цели гидравлического расчета

Цели гидравлического расчета заключаются в следующем:

Раскроем подробнее каждый из этих пунктов.

1. Подбор диаметров трубопроводов

Чем меньше диаметр трубопровода, тем больше сопротивление оказывается потоку теплоносителя из-за трения о стенки трубопровода и местных сопротивлений на поворотах и ответвлениях. Поэтому для малых расходов, как правило, берутся малые диаметры трубопроводов, для больших расходов, соответственно, большие диаметры, за счёт чего можно ограниченно отрегулировать систему.

Если система разветвлённая – есть короткая и длинная ветка, то на длинной ветке идёт большой расход, а на короткой – меньший. В этом случае короткая ветка должна выполняться из труб меньших диаметров, а длинная ветка должна выполняться из труб большего диаметра.

И, по мере уменьшения расхода, от начала к концу ветки диаметры труб должны уменьшаться так, чтобы скорость теплоносителя была примерно одинакова.

2. Увязка давлений в отдельных ветвях сети

Увязка может производиться подбором соответствующих диаметров труб или, если возможности этого способа исчерпаны, то за счёт установки регуляторов расхода давления или регулировочных вентилей на отдельных ветвях.

Частично мы, как это описано выше, можем увязать давление с помощью подбора диаметров трубопроводов. Но не всегда это удаётся сделать. Например, если берём самый маленький диаметр трубопровода на короткой ветке, а сопротивление в нём все равно недостаточно большое, тогда весь поток воды будет идти через короткую ветку, не заходя в длинную. В этом случае требуется дополнительная регулировочная арматура.

Регулировочная арматура может быть разной.

Бюджетный вариант — ставим регулировочный вентиль — т.е. вентиль с плавной регулировкой, который имеет градацию в настройке. Каждый вентиль имеет свою характеристику. При гидравлическом расчёте проектировщик смотрит, какое давление необходимо погасить, и определяется так называемая невязка давлений между длинной и короткой ветками. Тогда по характеристике вентиля проектировщик определяет, на сколько оборотов этот вентиль, от полностью закрытого положения, надо будет открыть. Например, на 1, на 1.5 или на 2 оборота. В зависимости от степени открытия вентиля будет добавляться разное сопротивление.

Более дорогой и сложный вариант регулировочной арматуры — т.н. регуляторы давления и регуляторы расхода. Это устройства, на которых мы задаём необходимый расход или необходимый перепад давлений, т.е. падение давлений на этой ветке. В этом случае устройства сами контролируют работу системы и, если расход не соответствует требуемому уровню, то они открывают сечение, и расход увеличивается. Если расход слишком большой, то сечение перекрывается. Аналогично происходит и с давлением.

Если все потребители после ночного понижения теплоотдачи одновременно открыли утром свои отопительные приборы, то теплоноситель попытается, в первую очередь, поступать в ближние к тепловому пункту приборы, а до дальних дойдет спустя часы. Тогда сработает регулятор давления, прикрывая ближайшие ветки и, тем самым, обеспечит равномерное поступление теплоносителя во все ветки.

3. Подбор циркуляционного насоса по давлению (напору) и по расходу (подаче)

Расчетные потери давления в главном циркуляционном кольце (с небольшим запасом) определят напор для циркуляционного насоса. А расчетный расход насоса – это суммарный расход теплоносителя по всем ветвям системы. Насос подбирается по напору и по расходу.

Если в системе стоит несколько циркуляционных насосов, то в случае их последовательного монтажа у них суммируется напор, а расход будет общим. Если насосы работают параллельно, то у них суммируется расход, а напор будет одинаковым.

Важно: Определив в ходе гидравлического расчёта потери давления в системе, можно выбрать циркуляционный насос, который оптимально будет соответствовать параметрам системы, обеспечивая оптимум затрат – капитальных (стоимость насоса) и эксплуатационных (стоимость электроэнергии на циркуляцию).

Как выбор комплектующих для системы отопления влияет на гидравлический расчёт

Материал, из которого изготовлены трубы системы отопления, фитинги, а также техника их соединения, оказывает существенное влияние на гидравлический расчет.

Трубы, имеющие гладкую внутреннюю поверхность, уменьшают потери на трение при движении теплоносителя. Это даёт нам преимущества – берём трубопроводы меньшего диаметра и экономим на материале. Также уменьшаются затраты электроэнергии, необходимые для работы циркуляционного насоса. Можно взять насос меньшей мощности, т.к. за счёт меньшего сопротивления в трубопроводах требуется меньший напор.

В местах соединений «фитинг-труба», в зависимости от способа их монтажа, могут быть большие потери, или, наоборот, потери на сопротивление потоку при движении теплоносителя сведены к минимуму.

Например, если используется техника соединения методом «надвижной гильзы», т.е. развальцовывается конец трубопровода, и внутрь вставляется фитинг, то за счёт этого не происходит заужения живого сечения. Соответственно: уменьшается местное сопротивление, и уменьшаются энергетические затраты на циркуляцию воды.

