Правильный дефлектор дымохода. Ветрозащитный колпак на дымоход
Добавить в закладки
Дефлектор на дымоходную трубу
Система, отводящая дым из отопительных устройств и приборов, считается одной из самых важных составляющих отопительного оборудования, что в равной степени важно и при устройстве комфорта и уюта в жилой постройке.
Правильная дымоходная система выполняет две основные функции: отвод всех элементов, выделяющихся при сгорании топлива, и правильный и качественный приток воздуха. Особое внимание стоит уделить тем дымоотводам, которые не имеют принудительного наддува, что заставляет уделять больше времени расчетам и строительству таких систем.
Главной их проблемой можно считать сильные потоки воздуха в окружающей среде, которые нарушают тягу и правильную работу дымоотвода. Это приводит к неправильной работе генераторов теплового типа и задымлению жилого помещения или котельной. Исправить такую неприятность можно при помощи дефлектора на дымовой трубе, который в состоянии наладить тягу и вытяжку в непринудительной системе.
Возможные проблемы, связанные с задымлением системы
Чаще всего задымление дымоотводной системы случается по следующим причинам:
- сильные ветровые порывы, вследствие чего воздух под сильным давлением проникает в трубу, что и становится причиной уменьшения силы тяги и задымления жилого помещения;
- слишком узкий дымовой проход, который не в состоянии обеспечить систему нужным уровнем тяги;
- недостаточная высота подъема дымоходной трубы, что не позволяет образоваться нужному давлению и силе тяги в трубе.
Дефлекторы статистического типа предназначены именно для того, чтобы решить все эти проблемы, позволив дымоходу работать предельно правильно и качественно. Применение данного элемента системы актуально для частных или коллективных вентиляционных и дымоходных систем. Как правило, ограничений по применению этого вспомогательного устройства нет, если место его расположения не будет мешать другим функциям дымохода.
Назначение и использование дефлекторов
Как правило, системы дымоходов считаются самым важным элементом всей отопительной системы, ведь именно работа дымохода влияет на процесс сгорания топлива и отвод всех продуктов сгорания из системы и дома в частности.
Весь процесс работы отопительного котла зависит от качественного притока воздуха и от полноценного вывода дыма из системы. Без должного количества кислорода невозможен процесс сгорания, а остатки продуктов в жилом помещении могут прилично навредить здоровью жильцов.
Для того чтобы организовать правильный уровень тяги в системе, необходимо знать некоторые особенности дымохода, устройство и организация которого должны быть правильными. В первую очередь стоит учесть нужное сечение трубы , предназначенной для притока и отвода воздуха. Немаловажными факторами можно считать высоту дымохода и его конфигурацию. Теперь рассмотрим эти требования более детально.
Выбор нужного сечения напрямую зависит от мощности генератора тепловой энергии. Сам дымоотводный канал или проход должен быть вертикального типа и достаточно прямым, чтобы не создавались воздушные пробки в процессе эксплуатации.
Высота трубы не должна быть меньше 0,5 м над уровнем конькового элемента кровельной конструкции.
В том случае, когда соблюдение этих требований не дало ощутимого результата, стоит прибегнуть к использованию дефлектора, который монтируется на верхнюю часть дымоотводной трубы.
Принцип работы дефлектора заключается в использовании ветра как дополнительного инструмента в выравнивании или усилении уровня тяги в системе. Внешне это выглядит следующим образом. На окончание трубы устанавливается часть системы, которая имеет больший внутренний диаметр, чем сам дымоход.
Сильный ветер позволяет создать в дефлекторе пространство разреженного типа, в которое и перемещаются все продукты сгорания, оставшиеся в дымоходе.
Кроме всего прочего, дефлектор имеет и дополнительные полезные функции, которые положительно отражаются на всей работе дымоходного канала. При помощи такого элемента можно уберечь систему от попадания в нее дождевой воды и снега в зимнее время. Как правило, это помогает системе качественно функционировать в любую погоду.
Разновидности и принципы устройства и работы дефлекторов
Дефлекторы могут быть выполнены в нескольких общепринятых конфигурациях и конструкциях:
- дефлекторы типа ЦАГИ;
- дефлектор круглого типа (Волпер);
- дефлектор конструкции Григоровича;
- дефлектор открытого и Н-образного типа.
Сам дефлектор имеет конструкцию, состоящую из нескольких отдельных частей. К таким частям относится цилиндр нижнего типа, диффузор и зонтик. Диффузор имеет вид цилиндра, расположенного в верхней части элемента, а зонтик защищает дымоход от попадания в него дождя и снега. Как правило, дефлекторы производят из стали оцинкованного типа, что исключает возможность коррозии металла и таким мусором.
Работа дефлектора не имеет в своем понятии никаких особенностей, которые не в состоянии освоить даже начинающий мастер. Поток ветра огибает весь дефлектор, сталкиваясь с ним. Это позволяет воздуху проникать в верхний цилиндр дефлектора, усиливая тягу в дымоходе и вытягивая весь застоявшийся в системе дым. Благодаря интенсивному перемещению воздуха внутри дефлектора сила тяги увеличивается в несколько раз.
Устройство данного элемента позволяет увеличивать тягу в даже в том случае, когда поток ветра движется в вертикальном направлении. Для этого в верхней части цилиндра имеются специальные зазоры, через которые воздух и проникает в вентиляционные и дымоходные системы.
Стоит учитывать такое понятие, как низовой ветер, который способен затруднить отвод дыма и снизить уровень тяги в трубе. Из-за такого потока ветра под зонтом дефлектора образуются разносторонние потоки ветра, которые и закупоривают всю трубу.
Защита дефлекторов от ветра низового типа
По причине присутствия данной особенности ветровых потоков дефлекторы стали оснащать специальными защитными устройствами, которые способствуют увеличению уровня тяги в трубе при любой погоде. Для этого внутри дымохода устанавливается ось на двух подшипниках, расположенных на разных уровнях.
На ось устанавливается ширма полуцилиндрического типа, флюгерное полотно и крышка. Именно такая конструкция и защищает весь дымоход от воздействия нижнего ветрового потока.
После того как направление ветрового потока меняется, флюгерное полотно поворачивается, закрывая при этом дымоход от неправильного потока ветра. Таким образом, любое направление и сила ветра не в состоянии преградить путь отводимому дыму, а тяга в трубе остается прежней мощности.
Не стоит забывать о том, что дефлекторы рассчитаны на трубы круглого сечения, что может стать проблемой при наличии старой кирпичной трубы, имеющей сечение квадратного типа. Для того чтобы решить эту проблему, используют специальные патрубки, выполняющие роль переходников.
При дымоходах с большим квадратным сечением, которые строятся для каминных отопительных систем, необходимо использовать переходники в виде ножек распорок, которые соединяют трубу и сам дефлектор. Такие ножки выполнены из металлических полос, которые могут быть оцинкованы или качественно прокрашены.
Кирпичные трубы нуждаются в соответствующем переходе с напуском в нужном направлении, что позволяет соединить круглый дефлектор и квадратный дымоход. Другими словами, закрепить данный элемент дымоотводной системы несложно при наличии любого типа и формы дымоходных конструкций.
Дефлектор не обязательно покупать в строительном магазине, ведь его можно предельно легко изготовить своими собственными руками. Для этого необходимо рассчитать размеры и форму элемента, после чего можно приступать к процессу изготовления.
На листовой оцинкованной стали необходимо нарисовать верхний и нижний цилиндры будущего дефлектора, что легко сделать при помощи обычного простого карандаша. Вырезать необходимые элементы можно при помощи ножниц по металлу, которые легко справятся с такой задачей.
