Добавить в закладки
Система, отводящая дым из отопительных устройств и приборов, считается одной из самых важных составляющих отопительного оборудования, что в равной степени важно и при устройстве комфорта и уюта в жилой постройке.
Правильная дымоходная система выполняет две основные функции: отвод всех элементов, выделяющихся при сгорании топлива, и правильный и качественный приток воздуха. Особое внимание стоит уделить тем дымоотводам, которые не имеют принудительного наддува, что заставляет уделять больше времени расчетам и строительству таких систем.
Главной их проблемой можно считать сильные потоки воздуха в окружающей среде, которые нарушают тягу и правильную работу дымоотвода. Это приводит к неправильной работе генераторов теплового типа и задымлению жилого помещения или котельной. Исправить такую неприятность можно при помощи дефлектора на дымовой трубе, который в состоянии наладить тягу и вытяжку в непринудительной системе.
Чаще всего задымление дымоотводной системы случается по следующим причинам:
Дефлекторы статистического типа предназначены именно для того, чтобы решить все эти проблемы, позволив дымоходу работать предельно правильно и качественно. Применение данного элемента системы актуально для частных или коллективных вентиляционных и дымоходных систем. Как правило, ограничений по применению этого вспомогательного устройства нет, если место его расположения не будет мешать другим функциям дымохода.
Как правило, системы дымоходов считаются самым важным элементом всей отопительной системы, ведь именно работа дымохода влияет на процесс сгорания топлива и отвод всех продуктов сгорания из системы и дома в частности.
Весь процесс работы отопительного котла зависит от качественного притока воздуха и от полноценного вывода дыма из системы. Без должного количества кислорода невозможен процесс сгорания, а остатки продуктов в жилом помещении могут прилично навредить здоровью жильцов.
Для того чтобы организовать правильный уровень тяги в системе, необходимо знать некоторые особенности дымохода, устройство и организация которого должны быть правильными. В первую очередь стоит учесть нужное сечение трубы , предназначенной для притока и отвода воздуха. Немаловажными факторами можно считать высоту дымохода и его конфигурацию. Теперь рассмотрим эти требования более детально.
Выбор нужного сечения напрямую зависит от мощности генератора тепловой энергии. Сам дымоотводный канал или проход должен быть вертикального типа и достаточно прямым, чтобы не создавались воздушные пробки в процессе эксплуатации.
Высота трубы не должна быть меньше 0,5 м над уровнем конькового элемента кровельной конструкции.
В том случае, когда соблюдение этих требований не дало ощутимого результата, стоит прибегнуть к использованию дефлектора, который монтируется на верхнюю часть дымоотводной трубы.
Принцип работы дефлектора заключается в использовании ветра как дополнительного инструмента в выравнивании или усилении уровня тяги в системе. Внешне это выглядит следующим образом. На окончание трубы устанавливается часть системы, которая имеет больший внутренний диаметр, чем сам дымоход.
Сильный ветер позволяет создать в дефлекторе пространство разреженного типа, в которое и перемещаются все продукты сгорания, оставшиеся в дымоходе.
Кроме всего прочего, дефлектор имеет и дополнительные полезные функции, которые положительно отражаются на всей работе дымоходного канала. При помощи такого элемента можно уберечь систему от попадания в нее дождевой воды и снега в зимнее время. Как правило, это помогает системе качественно функционировать в любую погоду.
Дефлекторы могут быть выполнены в нескольких общепринятых конфигурациях и конструкциях:
Сам дефлектор имеет конструкцию, состоящую из нескольких отдельных частей. К таким частям относится цилиндр нижнего типа, диффузор и зонтик. Диффузор имеет вид цилиндра, расположенного в верхней части элемента, а зонтик защищает дымоход от попадания в него дождя и снега. Как правило, дефлекторы производят из стали оцинкованного типа, что исключает возможность коррозии металла и таким мусором.
Работа дефлектора не имеет в своем понятии никаких особенностей, которые не в состоянии освоить даже начинающий мастер. Поток ветра огибает весь дефлектор, сталкиваясь с ним. Это позволяет воздуху проникать в верхний цилиндр дефлектора, усиливая тягу в дымоходе и вытягивая весь застоявшийся в системе дым. Благодаря интенсивному перемещению воздуха внутри дефлектора сила тяги увеличивается в несколько раз.
Устройство данного элемента позволяет увеличивать тягу в даже в том случае, когда поток ветра движется в вертикальном направлении. Для этого в верхней части цилиндра имеются специальные зазоры, через которые воздух и проникает в вентиляционные и дымоходные системы.
Стоит учитывать такое понятие, как низовой ветер, который способен затруднить отвод дыма и снизить уровень тяги в трубе. Из-за такого потока ветра под зонтом дефлектора образуются разносторонние потоки ветра, которые и закупоривают всю трубу.
По причине присутствия данной особенности ветровых потоков дефлекторы стали оснащать специальными защитными устройствами, которые способствуют увеличению уровня тяги в трубе при любой погоде. Для этого внутри дымохода устанавливается ось на двух подшипниках, расположенных на разных уровнях.
