Делаем дефлектор на дымоход — увеличиваем тягу, спасаемся от ветра

Часто случается, что свежеустановленные печь или газовый котёл не желают хорошо гореть. Значит, причина в плохой тяге — дымоход построен неправильно. А иногда всегда хорошо горевшая печь вдруг начинает капризничать — причина также в снижении качестве работы дымохода. Можно выявить причины этого и устранить проблему самостоятельно — собственноручно сделать и поставить на трубу правильный дефлектор.

Для чего нужен дефлектор на дымоход

Дымоход — это непременная часть любой печи: русской, голландки, контрамарки, буржуйки или газового котла. Он выводит из помещения дым — смесь газов, полученных в результате горения, и обеспечивает полное сгорание топлива.

Принцип работы дымохода

Дымоход для газового котла, не имеющего прямой функции обогрева помещения (греющего воду для системы парового отопления или горячего водоснабжения дома), всегда является прямоточным.

Дымоход для систем отопления и водоснабжения отводит продукты сгорания вертикально вверх

Дымоход для печи — сооружение гораздо более сложное. В печи могут гореть уголь или дрова, а может — и газ. За счёт своей конструкции печь греет помещение, раскалённый воздух выходит из топки и проходит через многочисленные ходы в теле печи, поэтому сам дымоход должен обладать повышенной тягой. При этом надо предусмотреть места для очистки дымохода от сажи и для установки регулирующих заслонок.

Печной дымоход имеет множество горизонтальных каналов, поэтому тяга в нём должна быть достаточно сильной, чтобы горячий дым смог пройти весь путь до выхода из трубы

Дымоход для камина, который, как правило, топится дровами — одновременно и более простой, и более сложный. Единственный его изгиб находится на границе с телом камина — это так называемый зубец, полка для оседания сажи. Дальше дымоход является абсолютно прямым и имеет большое сечение, впрямую зависящее от размера портала камина и рассчитываемое по специальной таблице. Верхний оголовок дымохода должен находиться выше конька кровли. Только тогда камин будет хорошо «тянуть» и греть помещение.

Каминный дымоход имеет преимущественно вертикальную структуру

Когда дымоход правильно спроектирован, построен и обслуживается, он обеспечивает хорошую тягу. Другое название тяги — разрежение, которое возникает из-за разности в давлении на крыше и в доме и обеспечивает приток дыма из отопительного прибора.

При плохой тяге, а значит — неполном сгорании, печь, камин или газовый котёл имеют низкий КПД, может случиться задымление помещения, пожар или самое страшное — отравление угарным газом. Этот газ почти не имеет запаха и сразу вызывает сонливость, поэтому так велико количество несчастных случаев от угорания. Поэтому так важно обеспечить достаточную для отвода продуктов сгорания тягу.

Проверка тяги дымохода

Существует несколько способов измерения силы тяги в дымоходе:

С помощью анемометра, который когда-то назывался «ветромером» — приборчика для измерения скорости движения газов. Название происходит от греческих слов ?????? (ветер) и ?????? (измерение). Есть анемометры механические — крыльчатые и чашечные, в них вращается мини-вентилятор либо с лопастями, либо с чашками, скорость его вращения и измеряется механическим счётчиком. Есть электронные тепловые приборы, работа которых основана на нагреве проволоки термодатчика и измерении её сопротивления. Более дорогие устройства — ультразвуковые — определяют скорость воздушного потока в соответствии со скоростью звука. Если анемометр показал значение между 10 и 20 Па, то ваш дымоход в норме.

Механический крыльчатый анемометр измеряет скорость вращения встроенного вентилятора и по ней определяет тягу

Народными методами: по цвету языков огня и их форме. Когда пламя светлое, почти белое, и потрескивает, то тяга избыточно сильна. Это говорит о безопасности для людей, но при такой тяге печь хуже отапливает помещение, унося энергию сгорания топлива «в трубу». Красно-оранжевое пламя сигнализирует, что тяга недостаточная. Самый правильный цвет пламени — жёлто-золотой, указывающий на хорошую и ровную тягу. Если пламя неровное и пригибается — это тоже указывает на недостаточную тягу.

Золотистый цвет и направленная к дымоходу форма языков огня в камине указывает на хорошую тягу

Визуально — глядя на карманное зеркало. Если на нём при поднесении к печи появился конденсат, то, значит, тяга недостаточна и дым плохо удаляется.

На слух — если в дымоходе имеется избыточный гул, возникающий из-за турбулентных завихрений, из-за ускорения движения газово-дымовой смеси — значит, тяга слишком сильная. Необходимо уменьшить сечение дымохода, установив регулируемую заслонку.

Эмпирически — по пламени спички или свечи. Если к камину, печи или отверстию газового котла поднести зажжённую свечу или спичку, то при нормальной тяге пламя отклоняется по направлению внутрь топки. Если оно неподвижно — тяги нет совсем. Отклонение в противоположную сторону указывает на грозное явление — обратную тягу.

