A differenza dei camini, le testate degli alberi verticali della ventilazione di scarico sono sempre coperte da ombrelloni. Le piogge all'interno del condotto sono indesiderabili: l'acqua non ha nessun posto dove andare. L'essenza del problema: il cappuccio protettivo crea ulteriore resistenza aerodinamica al flusso d'aria. Il lavoro del cappuccio naturale si deteriora e con una mancanza di trazione si arresta del tutto.
La domanda è risolta come segue: al posto del tradizionale "fungo", un deflettore di ventilazione è montato sull'estremità del tubo. L'installazione viene eseguita con le tue mani, ma prima devi scegliere il design del dispositivo di scarico.
Perché hai bisogno di un deflettore
Per una migliore comprensione del problema, citiamo i dati della letteratura di riferimento. Il valore della resistenza locale al flusso d'aria nei sistemi di ventilazione è caratterizzato da un coefficiente senza dimensioni ξ. Maggiore è il suo valore, più forte è l'elemento sagomato - un ombrello, un gomito, un cancello - che rallenta il movimento dei gas attraverso la tubazione.
In relazione ai nostri casi, il coefficiente è:
- all'uscita del flusso d'aria da un tubo aperto di qualsiasi diametro ξ = 1;
- se il canale è coperto da una cappa classica, ξ = 1.3–1.5;
- L'ombrello di Grigorovich con un diffusore (espansione di sezione) è installato sul tubo, ξ = 0,8;
- Ugello Volper cilindrico o a forma di stella "Shenard", ξ = 1;
- Deflettore TsAGI, ξ = 0.6.
Nota. Non ci sono errori - anche con un'espulsione libera dalla miniera, un flusso d'aria supera la resistenza locale dall'espansione improvvisa. Fonte: Manuale di fornitura di calore e ventilazione, edizione 1976
Quindi, il deflettore è un ugello che, sotto l'influenza del vento, crea un vuoto all'uscita del condotto di ventilazione verticale e quindi riduce la resistenza aerodinamica al flusso. Cioè, agisce come un amplificatore di trazione.
Inoltre, il dispositivo di scarico risolve i seguenti problemi:
- protegge il condotto dalle precipitazioni;
- non consente al vento di soffiare nel tubo;
- impedisce il verificarsi di una spinta inversa (ribaltamento).
Il principio di funzionamento di qualsiasi deflettore si basa su due effetti: rarefazione da un carico del vento ed espulsione (trascinamento) di un flusso di gas più lento da uno più veloce. Sebbene alcuni produttori stranieri implementino un impulso meccanico, forniscono semplicemente all'ombrello un ventilatore elettrico. Considerare il dispositivo di ciascun disegno separatamente.
Commento. Su Internet, il funzionamento di tali limiti è spesso spiegato dall'azione della legge di Bernoulli o dall'effetto Venturi. Entrambi i fenomeni fisici comportano un restringimento del condotto, un'accelerazione del flusso e un calo della pressione. In effetti, i deflettori non riducono la sezione trasversale del canale (vedi sopra nella foto) - il vuoto è creato esclusivamente dalla forza del vento.
Varietà di ugelli
Ora puoi acquistare ready-made o prepararti i seguenti tipi di tappi: amplificatori di trazione:
- Deflettore TsAGI con prolunga del condotto di ventilazione - diffusore;
- Volper cilindrico a "fungo";
- Collettore per tubi a forma di H;
- cap - banderuola (popolarmente - "furtiva");
- ugello rotante sferico - il cosiddetto turbo deflettore;
- Dispositivo aperto Statodinamico del tipo "Astato".
Elencare e considerare gli ombrelli ordinari è inutile: tali prodotti non migliorano la trazione, coprono solo la sezione del tubo dalla pioggia.
Il dispositivo blocca TsAGI
Questo progetto è stato sviluppato durante l'URSS da un istituto di ricerca specializzato (istituto scientifico). Il deflettore è costituito da tali parti (mostrate nel disegno):
- vetro inferiore con un diffusore (estensione) all'estremità;
- cassa esterna - un guscio fatto di acciaio cilindrico per coperture;
- parasole;
- coperture di fissaggio a cremagliera fatte di strisce di metallo.
Lo schema di funzionamento del prodotto è semplice: il vento che soffia dalla custodia da entrambi i lati crea una zona di rarefazione sopra il diffusore aperta dall'alto. I gas di scarico provenienti dalla miniera vengono portati via da questa rarefazione, escono e vengono raccolti dal vento, il principio dei lavori di espulsione.
La tabella seguente mostra le caratteristiche dei tipici deflettori TsAGI: dimensioni, prestazioni in base alla velocità del flusso del vento.