На ось устанавливается ширма полуцилиндрического типа, флюгерное полотно и крышка. Именно такая конструкция и защищает весь дымоход от воздействия нижнего ветрового потока.
После того как направление ветрового потока меняется, флюгерное полотно поворачивается, закрывая при этом дымоход от неправильного потока ветра. Таким образом, любое направление и сила ветра не в состоянии преградить путь отводимому дыму, а тяга в трубе остается прежней мощности.
Не стоит забывать о том, что дефлекторы рассчитаны на трубы круглого сечения, что может стать проблемой при наличии старой кирпичной трубы, имеющей сечение квадратного типа. Для того чтобы решить эту проблему, используют специальные патрубки, выполняющие роль переходников.
При дымоходах с большим квадратным сечением, которые строятся для каминных отопительных систем, необходимо использовать переходники в виде ножек распорок, которые соединяют трубу и сам дефлектор. Такие ножки выполнены из металлических полос, которые могут быть оцинкованы или качественно прокрашены.
Кирпичные трубы нуждаются в соответствующем переходе с напуском в нужном направлении, что позволяет соединить круглый дефлектор и квадратный дымоход. Другими словами, закрепить данный элемент дымоотводной системы несложно при наличии любого типа и формы дымоходных конструкций.
Дефлектор не обязательно покупать в строительном магазине, ведь его можно предельно легко изготовить своими собственными руками. Для этого необходимо рассчитать размеры и форму элемента, после чего можно приступать к процессу изготовления.
На листовой оцинкованной стали необходимо нарисовать верхний и нижний цилиндры будущего дефлектора, что легко сделать при помощи обычного простого карандаша. Вырезать необходимые элементы можно при помощи ножниц по металлу, которые легко справятся с такой задачей.
Как только эти две части будут вырезаны и обработаны напильником, что требуется для качественной стыковки двух краев одной детали, можно приступать к закреплению этих краев. Как правило, для этого применяют сварочный аппарат, болты или заклепки.
Сразу стоит отметить, что соединить заготовку из оцинкованной стали при помощи сварочного аппарата предельно сложно, ведь он довольно быстро прожигает тонкий металл. Именно по этой причине чаще всего используют заклепки или небольшие болты.
Готовый конусный колпак необходимо закрепить на верхнем цилиндре дефлектора. Делают это при помощи небольших кронштейнов из той же листовой стали. Крепить кронштейны к патрубку стоит при помощи заклепок. Не стоит забывать о том, что крепить кронштейны стоит только к наружной стороне дефлектора, чтобы не создавать во внутренней его части дополнительных помех для правильного потока воздуха и вытяжки дыма.
К зонту элемента необходимо закрепить конус обратного типа. Кроме того, сборка всех частей дефлектора должна выполняться непосредственно на самой трубе, что позволит качественно смонтировать и закрепить каждую отдельную часть конструкции.
В противном случае можно некачественно соединить два элемента системы, что впоследствии станет причиной нарушения работоспособности конструкции и всего дымохода в целом. В некоторых случаях изготовить данную конструкцию собственными силами просто невозможно.
Как правило, это случается при кирпичных дымоходах, для которых требуются качественные переходники или стойки. Из этого можно сделать вывод, что значительно проще, выгоднее и быстрее купить этот недорогой элемент системы, чем попытаться изготовить его самостоятельно.
Стоит напомнить о том, что для изготовления дефлектора можно использовать только оцинкованную сталь, которая успешно сопротивляется образованию ржавчины, что отрицательно влияет на срок и качество службы такого элемента системы.
Дымоотводящая система – это один из ключевых элементов любой тепловой установки, по важности не уступающий другим элементам конструкции. Чтобы отопительное оборудование работало корректно, система должна обеспечиваться стабильным притоком воздуха и выводом продуктов сгорания топлива. Обычно для этих целей используется дымоход, который при грамотном проектировании и монтаже позволит системе полноценно работать на естественной тяге, отводя в атмосферу все остатки.
В некоторых случаях обустройство полноценного дымохода невозможно, но необходимость тяги из-за этого никуда не пропадает. Чтобы система продолжала функционировать, нужно установить на газовую трубу дефлектор, который обеспечит нормальную тягу и позволит тепловому оборудованию работать. В данной статье речь пойдет о дефлекторах и их особенностях.
Нередко при использовании дымохода встречается такое явление, как дымление трубы, которое может возникать по следующим причинам:
Если от второй причины можно избавиться на этапе проектирования, если дымоход еще не установлен, то с первой причиной обязательно придется столкнуться, поэтому необходимость установки дымохода все же остается.
Основное качество дефлекторов, ради которых они применяются – способность усиливать тягу за счет отведения внешних воздушных потоков. Независимо от конструкции, любой дефлектор работает по единственному принципу – обходящий препятствие воздух создает зону с низким давлением, за счет чего в дымоходе увеличивается тяга. Хороший дефлектор может повысить эффективность дымоотводящей системы на 20%.
Кроме того, у дефлектора есть и дополнительная функция, возникающая косвенным образом – установленное на трубе дымохода препятствие предотвращает попадание в него атмосферных осадков и различного мусора.