Подведение итогов

Выше уже говорилось, что гидравлический расчёт системы отопления — это сложная задача, требующая профессиональных знаний. Если предстоит спроектировать сильно разветвлённую систему отопления (большой дом), то расчёт вручную отнимает много сил и времени. Для упрощения данной задачи разработаны специальные компьютерные программы.

С помощью этих программ можно сделать гидравлический расчёт, определить регулировочные характеристики запорно-регулировочной арматуры и автоматически составить заказную спецификацию. В зависимости от типа программ, расчёт осуществляется в среде AutoCAD или в собственном графическом редакторе.

Добавим, что сейчас при проектировании промышленных и гражданских объектов наметилась тенденция к использованию BIM технологий (building information modeling). В этом случае все проектировщики работают в едином информационном пространстве. Для этого создаётся «облачная» модель здания. Благодаря этому любые нестыковки выявляются ещё на стадии проектировании, и своевременно вносятся необходимые изменения в проект. Это позволяет точно спланировать все строительные работы, избежать затягивания сроков сдачи объекта и тем самым сократить смету.

Как выбрать диаметр труб для отопления

В статье рассмотрим системы с принудительной циркуляцией. В них движение теплоносителя обеспечивается постоянно работающим циркуляционным насосом. При выборе диаметра труб для отопления исходят из того, что основная их задача — обеспечить доставку требуемого количества тепла к нагревательным приборам — радиаторам или регистрам. Для расчета нужны будут следующие данные:

• Общие теплопотери дома или квартиры.
• Мощность отопительных приборов (радиаторов) в каждой комнате.
• Протяженность трубопровода.
• Способ разводки системы (однотрубная, двухтрубная, с принудительной или естественной циркуляцией).

То есть, перед тем как приступать к расчету диаметров труб, вы предварительно считаете общие потери тепла, определяете мощность котла и рассчитываете мощность радиаторов для каждой комнаты. Нужно будет также определиться со способом разводки. По этим данным составляете схему и затем только приступаете к расчету.

Чтобы определить диаметр труб для отопления вам понадобится схема с расставленными значениями тепловой нагрузки на каждом элементе

На что еще нужно обратить внимание. На то, что маркируются у полипропиленовых и медных труб наружный диаметр, а внутренний вычисляется (отнимаете толщину стенки). У стальных и металлопластиковых при маркировке проставляется внутренний размер. Так что не забывайте эту «мелочь».

Как выбрать диаметр трубы отопления

Точно рассчитать, какого сечения трубы вам нужны, не получится. Придется выбирать из нескольких вариантов. А все потому, что добиться одинакового эффекта можно разными способами.

Поясним. Нам важно доставить к радиаторам нужное количество тепла и добиться при этом равномерного нагрева радиаторов. В системах с принудительной циркуляцией делаем мы это при помощи труб, теплоносителя и насоса. В принципе все, что нам нужно, — это за определенный промежуток времени «прогнать» определенное количество теплоносителя. Тут есть два варианта: поставить трубы меньшего диаметра и подавать теплоноситель с большей скоростью, или сделать систему большего сечения, но с меньшей интенсивностью движения. Обычно выбирают первый вариант. И вот почему:

• стоимость изделий меньшего диаметра ниже;
• с ними работать легче;
• при открытой прокладке они не так привлекают внимания, а при укладке в пол или стены требуется меньшие по размерам штробы;
• при небольшом диаметре в системе находится меньше теплоносителя, что снижает ее инерционность и ведет к экономии топлива.

Расчет диаметра медных труб отопления в зависимости от мощности радиаторов

Так как есть определенный набор диаметров и определенное количество тепла, которое по ним нужно доставить, каждый раз считать одно и то же — неразумно. Потому были разработаны специальные таблицы, по которым в зависимости от требуемого количества тепла, скорости движения теплоносителя и температурных показателей работы системы, определяется возможный размер. То есть для определения сечения труб в системе отопления находите нужную таблицу и по ней подбираете подходящее сечение.

Расчет диаметра труб для отопления производился по такой формуле (при желании можете посчитать). Затем рассчитанные значения записывались в таблицу.

Формула расчета диаметра трубы отопления

D — искомый диаметр трубопровода, мм
∆t° — дельта температур (разница подачи и обратки), °С
Q — нагрузка на данный участок системы, кВт — определенное нами количество тепла, необходимое на обогрев помещения
V — скорость теплоносителя, м/с — выбирается из определенного диапазона.

В системах индивидуального отопления скорость движения теплоносителя может быть от 0,2 м/с до 1,5 м/с. По опыту эксплуатации известно, что оптимальная скорость находится в пределах 0,3 м/с — 0,7 м/с. Если теплоноситель движется медленнее, возникают воздушные пробки, если быстрее — сильно возрастает уровень шумов. Оптимальный диапазон скоростей и выбирают в таблице. Таблицы разработаны для разных видов труб: металлических, полипропиленовых, металлопластиковых, медных. Рассчитаны значения для стандартных режимов работы: с высокими и средними температурами. Чтобы процесс подбора был более понятен, разберем конкретные примеры.

