Дефлектор вентиляционный размеры чертеж

Содержание

Дефлектор — это вентиляционное устройство для создания дополнительной тяги, устанавливаемое, как правило, на дымоход. При изготовлении системы необходимо строго соблюдать пропорции на заданные размеры.

Существуют множество разновидностей вентиляторов, но основных типов и их разновидностей не очень много: Н — образные, Григоровича, ЦАГИ. Также, существует так называемый флюгер – изделие для дымовых труб, создающие рабочую зону для постоянной тяги, и имеет место аппарат турбинного типа, создающий дополнительную тягу по принципу торнадо.

Функции

Дефлектор способствует увеличению скорости воздушного потока до двадцати процентов. Вторая его важная функция — защита системы вентиляции от попадания атмосферных осадков, мусора, насекомых, нормализует тягу в отопительных каналах.

Начиная делать вентиляцию своими руками, нужно чётко представлять для себя план работы, иметь чертёж, расчёты относительно внутреннего диаметра воздуховода, дымохода.

Размеры и чертеж

Ниже приводится таблица соотношения размеров воздуховода (дымохода) к размерам дефлектора:

: внутр. Диаметр : Высота деф — : Ширина

: Дымохода : лектора Н, мм : диффузора

Можно прибегнуть к формулам, если внутренний диаметр не подходит к значениям таблицы: D=2d

Высота рефлектора = 1,7 d

Ширина зонта = ( 1,7d…..1,9)d

Замеры делать очень тщательно, не лениться, перепроверить. Важное замечание — труба и дефлектор должны совпадать по форме.

Изготовление своими руками

Для изготовления аппарата потребуются дрель, лист плотной бумаги, оцинкованная жесть, ножницы по металлу, карандаш или чертилка.

Сперва необходимо сделать из бумаги выкройку составляющих частей изделия – колпака, диффузора, внешнего цилиндра.

Из выкроек собираем дефлектор. Если всё совпало, работу можно переносить в металл.

Бумажные выкройки кладём на оцинкованную жесть и обводим чертилкой. По линиям кроя вырезаем ножницами по металлу детали.

Диффузор сворачиваем и соединяем края болтами или точечной сваркой, либо клёпками. Места изгибов расклёпываются.

Сборка внешнего цилиндра аналогична сборке диффузора. Колпак сворачивается на конус, края соединяются удобным для нас способом.

Длиной двадцать сантиметров и шириной около семи сантиметров вырезаются металлические полоски, подгибаются молотком, прикрепляются к колпаку. Этими же полосками зонтик прикрепляется к диффузору и всё это вставляется в цилиндр.

Дефлектор Григоровича, если мы надумали делать его, дополняется обратным конусом и увеличением защитного зонта на четыре сантиметра в диаметре.

Для крепления обратного конуса на большом конусе делаются нарезы на равном расстоянии около восьми лепестков и загибают их внутрь. Таким образом обратный конус крепится в защитном зонтике.

Если система работает в агрессивной среде, то изготавливать вентилятор лучше из нержавеющей стали, пластика, металлопластика, материалов стойких к коррозии.

К дефлектору, как к изобретению, отнесся российский авиаконструктор Д. П. Григорович. И образовавший с ним симбиоз конструкторской мысли математик А. Ф. Вольперт.

Сначала они рассчитали обычный зонтик, с необычными свойствами. А. Д. Вольперт предложил надеть на зонтик диффузор. Потом, после испытаний в аэродинамической трубе «родился» дефлектор ЦАГИ, до сих пор самый надёжный и распространённый. Эволюция вытяжки привела к созданию совершенно закрытого устройства, работающего в любых условиях.

Атмосферные осадки, пыль, лёд снаружи почти не влияют на его работу. Не страшны и динамические нагрузки. Сложность конструкции и сборки – единственные его недостатки.

Если браться за изготовление изделия своими руками, то было бы хорошо научиться некоторым приёмам жестяных работ – соединение в фальц, лежачий или стоячий, научиться делать выкройки деталей.

Долго не засоряется и сохраняет тягу двухэтажный зонт.

Кандидат технических наук. Начальник Центра образовательных стандартов и программ «Московского государственного строительного университета» ( НИУ «МГСУ» ).

В отличие от дымоходов, оголовки вертикальных шахт вытяжной вентиляции всегда накрываются зонтами. Попадание осадков внутрь воздуховода нежелательно – воде некуда деваться. Суть проблемы: защитный колпак создает дополнительное аэродинамическое сопротивление воздушному потоку. Работа естественной вытяжки ухудшается, а при недостатке тяги прекращается вовсе.