В конструкцию простого дефлектора входят два цилиндра, один из которых находится внизу, а второй сверху, и защитный конус, также называемый зонтиком. Нижний цилиндр обычно являются частью дымовой трубы, выполненной из металла или асбестоцемента. Для изготовления самих дефлекторов используется оцинкованный металл.
Есть несколько стандартных вариантов дефлекторов:
Разные виды дефлекторов используются в следующих видах конструкций:
Для сборки элементов конструкции можно использовать не только заклепки, но и контактную сварку – заметной разницы в итоге не будет. При работе важно правильно подобрать соотношение размеров деталей дефлектора, чтобы его можно было потом установить на дымоход.
Принцип работы собранного таким образом дефлектора выглядит следующим образом:
Даже в том случае, когда потоки ветра направлены не строго горизонтально, а по другой траектории, установленный на трубу дымохода конус все равно выполняет свои функции. Получается так, что ветер оказывается в верхнем цилиндре, проходя сквозь зазоры конструкции, в результате чего дым высасывается наружу.
Дефлектор с защитой от ветра монтируется так:
Принцип работы систем такого типа выглядит следующим образом:
Для увеличения эффективности конструкции нужно периодически смазывать подшипники дефлектора, а в холодное время года еще и устранять наледь, которая возникает в конструкции из-за конденсата. С учетом последнего нюанса можно сказать, что такая насадка на трубу дымохода от ветра сможет эффективно защищать только те конструкции, которые расположены в теплых регионах.
Устанавливая дефлектор на трубу, нужно знать о некоторых особенностях его применения:
Знание этих нюансов позволит подобрать оптимальный дефлектор трубы для дымохода и установить его так, чтобы он мог повышать эффективность всей отопительной системы.
Заключение
Установка дефлектора на трубу твердотопливного отопительного оборудования дает возможность увеличить тягу в системе и упростить вывод продуктов сгорания в атмосферу – а это не только повышает качество работы системы, но и препятствует попаданию дыма в жилое помещение, где он может навредить человеческому здоровью.
© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.
Если присмотреться к дымовым и вентиляционным трубам жилых домов, то разнообразие дымников на них (дефлекторов, флюгарок) поражает. Но главная задача дефлектора не украсить дымоход, а увеличить и стабилизировать тягу в зависимости от погоды, а тем самым улучшить КПД отопительного прибора и уменьшить расходы на отопление. Дефлектор на вентиляционной трубе может обеспечить энергонезависимую (и бесплатную) приточно-вытяжную вентиляцию, см. далее. Но вместе с тем противников установки дефлекторов на трубы жилых домов тоже хватает, и доводы в свою пользу они приводят веские. Цель настоящей статьи – помочь читателю разобраться, в каких случаях имеет смысл ставить дефлектор на дымоход или вентиляцию, как тогда выбрать подходящий или сделать его самому.
Прежде чем подбирать или делать дефлектор на трубу, нужно решить – а нужен ли он вообще? Дефлектор может обмерзнуть, затянуться сажей или нагаром (закоксоваться), засорить палыми листьями, несомым ветром мусором или пылью. В любом из таких случаев, если дефлектор на дымовой трубе, обитатели дома рискуют угореть. КПД печи или котла дефлектор увеличивает ненамного, зато требует регулярного осмотра и чистки. Не реже раза в 3 месяца для печей на твердом топливе и не реже раза в полгода для печей и котлов на газе, жидком топливе или пиролизных. Подробнее об опасностях, которые может повлечь за собой установка на трубу неподходящего дефлектора, см. видео:
Поэтому, если у вас старая дровяная или угольная печка, но тяга неважная и ветер в трубу задувает, вместо сложного дефлектора лучше поставить простой дымник, напр. зонтик или шатер. А в прочих случаях надо хорошенько разобраться, какой именно дефлектор нужен для данной конкретной печи/котла с данным конкретным дымоходом. Важно также не перепутать дымовой дефлектор с вентиляционным – мелкие торговцы и авторы некоторых популярных публикаций разницы между ними не видят или не делают.
Deflectio по-латыни значит «отражаю» в смысле «отбрасываю». Не направленно определенным образом, как рефлектор, а лишь бы в сторону. Колпак на трубу дымохода из шкур, больших ракушек и т.п. ставили уже первобытные люди, чтобы избежать задувания ветра в трубу.
О роли дефлектора в создании тяги, ее стабилизации вопреки капризам погоды и способности дефлектора увеличить КПД теплогенерирующих приборов впервые серьезно задумались в ЦАГИ почти 100 лет тому назад по заданию только что вылупившегося советского правительства. До того теплотехники пытались в этих целях усовершенствовать дымовые трубы. Видали на старых фотографиях огромные пузатые, как перевернутая груша, трубы американских паровозов или длинные тонкие, с розеткой наверху, английских?
В ЦАГИ дефлекторами занялся маститый авиаконструктор Д. П. Григорович в творческом содружестве с владевшим в совершенстве математическим аппаратом А. Ф. Вольпертом. Последний также, и даже более, известен работами в области радиотехники (диаграмма Вольперта-Смита и др.). Вместе и порознь Григорович с Вольпертом разработали несколько типов дефлекторов различного назначения, поэтому в специальной литературе описываются разные дефлекторы Григоровича, Вольперта и Вольперта-Григоровича.
