Дефлектор что это такое в вентиляции
Вентиляционный дефлектор на вытяжную трубу – конструкция и принцип работы
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:
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:
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:
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):
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:
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:
Колпак устанавливается на воздуховод круглого сечения либо прямоугольную шахту через переходник. Как работает дефлектор вентиляции Волпера:
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:
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:
По эффективности динамические колпаки выигрывают у статических, но имеют ряд особенностей эксплуатации:
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:
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:
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:
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:
Оголовки печных газоходов допускается оснащать зонтиками, но турбодефлектор там точно не нужен. Тема монтажа колпаков на дымоотводные каналы подробно раскрыта в отдельном материале.
Дефлекторы для вентиляции: виды, принцип действия, расчет необходимого количества и мощности
Еще с советских времен вентиляцию жилого дома или квартиры обеспечивала недостаточная герметичность строительных конструкций – тот же холодок от «дышащих» деревянных окон. Но сегодня строительные технологии вышли на другой уровень, в котором не предусмотрены случайные щели. А поэтому к внутреннему микроклимату квартир и домов стали относиться по-другому, для чего сегодня активно применяют дефлекторы для вентиляции – специальные устройства, которые обеспечивают бесперебойный приток свежего воздуха.
Предлагаем вам рассмотреть самые популярные конструкции, их преимущества-недостатки и особенности применения. Это поможет вам подобрать наиболее удачный вариант, который будет идеально подходить под особенность вашей местности и имеющуюся площадь дома. Свежий воздух очень важен!
Содержание
Когда недостаточно естественной вентиляции?
Давайте немного углубимся в вопрос и определим некоторые понятия: естественная вентиляция обеспечивается открытыми окнами или люками, мы же будем говорить о принудительной. Для этого используется такое понятие как тяга. То есть что-то должно вытягивать воздух из дома и привносить свежий.
Это действительно жизненно необходимо. Ведь, к сожалению, погоня за долговечной и практичной отделкой приводит к тому, что жилье превращается в нечто подобное «пластиковому кокону». Даже мебель иногда бывает токсичной для человека.
Признайтесь честно: всегда ли вы требуете от фирмы-продавца сертификаты экологичности? А виниловые обои, пластиковые элементы интерьера понемногу привносит в комнатный воздух небезопасные химические соединения. Да, понемногу, но в общей сумме и со временем это оказывает свое неблагоприятное влияние.
Но как же это допускают? Все дело в том, что экологическая безопасность той или иной вещи или ремонтного материала всегда оценивается только с той позиции, сколько вреда способна принести она одна. Но в странах СНГ не учитывается накопительный момент. Что, например, кроме натяжного потолка в такой комнате вполне может быть еще и уложен линолеум, а стены – выкрашены краской без приставки Eco. Порой доходит до того, что при помощи специальных измерителей выясняется: воздух в доме куда более загрязнен, чем на обочине открытой трассы.
Что же тогда делать? Единственный нормальный выход из такой ситуации — это качественная внутренняя вентиляция дома. Именно активный воздухообмен в доме создаст комфортные условия в нем проживания пребывания. И для этой цели совсем не обязательно устанавливать сложную вентиляционную систему, подключенную к электричеству. Достаточно будет удачно подобранного дефлектора, который умело задействует бесплатную силу ветра:
Если хотите разобраться в вопросе о вентиляции еще глубже, посмотрите этот занимательный выпуск:
К слову, для промышленных объектов же вентиляционные дефлекторы – вообще незаменимая вещь, ведь только так можно избавиться от неприятного запаха в тех же птичниках, конюшнях или местах хранения пищевых запасов для животных. Кроме того, свежий воздух необходимой влажности нужен для создания определенных условий содержания животных и птиц.
Принцип работы вентиляционных дефлекторов
Идем далее. Дефлектор – это специальный круглый цилиндрический колпак для вентиляционной или дымоходной трубы. Изготавливают его обычно из алюминия либо оцинкованной или нержавеющей стали, изредка бывают также медные дефлекторы. К слову, на рынке можно встретить даже пластиковые конструкции, которые особенно удобно подбирать в тон кровельного покрытия. Правда, долговечностью они похвастать не могут.
Но чем дефлектор отличается от обычного зонта? Такой во всех его модификациях всегда статичен, не крутится и не поворачивается, и его главная задача – защитить трубу от атмосферных осадков и птиц. А вот дефлектор уже берет активное участие в организации воздушного потока, а именно создает тягу.
Причем в большинстве моделей без электричества! Все дело в особенной конструкции дефлекторов, которые задействуют силу ветра в свою пользу, разрежают воздух и, благодаря законам физики, создают разницу давлений. При этом свежий воздух попадает в дом или квартиру, а выходит через вот такой дефлектор.