Расчет для двухтрубной системы

Имеется двухэтажный дом с двухтрубной системой отопления по два крыла на каждом этаже. Использоваться будут полипропиленовые изделия, режим работы 80/60 с дельтой температур 20 °C . Теплопотери дома составляют 38 кВт тепловой энергии. На первый этаж приходится 20 кВт, на второй 18 кВт. Схема приведена ниже.

Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома. Правое крыло (кликните для увеличения размера) Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома. Левое крыло (кликните для увеличения размера)

Справа размещена таблица, по которой определять будем диаметр. Розоватая область — зона оптимальной скорости движения теплоносителя.

Таблица для расчета диаметра полипропиленовых труб отопления. Режим работы 80/60 с дельтой температур 20оС (кликните для увеличения размера)

Все. Диаметры полипропиленовых труб для двухтрубной системы рассчитаны. Для обратки сечение не рассчитывается, а разводка делаются такими же трубами, как и подача. Методика, надеемся, понятна. Аналогичный расчет при наличии всех исходных данных провести будет несложно. Если решите использовать другие трубы — вам понадобятся другие таблицы, рассчитанные для нужного вам материала. Можете попрактиковаться на этой системе, но уже для режима средних температур 75/60 и дельтой 15 °C (таблица расположена ниже).

Таблица для расчета диаметра полипропиленовых труб отопления. Режим работы 75/60 и дельта 15 °C (кликните для увеличения размера)

Определение диаметра труб для однотрубной системы с принудительной циркуляцией

Принцип остается тем же, меняется методика. Давайте используем другую таблицу для определения диаметра труб с иным принципом занесения данных. В ней оптимальная зона скоростей движения теплоносителя окрашена в голубой цвет, значения мощностей находятся не в колонке сбоку, а внесены в поле. Потому сам процесс немного другой.

Таблица для расчета диаметра труб отопления

По этой таблице рассчитаем внутренний диаметр труб для простой однотрубной схемы отопления на один этаж и шесть радиаторов, подключенных последовательно. Начинаем расчет:

Монтаж необходимо осуществлять в закрытом положении шибера, чтобы не допустить лишней нагрузки на двигатель.

Поскольку существует многообразие моделей печных агрегатов и каминов и отопление с их использованием выполняют различным образом, для каждого из них требуется свой вид задвижки.

Например, для печи, функционирующей на газу, потребуется классическая дроссельная заслонка поворотного типа или поворотный автоматический шибер, поскольку они способны перекрывать дымоходную трубу полностью и тогда пламя не сможет вырваться наружу.

При этом поворотные задвижки не следует устанавливать при обустройстве банной печки, поскольку они в закрытом виде будут пропускать пар, а в открытом положении их очень тяжело отчистить.

Как правило, шибер для камина или печного агрегата продают в полной комплектации вместе с дымоходом. Но бывают дымоотводящие конструкции без заслонки, поэтому ее можно сделать своими руками, покупая элементы для нее в строительном магазине. Основное, что следует сделать перед тем, как их приобретать, это определиться с необходимыми размерами.

Лучше покупать задвижки, произведенные из нержавеющей стали. Основная часть шиберной установки – это обечайка. В составе шибера имеется несколько обечаек.

Самостоятельная установка шиберной задвижки

Если необходимо смонтировать шибер для кирпичной печи, находящейся в доме, следует поступить так:

• прежде всего, выкладывают первый ряд трубы дымохода из кирпичей;
• далее выполняют следующий кирпичный ряд и делают в нем отверстие для шиберной задвижки;
• В одном из кирпичей, выложенных во втором ряду, нужно создать паз для ручки для задвижки камина, печки.

Паз представляет собой выемку или щель, куда может поместиться предмет определенного размера. Это простая работа, с которой способен справиться каждый.

Также шибер устанавливают для нагревательных котлов. Он позволяет управлять отводом газовых частиц, что приводит к повышению КПД и экономному расходованию топливных ресурсов.

Шиберная заслонка является основной гарантией противопожарной безопасности при организации печного отопления, она обязательная деталь в вентиляционной трубе, дымоходе и котле.

Что такое шибер, зачем он нужен и как выбрать и установить правильную заслонку для дымохода?

Приветствую вас, дорогой гость!

Речь в сегодняшней статье пойдет о скромном элементе системы индивидуального отопления. Имя ему — шибер для дымохода. Не удивлюсь, если некоторые из вас даже не слышали такого названия. А ведь эта незаметная деталь способна сэкономить вам до 25% топлива. Как такое может быть? Прочитайте нижеследующий материал – и все поймете.

Что это такое и для чего он нужен

Шибер (от немецкого Schieber — заслонка) – приспособление для полного или частичного перекрытия движения газов в дымоходе. Используется с момента появления первых русских печей. Выполняется из чугуна или стали. В современной инженерии нашел применение как в дымоотводящих конструкциях, так и в системах вентиляции.

