Como fazer um capô para uma caldeira a gás em uma casa particular

O exaustor para uma caldeira a gás em uma casa particular desempenha duas funções principais:

1. É necessário para o funcionamento eficaz do equipamento;
2. O processo de combustão que ocorre nele é impossível sem um fornecimento regular de oxigênio.

Capuz para uma caldeira a gás em uma casa particular

Em segundo lugar, a ventilação garante a segurança das pessoas que vivem na casa. A circulação dos fluxos de ar evita o acúmulo de umidade, que, por sua vez, não permite o aparecimento de mofo e fungos prejudiciais à saúde. Em caso de situações imprevistas, a ventilação protege contra intoxicação por monóxido de carbono, incêndios e explosões. Neste artigo, consideraremos em que componentes consiste um sistema de exaustão para equipamentos a gás e como instalá-lo em sua casa.

Requisitos para a sala onde a caldeira a gás está localizada

Caldeiras de baixa potência (até 30 kW) podem ser colocadas na cozinha se atender a vários requisitos:

• a área da cozinha é de pelo menos 15 m²;
• o teto está localizado a uma altura de 2,2 me acima;
• envidraçamento suficiente (área total das janelas) - pelo menos 3 cm² nós³ cozinhas;
• as janelas estão equipadas com travessas e aberturas;
• há uma distância de 10 cm entre o dispositivo de gás e a parede;
• as paredes são acabadas com material resistente ao fogo;
• o fluxo de ar é assegurado através de fendas, por exemplo, na parte inferior da porta.

Para que aparelhos potentes (a partir de 30 kW) sirvam por muito tempo e sejam seguros ao mesmo tempo, os especialistas recomendam fortemente equipar uma sala separada - uma sala de caldeiras. Obviamente, nem todos os cômodos da casa são adequados para esses fins. Seu volume deve ser de pelo menos 13,5 m³ para dispositivos com potência de 30-60 kW e pelo menos 15 m³ para 60 kW.

Como escolher o material para o capuz?

Para estes fins, podem ser utilizados tijolos, aço galvanizado e inox e cerâmica. Vamos dar uma olhada em cada um deles e também explorar quais outras opções o mercado e a engenharia oferecem.

Capuz de alvenaria

Embora o tijolo seja usado pelos construtores na organização da ventilação, suas propriedades não permitem economizar em outros materiais. Primeiro, a alvenaria é de curta duração. O mais confortável para ela são as condições de contato constante com gases quentes. Caso contrário, a condensação se formará, o que leva à sua rápida destruição. Em segundo lugar, uma chaminé de tijolos é trabalhosa de instalar, tem um design complexo e um custo excessivamente alto. Portanto, se você se deparar com a tarefa de organizar uma chaminé para uma caldeira a gás, é melhor prestar atenção a outras opções. Nesta situação, uma mina é feita de tijolos. A mesma opção pode ser escolhida se, por algum motivo, não for possível aquecer a casa com gás agora, mas no futuro estiver planejado usá-lo.

Se a alvenaria for escolhida como material para o eixo, a própria chaminé é montada a partir de tubos galvanizados de circuito único. A espessura de suas paredes é selecionada levando em consideração a temperatura dos gases de saída.

Componentes de uma chaminé dentro de um poço de tijolos

Capuz de aço

Nesta situação, os tubos de aço são muito convenientes. Eles são fáceis de instalar quando comparados, por exemplo, com alvenaria. A espessura da parede é escolhida dependendo do aquecimento. As caldeiras a gás produzem um gás de exaustão bastante quente, cerca de 400-450˚С, então as paredes devem ter 0,5-0,6 mm de espessura. No entanto, existem armadilhas aqui também. Claro, o aço é resistente aos efeitos negativos do condensado. Mas, em média, sua resistência ao desgaste é muito menor do que, por exemplo, a resistência ao desgaste dos produtos cerâmicos. Além disso, tubos de paredes finas queimam rapidamente se usados ​​com dispositivos de combustível sólido, portanto, essa opção não é ideal se diferentes tipos de elementos de aquecimento forem usados ​​em momentos diferentes. Aço escolha:

• durante a reconstrução;
• se não houver espaço para um exaustor de cerâmica.

