Для чего нужен дефлектор дымохода

Дефлектор на вытяжной трубе банной печи за счет создания кинетической энергии способствует повышению тяги, что снижает риски попадания дыма в моечное отделение. Кроме этого, многие модели отличаются оригинальностью, что создает дополнительный декор. Это необходимая конструктивная часть, заслуживающая отдельного разговора.

На рисунке показан самый простой вариант устройства дефлектора.

Немного теории

Это простое на вид устройство функционирует посредством закона физики, гласящего, что все воздушные потоки достигают максимальной скорости в поперечных каналах, конструктивно измененных выходов. То есть они выступают как увеличители тяги. Работа основана так, что ветер, попадая в дефлектор, оказывается на участке с низким давлением, и за счет специальной конструкции, и смешивания теплого и холодного воздуха оно повышается, что способствует увеличению тяги именно наружу, а не внутрь.

Технологические исследования доказали его эффективность в работе с любой банной печью. Установка, этого на взгляд несложного устройства, повышает КПД вытяжки на 15%, а плюс к этому, дефлектор еще и защищает дымоход от попадания в него различных примесей с улицы. Его работа не привязана к погоде. Независимо от того, какой на улице порыв ветра, вытяжка будет функционировать правильно.

На рисунке показан тип крепления дефлектора к вытяжной трубе.

Принцип работы дефлектора

Системы дымоотвода есть в любом доме, а в бане его обустраивают на печах. При функционировании обогревателя в автоматическом режиме без поддувала, это относится к электротенам, вся работа на отвод вредных примесей ложится на трубу. И если в первом случае дым выходит самостоятельно, то во втором дефлектор просто необходим. Но все же есть некоторые правила пользования, а когда можно и обойтись без этого устройства. За применение говорят следующие факты:

• порывистые ветры, наличие которых наблюдается на возвышенных местах, это нарушает тяговое движение, особенно в печах каменках;
• неправильное расположение дымохода или низкая высота вывода;
• ненадлежащий диаметр выводной трубы.

Собственно дефлектор – это устройство, работающее по принципу ветряной мельницы: чем сильнее потоки, тем больше тяга. Устройство самостоятельно меняет потоки, направляя их в нужную сторону. Монтировать дефлектор можно как на отдельных трубах, так и в единых системах, если в бане дополнительно проложена система отопления.

Комплектующие и соединительные элементы необходимы для дымоотвода и крепежа дефлектора.

Конструктивные особенности

Несмотря на большую функциональность, и сложное название, само устройство достаточно просто и состоит из следующих элементов:

• нижний коллектор цилиндрической формы, из металлической, керамической или асбестовой трубы;
• диффузора – это верхний цилиндр, по размерам немного меньше коллектора, устанавливается на 3 или 4 стойки с вертикальным креплением;
• верхний зонтик, закрывающий устройство от мусора.

Для изготовления последнего элемента, используется оцинкованная сталь.

Труба отвода может прокладываться в различных вариантах. Самый простой способ – это выведение дымохода через стену. Можно заранее наметить место монтажа, закрепив в кирпичной кладке гильзы или пробурив отверстие в бревенчатом доме. Часто дымоход монтирую через кровлю. Это менее надежно, потому что приходится вносить изменения в кровельную конструкцию.

Если вкратце описывать тип работы, то первым начинает функционировать нижнее кольцо, при верхнем воздействии ветра. Попадая в него, поток закручивается, и за счет меньшего диаметра верхней трубы создается воздушная воронка, выкидывающая ветер наружу. При этом создается тяга, высасывающая продукты горения из дымохода. По сути, ветер как бы направляет их, показывая им правильный путь. Если же он задувает снизу, то все происходит наоборот. Дым выходит, но за счет тяги образовывающейся в верхней трубе. Горизонтальные потоки, одинаково нагружают оба элемента.

