дефлектор для дымохода зачем нужен

Дефлектор на дымоход: зачем и когда нужен, виды, выбор, самодельные варианты

Автор: Колесников Юрий Фёдорович, инженер-теплоэнергетик*

© 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 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.):

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:

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

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.

Недостатки несовершенного дефлектора-дымника также достаточно серьезны:

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:

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:

Недостатки закрытого дефлектора не столь существенны:

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:

Источник

Что лучше для дымохода – зонт или дефлектор

Отправим материал на почту

Когда человек предпочитает турбодефлектор для дымохода классическому зонту, это очень похоже на выбор между яблоками и грушами – каждый фрукт хорош по-своему и более приемлем в тех или иных обстоятельствах. Но чтобы принять решение, безусловно, придется ознакомиться с «вкусовыми» качествами разных устройств и определить его место назначения. Что ж, оставайтесь с нами и вы будете знать все необходимые подробности.

Усиление тяги – что для этого нужно

Когда система дымоотведения сделана на высшем уровне и здание отапливается твердым топливом, многие даже зонт не подумают соорудить над трубой, так как это их попросту не волнует. Поэтому получения ответа, что лучше, зонт или дефлектор, будет зависеть от другого вопроса: нужен ли в доме усилитель тяги дымохода и, если это так, тогда вы зашли на нужную вам страницу.

Видео описание

Тёмная сторона дефлектора: тяги в дымоходе нет.

Как убедиться, что тяга хорошая или наоборот

Убедиться, что тяга дымохода достаточная для безопасного пребывания внутри помещения, можно несколькими способами. Ниже мы описали каждый из них.

Использовать анемометр

Анемометр или ветромер, это очень простое устройство, которым можно очень быстро измерить мощность тяги дымохода в газовом, дизельном и твердотопливном котле. Если показатели находятся в пределах 10 и более Па, то беспокоится, не следует – с каналом все в порядке, но, если они, ниже – придётся принимать меры. Но у этого способа существует один недостаток: любительский (недорогой) анемометр может вообще не реагировать на движения воздуха, если показания меньше 1 Па. Профессиональные печники используют дорогие приборы, но если вы не хотите тратиться, то можно воспользоваться более демократичными способами.

Задымленность в помещении

Если в помещение, где стоит печь или котёл, из топочного отделения агрегата проникает дым, то это первый признак недостаточности дымоходной тяги. Здесь не нужно быть специалистом, ведь проблема налицо и её неустранение может привести к печальным последствиям. Угарный газ особо опасен тем, что ночью, когда люди спят, его никто не замечает, а наутро некоторые из жильцов могут уже не проснуться.

Цвет пламени

Лучше всего, когда вы видите в топке белое или золотисто-желтое пламя и слышите потрескивание дров – это говорит о том, что тяги достаточно и система не нуждается в исправлении. Если огонь имеет красный и оранжевый оттенки, как у обычного костра, то это первый сигнал о том, что в системе стояков и лежаков дымоходных каналов что-то неисправно (скопилась сажа, упал кирпич и т.п.).

Горящая спичка

Горящая спичка, свеча или небольшой факел из листа бумаги тоже помогут определить уровень тяги в вашей печи. Для этого приоткройте топку, зажгите пламя и поднесите его к отверстию – при нормальной циркуляции воздуха пламя начнет клониться в сторону топки на расстоянии 4-5 см, а то и дальше. Здесь, конечно, важны погодные условия и в летнее время при низком атмосферном давлении такой способ малоэффективен.

Неважно, какая у вас печь или котел – тяга в системе дымохода (с лежаками или прямая) должна быть всегда. То есть на правильно сделанную систему не будут влиять такие внешние факторы, как температура воздуха на улице, атмосферные осадки и низкое давление. Если все-таки вы заметили какую-то проблему в этом отношении, значит, вам нужно установить дефлектор для усиления тяги.

Аэрогидродинамическим институтом им. Жуковского в России было разработано устройство, усиливающее дымоходную тягу и увеличивающее КПД любой печи или котла. По сути, весь прибор состоит их четырёх деталей, закрепленных на трубе, это:

Устройство отличается расположением зонта, который не создает дополнительных трудностей при чистке сажи из вентиляционного канала. Конусная крышка зонта рассекает интенсивные воздушные потоки на улице, то есть, даже при ильном ветре для циркуляции воздуха будет оставаться свободное пространство.

