A diferencia de las chimeneas, las cabezas de los ejes verticales de la ventilación de escape siempre están cubiertas con sombrillas. La lluvia dentro del conducto no es deseable: el agua no tiene a dónde ir. La esencia del problema: la tapa protectora crea resistencia aerodinámica adicional al flujo de aire. El trabajo de la campana natural se deteriora, y con una falta de tracción se detiene por completo.
La pregunta se resuelve de la siguiente manera: al final de la tubería, en lugar del tradicional "hongo", se monta un deflector de ventilación. La instalación se realiza con sus propias manos, pero primero debe elegir el diseño del dispositivo de escape.
¿Por qué necesitas un deflector?
Para una mejor comprensión del problema, citamos datos de la literatura de referencia. El valor de la resistencia local al flujo de aire en los sistemas de ventilación se caracteriza por un coeficiente adimensional ξ. Cuanto mayor sea su valor, más fuerte será el elemento conformado (un paraguas, codo, puerta) que ralentiza el movimiento de gases a través de la tubería.
En relación con nuestros casos, el coeficiente es:
- en la salida del flujo de aire de una tubería abierta de cualquier diámetro ξ = 1;
- si el canal está cubierto con un capó clásico, ξ = 1.3–1.5;
- El paraguas de Grigorovich con un difusor (expansión de sección) está instalado en la tubería, ξ = 0.8;
- Boquilla Volper cilíndrica o en forma de estrella "Shenard", ξ = 1;
- Deflector TsAGI, ξ = 0.6.
Nota. No hay error: incluso con una expulsión libre de la mina, una corriente de aire supera la resistencia local de una expansión repentina. Fuente: Manual de suministro de calor y ventilación, edición de 1976
Por lo tanto, el deflector es una boquilla que, bajo la influencia del viento, crea un vacío en la salida del conducto de ventilación vertical y, por lo tanto, reduce la resistencia aerodinámica al flujo. Es decir, actúa como un amplificador de tracción.
Además, el dispositivo de escape resuelve los siguientes problemas:
- protege el conducto de la precipitación;
- no permite que el viento sople en la tubería;
- evita la aparición de empuje inverso (vuelco).
El principio de funcionamiento de cualquier deflector se basa en dos efectos: la rarefacción de una carga de viento y la expulsión (arrastre) de un flujo de gas más lento por uno más rápido. Aunque algunos fabricantes extranjeros implementan un impulso mecánico, simplemente equipan el paraguas con un ventilador eléctrico. Considere el dispositivo de cada diseño por separado.
Comentario. En Internet, el funcionamiento de tales límites a menudo se explica por la acción de la ley de Bernoulli o el efecto Venturi. Ambos fenómenos físicos implican un estrechamiento del conducto, una aceleración del flujo y una caída de la presión. De hecho, los deflectores no reducen la sección transversal del canal (ver arriba en la foto): el vacío se crea exclusivamente por la fuerza del viento.
Variedades de boquillas.
Ahora puede comprar ya confeccionados o hacerse los siguientes tipos de tapas: amplificadores de tracción:
- Deflector TsAGI con extensión de conducto de ventilación - difusor;
- "hongo" cilíndrico Volper;
- Colector de tubería en forma de H;
- gorra - veleta (popularmente - "furtivo");
- boquilla rotatoria esférica - el llamado turbo deflector;
- Dispositivo abierto estatodinámico del tipo "Astato".
Hacer una lista y considerar los paraguas ordinarios no tiene sentido: tales productos no mejoran la tracción, solo cubren la sección de tubería de la lluvia.
El dispositivo tapa TsAGI
Este diseño fue desarrollado durante la URSS por un instituto de investigación especializado (instituto científico). El deflector consta de tales partes (que se muestran en el dibujo):
- vidrio inferior con un difusor (extensión) en el extremo;
- carcasa exterior: una carcasa hecha de acero para techos cilíndrico;
- funda de paraguas;
- Tapas de sujeción de cremalleras de metal.
El esquema de operación del producto es simple: el viento que sopla la carcasa a cada lado crea una zona de vacío por encima del difusor abierto desde arriba. Los gases de escape que provienen de la mina son arrastrados por esta rarefacción, salen al exterior y son recogidos por el viento: el principio de eyección funciona.
La siguiente tabla muestra las características de los deflectores TsAGI típicos: tamaños, rendimiento dependiendo de la velocidad del flujo del viento.
Comentario. El rendimiento se muestra sin tener en cuenta la resistencia del sistema de conductos que cruza el techo. El volumen de escape real depende de la altura de la tubería y la diferencia de temperatura del aire interior / exterior.
De todos los amplificadores de tracción estática, la tapa TsAGI es reconocida como la más efectiva, a pesar de la venerable edad de desarrollo. Ventajas de diseño:
- simplicidad en la fabricación, instalación;
- máxima protección contra la lluvia y la nieve, volcando la tracción;
- fiabilidad, falta de piezas giratorias;
- la dirección del flujo del viento no importa;
- coeficiente de resistencia más bajo (ξ = 0.6).
