вращающаяся вытяжка на крыше
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.
Вентиляционный дефлектор: устройство, разновидности, правила монтажа
Грамотно спроектированная вентсистема помещения – залог здорового микроклимата. Одно из приоритетных условий естественной циркуляции воздуха – наличие тяги. Для нормализации давления часто используют вентиляционный дефлектор – прибор усиливает подсос из вентканала за счет ветрового напора.
Несмотря на простоту конструкции и доступность цены, такой колпак существенно повышает тягу. Единственная сложность – выбор оптимального варианта среди многообразия предложений.
Мы поможем вам разобраться в этом вопросе. В статье представлен подробный обзор устройств и принципов работы различных дефлекторов, приведены практичные рекомендации по выбору и монтажу колпаков.
Чтобы вам было проще определиться с моделью и понять очередность установки воздушного “побудителя”, мы подготовили тематическую фото- и видео-подборку.
Основные задачи «вентиляционного колпака»
Эффективность системы вентиляции с естественным побуждением воздуха во многом определяется атмосферными условиями. Воздушные потоки циркулируют за счет подъемной силы, возникшей из-за температурной разницы внутри и снаружи помещения.
Работу вентиляции «корректирует» и ветер – он может, как ускорять, так и затруднять естественный воздухообмен.
Частично снизить влияние погодных факторов, направить их на благо функционирования вентсистемы и повысить скорость воздуха позволяет установка дефлектора. Модуль, по форме напоминающий колпак, монтируют в верхней точке вытяжного канала.
Дефлектор решает две основные задачи:
Зонтичная конструкция используется для повышения тяги и в дымоходе. Кроме того, дефлектор на дымовой трубе дополнительно исполняет роль искрогасителя.
Схема устройства и принцип работы дефлектора
Для получения точного представления о том, что такое дефлектор и как он функционирует, разберем типовую схему его устройства.
Главные части вентиляционной насадки:
В некоторых модификациях установлена сетка для задерживания мелкого мусора. Фильтрующая вставка несколько ослабевает тягу.
Действие вентиляционной насадки основано на эффекте Бернулли – взаимосвязи между давлением и скоростью течения воздушного потока в канале. При ускорении, спровоцированном сужением воздуховода, давление в системе падает, образуя разряжение в трубопроводе.
При правильном выборе и установке дефлектора на конце вытяжного канала разность давлений возрастает, соответственно, повышается интенсивность воздухообмена.
Классификация ветровых насадок
Несмотря на одинаковое предназначение, вытяжные колпаки различаются между собой.
Определяя оптимальную модель устройства, надо оценить:
Материал изготовления. В производстве используется алюминий, нержавеющая сталь, оцинковка, медь, пластик и керамика.
Оптимальным решением с точки зрения баланса «стоимость/качество» считаются стальные и алюминиевые изделия. Медные дефлекторы используются редко из-за дороговизны.
Симбиоз прочности и декоративности – комбинированные колпаки из металла, покрытые пластиком.
Принцип работы. Исходя из функциональных особенностей вентиляционные устройства делят на 4 группы.
К первой группе относятся модели традиционного типа. Статичные дефлекторы отличаются простотой конструкции и возможностью самостоятельной сборки. Клапаны монтируются на вытяжных шахтах квартирных и производственных аэрационных воздуховодов.
Вторая группа (ротационные дефлекторы) снабжены системой вращающихся лопастей. Сложный механизм состоит из активной головки и статичной основы.
Статичный вытяжной дефлектор с эжектирующим вентилятором – современная технология. На торце вентканала установлен неподвижный колпак, непосредственно под ним внутри шахты вмонтирован низконапорный осевой вентилятор.
При нормальных внешних условиях система функционирует, как традиционный статичный дефлектор. По мере снижения ветрового и термического давления срабатывает датчик – в работу включается осевой вентилятор и тяга нормализуется.
Интересная разработка, заслуживающая внимания – дефлектор эжекционного типа с поворотным корпусом. Вращающийся колпак устанавливается над шахтой.
Модель состоит из горизонтальной и вертикальной трубы, которые соединяются между собой шарнирным механизмом. Сверху дефлектора есть перегородка – флюгер.
Конструктивные особенности. Модели с одинаковым принципом побуждения естественной вентиляции имеют некоторые отличия в устройстве.
Дефлекторы бывают открытого или закрытого типа, квадратной или круглой формы, с одним колпаком или несколькими конусными зонтами. Характеристики наиболее востребованных и эффективных модификаций описаны ниже.
Обзор популярных моделей
На практике хорошо себя зарекомендовали следующие виды: Григоровича, Вольпера, ЦАГИ, двойной и Н-образный дефлектор, поворотный флюгер типа «Сачок» или «Капюшон».
Вид #1 — классический колпак Григоровича
Самый распространенный вариант, используемый в системах вентиляции и дымоудаления. Из-за простоты и доступности дефлектор Григоровича удерживает лидирующие позиции среди аналогов.
Устройство представлено парой зонтов, соединенных в единую «тарелку».
Колпак устанавливается на трубопроводы круглого сечения или монтируется через переходную пластину на прямоугольные и квадратные шахты.
Благодаря конструкции осуществляется двойная эжекция воздуха – в направлении расширенной части диффузора и в сторону обратного колпака.
Скорость потока под нижним конусом увеличивается за счет сужения сечения канала, в результате, разность давлений повышается.
Вид #2 — универсальная насадка ЦАГИ
Вентиляционный колпак, спроектированный аэрогидродинамическим институтом, усиливает тягу благодаря ветровому напору и разнице давлений на различных высотах.
Насадка дополнена цилиндрическим экраном, внутри которого размещен прототип традиционного дефлектора.
Дефлектор восприимчив к ветряным потокам – в спокойную погоду создает сопротивление тяги.
Вид #3 — стато-динамический колпак Astato
Стато-механический дефлектор – разработка французской фирмы Astato. Устройство усиливает тягу вытяжного потока системы естественного вентилирования за счет ветра и вентилятора.
Насадка монтируется на домах любой этажности, реконструируемых и новых зданиях.
После включения электромотора аэродинамика вентканала сохраняется, степень разряжения – суммарное значение напора вентилятора и давления.
Модификации серии DYN-Astato укомплектованы двухскоростным вентилятором, стоимость изделий – 1300-4000 у.е. зависимо от габаритов дефлектора.
Вид #4 — дефлектор серии ДС
Статическая насадка ДС открытого типа внешне напоминает дефлектор Astato. Но, в отличие от французского колпака, модели серии ДС не имеют подвижных частей. В составе колпака предусмотрены три диска конической формы.
Наибольшая скорость ветрового завихрения наблюдается в усеченном канале колпака – над вентиляционной трубой. Разность давлений внутри дефлектора и удаленно от него обуславливает дополнительное разряжение, повышающее тягу.
Особенности модели серии ДС:
Дефлекторы выпускаются в 13-ти типоразмерах. Обозначение вентиляционных колпаков: ДС-***, где *** – внутренний диаметр в мм. Минимальные габариты имеет модель ДС-100, максимальные – ДС-900.
Вид #5 — ротационная турбина или турбодефлектор
Динамический дефлектор состоит из неподвижной основы и вращающейся турбинной головки.
Элементы шарообразного колпака изготовлены из легкого, тонкого металла, что позволяет барабану с лопастями включаться в работу при незначительном ветре – от 0,5 м/с.
Турбодефлектор вытягивает из шахты избыточное тепло, влагу, пыль, пары и вредные газы из здания и подкровельного пространства, тем самым увеличивая срок эксплуатации конструктивных элементов дома.
Недостаток активного дефлектора – нулевая производительность в безветренную погоду.
Динамические насадки выпускаются широким ассортиментом. Спросом пользуются товары компаний: Аэротек (Россия), Турбовент (Украина), Rotowent (Польша) и Турбомакс (Беларусь).
Вид #6 — поворотный флюгер типа «капюшон»
Поворотный колпак типа «капюшон» или «сачок» – полукруглый вращающийся уловитель воздушного потока, закрепленный на штоке.
Его изогнутые козырьки скреплены с подшипниковым узлом. Вверху корпуса расположен флюгер, позволяющий конструкции следовать за направлением ветра.
Принцип работы вентиляционного «капюшона»:
Флюгер-дефлектор сложнее для самостоятельного изготовления, чем статичные модели. Насадка работоспособна при ветровой нагрузке до 0,8 кПа (не более 800 кгс/кв.м).
Вид #7 — модуль Н-образного типа
Дефлектор Н-образной формы преимущественно устанавливается на производственных предприятиях. Его назначение – усиление тяги в вентиляционной и дымовой трубе.
Конструкция не требует применения козырька, так как верхушка воздуховода защищена горизонтальным элементом.
Основное достоинство Н-образного колпака – работоспособность при сильных порывах ветра. Для работы дефлектор способен задействовать силу ветряных потоков, устремленных снизу вверх.
Нюансы монтажа колпаков ветрового побуждения
При установке дефлектора следует руководствоваться нормами СНиП.
Основное внимание уделяется высоте вентиляционной трубе и колпака:
На плоской крыше дефлектор устанавливается на высоте 50 см и выше.
Дополнительные нюансы установки:
Установка насадки круглого сечения на квадратный воздуховод осуществляется через переходной патрубок.
Требования и методика монтажа дефлектора на дымоход котла описаны в этой статье.
Выводы и полезное видео по теме
Сравнение характеристик ротационной турбины и модели ЦАГИ:
Принцип работы поворотного флюгера-дефлектора:
Технология установки турбодефлектора на плоскую кровлю:
Такое простое приспособление, как дефлектор, способно решить распространенную проблему естественной вентиляции – недостаточность вытяжной тяги.
Помимо повышения эффективности воздушной циркуляции, колпак выполняет защитную роль, предотвращая забивание вентканала мусором.
Имеете опыт в монтаже и эксплуатации вентиляционного дефлектора? Или остались вопросы по теме? Пожалуйста, делитесь своим мнением и оставляйте комментарии. Блок для обратной связи расположен ниже.
Хороший вентиляционный дефлектор – не гарантия хорошей вытяжки. Как, впрочем, бюджетный вариант вовсе не означает, что будет работать плохо. У нас был установлен турбодефлектор Аэротек, потому что площадь дома большая и т.д. Он был уже установлен, когда мы въехали в новый дом. Осень, зиму отстоял и проработал без нареканий, полностью справляясь со своим предназначением. Весной после схода снега во время ливней потекла стена.
Долго самостоятельно пытались определить причину течи. Но оказалось, всё банально просто. Кровельщики неверно выполнили примыкание кровли к трубам. Это касалось как трубы дефлектора, так и трубы дымохода, которая еще не потекла. Однако в профилактических целях ее тоже переделали. Хороших всем монтажников!
Нынче кровельщики в большинстве своём не умеют делать проход через кровлю. Научатся саморезы шуруповёртом крутить и думают, что можно смело браться за кровли. Настоящий жестянщик Вам всё сделает без применения герметиков. Течи не будет.
Хочу поделиться небольшим опытом установки дефлектора на производстве сухих смесей. Очень долго делал выбор, сначала на строительном рынке (Мельница) в Москве приобрел по рекомендации продавца вентиляционного оборудования дефлектора чебоксарской компании Турбодефлектор.
Привез на производство, подготовил вместо старой цаги посадочное место и приступил к установке. Люди, такого отвратительного качества продукции я никогда не встречал! Турбодефлектор не отцентрован – пытался раскрутить его, так он долго не вращается, но бесполезно, видимо плохой подшипник! Запаковал обратно и вернул продавцу это г…!
Т.к. у меня посадочное место готово, приступил к тщательному поиску другого дефлектора, наткнулся на московскую фирму “ВентДефлектор”. Заранее на складе проверил, вроде все хорошо, приступил к монтажу. Качество хочу отметить по сравнению с Турбодефлектор – идеальное, отлично отцентрован, вращается постоянно даже при малейшем ветре! Т.к. производство достаточно пыльное, после установки заметно было, что пыли стало меньше, особенно в ветреную погоду заметно как облако поднимается и тянет на улицу от дефлектора! Очень переживал, что долго не отработает и засорится от пыли, но вот уже прошел год и все хорошо работает.
Здравствуйте, Игорь. Спасибо, что поделились личным опытом касательно вентиляционных дефлекторов. Да, у производителей разное качество материалов и сборки, поэтому заказывать такое оборудование через интернет-магазины достаточно рискованно. Некачественная сборка может обнаружиться только в процессе монтажа.
На самом деле оптимальное решение – это заказать изготовление вентиляционного дефлектора у специалистов в своем городе. Таким образом вы сможете предварительно согласовать все детали и технические характеристики, чтобы подогнать оборудование под монтаж максимально точно.
Лично я очень редко покупаю дефлекторы заводского производства, под монтаж клиентам идет оборудование, изготовленное проверенными частниками. И как показывает практика оно намного надежнее заводского. Прилагаю фото дефлектора еще в процессе изготовления.
Добрыйю день! Помогите советом, пожалуйста! Собрали естественную вентиляцию из витых оцинкованных труб диаметром 125мм каждая. Трубы выходят на крышу через шахту, заканчиваются на одном уровне с шахтой. Шахта ( 2600х540) накрыта грибком на высоте от шахты 300мм. Проблема в том, что тр
убы иногда завывают как орган. Как можно избавиться от этого эффекта? Спасибо!