Дефлектор или зонтик на дымоход?

Дефлектор или зонтик на дымоход?

Содержание

Что такое дефлектор?

Сильный ветер способен нарушить стабильную работу газового котла. В таких условиях часто срабатывает автоматика и котел отключается. Продукты сгорания от газового котла при неэффективном их отводе предоставляют угрозу не только здоровью, но и жизни людей.

Чтобы усилить тягу путем оптимизации воздушных потоков используют стабилизаторы тяги или дефлекторы. В переводе его название звучит как отражатель, отклоняющее устройство. В его работе применен эффект Бернулли, основанный на понижении давления во время обтекания препятствия воздушным потоком. Он отклоняет воздушные массы, увеличивая силу главного потока дымохода.

Дымоход газового котла, оснащенный дефлектором, не будет затухать при сильных порывах ветра. Конструкция становится более эффективной, т.к. сила тяги увеличивается до 20%

Усилитель тяги эффективно функционирует при любой силе ветра и даже во время сильных порывов, при его наличии, не произойдет опрокидывание тяги. Но при полном безветрии это аэродинамическое устройство выполняет роль зонта и практически бездействует, а иногда и уменьшает тягу. По этой причине многие специалисты не советуют устанавливать дефлекторы на газовые дымоходы.

Несмотря на повышенные требования для дефлектора, устанавливаемого на дымоход газового котла, в отдельных случаях это единственное решение проблемы. Если это устройство не заложено в проект, нужно обязательно согласовать его установку с газовщиками. Только выполнив это условие, можно приступать к монтажу дефлектора.

По специфике устройства и связанным с этим принципом действия дефлекторы подразделяются на следующие разновидности:

Галерея изображений Фото изТрадиционный дефлектор в виде зонтаН-образные дефлекторные устройстваДефлектор-флюгер с эффектом парусаМодель с применением искрогасителя

Конструктивное исполнение дефлектора

Дефлектор предотвращает попадание прямого воздушного потока в дымоход.

В стандартном исполнении он состоит из 3 частей:

  1. Верхнего цилиндра (диффузора), расширенного внизу. Его крепят к нижней части с использованием специальных стоек.
  2. Нижнего стакана из металла, керамики или асбоцемента.
  3. Колпака в виде конусообразного зонтика.

Верхняя часть и нижний цилиндр оснащены кольцевыми отбоями, отклоняющими воздушный поток. В некоторых моделях верхний элемент отсутствует. Тогда на трубу устанавливают нижний цилиндр, дальше идет диффузор и колпаки — прямой и обратный.

Работает прибор по простому принципу:

  • стенки цилиндра, расположенного вверху, принимают на себя ветровой удар и направляют воздушный поток в обход;
  • за счет скольжения по поверхности отдельных воздушных струй и их подъема кверху, происходит подсос газов, идущих из дымохода.

Тяга усиливается при любом направлении ветра, кроме горизонтального. В последнем случае происходит образование воздушных завихрений внутри устройства, отрезающих пути выхода дыма. Этот существенный недостаток устраняют путем добавления дополнительного элемента — обратного конуса.

Конструктивно дефлектор состоит из диффузора (2) с обрамлением (3), установленного на трубу (1). Эти элементы расположены в обечайке (4). Над диффузором находится зонт (5) с теплоизоляцией (6) и экраном (7). Сменный фильтр (10) установлен на опорах (9) и закреплен болтами (11)

Обратный конус устанавливают ниже колпака. Задача дефлектора — обеспечение вывода наружу воздушных потоков путем их дробления.

Характеристики популярных моделей

Модели дефлекторов отличаются как размерами, так и чувствительностью к ветру. Наиболее популярны такие модели, как ЦАГИ, Ханженкова, Вольперта-Григоровича, «Дымовой зуб», «Капюшон» он же «Сачок», «Шенард». Первая из этих моделей — разработана в аэродинамическом институте им. Жуковского.