Como os dutos de ventilação de aço geralmente estragam o exterior de uma casa particular, eles são cobertos com alvenaria ou outros materiais de acabamento.

Os tubos de aço são colocados no mercado em duas variações - circuito simples e circuito duplo. A segunda opção é chamada de "sanduíche" no jargão. Consiste em dois tubos aninhados um dentro do outro, cuja lacuna é preenchida com lã de basalto refratária. A espessura do tubo interno é determinada pela temperatura dos gases de saída (lembre-se de que esse valor é de 0,5 a 0,6 mm para os dispositivos considerados no artigo).

O dispositivo de uma chaminé de aço de circuito duplo

Os "sanduíches" são considerados mais econômicos entre todas as opções de coifas de aço. Tal conclusão sugere-se, se levarmos em conta um bom isolamento térmico, o que aumenta a eficiência do aquecedor.

As chaminés de aço de circuito duplo são feitas de aço inoxidável e galvanizado. Ambos os metais são combinados em "sanduíches", uma vez que não é economicamente viável utilizar apenas o aço inoxidável. A diferença entre o aço galvanizado e o inox é a maior resistência deste último à condensação, o que afeta negativamente seu preço. Caso contrário, as propriedades desses dois materiais não são inferiores entre si.

É fundamental que a parte interna da estrutura de circuito duplo seja feita de aço inoxidável, o material da parte externa não desempenha um papel especial. Isto é devido às propriedades do zinco. Seu aquecimento superior a 419,5 ° C é perigoso. Nesta situação, o metal é oxidado, uma nova reação química leva à liberação de fumos tóxicos. Tudo fica ainda pior com alta umidade, o que não pode ser evitado ao comissionar uma caldeira a gás. Portanto, ao comprar uma estrutura de sanduíche, preste atenção nisso.

Em princípio, uma chaminé de circuito duplo pode ser feita de forma independente, sem nenhuma habilidade especial. Para fazer isso, enrole o tubo de aço inoxidável em um material isolante de calor refratário. Ao escolher o último, você pode prestar atenção à fibra de basalto, argila expandida ou poliuretano. Em seguida, coloque tudo junto em um tubo galvanizado de maior diâmetro.

Esquema de montagem de uma capa de aço

Características da instalação de um poste de ventilação de aço:

• Os segmentos são montados usando o método pipe-to-pipe em ordem, começando pela parte inferior;
• Para conveniência da limpeza posterior da coluna, forneça um número suficiente de poços de revisão;
• Para estabilidade, os suportes de parede são fixados em incrementos de aproximadamente 150 cm;
• Ao projetar, preste atenção aos segmentos horizontais - eles não podem ter mais de 1 metro de comprimento, a menos que seja fornecido um calado forçado.

Duto de ventilação em aço inoxidável

Capuz de cerâmica

Este tipo de capô é o mais versátil, por isso é ideal se você planeja mudar de ou para combustível a gás. São fáceis de limpar, resistentes à poluição, devido à alta densidade do gás e compostos químicos agressivos, para que você não precise se preocupar com a entrada de substâncias tóxicas nas salas de estar. E, claro, a cerâmica é durável.

Mas também há desvantagens. Os tubos cerâmicos têm alta absorção de umidade. Se você optou por eles, terá que fornecer uma boa ventilação externa e fornecer à estrutura purgadores de vapor, caso contrário, o esforço e o dinheiro investidos não se justificarão.

A cerâmica por si só não é usada em chaminés. Para maximizar suas propriedades positivas, é combinado com lã mineral e pedra. Simplificando, o tubo cerâmico é envolto em um material isolante e, em seguida, colocado em um invólucro de concreto de argila expandida.

A estrutura da chaminé cerâmica

Construção de capô de cerâmica

Estrutura de ventilação coaxial

Ao projetar a ventilação para caldeiras a gás, preste atenção ao design compacto pipe-in-pipe, ou, em outras palavras, uma chaminé coaxial.

