Защита дымохода от задувания ветра

Содержание

Дымоотводящие системы, наряду с печами, котлами и каминами, функционирующими на органическом топливе, являются важнейшей составляющей тепловых установок. Для эффективной работы отопительного оборудования необходимо организовать приток воздуха и отвод продуктов сгорания. Если теплогенераторы работают без наддува, то конструкция дымохода должна обеспечивать естественный стабильный вывод продуктов сгорания. Для уменьшения влияния ветра на тягу в дымовых и вентиляционных каналах используют дефлектор для отвода дымовых газов.

Это специальные приспособления, которые устанавливают в оголовках вентиляционных и дымовых труб. Слово «дефлектор» происходит от латинского «отклонять».

Существует несколько причин, по которым часть дыма не выходит по дымоотводящим каналам, а остаётся внутри помещения:

  • Порывистый усиленный ветер может задувать в трубу и воздействовать на дым, выходящий из трубы. Тяга снижается, и продукты сгорания выводятся не полностью.
  • Недостаточная высота трубы и её неправильное расположение на крыше.
  • Ухудшить условия отвода дыма может неправильно выбранная (слишком маленькая) величина сечения трубы.

Для чего нужен дефлектор дымохода?

Действие ветрозащитного устройства – дефлектора – основано на эффекте подсоса газов из вентиляционных и дымовых труб с использованием ветра. Направление ветра изменяется дефлектором в сторону, которая наиболее благоприятна для движения газов по дымоходам и вентиляционным каналам.

Таким образом, ветер не снижает тягу, а наоборот, усиливает её. Наиболее существенно прирост тяги проявляется в трубах, имеющих два-четыре оборота.

Дефлектор дымовой трубы даёт возможность добиться увеличения КПД дымоотводящей системы до 20%. Ещё одной функцией дефлектора является защита дымоотводящего канала от попадания в него мусора, снега и дождя.

Дефлекторы устанавливают на индивидуальных и коллективных каналах, обеспечивающих естественную вентиляцию; индивидуальных и коллективных дымоходах; каналах удаления всех продуктов сгорания газа;стволах мусоропроводов.

Особенности конструкции

Дефлектор на дымовую трубу имеет три основные части:

  • Нижний цилиндр изготавливается из металлической, керамической или асбестовой трубы.
  • К нижнему стакану (цилиндру) прикрепляется на трёх-четырёх стойках верхний стакан (диффузор), расширяющийся книзу.
  • Над диффузором монтируют конусообразный колпак (зонтик).

На верхней части и нижнего стакана, и диффузора изготавливаются кольцевые отбои, которые предназначаются для отклонения ветра от вертикального направления.

Поверхности дефлекторов располагают таким образом, чтобы ветер любого направления не только не мешал выходу продуктов сгорания, но и помогал подсосом газов через верхнее и нижнее кольцевое пространство.

Диффузор и зонтик, как правило, изготавливают из оцинкованной стали. Учитывая неблагоприятные условия работы этих устройств – переменную влажность, резкую смену температурных условий, высокую опасность возникновения коррозии, для изготовления дефлекторов рекомендуется использовать качественную котельную сталь.

Основные виды конструкций дефлекторов: дефлектор Григоровича, круглый – «Волпер», звездообразный – «Шенард», дефлектор ЦАГИ, открытый – «Astato», Н-образный.

Как работает дефлектор?

Работа дефлектора заключается в следующем:

  • Если ветер воздействует на трубу сверху вниз, то газы подсасываются с помощью нижнего кольцевого отверстия.
  • При воздействии ветра снизу вверх подсос газов осуществляется через верхнее кольцевое отверстие.
  • При горизонтальном направлении ветра подсос газов происходит через оба кольцевых отверстия.

Наименее эффективно дефлектор работает при направлении ветра снизу вверх. При этом происходит отражение ветра зонтиком дефлектора в направлении, обратном движению газов. Этот недостаток в той или иной мере свойственен всем видам конструкции дефлекторов. Для его устранения зонтик дефлектора изготавливают в форме двух конусов, которые соединяются между собой основаниями. Нижний конус отражает потоки воздуха и дыма, рассекая их и отводя наружу.

Дефлектор дымохода своими руками: основные этапы монтажа

Установка дефлектора, для нижнего цилиндра которого используется асбоцементная труба, заключается в следующем:

  • С помощью болтов и гаек М6 на нижнем стакане закрепляют стойки.
  • Верхний цилиндр крепят к нижней части с помощью хомутов.
  • Колпак с обратным конусом крепится кронштейнами.
  • Круглый дефлектор на трубу дымохода с квадратным или прямоугольным сечением устанавливается при помощи переходных патрубков.
  • Для дымоходных труб с большим сечением, обычно такие применяются для каминов, в конструкцию дефлекторов добавляют подпорки или ножки, изготовленные из полосовой стали.

Устройство и принцип действия флюгера

Ещё одним устройством, служащим для обеспечения защиты дымохода от ветра, является флюгер. Его конструкция состоит из конической крышки, полуцилиндрической ширмы и полотна флюгера, закреплённых на свободно вращающейся вертикальной оси, которая опирается на подпятник.

В отличие от дефлектора, флюгер является подвижным ветрозащитным прибором, элементы которого меняют своё положение в зависимости от направления ветра.

При воздействии ветра полотно разворачивает полуцилиндр выпуклой частью в сторону ветра, что препятствует его задуванию в выходное отверстие. Ветер скользит по наружной поверхности цилиндра и подсасывает продукты сгорания, выходящие из трубы.

Существует множество конструкций флюгеров, но им всем присущ быстрый выход из строя вращающихся элементов из-за коррозии и загрязнений. В холодное время года на металлические детали флюгера выпадает конденсат, который при замерзании делает невозможной работу ветрозащитного устройства. Поэтому флюгеры не пригодны для использования в регионах с суровым климатом, где более эффективно функционируют дефлекторы.

Дефлектор с ветрозащитным устройством, создавая эффективную тягу в дымоходе, не только организует корректную работу отопительного оборудования, но и обеспечивает комфортные и безопасные условия проживания всех обитателей дома.

Газовый котёл задувает ветром: что делать?

Многие владельцы загородных домов обеспечивают в своем жилье тепло, устанавливая автономную систему отопления, в частности газовый котел. У любого оборудования возникают неполадки, в данном случае одной из проблем может стать задувание котла. Для обеспечения нормальной работы агрегата важно знать причины такой проблемы, чтобы устранить ее.

Общее описание проблемы

Устройство газового отопительного агрегата весьма непростое. Задувание котла зачастую влечет за собой неполадки в работе системы, которые проявляются в виде невозможности запустить устройство или самопроизвольного прекращения работы.

Иногда происходит так, что горелка включается, а через пару минут тухнет. Причиной этому в основном становится сильный поток ветра, но бывают и другие:

  • нехватка необходимого уровня давления газовой смеси;
  • газ не соответствует требуемым параметрам качества;
  • система, обеспечивающая удаление дыма, работает неправильно;
  • сбои в работе электросети, которые со временем приводят к поломкам устройства.

Но одной из самых часто встречающихся причин, которые приводят к задуванию котла – это состояние обратной тяги, иными словами воздействие ветра. Многое зависит от типа установленного котла: атмосферный или турбированный, влияние ветра на них разное.

Ошибки при проектировании дымохода

Если все дело в ветре, который попадает в трубу дымохода, то в первую очередь стоит заняться проверкой правильности конструкции и состояния дымоходной системы.

В первую очередь необходимо провести сверку документов проектирования дымохода с фактической системой, а также соответствие его конструкции с установленным оборудованием. В случае обнаружения несоответствий проводят либо полную замену дымохода, либо его доработку.

Параметры, которым должен соответствовать дымоход для правильной его работы:

  • проектные значения диаметра должны быть точно такими, как указано в документации;
  • канал трубы должен быть чистым и позволять свободно проходить воздушным массам;
  • свободная часть трубы должна иметь утепление с использованием материалов, не подвергающихся горению.

Наращивание высоты дымовой трубы

Простой и наиболее частый в применении способ избавиться от проблемы задувания котла в случае с проблемой конструкции дымохода – это наращивание его в длину.

В некоторых случаях попадание ветра в трубу может быть связано с новой постройкой вблизи дома или появление любого рода иных препятствий для ветровых потоков. Из-за таких факторов получаются сильные завихрения воздуха, которые попадают в трубу.

Читайте также:  Регулировка обратки радиаторов отопления

В этом случае наращивание трубы будет хорошим вариантом. Однако, принимают решение по использованию такого метода только в случае отсутствия иного рода неполадок.

Если просто нарастить трубу, не выявив настоящих причин, то это не только не приведет к желаемым результатам, но и добавит других проблем.

Создание системы «разрыва тяги»

Еще один способ избавить горелку в котле от затухания – это соорудить в трубе зону, которая обеспечит препятствие воздушным массам идти в обратном направлении.