Чаще ЦАГИ используют в вентиляционных системах ввиду затруднений, возникающих при очистке от сажи. Вторая модель по сути тот же ЦАГИ, но несколько усовершенствованный изобретателем. По сути, это дополнительный цилиндр вокруг трубы с крышкой-зонтом, погруженной внутрь цилиндра на определенное расстояние.

Дефлектор ЦАГИ домовладельцы выбирают чаще всего. У него цилиндрическая форма. Изготавливают устройство из стали оцинкованной или нержавеющей

Дефлектор Волперта-Григоровича хорошо зарекомендовал себя в качестве усилителя тяги на дымоходах. Он эффективно работает в районах с преобладающими низовыми ветрами. В конструкцию входят 2 цилиндра — нижний с двумя отводящими патрубками и верхний с крышкой.

«Дымовой зуб» монтируют в специально предусмотренную в дымоходе дверцу. За счет того, что в конструкцию входят 2 ручки можно регулировать приток воздуха.

Крышки для дымников делают самой разной формы. Иногда их покрывают жаростойкой эмалью. Отдельные экземпляры выглядят очень декоративно

Дефлектор «Капюшон» имеет поворотную конструкцию. Состоит из полукруглого желобообразного уловителя воздуха, водруженного на поворотный шток, вмонтированный внутрь трубы. Увеличение мощности тяги посредством установки дефлектора-флюгера происходит за счет турбулентности, возникающей при ветровой нагрузке.

Как рассчитать статический дефлектор?

При самостоятельном изготовлении дефлектора необходимо выполнить расчеты и набросать эскиз будущего изделия. Исходить нужно из внутреннего диаметра дымоотводящей трубы.

На фото показана зависимость размеров дефлектора от диаметра дымохода. Для определения нижнего диаметра диффузора базовый параметр умножают на 2, верхнего — на 1,5, высоты диффузора — также на 1,5, высоты конуса, в том числе и обратного, высоты самого зонта— на 0,25, захода трубы в диффузор — на 0,15

Для стандартного устройства параметры можно подобрать по таблице:

Внутренний диаметр трубы (см) Высота дефлектора (см) Диаметр диффузора (см)
12 14,4 24
14 16,8 28
20 24 40
40 48 80
50 60 100

Таблица позволит подобрать размеры дефлектора без выполнения расчетов. Но если подходящих размеров в ней нет, придется все-таки вооружиться калькулятором или найти соответствующую программу в интернете.

При изготовлении дефлектора с индивидуальными параметрами для определения размеров используют и эти специальные формулы:
• Dдиффузора = 1.2 х dвн. трубы;
• H = 1,6 x dвн. трубы;
• Ширина крышки = 1,7 x dвн. трубы.

Узнав все размеры можно рассчитать развертку конуса зонта. Если известен диаметр и высота, то диаметр круглой заготовки, легко рассчитать с применением теоремы Пифагора:

R = √(D/2)² + H²

Теперь предстоит определить параметры сектора, который впоследствии будет вырезан из заготовки.

Длина полного круга в 360⁰ L равна 2π R. Длина окружности, лежащей в основе готового конуса Lm, будет меньше L. Из разности этих длин определяют длину дуги сегмента (Х). Для этого составляют пропорцию:

L/360⁰ = Lm/Х

По ней вычисляют искомый размер: Х= 360 х Lm/ L. Полученное значение Х вычитают из 360⁰ — это и будет размером вырезаемого сектора.

Так, если высота дефлектора должна равняться 168 мм, а диаметр 280 мм, то радиус заготовки равен 219 мм, а ее длина по окружности Lm = 218.7 х 2 х 3.14 = 1373 мм. Нужный конус будет иметь длину окружности 280 х 3.14 = 879 мм. Отсюда 879/1373 х 360⁰ = 230⁰. Вырезаемый сектор должен иметь угол 360 – 230 = 130⁰.