Одним недостатком, можно считать устройство дефлектора с одним зонтиком. Забегая вперед, необходимо добавить, что при составлении проекта, нужно учесть наличие ветров и найти проработать правильное расположение бани или сделать дефлектор с зонтиком из двух конусных частей. Это необходимо для правильного распределения потоков при верхнем ветре. В устройстве с обычным зонтиком, ветер будет отражаться от него и тяга уменьшится. Устройство с двумя конусами, распределит потоки надлежащим образом.

 

Разновидности устройств

Устройство с обычным зонтиком и сделанное из двух, разных по размеру отрезков трубы, считается самым распространенным. Особенности строений и выходные мощности банных печей, заставили производителей подумать об усовершенствовании приборов, благодаря чему на рынке можно найти следующие экземпляры:

• обычные дефлекторы с конусовидной защитой;
• устройства, имеющие плоские крышки и полукруглые;
• приборы с откидывающейся защитой;
• дефлекторы с крышками щипцового типа.

Есть различие устройств и по конструктивности. Например, дефлектор «Цага», позволяет усилить тягу одновременно в дымовом канале печи и вентиляции в бане, если конструктивно канал выполнен в таком варианте. В этом устройстве цилиндры комбинируются, круглого и прямоугольного сечения. Для организации бесперебойной вытяжки, трубу с таким прибором устанавливают выше конька кровли.

Дефлектор «Дымовой зуб», отличается индивидуальностью монтажа. Его устанавливают в специальную дверцу дымозаборника. Один конец заводят за стену бани, второй выставляют над кровельной системой. При этом необязательно монтировать его выше нее. Уникальность работы этого дефлектора, связана с расположение на нем двух ручек, которыми можно регулировать работу банной печи, усиливая или понижая приток воздуха.

Дефлектор Григоровича

Но самым популярным во всех проявлениях считается дефлектор Григоровича. Он одинаково справляется с вентиляцией воздуха и вытяжкой дыма из дымохода банной печи. Конструкция у него простая и можно сделать устройство самостоятельно и дополнительно подвести к нему притоки естественной вентиляции. Состоит он из двух устройств, верхнего и нижнего цилиндра. В последнем располагаются два патрубка для отводов. Верх закрывает конусная защита или плоская.

Кроме представленных видов есть еще шаровые дефлекторы, открытые модели, круглые. Но они, как правило, реже используются как тягообразователи для бань, чаще для воздуховода в вентиляционных устройствах.

Источник: proekt-banya.ru

Предназначение дефлектора

Установка дефлектора позволяет решать следующие задачи.

1. Предохранять трубу дымохода от засорения и попадания влаги. В межсезонный период на ней могут делать гнезда птицы, дымоход забивается снегом, в него попадает большое количество воды во время дождя. Дефлектор полностью исключает появление таких проблем.
2. Уменьшать негативное воздействие климатических факторов на показатели тяги дымохода. Как уже упоминалось, погодные условия могут быть настолько неблагоприятными, что становятся причиной появления обратной тяги – очень опасного явления.
3. Увеличивать КПД дымоходов в пределах 15–20%. За счет этого появляется возможность регулировать их минимальную длину, улучшать внешний вид фасада строения, уменьшать затраты на монтаж элементов.
4. Гасить искры. Это дополнительная функция дефлектора, она имеет важное значение во время определения категории пожарной безопасности крыши.

Дефлектор состоит из трех главных элементов: диффузора, зонта и корпуса. Диффузор изменяет скорость движения продуктов горения в трубе дымохода, зонт защищает ее от попадания воды и мусора, а корпус рассекает воздушные потоки и создает разрежение для увеличения тяги. Есть модификации с установленной защитной сеткой, но такое дополнение немного ухудшает эксплуатационные характеристики дефлектора.

Действие дефлектора объясняется эффектом Бернулли: скорость движения воздушных потоков имеет прямую связь с давлением в канале. Воздух увеличивает скорость движения в суженом диффузоре, за счет этого уменьшается давление в корпусе и увеличивается тяга в дымоходе.

Классификация дефлекторов для дымоходов

Все устройства делятся на три большие группы по нескольким признакам.

1. Материал изготовления. Чаще всего на дымоходы устанавливаются дефлекторы из легированной нержавеющей стали, но есть и более бюджетные варианты из оцинкованной стали и эксклюзивные из меди или иных дорогостоящих цветных сплавов.