O princípio de funcionamento do sistema de ventilação coaxial

Componentes de uma chaminé coaxial

Os sistemas coaxiais, devido às suas características, são adequados para geradores de calor com câmara de combustão fechada (que é uma caldeira a gás). O oxigênio necessário para a combustão entra pelo tubo externo e os gases de exaustão são removidos pelo tubo interno. Este projeto tem suas vantagens:

• segurança (os gases de escape são resfriados pelo ar frio que circula no tubo externo);
• o ar de entrada é aquecido e aumenta a eficiência da caldeira;
• alta eficiência significa que o design coaxial é mais ecológico;
• pode ser usado com o aparelho na cozinha (localizado fora da sala e não afeta o conforto da mesma).

Características da instalação de uma chaminé coaxial

• uma chaminé coaxial horizontal não pode ser usada se a tiragem forçada não for planejada;
• tente se virar com no máximo dois joelhos;
• se houver várias caldeiras, forme uma chaminé separada para cada uma, a combinação é indesejável.

Vídeo - dispositivo e instalação de chaminé e exaustor para caldeira a gás

Ventilação natural e forçada da sala das caldeiras

De acordo com o método de atualização do espaço aéreo, distinguem-se ventilação natural e artificial (ou forçada).

A ventilação natural funciona sem o uso de ventiladores, sua eficiência se deve exclusivamente à tiragem natural e, consequentemente, às condições climáticas. Dois aspectos afetam a força de tração: a altura da coluna de exaustão e a diferença de temperatura entre a sala e a rua. Ao mesmo tempo, a temperatura do ar na rua deve necessariamente ser menor do que na sala. Se esta condição não for cumprida, ocorre a tiragem inversa e a ventilação da sala da caldeira não é assegurada.

A ventilação forçada prevê a instalação de exaustores adicionais.

Normalmente, esses tipos são combinados em um sistema de exaustão da sala das caldeiras. Ao calculá-lo, é importante levar em consideração que o volume de ar extraído para a rua deve ser igual em volume ao injetado na sala. Para garantir que esta condição seja atendida, as válvulas de retenção são instaladas.

Cálculo do sistema de ventilação

De acordo com os padrões de construção, todo o espaço aéreo da sala das caldeiras deve ser substituído por um novo a cada 20 minutos. Para garantir a circulação de ar adequada, você terá que se armar com uma calculadora e fórmulas.

Se os tetos estiverem localizados a uma altura de 6 metros, sem dispositivos especiais, o ar da sala será atualizado três vezes por hora. Tetos de seis metros são um luxo para uma casa particular. A diminuição dos tetos é compensada nos cálculos na seguinte proporção - para cada metro abaixo, a troca de ar aumenta em 25%.

Suponha que haja uma sala de caldeiras com dimensões: comprimento - 3 m, largura - 4 m, altura - 3,5 m. Para resolver esse problema, você precisa executar várias ações.

Passo 1. Descubra o volume do espaço aéreo. Usamos a fórmula v \u003d b * l * h, onde b é a largura, l é o comprimento, h é a altura do teto. No nosso exemplo, o volume será 3 m * 4 m * 3,5 m = 42 m³.

Etapa 2. Vamos fazer uma correção para um teto baixo de acordo com a fórmula: k \u003d (6 - h) * 0,25 + 3, onde h é a altura da sala. Em nossa sala de caldeiras, a correção resultou: (6 m - 3,5 m) * 0,25 + 3 ≈ 3,6.

Passo 3. Calcule a troca de ar fornecida pela ventilação natural. Fórmula: V = k * v, onde v é o volume de ar na sala, k é a correção para abaixar a altura do teto. Temos um volume igual a 151,2 m³ (3,6 * 42 m³ = 151,2 m³).

Passo 4Resta obter o valor da área da seção transversal do tubo de escape: S = V / (w * t), onde V é a troca de ar calculada acima, w é a velocidade do fluxo de ar (nestes cálculos é tomado como 1 m/s) e t é o tempo em segundos. Obtemos: 151,2 m³ / (1 m/s * 3600 s) = 0,042 m² = 4,2 centímetros².

As dimensões do canal também dependem da área da superfície interna da caldeira. Este número é indicado pelo fabricante na documentação técnica do dispositivo. Se esse número não for indicado, calcule você mesmo com base no volume do dispositivo. Em seguida, compare a área com o raio da seção de acordo com a desigualdade:

2πR*L > S, onde

R é o raio interno da seção da chaminé,

L é o seu comprimento,

S é a área da superfície interna da caldeira.