Григорович начал с того, что аэродинамически правильно рассчитал обычный дымник-зонтик, поз. 1 на рис. Это уже существенно улучшило показатели устройства; конус Григоровича – запомните, очень пригодится. Вольперт предложил снабдить дефлектор-зонтик аэродинамической юбкой-диффузором (поз. 2), но дефлектор оставался аэродинамически несовершенным, см. далее. Его дополняли обтекаемым телом вращения вместо колпака и цилиндрическим корпусом-обечайкой. В конце концов, после многократных продувок в аэродинамической трубе, правительственной комиссии был предъявлен дефлектор ЦАГИ (поз. 3), полностью удовлетворявший выданному ТЗ и намного его перекрывавший.
Дефлектор ЦАГИ до сих пор наиболее распространены в мире благодаря своему техническому совершенству. Существуют их модификации для разных целей, см. далее. Но и другие наработки Григоровича с Вольпертом не пропали даром – на их основе разрабатывается большинство моделей современных дымовых дефлекторов. Какой из них для чего более пригоден, об этом мы и поговорим далее.
Все разнообразие торговых наименований дымовых дефлекторов укладывается в ограниченное число конструктивных типов и аэродинамических схем. Прежде всего, по взаимодействию с естественной тягой дымохода дефлекторы делятся на:
Активные дефлекторы как энергозависимые и не оптимальные для домовых отопительных приборов малой мощности мы далее не рассматриваем. Из активно-пассивных будет рассмотрен один, рассчитанный на маломощный 12 В вентилятор и пригодный для изготовления своими руками.
По аэродинамической схеме дефлектор дымовой трубы возможно выполнить след. образом (вверху на рис.):
Аэродинамически совершенный закрытый дефлектор наиболее сложен конструктивно и технологически, но обладает огромным преимуществом: вследствие нагрева обечайки аэродинамически совершенные закрытые дефлекторы почти все дают собственную энергонезависимую тягу. Это единственный пассивный тип дефлектора, способный увеличить естественную тягу дымохода в полный штиль.
Примечание: аэродинамически совершенный закрытый дефлектор и есть упомянутый выше дефлектор ЦАГИ. Данная аэродинамическая схема изобретена именно в ЦАГИ.
Вихревые дефлекторы легко узнать по «рваной» конструкции с острыми выступами. В их аэродинамике, как и в вихревой аэродинамике вообще, еще много неясного (уравнение Навье-Стокса было решено в общем виде всего 2 года назад). Предсказать поведение вихревого дефлектора при любых внешних условиях с любым дымоходом точно невозможно. Поэтому далее вихревые дефлекторы не рассматриваются. Верить или нет их производителям – это ваше личное дело.
Схем тока дымовых газов в дефлекторах в общедоступных источниках достаточно. Но с точки зрения домовладельца и мастера важнее характер взаимодействия дефлектора с естественной тягой дымохода и ветром в след. аспектах:
Ветер тогда лучше рассматривать не по метеошкале, а по грубой градации силы и динамике поля скоростей:
Представление об аэродинамических свойствах пассивных дымовых дефлекторов дает рис. выше.
Обычный дымник на печную трубу в виде зонтика, если он выполнен в виде конуса Григоровича, не так уж плох:
Недостатки несовершенного дефлектора-дымника также достаточно серьезны:
В целом несовершенный дефлектор-зонт это оптимальный дымник на кирпичную трубу правильно построенной и ухоженной домовой печи на твердом топливе, эксплуатируемой в местах, где ураганы и бури крайне редки. Способы сделать дымник-зонтик незадуваемым есть (см. далее), но усложняют его до того, что чаще всего приходится выбирать аэродинамически полный или совершенный дефлектор.
Аэродинамически открытый дефлектор не уменьшает исходную тягу и на любом ветру держит ее в пределах, допустимых для печей и котлов на твердом, жидком топливе и газе. Довольно сильно обмерзает, закоксовывается и замусоривается, но легко доступен для чистки. Недостатки его таковы:
Примечание: в свое время у нас и в США проводились опыты по применению открытых дефлекторов на паровозах, для увеличения КПД на малом ходу. Результат плачевный – на среднем ходу из трубы показывался язык пламени, и ни один не смог разогнаться до конструкционной скорости.
В целом аэродинамически открытый дефлектор пригоден для всех типов отопительных приборов, кроме пиролизных. При условии, что дефлектор осматривается и чистится не реже раза в 2 месяца, а перед каждой топкой тяга проверяется. Очень хорошо подходит для дымоходов с недостаточной тягой и, особенно, для банных печей: случаев угорания в банях из-за открытого дефлектора не отмечено. Правильно истопить баньку дело непростое, и проверка дефлектора заметно его не усложнит.
Примечание: существуют типы открытых дефлекторов, практически не создающих боковых нагрузок на трубу и пригодные для хрупких керамических и стеклянных дымоходов, см. рис. справа. Однако в открытом теле вращения скапливаются пыль, мусор и сажа, что портит аэродинамику устройства, а чистить его трудно. Поэтому производители рекомендуют такие изделия только для газовых котлов в местах с не сильно запыленным воздухом.