2. Принцип функционирования. В зависимости от физических принципов функционирования дефлекторы могут быть в виде статических или ротационных насадок. Как дополнение иногда устанавливаются вентиляторы, корпус делается поворотным и реагирует на изменение ветра. Статичные самые простые в изготовлении и доступны по цене, ротационные имеют более сложные подвижные элементы, головка активная, а корпус фиксируется в заданном положении. Инжектирующий вентилятор для дымоходов применяется очень редко и только на промышленных установках. Поворотный корпус дает возможность поддерживать стабильные показатели тяги дымохода вне зависимости от направления ветра.
3. Инженерные особенности. Промышленность предлагает потребителям несколько типов дефлекторов, отличающихся конструкционными особенностями. Что касается эффективности функционирования, то отличие некритичные, несколько процентов нивелируются непредвиденными изменениями скорости ветра и давления.

Перед принятием окончательного решения рекомендуется ознакомиться с наиболее известными конструкциями дефлекторов.

Популярные конструкции

В сравнительной таблице будут перечислены только те модели, которые пользуются популярностью у частных застройщиков.

Таблица. Виды дефлекторов для дымохода

Наименование модели	Краткое описание принципа действия и эксплуатационных характеристик
	Классический и очень распространенный вариант, скорость движения продуктов горения увеличивается примерно на 20–25%. Устройство состоит из двух почти одинаковых зонтов, соединенных в одну конструкцию на незначительном расстоянии между собой. Может устанавливаться как на круглые, так и на квадратные дымоходы. За счет особенностей конструкции возникает двойное ускорение движения воздушных потоков: по направлению сужения диффузора и в сторону верхнего обратного колпака.
	Модель разработана сотрудниками центрального аэрогидродинамического института, в недалеком прошлом самом известном профильном научном учреждении. Тяга усиливается за счет привлечения ветрового напора и разницы давления по высоте. Насадка внутри имеет дополнительный экран, внутри которого установлен традиционный дефлектор. Насадка ЦАГИ исключает появление эффекта обратной тяги. Недостаток – при определенных климатических условиях в зимний период времени на стенках может появляться наледь, ухудшающая параметры тяги дымохода.
	Изделие разработано специалистами французской компании Astato. Состоит из статической и динамической части, на дымоходах применяется редко. Причина – крайне сложные условия работы вентилятора выдвигают к нему жесткие требования по надежности и защищенности. Такие вентиляторы существенно увеличивают общую стоимость монтажа дымоходных труб.
	Довольно сложные устройства, состоящие из вращающейся турбиной головки и неподвижного корпуса. За счет вращения лопастей под колпаком устройства понижается давление, дым из дымохода высасывается эффективнее. Современные подшипники позволяют турбине вращаться при скорости ветра всего 0,5 м/с, что существенно улучшает эксплуатационные характеристики дымоходов. По эффективности турбодефлекторы в 2–4 раза превосходят статические модели, имеют привлекательный внешний вид.
	Защитные козырьки соединены с трубой дымохода небольшим закрытым с двух сторон подшипником. Козырек имеет изогнутую геометрию и в плане проекции полностью перекрывает сечение дымохода. Сверху капюшона установлен флюгер, поворачивающий конструкцию в зависимости от направления ветра. Воздушные потоки проходят сквозь специальные щели и направляются вверх. Такое движение становится причиной снижения давления и увеличения естественной тяги отработанных газов из дымохода.
	Монтируется чаще всего на промышленных дымоходах. Главная особенность – способность работать при сильных порывах ветра. Кроме того, полностью исключается вероятность появления обратной тяги.

Выбирать подходящий дефлектор должен мастер после внимательного анализа всех факторов. Но надо иметь в виду, что очень сильная тяга имеет не только положительные, но и отрицательные стороны. Какие именно?