Когда нужно вырезать заготовку в виде усеченного конуса предстоит решить более сложную задачу, т.к. известной величиной будет высота усеченной части, а не конуса полностью. Независимо от этого расчет выполняют на основе все той же теоремы Пифагора. Полную высоту находят из пропорции:

(D – Dm)/ 2H = D/2Hp

Откуда вытекает, что Hp = D x H / (D-Dm). Узнав эту величину, рассчитывают параметры заготовки для полного конуса и вычитают из нее верхнюю часть.

При известных параметрах: высоте конуса — полного или усеченного и радиусе основания, путем несложных вычислений просто определить радиус внешний и внутренний (в случае усеченного конуса) а затем исходный угол и длину образующей кривой

Допустим, требуется усеченный конус, у которого Н = 240 мм, диаметр у основания 400 мм, а верхний круг должен иметь диаметр 300 мм.

  • Полная высота Hp = 400 х 240/ (400 – 300) = 960 мм.
  • Внешний радиус заготовки Rz = √(400/2)² + 960² = 980.6 мм.
  • Радиус меньшего отверстия Rm = √(960 – 240)² + (300|2)² = 239 мм.
  • Угол сектора: 360/2 х 400/980.6 = 73.4⁰.

Остается вычертить одну дугу радиусом 980.6 мм и вторую — радиусом 239 мм из той же точки и провести радиусы под углом 73.4⁰. Если запланировано состыковывать края внахлест, то добавляют припуски.

А подробнее о том, как самостоятельно соорудить дефлектор на дымоход, читайте .

Самостоятельная сборка устройства

Сначала заготавливают лекала, затем раскладывают их на листе металла и вырезают детали с использованием специальных ножниц. Корпус сворачивают, скрепляют края заклепками. Дальше крепят между собой верхний и нижний конусы, используя для этого кромку первого т.к. она больше и в ней можно вырезать в нескольких местах специальные крепежные надрезы шириной около 1.5 см, а затем загнуть их.

Собрать простой дефлектор несложно но если установке подлежит устройство ротационного типа придется иметь дело со множеством деталей

Перед сборкой в нижнем конусе устанавливают 3 стойки, равномерно распределив их по периметру и используя для этого шпильки с резьбой. Для соединения зонта с диффузором на последнем крепят заклепками петли из металлических полосок. Стойки ввинчивают в петли и для большей надежности выполняют фиксацию гайками.

Далее, выполняют работы по монтажу изготовленного собственноручно дефлектора на дымоход газового или другого типа котла. Собранное устройство помещают на трубу и закрепляют с использованием хомутов, не допуская зазоров. Иногда стык обрабатывают термостойким герметиком.

Особенности монтажа ротационного дефлектора

Турбодефлектор, ротационный дефлектор, ротационная турбина, Turbovent — все эти названия относятся к одному виду механического устройства для усиления тяги. Оно состоит из статической части, соединенной с дымоходом и активной головки с лопастями в виде шара.

Ротационный дефлектор — единственное устройство, которое не советуют монтировать на дымоходах печей, отапливающихся твердым топливом и каминов на дровах. Turbovent имеет характерную особенность — отводить воздух из трубы даже в тот период, когда отопление не работает.

Направление вращения этой насадки не зависит ни от силы, ни от направления ветра. Оно происходит только в одном постоянном направлении, создавая эффект неполного вакуума. В результате этого увеличивается мощность тяги в условиях разрежения воздуха, а риск опрокидывания тяги практически равен 0.

На дымоходах газовых котлов Турбовент отлично справляется со своими функциями и может служить украшением для любого фасада. Если сравнить его с другими видами дефлекторов, то по эффективности он превосходит их в 2 раза.

Основания у ротационного дефлектора может быть круглым, квадратным, плоским квадратным. Размеры головки колеблются в пределах 100 – 680 мм. Срок его эксплуатации — до 15 лет.

При всех достоинствах ротационной турбины есть один, но существенный недостаток — в безветрие устройство останавливается. Если в это время будут наблюдаться осадки при температуре ниже 0, то головка может промерзнуть и придется принимать меры для ее запуска.