Достоинства аэродинамически совершенного закрытого дефлектора частично указаны выше. Кроме того:
Недостатки закрытого дефлектора не столь существенны:
Первое правило – не делайте дымников наподобие двухскатной крыши или цилиндрового свода (см. рис. справа). Такие годятся по назначению только для передвижных приборов, когда ось зонта возможно произвольно ориентировать по ветру. Или в качестве декоративных на фальшдымоход. Есть такая мода в домах с биокаминами. А в прочих случаях тяга будет гулять по воле стихий вплоть до обратной.
Далее, чтобы сделать дефлектор на дымоход своими руками, нужно освоить некоторые приемы жестяницких работ. Прежде всего – соединение листов в фальц (сгиб), или фальцовку см. рис. ниже. Чаще всего детали дефлекторов соединяются одиночным лежачим фальцем, но для зонтов несовершенных дефлекторов в декоративных целях иногда используется двойной стоячий фальц.
Очень важно для закрытых дефлекторов к маломощным печам и котлам, см. далее.
Все эти выкройки возможно построить, пользуясь только линейкой и циркулем – козьей ножкой (в который вставляется карандаш. Ну, а для тех, кто склонен к углубленному изучению основ, прежде чем взяться за дело, даем подборку проекций и формул для точного построения разверток деталей. Обратите внимание на удлиненные зонты: их ставят на 2-3 ходовые дымоходы. Дымовые каналы, каждый минимально допустимого для данного отопительного прибора сечения, располагают в ряд. Вероятность задувания сразу 2-х каналов крайне мала, а всех 3-х практически отсутствует.
Здесь на рис. – данные для построения усеченного конуса, которых в дефлекторах хоть отбавляй. Исходные данные – высота конуса H, радиусы вершины и основания R1, R2. Обратите также внимание на врезку, отмеченную красным: это развертка того самого конуса Григоровича. Образующий угол (в данном случае 30 градусов) находится как φ = arcsin(H/r), где H – высота конуса, а r – радиус основания. Радиус R определяется аналогично L для усеченного конуса, но в квадрат возводятся H и r. Впрочем, тем, кто не забыл теорему Пифагора, это и так понятно.
После конусов разобраться с разверткой одноцентрового шатра труда не составит, см. рис. Одно лишь «но»: припуск на примере выкройки (справа на рис.) дан в расчете на одинарную клепку (для прочности) паяного шва.
Для соединения в одинарный фальц металла толщиной до 0,6 мм припуск с одной стороны надо взять 20 мм, а с другой 21+2+20 мм. Если металл 0,6-1,5 мм, то 30 и 31,5+3+30 мм соотв. Но, вообще говоря, паяный и склепанный на краю шов сделать легче, он выглядит аккуратнее и лучше сопротивляется коррозии, чем фальцевый. Если железом кроется крыша, то, понятно, склепывать и паять листы просто технически невозможно. Но зонт дефлектора – другое дело. Собирают его на пайке с клепкой так:
Аналогичным способом строится развертка и собирается вальмовый шатер (зонт) дымника, см. рис.
И, наконец, самая сложная деталь: диффузор аэродинамически совершенного закрытого дефлектора, он же – переходник-юбка с квадрата на круг (круг внутри) для установки дымника-зонта на кирпичную трубу. Правила построения не сложны (см. рис.), но требуют точности и аккуратности в работе.
Примечание: дополнительно выровнять тягу открытого и несовершенного дефлекторов на круглой трубе, а также свести в ничтожной вероятность задувания в последний можно, если образующую диффузора/юбки прогнуть внутрь, см. рис. Но работа такая сложна – после сборки переходника с круга на круг его нужно выколачивать на болване из твердого дерева.
Теперь посмотрим, какой возможно и как сделать дефлектор на дымовую трубу самостоятельно. Проще всего начинать с несовершенного дефлектора-зонта; его возможности гораздо шире, чем может показаться, а материалов и не очень сложной работы требуется немного.
В климатических условиях РФ дефлектора-зонта на печную трубу чаще всего оказывается достаточно, тем более, что угара по его вине тоже не отмечено. Но – если дымник-зонт сделан правильно. Самая распространенная ошибка – колпак слишком высоко поднимают на стойках. Вернуть 100% исходную тягу это не поможет, но вероятность задувания в трубу резко возрастает.
Правильные размеры дефлектора-зонта на дымовую трубу даны слева на рис. Для труб с просветом диаметром 100-200 они уменьшаются пропорционально, а затем величина H1 увеличивается в 1,3 раза для труб 150-200 мм и в 1,6 раза для труб 100-150 мм.
Справа на рис. даны размеры незадуваемого дефлектора-зонта, но в условиях РФ такой лучше ставить на вентиляционную трубу естественной вентиляции, т.к. сетка быстро обрастает сажей или конденсатом дымовых газов, и тогда на нее очень хорошо налипает пыль.