Дефлектор Вольперта-Григоровича

Если говорить о самостоятельном изготовлении дефлектора, то модель Вольперта-Григоровича – самый простой и доступный вариант для домашних умельцев. По сути, для изготовления такого прибора понадобится пол листа оцинкованной жести или пара старых оцинкованных ведер. Вся конструкция состоит из двух цилиндров (нижний, это труба), конусной крышки и трёх монтажных кронштейнов. То есть, имея в своем распоряжении жесть, рулетку, ножницы по металлу, дрель и заклёпочник можно приступать к работе.

Тарельчатый дефлектор

Эффективность тарельчатого дефлектора заключается в том, порывы ветра не в состоянии загнать поток теплого воздуха с частицами догорания обратно в канал. Даже сильный ветер просто будет создавать холодную зону между двумя тарелками, следовательно, дым в любом случае будет либо расходиться под нижней тарелкой, либо между двумя дисками. Такой прибор тоже можно сделать самостоятельно, только здесь, как минимум, нужны навыки жестянщика.

H-образный дефлектор

Эта конструкция принципиально отличается от перечисленных выше моделей, и сделать её в домашней мастерской очень сложно, несмотря на кажущуюся простоту прибора. Обратите внимание: для самого дымохода здесь не страшны абсолютно никакие атмосферные осадки и любой ветер. Проблема самостоятельного изготовления заключается в точной разметке и раскрое труб для сварки – там отсутствуют ровные линии. Зато такое устройство несложно создать на станке с числовым программным управлением. Кстати, вместо нержавеющей стали можно использовать обычный черный металл.

Видео описание

А нужен ли зонт на дымоход?

Флюгерный дефлектор

Это тоже один из вариантов, когда проще купить готовое изделие, так как для его изготовления потребуются определённые навыки, время и, конечно же, большое желание. Флюгерное устройство всегда будет защищать трубный срез от ветра с любой стороны и любой силы. То есть резкие потоки воздуха будут разворачивать приспособление наветренной (обтекаемой) стороной к направлению ветра и подветренной прикрывать дымоход. Такую конструкцию очень расхваливают, используя её, как дефлектор на дымоход газового котла.

Дефлектор своими руками

Для чего нужен дефлектор на дымоход, мы уже разобрались, но не следует выпускать и виду один важный аргумент: каким бы хорошим не оказался этот прибор, он был и остается только усилителем. То есть, если тяги нет, то усиливать нечего, даже если приспособить там электрическую вытяжку. Получается, что какой-либо пользователь заходит в Сеть, ищет там чертежи и описание процесса, как выполнить ту или иную работу, делает её (возможно, даже очень хорошо), но не получает желаемого результата. Это, как из известной поговорки, что нечего пенять на зеркало… Если вы уберёте первопричину проблемы, то дефлектор обязательно сработает.

Почему дефлектор не помогает

Итак, для того, чтобы усилить тягу в дымоходе, нужно создать условия, чтобы она была вообще. Разберитесь, что вас толкнуло на сборку и установку дефлектора, как раньше вела себя печка или котел, подключенный к этой системе воздухообмена, не делали ли вы каких-либо работ, затрагивающих сам дымоход или какие-то из его узлов (стояки, лежаки, поддувала).

Можно назвать, как минимум, пять причин, объясняющих слабую тягу:

Видео описание

Рассказываем, как защитить дымоход от осадков, что лучше: дефлектор или зонт на трубу.

Что понадобиться для сборки дефлектора Вольперта-Григоровича

Для сборки конструкции потребуется:

Запаситесь следующими инструментами:

Кройка и сборка дефлектора

Посмотрите внимательно на чертеж дефлектора – все размеры здесь привязаны к диаметру трубы, и мы возьмем условную величину Ø 120 мм для стальной трубы. Но если это керамическое изделие, то ориентируйтесь на внутренний показатель. Но что делать, если это кирпичный дымоход с квадратным сечением? Все просто – будем ориентироваться на площадь. Чтобы вычислить площадь среза нашей трубы, используем формулу и подставим значения. Значит, S = π * r2 или 3,14*62=113,04 см2, это площадь нашей трубы, но если она будет квадратной, то это получится порядка 10×11 см – здесь можно будет усреднить – все остальные соотношения в размерах менять нельзя.

Начнем с зонта. Нам понадобится два конуса диаметром по 120*2=240 мм высотой по 120/4=30 мм. Но нам нужны катеты, чтобы создать необходимый диаметр заготовки. Чтобы не вдаваться во все перипетии теоремы Пифагора (a=√ (〖4h〗^2+b^2)/2 h_b=m_b=l_b), скажем сразу, что здесь катеты по 123.693 мм, следовательно, диаметр заготовки будет 123.693*2=247,386 мм, округлим до 248 мм.