Несмотря на относительную сложность конструкции, устанавливать ротационный дефлектор несложно. Устройство имеет небольшой вес, поэтому для монтажа достаточно усилий одного человека и времени около 2 часов. Подходящее место — наивысшая точка крыши. Такое расположение не позволит снегу попасть в трубу, если вокруг нее произойдет скопление осадков.

Движение головки ротационной турбины осуществляется при помощи подшипников. Устройство функционирует автономно и очень эффективно справляется с задачей отвода газов, но в безветренную погоду оно бесполезно

Для разных моделей ротационных турбин существует одно требование: температура продуктов сгорания над трубой не должна превышать 150-250⁰. Размеры основания нужно точно подогнать под дымоход. Турбированный дефлектор должен соответствовать характеристикам котла, и этот момент необходимо учитывать при выборе устройства.

На рынке присутствуют турбодефлекторы от разных торговых марок. Среди наиболее авторитетных — Турбовент, Турбомакс, Rotowent. Первый производитель выпускает изделия с основанием различной геометрии.

Определить их можно по маркировке ТА-315, ТА-355, ТА-500. В ней цифра обозначает диаметр в случае круглого сечения или же размеры прямоугольного основания.

Дефлектор Турбомакс выпускает беларусская компания. Изготавливают устройства из высококачественного материала — нержавеющей стали от европейского поставщика. Rotowent также изготовлен из нержавейки, поставляемой из Польши. Гармонично смотрится на крыше любого типа. Подходит как для дымохода, так и для вентиляционных труб. Выдерживает большую рабочую температуру — около 500⁰.

Дефлекторы-флюгеры для дымоходов

Конструктивно дымоходный флюгер устроен так, что газы, выходя свободно с подветренной стороны, увеличивают силу тяги в дымоходной трубе. Выполнено устройство из термоустойчивой стали хорошо зарекомендовавшей себя в условиях высоких температур и образования конденсата.

Под изогнутым козырьком флюгарки находится подшипниковый узел, страхующий от возникновения проблем с вращением. К дымовой трубе подшипниковый узел крепят болтами. Зона разрежения создается при проходе воздушного потока через пространство под козырьками.

При монтаже основание устройства надевают на круглый дымоход до упора, а затем закрепляют 3 болтами. Затягивать болты следует с большой осторожностью т.к. можно повредить трубу. Монтаж завершают проверкой вертикальности и вращения корпуса

Минус дымоходных флюгеров в том, что при ветре большой силы они работают нестабильно. Подвижную часть необходимо периодически чистить, смазывать. Внутри устройства часто скапливается влага, а дымовые газы оставляют след в виде отложений.

Сами производители советуют применять свои устройства в случае расположения дымохода в неблагоприятном месте. Оно, собственно, не усиливает тягу, а только защищает дымоход.

Принцип действия и конструкция

Принцип работы этого приспособления основан на законах физики. Передвижение газа по сужающейся трубе сопровождается его ускорением, вместе с тем давление, действующее на стенки конструкции, уменьшается и появляется разряженная зона. Дефлектор на дымоход позволяет воздуху проходить через сужающийся канал конструкции, в результате чего и возникает разряженная область. Образуется она возле устья дымоходной конструкции. Газы, удаляющиеся из дымохода, всасываются в разряженную зону и, благодаря усиленной ветром тяге, выводятся наружу.

Дефлектор использует силу ветра для увеличения тяги в дымоходе

Наиболее простые устройства могут прибавить до 20% силы к тяге. Для отопительных конструкций это является очень важным преимуществом, так как способствует полному перегоранию твёрдого топлива, что увеличивает КПД системы в целом. Конструкция, оснащённая этим приспособлением, более эффективна, поэтому эти устройства пользуется большой популярностью на сегодняшний день.

Дефлектор для дымохода состоит из следующих конструктивных элементов:

  • верхний цилиндр;
  • нижний цилиндр;
  • патрубок, входящий в состав нижнего цилиндра;
  • колпак;
  • фиксаторы (кронштейны).

