Дефлекторы: что это такое, как работают и для чего необходимы?

Правильно оборудованный механизм вентиляции в доме способствует свежести и чистоте воздуха внутри жилого помещения. Главным условием ее функциональности считается возможность эффективной тяги, однако, всевозможный мусор и пыль могут серьезно нарушить функциональность всей системы. Чтобы не допустить подобных поломок, профессионалы советуют использовать вентиляционный дефлектор.

Механизм воздухообмена в любом помещении обусловлен системой элементов, которые обеспечивают многофункциональность ее работы: приток и отток, подогрев, озонирование и многое другое. Немаловажную роль в этом играет бесперебойная работа вытяжной вентиляции, которая поддерживается за счет усиления тяги. Приспособление, которое создает необходимую тягу, используется повсеместно. В самом упрощенном виде оно представляет собой колпак, которым оканчивается дымоход.

Причем это не просто зонт для защиты от птиц, бабочек и листьев, а устройство аэродинамического типа, которое выполняет следующие функции:

• создает защиту для вентиляционных ходов;
• способствует бесперебойной тяге всей вентиляционной системы;
• активизирует работу вентмеханизмов.

Вентиляционный дефлектор – это весьма полезное устройство. Единственное, что нужно принимать во внимание при его использовании – это особенности газового отопительного прибора, который установлен в доме или бане, а также кровельный материал, используемым для покрытия крыши.

Вентиляционный дефлектор может отклоняться от любого, даже самого минимального дуновения ветра. Однако он не просто отклоняется, а еще и фиксируется так, чтобы создать оптимальные условия для эффективного вывода продуктов горения через оборудованный дымоход. Важно, чтобы этому процессу не препятствовал ветер. Механизм действия дефлектора состоит в том, что он крепится к трубе, которая отводит дым и гарь и при этом создает препятствие свободному перемещению воздушных потоков. Согласно законам физики, чем более интенсивно перемещается объем воздуха в потоке с изменяющимся сечением, тем сильнее перепад давления, что приводит к понижению давления. Мощность потока ветра, действующего на дымоход, формирует рядом с оголовком некоторое разрежение.

Поток воздушных масс, сталкиваясь с препятствием, обтекает его, а сам воздух при этом проникает внутрь вентиляционной системы через специально оборудованные отверстия сверху и снизу, при этом разрежение воздуха возрастает и ориентирует направление воздушного столба вверх. Вентиляционный дефлектор функционирует с оптимальной эффективностью по вентмагистрали с горизонтальными изгибами и пролетами. Это является условием, при котором тяга вытяжки горячего воздуха возрастает самое меньшее на 10–20%. Конечно, ветер, как и остальные природные явления, всякий раз ведет себя неодинаково. Его влияние различается: он может обдувать дымоход сверху вниз, в этом случае помогут расположенные снизу дефлектора небольшие отверстия, именно они будут втягивать к себе газы. Порывы ветра могут направляться снизу вверх, тогда воздух будет проходить через кольцевые отверстия в верхней части устройства. Воздушные массы могут перемещаться в горизонтальной плоскости, в этом случае работают как верхние, так и нижние отверстия.

Чтобы нивелировать этот недочет, многие мастера монтируют еще один дополнительный конус того же размера, что и базовый, и соединяют оба элемента. Таким образом, зонтик дефлектора оборудуется двумя разнонаправленными конусами. Это позволяет прибору работать с максимальной эффективностью в любых погодных условиях. Если дымоход не оборудован этим устройством, на вентиляционной трубе постепенно будет оседать жир и копоть, к которым со временем начнут прилипать пыль и мусор. Все это с течением времени вызывает уменьшение сечения внутреннего вентотвода и дальнейшей поломки всей системы в целом.

К достоинствам механизма следует отнести следующие:

• эффективную защиту от грязи и всевозможных осадков;
• увеличение силы тяги.

Вентдефлектор может замерзнуть, покрыться нагаром и копотью, в него может забиться мусор, листья и пыль. В любом из этих случаев обитатели дома имеют большой риск угореть. Коэффициент полезного действия печки или котла от использования дефлектора увеличивается незначительно, но при этом устройство требует регулярной чистки и осмотра его состояния. Если речь идет о печках и котлах на пропане, то профилактические осмотры требуется проводить каждые три месяца, если говорить о нагревательных элементах, работающих от жидкого горючего или газа – каждые полгода.