Одним из самых простых вариантов обеспечения разрыва тяги является усеченный конус, который устанавливают в разрыв в дымоходной трубе.

Ставят устройство в одном направлении с горячим воздухом.

Суть такого метода в изолировании потоков воздуха, их завихрении и в итоге никак не влияет на итоговую силу тяги.

Флюгарки и дефлекторы

Также простой способ предотвратить попадание ветра в трубу – это установка дефлектора или ему подобных устройств.

Такое устройство обеспечивает рассеивание воздушного потока, напрямую направленного в трубу. Ситуацию спасти может обычный конус, установленный на конце трубы.

Можно воспользоваться специальным кольцом, превышающим по размеру диаметра трубу. С его помощью воздушный поток разбивается и теряет силу обратного давления.

Разнообразие таких элементов велико, однако лучше проконсультироваться с профессионалом, который сможет посоветовать дефлектор в конкретном случае. Самостоятельный выбор приспособления может в итоге привести к появлению наледи в дымоходе или закупорить систему вывода газов.

Уменьшение диаметра дымохода

Не во всех случаях большое значение диаметра трубы хорошо для системы. Для обеспечения правильной тяги должны быть соблюдены следующие условия:

  • необходимое количество кислорода в месте, где происходит горение;
  • повышение температурного режима до уровня в 600 градусов, необходимое для полного сгорания газовой смеси;
  • увеличение температуры на стенках дымохода.

Последний пункт является самым важным и присутствует в системах, сделанных из материала, обладающего низким уровнем теплопроводности, например, кирпича.

В случае с большим диаметром трубы дымохода, каким бы ни был материал, используемый для сооружения дымохода, необходимо нагреть большие объемы воздуха, чтобы стенки начали нагреваться.

Кроме этого, широкая труба позволяет горячему воздуху смешиваться с холодным его потоком, поступающим из вне. Это затормаживает процесс нагрева стенок и нужный уровень тяги не достигается.

Самым легким способом сделать диаметр дымоходного отверстия меньше – это вмонтировать трубу нужного диаметра внутрь существующей. За счет этого уменьшится теплопотеря, и увеличится скорость прогрева стенок. В результате при розжиге устройства тяга начинает подниматься очень быстро.

Также при этом стоит проверить вентиляционную систему, которая может стать причиной недостатка кислорода для горения, потребляемого котлом из помещения котельной. Для улучшения вентиляции поможет прорезь в нижней части двери.

Причины задувания турбированных котлов

Устройства, оснащенные турбированной системой, характеризуются своей стабильностью в работе, независимо от отопительного контура. Они оснащаются системой давления электронного типа и принудительной системой удаления продуктов сгорания. Однако и в их работе случаются сбои, о которых сигнализирует датчик тяги. В этом случае причиной такой проблемы в основном становиться неправильный монтаж устройства. Кроме этого, очень важно какой именно котел был выбран для установки в дом – неподходящее устройство работать будет неправильно.

В инструкции по эксплуатации такого типа устройств особое внимание уделяется месту установки котла. Оно должно быть хорошо проветриваемым. В случае неправильно подобранного места или частой переменой розы ветров в районе расположения дома, сбои в работе устройства устраняются вручную. Причины и пути их решения рассматривают по аналогии с атмосферными устройствами.

Проблемы, которые встречаются у владельцев частных домов с отопительной системой при помощи газового котла, достаточно много. Но это не причина отказываться от столь удобного способа отопления, ведь их правильная и надежная работа упирается в грамотно сконструированный дымоход и систему вентиляции. Подойдя к этим моментам скрупулезно можно избежать различных проблем.

Задувает газовый котёл или обратная тяга

Если у вас нет проблемы с задуваением газового котла или водонагревателя при сильном ветре – вы счастливый человек. Согласитесь, не очень приятно проснуться зимой в лютый мороз от холода в доме и потом полночи протапливать помещение или намылиться под горячей водой, а смывать мыло под ледяной. Эта проблема была причиной плохого сна и долгое время портила настроение.

Чаще всего котёл тухнет вследствие, так называемой, обратной тяги. Это значит, что вместе того, чтобы дымовые газы выходили в трубу они, под напором ветра направляются в топку и сбивают пламя.

Хочу поделиться своим опытом в борьбе с этим негативным явлением на примере газового водонагревателя.