Также не задувается, сохраняет исходную тягу и даже немного увеличивает ее двухэтажный дефлектор-зонт. Схема его действия дана на поз. 1 след. рис.:
Для дымоходов маломощных бытовых печей/котлов (прим. до 40 кВт) ее можно упростить, выполнив этажи одинаковыми, поз. 2. Каждый этаж – обрезанный вдвое по высоте конус Григоровича (см. выше); расстояние между этажами равно высоте этажа. Верхний этаж щипцовый, т.е. срезанная вершина конуса закрыта глухой крышкой. 3-этажный зонт на вентиляционную трубу (поз. 3) реже обмерзает и меньше засоряется, чем зонт с сеткой. Для труб 130-200 мм размеры меняются пропорционально. И, наконец, дефлектор Кирюшкина (поз. 3; все конусы – Григоровича) используется преимущественно как активно-пассивный – под малым конусом ставят маломощный дымосос на 12 В 100-200 мА.
Прежде чем браться за аэродинамически открытый дефлектор, посмотрим, как модифицируется под частный дом самый совершенный дефлектор ЦАГИ. Его исходная конструкция была рассчитана в первую очередь на промышленные объекты и затем на многоквартирные дома.
Чертежи 3-х вариантов дефлектора ЦАГИ даны на рис. Размеры исходного промышленного варианта приведены справа вверху. Не полностью, т.к. рассчитан он на прочную трубу и уж никак не на сэндвичевый дымоход. Для дымохода частного домовладения более подойдет работающий по такой же схеме дефлектор Ханженкова (слева на рис.). Он дает меньшую горизонтальную ветровую нагрузку и его можно вставлять в трубу, как описано ниже.
А справа на рис. – размеры вентиляционного дефлектора ЦАГИ. Его можно из пассивного превратить в пассивно-активный, выкрасив обечайку черным кузнечным патом или др. краской, хорошо поглощающей тепловое излучение земли и окружающих дом объектов. Вентиляторы в отдушинах домовой системы вентиляции нужно, конечно, оставить, но включать их придется изредка. Как сделать своими руками дефлектор ЦАГИ, см. видео
Примечание: вентиляционный дефлектор не такая уж роскошь, как может показаться. Когда ветер задувает в вентиляцию, в ванной холодно, а кухонный чад и туалетные запахи разносятся по дому. Клапаны-хлопушки не решают проблемы – захлопнулся, в ванной и кухне душно.
Из дефлекторов открытого типа доступнее всего, и, по всему комплексу технических показателей, оптимален для частного домовладения дефлектор Вольперта-Григоровича. Хотя, сколько в нем на самом деле того и другого, знали только они сами.
Канонические (исходные из исследований ЦАГИ) пропорции дефлектора Вольперта-Григоровича даны на поз. 1 рис.:
Слева – модификация под асбоцементную трубу, хорошо держащую продольные нагрузки, но хрупкую поперек. Увеличенная вдвое высота верхнего образующего тело вращения конуса дает большую подъемную силу, стремящуюся сорвать дефлектор с трубы, но тугой хомут удержит его на любом ветру. Для труб 130-180 мм по внутри размеры меняются пропорционально.
Примечание: еще об одном варианте самодельного дефлектора Вольперта-Григоровича см. след. ролик:
Дефлекторы для труб – флюгеры называют еще флюгарками. Иногда так называют все дымники вообще, но это неверно, т.к. флюгер по определению устройство поворотное.
Дефлектор на трубу – флюгер может быть выполнен поворотным самоориентирующимся и вращающимся. Последние называются еще турбодефлекторами, а самоориентирующиеся дымовыми зубьями, что тоже неверно. Дымовой зуб – часть дымохода английского камина. Слабое место всех флюгерных дефлекторов – подшипник. Он очень легко засоряется и затягивается сажей, а уплотнения подвержены усиленному износу. Поэтому осматривать дефлектор-флюгер нужно не реже раза в 2 месяца. Но сам дефлектор-флюгер почти никогда не обрастает главным врагом всех неподвижных дефлекторов – сосульками.
Дефлекторы для труб – флюгеры
Многолопастный дефлектор-флюгер (поз. 1 и 2 на рис.) дает стабильную тягу на ветру до 9-10 баллов при незначительных нагрузках на трубу, поэтому его можно ставить на сэндвичевые, керамические и стеклянные дымоходы. Однолопастный дефлектор-флюгер на сильном ветру сильно нагружает трубу, поэтому она должна быть прочной и дом располагаться в месте, где штормовой ветер не разгуляется. Зато однолопастный дефлектор-флюгер несложно оформить в виде птицы (поз. 3 и 4).
Турбодефлектор (поз. 5) – запомните и никому не верьте – не дымовой! Он вентиляционный или для газовых котлов с электроподжигом. Турбина вращается как ветром, так и током воздуха в трубе, причем правильно выполненная турбина, как в некоторых типах ветровых двигателей, самораскручивающаяся: достаточно самой слабой начальной тяги иди легкого дуновения ветерка, чтобы турбинка завертелась и потянула воздух, а остановится она только когда и тяга, и ветер полностью прекратятся. В системе вентиляции дома с турбодефлекторами включать вентиляторы в отдушинах приходится, как говорится, раз в год не каждый год. К сожалению, турбодефлектор легко затягивается пылью и мусором из воздуха, поэтому проверять его нужно тоже не реже раза в 2 мес.