А вот во всех остальных ситуациях следует хорошо продумать, какой именно тип дефлектора будет оптимальным для конкретного котла, печи и трубы. Разобраться с этим вопросом помогут специалисты исходя из своего опыта и знания нормативов. Они смогут подобрать именно тот вариант дефлектора, который обеспечит бесперебойную работу, эффективную тягу и полную безопасность для обитателей дома.

В переводе дефлектор означает «отклонять» и это определение наглядно отражает все его функциональные особенности.

В зависимости от модификации дефлектор может состоять из разных элементов, однако, все модели имеют такие одинаковые структурные части, как:

• два металлических стакана;
• кронштейны для прочной фиксации;
• приточно-отводящий патрубок, прикрепленный к трубе с использованием пластикового или металлического хомута;
• решетка для защиты дымохода от мусора и листьев.

Верхний стакан имеет форму, которая немного расширяется к нижней части, а вот внутренний стакан является абсолютно ровным. Эти цилиндры одеваются друг на друга, оба имеют специальные отверстия кольцевого типа. На самом верху всей конструкции фиксируется крыша-диффузор на прочных стойках. Он имеет самые разные названия – колпак, зонтик, некоторые мастера именуют его «навершие». Форма крыши-диффузора может быть любой, наиболее распространена полукруглая модель, а также плоская с крышкой и щипцовая двускатная. Необходимо чтобы диаметр крышки был больше, чем диаметр выходного трубного отверстия. В противном случае возможно попадание снега и дождя внутрь вентсистемы.

Одним из широко распространенных вариантов практического применения дефлектора считается монтаж на дымоход. Дело в том, что при вычислении размеров трубы основным критерием является обеспечение тяги, сила которой оптимальна для эффективного выхода опасных продуктов горения. Использование дефлектора создает условия для увеличения КПД всей отопительной системы в доме на 20%, а это во многом обуславливает хорошее прогорание топлива, существенное увеличение отдачи тепла и избавление от проблем, которые вызваны затуханием пламени.

Еще один популярный вариант использования дефлекторов – это крепление на кондиционер. В строгом понимании подобная конструкция довольно незначительно напоминает классические дефлекторы. Это скорее экраны-отражатели, которые используются для перемещения воздушных масс, создаваемых в результате работы кондиционеров. Благодаря такому дефлектору мощный поток воздуха движется не на человека, а в пол или по потолку, а затем медленно теряет свою выраженность и вскоре рассеивается.

Примечательно, что при этом не требуется сети электрического тока и других источников питания устройства. С технической точки зрения, ротационный дефлектор представляет собой небольшую подвижную головку с движущимися лопастями, которая фиксируется на прочном основании специальными подшипниками, характеризуется нулевым сопротивлением. Если в такие лопасти проникает воздушный поток, то они приводят головку в движение, таким образом воздух сильно разряжается и вырабатывается необходимая тяга.

Еще один известный вариант дефлектора – это флюгер. Чисто технически он является механизмом с вращающимся корпусом, двигающимся параллельно с изогнутыми линиями козырька, которые, в свою очередь, сходятся в узлах подшипника.

На самом верху такой конструкции размещается флюгер, благодаря которому все устройство в целом движется «по ветру». Механизм активности заключается в следующем: поток воздуха проходит через козырьки, затем набирает скорость и формирует участок пониженного давления. Как следствие, возрастает тяга, а теплообмен существенно улучшается. Подобные устройства очень эффективны для предупреждения возникновения обратной тяги, образования искр или ошибок работы котла вследствие затухания огня. При этом соорудить подобный флюгер совсем несложно – необходимо лишь зафиксировать установку на срезе вытяжной трубы специальным кольцом с узлом подшипника.

О значимости дефлектора в формировании необходимой обратной тяги и поддержании ее в стабильном состоянии вопреки любым природным явлениям задумались еще столетие назад. Тогда в «Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н. Е. Жуковского» (ЦАГИ) по поручению совсем «молодого» союзного правительства начались работы по усовершенствованию дымоходов. Этой проблемой занимались известные ученые Д. П. Григорович и А. Ф. Вольперт. Они создали несколько эффективных моделей дефлекторов самого различного назначения, самым известным из которых стал прибор, названный в честь своих создателей – дефлектор Вольперта-Григоровича. Именно он и был взять за основу для создания более современных технологичных моделей.

