Обустройство верхней части дымоходов и вентиляционных каналов должно обеспечивать защиту канала от попадания в него мусора и препятствовать подавлению тяги за счет сильного влияния ветра. Самый простой вариант – это устройство колпака в виде конуса, который закрывает устье дымохода. Однако это не всегда спасает от негативного влияния ветра. Чтобы решить эту проблему, устанавливается дефлектор на дымоход.
Для чего нужен
Главным при расчете параметров дымохода является создание достаточной тяги, способной вывести продукты горения от камеры сгорания печи на твердом топливе за счет существенного перепада давления. Для этого подбирается необходимый диаметр канала, материал, форма сечения и, высота трубы.
Сильный ветер способен задувать воздух в устье канала, тем самым препятствуя выходу отработанных газов. Крайним случаем является эффект подавления тяги, когда выхлоп котла не способен преодолеть сопротивление и поступает обратно в помещение, что в принципе не допустимо.
Недостаточно закрыть устье дымохода от внешних потоков воздуха, однако нет оптимальных конструкций для этого. Лучше использовать силу самого ветра, чтобы избежать негативных последствий и даже дополнительно усилить тягу, с чем отлично справляется именно дефлектор.
Принцип работы и устройство
В основе работы лежит закон Бернулли верный для жидкостей и для газов. При движении газов в канале с уменьшающимся поперечным сечением их скорость возрастает, а давление, оказываемое на границы канала, снижается, возникает разряжение. Если есть связь между окружающим пространством и зоной разряжения, то быстрый поток увлекает за собой, вещество извне.
Дефлектор – это устройство, которое обеспечивает обтекание воздухом или прохождение его через сужающийся канал, при котором появляется зона разреженности непосредственно возле устья дымохода. В область разряженного газа начинают всасываться газы, выходящие из дымохода. В результате ветер, который мог бы вызвать подавление тяги, наоборот начинает ее увеличивать.
Можно добиться 20% прироста тяги даже с самым простым по конструкции дефлектором. Для печей и котлов на твердом топливе это означает лучшее прогорание угля, дров или брикетов, лучшую отдачу теплоты и в результате повышенное КПД установки. Устраняются проблемы, связанные с затуханием пламени или возвратом отработанных газов внутрь помещения.
Устройство дополнительно препятствует попаданию мусора, снега и дождя в канал. Частично это обусловлено наличием корпуса дефлектора, частично тем, что поддерживаемая тяга противодействует засорению.
Виды
Конструкция никак не регламентируется. Любая конструкция, которая не вызывает дополнительного сопротивления и создает разряжение в устье дымохода, повышает тягу оправдывает свою эксплуатацию. Существует несколько типов дефлекторов, которые получили распространение за счет своей практичности и надежности:
- Дефлектор ЦАГИ
- Тарельчатый дефлектор, Astato
- Круглый «Волпер»
- Дефлектор Григоровича
- Н-образный дефлектор
Каждый из перечисленных типов отлично справляется с поставленными задачами. Отличиями являются габаритные размеры и восприимчивость к ветру различных направлений. Недостаток практически всех видов – в отсутствии ветра они сами оказывают сопротивление тяге.
Подобным образом действуют еще несколько устройств: турбовинтовой оголовок (вращающийся дефлектор) и флюгер с экраном.
Изготавливается дефлектор из оцинкованной стали, меди и нержавейки. Главное требование – это высокая стойкость к коррозии, ведь устройство будет устанавливаться на дымоход, где проводить ремонтные работы будет чрезвычайно сложно, особенно при работающем котле отопления или печи.
Для вентиляционных каналов, где исключены высокие температуры, могут использоваться полимерные материалы, или полимерные покрытия для металлических конструкций.
Дефлектор ЦАГИ
Наиболее распространенный вариант дефлектора. Поверх устья дымохода закрепляется короткий канал большего диаметра, который сформирует диффузор. Ветер обтекает его со всех сторон. По бокам возникают зоны повышенного давления. В передней точке и в задней в нижнем и верхнем сечении возникает разряжение, которое способствует повышению тяги.
По верхнему краю диффузора возникают завихрения, которые могут создать препятствие выходу газов. Кроме этого нет защиты устья дымохода от попадания мусора и атмосферных осадков. В качестве решения выше устья закрепляется защитный колпак в виде конуса.
Тарельчатый
Простой в исполнении дефлектор, который обеспечивает необходимый эффект самым наглядным образом. Две основные части устройства – это козырек для дымохода, нижняя часть, которого закрыта конусом, обращенным в сторону дымохода и кольцо, из которого формируется усеченный конус и одевается непосредственно на сам край дымохода.