В некоторых случаях конструкция устройства не включает в себя верхний цилиндр, так как он является необязательным элементом. Тогда конструкция будет такой:

  • нижний цилиндр, который монтируется на дымоход;
  • диффузор (деталь, рассекающая воздушные потоки);
  • колпак (обратный и прямой).

Дефлекторы различаются конструкцией и некоторые их типы также играть роль декоративного элемента

Вспомогательная функция устройства — защита дымохода от атмосферных осадков. Защиту от снега и дождя обеспечивают два фактора: корпус изделия и сильная тяга.

Типы дымовых дефлекторов

На сегодняшний день ассортимент этих приспособлений представлен несколькими, отличающимися по конструктивному исполнению, изделиями. Рассмотрим самые популярные модели:

  • вентиляционной ЦАГИ;
  • тарельчатый;
  • шарообразный «Волпер»;
  • устройство Григоровича;
  • Н-образный.

Любой из вышеперечисленных дефлекторов дымохода обладает прекрасными эксплуатационными качествами. Разные модели могут отличаться по размерам и чувствительности к потокам ветра.

Обратите внимание! Такие изделия имеют и один существенный недостаток — в период безветрия все они оказывают сопротивление естественной тяге конструкции.

Существуют и другие приспособления, которые отличаются от классических моделей по конструктивному исполнению:

  • вращающийся дефлектор;
  • дефлектор «флюгер».

Принцип действия таких моделей не отличается от классических. В основе их работы лежат те же законы физики.

Эти приспособления изготавливаются из разных металлов. Самые распространённые материалы:

  • оцинкованная сталь;
  • нержавеющая сталь;
  • медь.

Дефлекторы чаще всего изготавливаются из материалов, устойчивых к коррозии. например, нержавеющей или оцинкованной стали

Все вышеперечисленные материалы обладают одним общим свойством — устойчивостью к губительному воздействию коррозии. Это очень важное качество, ведь устройство монтируется снаружи дома, поэтому на него воздействуют различные разрушительные факторы окружающей среды.

Кроме этого, существуют приспособления, которые монтируются в вентиляционных конструкциях (пластиковый вентиляционный дефлектор). Пластиковые дефлекторы в вентиляционных конструкциях выполняют, по сути, те же функции.

Обзор популярных моделей

Рассмотрим более детально самые распространённые модели дефлекторов.

Дефлектор вентиляционный Цаги

Эта модель считается наиболее популярной. Такое приспособление обладает большим диаметром, чем дымоход. Воздушные потоки обтекают устройство со всех сторон, в результате чего по бокам образуются области повышенного давления, а в задней и передней зоне возникает разряжение, увеличивающее тягу.

Устройство такого изделия исключает защиту канала дымохода от атмосферных осадков. Поэтому после монтажа этого приспособления требуется дополнительная установка защитного колпака.

Дефлектор Цаги подходит для использования и в дымоходных, и в вентиляционных системах

Тарельчатый

Простая модель, которая обеспечивает довольно эффективную работу системы и высокие показатели тяги. Два главных элемента устройства образуют защитный козырёк, который препятствует попаданию в канал дымохода снега и дождя.

Нижняя часть козырька закрывается колпаком, который направлен в сторону дымохода. Такая конструкция позволяет устройству справляться с поставленными перед ним задачами. Воздушный поток может попадать в такой дефлектор с любой стороны и, оказываясь между конусами, которые образуют суженый канал, вызывать разрежение.

Шарообразный «Волпер»

Такая модель имеет практически идентичное устройство с дефлектором ЦАГИ. Однако существует и одно отличие — козырёк, который предохраняет канал дымохода от атмосферных осадков и мусора, находится выше диффузора.

Дефлектор Григоровича

Очень популярная модель дефлектора, увеличивающая тягу в дымоходных и вентиляционных конструкциях. Такой дефлектор нетрудно собрать своими руками. Конструкция этого приспособления включает в себя такие составляющие: нижний цилиндр с двумя патрубками, верхний цилиндр, конус и два кронштейна.

Поступающий из трубы дым оказывается в суженом канале диффузора, посредством чего происходит разрежение. Для сборки такого приспособления, как правило, используют жестяной лист или пластину из оцинкованной стали.