Отклонение пламени свечки в сторону дымохода говорит о хорошей тяге

Визуально и с помощью обоняния — по присутствию дыма. Дыма не видно, но им пахнет — это значит, что тяга плохая и может возникнуть пожар, или вы можете отравиться угарным газом. Но если печь выбрасывает в комнату даже малое количество дыма, это опасный сигнал о том, что в вашей системе обратная тяга.

Дым, идущий из топки в помещение, чаще всего свидетельствует о наличии обратной тяги

Плохая тяга

Есть несколько причин плохой тяги:

Труба на крыше находится в так называемой зоне ветрового подпора. Оно может случиться по двум причинам. Первая — недостаточная высота дымохода. Труба должна достигать по высоте конька кровли или быть выше конька. Вторая — если рядом находится высокий дом или большое дерево, они препятствуют ветру, и нужное разрежение в трубе не создаётся.

Высокие строения или деревья рядом с дымоходом могут стать причиной ухудшения тяги

Недостаточная длина трубы. Если труба короче пяти метров, то даже при нормальной высоте установки она не сможет обеспечить нужной разницы в давлении между улицей и домом.

Наличие в дымоходе узких, наклонных и горизонтальных участков. По правилам максимальная длина горизонтального участка не может превышать 1 метр, а количество таких участков должно быть не более трёх.

Слишком большая длина горизонтальных участков дымохода обязательно станет причиной плохой тяги

Несоответствие сечения дымохода мощности отопительного устройства.

Излишняя герметичность домашних окон и дверей. При недостаточном притоке воздуха в помещение даже самый хороший дымоход может иметь плохую тягу.

Обратная тяга

Обратная тяга — это крайний случай плохой тяги. Она случается, как правило, неожиданно. Частые причины её возникновения:

Простой засор дымохода. Это может быть скопление сажевых отложений, обрушение кирпича внутри, даже падение внутрь дымохода птичьего гнезда. Устраняется проверкой и чисткой. Можно вызвать трубочиста, можно попытаться самому, применив печной металлический ёршик.

Нарушение герметичности соединений дымохода от времени, если он представляет собой наружную трубу. Устраняется проверкой и починкой.

Погодные условия — сильный порыв ветра, направленный в трубу, попадание в дымоход большого количества влаги или снега. Эти причины временны и поэтому не столь страшны.

Обратная тяга часто возникает из-за отсутствия дефлектора на оголовке трубы дымохода

Если тяга плохая или даже определён случай обратной тяги, то нужно принимать меры. Почти всегда эти явления носят постоянный характер. Для их исправления нужно предпринимать реальные усилия. Единственный более или менее простой способ существует при недостаточной высоте трубы или при её попадании в «зону ветрового подпора» – надставить трубу на крыше новым куском.

При недостаточной высоте дымохода над коньком его надо нарастить

Но если не хочется или не получается удлинить трубу, то плохая тяга может быть улучшена только с помощью применения дополнительных механизмов и устройств — дефлекторов.

Как работают дефлекторы

Дефлектор — остроумное конструктивное сооружение, которое прикрепляется к верхнему выходу дымохода. Название произошло от латинского deflecto — отклонять, а действие основано на законе Бернулли: воздушные потоки обтекают сложную поверхность дефлектора и создают разреженную область над отверстием трубы. Чем сильней ветер снаружи, тем больше тяга внутри. Дефлектор используется для твердотопливных котлов, печей и каминов и выполняет сразу несколько функций:

• увеличивает силу тяги;
• повышает КПД печи или котла (вплоть до 20%);
• предотвращает обратную тягу при порывах ветра;
• защищает дымоход от попадания в него осадков, мусора, насекомых и птиц.

Независимо от формы и конструкции дефлекторы защищают дымоход от мусора и осадков и способствуют улучшению тяги

Все дефлекторы выполняют вышеописанные функции примерно одинаково. Разберёмся, чем конструкции дефлекторов отличаются друг от друга.

Шаровидный вращающийся дефлектор или роторная турбина

Эта конструкция (марки — «Турбомакс», Rotowent, Turbovent) крепится на трубу сверху, вращается и создаёт воздушное разрежение. Похожа на купол, защищает трубу от дождя и попадания загрязнений. Предназначена для котлов и обычной вентиляции. Минусы:

• будет хорошо работать лишь при ветреной погоде;
• можно использовать при температуре выходящих газов не более 200 градусов;
• не рекомендуется применять для отопительных приборов на твёрдом топливе;
• сложно сделать самостоятельно, так как придётся работать со множеством деталей сложной формы;
• шаровидный дефлектор может самопроизвольно создавать тягу при неработающем отопительном приборе.

Роторный дефлектор самостоятельно сделать довольно сложно

Дефлектор-флюгер

В отличие от всех остальных механизмов он вращается вокруг дымовой трубы и представляет собой наиболее остроумную и эффективную конструкцию. Реагируя на направление ветра, дефлектор-флюгер принимает нужное положение. Решётки улавливают ветер и создают в дымоходе сильное разрежение. Его использование позволяет сократить длину трубы над крышей и повышает КПД отопительного прибора более чем на 20%. При использовании с газовым котлом препятствует его самопроизвольному затуханию. Но самому сделать его достаточно затруднительно: конструкция тоже довольно прихотлива.

Дефлектор-флюгер отлично компенсирует недостаточную длину дымохода

Дефлектор динамический Astato (Франция)

Мощный и современный дефлектор. Применяется для каминов и печей на дровах. Состоит из конических дисков, соединённых друг с другом стойками с закреплённой на них защитной сеткой. Стальной корпус защищён полимерным покрытием, поэтому дефлектор способен работать в среде с агрессивными продуктами горения. Решётка предохраняет воздуховод от мусора. Устройство имеет вентилятор с приводом от однофазного электродвигателя, вынесенного из зоны движения раскалённого воздуха, и датчики температуры и потока воздуха, которые сами регулируют скорость его вращения, создавая необходимую в данный момент тягу. Работа полностью оптимизирована и автоматизирована. Большой недостаток — очень высокая стоимость, до 4 тысяч евро. Самостоятельно сделать невозможно.

Дефлекторы Astato работают в автоматическом режиме, но стоят очень дорого

Н-образный дефлектор

Используется для дымоходов промышленных объектов и мощных котельных в местностях с порывистыми ветрами. На дымоходе крепится патрубок равного дымоходу диаметра. Ещё два патрубка вместе образуют конструкцию, похожую на букву «H». Ветер задувает в вертикальные трубы дефлектора и вытягивает воздух из горизонтальной перемычки, создавая там разрежение и тем самым усиливая тягу в дымоходе. Плюсы:

• при любом направлении ветра создаёт равномерное разрежение;
• нет необходимости в защитных колпаках, потому что дымоход конструкционно закрыт перемычкой, а через сквозные боковые трубки осадки и мусор проходят, не попадая в трубу;
• компенсирует тепловое расширение дымохода с помощью системы термокомпенсации.

Минус: самостоятельно сделать сложно.

Н-образный дефлектор и без крышки не пропускает в трубу воду и мусор

Искрогаситель

Существует ещё одна «печная» проблема: печи и камины выбрасывают из дымоходов некоторое количество искр. Это опасно для крыши и окружающих построек. Поэтому на дымоходы устанавливаются устройства-искрогасители, в которых искры ударяются о материал с большой теплопроводностью, теряют при этом свой тепловой потенциал и гаснут. Простой искрогаситель может нести только эту функцию — быть отрезком трубы с отверстиями, например. Но часто конструкции искрогасителя и дефлектора совмещены, как совмещены и полезные качества каждого устройства.

Искрогаситель выполняет функцию дефлектора и препятствует вылету горячих искр из трубы дымохода

Дефлектор ЦАГИ

Простая и эффективная разработка Центрального аэрогидродинамического института имени Жуковского. Создана в 1944 году В. И. Ханжонковым. Имеет открытую проточную часть, работает на отопление и вентиляцию. Этот дефлектор можно устанавливать внутрь трубы, что позволяет использовать его в системах вентиляции. Плюсы:

• полностью предотвращает возможность обратной тяги;
• защищает от проникновения осадков в дымоход;
• просто изготавливается своими руками;
• требует применения самых простых материалов типа оцинкованного железа.

Минусы: затруднено очищение от смол и продуктов горения.

Дефлектор ЦАГИ очень просто сделать своими руками из доступных материалов

Дефлектор Григоровича

Это дальнейшее конструкционное развитие дефлектора ЦАГИ, имеет так называемый обратный конус. Лучше работает в районах с преобладающими восходящими воздушными потоками. Работает и в отсутствии ветра.

В отличие от дефлектора ЦАГИ в этом устройстве отсутствует цилиндрическая стенка

Круглый дефлектор «Волпер»

Принципиально конструкция идентична дефлектору ЦАГИ, только крышка для защиты от мусора и атмосферных осадков располагается выше диффузора.

Дефлектор «Волпер» конструктивно практически идентичен модели, придуманной в ЦАГИ

Тарельчатый дефлектор

Очень простой по конструкции дефлектор, в котором отсутствует цилиндр. Напоминает летающую тарелку. Лучше всего такой дефлектор работает там, где преобладают низовые ветры.

ростое устройство тарельчатый дефлектор лучше всего подходит для местностей с преобладанием низовых ветров

Изготовление дефлектора ЦАГИ

Дефлектор ЦАГИ состоит из:

Нижнего патрубка (крепящегося на устье дымохода).

Диффузора — сужающейся конически части цилиндра, где поток воздуха меняет свои параметры.

Обечайки (внешний кожух).

Верхнего защитного конического зонта.

Кольца.

Элементов крепления — кронштейнов.

Изготовление дефлектора производится на основе чертежа с нанесёнными размерами всех элементов

Требуемые инструменты и материалы

Маркер или фломастер.

Линейка.

Ножницы по железу.

Плоскогубцы.

Киянка.

Деревянный брус для подставки.

Заклёпочное устройство.

Дрель, свёрла по металлу (или саморезы с наконечником в виде сверла).

Маска-очки и рукавицы.

Лист оцинкованного железа толщиной 0,3–0,5 мм (подойдёт и алюминиевый лист, и тонкая нержавеющая сталь).

Металлические детали (уголок, шпильки, толстая проволока и тому подобное).

Первоначально готовятся чертежи, при составлении которых производят расчёт размеров изделия. За основу берут диаметр дымохода, обозначаемый символом D.

Таблица: соотношения размеров деталей дефлектора с диаметром дымохода D Позиция Деталь диффузора и её характеристики Коэффициент по отношению к D 1 Диаметр кольца диффузора 2 2 Ширина диффузора 1,25 3 Ширина зонта 1,7 4 Высота кольца 1,2 5 Высота дефлектора 1,7 6 Заглубление трубы внутрь диффузора 0,15 7 Высота конуса 0,25 8 Высота зонта 0,25 9 Высота обратного конуса 0,25 10 Зазор между зонтом и диффузором 0,25

Пошаговый процесс изготовления дефлектора

Делаем чертёж-выкройку дефлектора.

Перед тем, как нарисовать выйкройку, необходимо вычислить оставшиеся параметры дефлектора

Рисуем выкройку конуса-зонта.

На второй выкройке необходимо изобразить заготовку под зонт в реальном масштабе

Надеваем маску-очки и рукавицы.

Переносим вычерченные детали на картон.

Перед тем, как раскраивать металл, делается картонный макет изделия

Скрепляем их — делаем картонный макет. Проверяем соответствие деталей друг другу.

Раскрываем макет обратно. Эту картонную выкройку, положенную на лист оцинковки, обводим маркером.

Вырезаем ножницами по металлу все детали.

Металлические детали дефлектора вырезаются в точности по размерам картонных прототипов

На срезах подгибаем плоскогубцами железо на 5 миллиметров и простукиваем подогнутые срезы молотком.

Сворачиваем кожух и сверлим отверстия в его краях.

Скрепляем края клёпками (вместо клёпок можно использовать саморезы или даже сварку, только нужна автоматическая сварка, чтобы не сжечь тонкое железо).

После соединения краёв кожуха клёпками или саморезами получается цилиндрическая заготовка

Так же скрепляем по очереди внешний цилиндр и тарелки-конусы.

Заготовка конуса делается так же, как кожух

Из жести вырезаем шесть лапок размерами примерно 60х200 миллиметров.

Подгибаем их вдоль с обеих сторон, пристукиваем молотком для увеличения жёсткости.

Просверливаем в конусе, отступив от края сантиметров по пять, дырки под болты.

Крепим лапки на конусе.

Перед креплением к конусу лапки подгибают с обеих сторон для придания им необходимой жёсткости

Сгибаем их, чтобы получилась П-образная форма.

Сгибаем лапки, чтобы к ним можно было прикрепить диффузор

Соединяем колпак с цилиндром.

Крепления лапок на диффузоре производится теми же элементами, что и все остальные соединения

Конечная сборка: соединяем всё с корпусом.

После соединения конструкции диффузора с корпусом получается готовый дефлектор ЦАГИ

Наш дефлектор готов.

Если мы делаем дефлектор Григоровича, верхний конус нужно увеличить на 4 сантиметра. Далее следуем схеме:

Верхняя тарелка больше, поэтому мы вырезаем 6 лапок в её кромке для крепления к нижней тарелке.

Крепим к нижней тарелке шпильки для соединения с кожухом.

Крепим ими к кожуху зонт.

Дефлектор Григоровича собирается по той же схеме, но верхний конус у него имеет большие размеры

Чтобы укрепить готовый дефлектор, лучше отделить верхнюю часть трубы и соединить её с дефлектором на земле. Крайне важна прочность этого соединения, потому что нагрузка от ветра на высоте будет велика.

Видео: собственноручное изготовление дефлектора ЦАГИ

Дефлектор, изготовленный своими руками, возможно, получится не очень красивым, но вы сразу ощутите его полезность: тяга усилится почти на четверть, крыша будет защищена от искр. Труба с таким дефлектором может быть ниже на полтора-два метра. И он обязательно заставит вас собой гордиться.