Несмотря на широкий ассортимент самых разнообразных торговых марок дефлекторов, все они укладываются в несколько типовых вариантов по принципу аэродинамики.

По степени взаимодействия с механизмом тяги существует несколько моделей.

• Активные. Эта разновидность отличается встроенным дымососом в своей структуре, при этом он должен беспрерывно работать на протяжении всего времени, в течение которого в топке горит огонь. Они зависят от источника энергии и не используются для отопительных систем с малой мощностью.
• Активно-пассивные имеют маломощный дымосос, которой необходим лишь при неблагоприятных погодных факторах (буря или безветрие), а также при чрезмерно интенсивной топке.
• Пассивно-активные. В таких модификациях дефлектор самостоятельно формирует собственную тягу методом, не зависящим от источника энергии.
• Пассивно-технологические варианты, при которых полностью отсутствует какая-либо собственная тяга.

В зависимости от аэродинамического механизма дымохода различают следующие:

• неполное устройство – предполагает, что в пространстве, в котором установлен дефлектор, присутствует особая область сильного заветривания, так называемый карман, где скапливается воздух, различные газы и дымовые смеси;
• полный открытый – в таких конструкциях карман отсутствует, однако, ветер может беспрепятственно проникать в функциональное пространство устройства;
• закрытый – здесь нет ни ветрового кармана, ни возможности для проникновения воздушных масс внутрь дефлектора;
• дефлектор-флюгер;
• вихревой дефлектор.

Этот вид пассивного дефлектора является единственным, который может увеличить естественную тягу даже в абсолютно безветренную погоду. Отдельно стоит остановиться на вихревых вариантах. Они легко выделяются из общего модельного ряда своей «рваной» конструкцией с выступающей острой кромкой. Следует заметить, что область вихревой аэродинамики имеет много «белых пятен», поэтому нарисовать точную модель поведения такого типа устройств при вариативных внешних явлениях довольно сложно, поэтому такие модели не пользуются спросом и многие производители закрыли их выпуск.

Подобрать оптимальный дефлектор можно исходя из целей и задач, которые на него возлагаются. А также стоит учитывать условия, в которых он будет функционировать.

Простой дымник представляет собой колпак на дровяную печную трубу, изготавливается в виде обычного зонтика, и имеет такие достоинства:

• держит необходимую тягу как в условиях штиля, так и на движении воздушных масс мощностью до 10 баллов;
• не формирует чрезмерного давления на трубу, благодаря чему даже в условиях сильного шторма дымоход остается на своем месте, скорее может сорваться и улететь сам зонтик;
• имеет простую и понятную конструкцию;
• практически не закоксовывается и не засоряется, довольно просто очищается;
• по причине несовершенства аэродинамической структуры нечувствителен к форме зонта; если здание расположено в заветрии, то дымник можно выполнить в форме шатра, это существенно упрощает его использование и открывает большие возможности для реализации дизайнерских задумок.

В то же время существуют и серьезные недостатки, такие как:

• при слабом ветре снижает тягу, причем она тем слабее, чем сильнее работает отопительный элемент. Это довольно опасно, поскольку в холодную зимнюю погоду при отсутствии ветра печь может «захлебнуться» и пыхнуть угаром в жилые помещения;
• на сильном ветру, напротив, создает слишком сильную тягу. Это существенно снижает эффективность работы комнатных печей и каминов;
• при порывистом ветре может вызывать задувание в трубу и создание эффекта обратной тяги.

Аэродинамическая открытая модель при любом ветре поддерживает тягу в достаточных пределах для эффективной работы печей и котлов на жидком топливе и газе. Такие дефлекторы могут обмерзать, они легко замусориваются и довольно быстро покрываются сажей и копотью, однако, их легко чистить.