Технические свойства турбодефлектора такие же, как у многолопастного самоориентирующегося, но трубу он нагружает еще меньше. Турбодефлектор вполне возможно сделать своими руками, см. видео ниже.
Ставить на трубу дефлектор возможно, только если дымоход выполнен точно по правилам СНиП 41-01-2003, поз. 1 на рис. ниже. Весьма желательно, чтобы труба, на которую будет установлен дефлектор, располагалась на подветренном относительно направления господствующих ветров скате крыши. Для справки: подветренный значит противоположный направлению, откуда ветер дует.
Крепить дефлектор к выдре (верхнему расширению кирпичной трубы) безусловно можно, только если труба изначально рассчитана под дефлектор. Если нет, или в кладке трубы есть хоть малейшие нарушения, крепить к ней дефлектор нужно так, как показано на поз. 2 рис:
Только при таком способе крепления дефлектор никогда не расшатает старую и/или не рассчитанную не него кирпичную трубу.
№ | внутренний диаметр дымохода, d, мм | высота дефлектора, H, мм | ширина диффузора, D, мм |
1 | 120 | 144 | 240 |
2 | 140 | 168 | 280 |
3 | 200 | 240 | 400 |
4 | 400 | 480 | 800 |
5 | 500 | 600 | 1000 |
Если в таблице вы не нашли нужного значения, то рассчитать размеры можно по следующим формулам:
Необходимо максимально точно определить диаметр дымохода и параметры элементов конструкции. Расчеты также должны быть выверенными. От этого зависит, насколько удачно получится установить дефлектор и как он будет выполнять свои функции. Формы трубы и устройства должны совпадать. Например, при наличии квадратного сечения дымохода таким же нужно делать и дефлектор. Однако подобная форма может привести к менее эффективной работе прибора.
Последовательность действий такова:
Если собирается дефлектор Григоровича , то нужно дополнить конструкцию обратным конусом, который в диаметре должен быть на 3-4 см меньше, чем защитный зонт. Когда обе детали изготовлены, меньшую необходимо вложить в большую и обвести маркером. Затем на крупном конусе делаются надрезы до проведенной линии, чтобы получить примерно 8 полосок на одинаковом расстоянии. Эти элементы загибаются внутрь. С их помощью обратный конус надежно фиксируется в защитном зонтике без применения крепежных деталей или сварки.
При использовании обратного конуса крепление зонта к диффузору лучше осуществлять с помощью шпилек. Для этого в обратном конусе просверливаются по кругу три отверстия. В них вставляются шпильки, которые фиксируются гайками. Затем конус крепится к зонту, как описано выше. С внешней стороны верхней части диффузора фиксируются петли из жести или алюминия. Свободные концы шпилек вставляются в петельки и закрепляются. Полученный прибор не боится сильного ветра, отличается высокой надежностью и долгим сроком службы.
Конструкцию можно выбрать любую. Важно выполнить правильный чертеж дефлектора, по которому изготавливается изделие.
Для установки аэродинамического устройства на дымоход сверлятся три отверстия на одном уровне. Конструкция вставляется в трубу и крепится болтами. Затем на оси собираются подшипник, цилиндр, полотно флюгера и защитный колпак. Все крепится между собой заклепками.
Чтобы дефлектор и прибор для определения направления ветра нормально функционировали, нужно следить за состоянием подшипника. Он должен быть хорошо смазан, иначе его вращение будет затруднено. В зимний период нельзя допускать обледенения конструкции.
Для эффективной работы дымоотводной трубы предусмотрено специальное устройство, которое монтируется на ее оголовке.
Дефлектор для дымохода предназначается для улучшения создаваемой тяги в конструкции. Также он обеспечивает надежную защиту трубы от проникновения атмосферных осадков и различных загрязнений.
На рынке представлены различные типы дефлекторов, некоторые из них можно изготовить самостоятельно.
Дефлектор (в переводе с англ. «отражатель») – трубная конструкция, установленная на оголовок для защиты верхней части дымохода.
Основным назначением дефлектора является усиление и выравнивание тяги отопительного оборудования (печи или котла) для безопасного вывода продуктов сгорания. При отсутствии дефлектора возможно проникновение воздушных масс, которые в дальнейшем препятствуют или противодействуют хорошей тяге теплового генератора.
Наличие подобного устройства способствует повышению КПД отопительного оборудования до 20%.
Кроме основного назначения – отвода дыма, устройство используется для выполнения ряда важных функций:
Дымоходные дефлекторы монтируются в вытяжной канал или на трубу для отвода дыма для улучшения внутренней тяги.
Принцип работы устройства заключается в следующем:
Верхний цилиндр имеет специальные зазоры для засасывания дыма. Иногда воздушные вихри, создаваемые снизу под колпаком, могут препятствовать выводу продуктов сгорания. Это является существенным недостатком конструкций. Проблема решается путем монтажа под зонтом перевернутой конусообразной насадки, которая предназначена для отражения, рассечения и выведения масс из дымоходной конструкции.