Дефлектор Григоровича имеет очень простую конструкцию и его часто изготавливают своими руками

Н-образный

Такая модель используется преимущественно на производственных предприятиях или котельных, которые обладают большой мощностью. Монтаж Н-образного дефлектора происходит так: на устье трубы закрепляется патрубок аналогичного размера. В центральной части патрубка располагается специальная врезка, благодаря которой обеспечивается плотная стыковка устройства с дымоходной трубой. К поперечной трубе справа и слева фиксируют ещё две трубки, в результате чего образуется устройство, напоминающее букву «Н».

Для такой конструкции не требуется защитный козырёк, так как устье дымохода уже защищено горизонтальными частями. Н-образный дефлектор способствует усилению тяги при любом направлении воздушных потоков.

Вращающийся

Такое устройство осуществляет вращение только в одну сторону. Круговое движение обеспечивает дополнительную эффективность приспособления. Кроме этого, такая модель обеспечивает защиту трубы от атмосферных осадков и мусора. Часто используется для котлов, работающих на газу.

Важно! Стоит учесть один минус вращающегося устройства – дефлектор вращается за счёт воздушных потоков, поэтому в штиль он не функционирует. При обледенении вращающийся дефлектор вытяжной трубы также бесполезен.

Дефлектор «флюгер»

Такая модель включает в себя вращающийся корпус. Это приспособление включает в себя следующие элементы: флюгер, козырьки, подшипниковый узел. Вращение устройства осуществляется благодаря силе ветра, действующей на флюгер. Дефлектор на дымоход типа флюгер работает по принципу корабельного паруса.

Дефлектор-флюгер имеет в конструкции деталь, которая вращается от дуновения ветра

Особенности работы устройства заключается в следующем: воздушные потоки проходят между козырьками, таким образом воздух становится разреженным. Данная модель позволяет усилить тягу в дымоходе, исключить обратную тягу и образование искр.

Дефлектор для дымохода своими руками

Каждое приспособление обладает уникальными размерами, которые определяются в зависимости от конструкции дымохода. Высота дефлектора зависит от внутреннего диаметра дымохода, данные представлены в таблице №1.

Таблица 1

Внутренний диаметр трубы, мм Высота дефлектора, мм
500 600
400 480
200 240
140 168
120 144

Ширина диффузора также имеет зависимость от внутреннего диаметра дымохода. Эти важные моменты стоит учитывать при сборке этого устройства своими руками, а выяснить соотношение можно при помощи таблицы №2.

Таблица 2

Внутренний диаметр трубы, мм Ширина диффузора, мм
500 1000
400 800
200 400
140 280
120 240

Для собственноручного изготовления устройства необходимо следовать такой последовательности действий:

  1. Перед тем, как начать сборку приспособления, необходимо снять замеры с трубы дымохода и составить предварительный чертёж устройства.
  2. Далее следует подготовить макеты всех частей дефлектора. Их можно вырезать из картона.
  3. Размеры макетов переносятся на металлические листы.
  4. На четвёртом этапе из металлических заготовок вырезаются детали для будущего устройства.
  5. Производится стыковка отдельных элементов в единую конструкцию. Соединить части самодельного приспособления можно болтами или сваркой.
  6. Из металлических полосок изготавливаются фиксаторы для колпака (кронштейны).
  7. Конусная часть монтируется на колпак устройства.

Собрать дефлектор простой конструкции несложно, это можно сделать своими руками

Монтаж классического дефлектора

Дефлектор на вытяжную трубу устанавливается довольно просто. Монтаж этого устройства может выполнить каждый человек, не обладающий специальными строительными знаниями. Однако стоит внимательно изучить этапы этого мероприятия.

Вначале необходимо подготовить нужные инструменты и материалы для установки дефлектора:

  • само приспособление;
  • инструменты для фиксации болтов (шуруповёрт или отвёртка);

Полезная информация! Кроме этого, для монтажа устройства потребуется две лестницы. Первая лестница — для подъёма на кровлю, а вторая — на конёк.