• Регулирование тяги и сохранение тепла в помещении.

Дымоход перекрывается после использования, во избежание вытягивания теплого воздуха из помещения в трубу. С помощью заслонки можно уменьшать или увеличивать рабочее сечение дымоотвода.

• Экономия расхода топлива.

Задвижкой можно регулировать интенсивность притока кислорода к пламени, а соответственно увеличивать или уменьшать КПД обогревателя.

Это утверждение справедливо только для печей и котлов без поддувал и устройств принудительной подачи воздуха.

Как устроен шибер

Конструктивно шибер — это запорное устройство с регулируемой задвижкой. Именно благодаря смещению задвижки регулируется движение газов в дымоходе. Может устанавливаться в дымовых трубах круглого, квадратного и прямоугольного сечения. Представляет собой металлическую пластину, движущуюся внутри дымового канала определенным образом.

Заслонки шибера могут быть двух видов:

• Выдвижная. Двигается в одной плоскости вперед-назад.
• Поворотная. Регулирует доступ воздуха, поворачиваясь вокруг своей оси.

Кроме того, задвижки могут быть ручные и оснащенные электроприводом. Стоимость последних на порядок выше и в дымоходах они не используются.

Принцип работы

За счет движения заслонки шибер регулирует зазор внутри дымового канала. Чем больше зазор — тем больше поступление воздуха снаружи, и, соответственно наоборот.

Чем больше выдвинута заслонка прямоугольного шибера, тем интенсивнее движение газов внутри трубы, и тем быстрее сгорает топливо.

Если же заслонка перекрывает трубу — печь дольше остается теплой.

Виды и конструкции

Дымоходный шибер выпускается в нескольких вариантах.

Выдвижной

Представляет собой круглую или прямоугольную рамку с пластиной. Пластина выдвигается и задвигается, тем самым регулируя сечение дымохода.

Такой вариант чаще всего используется с кирпичных и керамических каналах. Для неполной герметизации и избежания отравления угарным газом в пластине делается небольшое отверстие. Главное преимущество данного варианта – простота монтажа.

Поворотный дроссельный

Поворотная, или дроссельная, заслонка (она же кабанчик), представляет собой пластину из стали или чугуна, вращающуюся вокруг оси. Ось – металлический стержень, приваренный внутри дымовой трубы. Используется в стальных дымоходах.

Отличается меньшей надежностью-со временем сварочное крепление пластины и оси ослабевает. Следует отказаться от установки поворотного шибера в бане — даже в закрытом виде этот вид заслонки частично пропускает пар.

Кроме того, шиберы различаются по материалу (наиболее распространены нержавеющие и чугунные) и способу регулировки.

Отличия выдвижного и поворотного шибера

Выдвижная заслонка позволяет регулировать рабочее сечение дымохода, поворотная – только открывать или закрывать трубу. Возможны, конечно, некоторые ухищрения — типа закрепления кабанчика в промежуточном положении разными способами, но заводская комплектация этого не предусматривает. Кроме того, поворотный шибер усложняет механическую чистку трубы.

Кабанчик чаще устанавливается в металлических дымоходах, выдвижной – в кирпичных.

Преимущества и недостатки

Как любое инженерное решение, шибер имеет ряд преимуществ и недостатков.

• Возможность регулирования тяги;
• Экономия топлива;
• Шиберы способствуют сохранению тепла.

• Устройства затрудняют чистку дымоходов;
• При неправильной установке шибер может клинить и отрицательно влиять на движение газов;
• Для правильной регулировки необходимо обладать определенными познаниями в области дымоотводящих систем.

Срок службы и цены

Срок службы дымоходной задвижки во многом зависит от материала изготовления и толщины пластины. Нержавеющая сталь толщиной 2-3мм служит около 7-10 лет, чугунная 10-15.

Сделать самому или заказать

Выбирать – между самодельным или готовым шибером, следует исходя из вида дымохода и степени его готовности. Так, в керамический или кирпичный канал можно вмонтировать самостоятельно изготовленную выдвижную конструкцию.

Если же речь идет о нержавеющем дымоходе, находящимся в процессе сборки — в этом случае лучше выбрать готовое изделие. Заслонка обычно входит в комплект дымоотводной системы и монтируется по технологии труба в трубу, о которой я расскажу позже.

К тому же, не всегда в магазине можно подобрать изделие именно для вашей формы дымохода.

Изготовление и установка шибера своими руками

Необходимые материалы и инструменты

Для самостоятельного изготовления и установки шибера любого типа из нержавеющей стали нам понадобятся следующие инструменты:

• Болгарка;
• Абразивные круги- отрезной и шлифовальный;
• Дрель;
• Метчик и масло для смазки резьбы;
• Молоток;
• Плоскогубцы;
• Тиски;
• Сварка и электроды;
• Керн;
• Рулетка;
• Циркуль;
• Маркер.

• Лист нержавейки (предпочтительнее отечественная марка 12×18н10т, либо импортная AISI304, они дороже в цене, но служат на порядок дольше).

Толщина листа 1.5-2.5мм;

• Нержавеющая трубка 6мм;
• Болты 8мм -2 шт;
• Металлический прут для рамки.

Чертеж и схемы

Перед изготовлением необходимо нарисовать чертеж либо схему будущей задвижки.

Примерные схемы приведу ниже:

Расчет размеров

Снимать размеры нужно очень тщательно, зазор даже в несколько миллиметров может стать причиной неправильной работы дымоотвода.

• Измеряем рулеткой размеры внутреннего сечения канала;
• Прибавляем к полученному результату по 20-30 мм –получится наружный размер рамки;
• Не забудьте в готовой задвижке сделать проем для выпуска газа;
• Следует точно размечать положение отверстий по сварку.

Размеры для поворотного шибера сведем в таблицу:

Видео по монтажу

Особенности монтажа

• При монтаже шибера на этапе устройства кирпичной кладки рамку располагают на высоте 6-8 рядов от основания трубы;
• Рамка должна стоять ровно, не перекрывая контуром дымохода;
• В нержавеющих дымоходах задвижка монтируется по технологии «труба в трубу». Необходимо согласовать ее размеры с диаметром канала;
• Важный нюанс- заслонка устанавливается на неутепленном участке дымоотвода;
• Высота от топки до шибера не должна превышать 1м (для металлических каналов);
• Высота трубы от пола до задвижки -1.8-максимум 2м (для кирпичных);
• Заслонка в пазах должна двигаться свободно;

Частые ошибки и проблемы при установке

• Установка задвижки на утепленном участке. Под воздействием теплового расширения заслонка может заклинить;
• Установка чугунной детали в металлический дымоход (чугун много весит);
• Использование для изготовления задвижки слишком тонкой стали, либо нержавейки в малым содержанием никеля. Такое изделие быстро деформируется под воздействием горячих газов и может прогореть;
• Установка шибера с негладкой поверхностью;
• Установка задвижки без отверстия для выпуска угарного газа;
• Установка ручек, не позволяющих отслеживать положение задвижки (касается поворотных элементов).

Особенности обслуживания шибера

Шибер, выполненный из нержавеющего листа обычно отполирован до идеальной гладкости. Сажа оседает на нем плохо, но все-таки оседает. Поэтому периодический его необходимо чистить.

Горизонтальную задвижку можно очищать просто выдвинув ее по максимуму и нанеся специальный раствор. Поворотный — чистится через дымоход специальным пластиковым ершиком. Так же следует следить за свободным передвижением заслонки по направляющим. Разрешается их периодически смазывать антикоррозийным составом.

Советы специалистов

Где ставить шибер на дымоходе

Существует 3 варианта размещения заслонки относительно дымоотвода:

Рассмотрим 2 первых варианта:

• Размещая задвижку в топке печи, либо в выходном патрубке

В этом случае заслонку располагают на высоте не более 1 м от топки, на неутепленном участке трубы. Данное расположение удобно для регулировки заслонки.

• Труба в трубе

Применимо для металлических дымоходов. Такой вариант установки не требует дополнительных креплений. При приобретении готовой системы следует устанавливать задвижку строго по инструкции производителя.

Как выполнять регулировку тяги

Регулировать тягу с помощью шибера –довольно просто. Изменяя положение в сторону увеличения зазора мы увеличиваем приток воздуха к огню и пламя разгорается сильнее. Уменьшаем зазор- тяга снижается. Задвижку закрывают после полного затухания пламени — так печь остывает гораздо быстрее.

Последние модели котлов выполняются с встроенными автоматическими дефлекторами. Все остальные теплоагрегаты требуют обязательной установки шибера.

Заключение

Иногда совсем небольшая, и казалось бы не принципиальная деталь, способна сэкономить нам немалые средства. Именно такой деталью является шибер. Хотя лично я считаю, что в обустройстве дымоходных систем нет маловажных элементов- все они играют свою роль и обеспечивают нужную степень безопасности.

Прочитав эту статью вы сможете изготовить заслонку самостоятельно, но не пренебрегайте советами специалистов и обучающими видео. Все это можно найти в наших сообществах – присоединяйтесь и сэкономите кучу времени на поиски. А я на сегодня прощаюсь и жду вас в следующих разделах!

Шиберная задвижка для дымохода — инструкция по созданию своими руками

Большинство владельцев загородных домов и дач предпочитают самостоятельно обустраивать систему отопления путем возведения каминов и печей. Это, безусловно, требует наличия определенного опыта, знаний и понимания технологии возведения.

Шиберная заслонка — фото

Одним из необходимых элементов для печи, обеспечивающих ее эффективную эксплуатацию, является шиберная задвижка для дымохода. В этой статье мы попытаемся объяснить вам принцип её действия и пошаговый процесс создания и установки своими руками.

Сегодня стильный камин или эксклюзивная печь уже не является предметом роскоши и при желании ее можно возвести самостоятельно. В этой статье мы подробно расскажем, что из себя представляет шиберная задвижка для дымохода, ее основное назначение и особенности установки.

Назначение и характеристики

Это устройство позволяет контролировать и регулировать тягу в систему отвода дыма. В переводе с немецкого языка,

шибер («schieber) означает деталь, которая выполнена из определенного металла.

Хорошая тяга — это одно из ключевых условий для нормальной эксплуатации топливной системы. При хорошей тяге, топливо практически полностью сгорает, обеспечивая эффективный и экономичный процесс обогрева. Если же тяга плохая, то может произойти задымление помещения и пожарное возгорание.

Для исключения этих опасных и неприятных моментов, в системе дымоотвода и устанавливается шиберная заслонка. Она предотвращает деление газовых пузырьков, которые не должны подвергаться разделению.

Шиберную заслонку рекомендуется устанавливать при отоплении газом, углем, твердым топливом.

Основные функции шиберной задвижки

Являясь основным регулятором тяги внутри дымохода, шибер регулирует горение топлива. Для уменьшения тяги и снижения интенсивности пламени в топке, достаточно прикрыть шиберную задвижку. Для увеличения тяги, напротив, необходимо ее открыть.

По сути дела, шибер – это обычная металлическая пластина, позволяющая регулировать тягу.

Ее можно устанавливать как в системах одно стенных котлов, так и в двустенных.

Если камин с печью не эксплуатируются, то в этот период задвижка шибера должна находиться в закрытом положении.

Как правило, задвижку устанавливают на начальном отрезке дымохода (на первом метре), так как именно этот участок остается не утепленным.

А вот на участок хорошо утепленной дымоходной трубы, напротив, не рекомендуется устанавливать задвижку. Особенно если речь идет о двухконтурных трубах. При расширении металла внутренней и внешней трубы, шиберную заслонку может заклинить.

Итак, основными задачами шиберной задвижки являются:

Внимание! Если горение в топке осуществляется при подаче приточного воздуха, шиберная задвижка на дымоход не устанавливается!

Наглядная демонстрация эффективности работы шиберной задвижки (видео)

В большинстве случае, шибер изготавливается из нержавеющей стали толщиной не более 1 мм. Такая деталь способна выдерживать температуру до 900 0 С, отличается устойчивостью к коррозии и низким коэффициентом термического расширения.

Для того чтобы максимально обеспечить простую эксплуатацию дымохода и хорошую очистку от сажи, поверхность заслонки должна быть полированной.

Состыковку швов выполняют методом вальцовки.

Стандартный шибер перекрывает до 85 % дымохода, что является оптимальным показателем для эффективного выведения продуктов горения.

Основные виды шиберных задвижек

• Горизонтальный выдвижной шибер.

Горизонтальный выдвижной шибер

Пластина находящаяся внутри шибера выдвигается, за счет чего происходит регулировка площади сечения дымохода. Обычно такой вариант задвижки используют для установки в кирпичных дымоходах. Часто на поверхности пластины выполняют небольшие отверстия для того, чтобы даже в закрытом положении шибера, он не перекрывал на 100% дымовой канал. Это соответствует противопожарным нормам безопасности. Преимуществом данного вида устройства является простота монтажа.
Поворотный шибер. Его еще называют «дроссельская заслонка»,

Шиберная задвижка для дымохода

которая представляет металлическую пластину, закрепленную на вращающейся оси. Ось, в свою очередь, крепится внутри патрубка дымовой трубы. Данное устройство имеет съемный вращательный диск, но при длительной эксплуатации он может прийти в негодность. Впрочем, схема поворотного механизма позволяет его ремонтировать и заменять своими руками. Преимуществом данного вида устройства является простота эксплуатации. Данный вид шибера не требует постоянного контроля со стороны владельца дома.

Из-за сложности конструкции своими руками, поворотный механизм реже используется при кладке камина или печи.

Шиберная конструкция необходима для дровяных печей и отопительных устройств, работающих на любом твердом топливе.

Что же касается газовых котлов и котлов жидким топливом, то здесь шибер, скорее выполняет роль защиты дымохода от попадания атмосферных осадков.

Поэтому для газового котла наиболее практичным решением будет монтаж именно поворотного механизма. Температура выходящих газов менее низкая, чем при работе твердого топлива, поэтому эксплуатация такого механизма будет наиболее удобной.

Задвижка на утепленном дымоходе

А вот от установки поворотного механизма в бане лучше отказаться. Дело в том, что она частично будет пропускать пар в закрытом виде. А в открытом виде такой механизм тяжело чистить.

Выполненный из нержавеющей стали, шиберный механизм полностью не обеспечит перекрытие дымохода, но при этом исключит возможность вырывания языков пламени через зольник в помещение.

Существует три варианта установки шибера.

Приобретая готовые дымоходы, комплект, скорее всего, будет оснащен шиберной задвижкой, которую просто необходимо установить согласно инструкции.