Здесь срабатывает так называемый эффекта Бернулли. Суть его в том, что потоки воздуха создают пониженное давление в процессе огибания преграды, а это увеличивает тягу в самом вентиляционном канале. Обеспечивает этот процесс внутренний конус в специальной форме. Вот почему настоящий дефлектор – всегда только цилиндрический:
К слову, если вы считаете, что форму и размеры дефлектора конструируют исходя из дизайнерских соображений – тогда очень ошибаетесь. На самом деле для изготовления того или иного вида производятся достаточно сложные аэродинамические расчеты и проводятся эксперименты. Поэтому все популярные виды были выведены путем поиска тех самых идеальных пропорций.
А еще такой элемент по-своему украшает крышу дома.
Популярные виды вентиляционных дефлекторов
Современный рынок предоставляет сразу несколько видов аэродинамических дефлекторов для вентиляции. И каждая из использующихся сегодня конструкций рассчитана на свои задачи, которые мы их рассмотрим.
Так, все дефлекторы делятся на такие основные виды по своему принципу работы:
Также все дефлекторы для дымохода делятся на такие две группы: ротационные турбины и статические конструкции. К ротационным относится только вращающийся дефлектор, или по-другому турбодефлектор. Остальные – статические.
Флюгер-дефлектор: противостояние ветру
Такой дефлектор ценен, когда в вентиляционном канале обычно не достает тяги или часто возникают воздушные вихри, а также если ветра в вашей местности довольно сильные и любят менять направление. Вот как выглядит конструкция флюгера:
Чаще всего встречается насадка-дефлектор, называемая драконом. Именно ее вы видите на иллюстрации выше. Это колпак для трубы со своей уникальной системой подшипников, которая вращается только в нужную сторону. Здесь струи воздуха попадают в пространство между гнутыми козырьками, меняют вектор и идут вверх. Это создает нужное разрежение воздуха в дымовой трубе, благодаря чему и возникает тяга.
Выполняет функцию дефлектора также конструкцию, которую называют «Капюшон» или «Сачок». Это полукруглый желоб-уловитель ветра, который установлен внутри канала на поворотном штоке.
Но у флюгера есть небольшая проблема – зимой он способен леденеть. Поэтому подшипники в нем необходимо постоянно смазывать. Вот почему флюгарки больше оправдывает себя в южных теплых районах, где менее суровые зимы.
Дефлектор ЦАГИ: тонко продуманный механизм
Дефлектор ЦАГИ — это уникальная разработка института им.Жуковского. Ее принцип работы состоит в том, что тяга увеличивается не только за счет перепада давления на высоте двух метров от кровли, но и за счет воздушного и теплового напора. Причем такой дефлектор разрешено устанавливать прямо в вентиляционный канал скрытым способом.
Широкая сторона у диффузора направлена вверх, а крышка изготовлена в форме конуса. В основном такой дефлектор предназначен для воздухоотводов сечением от 10 до 125 см, и бывают самых разных габаритов.
Посмотрите, насколько сложная здесь на самом деле конструкция:
Главное преимущество дефлектора ЦАГИ в том, что он блокирует обратную тягу даже при сильном ветре.
Дефлектор Григоровича: проще простого
Самая простая конструкция – Григоровича. В этом устройстве расширение конуса идет вниз, а под колпаком устроен обратный конус – для создания дополнительного притока воздуха. Он имеет вид тарелки из двух зонтов, которая расположена над обтекающей стенкой.
В этой модели под колпаком воздух не накапливается вообще, что хорошо сказывается на свойствах этого кровельного элемента. Причем такой дефлектор домашние мастера любят клепать самостоятельно:
Еще его называют дефлектором Вольперга-Григоровича.
Вытяжные дефлекторы для комплексных систем
А вот дефлекторы такого вида уже работают от электричества:
Обычно вентиляция, которая основана на электричестве – это не простая труба в доме, а скорее целый комплекс из приборов, который не только очищает воздух, но еще и подогревает его. А чтобы воздух имел возможность меняться, в верхней точке вентиляционной трубе устанавливают специальный аэродинамический механизм.
Турбодефлектор: эстетика и практичность – на высоте!
Турбодефлектор тоже не требует установки дополнительного оборудования или электрической энергии.
Давайте внимательнее рассмотрим, как именно работает такой кровельный элемент. Так, у него есть подвижная часть – крыльчатка. Она всегда будет двигаться только в одну сторону, независимо от того, откуда дует ветер. В трубе при этом будет образовываться вакуум, влияющий на захват воздуха. Благодаря движению только по одной оси в помещении не возникнет обратной тяги. Кроме того, из-за особой формы колпака в трубе исключены осадки или мусор.
Применяется турбодефлектор для вентиляционной трубы также для газовых котлов с электроподжигом. Сама турбина может вращаться как под действием ветра, или с подающим током. Но чаще всего все-таки встречается именно самораскручивающая турбина, для которой достаточно легкого дуновения ветерка.
А теперь о недостатках. Такое устройство стоит дороже, чем обычные модели. На его цену в основном влияет используемый материал – оцинкованная ли сталь, присутствует ли полимерное покрытие. Также некоторые неблагоприятные условия способны привести к его остановке, будь то полный штиль или повышенная влажность в сочетании с отрицательной температурой. Конечно, производители над этим работают, и современные турбодефлекторы все меньше подвергаются обледенению.
Дефлектор Ханженкова
Эта необычная конструкция представляет собой тарелку-дождевик, которая выполняет функцию вытяжного зонта, погруженного на нужное расстояние внутрь окружной стенки.
Дефлекторы низкого давления
И, наконец, сегодня приобретают популярность дефлекторы низкого давления Vilpe, Alipai, которые до этого времени устанавливали преимущественно только на чердаки. А сегодня они неплохо справляются с задачей воздухообмена и на мансардных этажах.
Как рассчитать мощность и количество дефлекторов?
Итак, то, что без свежего воздуха в жилом помещении никак, и какие для этого есть пути решения, вы уже поняли. И то, что ваш дом или квартира будет понемногу проветриваться – уже хорошо, но важно создать действительно качественный микроклимат. Причем для каждого помещения – свои требования. Давайте рассмотрим такой расчет на примере турбодефлектора:
Количество вентиляционных дефлекторов высчитывают по специальной формуле:
По всем правилам воздухообмен в любом помещении должен происходить в три цикла за один час.
А какой дефлектор для вентиляционной трубы решили устанавливать вы?
Что такое Дефлектор вентиляционный? Принцип работы и устройство +Видео
Если правильно спроектировать систему вентиляции, то она обеспечит доступ воздуха внутрь помещения. Основным критерием работы системы вентиляции является наличие хорошей тяги, но пыль и мусор, попавшие в систему способны нарушить её работу. Чтобы избежать этого специалисты советуют установку вентиляционного дефлектора. Что собой представляет дефлектор вентиляционной системы, мы разберем далее.
Принцип действия дефлектора
Существуют разные конструкции дефлекторов, но принцип работы у всех одинаковый. Современные агрегаты чаще всего имеют сужение канала, это увеличивает скорость прохождения воздуха над оголовком трубы. Это усиливает тягу и имеет называние «принцип аэрографа».
Так же вентиляционные дефлекторы играет роль защиты воздуховода от попадания в него мусора, осадков окружающей среды, мелких птиц, грызунов и т.п. Для изготовления дефлектора используют нержавеющую сталь или керамика, так как его устанавливают снаружи сооружения.
Положительные и отрицательные качества
Положительными качествами применения вентиляционного дефлектора являются:
Но если ветер будет дуть снизу, то поток воздуха ударяется о часть дефлектора находящуюся сверху и не даёт воздушному потоку выходить наружу, что даёт сбой работы системы.
Конструкция вентиляционного дефлектора
Конструкция вентиляционного дефлектора состоит из:
Наружный стакан к нижней части расширяется, а нижний стакан ровный. Данные стаканы надеваются друг на друга и в верхней части конструкции закрепляют крышку на стойках.
Чтобы избежать попадания, осадков в систему, диаметр данной крышки должен быть больше выходного отверстия.
Отбои монтируют таким образом, чтобы уличный воздух создавал подсос сквозь выемки соседних колец — это ускоряет отвод воздуха из системы вентиляции.
Виды и характеристики
Существуют открытые конструкции, которые разделяют по форме:
По принципу работы бывает:
Далее мы разберём самые популярные типы вентиляционных дефлекторов.
Дефлектор на дымоход
Так же установка дефлектора предотвращает попадание осадков атмосферы и различного мусора в дымоход.
Дефлектор для кондиционера
Поэтому воздушные массы направлены не на человека, а в пол или параллельно потолку, рассеиваясь, не теряя свой напор.
Ротационный дефлектор
Ротационный дефлектор состоит из подвижной головки с лопастями, которые установлены на основание и прикреплены при помощи подшипников.
Принцип работы ротационного дефлектора следующий:
Ветер попадает в лопасти и за счёт этого начинает двигаться головка, тем самым воздух разряжается, и тяга увеличивается.
Благодаря подшипникам головка вращается с неизменной скоростью, даже при сильном ветре.
Флюгер
Сверху конструкции располагается флюгер, он даёт всему устройству всегда быть «по ветру».
Такую конструкцию можно сделать самостоятельно, для этого необходимо конструкцию установить на срез трубы дымохода, креплением будет служить подшипниковый узел и кольцо.
Цокольный дефлектор
Ещё цокольный дефлектор, препятствует попадание в подвальные помещения различных мелких животных, грязи, метеорологических осадков.
Длину трубы дефлектора легко регулировать и если будет необходимость, то её можно будет нарастить или отпилить до нужной высоты.
И так в статье мы описали виды и принцип работы вентиляционного дефлектора, надеемся, что эта информация была вам полезной. Удачи!