Вопрос решается так: на конец трубы вместо традиционного «грибка» монтируется вентиляционный дефлектор. Установка выполняется своими руками, но сначала нужно подобрать конструкцию вытяжного устройства.

Зачем нужен дефлектор

Для лучшего понимания вопроса приведем данные из справочной литературы. Величина местного сопротивления потоку воздуха в системах вентиляции характеризуется безразмерным коэффициентом ξ. Чем больше его значение, тем сильнее фасонный элемент – зонт, колено, шибер — замедляет движение газов по трубопроводу.

Применительно к нашим случаям коэффициент составляет:

на выходе воздушного потока из открытой трубы любого диаметра ξ = 1;
если канал накрыт классическим колпаком, ξ = 1.3—1.5;
на трубе установлен зонт Григоровича с диффузором (расширение сечения), ξ = 0.8;
насадка Волпера цилиндрическая либо звездообразная «Шенард», ξ = 1;
дефлектор типа ЦАГИ, ξ = 0.6.

Примечание. Здесь нет ошибки – даже при свободном выбросе из шахты воздушная струя преодолевает местное сопротивление от внезапного расширения. Источник: «Справочник по теплоснабжению и вентиляции», издание 1976 г.

Итак, дефлектор — это насадка, которая под действием ветра создает разрежение на выходе из вертикального вентканала и таким образом уменьшает аэродинамическое сопротивление потоку. То есть, выступает усилителем тяги.

Вдобавок вытяжное устройство решает такие задачи:

защищает воздуховод от осадков;
не позволяет ветру задувать внутрь трубы;
препятствует возникновению обратной тяги (опрокидывания).

Принцип работы любого дефлектора основан на двух эффектах: разрежение от ветровой нагрузки и эжекция (увлечение) медленного потока газов более быстрым. Хотя некоторые зарубежные производители реализуют механическое побуждение – попросту оснащают зонт электрическим вентилятором. Рассмотрим устройство каждой конструкции по отдельности.

В этом ракурсе хорошо видно, что сечение нижнего патрубка насадки не уменьшается, значит, скорость и давление газов не изменяется

Замечание. В интернете работу подобных колпаков часто объясняют действием закона Бернулли либо эффекта Вентури. Оба физических явления предполагают сужение воздуховода, ускорение потока и падение давления. В действительности дефлекторы не уменьшают сечение канала (смотрите выше на фото) — разрежение создается исключительно силой ветра.

Разновидности насадок

Сейчас можно приобрести в готовом виде либо сделать самостоятельно следующие виды колпаков – усилителей тяги:

дефлектор ЦАГИ с расширением вентканала — диффузором;
цилиндрический «грибок» Волпера;
Н-образный коллектор из труб;
колпак – флюгер (в народе — «подхалим»);
сферическая ротационная насадка – так называемый турбодефлектор;
статодинамическое открытое устройство типа «Astato».

Включать в список и рассматривать обычные зонтики бессмысленно – подобные изделия не улучшают тягу, лишь прикрывают срез трубы от дождя.

Устройство колпаков типа ЦАГИ

Данная конструкция разработана в период СССР профильным НИИ (научным институтом). Дефлектор состоит из таких деталей (показаны на чертеже):

нижний стакан с диффузором (расширением) на конце;
внешний корпус – обечайка из кровельной стали цилиндрической формы;
крышка в виде зонта;
стойки крепления крышки из металлических полос.

Схема работы изделия проста: ветровой обдув корпуса с любой стороны создает зону разрежения над открытым сверху диффузором. Поступающие из шахты отработанные газы увлекаются этим разрежением, выходят наружу и подхватываются ветром – срабатывает принцип эжекции.

Ниже в таблице представлены характеристики типовых дефлекторов ЦАГИ – размеры, производительность в зависимости от скорости ветрового потока.

Замечание. Производительность указана без учета сопротивления системы воздуховодов, пересекающих крышу. Реальный объем вытяжки зависит от высоты подъема трубы и перепада температур внутреннего/наружного воздуха.

Из всех статичных усилителей тяги колпак ЦАГИ признан наиболее эффективным, невзирая на почтенный возраст разработки. Плюсы конструкции:

простота в изготовлении, установке;
максимальная защита от попадания дождя и снега, опрокидывания тяги;
надежность, отсутствие вращающихся деталей;
направление ветровых потоков не играет роли;
наименьший коэффициент сопротивления (ξ = 0.6).