1. Движение воздуха настолько быстрое, что гасится фитилек. Такая проблема часто возникает на газовых отопительных котлах. Современные модели имеют автоматический розжиг электрической искрой. Она постоянно срабатывает, что вызывает неудобства у пользователей. Котлы устаревшей конструкции не оснащены такими устройствами, запускать их приходится вручную.
2. Сильная тяга уменьшает коэффициент полезного действия отопительного котла. Горячие продукты горения за непродолжительный период контакта с теплообменником не успевают отдать ему максимальное количество тепловой энергии. Значительная ее часть выводится через дымоход, что увеличивает затраты финансовых средств на содержание здания в зимний период времени.
3. Сильная тяга дымохода становится причиной увеличенного притока холодного наружного воздуха. Как следствие – комфортность пребывания в помещениях ухудшается, понижается температура, приходится увеличивать мощность котлов. А это, с учетом современной стоимости энергоносителей, отражается на финансовом положении пользователей.

Как самому сделать дефлектор

Мы выбрали самый простой вид дефлектора (агрегат Григоровича), его можно сделать самостоятельно. Такая конструкция увеличивает тягу на 20–25%, что вполне устраивает большинство пользователей. Найдите чертеж устройства, ознакомьтесь с рекомендованными размерами и перечнем отдельных элементов. Для изготовления дефлектора понадобится небольшой кусок оцинкованной жести, ножницы для резки металла, приспособление для установки специальных заклепок.

Важно. Для каждого диаметра трубы дымохода необходимо иметь индивидуальные размеры составных частей дефлектора. В сети есть много онлайн-калькуляторов, нет необходимости переписывать и пользоваться сложными формулами. Все размеры даются в зависимости от диаметра круглого дымохода.

Шаг 1. Перенесите размеры составных частей устройства на металл. Для этого начертите на поверхности два круга и две дуги указанных диаметров. Делать это лучше с помощью специального циркуля жестянщика. Если его нет – не проблема. Вбейте по центру металла гвоздь, привяжите к нему ниткой фломастер или карандаш, длина нитки равняется радиусу круга. Такое элементарное приспособление отлично работает, проверено практикой. Ножницами по металлу вырежьте заготовки.

Шаг 2. Соберите корпус дефлектора. Для этого на краях его развертки высверлите отверстия под диаметр заклепок. Вначале следует высверливать с одной стороны, затем временно согнуть корпус и сделать метки на другой стороне. Они должны точно совпадать, в противном случае возникнут большие проблемы во время установки заклепок.

Шаг 3. Рассчитайте сектор, который надо вырезать для загиба круглых элементов. Но удалять его не стоит, лишний металл необходим для соединения заклепками загиба. Можно пользоваться формулами и узнавать угол загиба, а можно сделать разрез по одному радиусу и на практике подбирать оптимальный вид элемента. Второй вариант намного быстрее, а на эффективности функционирования устройства никак не отражается.

 Шаг 4. Согните круги, просверлите отверстия и закрепите их заклепками. Расстояние между заклепками 3–4 см, чаще нет необходимости, никаких механических нагрузок в этих местах нет.

Шаг 5. Нарежьте небольшие полоски металла для фиксации тарелок, длина каждой примерно 2 см, ширина один сантиметр.

Шаг 6. Скрепите две тарелки между собой. Герметичность стыков обеспечивать нет надобности, главное добиться устойчивости дефлектора.

Шаг 7. Соберите все элементы в единую конструкцию. Длина и количество полосок фиксации указаны на рабочих чертежах. Проверьте прочность крепления, если есть слабые узлы, то усильте их.

Практический совет. Намного проще позаботиться о прочности конструкции на земле, чем потом подниматься на кровлю для ремонта дефлектора. Несколько раз внимательно проверяйте надежность фиксации элементов во всех местах.

Шаг 8. Примерьте агрегат на трубе, при обнаружении отклонений по размерам исправьте их. Внимательно соблюдайте все параметры, они играют важную роль в изменении скорости движения воздушных потоков. В противном случае эффективность работы устройства значительно понизится.

Шаг 9. Изготовьте металлический хомут и прочно закрепите дефлектор на трубе дымохода.

При желании можно проверить эффективность функционирования устройства. Сделайте самодельные пропеллеры и определите примерную скорость воздушного потока в дымоходе с дефлектором и без него. Если все сделано правильно, то разность будет заметной на глаз, ничего подсчитывать нет надобности.

Источник: krysha-expert.ru

Самый главный вопрос

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:

Видео: чем опасны дефлекторы, зонтики и флюгеры на дымоходе?

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.

Эволюция дефлектора

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.

Типы и схемы

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 – со встроенным рабочим дымососом. Для обеспечения заданных характеристик дефлектора дымосос должен работать постоянно, пока горит в топке.
• Активно-пассивные – дымосос маломощный на крайний случай: полное безветрие, буря, избыточно интенсивная топка и т.п. Минимально допустимые технические характеристики дымохода обеспечиваются и при выключенном дымососе.
• Пассивно-активные – дефлектор создает небольшую собственную тягу энергонезависимым способом.
• Пассивные – собственная тяга дефлектора отсутствует.

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.):

1. Аэродинамически несовершенный (неполный) – в занятом дефлектором пространстве имеется «карман» — область заветривания, в которой возможно скопление воздуха, дымовых газов или их смеси;
2. Аэродинамически полный открытый – ветрового кармана нет, но ветру открыт свободный доступ в рабочее пространство дефлектора;
3. Аэродинамически совершенный закрытый – ветрового кармана нет, ветер в рабочее пространство свободного доступа не имеет;
4. Дефлектор-флюгер (см. далее);
5. Вихревой дефлектор.

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.

Аэродинамика

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:

• Не ухудшит ли дефлектор исходную тягу?
• Способен ли дефлектор увеличить исходную тягу в безветрие?
• Насколько и каким образом дефлектор увеличивает ветровые нагрузки на трубу?
• Насколько дефлектор данной схемы склонен к обледенению/засорению и удобен для чистки?

Ветер тогда лучше рассматривать не по метеошкале, а по грубой градации силы и динамике поля скоростей:

1. безветрие;
2. слабый/средний (умеренный) – до 6 баллов по метеошкале;
3. сильный – 6-8 баллов;
4. очень сильный – свыше 8 баллов;
5. порывистый – ветер любой силы действительно порывистый, или резкий (сильно скошенный верх либо вниз), или взвихренный.

Представление об аэродинамических свойствах пассивных дымовых дефлекторов дает рис. выше.

Простой колпак

Обычный дымник на печную трубу в виде зонтика, если он выполнен в виде конуса Григоровича, не так уж плох:

• С массивным теплоемким дымоходом держит тягу в допустимых для дровяной/угольной печи пределах на ровном ветру силой до жестокого шторма (10 баллов).
• На любом ветру вплоть до ураганного не создает разрушающих нагрузок на трубу; скорее сам сорвется и улетит.
• Конструктивно прост.
• Слабо закоксовывается и засоряется, легко чистится в порядке ежегодного осмотра и обслуживания дымохода.
• Вследствие несовершенной аэродинамики мало чувствителен к конфигурации зонта. Если дом в заветрии, дымник-зонтик можно сделать шатровым (см. рис. справа), что упрощает работу и дает большие возможности для его дизайна.
• С 2-3 канальным дымоходом (см. далее) обеспечивает технические показатели (кроме увеличения тяги в безветрие) не хуже, чем аэродинамически совершенный закрытый дефлектор.

Недостатки несовершенного дефлектора-дымника также достаточно серьезны:

1. В безветрие уменьшает исходную тягу тем сильнее, чем интенсивнее топится печь. Что особенно опасно суровой тихой зимой: печь может захлебнуться и пыхнуть угаром.
2. На сильном ветру способен создавать избыточную тягу, что резко уменьшает КПД компактных канальных печей (напр., голландских на 2,5-3,5 кирпича) и каминов.
3. На очень сильном/порывистом ветру не исключено задувание в трубу и появление обратной тяги.

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.

Открытый

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:

• Обтекаемое тело вращения вместо колпака – технологически сложный узел.
• Результирующий вектор ветровых нагрузок таков, что аэродинамически открытый дефлектор стремится свернуть трубу, тогда как зонтик – сам с нее слететь.
• На ветру сильнее 8 баллов боковая нагрузка на трубу резко возрастает и далее растет по степенному закону.
• Плохо гасит динамическую нагрузку от порывов ветра, поэтому на кирпичную трубу открытый дефлектор ставить нельзя.
• Непригоден для пиролизных теплогенерирующих приборов: на сильном ветру сразу высасывает пиролизные газы и печь/котел гаснет.
• Мало пригоден под дизайн: нашлепки и фигурки портят общую аэродинамику. Единственно, где возможно разместить украшения – верхний полюс тела вращения и нижний обрез диффузора (см. далее).

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.

 

Совершенный

Достоинства аэродинамически совершенного закрытого дефлектора частично указаны выше. Кроме того:

• Аэродинамически совершенный закрытый дефлектор обеспечивает стабильность тяги в любых внешних условиях, достаточную для любых бытовых печей и котлов.
• Не засоряется и не обмерзает внутри, а наледь и пыль снаружи мало влияют на его работу.
• С небольшими модификациями пригоден для использования в качестве как дымового, так и вентиляционного энергонезависимого, см. далее.
• Отлично гасит динамическую нагрузку от порывов ветра и поэтому пригоден для установки на трубы из любых материалов.
• В одну овальную, треугольную или квадратную обечайку могут сходиться пучком 2-3-4 дымохода.

Недостатки закрытого дефлектора не столь существенны:

1. Боковое усилие на трубу на ветру до сильного дает большее, чем открытый, но далее с усилением ветра оно растет линейно, т.е. трубу под открытый дефлектор всегда можно усилить или укрепить оттяжками.
2. Достаточно сложен конструктивно и технологически.
3. Непригоден под дизайн: любые нашлепки и фигурки портят общую аэродинамику, а раскраска только усиливает утилитарный вид дефлектора.

Технологические хитрости

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.

Далее нужно научиться по наружным размерам размечать выкройки деталей дефлектора. Для тех, кто предпочитает учиться наглядно, даем подборку видеоуроков по изготовлению деталей дымовых дефлекторов:

Зонт круглый:

Зонт пирамидальный (шатровый) с вершиной в центре:

Зонт удлиненный граненый:

Переход с квадрата на круг (квадрат внутри круга):

Очень важно для закрытых дефлекторов к маломощным печам и котлам, см. далее.

Переход с круга на круг:

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:

1. Размечают и вырезают развертку;
2. Сверлят отверстия под заклепку;
3. Отгибают внутрь под 90 градусов борта (крылья) припуска;
4. Заклепывают край;
5. Через деревянные подкладные бруски струбцинами сжимают борта;
6. Пропаивают шов.

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.

Конструкции

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.

На что способен зонтик

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.

ЦАГИ

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

Видео: дефлектор ЦАГИ из металлочерепицы своими руками

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.

Что получается из конусов

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:

Видео: дефлектор Волперта Григоровича для увеличения тяги в печи

Флюгеры

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.

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.

Видео: турбодефлектор своими руками

Как ставить дефлектор

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:

1. В трубу вставляют прочную гильзу (стакан; переходник квадрат-круг) С;
2. Стакана закрепляют глухими анкерами А на уровне не выше нижнего ряда кладки выдры и закладными штырями З в канавки на устье трубы. Анкеры и закладные замуровываются цементно-песчаным раствором от М200;
3. На стакан надевают диффузор/юбку Д с карнизом (отливом) К. Обязательно для дефлектора любой схемы, в т.ч. несовершенного!
4. Диффузор крепят только к кладке мелкими анкерными болтами. Не саморезами в пластиковых дюбелях! К стакану юбку/диффузор не крепят!
5. На вороте (верхнем обрезе) юбки/диффузора прочно закрепляют рабочую конструкцию дефлектора.

Только при таком способе крепления дефлектор никогда не расшатает старую и/или не рассчитанную не него кирпичную трубу.

Источник: clubpechnikov.ru