Как только эти две части будут вырезаны и обработаны напильником, что требуется для качественной стыковки двух краев одной детали, можно приступать к закреплению этих краев. Как правило, для этого применяют сварочный аппарат, болты или заклепки.
Сразу стоит отметить, что соединить заготовку из оцинкованной стали при помощи сварочного аппарата предельно сложно, ведь он довольно быстро прожигает тонкий металл. Именно по этой причине чаще всего используют заклепки или небольшие болты.
Готовый конусный колпак необходимо закрепить на верхнем цилиндре дефлектора. Делают это при помощи небольших кронштейнов из той же листовой стали. Крепить кронштейны к патрубку стоит при помощи заклепок. Не стоит забывать о том, что крепить кронштейны стоит только к наружной стороне дефлектора, чтобы не создавать во внутренней его части дополнительных помех для правильного потока воздуха и вытяжки дыма.
К зонту элемента необходимо закрепить конус обратного типа. Кроме того, сборка всех частей дефлектора должна выполняться непосредственно на самой трубе, что позволит качественно смонтировать и закрепить каждую отдельную часть конструкции.
В противном случае можно некачественно соединить два элемента системы, что впоследствии станет причиной нарушения работоспособности конструкции и всего дымохода в целом. В некоторых случаях изготовить данную конструкцию собственными силами просто невозможно.
Как правило, это случается при кирпичных дымоходах, для которых требуются качественные переходники или стойки. Из этого можно сделать вывод, что значительно проще, выгоднее и быстрее купить этот недорогой элемент системы, чем попытаться изготовить его самостоятельно.
Стоит напомнить о том, что для изготовления дефлектора можно использовать только оцинкованную сталь, которая успешно сопротивляется образованию ржавчины, что отрицательно влияет на срок и качество службы такого элемента системы.
Для эффективной работы дымоотводной трубы предусмотрено специальное устройство, которое монтируется на ее оголовке.
Дефлектор для дымохода предназначается для улучшения создаваемой тяги в конструкции. Также он обеспечивает надежную защиту трубы от проникновения атмосферных осадков и различных загрязнений.
На рынке представлены различные типы дефлекторов, некоторые из них можно изготовить самостоятельно.
Для чего нужен дефлектор? Функциональные особенности
Дефлектор (в переводе с англ. «отражатель») – трубная конструкция, установленная на оголовок для защиты верхней части дымохода.
Основным назначением дефлектора является усиление и выравнивание тяги отопительного оборудования (печи или котла) для безопасного вывода продуктов сгорания. При отсутствии дефлектора возможно проникновение воздушных масс, которые в дальнейшем препятствуют или противодействуют хорошей тяге теплового генератора.
Наличие подобного устройства способствует повышению КПД отопительного оборудования до 20%.
Кроме основного назначения – отвода дыма, устройство используется для выполнения ряда важных функций:
- Выравнивание тяги . Хорошая тяга обеспечивает поступление кислорода, что приводит к экономии топливного материала – он быстрее и полностью сгорает в теплогенераторе.
- Искрогашение . Образование искр происходит в результате увеличения температуры горения топлива и тяги в дымоотводной конструкции, что может стать причиной возгорания. Устройство обеспечивает безопасное выгорание искр.
- Защита от негативного воздействия атмосферных осадков . Подобное приспособление обеспечивает надежную защиту дымового канала от дождя, снега, града и сильного ветра. Это способствует эффективной и бесперебойной работе отопительного оборудования даже при плохой погоде.
Принцип работы дефлектора
Дымоходные дефлекторы монтируются в вытяжной канал или на трубу для отвода дыма для улучшения внутренней тяги.
Принцип работы устройства заключается в следующем:
- Ветер с воздушными массами опоясывают стенки внешнего цилиндра конструкции, создавая нужное сопротивление.
- Часть воздушного потока закручивается в вихри и устремляется вверх по дефлектору. Далее воздух соединяется с продуктами сгорания, которые выводятся из дымохода.
- Воздушно-дымовая масса приводит к увеличению внутренней тяги в дымоотводной конструкции.
- Независимо от направления воздушных потоков, подобный процесс приводит и к улучшению тяги в отопительном оборудовании.
Верхний цилиндр имеет специальные зазоры для засасывания дыма. Иногда воздушные вихри, создаваемые снизу под колпаком, могут препятствовать выводу продуктов сгорания. Это является существенным недостатком конструкций. Проблема решается путем монтажа под зонтом перевернутой конусообразной насадки, которая предназначена для отражения, рассечения и выведения масс из дымоходной конструкции.
Разновидности дымоходных дефлекторов
Современные дефлекторы для дымоотводов представлены множеством различных конструкций, самыми востребованными из них являются:
- ЦАГИ.
- Дефлектор Григоровича.
- Волпер.
- Н-образный.
- Флюгер.
- Тарельчатый.
- Вращающийся.
- Искрогаситель.
ЦАГИ
Универсальный вариант дефлекторов, разработанный Центральным Аэрогидродинамическим институтом. Конструктивными элементами устройства являются патрубок, зафиксированный на дымоходе, диффузор, кольцо и зонт.
К основному преимуществу ЦАГИ относится удобное расположение зонта, когда теплые воздушные массы выводятся через вентиляционный канал, что приводит к увеличению тяги. ЦАГИ используется для защиты системы вентиляции и дымоотвода.
Подобная конструкция эффективно рассекает поступающий воздушный поток для быстрого выведения дыма из трубы. При этом зонт располагается внутри цилиндра, поэтому обеспечивает максимальную защиту от негативного воздействия осадков.
Существенным недостатком конструкции является сложность производства, поэтому собрать дефлектор ЦАГИ в домашних условиях достаточно затруднительно.
Дефлектор Григоровича
Самый доступный вариант устройства, который можно изготовить самостоятельно из подручных материалов. Конструкция состоит из верхнего цилиндра, нижнего цилиндра с патрубками, конуса и кронштейнов для монтажа.
Дефлектор Вольперта – Григоровича успешно используется для защиты вытяжки и дымохода. Главным преимуществом устройства является простота конструкции, а недостатком – высокое расположение зонта по отношению к диффузору, что приводит к задуванию дыма по бокам.
В целом подобное приспособление недостаточно эффективно увеличивает тягу, но препятствует проникновению атмосферных осадков в трубу.
Круглый Волпер
Подобное устройство практически идентично дефлектору ЦАГИ, но с единственным отличием – имеется козырек для защиты от осадков и загрязнений, расположенный над диффузором.
Устройство Н-образной конструкции
Н-образный дефлектор предусматривает использование трубных отрезков, поэтому способен выдерживать предельные ветровые нагрузки. Основные элементы конструкции монтируются буквой Н, исключая попадание атмосферных осадков и загрязнений в трубу благодаря горизонтальному патрубку.
Боковые вертикальные элементы способствуют повышению внутренней тяги, что приводит к одновременному выведению дыма в разных направлениях.
Флюгер
Еще один вариант дефлектора на дымоход, который представлен соединенными друг с другом козырьками, вращающимися по кругу. Чтобы обеспечить постоянное движение под воздействием воздушных масс, в верхней части конструкции устанавливается специальная . Многие конструкции оснащаются небольшим стрелочным штырьком, определяющим направление ветра.
Рассекая воздушные потоки, козырьки приводят к усилению тяги в дымоотводе. Кроме того, они защищают котёл или печку от возможных загрязнений, попадающих извне.