Недостаток дефлектора – зависимость от скорости ветра. Если потоки движутся медленнее 2 м/с, эффективность устройства стремится к нулю. Впрочем, штиль оказывает негативное влияние на работу любой насадки, призванной усиливать естественную тягу в вентканале.

Колпак работает благодаря ветровому подпору — над срезом воздуховода возникает разрежение

Обратите внимание: в современных версиях ЦАГИ заводского изготовления предусматривается утепление нижнего стакана, если колпак крепится к крышной сэндвич-трубе. Под «грибком» мы видим юбку, хотя проходное сечение канала не уменьшается.

Статический зонт Волпера

Этот дефлектор скорее является ветрозащитным устройством, нежели усилителем природной тяги. Хотя потери давления на выходе потока насадка успешно компенсирует. Конструкция включает следующие элементы:

нижний патрубок (стакан);
верхний цилиндрический стакан с вогнутыми стенками;
конусный зонт;
соединительные полосы.

Колпак устанавливается на воздуховод круглого сечения либо прямоугольную шахту через переходник. Как работает дефлектор вентиляции Волпера:

Прямые ветровые потоки отражаются вверх и вниз вогнутой поверхностью верхней обечайки.
Струя, проходящая между зонтом и срезом стакана, создает область пониженного давления внутри корпуса.
Вытяжной воздух меняет направление движения – вытекает сквозь зазор под «юбкой».

Насадка уступает конструкции ЦАГИ в эффективности, зато лучше защищает воздуховод от порывов ветра. Сделать изогнутый стакан сложнее, потому домашние умельцы попросту изготавливают конус. Для повышения производительности под зонтом ставится аналогичная тарелка в зеркальном отражении, как показано на видео:

Н-образная насадка

Эта оригинальная конструкция представляет собой узел из труб в виде русской буквы «Н», вытяжка подключена к середине воображаемой перекладины. С какой бы стороны ветер ни задул в открытые трубы – сверху или снизу – более быстрый поток станет эжектировать (увлекать за собой) воздушную струю из вентиляционного стояка.

Преимущество Н-образного дефлектора – почти стопроцентная защита от задувания ветра, обратной тяги, попадания влаги и обмерзания. Указанные плюсы перечеркиваются не менее существенными минусами:

Проблемы с аэродинамикой — чтобы выйти на улицу, воздух преодолевает 2 поворота 90°. Потери компенсирует поток ветра, но сила тяги возрастает минимально. Отсюда низкая производительность вытяжной насадки.
Приспособление довольно громоздкое, поэтому крепеж на трубе затруднен.
Н-дефлектор не слишком красиво выглядит. Представьте ситуацию, когда на кровлю выведены 2—3 вентканала с подобными колпаками.

Колпак максимально предохраняет от задувания и опрокидывания тяги, но сам создает немалое сопротивление вытекающим газам

Дополнение. Мы пропустили 1 преимущество насадки – ее несложно собрать своими руками из готовых тройников. Применить изделие можно для вентиляции подсобных строений, например, бани или теплого сарая.

Турбодефлекторы и флюгеры

Мы объединили эти 2 разновидности насадок в один раздел из-за схожести принципа действия:

Сферический ротационный дефлектор с множественными полукруглыми лопастями вращается силой ветра. Над оголовком трубы (внутри шара) образуется разрежение, эффективность вытяжки возрастает.
Флюгер с крылом всегда поворачивается «спиной» к ветру, предотвращая задувание внутрь ствола. За корпусом насадки образуется зона пониженного давления (аэродинамическая тень), воздушная струя охотнее покидает вертикальный канал.

Опорный элемент колпака-флюгера частично перекрывает проходное сечение вентканала

По эффективности динамические колпаки выигрывают у статических, но имеют ряд особенностей эксплуатации:

в безветренную погоду турбодефлекторы и «подхалимы» не крутятся, соответственно, тягу не улучшают;
узел вращения – подшипник либо втулка – требует обслуживания (смазки), зимой рискует обмерзнуть;
заклинивший флюгер может заломить резким порывом ветра;
насадки слабо защищают от косого дождя либо снега.

Справка. Цены флюгеров и ротационных дефлекторов выше, чем статических насадок. Пример: заводской зонт ЦАГИ, сделанный по серии 5.904.51, стоит от 23 у. е., турбодефлектор – 38 у. е. Вывод: за эффективность придется доплачивать, плюс ежегодно забираться на крышу и обслуживать вентиляционный девайс.

Как работает флюгер сравнительно с открытой трубой, смотрите на видео:

Колпак принудительного действия Astato

Это единственный тип дефлектора, функционирующий при любой погоде, включая полный штиль. Насадка выполнена из двух усеченных конусов, повернутых вершинами друг к другу. Верхняя часть снабжена зонтом и осевым электровентилятором. Сбоку проем закрыт алюминиевой сеткой от птиц.

Как работает дефлектор французского бренда Astato:

В ветреную погоду колпак действует как статичный усилитель – проходящий между конусами поток подхватывает воздух, поднимающийся по вытяжному стволу. Вентилятор отключен.
Когда ветер затихает, срабатывает датчик давления – прессостат. Он подает сигнал блоку управления EOL.
Контроллер запускает вентилятор на нужную скорость (всего их две). Начинается принудительная вытяжка из канала.

Примечание. Порог срабатывания датчика настраивается пользователем. Cтатодинамическое устройство может работать без дорогой автоматики – от реле температуры либо включаться ручным способом.

Единственный недостаток активного дефлектора Astato – космическая по нашим меркам цена. Чтобы купить насадку минимального диаметра 160 мм, придется уплатить 1395 евро. Хотите автоматизировать работу принудительной вытяжки — добавьте сюда стоимость блока EOL – еще 1520 евро.

Какой дефлектор выбрать

Если вы хотите установить колпак – усилитель тяги с минимальными затратами и не обслуживать изделие в процессе эксплуатации, рекомендуем остановиться на статичных моделях – дефлекторе Волпера либо ЦАГИ. Последний вариант предпочтительнее для собственноручного изготовления.

Совет. Размер насадки выбирайте по диаметру вытяжного ствола. Если из дома выведена прямоугольная шахта, подбор делается по эквивалентному круглому сечению. То есть, необходимо сделать расчет поперечника канала, потом взять круг аналогичной площади. При установке используется адаптер.

Рекомендации по выбору различных дефлекторов:

При недостатке либо отсутствии тяги лучше ставить динамические версии колпаков – ротационный или флюгер.
Покупая вращающуюся насадку, не гонитесь за дешевизной. В недорогих изделиях применен открытый шарнир – обычная втулка, которая замерзнет зимой. Подбирайте флюгер или турбодефлектор с закрытым подшипником.
Н-образный колпак пригодится в местности с постоянными сильными ветрами. В остальных случаях лучше брать ЦАГИ.

Дефлекторы Astato приобретайте по желанию – усилитель будет работать в любых условиях. Но помните: движущиеся части насадки нужно периодически обслуживать.

Изготовление своими силами

Технологию сборки колпака предлагаем пояснить на примере насадки типа ЦАГИ. Детали вырезаются из оцинкованной стали толщиной 0.5 мм, между собой скрепляются заклепками или болтами с гайками. Конструкция вытяжного элемента представлена на чертеже.

Для изготовления понадобится обычный слесарный инструмент:

молоток, киянка;
ножницы по металлу;
дрель электрическая;
тиски;
приспособления для разметки – чертилка, рулетка, карандаш.

Ниже в таблице указаны размеры деталей дефлектора и окончательный вес изделия.

Справка. Наиболее «ходовые» диаметры вентиляционных каналов – 100 либо 110 мм, когда вытяжка сделана пластиковой канализационной трубой.

Алгоритм сборки следующий. По разверткам вырезаем ножницами заготовки зонта, диффузора и обечайки, скрепляем между собой заклепками. Раскрой обечайки не представляет сложности, развертки диффузора и зонта показаны на чертежах.

Раскрой нижнего стакана — расширяющегося диффузора

Готовый дефлектор насаживается на оголовок, нижний патрубок стягивается хомутом. На квадратную шахту придется сделать или купить переходник, чей фланец прикрепляется к торцу трубы.

Можно ли устанавливать на дымоход

Установкой дефлектора незадачливые домовладельцы пытаются решить проблему недостатка тяги. Такое случается, когда дымоходная труба сделана неправильно – оголовок попал в зону ветрового подпора крыши, поднят на малую высоту либо сосед построил рядом высокое здание.