Но даже, если готовый комплект идет без этого элемента, шибер легко можно сделать своими руками, выбрав наиболее оптимальный для себя вариант механизма.

Изготовление своими руками

Вариант 1. Изготовление поворотного шибера из нержавейки

Мы предлагаем подробную инструкцию изготовления заслонки уже при готовом печном отоплении, когда конструкция выполнена, но механизм шибера был не предусмотрен.

Для изготовления и установки шибера своими руками вам понадобятся следующие материалы:

• болгарка, отрезной и шлифовальный абразивный круг;
• дрель;
• метчик;
• масло для смазки метчика при нарезке резьбы;
• молоток;
• тиски;
• плоскогубцы;
• сварка;
• керн;
• электроды для нержавеющей стали;
• циркуль;
• рулетка;
• маркер перманентный.

Из материалов следует сразу подготовить:

• лист нержавеющей стали толщиной 1.5 -2 мм.
• трубку нержавейку с внутренним диаметром 6 мм;
• 2 болта 8мм,
• гвоздь (или металлический прут).

Когда все инструменты и материалы подготовлены, можно приступать к выполнению работ.

Как установить шибер для печного дымохода?

Эффективная работа печного оборудования в бане или частном доме зависит от дымохода. Оттуда в топку поступает богатый кислородом воздух, необходимый для активного горения топлива. Через трубу выводятся дым, копоть и отработанные газы. Газообмен в дымоходе основан на силе тяги – разнице давлений в верхней и нижней секциями дымохода.

Вверху движение воздушных масс происходит более активно, вследствие чего там образуется область низкого давления. За счет этого дым из топки силой тяги поднимается вверх по трубе и выходит наружу. Но в обычных условиях вместе с дымом и угарным газом из печки будет выходить и тепло. Для его удержания, а также регулирования горения и тяги внутри дымохода используется шибер.

Функции, назначение и характеристики

Шибер – это перегородка, которая находится внутри дымохода. Она повторяет форму и площадь его сечения и в закрытом состоянии практически полностью перекрывает его. Изменение положения шибера позволяет увеличивать или уменьшать отверстие трубы дымохода, усиливая или ослабляя воздушный поток. С помощью заслонки можно прекратить движение воздуха после растопки печки.

Шиберная заслонка представляет собой тонкую металлическую пластинку, регулируемую вручную с помощью специальной ручки. Последняя находится снаружи трубы дымохода, чтобы пользователь мог вручную регулировать положение пластинки.

В зависимости от конструкции и типа заслонки, она устанавливается с помощью специальной металлической рамы, либо вставляется внутрь трубы и фиксируется осевым прутом.

Важно! Не следует думать, что заслонка полностью герметизирует трубу в положении «закрыто». Согласно требованиям пожарной безопасности, в заслонке должно быть небольшое отверстие, через которое происходит слабый газообмен.

Шибер в дымоходе выполняет следующие функции:

• увеличивает силу тяги при сложных погодных условиях;
• повышает интенсивность горения в топке за счет усиления притока кислорода;
• уменьшает тягу при сильном гуле в печной трубе во время сильного ветра;
• экономит топливо за счет уменьшения интенсивности горения;
• предотвращает утечку тепла после прогрева каменки.

Очень важно! Закрывать дымоход шибером можно только после того, как дрова полностью сгорели и пламя погасло. Если преждевременно закрыть заслонку, то это может привести к опасной ситуации из-за выделения большого количества угарного газа в помещение. Если шибер закрыть поздно, то эффективность топки печи будет снижен, т.к. большая часть тепла уйдет через дымоход наружу.

Виды шиберных задвижек

Существует два основных типа шиберных задвижек – выдвижной и поворотный (дроссельный). Особенности конструкций понятны из названия: первый тип работает за счет перпендикулярного движения металлической пластинки относительно трубы дымохода.

Для усиления тяги заслонка отодвигается и практически полностью выходит за пределы дымохода, а для уменьшения потока задвигается обратно в трубу.

Дроссельный шибер

Дроссельный шибер всегда находится внутри. Его работа основывается на повороте заслонки вокруг своей оси. Повернутая на 90 градусов против часовой стрелки, она перекрывает воздушный поток, а при повороте по часовой стрелке заслонка практически не препятствует движению воздуха. Для регулирования положения задвижки снаружи трубы имеется ручка.

Выдвижной шибер

Выдвижная задвижка показывает себя как наиболее удобный и эффективный способ регулирования тяги. В отличие от него, дроссельная заслонка со временем разбалтывается в местах осевого крепления и ухудшает качество регулирования тяги.

Чаще всего выдвижную заслонку можно увидеть в кирпичных дымоходах, хотя продаются также готовые доборные изделия для металлических дымоходов круглого и прямоугольного сечения.

Выдвижная заслонка может быть двух видов:

• Простая – представляет собой прямоугольный паз, который устанавливается внутрь трубы дымохода. Внутри паза находится пластинка, которая отодвигается и открывает дымоход.
• Узловая – готовое изделие в виде паза в выдвижной пластинкой, в которую встроен отрезок трубы. Такую конструкцию легче врезать в дымоход.