К минусам можно отнести следующие:

• сложное тело вращения;
• в результате нагрузки, создаваемой воздушными массами, сам зонтик может легко слететь с дымохода, а при этом непосредственно механизм действия устройства может свернуть саму трубу;
• при сильных порывах ветра от 8 баллов существенно увеличивается боковое давление на конструкцию и далее увеличивается в соответствии со степенным законом;
• открытые конструкции довольно плохо сбивают сильную динамическую нагрузку, возникающую вследствие порывов ветра, именно поэтому ни в коем случае нельзя ставить такую модель на трубы, выполненные из кирпича;
• модификация не может использоваться для пиролизных теплообразующих механизмов, в противном случае при возникновении ветра все пиролизные газы будут высосаны и печь или котел попросту потухнет;
• не подходит для создания дизайнерских элементов, так как непригоден для украшения, всевозможные нашлепки и фигурки лишь ухудшают общий аэродинамический статус конструкции в целом.

Кстати, интересное исследование было проведено в США. Там одно время изучали вопросы, связанные с открытыми дефлекторами, и устанавливали их на паровозах, чтобы проверить степень возрастания КПД на низком ходу. При этом результат был самый удручающий – на среднем ходу из трубы начинали вырываться огонь и ни один поезд так и не смог развить свою максимальную скорость. В общем, открытый вариант дефлектора стоит рекомендовать для любых типов отопительных приборов, за исключением пиролизных. При этом он должен в обязательном порядке проверяться и очищаться как минимум один раз в квартал. Он оптимален для дымохода с малой силой тяги, максимально эффективен для банных дровяных печей, не было зарегистрировано ни одного случая угорания людей из-за вентиляционного дефлектора в банях.

Закрытый или как его называют «совершенный» тип имеет такие преимущества, как:

• обуславливает стабильную тягу, которой хватает для печей и котлов любого типа;
• не склонен к обмерзанию и засорению изнутри;
• образовавшиеся на внешней стороне пыль и наледь существенно не изменяют работу устройства.

Есть и минусы, правда, пользователи уверяют, что они не столь значительны, а именно:

• при воздействии сильного ветра дает максимальное давление на трубу, а далее растет линейно, поэтому дымоход под дефлектором стоит дополнительно укрепить при помощи оттяжек;
• имеет довольно сложные конструктивно-технологические параметры;
• не может использоваться в качестве дизайнерского элемента, так как любые дополнительные элементы существенно снижают общий уровень аэродинамики.

Модели могут различаться по внешнему виду, назначению и материалу исполнения. Чаще всего для производства дефлекторов используют пластик, нержавейку или алюминий. В редких случаях сырьем для производства может стать медь. Многие пользователи предпочитают сендвичную модель.

Представленные в магазинах дефлекторы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 15150-69, однако, многие домовладельцы предпочитают изготовить прибор самостоятельно. Многие собственники частных домов предпочитают особо не утруждаться и просто оборудуют верхушку дымохода зонтом на специальном держателе. По сути, этот крышный прибор напоминает дефлектор Григоровича, но только без диффузора.

Если же речь идет о доме или коттедже, то искусственное создание тяги необходимо, в противном случае не менее 20% топлива будет растрачиваться вхолостую. В этой ситуации нужно как минимум добавить в установку кольцо, которое разбивает ветер – это позволяет соорудить некоторое подобие дефлектора. Можно самостоятельно сделать эффективный дефлектор, поскольку его сборка не потребует много времени и трудозатрат. На все работы уйдет не более 2–3 часов.

Изготовление конструкции, увеличивающей тягу, своими силами включает такие основные этапы, как:

• нарисовать схему-чертеж;
• сформировать заготовки;
• непосредственно собрать дефлектор;
• зафиксировать его на трубе.

Чертеж правильнее всего составлять на листе бумаге. Для его максимальной точности следует предварительно вымерить размеры патрубка и колпака, ну и, конечно, длину непосредственно дефлектора. Чтобы не допустить ошибок, можно опираться на общеизвестные формулы, которые отталкиваются от внутреннего размера дымохода (d). Они рассчитаны специалистами и повсеместно применяются при оборудовании дефлектора.

Расчет является следующим:

• высота дефлектора = 1,6–1,7 х d;
• ширина = 1,2–1,3 х d;
• ширина колпака = 1,7–1,9 х d.

Затем следует приступать непосредственно к созданию металлической конструкции. Для работы используют оцинкованную сталь толщиной менее 1 мм. Бытует мнение, что самые качественные дефлекторы производится из меди, это в какой-то степени верно и оправдано, если в сарае случайно завалялся ненужных пластин меди. Если же его нет (а чаще всего именно так и бывает), то не стоит приобретать такой дорогостоящий материал, ведь нержавейка отлично справляется с возложенными на нее задачами, да и длительность ее службы никак нельзя назвать маленькой.