Se por algum motivo esse cálculo for difícil, você pode usar a tabela.

A última etapa do cálculo é a altura do cata-vento em relação à cumeeira. A necessidade disso se deve à criação de tração adicional pelo vento, o que aumenta a eficiência de toda a estrutura de exaustão. Nesta fase, seguem-se os seguintes princípios:

• a altura do cata-vento acima de um telhado plano, ou a uma distância de até 1,5 metro de sua cumeeira, deve ser de pelo menos 0,5 metro;
• a uma distância de 1,5 a 3 metros - não inferior à cumeeira;
• a uma distância superior a 3 metros - não inferior a uma linha condicional traçada a partir da cumeeira em um ângulo de 10˚;
• o cata-vento deve ser 0,5 metros mais alto que o edifício, que é anexado à sala aquecida;
• se o telhado for feito de materiais combustíveis, a chaminé deve ser elevada 1-1,5 metros acima da cumeeira.

Cálculo da altura da chaminé em relação ao telhado

Instalação de ventilação natural

Opções de colocação do sistema de ventilação

O design da chaminé dependendo da localização

A ventilação natural na sala das caldeiras é fornecida pela instalação de dutos de alimentação e exaustão.

Para instalar o canal de abastecimento, você precisa:

1. Pegue um pedaço de tubo de plástico, uma grelha adequada e uma válvula de retenção. O diâmetro do primeiro é selecionado levando em consideração a potência da caldeira. Se a potência for inferior a 30 kW, 15 cm são suficientes.Maior potência - maior diâmetro.
2. Para que o ar passe diretamente para o forno, um orifício de passagem para a rua é perfurado próximo ao aquecedor e não acima de sua área de trabalho. Em seguida, um tubo é colocado no buraco, as lacunas internas são preenchidas com argamassa ou espuma de montagem.
3. Do lado de fora, a abertura é fechada com uma grade fina para protegê-la da sujeira e dos animais. Uma válvula anti-retorno deve ser instalada por dentro para evitar o refluxo para a rua.

O canal de exaustão é retirado através do orifício acima da caldeira na parte superior da sala. Normalmente, também é equipado com uma válvula de retenção que impede a entrada de ar da rua. A chaminé também pode ser equipada com uma capa protetora de chuva ou cata-vento, purgadores de vapor e janelas de inspeção para limpeza.

Diagrama de projeto do sistema de ventilação

ventilação artificial

O rascunho adicional no sistema de exaustão é criado com a ajuda de ventiladores. Sua potência e número dependem da carga de ar no canal e do volume da sala.

• a potência é retirada do cálculo: carga máxima mais uma margem de 25-30%:

max * 1,25, onde max é a carga máxima;

• o número de dispositivos é selecionado em proporção ao volume de ar necessário para bombear (aumentar o volume da sala três vezes):

(h + b + l) * 3, onde h é a altura do teto, b é a largura, l é o comprimento;

• o comprimento da chaminé, sua geometria e o número de curvas são levados em consideração.

O ventilador é protegido por uma caixa de instalação.Esta caixa é feita de materiais não inflamáveis ​​e inoxidáveis. Normalmente são usadas ligas de cobre ou alumínio.

O projeto de ventilação artificial é semelhante à instalação de natural. Depois de instalar o tubo de alimentação, o ventilador do duto é instalado. Em seguida, os construtores colocam a fiação para alimentar o motor, instalam sensores, um absorvedor de ruído e um filtro. Assim como na instalação de ventilação natural, as grades são fixadas em ambas as extremidades do tubo. O dispositivo para o tubo de escape é instalado da mesma maneira, com a única consideração de que o ar é aspirado e não soprado.

A ventilação artificial requer custos energéticos constantes. Às vezes, eles economizam dinheiro durante a construção instalando um ventilador apenas no escapamento ou apenas no suprimento de ar. No entanto, uma circulação mais eficiente é alcançada usando ambos.

O sistema de ventilação automática permite desligar os ventiladores quando a caldeira está parada e ligá-los quando a caldeira é ligada.