Купив и установив свой первый газовый водонагреватель в доме, столкнулся с неприятным явлением. При некоторых направлениях ветра или порывистом ветре пламя тухло. Более того, в особо лютый мороз, холодный воздух через дымоход попадал в нагреватель и, в конце концов, змеевик был разморожен. Ремонт в домашних уловиях не дал результата. Газовую колонку пришлось менять. После этого, приходилось, на всякий случай, на ночь закрывать дымоход.

Что советуют в интернете по борьбе с обратной тягой

  • Первый совет присутствующий везде – это увеличить длину дымовой трубы
  • Второй совет – поставить на конце трубы дефлектор (deflecto — отклонять), чтобы повысить тягу.
  • Третий совет – постараться избежать резких поворотов дымового канала трубы.
  • Другие советы, на мой взгляд, менее интересны.

Как я боролся с задуванием водонагревателя и котла

  1. Удлинил дымовые трубы примерно на 1 метр. Результата ноль.
  2. Установил на концах труб грибки. Не помогло.
  3. На дымоходе водонагревателя установил 2 вида дефлекторов. Результат – отрицательный.

Котёл больше не задувает. Обратной тяги нет

Положительный результат для котла получен после установки на дымовую трубу дефлектора Григоровича. Теперь в любой ветер, обратная тяга не возникает.

Дефлектор Григоровича на дымовую трубу котла (справа)

Для водонагревателя задачка оказалась поинтересней. Установил, на мой взгляд очень хороший самодельный усилитель тяги типа Винд-Вуду. Он работает как флюгер, поворачиваясь «спиной» к ветру. Кстати, вороны стали облетать мой двор стороной т.к. усилитель тяги сделан в форме орла.

Дефлектор услитель тяги типа Винд-Вуду

Добавление моего орла, неожиданно для меня, эффекта не дало.

Полностью избавиться от обратной тяги помогла замена гибкой алюминиевой трубы от нагревателя до отверстия дымохода в стене с диаметра 120 на 100. Дело в том, что мой первый водонагреватель сделанный в СССР имел диаметры «выхлопа» чуть больше диаметра трубы, новый «Оазис» имеет выход 100 мм. Из-за этого труба на него просто одевалась сверху с большими зазорами. Кроме того, я сделал переход с нагревателя в дымоход более плавным. В эстетическом плане проиграл, зато дымовым газам оказалось продвигаться проще, с меньшим сопротивлением.

Соединение водонагревателя с дымовым каналом

Эти переделки протестированы в течении всей зимы и можно уверенно сказать, что котёл и водонагреватель больше не задувает. Эффекта обратной тяги нет.

Задувает котел! Что делать?

Если задувает газовый котел

Если задувает газовый котел при сильном ветре.

То давайте рассмотрим решение данной проблемы на конкретном примере.

При температуре – 15 градусов по Цельсию и порывах ветра до 20 м в секунду начал гаснут (тухнуть, отключаться) газовый парапетный котел «Данко».

Проблему решила перегородка, установленная внутри, на защитный кожух дымохода выполненная (вырезанная) из куска жести.

Схема установки перегородки на кожух дымохода. Вид сверху

Фото пример. З адувает котел

С заводскими перегородками

Тоесть, получается, по принципу прикуривания сигареты на ветру, когда мы ладонями создаем преграду ветру и не даем загасить пламя.

Как видим все просто.

Желаю удачного решения.

Почему при сильном ветре задувает котёл/конвектор с закрытой камерой сгорания? Что делать?

Все отопительные аппараты «Данко» с герметичной камерой сгорания после их сборки в обязательном порядке проходят приёмо-сдаточные испытания на специализированном заводском стенде, полностью имитирующие рабочие, и в том числе критические условия эксплуатации. Поэтому у предприятия нет сомнений в качестве своей продукции, в том числе и в качестве коаксиального дымохода. Дымоход поставляется в комплекте, в разобранном виде (узлы и детали в картонной коробке) – это «конструктор», который нужно правильно собрать. Нормальная, безотказная работа котла напрямую зависит от качества сборки дымохода на месте монтажа котла, от квалификации и аккуратности специалиста осуществляющего сборку дымохода.