Заготовки вырезают из нержавеющей стали специальными ножницами, а затем приступают непосредственно к сборке установки. Для работы потребуется дрель, а также заклепочник либо сварочный аппарат. Стоит принять во внимание, что при проведении сварочных работ следует соблюдать правила техники безопасности и быть максимально внимательным, чтобы невзначай не прожечь небольшой участок конструкции. В том случае, если используются заклепки, можно формировать припуск для дальнейшего соединения деталей на специальном прокаточном станке. Если же ничего такого в домашней мастерский не обнаружено, то сгодится и самый простой молоток. Соорудив припуски, необходимо ровно закрепить детали друг с другом, затем при помощи дрели просверлить узкие отверстия и установить крепкие заклепки. Колпак к базовому основанию фиксируется ножками, их также предварительно изготавливают из листа более плотной оцинкованной стали.

Когда самодельный дефлектор сооружен, необходимо приступить к главному этапу – его монтажу на дымовую трубу. Технология фиксации одинакова как для самостоятельно изготовленных приборов, так и для купленных на строительном рынке. Единственное, что нужно иметь в виду – для облегчения монтажа покупную конструкцию, реализованную в разобранном виде, следует собрать еще внизу и крепко зажать все крепления. Лишь после этого нужно смело отправлять на крышу. При фиксации конструкции к трубе следует осторожно просверлить крепежные отверстия, после чего останется лишь закрепить покрепче заклепки и убедиться в устойчивости конструкции – она не должна отклоняться в ту или другую сторону.

Если же требуется закрепить дефлектор не на асбестовой поверхности, а на кирпичной кладке, понадобятся особые переходники. По окончании монтажа следует проверить работу устройства. Для этого нужно включить отопление и убедиться в функциональности установки.

Стоит более подробно остановиться на основных ошибках, которые могут возникать в работе дефлектора.

Неприятности периодически случаются абсолютно со всеми приборами и вентиляционный дефлектор в этом смысле не исключение.

• Неправильная работа. Как правило, этот дефект возникает в тех ситуациях, когда изначально было подобрано устройство неправильного размера. Оно заваливается внутрь дымохода и перекрывает «дорогу» для выведения гари, дыма и копоти. Чтобы избежать возникновения подобных осложнений необходимо изначально исходить из норматива, что диаметр патрубка обязательно должен соответствовать диаметру самой внутренней трубы дымоходной установки. Если же монтируемый дефлектор имеет круглое или полукруглое сечение, а дымоход – квадратный, то стоит использовать специальные переходники.
• Покупка вращающейся модели в регионах с суровыми зимами. В условиях морозов и снегопадов она может обледенеть. Чтобы исправить недочет, необходимо лезть на крышу и удалять снег со льдом вручную, а это занятие никак не назовешь приятным во время морозной вьюги.

• Проблема связана с низкой или нулевой эффективностью прибора. Такое случается, когда место монтажа выбрано неудачно. Еще на этапе строительства эффективного дымохода необходимо учитывать особенности местности: не стоит устанавливать этот объект в зоне повышенной аэродинамической тени высоких деревьев и строений, дефлектор должен крепиться выше уровня конька крыши и прочих построек.
• Поломка дефлектора, а именно его вращающихся элементов. Это нередко случается, если прибор установлен своими руками из материалов низкого качества, тогда сталь начинает ржаветь и растрескиваться. Чтобы этого избежать, необходимо регулярно проверять состояние конструкции и смазывать подшипники. Если же поломка уже произошла, то имеет смысл изготовить новое устройство.
• Опасными последствиями чревата установка простого колпака. В непогоду он может покрыться льдом либо его может занести снегом. Если такое случится ночью, то все опасные продукты сгорания будут оставаться в доме и это может привести даже к гибели домочадцев. Именно поэтому лучше сразу установить технологичный дефлектор и не ставить опасные эксперименты со всевозможными зонтами и козырьками. Отдельно стоит установить искрогаситель, впрочем, это требование необязательно и отдается на усмотрение владельца дома.

О том, что представляет собой дефлектор, смотрите в видео ниже.