Классификация по типу материала

Различаются шиберы и по типу материала, из которого задвижка изготовлена:

• Чугунный – известен своей прочностью и долговечностью, но из-за большого веса увеличивает нагрузку на трубу. Обычно используется в кирпичных дымоходах.
• Стальной – изделие из нержавеющей или оцинкованной стали – универсальный вариант для установки в печах и каминах, кирпичных и металлических дымоходах.

Как изготовить шибер для дымохода своими руками

Изготавливать и устанавливать шибер самостоятельно лучше в процессе кладки камина или монтажа металлического дымохода.

Можно также сделать и установить его в том случае, если стальной дымоход уже установлен, но заслонка в нем не была предусмотрена. В зависимости от диаметра и формы сечения дымохода, материала исполнения, можно сделать выдвижную и дроссельную заслонку.

Обратите внимание! Для кирпичного дымохода лучше подходит выдвижная прямоугольная заслонка на специальном пазу. Для металлической трубы можно выбрать любой вариант.

Инструкция по изготовлению выдвижного шибера

Для изготовления простой выдвижной заслонки требуются листы оцинкованной или нержавеющей стали толщиной 2-2,5 мм. Изготовление направляющих по периметру дымохода потребует толстую проволоку 6 мм.

Для выполнения работы нужно оборудование и инструменты:

• болгарка или ножницы по металлу;
• шлифовальный диск для УШМ;
• сверла и напильник по металлу;
• маркер для разметки.

Желательно делать всю работу на специальном токарном или верстальном станке. Если форма дымохода – прямоугольная, можно изготовить самую простую шиберную заслонку, просто отрезав кусок листовой стали нужного размера. Рекомендуется приварить ручку или просверлить небольшое отверстие для удобства в регулировании шибера.

Перед началом работы измеряем площадь и форму сечения дымохода, маркером делаем метки на листе картона в соответствии с ними. Для изготовления рамы сгибаем проволоку в форме буквы П, по ширине и длине совпадающую с сечением дымохода. По картонному лекалу болгаркой вырезаем заслонку, края обрабатываем шлифовальным диском.

Важно! Ширина проволочной рамки должна быть на 2-3 мм больше шиберной пластины, чтобы заслонка свободно двигалась и не застревала при температурном расширении металла.

Инструкция по изготовлению дроссельного шибера

Чтобы сделать поворотную шиберную заслонку, потребуется больше инструментов и времени. Чаще всего этот тип шибера используется для металлического дымохода для современных каминов и металлических отдельно стоящих печей.

Набор инструментов для работы:

• болгарка;
• дрель;
• плоскогубцы;
• сварочный аппарат;
• циркуль;
• рулетка;
• маркер для разметки.

Для изготовления шибера нужна листовая сталь толщиной до 3 мм, нержавеющая труба внутренним диаметром 6 мм, крепежные изделия (болты, гайки) 8 мм, металлический прут.

Шиберная дроссельная заслонка готова, осталось установить ее в трубе дымохода.

Особенности установки шиберных заслонок

Для установки дроссельного шибера необходимо сделать разметку на трубе, чтобы просверлить отверстия согласно сваренной конструкции заслонки.

Для этого нужно обмерить трубу с помощью сантиметровой ленты и сделать отметки для будущих отверстий. Убедившись в симметричности меток, дрелью просверлить отверстия для будущей поворотной ручки.

Установка дроссельного шибера происходит так:

Важно! На конце прута желательно установить деревянный элемент, который послужит не только декором, но и защитой от прикосновения к горячему металлу, поскольку заслонка будет сильно нагреваться в процессе эксплуатации.

Далее можно установить полученную конструкцию в трубу дымохода. Для этого на патрубок топки печного отопления надевается первый отрезок трубы, на который сверху устанавливается конструкция с шиберной заслонкой. На шибер надевается следующий фрагмент металлической трубы. Все соединения обрабатываются жидким силиконовым герметиком.

Установка выдвижного шибера в кирпичном дымоходе происходит в процессе кладки. Для этого через 6-8 рядов кирпича наносится слой цементного кладочного раствора, на который устанавливается проволочная рамка открытой стороной к исполнителю. В рамку нужно вложить задвижку и привести ее в закрытое состояние.

Сверху рамку покрывают раствором и продолжают выкладывать кирпич по стандартной схеме.

Внимание! Шиберную заслонку разрешено устанавливать в первой секции дымохода, на высоте до 1 м над топкой. Это обеспечит легкость в регулировании шибера и хорошие аэродинамические свойства дымохода.

Похожие записи:

Ацетиленовая горелка: особенности устройства Чем спастись от запаха гари? 11 эффективных и доступных средств. Чугунные батареи: особенности, конструкция, сравнительный анализ с другими видами радиаторов Электрическое отопление: Существующие виды электрического отопления их преимущества и недостатки