Читайте также:  Прижимная стенка из кирпича это

Обычно место монтажа котла выбирается по желанию владельца (внутри здания). Но после выбора места монтажа котла всегда необходимо осмотреть место выхода дымохода на наружной стене фасада здания. В «Руководстве по эксплуатации отопительного котла» указаны минимально допустимые расстояния от элементов фасада дома к краю патрубка (трубы дымовой) отвода продуктов сгорания. Такое расположение дымохода, как «под и рядом с вентиляционным отверстием», «под и рядом с окном» необходимо соблюдать для безопасности (недопущения попадания продуктов сгорания в жилое помещение). А не соблюдение таких расстояний, как «под выступающими частями дома», «под и рядом с другими отводами», «над уровнем земли» ухудшает работу котла – создаёт препятствия нормальному отводу продуктов сгорания и поступлению достаточного количества воздуха в камеру сгорания. Также, если рядом с патрубком отвода продуктов сгорания на расстоянии меньше указанных, находится внутренний или наружный углы здания, стена, забор, сарай, или сверху арка, балкон, эркер, то при сильном ветре они становятся «отражающими экранами», и в этом месте будут образовываться сильные воздушные завихрения, которые будут задувать котёл.

Бывает что защиту дымохода (крышку чёрного цвета) не зафиксировали на наружной стене (она свободно висит на патрубке) или её вообще не установили. Это защита в первую очередь от задувания и попадания мусора в воздуховод (опавших листьев и пр.), а во вторых она служит для регулировки и сохранения необходимого зазора между дном крышки и внешним патрубком дымохода.

Необходимо при выборе места монтажа котла в обязательном порядке осмотреть место выхода дымохода и учитывать все рекомендации завода-изготовителя изложенные в руководстве по эксплуатации. Защита дымохода должна быть надёжно закреплена на наружной стене.

Всё выше перечисленное относится и к монтажу дымохода конвектора.

Гаснет газовый котел при сильном ветре. Что делать?

Когда гаснет газовый котел – это всегда неприятная неожиданность для его владельцев, особенно если за окном трещит мороз под -30 градусов. Тогда велика вероятность выстудить дом и заморозить систему отопления, что может привести к печальным последствиям. В такой ситуации самым эффективным решением будет вызов специалистов газовой службы, они смогут выявить причину и по возможности устранят её на месте. Самостоятельное вмешательство не рекомендуется по вполне понятным причинам – если вы не профессионал, это может быть очень опасным для жизни. Поэтому мы решили рассмотреть только ситуацию, когда котел тухнет при резких порывах ветра. С этой проблемой вы сможете справиться самостоятельно.

Причина в том, что котлу не хватает тяги, а виновница – обратная тяга. Ветер задувает в трубу, срабатывает обратный клапан и автоматика гасит котел. Проблема кроется в дымоходе. Дымоход должен быть сделан в соответствии с проектом. Посмотрите документацию, и если газоотвод не соответствует проекту, его необходимо будет либо доработать, либо заменить. Высота газоотводной трубы (дымохода) должна быть утеплена, находиться выше конька крыши дома минимум на пол метра, а её диаметр соответствовать проектной документации.

Выход – увеличить тягу. Решение для данной проблемы может быть следующим:

  • Прочистка трубы дымохода. Возможно, он просто засорился от сажи и копоти. Кладку тоже не мешает проверить.
  • Увеличить приток воздуха к котлу. В помещении должны быть приточное вентиляционное отверстие, желательно как можно ниже к полу и ближе к котлу. Площадь отверстия как минимум 8 см 2 на 1кВт мощности.
  • Если предыдущие меры не помогли, то надо будет увеличивать высоту дымохода примерно на полметра, чем выше – тем лучше (иногда даже если дымоход соответствует проекту). Если рядом сооружение на расстоянии одного-двух метров, то выше его верхней точки на полметра.

Автор: Колесников Юрий Фёдорович, инженер-теплотехник*

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

Если присмотреться к дымовым и вентиляционным трубам жилых домов, то разнообразие дымников на них (дефлекторов, флюгарок) поражает. Но главная задача дефлектора не украсить дымоход, а увеличить и стабилизировать тягу в зависимости от погоды, а тем самым улучшить КПД отопительного прибора и уменьшить расходы на отопление. Дефлектор на вентиляционной трубе может обеспечить энергонезависимую (и бесплатную) приточно-вытяжную вентиляцию, см. далее. Но вместе с тем противников установки дефлекторов на трубы жилых домов тоже хватает, и доводы в свою пользу они приводят веские. Цель настоящей статьи – помочь читателю разобраться, в каких случаях имеет смысл ставить дефлектор на дымоход или вентиляцию, как тогда выбрать подходящий или сделать его самому.

Дефлекторы на дымовых трубах жилых домов

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.
Читайте также:  Вспененный полимер или поролон в кресле

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:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *