что такое дефлектор в вентиляции и для чего он нужен
Ventkam.ru
Вентиляция и кондиционирование
Что такое дефлектор в вентиляции и зачем он нужен
Современный частный дом, построенный из новых материалов по новационным технологиям, с установленными пластиковыми конструкциями в оконные и дверные проемы нуждается в обязательном эффективном воздухообмене. Иначе в нем будет не только невыносимо жить, но и просто находиться. Только правильно выбранная и смонтированная вентиляция поможет решить проблему создания здорового микроклимата в помещении. Для повышения тяги применяется дефлектор вентиляции.
Дефлектор – неотъемлемая часть вентиляционной системы
Организация воздухообмена в доме производится системой элементов, узлов, механизмов, обеспечивающих многофункциональное ее действие: приток, удаление, озонирование, подогрев воздуха и другие операции. Важную роль в ней играет дефлектор вытяжной вентиляции. Приспособление аэродинамического типа оборудовано «колпаком». Компонуется на крыше сверху на вытяжной вентиляционной трубе в самой верхней точке. Функции:
Конструкционное исполнение различное, но есть общие основные элементы:
Оболочки корпусов в форме цилиндров, которые надеты один на другой. Над верхним из них крепится крышка. Верхняя часть каждого цилиндра оборудована кольцами. Такого вида отбои предназначены для корректировки направления воздушного потока в вентиляционном дефлекторе различного размера. Их установка спланирована так, чтобы пронизывающие потоки воздуха создавали его подсос через неплотности между кольцами, ускоряя тем самым вывод газов из вентиляции.
Работа дефлектора
Понять, что такое дефлектор в вентиляции, поможет описание его работы. Функциональность устройства простая, основана на отражении воздушного потока от диффузионной плоскости. При столкновении воздушной массы с нею происходит дробление воздушного столба. Возникает зона разрежения, эффективность тяги увеличивается. Дефлектор для вентиляции – это не только «палочка-выручалочка» в условиях недостаточной для воздухообмена тяги. Он является обязательным элементом вентиляции в любом случае. Основное свойство – повышение реальной эффективности вентиляции. Этот показатель может достигать порядка 20%. Стандартная нумерация дефлекторов (дм) от 3 до 10 содержит информацию, для какого наружного диаметра вентиляционной шахты они предназначены. Оптимальной считается высота установки выше конька дома на 1,5-2,0 м.
Скатный дефлектор
Принцип работы дефлектора вытяжной вентиляции заключается в создании зоны пониженного давления для повышения тяги. Чем интенсивнее движется воздух в потоке с меняющимся сечением, тем больше возникает перепад давления и эффект разряжения воздуха. Сила ветра, воздействующего на трубу, создает поблизости оголовка относительное разряжение.
Воздушный поток встречает на пути преграду в виде наружной поверхности дефлектора, обтекает ее. Воздух в вентсистему проникает через специальные щели верхнего цилиндра. Создается разрежение воздуха. Это ориентирует движение воздушного столба вверх, увеличивая тягу. Дефлектор вентиляции работает с оптимальной эффективностью на вентиляционной магистрали с продолжительными горизонтальными пролетами и с изгибами.
При его отсутствии на вентиляционной трубе возрастает вероятность уменьшения внутреннего сечения отвода из-за оседающего и скапливающегося на стенках жира и прилипающей к ним пыли, мусора.
Различия моделей
Обнаруженные проблемы с неэффективно работающей вентиляцией решает дефлектор на трубу вентиляции. Он же защищает вентиляционную систему от эффекта обратной тяги. Существует несколько десятков конструкций дефлекторов для вентиляции. Выполняя одни и те же функции, между собой устройства могут отличаться:
Кроме воздухообмена в помещениях, дефлекторы используются в авиационной промышленности и машиностроении. Материалом для их изготовления служит:
Встречаются и комбинированные модели: металл с верхним покрытием из пластика или эмали. Самые простые дефлекторы вполне доступны для самостоятельного изготовления.
Внимание! Выбирается дефлектор на вентиляцию, исходя из финансовых возможностей, конструктивного исполнения, а также преобладающего направления розы ветров в данной местности. Приоритетным считается выбор конструкции и уже под нее подгоняется нужные присоединительные и габаритные размеры.
Различия по принципу работы:
Краткие характеристики основных разновидностей
Особенности ротационных и статических дефлекторов
Ротационные (вращающиеся) модели сложного исполнения с системой лопастей. Предназначены для организации тяги исключительно в помещениях. Они отводят пары, запахи, газы. Побуждающая вращательная сила – естественные порывы ветра. Конструктивное исполнение позволяет ориентировать подвижную головку в определенном направлении и не зависеть от мощности и ориентации дующего ветра. Во время ее вращения создается вакуум, не позволяющий развиваться обратной тяге.