Существенным недостатком конструкции является недолговечность подшипника, обеспечивающего движение козырьков.
Тарельчатый дефлектор
Простой и доступный вариант защиты дымоходной системы, обеспечивающий высокие показатели тяги. Основные элементы конструкции создают специальный козырек для защиты дымохода от загрязнений и осадков.
Внизу козырек оснащен колпаком, направленным в сторону трубы. Воздушные массы, попадающие в дефлектор, создают узкий и разреженный канал, что позволяет повысить внутреннюю тягу в два раза.
Вращающийся дефлектор
Подобное приспособление может вращаться за счет воздушных масс в одну сторону, поэтому в безветренную погоду он абсолютно неподвижен. При сильной наледи турбоконструкция становится бесполезной, поэтому требует подогрева или периодической очистки.
Турбодефлектор надежно защищает дымоходную систему от засорения и негативного воздействия осадков. Если в качестве теплогенератора используется газовый котел, тогда рациональным будет использование подобного дымника.
Искрогаситель
Существуют модели приспособлений для безопасного гашения искр. Обычно они представляют собой конструкции, оснащенные цилиндром и зонтом с мелкоячеистой сеткой.
В специальных таблицах содержится информация о размерах приспособлений для стандартных дымоходов.
Таблица размеров
- Высота дефлектора = 1,6 (1,7)×d.
- Ширина колпака = 1,7 (1,8)×d;
- Ширина диффузора = 1,2 (1,3)×d.
d – внутренний диаметр дымоотводного канала.
Важно! Для получения требуемых значений потребуются предварительные замеры внутреннего диаметра дымоотводной трубы.
Инструкция по сборке дефлектора
Дефлектор Григоровича – самый простой и востребованный вид защитных устройств. Он имеет упрощенную и надежную конструкцию, которую можно сделать самостоятельно.
Для изготовления дымника подходит жесть или оцинкованная сталь толщиной не менее 0,5 мм.
Для сборки потребуется следующий набор рабочих инструментов:
- Ножницы для резки металла.
- Молоток.
- Электродрель и сверла.
- Сварочный аппарат.
- Рулетка.
- Карандаш и фломастер.
- Плотный картон.
- Саморезы.
- Болты и гайки.
В качестве основы для приспособления – лист оцинкованной стали на 0,8 мм и стальные полосы.
Самодельный дефлектор собирается по следующей схеме:
- Просчет размеров будущего устройства. Для упрощения можно воспользоваться готовой формулой.
- На картоне наносится разметка каждого элемента конструкции. Готовые шаблоны вырезаются и соединяются между собой для проверки соответствия размеров нужным параметрам.
- Шаблоны располагаются на стальных листах и обводятся по контурам при помощи фломастера. Заготовки вырезаются ножницами строго по контурам.
- Из центральной детали формируется цилиндрический диффузор. На краях проделываются отверстия под саморезы.
- Аналогичным образом создается наружный цилиндр. Из двух заготовок собирается конусообразный колпак.
- По краям верхнего конуса проделываются 6 надрезов для фиксирующих стоек. Из стальных полос вырезаются стойки длиной 21 см, шириной 5 см. Далее к верхнему конусу кромкой фиксируется нижний конус при помощи стоек.
- Готовый колпак соединяется с диффузором и устанавливается в наружный цилиндр.
Важно! Все части соединяются между собой болтами с гайками или сваркой.
Монтаж дефлектора
Чтобы дымоходная труба имела надежную защиту, готовый дефлектор необходимо правильно установить на ней.
Для монтажа устройства на крыше потребуются следующие инструменты и крепежные элементы:
- Электродрель со сверлами.
- Набор рожковых ключей.
- Шпильки резьбовые.
- Гайки.
- Соединительные хомуты.
- Лестницы для подъема и перемещения на крыше.
Помимо этого, необходимо подготовить небольшой отрез трубы большего диаметра, чем диаметр канала.
Важно! При монтаже дефлектора на дымоотвод большого диаметра для дополнительной фиксации рекомендуется использовать стальные проволочные растяжки.
Следуя пошаговой инструкции, любой владелец бани сможет с легкостью собрать и установить самый простой и доступный дымоходный дефлектор. Подобное приспособление не только улучшит внутреннюю тягу, но и защитит канал от загрязнений и негативного воздействия атмосферных осадков.
В любом доме, где присутствует печное отопление очень важно создание хорошей тяги в дымоходе. Значимым элементом в системе отвода газов является приспособление, усиливающее скорость вывода продуктов сгорания. Такую конструкцию называют дефлектором, он не только увеличивает тягу, но и защищает канал от попадания мусора или осадков. Устройство этого изделия довольно простое, что позволяет изготовить дефлектор на дымоход своими руками – чертежи, по которым можно сделать конструкцию, понятны и просты.
Существует много видов устройств, увеличивающих тягу в дымоходе. Есть довольно несложные в изготовлении варианты, пользующиеся популярностью – дефлекторы ЦАГИ, Григоровича, дымники, закрепляемые на кирпичных трубах. Хотя и у таких сложных конструкций, как дефлекторы-флюгеры, есть преимущество, благодаря которому они также пользуются успехом – эти устройства обеспечивают приличную тягу при любом направлении ветра.
Дефлектор на дымоходе
Что необходимо из материалов и инструментов
При создании любой из этих насадок на трубу для отвода продуктов сгорания можно использовать материалы и инструмент, не требующий таких специальных навыков, как, скажем, умение работать со сварочным аппаратом. Чтобы сделать дефлектор на дымоход своими руками, достаточно использовать:
- киянку из дерева либо резиновую;
- ножницы по металлу;
- рулетку;
- линейку;
- специальный мел по металлу;
- дрель электрическую;
- заклепочник ручной;
- сверла по металлу;
- ножовку по металлу;
- ножницы обычные;
- простой карандаш.
Виды дефлекторов
Сделать устройство несложно, имея в наличии:
- листовой металл, к примеру, оцинкованное железо;
- металлическую полосу или небольшого размера стальной уголок;
- заклепки алюминиевые (сверла подбираются по диаметру заклепок);
- для крепления изделия на дымоходе болты с гайками;
- картон для подготовки лекал.
Схема дефлектора
Первый этап работы – составление чертежей и лекал
Прежде чем начать изготавливать дефлектор для дымохода своими руками, подготавливают чертежи на обычной бумаге. Для каждого варианта существует определенное соотношение, влияющее на эффективность работы устройства при отводе газов. Поэтому создается схема изделия с указанием размеров, согласно которой будут рассчитываться необходимое количество материалов и создаваться лекала для раскройки листового металла.
После подготовки чертежей делают лекала, используемые в дальнейшем для сооружения элементов определенного устройства. Сделав необходимые лекала, приступают к созданию конструкции из металла.
Дефлектор Григоровича – этапы изготовления
Наиболее простым изделием является устройство Григоровича, которое несложно сделать большинству людей.
Расчеты и подготовка чертежей
При рисовании чертежей и проставлении размеров этого изделия применяется следующее соотношение:
- высота конструкции составляет примерно 1,7d;
- колпак необходимо изготовить шириной 2d;
- ширина диффузора должна составлять около 1,3d.
Самодельный дефлектор Григоровича
Под символом d подразумевается диаметр дымового канала. Если при изготовлении будет применено другое соотношение размеров, то это негативно скажется на эффективности созданного устройства.
