Le calculateur de capacité de cheminée est un outil conçu pour déterminer le débit d'air ou la capacité des gaz d'échappement d'un système de cheminée. Un dimensionnement approprié de la cheminée garantit une ventilation efficace, évitant ainsi des problèmes tels que les refoulements, la combustion inefficace ou chaleur perte de charge. En calculant le débit de la cheminée, vous pouvez évaluer si elle est capable de traiter les gaz d'échappement produits par les appareils de chauffage ou les processus industriels. Le calculateur prend en compte des facteurs tels que la conception de la cheminée, sa hauteur, sa section transversale et la différence de température entre les gaz chauds et l'air extérieur.
Cet outil est essentiel pour les architectes, les ingénieurs CVC et les propriétaires afin de garantir une sécurité et une Efficacité dans les opérations de cheminée.
Formule de calcul de la capacité de la cheminée
La formule utilisée pour calculer la capacité de la cheminée est :
Où? :
- débit: Le volume d'air ou flux du gaz, généralement mesuré en m³/s ou en ft³/s.
- C:Une constante de conception qui tient compte de l'efficacité de la cheminée (les valeurs varient entre 0.6 et 0.8, selon la construction et le matériau).
- Région:La section transversale de la cheminée, mesurée en m² ou en pi².
- Höhe:La hauteur verticale de la cheminée, mesurée en mètres (m) ou en pieds (ft).
- ΔT:La différence de température entre les gaz de cheminée et l'air extérieur, mesurée en Kelvin (K).
Étapes pour calculer la capacité de la cheminée :
- Mesurer la section transversale de la cheminée (aire):
- Utilisez la formule de l'aire d'un cercle pour les cheminées circulaires :
Aire = π × (Rayon)² - Pour les cheminées rectangulaires :
Zone = Länge × Largeur
- Utilisez la formule de l'aire d'un cercle pour les cheminées circulaires :
- Mesurer la hauteur de la cheminée (Hauteur):
- Déterminer la distance verticale entre la base et la sortie de la cheminée.
- Mesurer la différence de température (ΔT):
- Soustrayez la température de l’air extérieur de la température des gaz de cheminée.
- Convertir en Kelvin si nécessaire :
ΔT (K) = ΔT (°C) + 273.15
- Appliquer la formule:
- Remplacez les valeurs dans la formule pour calculer le débit.
Conditions générales et conversions utiles
Vous trouverez ci-dessous un tableau des termes et des conversions souvent recherchés lors des calculs de cheminées :
| Long | BESCHREIBUNG | Valeur/Conversion typique |
|---|---|---|
| débit | Volume d'air ou de gaz se déplaçant dans la cheminée | Varie (en fonction des besoins du système) |
| Efficacité de la cheminée (C) | Cela dépend de la conception et des matériaux de la cheminée | 0.6 à 0.8 |
| Surface transversale de la cheminée | Surface de l'ouverture de la cheminée | Circulaire : π × (rayon)² |
| Hauteur (H) | Distance verticale entre la base de la cheminée et la sortie | 10 à 30 pieds (résidentiel) |
| Différence de température (ΔT) | Température des gaz chauds moins température de l'air extérieur | Généralement de 100°C à 200°C (industriel) |
| Conversion de Kelvin | Convertir les températures entre Kelvin et Celsius | 1 K = -272.15 °C |
Exemple de calculateur de capacité de cheminée
Problème:
Vous devez calculer la capacité de la cheminée pour une configuration résidentielle avec les détails suivants :
- Section transversale de la cheminée : 0.2 m²
- Hauteur de la cheminée: 8 m
- Température des gaz de cheminée : 200 ° C
- Température de l'air extérieur : 20 ° C
- Constante de conception (C) : 0.7
Solution:
- Calculer ΔT:
ΔT = Température des gaz de cheminée - Température de l'air extérieur
ΔT = 200°C - 20°C = 180°C - Convertir ΔT en Kelvin:
ΔT (K) = ΔT (°C)
ΔT (K) = 180 K - Appliquer la formule:
Débit = C × Surface × √(Hauteur × ΔT)
Débit = 0.7 × 0.2 × √(8 × 180)
Débit = 0.7 × 0.2 × √1440
Débit ≈ 0.7 × 0.2 × 37.95
Débit ≈ 5.31 m³/s
Résultat:
La cheminée peut gérer un débit d'environ 5.31 m³ / s.
FAQ les plus courantes
Le calcul de la capacité de la cheminée permet de s'assurer que le système peut gérer le débit d'air ou les gaz d'échappement requis. Un dimensionnement approprié évite les retours de fumée dangereux, favorise une combustion efficace et minimise les pertes de chaleur.
Une cheminée trop petite ne peut pas gérer le volume des gaz d'échappement, ce qui entraîne des refoulements, des fuites de fumée et des performances inefficaces de l'appareil. Elle peut également présenter des risques pour la sécurité, comme l'accumulation de monoxyde de carbone.
Pour améliorer les performances, nettoyez régulièrement la cheminée pour éliminer les obstructions, assurez une isolation adéquate pour maintenir les différences de température et envisagez de passer à des conceptions ou des matériaux à haut rendement.
Je suis venu chercher à calculer mon CFM d'échappement théorique pour une cheminée, puis à le comparer à l'apport d'air requis soit par une ventilation d'air frais dans la maison, soit par un échangeur de récupération de chaleur.
Cas typique, une vieille maison dont le toit a été refait et scellé avec des panneaux isolants, toutes les nouvelles fenêtres à triple vitrage, avec des solins et de la mousse expansive dans l'ouverture brute, une porte de garage scellée et l'autre avec un coupe-froid. Je pense que j'ai fait un excellent travail pour étouffer mon alimentation en air - la cheminée précédente nécessitait un air frais de 3 pouces et fonctionnait bien dans l'ancienne configuration qui fuyait, maintenant, un petit poêle à bois fume beaucoup plus que je ne le pense. Une cheminée de 6 pouces avec une cheminée de 24 pieds est certainement plus grande qu'une prise d'air de 3 pouces, et ce calcul a finalement été compris. Il n'est pas bon que le garage descende en dessous de 32 °F avec des tuyaux dans le plafond - dans les rares cas de -10 °F à l'avant, j'ai dû ajouter de la chaleur supplémentaire pour protéger les tuyaux. Je pense que trop d'air est aspiré par les portes de garage et que dans l'ensemble, j'obtiens moins que ce que j'évacue. Par conséquent, il y a de la fumée dans la boîte. J'ai un détecteur de CO2 à côté du poêle à bois et il émet un bip dans de rares cas, ce qui renforce l'idée qu'il n'y a pas assez d'air frais fourni. Le sèche-linge est ventilé vers le garage et je veux changer cela, mais je ne veux pas que cela s'inverse et devienne une source d'air frais.
Typique, d'après ce que j'ai lu, j'ai trop bien scellé la maison.
Merci pour votre commentaire. Il semble que la maison soit trop bien scellée, ce qui entraîne un déséquilibre entre l'air d'échappement et l'air d'admission. Une cheminée de 6 pouces avec une cheminée de 24 pieds nécessite plus d'air d'admission que ce que votre configuration actuelle fournit, ce qui peut entraîner des problèmes de fumée et des alarmes de CO2. Envisagez d'installer un évent d'air frais plus grand ou un ventilateur à récupération de chaleur pour équilibrer la pression d'air. Il est également essentiel de rediriger l'évent de la sécheuse vers l'extérieur. Une ventilation adéquate garantit la sécurité et une performance optimale de la cheminée. Faites-moi savoir si vous avez besoin d'aide pour utiliser le calculateur pour évaluer le CFM de votre cheminée.