Лучший решение при недостаточной тяге — поднять дымоотвод на нужную высоту. Почему на оголовок нежелательно нахлобучивать различные насадки:

Запрещается ставить зонты и прочие вытяжные устройства на трубы, отводящие продукты горения газовых котлов. Это требования правил безопасности.
Печки и твердотопливные котлы при горении выделяют сажу, оседающую на внутренних поверхностях дымоходов и колпаков. Дефлектор придется чистить, особенно крутящийся.
Внизу правильно построенного дымового канала предусмотрен карман для сбора конденсата и лишней влаги. Закрывать трубу от осадков бессмысленно, достаточно прикрепить на конце сопло, защищающее утеплитель сэндвича.

Оголовки печных газоходов допускается оснащать зонтиками, но турбодефлектор там точно не нужен. Тема монтажа колпаков на дымоотводные каналы подробно раскрыта в отдельном материале.

Дефлектор для вентиляции – это простое устройство, позволяющее повысить эффективность системы в пределах 20%. Мы хотим рассказать о принципе действия, особенностях и разновидностях этих устройств, а также остановиться на том, как смонтировать вентиляционный дефлектор своими руками.

Дефлекторы систем вентиляции

Устройство и принцип действия

В первую очередь необходимо разобраться, что такое дефлектор в вентиляции, так как область применения сильно сказывается на конструкции устройства. В приточно-вытяжных системах естественной вентиляции дефлектор устанавливают на оголовке вытяжного канала для повышения тяги за счет создания области пониженного давления.

Принцип действия устройства основан на законе Бернулли, одним из следствий которого является эффект разрежения воздуха в потоке с изменяющимся сечением. Чем выше скорость потока, тем заметнее перепад давлений.

Важно! Таким образом мы видим, что за счет энергии ветра, обдувающего трубу, в зоне ее оголовка создается относительный вакуум, который заставляет воздушные массы внутри трубы направляться вверх, создавая дополнительную тягу.

Если мы рассмотрим устройство дефлектора вентиляции, то увидим несколько основных частей (вариант ЦАГИ):

Диффузор. Представляет собой отрезок трубы в форме усеченного конуса, который узкой стороной надевается на трубу. Повышает давление в трубе у оголовка, таким образом, повышает разницу давлений и активность эжекции вытяжного воздуха потоками ветра;
Зонт или колпак. Служит для защиты канала от попадания осадков, мусора и других посторонних предметов;
Внешний цилиндр или корпус. Рассекает поток ветра, создавая внутри область пониженного давления.

В варианте конструкции Григоровича мы увидим несколько иную картину.

В состав устройства входят такие узлы:

Диффузор. Здесь мы видим тот же усеченный конус, однако надетый на трубу широкой стороной, причем сечение этой стороны превышает сечение оголовка. Эту деталь еще называют «стакан», в таком случае оголовок трубы будет «нижним стаканом»;
Зонт или колпак. Выполняет защитную функцию, как и в предыдущем примере;
Обратный конус. Устанавливается под колпаком вершиной вниз и служит для предотвращения накапливания воздуха под зонтом, а также для создания совместно с диффузором сужающегося потока ветра над оголовком.

Важно! В варианте Григоровича мы видим, что эжекция происходит в двух направлениях: в направлении обратного конуса и в направлении широкой стороны диффузора. При этом скорость потока под обратным конусом возрастает за счет сужения канала, что приводит к повышению разности давлений.

Разновидности

Монтаж

Для тех, кто приобрел дефлектор, наша инструкция по его монтажу:

В большинстве моделей аппарат имеет нижний патрубок, который надевается на трубу и фиксируется хомутами, болтами или заклепками. Хомут – наиболее простой способ крепления;

Диффузор к нижнему патрубку крепится на кронштейнах с резьбовым соединением. Обычно это 3 или 4 кронштейна, которые крепят к концу патрубка гайками, а противоположные концы расходящихся кронштейнов вставляются в отверстия на диффузоре и также фиксируются гайками;

В верхней части корпуса диффузора монтируют стойки для колпака. Это могут быть винтовые кронштейны или пластины с болтовым соединением. К стойкам крепят колпак с обратным конусом или без него.

Важно! Диаметр зонта должен превышать диаметр выходного отверстия диффузора, иначе косой дождь будет попадать внутрь канала.

Вывод

Применение дефлекторов позволяет повысить тягу вытяжной вентиляции и защитить ее от ветровой закупорки. Также появляется возможность повысить общую эффективность работы системы и защитить ее от обратной тяги.

Видео в этой статье поможет вам лучше разобраться в правилах устройства и монтажа данной конструкции.

“>