Сама установка выполняется очень просто:

  1. На устье дымохода при помощи болтов фиксируется нижняя часть приспособления.
  2. С помощью хомутов к нижней части присоединяется верхняя часть (диффузор).
  3. В конце необходимо смонтировать защитный козырёк. Фиксация козырька выполняется на кронштейны.

Дефлектор – полезное приспособление, которое оказывает влияние на тягу в дымоходе и работу отопительной системы. Установить его несложно, но важно правильно выбрать модель и размеры приспособления.

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.

Этапы эволюции дымового дефлектора от простого зонтика к дефлектору ЦАГИ

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.

Аэродинамические схемы дефлекторов дымовых труб

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:

Дымоход с шатровым дымником-зонтом.

  • 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

Неправильная конструкция зонта для дымохода

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.

Соединение листов тонкого металла в фальц (фальцовка)

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.

Построение развертки (выкройки) шатра (пирамиды) с вершиной в центре

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.

Как построить развертку усеченного конуса и конуса Григоровича

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.

Построение развертки вальмового шатра (зонта) дымника

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.

Построение развертки (выкройки) перехода с квадрата на круг (круг внутри) для диффузора (юбки) дефлектора дымовой трубы

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.

Дефлекторы дымоходов с диффузором с криволинейной образующей

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.

Размеры дефлекторов-зонтов для дымовой трубы и вентиляции.

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.:

Модификации дефлектора-зонта на дымовую и вентиляционную трубу

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.

Модификации дефлектора ЦАГИ для дымовых и вентиляционных труб

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.:

Пропорции и размеры дефлектора Вольперта-Григоровича на дымоход

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.

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.

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.

Правильное расположение дымовой трубы и крепление дефлектора к кирпичной трубе

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.

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.

    Без дефлектора дымоход быстро засоряется и нуждается в чистке

  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.

    При наличии обратной тяги дым и угарный газ идут в помещение, а не в дымоход

  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.

    Дефлектор позволяет минимизировать затраты на монтаж дымохода

  4. Гасить искры. Это дополнительная функция дефлектора, она имеет важное значение во время определения категории пожарной безопасности крыши.

    Дефлектор гасит искры, препятствуя случайному возгоранию

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.

Стандартная конструкция 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.

Механизм действия дефлектора основан на эффекте Бернулли

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.

    Для изготовления дефлекторов используют оцинкованную сталь, медь, различные сплавы

  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.

    Виды дефлекторов по принципу функционирования

  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

Колпак Григоровича

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.

Насадка ЦАГИ

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.

Колпак Astato

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.

Турбодефлекторы

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.

Поворотные капюшоны

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.

Н-образный модуль

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.

    Если тяга слишком сильная, пламя в котле будет постоянно задуваться

  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.

    Сильная тяга заметно снижает КПД котла, вследствие чего возрастают затраты на отопление

  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.

    Способ проверки наличия и силы тяги в дымоходе

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.

Пример эскиза дефлектора для самостоятельного изготовления

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.

Как рассчитать размеры дефлектора

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.

Выполняют разметку на куске жести, вырезают 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.

По краю высверливают отверстия и соединяют корпус заклепками

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.

На круглых заготовках делают разметку и разрезают по линии

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.

С помощью заклепок соединяют края выреза

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

Из жести нарезают небольшие полоски и сверлят в них отверстия

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

Получившиеся тарелки соединяют между собой теми же заклепками

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.

С помощью полосок крепят тарелки к корпусу

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.

Готовый дефлектор примеряют на трубу

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

Для надежности нижнюю часть конструкции укрепляют хомутом

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.

Установка дефлектора на дымоход

Видео — Дефлектор на трубу дымохода

Изготовление и установка дефлектора не требует много времени, в отличие от монтажа самого дымохода. Но и дымоход можно сделать самостоятельно, если внимательно изучить все нюансы. Как установить керамическую трубу для дымохода, можно прочитать на нашем сайте.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *