A Calculadora de Capacidade de Chaminé é uma ferramenta projetada para determinar o fluxo de ar ou a capacidade de gás de exaustão de um sistema de chaminé. O dimensionamento adequado da chaminé garante ventilação eficiente, evitando problemas como correntes de ar de retorno, combustão ineficiente ou calor perda. Ao calcular a vazão da chaminé, você pode avaliar se ela é capaz de lidar com os gases de exaustão produzidos por aparelhos de aquecimento ou processos industriais. A calculadora considera fatores como o design da chaminé, altura, área da seção transversal e diferença de temperatura entre os gases quentes e o ar externo.
Esta ferramenta é essencial para arquitetos, engenheiros de HVAC e proprietários de residências para garantir segurança e eficiência ideais nas operações de chaminés.
Fórmula da Calculadora de Capacidade de Chaminé
A fórmula usada para calcular a capacidade da chaminé é:
Onde:
- Quociente de vazão: O volume de ar ou fluxo de gás, normalmente medido em m³/s ou ft³/s.
- C: Uma constante de projeto que leva em conta a eficiência da chaminé (os valores variam entre 0.6 e 0.8, dependendo da construção e do material).
- Área: A área da seção transversal da chaminé, medida em m² ou ft².
- Altura:A altura vertical da chaminé, medida em metros (m) ou pés (ft).
- ΔT: A diferença de temperatura entre os gases da chaminé e o ar externo, medida em Kelvin (K).
Etapas para calcular a capacidade da chaminé:
- Medir a área da secção transversal da chaminé (Área):
- Use a fórmula para a área de um círculo para chaminés circulares:
Área = π × (raio)² - Para chaminés retangulares:
Área = Comprimento × Largura
- Use a fórmula para a área de um círculo para chaminés circulares:
- Meça a altura da chaminé (altura):
- Determine a distância vertical da base até a saída da chaminé.
- Medir a diferença de temperatura (ΔT):
- Subtraia a temperatura do ar externo da temperatura do gás da chaminé.
- Converta para Kelvin se necessário:
ΔT (K) = ΔT (°C) + 273.15
- Aplique a fórmula:
- Substitua os valores na fórmula para calcular a vazão.
Termos Gerais e Conversões Úteis
Abaixo está uma tabela de termos e conversões frequentemente pesquisados ao lidar com cálculos de chaminés:
| INVERNO | Descrição | Valor/conversão típico |
|---|---|---|
| Quociente de vazão | Volume de ar ou gás movendo-se através da chaminé | Varia (com base nas necessidades do sistema) |
| Eficiência da chaminé (C) | Depende do design e dos materiais da chaminé | (0.6 - 0.8) |
| Área da seção transversal da chaminé | Área da abertura da chaminé | Circular: π × (Raio)² |
| Altura (H) | Distância vertical da base da chaminé até a saída | 10 a 30 pés (residencial) |
| Diferença de temperatura (ΔT) | Temperatura dos gases quentes menos a temperatura do ar externo | Normalmente 100°C a 200°C (industrial) |
| Conversão de Kelvin | Converter temperaturas entre Kelvin e Celsius | 1 K = -272.15 °C |
Exemplo de calculadora de capacidade de chaminé
Problema:
Você precisa calcular a capacidade da chaminé para uma instalação residencial com os seguintes detalhes:
- Área da seção transversal da chaminé: 0.2 m²
- Altura da chaminé: 8 m
- Temperatura do gás da chaminé: 200 ° C
- Temperatura do ar externo: 20 ° C
- Constante de projeto (C): 0.7
Alternativa?
- Calcular ΔT:
ΔT = Temperatura do gás da chaminé - Temperatura do ar externo
ΔT = 200°C - 20°C = 180°C - Converter ΔT para Kelvin:
ΔT (K) = ΔT (°C)
ΔT(K) = 180 K - Aplique a fórmula:
Taxa de fluxo = C × Área × √(Altura × ΔT)
Taxa de fluxo = 0.7 × 0.2 × √(8 × 180)
Taxa de fluxo = 0.7 × 0.2 × √1440
Taxa de fluxo ≈ 0.7 × 0.2 × 37.95
Taxa de fluxo ≈ 5.31 m³/s
Resultado:
A chaminé pode suportar uma vazão de aproximadamente 5.31 m³ / s.
Perguntas frequentes mais comuns
Calcular a capacidade da chaminé garante que o sistema possa lidar com o fluxo de ar necessário ou gases de exaustão. O dimensionamento adequado previne correntes de ar de retorno perigosas, promove combustão eficiente e minimiza a perda de calor.
Uma chaminé subdimensionada não consegue lidar com o volume de gases de exaustão, levando a correntes de ar reversas, vazamento de fumaça e desempenho ineficiente do aparelho. Também pode representar riscos à segurança, como acúmulo de monóxido de carbono.
Para melhorar o desempenho, limpe a chaminé regularmente para remover obstruções, garanta o isolamento adequado para manter as diferenças de temperatura e considere atualizar para projetos ou materiais de alta eficiência.
Vim aqui para calcular meu CFM teórico de exaustão para uma chaminé e depois comparar isso com a entrada de ar necessária, seja por meio de ventilação de ar fresco na casa ou de um trocador de recuperação de calor.
Caso típico, casa antiga com telhado novo e selada com painéis isolantes, todas as janelas de vidro triplo novas, com espuma de expansão e flashing na abertura bruta, uma porta de garagem selada e a outra com vedação contra intempéries. Acho que fiz um ótimo trabalho em sufocar meu suprimento de ar - a lareira anterior exigia um ar fresco de 3" e funcionava bem na configuração antiga com vazamento, agora, um pequeno fogão a lenha fuma muito mais do que eu acho que deveria. Chaminé de 6" com uma chaminé de 24 pés é definitivamente maior do que uma entrada de ar de 3", e essa matemática finalmente caiu. Não é bom ter a garagem caindo abaixo de 32F com tubulação no teto - na rara frente de -10F, tive que adicionar aquecimento suplementar para proteger os canos. Estou pensando que muito ar está sendo sugado pelas portas da garagem e, no geral, estou recebendo menos do que eu exauro. Daí, fumaça na caixa. Tenho um alarme de CO2 ao lado do fogão a lenha e ele realmente emite um bipe em raras ocasiões – o que reforça a ideia de que não há ar fresco suficiente fornecido. A secadora é ventilada para a garagem e eu quero mudar isso, mas não quero que ela inverta e seja uma fonte de ar fresco.
Típico, pelo que li, fechei a casa muito bem.
Obrigado pelo seu comentário. Parece que a casa está muito bem vedada, causando um desequilíbrio entre o ar de exaustão e o de admissão. Uma chaminé de 6 polegadas com uma chaminé de 24 pés requer mais ar de admissão do que sua configuração atual fornece, provavelmente levando a problemas de fumaça e alarmes de CO2. Considere instalar uma saída de ar fresco maior ou um ventilador de recuperação de calor para equilibrar a pressão do ar. Redirecionar a saída de ar da secadora para fora também é essencial. A ventilação adequada garante segurança e desempenho ideal da chaminé. Avise-me se precisar de ajuda para usar a calculadora para avaliar o CFM da sua chaminé.