La desventaja del deflector es su dependencia de la velocidad del viento. Si los flujos se mueven más lentamente que 2 m / s, la eficiencia del dispositivo tiende a cero. Sin embargo, la calma tiene un impacto negativo en el funcionamiento de cualquier boquilla, diseñada para mejorar la tracción natural en el conducto de ventilación.
Tenga en cuenta: en las versiones modernas de TsAGI se proporciona aislamiento de fábrica del vidrio inferior si la tapa está unida al tubo sándwich del techo. Debajo del "hongo" vemos una falda, aunque la sección de paso del canal no disminuye.
Paraguas estático Volper
Es más probable que este deflector sea un dispositivo a prueba de viento que un amplificador de tracción natural. Aunque la pérdida de presión en la salida de la boquilla de flujo compensa con éxito. El diseño incluye los siguientes elementos:
- tubo de rama inferior (vidrio);
- vidrio cilíndrico superior con paredes cóncavas;
- paraguas de cono;
- rayas de conexión.
La tapa se instala en un conducto circular o un eje rectangular a través de un adaptador. Cómo funciona el deflector de ventilación Volper:
- Los flujos directos del viento se reflejan hacia arriba y hacia abajo por la superficie cóncava de la cubierta superior.
- El chorro que pasa entre el paraguas y el corte del vidrio crea una región de presión reducida dentro del cuerpo.
- El aire de escape cambia la dirección del movimiento: fluye a través del espacio debajo de la "falda".
Boquilla en forma de H
Este diseño original es un conjunto de tubo en forma de la letra rusa "H", la campana está conectada a la mitad de una barra transversal imaginaria. De cualquier forma que el viento sople en las tuberías abiertas, desde arriba o desde abajo, un flujo más rápido expulsará (arrastrará) la corriente de aire del elevador de ventilación.
La ventaja del deflector en forma de H es casi un cien por ciento de protección contra el viento, la tracción inversa, la humedad y la congelación. Estas ventajas están tachadas por desventajas no menos importantes:
- Problemas con la aerodinámica: para salir, el aire supera 2 vueltas de 90 °. Las pérdidas se compensan con el flujo del viento, pero la tracción aumenta solo mínimamente. De ahí el bajo rendimiento de la boquilla de escape.
- El accesorio es bastante voluminoso, por lo que es difícil sujetar la tubería.
- El deflector H no se ve muy bonito. Imagine una situación en la que se llevan al techo 2-3 conductos de ventilación con tapas similares.
Adición. Perdimos una ventaja de la boquilla: es fácil de ensamblar con nuestras propias manos con camisetas prefabricadas. Puede usar el producto para la ventilación de edificios auxiliares, por ejemplo, una casa de baños o un establo cálido.
Turbo Deflectores y Veletas
Combinamos estos 2 tipos de boquillas en una sección debido a la similitud del principio de acción:
- Un deflector rotativo esférico con múltiples palas semicirculares gira por el viento. Se forma un vacío por encima de la cabeza del tubo (dentro de la bola), y la eficiencia del dibujo aumenta.
- Una veleta con un ala siempre gira "hacia atrás" hacia el viento, evitando soplar en el maletero.Se forma una zona de presión reducida (sombra aerodinámica) detrás del cuerpo de la boquilla, la corriente de aire abandona más fácilmente el canal vertical.
En términos de eficiencia, las tapas dinámicas superan a las tapas estáticas, pero tienen una serie de características operativas:
- en clima tranquilo, los turbo deflectores y los "chivatos" no giran, respectivamente, no mejoran la tracción;
- la unidad de rotación, un rodamiento o una manga, requiere mantenimiento (lubricación), en invierno corre el riesgo de congelarse;
- la veleta atascada puede romperse con una fuerte ráfaga de viento;
- Las boquillas protegen débilmente de la lluvia oblicua o la nieve.
Referencia. Los precios de las veletas y los deflectores rotativos son más altos que las boquillas estáticas. Ejemplo: el paraguas de fábrica TsAGI, fabricado según la serie 5.904.51, cuesta desde 23 años. e., un turbodeflector - 38 at. e) Conclusión: tendrá que pagar más por la eficiencia, además de subir al techo anualmente y mantener el dispositivo de ventilación.
Tapa de compresión Astato
Este es el único tipo de deflector que funciona en cualquier clima, incluida la calma total. La boquilla está hecha de dos conos truncados, vértices girados entre sí. La parte superior está equipada con un paraguas y un ventilador eléctrico axial. En el lateral, la abertura está cerrada por una malla de aluminio de pájaros.