Пояснение: все расчеты можно сделать в онлайн калькуляторе, особенно там, где нужно использовать формулы.

Размечаете циркулем две заготовки диаметром по 248 мм и вырезаете их ножницами по металлу. Это самый лучший инструмент в данном случае, не считая электрического лобзика – болгаркой получится неровная линия окружности. Сразу зачистите кромки наждачной бумагой или болгаркой – там остаются заусенцы и ними можно порезаться.

По центру дисков (лучше сложить два вместе, чтобы избежать сбоев) просверлите отверстие Ø 3 мм и разрежьте жесть от центра по радиусу, чтобы сделать захлест для создания конуса. Нужно вычислить две длины окружности для заготовки и готового продукта и здесь можно воспользоваться простой формулой – это и сделаем. C = πd или 3,14*248=778,72 мм и 3,14*240=753,6 мм. Значит, (778,72-753,6)/2=25,12 мм, округлим до 25 мм. Получается, что захлёст с каждой стороны будет по 25 мм – так высота конуса выйдет 30 мм.

От разреза в каждую сторону по самому краю отметьте по 25 мм, натяните края друг на друга, ориентируясь по метке, и просверлите отверстие по диаметру заклёпки. Сразу заклепайте эту точку, а потом сделайте ещё несколько сквозных отверстий (8-10 штук будет достаточно) и проклепайте весь нахлест. То же самое проделайте с другим диском, а потом соедините оба полученных конуса заклепками по самому краю, с примерным шагом 5-6 см – это на ваше усмотрение. Зонт готов, переходим к абажуру.

Для абажура нужно вырезать трапецию – давайте вычислим размеры, подсчитав длину окружностей по уже известной нам формуле, и добавим по 10 мм для нахлеста. Нижняя окружность совпадает с зонтом, значит, нам нужна длина стороны 3,14*240=753,6 мм, округлим до 754 мм. Верхняя окружность имеет полтора диаметра, значит, 120+60=180 мм, тогда 3,14*180=565,2 мм. Нужно ещё накинуть по 10 мм для нахлеста. Высота трапеции составляет полтора значения диаметра, значит, 180 мм. Итого, нам понадобится заготовка с размерами 575,2×763,6×180 мм. Осталось только скрутить заготовку в трапециевидный цилиндр внахлест на 10 мм (по 5 мм с каждой стороны), просверлить отверстия и заклепать. Абажур готов.

Видео описание

Дефлектор или Зонт? ЧТО ЛУЧШЕ для Дымохода в бане.

Осталось совсем немного: нужно скрепить детали между собой и установить их на трубу. Нам понадобятся три стальных полосы, оптимальный размер 250x20z4 мм, чтобы сделать из них кронштейны, которые одновременно послужат в качестве каркасной рамы для дефлектора. Разделите верхнюю часть абажура на три части (для удобства это можно сделать циркулем на бумаге, а затем, приложив срез абажура, поставить на нем метки маркером). Теперь вам нужно прикрепить полосы внутри конического цилиндра, оставив в верхней части по 70 мм от каждого кронштейна. На полосах сделайте изгибы по 10 мм – это для зонта.

Прикрепите полосы заклёпками к абажуру (по 5-6 точек на каждую). Затем на Г-образные изгибы зафиксируйте зонт (по 2 заклёпки). Проверьте, чтобы расстояние от конуса зонта до среза абажура было 30 мм. Теперь нужно выгнуть нижнюю часть полос так, чтобы они были параллельны дымовой трубе – это несложно сделать молотком на импровизированной наковальне. Крепление готового дефлектора к дымоходу будет зависеть от материала, из которого он сделан, поэтому решать этот вопрос вам придётся самостоятельно. При фиксации обязательно проверьте, чтобы юбка абажура на 10 мм нависала над трубой.

Примечание: для квадратных и прямоугольных сечений кирпичных дымоходом лучше всего сделать короткий штуцер из стальной трубы нужного диаметра (у нас это Ø 120 мм).

Заключение

Чтобы сделать такой дефлектор на дымоход газового котла (твердотопливного, дизельного), с технической точки зрения не обязательно использовать оцинкованную жесть. Но оцинковка всегда будет выглядеть как новая, так что не забывайте об эстетической стороне вопроса. Также помните о том, что дефлектор, это всего лишь усилитель, но никак не заменитель естественной тяги.

Источник