По нарисованным чертежам готовятся лекала, используемые при раскрое оцинкованного железа на элементы, из которых затем собирается изделие. Для этого на картон, используя линейку, рулетку и карандаш, переносят контур элементов в развернутом виде и в натуральную величину. Изготавливая дефлектор на трубу дымохода конструкции Григоровича, подготавливают лекала для внешнего цилиндра, диффузора и колпака.
Расчет диффузора
Этапы и нюансы изготовления дефлектора
- Используя подготовленные лекала, на листах металла наносят контуры необходимых деталей, обводя специальным мелом фигуры из картона. При отсутствии специального мела можно использовать простой карандаш. К контуру деталей в местах нахлеста добавляют по 20 мм, что позволит сохранить необходимую конфигурацию готовых элементов при сборке.
- Посредством ножниц по металлу необходимые для сборки элементы вырезают из оцинкованного металла, тем самым подготавливая в развернутом виде внешний цилиндр, диффузор, обе части колпака – колпак-зонт вместе с обратным конусом.
- Затем при помощи ножовки нарезают кусками нужной длины металлические полосы либо уголок, посредством которых будут соединяться все элементы в готовое изделие.
- Деталям придают необходимую форму путем сворачивания и сгибания их определенным образом.
- Следующей операцией является сборка изделия. Элементы накладывают друг на друга и, используя электрическую дрель, сверлят необходимые отверстия. Используя клепки, помещаемые в подготовленные отверстия, детали скрепляют между собой.
- Для монтажа устройства Григоровича на дымоходе можно использовать два варианта – в первом случае в месте крепления сверлят сквозные отверстия, через которые конструкция фиксируется крепежом на дымоходе, а во втором варианте изготавливают стяжной хомут из полосы, посредством которого дефлектор закрепляется на трубе.
Насадка ЦАГИ на дымоход
Порядок изготовления дефлектора ЦАГИ
Не менее распространенным является устройство, разработанное в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ). Благодаря несложной конструкции, не составит труда изготовить такой дефлектор своими руками.
Подготовка чертежей и лекал
Первоначально готовятся чертежи, при составлении которых производят расчет размеров изделия. За основу берут диаметр дымохода, обозначаемый символом d. При проектировании изделия используют такое соотношение размеров:
- размер широкой части диффузора – 1,25d;
- диаметр кольца – 2d;
- высота кольца – 1,2d;
- расстояние от нижней кромки кольца до узкой части диффузора – d/2;
- высота диффузора – d/2 + 1,2d;
- ширина зонта – 1,7d.
Соотношение размеров насадки ЦАГИ
От того, насколько правильно будут сделаны лекала, зависит легкость сборки изделия из элементов, созданных по таким шаблонам, а в дальнейшем это скажется на эффективности конструкции. Необходимо подготовить лекала для следующих деталей:
- диффузор;
- входной патрубок;
- кольцо;
- зонт.
Особенности создания шаблонов диффузора и зонта
Для изготовления лекала диффузора необходимо сделать правильный расчет, благодаря которому получится фигура с необходимым контуром. Для этого нужно воспользоваться вариантом создания усеченного конуса. В качестве данных, на которых будет строиться расчет, берут следующее:
- диаметр дымохода – d1;
- диаметр окружности, на величину которой увеличивается диффузор в широкой части – d2;
- высота диффузора – H.
Подготовка шаблона зонта
С лекалом для зонта проще. Необходимо нарисовать круг, диаметр которого будет равен 1,7d. Далее – две линии радиуса таким образом, чтобы угол между ними составил 30°. Затем вырезать из картона лекало, не забывая вырезать область, находящуюся между двумя линиями радиусов.
Шаблоны для внешнего кольца и входного патрубка имеют прямоугольную форму, поэтому их сделать не составит труда.
Порядок работ по изготовлению дефлектора ЦАГИ
После подготовки шаблонов начинается работа с металлом. Изготавливая дефлектор на трубу своими руками, делают следующее:
- Посредством лекал рисуют необходимые контуры деталей на металле. При этом добавляют в местах нахлеста по 20 мм. Линии наносят специальным мелом или простым карандашом.
- Ножницами по металлу вырезают детали по нанесенному контуру в развернутом виде.
- Посредством ножовки режут на куски необходимой длины металлические полосы либо уголок из металла – эти отрезки будут использоваться для скрепления деталей конструкции, сделанных из оцинкованного железа.
- Вырезанные элементы сгибают надлежащим образом, в местах нахлеста делают отверстия, а края фиксируют при помощи заклепок.
- Далее изделие собирают – элементы в местах наложения друг на друга сверлят, через полученные отверстия детали закрепляют относительно друг друга заклепками.
- Крепление к дымоходу конструкции можно подготовить в двух варианта – сделать отверстия для крепежа во входном патрубке или дополнительно из металлической полосы сделать стяжной хомут, для которого понадобятся болт с гайкой.
Вариант переходника для прямоугольного дымохода
Изготовление насадки на дымоход с квадратным или прямоугольным сечением
Создавая дефлектор дымохода, обладающего квадратным либо прямоугольным сечением, можно воспользоваться двумя вариантами конструкций.
Использование в конструкции переходника
Первоначально подготавливают чертеж и шаблон, по которому будут вырезать из оцинкованной стали переходник в развернутом виде.
Чертеж переходника для дефлектора на печную трубу с прямоугольным сечением
После подготовки лекала переходят к работе с металлом:
- С использованием лекала наносит контур переходника на оцинкованный металл. Необходимо не забывать об области нахлеста, добавляя к контуру 20 мм.
- Ножницами по металлу вырезают изделие.
- Затем плоский элемент сгибают таким образом, чтобы получилось изделие нужной формы.
- В месте нахлеста проделывают с использованием электродрели отверстия под заклепки.
- Ручным заклепочником фиксируют накладывающиеся края переходника.
- Для крепления к дымоходу делают отверстия, через которые переходник с использованием крепежа будет фиксироваться на трубе.
- В месте стыковки устройства и переходника также делают отверстия для стяжных болтов.
Дымник на прямоугольный дымоход
Технология создание простого дымника
Вторым вариантом является изготовление козырька, закрепляемого на прямоугольной печной трубе. С задачей, как сделать дымник на трубу своими руками, сможет разобраться любой человек, так как конструкция предельно проста и расчеты несложные.
Чертеж готовят на основании расчетов, благодаря которым выясняют необходимые размеры изделия. Затем на основании чертежа создают лекала, используемые при нанесении контуров деталей на лист оцинкованного железа.
Чертеж дымника на прямоугольный дымоход
После подготовки шаблона приступают к изготовлению самого изделия:
- Используя лекала, специальным мелом наносят контуры развернутого зонта дымника на лист оцинкованного железа. Необходимо не забывать о местах нахлеста, добавляя 20 мм на соединение краев детали.
- Ножницами по металлу вырезают детали согласно нанесенному контуру.
- Ножовкой по металлу на куски нужной длины разрезают металлическую полосу либо уголок. Для фиксации дефлектора на дымоходе наиболее удобно использовать уголок.
- Детали, вырезанные из листа, сгибают таким образом, чтобы зонт дымника принял необходимую форму.
- Далее выполняют сборка изделия с просверливанием в нужных местах отверстий и фиксацией деталей заклепками.
Вариант изготовления дефлектора-флюгера
Самостоятельное изготовление дефлектора-флюгера
Флюгер позволяет уменьшить высоту трубы за счет усиления тяги, так как всегда находится в нужном отношении по отношению к ветру, предотвращает попадание осадков в трубу и украшает крышу.
Инструменты и расходные материалы для работы
Чтобы сделать один из вариантов флюгарки на трубу дымохода своими руками, нужно к вышеперечисленным инструментам и материалам добавить:
- набор гаечных ключей;
- отрезок трубы;
- металлический (желательно из нержавейки) стержень или уже готовую шпильку;
- плашку для нарезки резьбы на стержне;
- метчик для нарезки резьбы под фиксирующие болты;
- болты для фиксации подшипников в трубе;
- 8 гаек, которые необходимо будет накрутить на стержень для фиксации подшипников и крепления корпуса дефлектора.
- два подшипника, размер которых подбирается по диаметру стержня и внутреннему диаметру трубы.
Чертеж дефлектора в виде флюгера
Пошаговая инструкция и важные замечания
Порядок работы:
- Первоначально делают чертеж, по которому далее изготавливают лекала для деталей из листа оцинкованной стали.
- Используя лекала, наносят контуры элементов дефлектора на стальной лист специальным мелом или маркером.
- Ножницами по металлу вырезают детали из металлического листа.
- Из подготовленных элементов собирают корпус дефлектора путем просверливания отверстий и скрепления их заклепками. Необходимо не забыть сделать кронштейны, посредством которых корпус будет крепиться на стержне.
- Отрезают стержень либо шпильку необходимой длины, чтобы хватало для закрепления подшипников и фиксации корпуса дефлектора.
- Если используют стержень, то плашкой нарезают резьбу.
- Далее на шпильке крепят два подшипника с расстоянием между ними, необходимым для создания достаточного упора при вращении дефлектора-флюгера. Для закрепления каждого подшипника сначала наворачивают первую гайку, следом на ось надевают подшипник, затем наворачивают вторую гайку и выполняют затяжку гаек до хорошей фиксации подшипника.
- Обрезают трубу на необходимую длину.
- В трубе проделывают отверстия в местах размещения подшипников. Нарезают метчиком резьбу для болтов, которыми подшипники будут закрепляться в трубе. Также подготавливают отверстия для закрепления опор, фиксирующих все устройство.
- Из стальной полосы изготавливают кольцо для фиксации дефлектора к дымоходу.
- Нарезают отрезки, используемые в качестве опор для крепления блока с подшипниками к кольцу, закрепляющему изделие на печной трубе.
- Выполняют окончательную сборку изделия с использованием заклепок и фиксирующих болтов.
Декоративный флюгер
Вариантов того, как сделать дефлектор на трубу своими руками, немало. Каждый выбирает сам, какого типа устройство лучше всего подойдет. Необходимо лишь отметить, что такая конструкция, помещенная на трубе для отвода продуктов горения, выполняет несколько полезных функций – увеличивает тягу при отводе газов, защищает дымоход от попадания внутрь мусора и осадков. После установки дефлектора на печной трубе значительно возрастает эффективность отопления в доме.
Хорошая тяга – важнейшее условие для нормальной работы любой печи. Чаще всего проблемы с тягой вызваны ветром, атмосферными осадками и мусором, забивающим дымоход. Самым удобным и простым решением в таких ситуациях является установка дефлектора. Это устройство не дает ветру задувать трубу, защищает дымоход от попадания осадков и листьев, способствует свободному отводу продуктов сгорания. Чтобы правильно выполнить монтаж дефлектора, следует подробнее ознакомиться с особенностями его конструкции.
Стандартное устройство включает три основных элемента – цилиндр, диффузор, защитный колпак (зонтик). Дополнительно конструкция оснащается кольцевыми отбоями, которые располагаются в нижней части и вокруг диффузора. Существует несколько разновидностей дефлекторов, которые отличаются формой, размерами и количеством элементов, но все они, независимо от вида, работают по одному принципу.
Конструкция устанавливается на самом верху дымовой трубы и создает препятствие воздушным потокам. Когда ветер ударяется о стенки цилиндра, он теряет свою силу и разбивается на множество мелких воздушных потоков слабой интенсивности. Часть из них поднимается по корпусу и захватывает дым, выходящий из трубы. Именно это и увеличивает тягу в дымоходном канале.
Благодаря отсутствию завихрений, дым и угарный газ не попадают обратно в трубу, а полностью выводятся наружу. Кроме того, дефлектор препятствует засорению трубы через верх и выполняет декоративные функции.
Доказано, что после монтажа дефлектора КПД отопительного прибора возрастает на 15-20%. Разумеется, сам дефлектор ничего не даст, если дымоход установлен недостаточно высоко или неверно подобрано сечение соединительного патрубка. Имеет значение и расположение трубы на крыше.
Цены на дефлекторы
дефлектор на дымоход
Виды дефлекторов
| Вид устройства | Характеристики |
|---|---|
| Самый распространенный вариант. Имеет цилиндрическую форму, изготавливается из нержавейки или оцинкованной стали. Тип соединения – ниппельный, фланцевый |
| Конструкция похожа на дефлектор ЦАГИ, но имеет небольшие отличия в верхней части. Изготавливается из оцинковки, нержавеющей стали и меди, чаще всего используется для дымоходов в банях |
| Усовершенствованный вариант ЦАГИ, предназначен для участков с преобладающим низким ветром. Обеспечивает хорошую тягу даже в безветренную погоду |
| Очень эффективная и простая конструкция открытого типа. Обеспечивает качественную тягу независимо от направления ветра. Изготавливается из оцинковки и нержавеющей стали |
| Надежная конструкция, эффективная при любом направлении ветра. Изготавливается из нержавейки, соединение выполняется при помощи врезки на патрубке устройства |
| Устройство с вращающимся корпусом и закрепленным в верхней части флюгером. Изготавливается из нержавейки или окрашенной углеродистой стали |
| Устройство вращается только в одном направлении, эффективно защищает дымоход от засорения и осадков, отлично подходит для газовых котлов. Не работает в штиль и при обледенении |
Основные отличия заключаются в форме конструкции и количестве составляющих. Материалом для изготовления таких устройств является нержавеющая и оцинкованная сталь, реже – медь. По форме они бывают цилиндрическими, квадратными, круглыми, открытого и закрытого типа. Устройства одного вида могут отличаться в верхней части: одни изделия выполняются с конусообразным зонтиком, другие имеют двускатную или вальмовую крышу, третьи делают плоскими или с декоративными фигурными элементами.
Диаметр дефлектора варьируется в пределах 100-500 мм, ширина диффузора от 240 до 1000 мм, высота конструкции – от 14 до 60 см.
Крепится устройство к дымоходу при помощи кронштейнов, хомутов, болтов, с применением уплотнительной ленты. Для изготовления используется сталь толщиной от 0,5 до 1 мм, в зависимости от диаметра самого дефлектора. Дополнительно устройство может оснащаться искрогасителем, если существует риск возгорания кровли.
Особенности монтажа
Расположение дефлектора прямо влияет на эффективность его работы. При установке конструкции на дымоход следует соблюдать определенные условия:
Самостоятельное изготовление устройства
Для работы понадобится:
- лист оцинковки или нержавеющей стали толщиной 0,5-1 мм;
- ножницы по металлу;
- заклепочник;
- дрель;
- лист плотной бумаги или картона.
Самый важный этап – составление чертежа. Для этого необходимо измерить внутренний диаметр дымохода и рассчитать параметры изделия по таблице.
Если внутренний диаметр вашего дымохода отличается от приведенных параметров в таблице, расчеты выполняют следующим образом:
- ширина диффузора составляет 1,2 d;
- ширина защитного зонта – 1,7-1,9 d;
- общая высота конструкции – 1,7 d.
И замеры, и расчеты должны быть максимально точными, чтобы не возникло затруднений при монтаже конструкции и ее последующей эксплуатации. Если труба имеет квадратное сечение, то и дефлектор необходимо делать квадратным, хотя угловатость корпуса немного снижает эффективность работы устройства.
| Шаг, №№ | Описание | Иллюстрация |
|---|---|---|
| Шаг 1. | На бумаге выполняют чертеж деталей дефлектора в натуральную величину и вырезают. | |
| Шаг 2. | Заготовки скрепляют и примеряют друг к другу. Если все элементы совпадают, можно приступать к раскрою оцинковки. | |
| Шаг 3. | Шаблоны раскладывают на оцинковке, тщательно обводят маркером, вырезают ножницами по металлу. На срезах металл подгибают на 5 мм пассатижами и пристукивают молотком. | |
| Шаг 4. | В местах загибов металл нужно расклепать молотком, чтобы сделать края тоньше. | |
| Шаг 5. | Заготовку диффузора сворачивают цилиндром, просверливают отверстия для крепежей и соединяют болтами или заклепками. Можно использовать и сварку, но только не дуговую, а полуавтомат, чтобы не прожечь металл насквозь. | |
| Шаг 6. | Точно так же делают внешний цилиндр. Далее сворачивают конусом заготовку колпака и тоже соединяют заклепками или сваркой. | |
| Шаг 7. | Из оцинковки вырезают 3-4 полоски шириной 6 см и длиной до 20 см. Полоски подгибают с двух сторон вдоль, простукивают молотком по всей длине. С внутренней стороны колпака, отступив от края примерно 5 см, просверливают по окружности нужное количество отверстий под болты. Закрепляют полоски оцинковки на колпаке и придают им П-образную форму. | |
| Шаг 8. | При помощи этих самодельных скоб присоединяют колпак к диффузору, а затем вставляют всю конструкцию в обечайку. |
Если в конструкции должен быть обратный конус (дефлектор Григоровича), диаметр защитного зонта делают на 3-4 см больше, чем диаметр конуса. После сборки обоих элементов конус прикладывают с внутренней стороны зонта и обводят по периметру маркером. Затем делают два надреза на выступающей части зонта и подгибают образовавшуюся полоску внутрь. Таким же образом делают еще 6-8 полосок на равном расстоянии друг от друга, загибают их внутрь и надежно фиксируют обратный конус без дополнительных крепежей и сварки.
К диффузору колпак с обратным конусом удобнее крепить строительными шпильками. Для этого перед установкой конуса на зонт в нем просверливают три отверстия по окружности, вставляют концы шпилек и закручивают гайки. Затем надевают сверху зонт, фиксируют конус описанным выше способом. В верхней части диффузора, с внешней стороны, приклепывают петли из жести или алюминия и вставляют в них нижние концы шпилек. Такая конструкция выдерживает сильные порывы ветра, служит долго и надежно.
Подобным способом можно собрать дефлектор любого типа, главное – составить правильный чертеж. Единственное отличие будет в количестве и форме деталей. Готовое устройство остается только смонтировать на дымоход.
Цены на заклепочник
заклепочник
Монтаж дефлектора
Установить конструкцию можно двумя способами – непосредственно на дымоход и на отрезок трубы, который потом надевается на дымоотводящий канал. Второй способ гораздо удобнее и безопаснее, так как самый трудоемкий процесс выполняется внизу, а не на крыше. Большинство заводских моделей имеют нижний патрубок, который просто надевают на трубу и закрепляют металлическим хомутом.
Закрепленный дефлектор – фото
Чтобы установить самодельный дефлектор, понадобится отрезок трубы, диаметром чуть больше диаметра дымохода, и резьбовые шпильки.
Шаг 1. На одном конце трубы, отступив от среза 10-15 см, отмечают по окружности места сверления под крепежи. Такие же метки ставят и на широкой части диффузора.
Шаг 2. Просверливают отверстия в диффузоре и трубе, примеряют элементы друг к другу. Верхние и нижние отверстия должны точно совпадать, иначе крепежи не получится установить ровно.
Шаг 3. Продевают сквозь отверстия шпильки и фиксируют их гайками с обеих сторон на диффузоре и на трубе. Гайки закручивать следует равномерно, чтобы корпус дефлектора не деформировался.
Шаг 4. Поднимают конструкцию на крышу, надевают трубу на дымоход и закрепляют хомутами.
Очень важно, чтобы на этом участке не оставалось зазоров между элементами, а потому затягивать хомут необходимо очень плотно. Дополнительно можно обработать стык по периметру термостойким герметиком.
Монтаж такого дефлектора выполняется немного иначе, так как его конструкция имеет определенные отличия. Сначала в дымовой трубе сверлят три отверстия на одном уровне под крепежные болты. В срез дымохода вставляют кольцевую часть устройства и фиксируют болтами. Далее в кольцевой подшипник вставляется ось, на нее одевается цилиндр, затем полотно флюгера, защитный колпак. Все элементы соединяются при помощи кронштейнов или заклепками.
При выборе дефлектора с флюгером помните о том, что подшипники требуют регулярной смазки, иначе устройство не будет вращаться. Также нельзя допускать обледенения корпуса, и сбивать наледь, как только она появляется.
Цены на флюгер
Видео – Дефлектор на дымоход
Видео – Изготовление дефлектора своими руками
© 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.
Самый главный вопрос
Прежде чем подбирать или делать дефлектор на трубу, нужно решить – а нужен ли он вообще? Дефлектор может обмерзнуть, затянуться сажей или нагаром (закоксоваться), засорить палыми листьями, несомым ветром мусором или пылью. В любом из таких случаев, если дефлектор на дымовой трубе, обитатели дома рискуют угореть. КПД печи или котла дефлектор увеличивает ненамного, зато требует регулярного осмотра и чистки. Не реже раза в 3 месяца для печей на твердом топливе и не реже раза в полгода для печей и котлов на газе, жидком топливе или пиролизных. Подробнее об опасностях, которые может повлечь за собой установка на трубу неподходящего дефлектора, см. видео:
Видео: чем опасны дефлекторы, зонтики и флюгеры на дымоходе?
Поэтому, если у вас старая дровяная или угольная печка, но тяга неважная и ветер в трубу задувает, вместо сложного дефлектора лучше поставить простой дымник, напр. зонтик или шатер. А в прочих случаях надо хорошенько разобраться, какой именно дефлектор нужен для данной конкретной печи/котла с данным конкретным дымоходом. Важно также не перепутать дымовой дефлектор с вентиляционным – мелкие торговцы и авторы некоторых популярных публикаций разницы между ними не видят или не делают.
Эволюция дефлектора
Deflectio по-латыни значит «отражаю» в смысле «отбрасываю». Не направленно определенным образом, как рефлектор, а лишь бы в сторону. Колпак на трубу дымохода из шкур, больших ракушек и т.п. ставили уже первобытные люди, чтобы избежать задувания ветра в трубу.
О роли дефлектора в создании тяги, ее стабилизации вопреки капризам погоды и способности дефлектора увеличить КПД теплогенерирующих приборов впервые серьезно задумались в ЦАГИ почти 100 лет тому назад по заданию только что вылупившегося советского правительства. До того теплотехники пытались в этих целях усовершенствовать дымовые трубы. Видали на старых фотографиях огромные пузатые, как перевернутая груша, трубы американских паровозов или длинные тонкие, с розеткой наверху, английских?