Запуск в работу производится в автоматическом режиме по сигналу датчика давления, но при незначительных значениях гравитационного давления. Дополняется комплект подведенным к изолированному стакану дренажом и воздуховодом длиной 1 м. Маскируется статическая вентиляционная конструкция над навесным потолком.
Важно! При нормальных внешних условиях вентиляционная система функционирует в обычном статическом режиме. Снижение температурного и ветрового напора побуждает к работе вентилятор, восстанавливающий нужную тягу в каналах.
Статические дефлекторы используются в системе вентиляции для удаления воздуха из квартирных и коллективных аэрационных воздуховодов. На домах любой этажности, вновь возводимых зданиях и при реконструкции уже эксплуатируемых.
Дефлектор на вытяжную трубу – как выбрать исходя из принципа работы, делаем своими руками
Дефлектор это — аэродинамическое устройство, которое устанавливается в верхней точке на выходе из трубы и создает в вентиляционном канале постоянную тягу, защищает трубу от попадания внутрь осадков и мусора. Состоит из: диффузора, зонта или колпака, внешнего цилиндра или корпуса.
Система вентиляции загородного дома должна обеспечивать его нормальную функциональность при любых условиях. Это необходимо по ряду причин для обеспечения жизнедеятельности проживающих, обеспечения нормального горения тепловых агрегатов и удаления воздуха с пониженным содержанием кислорода из помещения. Для этого создается система вентиляционных каналов, венцом которой является дефлектор на вытяжную трубу.
Дефлекторы предназначаются для использования ветровых нагрузок с целью обеспечения режима нормальной вентиляции помещений жилого, хозяйственного или промышленного назначения.
Однако известно, что при определенных направлениях и силе ветра может происходить уменьшение тяги в вентиляционной системе вплоть до ее опрокидывания, то есть – изменения направления движения воздуха.
Принцип работы дефлектора вытяжной вентиляции
Он основан на создании аэродинамического разрешения воздуха над устьем вентиляционной трубы, что способствует ускоренному движению воздуха в этом направлении снизу-вверх из зоны повышенного давления.
Обратите внимание, что колпаки на дефлекторах имеют более выпуклую форму вверх. Это означает, что при огибании такого препятствия создается разрежение в нижней его части, чем и образование тяги.
Какой дефлектор лучше для вытяжки
На строительном рынке представлены в широчайшем ассортименте различные конструкции таких изделий. Все они имеют те или иные особенности эксплуатации, которые желательно знать при приобретении. Наиболее популярны следующие виды:
Рассмотрим некоторые из них подробнее.
Роторные турбины для вытяжной системы
Это наиболее популярные устройства такого назначения. В сравнении с другими конструкциями их производительность выше на 20-25%.
Выгодность применения состоит в том, при работе они не применяют какого-либо источника энергии.
Вращаясь всегда в одном направлении под воздействием ветра, головка турбины создает внутри трубы вентиляции разрежение, способствующее активному процессу циркуляции воздуха.
Кроме того, элегантно выполненная из стали, она выполняет также функцию защиты устья трубы от атмосферных осадков.
Головная часть изготавливается из алюминиевых полос толщиной до 0,5 миллиметра, а основание – из стального листа, окрашенного в цвета RAL.
Роторные турбины могут быть использованы на круглых, квадратных или прямоугольных воздуховодах или дымоходах. Кроме того, их можно использовать для дымоотводных систем.
Дефлектор вращающийся ротационный
Они представлены на рынке роторными дефлекторами с вытяжным вентилятором. Для увеличения производительности здесь использованы насадки с крыльчаткой на конце. Конструктивно эти устройства несколько сложнее. Вращающаяся головка крепится на вертикальной оси и оснащается двумя необслуживаемыми подшипниками закрытого типа.
На этой же оси устанавливается и крыльчатка, которая подает воздух по вытяжному каналу. Этому способствует постоянное направление вращения головки прибора независимо от направления ветра.
Материал изготовления чаще всего представляет собой алюминиевый лист, реже – нержавеющая листовая сталь толщиной от 0,4 миллиметра.
Дефлекторы Григоровича
Простые по конструкции, такие устройства заслуживают внимания как объекты для изготовления своими руками. В то же время они довольно эффективны, усиливая тягу в вытяжном канале не менее, чем на 20%.
Для изготовления своими руками необходимо вырезать из оцинкованной стали круг и удалить из него сектор. Таким способом получается конический колпак, который и является целью проведенной работы. Закрепить его на конце вытяжной трубы можно на трех стойках, изготовленных из полосок того же металла.
Вместе с основной функцией это изделие является защитой устья вытяжного канала от загрязнения мусором. Для этого боковины устройства обтягиваются металлической сеткой с ячеей не более 5 миллиметров.
Дефлекторы – флюгарки
В основе конструкции этого прибора заложен тот же принцип – изменение скорости потока воздуха при огибании им диффузора. В результате над устьем вытяжной трубы создается разреженная зона, способствующая ускоренному извлечения воздуха из системы.
Но эти устройства являются родоначальником и самым ярким представителем класса дефлекторов – флюгарок. Их особенность состоит в способности ориентироваться по ветру, для чего в конструкции применяется специальный киль.
Все устройство монтируется на вертикальной оси, но требования к ней гораздо ниже, чем для роторных устройств, поскольку ось используется только для ориентирования изделия в пространстве.
Формы флюгарок могут быть самыми разнообразные, при этом принцип действии не изменяется.
Необходимо отметить, что разнообразие конструкций устройств для усиления тяги бесконечно. Сочетание действующих факторов и смешение конструкций настолько развито, что в ряде случаев нет возможности отнести устройство к тому или иному виду. Да в этом и нет необходимости – главное, чтобы оно исправно работало. Немаловажным фактором является и внешний вид изделия.
Поэтому подбор дефлектора для вентиляции сводится к чисто эстетической задаче на основании личных предпочтений. И, конечно, имеет значение глубина кармана.
Дефлектор на вытяжную трубу своими руками
Чтобы изготовить дефлектор на вытяжную трубу своими руками, Вам понадобиться чертеж. Предлагаем воспользоваться чертежем представленным нашим сайтом, но предварительно нужно определиться с конструкцией изделия. Так же чертеж не составит труда изготовить своими руками, руководствуясь указаниями из приведенной таблицы.
Инструменты которые нам понадобятся в процессе изготовления приспособления:
Для выполнения жестяных работ понадобится верстак с прибойней, представляющей собой стальной уголок размером 50х50 мм, закрепленный по длине вдоль кромки.
Необходимые материалы для изготовления своими руками дефлектора на вытяжную трубу :
Предварительная сборка картонной модели позволить избежать ошибок при изготовлении основного изделия и избежать потери основного материала.
Делаем ротационный дефлектор своими руками
Приборы такого вида наиболее сложны для изготовления, поэтому чертежи на них желательно разрабатывать самостоятельно. А для изготовления изделия в натуральном виде нужно владеть навыками выполнения слесарных работ хотя бы на среднем уровне.
Одним из сложных элементов конструкции роторного вытяжного дефлектора являются ламели – пластинчатые детали, на которых и производится воздействие ветрового потока. Их необходимо изготовить совершенно одинаковыми, чтобы избежать разбалансированности всего узла при вращении.
При этом нужно контролировать балансировку и работоспособность устройства. Результатом этой работы должна быть отработка формы ламелей и их эффективности.
Но главная задача – сделать расчет истинных размеров основания оголовка в зависимости от размера и формы воздуховода.
Как известно основанием для установки роторного вентилятора является наружная часть вытяжной трубы.
Но для мастеров есть и хорошие предпосылки. Нет необходимости возиться со сложной шарообразной формой такого прибора. В свое время на флоте, где вентиляция внутренних помещений является одним из важнейших факторов, в массовом порядке использовались такие приборы, но с цилиндрическим ротором. Такая форма позволяет без особого труда изготовить качественную вращающуюся часть.
Сложность исполнения заключается в необходимости изготовления токарных деталей – оси и корпусов подшипников.
В домашнем хозяйстве токарного оборудования, как правило, нет. Изготовление вручную хлопотно и не дает гарантии качества. Остается один выход – найти исполнителя и заказать детали на стороне.
Монтажные работы
Хорошо, если удалось изготовить качественный прибор для вытяжной системы. Но надо понимать, что впереди предстоит очень ответственная операция – его установка на место применения. А оно всегда находится на высоте, что налагает на монтажника дополнительную ответственность.
Установка оголовков на трубы вентиляции всегда производится на конечном этапе монтажа кровли. Для этого используются кровельные лестницы, устанавливаемы поверх финишного покрытия. Кроме того, перед установкой оголовка вокруг трубы нужно изготовить подмосток, находясь на котором и производят монтаж.
Для установки оголовка на кирпичную трубу используются самонарезающие винты:
Для воздуховодов часто используются металлические трубы с тонкой стенкой. В этом случае установка производится с использованием металлического хомута, который стягивается винтом.
Работа на высоте требует тщательной подготовки и соблюдения определенных правил безопасности, которые вкратце сводятся к следующему:
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.