Современные дефлекторы для дымоотводов представлены множеством различных конструкций, самыми востребованными из них являются:
Универсальный вариант дефлекторов, разработанный Центральным Аэрогидродинамическим институтом. Конструктивными элементами устройства являются патрубок, зафиксированный на дымоходе, диффузор, кольцо и зонт.
К основному преимуществу ЦАГИ относится удобное расположение зонта, когда теплые воздушные массы выводятся через вентиляционный канал, что приводит к увеличению тяги. ЦАГИ используется для защиты системы вентиляции и дымоотвода.
Подобная конструкция эффективно рассекает поступающий воздушный поток для быстрого выведения дыма из трубы. При этом зонт располагается внутри цилиндра, поэтому обеспечивает максимальную защиту от негативного воздействия осадков.
Существенным недостатком конструкции является сложность производства, поэтому собрать дефлектор ЦАГИ в домашних условиях достаточно затруднительно.
Самый доступный вариант устройства, который можно изготовить самостоятельно из подручных материалов. Конструкция состоит из верхнего цилиндра, нижнего цилиндра с патрубками, конуса и кронштейнов для монтажа.
Дефлектор Вольперта – Григоровича успешно используется для защиты вытяжки и дымохода. Главным преимуществом устройства является простота конструкции, а недостатком – высокое расположение зонта по отношению к диффузору, что приводит к задуванию дыма по бокам.
В целом подобное приспособление недостаточно эффективно увеличивает тягу, но препятствует проникновению атмосферных осадков в трубу.
Подобное устройство практически идентично дефлектору ЦАГИ, но с единственным отличием – имеется козырек для защиты от осадков и загрязнений, расположенный над диффузором.
Н-образный дефлектор предусматривает использование трубных отрезков, поэтому способен выдерживать предельные ветровые нагрузки. Основные элементы конструкции монтируются буквой Н, исключая попадание атмосферных осадков и загрязнений в трубу благодаря горизонтальному патрубку.
Боковые вертикальные элементы способствуют повышению внутренней тяги, что приводит к одновременному выведению дыма в разных направлениях.
Еще один вариант дефлектора на дымоход, который представлен соединенными друг с другом козырьками, вращающимися по кругу. Чтобы обеспечить постоянное движение под воздействием воздушных масс, в верхней части конструкции устанавливается специальная . Многие конструкции оснащаются небольшим стрелочным штырьком, определяющим направление ветра.
Рассекая воздушные потоки, козырьки приводят к усилению тяги в дымоотводе. Кроме того, они защищают котёл или печку от возможных загрязнений, попадающих извне.
Существенным недостатком конструкции является недолговечность подшипника, обеспечивающего движение козырьков.
Простой и доступный вариант защиты дымоходной системы, обеспечивающий высокие показатели тяги. Основные элементы конструкции создают специальный козырек для защиты дымохода от загрязнений и осадков.
Внизу козырек оснащен колпаком, направленным в сторону трубы. Воздушные массы, попадающие в дефлектор, создают узкий и разреженный канал, что позволяет повысить внутреннюю тягу в два раза.
Подобное приспособление может вращаться за счет воздушных масс в одну сторону, поэтому в безветренную погоду он абсолютно неподвижен. При сильной наледи турбоконструкция становится бесполезной, поэтому требует подогрева или периодической очистки.
Турбодефлектор надежно защищает дымоходную систему от засорения и негативного воздействия осадков. Если в качестве теплогенератора используется газовый котел, тогда рациональным будет использование подобного дымника.
Существуют модели приспособлений для безопасного гашения искр. Обычно они представляют собой конструкции, оснащенные цилиндром и зонтом с мелкоячеистой сеткой.
В специальных таблицах содержится информация о размерах приспособлений для стандартных дымоходов.
d – внутренний диаметр дымоотводного канала.
Важно! Для получения требуемых значений потребуются предварительные замеры внутреннего диаметра дымоотводной трубы.
Дефлектор Григоровича – самый простой и востребованный вид защитных устройств. Он имеет упрощенную и надежную конструкцию, которую можно сделать самостоятельно.
Для изготовления дымника подходит жесть или оцинкованная сталь толщиной не менее 0,5 мм.
Для сборки потребуется следующий набор рабочих инструментов:
В качестве основы для приспособления – лист оцинкованной стали на 0,8 мм и стальные полосы.
Самодельный дефлектор собирается по следующей схеме:
Важно! Все части соединяются между собой болтами с гайками или сваркой.
Чтобы дымоходная труба имела надежную защиту, готовый дефлектор необходимо правильно установить на ней.
Для монтажа устройства на крыше потребуются следующие инструменты и крепежные элементы:
Помимо этого, необходимо подготовить небольшой отрез трубы большего диаметра, чем диаметр канала.
Важно! При монтаже дефлектора на дымоотвод большого диаметра для дополнительной фиксации рекомендуется использовать стальные проволочные растяжки.
Следуя пошаговой инструкции, любой владелец бани сможет с легкостью собрать и установить самый простой и доступный дымоходный дефлектор. Подобное приспособление не только улучшит внутреннюю тягу, но и защитит канал от загрязнений и негативного воздействия атмосферных осадков.