В ЦАГИ дефлекторами занялся маститый авиаконструктор Д. П. Григорович в творческом содружестве с владевшим в совершенстве математическим аппаратом А. Ф. Вольпертом. Последний также, и даже более, известен работами в области радиотехники (диаграмма Вольперта-Смита и др.). Вместе и порознь Григорович с Вольпертом разработали несколько типов дефлекторов различного назначения, поэтому в специальной литературе описываются разные дефлекторы Григоровича, Вольперта и Вольперта-Григоровича.
Григорович начал с того, что аэродинамически правильно рассчитал обычный дымник-зонтик, поз. 1 на рис. Это уже существенно улучшило показатели устройства; конус Григоровича – запомните, очень пригодится. Вольперт предложил снабдить дефлектор-зонтик аэродинамической юбкой-диффузором (поз. 2), но дефлектор оставался аэродинамически несовершенным, см. далее. Его дополняли обтекаемым телом вращения вместо колпака и цилиндрическим корпусом-обечайкой. В конце концов, после многократных продувок в аэродинамической трубе, правительственной комиссии был предъявлен дефлектор ЦАГИ (поз. 3), полностью удовлетворявший выданному ТЗ и намного его перекрывавший.
Дефлектор ЦАГИ до сих пор наиболее распространены в мире благодаря своему техническому совершенству. Существуют их модификации для разных целей, см. далее. Но и другие наработки Григоровича с Вольпертом не пропали даром – на их основе разрабатывается большинство моделей современных дымовых дефлекторов. Какой из них для чего более пригоден, об этом мы и поговорим далее.
Типы и схемы
Все разнообразие торговых наименований дымовых дефлекторов укладывается в ограниченное число конструктивных типов и аэродинамических схем. Прежде всего, по взаимодействию с естественной тягой дымохода дефлекторы делятся на:
- Активные – со встроенным рабочим дымососом. Для обеспечения заданных характеристик дефлектора дымосос должен работать постоянно, пока горит в топке.
- Активно-пассивные – дымосос маломощный на крайний случай: полное безветрие, буря, избыточно интенсивная топка и т.п. Минимально допустимые технические характеристики дымохода обеспечиваются и при выключенном дымососе.
- Пассивно-активные – дефлектор создает небольшую собственную тягу энергонезависимым способом.
- Пассивные – собственная тяга дефлектора отсутствует.
Активные дефлекторы как энергозависимые и не оптимальные для домовых отопительных приборов малой мощности мы далее не рассматриваем. Из активно-пассивных будет рассмотрен один, рассчитанный на маломощный 12 В вентилятор и пригодный для изготовления своими руками.
По аэродинамической схеме дефлектор дымовой трубы возможно выполнить след. образом (вверху на рис.):
- Аэродинамически несовершенный (неполный) – в занятом дефлектором пространстве имеется «карман» – область заветривания, в которой возможно скопление воздуха, дымовых газов или их смеси;
- Аэродинамически полный открытый – ветрового кармана нет, но ветру открыт свободный доступ в рабочее пространство дефлектора;
- Аэродинамически совершенный закрытый – ветрового кармана нет, ветер в рабочее пространство свободного доступа не имеет;
- Дефлектор-флюгер (см. далее);
- 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:
- безветрие;
- слабый/средний (умеренный) – до 6 баллов по метеошкале;
- сильный – 6-8 баллов;
- очень сильный – свыше 8 баллов;
- порывистый – ветер любой силы действительно порывистый, или резкий (сильно скошенный верх либо вниз), или взвихренный.
Представление об аэродинамических свойствах пассивных дымовых дефлекторов дает рис. выше.
Простой колпак
Обычный дымник на печную трубу в виде зонтика, если он выполнен в виде конуса Григоровича, не так уж плох:
- С массивным теплоемким дымоходом держит тягу в допустимых для дровяной/угольной печи пределах на ровном ветру силой до жестокого шторма (10 баллов).
- На любом ветру вплоть до ураганного не создает разрушающих нагрузок на трубу; скорее сам сорвется и улетит.
- Конструктивно прост.
- Слабо закоксовывается и засоряется, легко чистится в порядке ежегодного осмотра и обслуживания дымохода.
- Вследствие несовершенной аэродинамики мало чувствителен к конфигурации зонта. Если дом в заветрии, дымник-зонтик можно сделать шатровым (см. рис. справа), что упрощает работу и дает большие возможности для его дизайна.
- С 2-3 канальным дымоходом (см. далее) обеспечивает технические показатели (кроме увеличения тяги в безветрие) не хуже, чем аэродинамически совершенный закрытый дефлектор.
Недостатки несовершенного дефлектора-дымника также достаточно серьезны:
- В безветрие уменьшает исходную тягу тем сильнее, чем интенсивнее топится печь. Что особенно опасно суровой тихой зимой: печь может захлебнуться и пыхнуть угаром.
- На сильном ветру способен создавать избыточную тягу, что резко уменьшает КПД компактных канальных печей (напр., голландских на 2,5-3,5 кирпича) и каминов.
- 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:
- 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.
- Достаточно сложен конструктивно и технологически.
- Непригоден под дизайн: любые нашлепки и фигурки портят общую аэродинамику, а раскраска только усиливает утилитарный вид дефлектора.
Технологические хитрости
Первое правило – не делайте дымников наподобие двухскатной крыши или цилиндрового свода (см. рис. справа). Такие годятся по назначению только для передвижных приборов, когда ось зонта возможно произвольно ориентировать по ветру. Или в качестве декоративных на фальшдымоход. Есть такая мода в домах с биокаминами. А в прочих случаях тяга будет гулять по воле стихий вплоть до обратной.
Далее, чтобы сделать дефлектор на дымоход своими руками, нужно освоить некоторые приемы жестяницких работ. Прежде всего – соединение листов в фальц (сгиб), или фальцовку см. рис. ниже. Чаще всего детали дефлекторов соединяются одиночным лежачим фальцем, но для зонтов несовершенных дефлекторов в декоративных целях иногда используется двойной стоячий фальц.
Зонт круглый:
Зонт пирамидальный (шатровый) с вершиной в центре:
Зонт удлиненный граненый:
Переход с квадрата на круг (квадрат внутри круга):
Очень важно для закрытых дефлекторов к маломощным печам и котлам, см. далее.
Переход с круга на круг:
Все эти выкройки возможно построить, пользуясь только линейкой и циркулем – козьей ножкой (в который вставляется карандаш. Ну, а для тех, кто склонен к углубленному изучению основ, прежде чем взяться за дело, даем подборку проекций и формул для точного построения разверток деталей. Обратите внимание на удлиненные зонты: их ставят на 2-3 ходовые дымоходы. Дымовые каналы, каждый минимально допустимого для данного отопительного прибора сечения, располагают в ряд. Вероятность задувания сразу 2-х каналов крайне мала, а всех 3-х практически отсутствует.
Здесь на рис. – данные для построения усеченного конуса, которых в дефлекторах хоть отбавляй. Исходные данные – высота конуса H, радиусы вершины и основания R1, R2. Обратите также внимание на врезку, отмеченную красным: это развертка того самого конуса Григоровича. Образующий угол (в данном случае 30 градусов) находится как φ = arcsin(H/r), где H – высота конуса, а r – радиус основания. Радиус R определяется аналогично L для усеченного конуса, но в квадрат возводятся H и r. Впрочем, тем, кто не забыл теорему Пифагора, это и так понятно.
После конусов разобраться с разверткой одноцентрового шатра труда не составит, см. рис. Одно лишь «но»: припуск на примере выкройки (справа на рис.) дан в расчете на одинарную клепку (для прочности) паяного шва.
Для соединения в одинарный фальц металла толщиной до 0,6 мм припуск с одной стороны надо взять 20 мм, а с другой 21+2+20 мм. Если металл 0,6-1,5 мм, то 30 и 31,5+3+30 мм соотв. Но, вообще говоря, паяный и склепанный на краю шов сделать легче, он выглядит аккуратнее и лучше сопротивляется коррозии, чем фальцевый. Если железом кроется крыша, то, понятно, склепывать и паять листы просто технически невозможно. Но зонт дефлектора – другое дело. Собирают его на пайке с клепкой так:
- Размечают и вырезают развертку;
- Сверлят отверстия под заклепку;
- Отгибают внутрь под 90 градусов борта (крылья) припуска;
- Заклепывают край;
- Через деревянные подкладные бруски струбцинами сжимают борта;
- Пропаивают шов.
Аналогичным способом строится развертка и собирается вальмовый шатер (зонт) дымника, см. рис.
И, наконец, самая сложная деталь: диффузор аэродинамически совершенного закрытого дефлектора, он же – переходник-юбка с квадрата на круг (круг внутри) для установки дымника-зонта на кирпичную трубу. Правила построения не сложны (см. рис.), но требуют точности и аккуратности в работе.
Примечание: дополнительно выровнять тягу открытого и несовершенного дефлекторов на круглой трубе, а также свести в ничтожной вероятность задувания в последний можно, если образующую диффузора/юбки прогнуть внутрь, см. рис. Но работа такая сложна – после сборки переходника с круга на круг его нужно выколачивать на болване из твердого дерева.
Конструкции
Теперь посмотрим, какой возможно и как сделать дефлектор на дымовую трубу самостоятельно. Проще всего начинать с несовершенного дефлектора-зонта; его возможности гораздо шире, чем может показаться, а материалов и не очень сложной работы требуется немного.
На что способен зонтик
В климатических условиях РФ дефлектора-зонта на печную трубу чаще всего оказывается достаточно, тем более, что угара по его вине тоже не отмечено. Но – если дымник-зонт сделан правильно. Самая распространенная ошибка – колпак слишком высоко поднимают на стойках. Вернуть 100% исходную тягу это не поможет, но вероятность задувания в трубу резко возрастает.
Правильные размеры дефлектора-зонта на дымовую трубу даны слева на рис. Для труб с просветом диаметром 100-200 они уменьшаются пропорционально, а затем величина H1 увеличивается в 1,3 раза для труб 150-200 мм и в 1,6 раза для труб 100-150 мм.
Справа на рис. даны размеры незадуваемого дефлектора-зонта, но в условиях РФ такой лучше ставить на вентиляционную трубу естественной вентиляции, т.к. сетка быстро обрастает сажей или конденсатом дымовых газов, и тогда на нее очень хорошо налипает пыль.
Также не задувается, сохраняет исходную тягу и даже немного увеличивает ее двухэтажный дефлектор-зонт. Схема его действия дана на поз. 1 след. рис.:
Для дымоходов маломощных бытовых печей/котлов (прим. до 40 кВт) ее можно упростить, выполнив этажи одинаковыми, поз. 2. Каждый этаж – обрезанный вдвое по высоте конус Григоровича (см. выше); расстояние между этажами равно высоте этажа. Верхний этаж щипцовый, т.е. срезанная вершина конуса закрыта глухой крышкой. 3-этажный зонт на вентиляционную трубу (поз. 3) реже обмерзает и меньше засоряется, чем зонт с сеткой. Для труб 130-200 мм размеры меняются пропорционально. И, наконец, дефлектор Кирюшкина (поз. 3; все конусы – Григоровича) используется преимущественно как активно-пассивный – под малым конусом ставят маломощный дымосос на 12 В 100-200 мА.
ЦАГИ
Прежде чем браться за аэродинамически открытый дефлектор, посмотрим, как модифицируется под частный дом самый совершенный дефлектор ЦАГИ. Его исходная конструкция была рассчитана в первую очередь на промышленные объекты и затем на многоквартирные дома.
Чертежи 3-х вариантов дефлектора ЦАГИ даны на рис. Размеры исходного промышленного варианта приведены справа вверху. Не полностью, т.к. рассчитан он на прочную трубу и уж никак не на сэндвичевый дымоход. Для дымохода частного домовладения более подойдет работающий по такой же схеме дефлектор Ханженкова (слева на рис.). Он дает меньшую горизонтальную ветровую нагрузку и его можно вставлять в трубу, как описано ниже.
А справа на рис. – размеры вентиляционного дефлектора ЦАГИ. Его можно из пассивного превратить в пассивно-активный, выкрасив обечайку черным кузнечным патом или др. краской, хорошо поглощающей тепловое излучение земли и окружающих дом объектов. Вентиляторы в отдушинах домовой системы вентиляции нужно, конечно, оставить, но включать их придется изредка. Как сделать своими руками дефлектор ЦАГИ, см. видео
Видео: дефлектор ЦАГИ из металлочерепицы своими руками
Примечание: вентиляционный дефлектор не такая уж роскошь, как может показаться. Когда ветер задувает в вентиляцию, в ванной холодно, а кухонный чад и туалетные запахи разносятся по дому. Клапаны-хлопушки не решают проблемы – захлопнулся, в ванной и кухне душно.
Что получается из конусов
Из дефлекторов открытого типа доступнее всего, и, по всему комплексу технических показателей, оптимален для частного домовладения дефлектор Вольперта-Григоровича. Хотя, сколько в нем на самом деле того и другого, знали только они сами.
Канонические (исходные из исследований ЦАГИ) пропорции дефлектора Вольперта-Григоровича даны на поз. 1 рис.:
Слева – модификация под асбоцементную трубу, хорошо держащую продольные нагрузки, но хрупкую поперек. Увеличенная вдвое высота верхнего образующего тело вращения конуса дает большую подъемную силу, стремящуюся сорвать дефлектор с трубы, но тугой хомут удержит его на любом ветру. Для труб 130-180 мм по внутри размеры меняются пропорционально.
Примечание: еще об одном варианте самодельного дефлектора Вольперта-Григоровича см. след. ролик:
Видео: дефлектор Волперта Григоровича для увеличения тяги в печи
Флюгеры
Дефлекторы для труб – флюгеры называют еще флюгарками. Иногда так называют все дымники вообще, но это неверно, т.к. флюгер по определению устройство поворотное.
Дефлектор на трубу – флюгер может быть выполнен поворотным самоориентирующимся и вращающимся. Последние называются еще турбодефлекторами, а самоориентирующиеся дымовыми зубьями, что тоже неверно. Дымовой зуб – часть дымохода английского камина. Слабое место всех флюгерных дефлекторов – подшипник. Он очень легко засоряется и затягивается сажей, а уплотнения подвержены усиленному износу. Поэтому осматривать дефлектор-флюгер нужно не реже раза в 2 месяца. Но сам дефлектор-флюгер почти никогда не обрастает главным врагом всех неподвижных дефлекторов – сосульками.
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.
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:
- В трубу вставляют прочную гильзу (стакан; переходник квадрат-круг) С;
- 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;
- На стакан надевают диффузор/юбку Д с карнизом (отливом) К. Обязательно для дефлектора любой схемы, в т.ч. несовершенного!
- Диффузор крепят только к кладке мелкими анкерными болтами. Не саморезами в пластиковых дюбелях! К стакану юбку/диффузор не крепят!
- 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.