Cómo funciona el deflector de la marca francesa Astato:
- En clima ventoso, la campana actúa como un refuerzo estático: el flujo que pasa entre los conos recoge el aire que se eleva a lo largo del eje de escape. El ventilador está apagado.
- Cuando el viento disminuye, se activa un sensor de presión, un interruptor de presión. Envía una señal a la unidad de control EOL.
- El controlador enciende el ventilador a la velocidad deseada (solo hay dos de ellos). Comienza la extracción forzada del canal.
Nota. El umbral del sensor es configurable por el usuario. El dispositivo estatodinámico puede funcionar sin una costosa automatización, desde un interruptor de temperatura o se puede encender manualmente.
El único inconveniente del deflector activo Astato es el precio del espacio según nuestros estándares. Para comprar una boquilla con un diámetro mínimo de 160 mm, deberá pagar 1395 euros. Si desea automatizar la operación de extracción forzada, agregue aquí el costo de la unidad EOL, otros 1.520 euros.
Qué deflector elegir
Si desea instalar un amplificador de tracción de tapa a un costo mínimo y no reparar el producto durante la operación, le recomendamos permanecer en modelos estáticos: un deflector Volper o TsAGI. La última opción es preferible para la fabricación artesanal.
Propina. Seleccione el tamaño de la boquilla de acuerdo con el diámetro del barril de escape. Si se retira un eje rectangular de la casa, la selección se realiza de acuerdo con la sección circular equivalente. Es decir, es necesario calcular el diámetro del canal, luego tomar un círculo de un área similar. Se utiliza un adaptador durante la instalación.
Recomendaciones para elegir diferentes deflectores:
- Si hay falta o falta de tracción, es mejor instalar versiones dinámicas de las campanas: rotativas o veletas.
- Al comprar una boquilla giratoria, no persiga lo barato. En los productos de bajo costo, se usa una bisagra abierta, una funda común que se congelará en invierno. Elija una veleta o un deflector turbo con un rodamiento sellado.
- La tapa en forma de H es útil en áreas con fuertes vientos constantes. En otros casos, es mejor tomar TsAGI.
Compre los deflectores Astato como lo desee: el amplificador funcionará en cualquier condición. Pero recuerde: las partes móviles de la boquilla deben revisarse periódicamente.
Hazlo tu mismo
Sugerimos explicar la tecnología de ensamblaje de la tapa usando el ejemplo de una boquilla TsAGI. Los detalles se cortan en acero galvanizado de 0,5 mm de espesor, se sujetan con remaches o tornillos con tuercas. El diseño del elemento de escape se muestra en el dibujo.
Para la fabricación, necesitará una herramienta de banco regular:
- martillo, mazo;
- tijeras para metal;
- taladro eléctrico;
- tornillo;
- dispositivos de marcado: trazador, cinta métrica, lápiz.
La siguiente tabla muestra las dimensiones de las partes del deflector y el peso final del producto.
Referencia. Los diámetros más "en funcionamiento" de los conductos de ventilación son de 100 o 110 mm, cuando la campana está hecha con una tubería de drenaje de plástico.
El algoritmo de ensamblaje es el siguiente. De acuerdo con los escaneos, cortamos los espacios en blanco del paraguas, el difusor y la carcasa con unas tijeras, los unimos con remaches. Cortar la carcasa no es difícil, el barrido del difusor y el paraguas se muestran en los dibujos.
El deflector terminado está montado en la cabeza, el tubo inferior se une mediante una abrazadera. Tendrá que hacer o comprar un adaptador para un eje cuadrado, cuya brida está unida al extremo de la tubería.
¿Puedo instalar en una chimenea?
Al instalar un deflector, los desafortunados propietarios intentan resolver el problema de la falta de tracción. Esto sucede cuando la chimenea está hecha de manera incorrecta: la punta cayó en el área del soporte de viento del techo, se elevó a una altura baja o el vecino construyó un edificio alto cerca.
La mejor solución con una tracción insuficiente es elevar la chimenea a la altura deseada. Por qué no es deseable atascar varias boquillas en la cabeza:
- Está prohibido colocar sombrillas y otros dispositivos de escape en las tuberías que descargan los productos de combustión de las calderas de gas. Estos son requisitos de seguridad.
- Durante la combustión, las estufas y las calderas de combustible sólido emiten hollín depositado en las superficies internas de chimeneas y campanas. El deflector deberá limpiarse, especialmente al girar.
- En la parte inferior de un canal de humo construido adecuadamente, se proporciona un bolsillo para recoger el condensado y el exceso de humedad. No tiene sentido cerrar la tubería de la precipitación; es suficiente colocar una boquilla que protege el aislamiento del sándwich en el extremo.
Las cabezas de los conductos del horno pueden equiparse con sombrillas, pero el turbo deflector definitivamente no es necesario allí. El tema del montaje de tapas en chimeneas se describe en detalle en un material separado.