В результате образуется простая и эффективная конструкция. Вне зависимости от того, с какой стороны света дует ветер, он попадает в точку над устьем, где конусы формируют сужающийся канал, чем и вызывается разряжение и подкачка газов из дымохода.
Круглый «Волпер»
Принципиально конструкция идентична дефлектору ЦАГИ, только крышка для защиты от мусора и атмосферных осадков располагается выше диффузора. Крышка в виде конус, который дополнительно создает разряжение в верхней части.
Дефлектор Григоровича
Является дальнейшим развитием ЦАГИ и лучше подходит для установки в местах, где преобладают восходящие потоки воздуха. Кроме того обеспечивает оптимальную работу даже в отсутствие ветра, не создавая ощутимого сопротивления. В нижней части дефлектор представляет собой высокий усеченный конус с расширением в нижней части. Он заводится на устье дымохода с перехлестом до трети своей высоты.
Газы из самой трубы попадают в сужающийся канал диффузора, и тем самым вызывают разряжение. Восходящие потоки внешнего воздуха дополнительно усиливают эффект, повышая тягу.
Н-образный
Нетривиальная конструкция, которая хорошо зарекомендовала себя в работе на промышленных объектах и мощных котельных. На устье дымохода закрепляется поперечный патрубок, идентичного диаметра. Для сопряжения в центре патрубка имеется врезка, обеспечивающая плотное соединение.
По краям поперечной горизонтальной трубы закрепляются еще два отрезка, образуя в результате конструкцию в форме буквы «Н». Использовать защитные колпаки уже ненужно, ведь устье дымохода надежно закрыто горизонтальным элементом, а боковые трубки сквозные и не препятствуют прохождению осадков.
Такая конструкция при любом направлении ветра обеспечивает равномерное течение воздуха непосредственно возле устья или по боковым каналам, что уже создает дополнительную тягу.
Установка
Установка дефлектора предполагается на дымоходы печей и котлов, работающих на твердом топливе, в некотором случае и на жидком. Однако его нельзя устанавливать на газовые котлы. Связано это с непостоянством создаваемой тяги, ведь она напрямую зависит от силы ветра. При слишком большой тяге огонь на выходе форсунок в камере сгорания может погаснуть. Все это указано в нормативных документах СНиП 2.04.05-91, СП 7.13130.2009.
Для эффективной работы дефлектор должен устанавливаться только в том случае, если устье дымохода расположено выше конструктивных элементов крыши. Для скатных крыш допускается более низкое расположение. Так на расстоянии 1,5-3 метра от конька возможна установка в уровень с ним. При расположении далее трех метров угол между плоскостью конька и условной прямой между коньком и устьем дымохода не должен превышать 10 градусов. Для плоских кровель достаточно выхода за пределы основных ограждающих конструкций.
Можно самостоятельно изготовить дефлектор. Проще всего изготовить вариант ЦАГИ или «Волпер». Расчет размеров каждого из элементов выполняется, отталкиваясь от внутреннего диаметра дымохода. Если его обозначить как d, то получается:
- диаметр диффузора – 1,2-1,3d;
- высота дефлектора 1,6-1,7d;
- ширина защитного колпака – 1,7-1,9d;
Высота диффузора берется равной половине высоты всего дефлектора. В нижней его части оборудуется хомут, который будет монтироваться на устье дымохода. К нему с помощью 4-6 полосок оцинкованной стали закрепляется диффузор. К последнему с помощью таких же полосок крепится защитный колпак. Зазор между диффузором и колпаком – 0,2-0,3d.
Чтобы повысить эффективность можно соорудить на устье дымохода, а лучше на крепежном кольце дефлектора, сопло с внешним раскрывом. Высота сопла может равняться 0,1-0,2d, примерно настолько же должен увеличиться и внешний диаметр (1,1-1,2d)
Это самая простая в заготовлении конструкция. Все элементы легко вырезаются из листовой стали с небольшим количеством обрезков.
Чтобы не ошибиться с разметкой, лучше вначале вырезать форму заготовок из картона, а после по контуру перенести их на лист металла.
Все элементы дефлектора соединяются фальцеванием, заклепками или сваркой. После этого готовую конструкцию можно закреплять на устье дымохода и проверять ее в работе. Чтобы быть уверенным в надежной и эффективной работе дефлектора, лучше приобрести готовую конструкцию с идеально рассчитанными параметрами и размерами.