Commento. Le prestazioni sono mostrate senza tener conto della resistenza del sistema di canali che attraversa il tetto. Il volume di scarico effettivo dipende dall'altezza del tubo e dalla differenza di temperatura dell'aria interna / esterna.
Di tutti gli amplificatori a trazione statica, il tappo TsAGI è riconosciuto come il più efficace, nonostante la venerabile età dello sviluppo. Vantaggi del design:
- semplicità nella produzione, installazione;
- massima protezione da pioggia e neve, ribaltamento della trazione;
- affidabilità, mancanza di parti rotanti;
- la direzione dei flussi del vento non ha importanza;
- coefficiente di resistenza più basso (ξ = 0.6).
Lo svantaggio del deflettore è la sua dipendenza dalla velocità del vento. Se i flussi si muovono più lentamente di 2 m / s, l'efficienza del dispositivo tende a zero. Tuttavia, la calma ha un impatto negativo sul funzionamento di qualsiasi ugello, progettato per migliorare la trazione naturale nel condotto di ventilazione.
Nota: nelle versioni moderne di TsAGI viene fornito l'isolamento del vetro inferiore fabbricato in fabbrica se il tappo è attaccato al tubo sandwich del tetto. Sotto il "fungo" vediamo una gonna, sebbene la sezione di passaggio del canale non diminuisca.
Ombrello statico Volper
Questo deflettore è più probabilmente un dispositivo antivento che un amplificatore a trazione naturale. Sebbene la perdita di pressione all'uscita dell'ugello di flusso compensi correttamente. Il design include i seguenti elementi:
- tubo di diramazione inferiore (vetro);
- piano cilindrico in vetro con pareti concave;
- ombrello a cono;
- strisce di collegamento.
Il tappo è installato su un condotto circolare o un albero rettangolare attraverso un adattatore. Come funziona il deflettore di ventilazione Volper:
- I flussi di vento diretti sono riflessi su e giù dalla superficie concava del guscio superiore.
- Il getto che passa tra l'ombrello e il taglio del vetro crea una regione di pressione ridotta all'interno del corpo.
- L'aria di scarico cambia la direzione del movimento - scorre attraverso la fessura sotto la "gonna".
Ugello a forma di H.
Questo design originale è un assemblaggio di tubi a forma di lettera russa "H", il cappuccio è collegato al centro di una traversa immaginaria. In qualunque modo il vento soffi nei tubi aperti - dall'alto o dal basso - un flusso più veloce espellerà (trascinando) il flusso d'aria dal montante di ventilazione.
Il vantaggio del deflettore a forma di H è la protezione di quasi il cento per cento contro il vento che soffia, la trazione inversa, l'umidità e il gelo. Questi vantaggi sono eliminati da svantaggi non meno significativi:
- Problemi con l'aerodinamica: per uscire l'aria supera 2 giri di 90 °. Le perdite sono compensate dal flusso del vento, ma la trazione aumenta solo minimamente. Da qui le basse prestazioni dell'ugello di scarico.
- L'apparecchio è piuttosto voluminoso, quindi il fissaggio sul tubo è difficile.
- Il deflettore H non sembra troppo bello. Immagina una situazione in cui 2-3 condotti di ventilazione con tappi simili vengono portati sul tetto.
Addizione. Abbiamo perso un vantaggio dell'ugello: è facile assemblarlo con le nostre mani da magliette già pronte. È possibile utilizzare il prodotto per la ventilazione di edifici ausiliari, ad esempio uno stabilimento balneare o un fienile caldo.
Deflettori e banderuole Turbo
Abbiamo combinato questi 2 tipi di ugelli in una sezione a causa della somiglianza del principio di azione:
- Un deflettore rotativo sferico con più lame semicircolari ruota dal vento. Si forma un vuoto sopra la testa del tubo (all'interno della sfera) e aumenta l'efficienza del disegno.
- Una banderuola con un'ala ruota sempre "indietro" al vento, impedendo di soffiare nel bagagliaio.Una zona di pressione ridotta (ombra aerodinamica) si forma dietro il corpo dell'ugello, il flusso d'aria lascia più facilmente il canale verticale.
In termini di efficienza, i tappi dinamici superano quelli statici, ma presentano una serie di funzioni operative:
- con tempo calmo, turbo-deflettori e "intrusioni" non ruotano, rispettivamente, non migliorano la trazione;
- l'unità di rotazione - un cuscinetto o un manicotto - richiede manutenzione (lubrificazione); in inverno corre il rischio di congelamento;
- la banderuola inceppata può rompersi con una forte raffica di vento;
- gli ugelli proteggono debolmente da pioggia o neve oblique.
Riferimento. I prezzi dei weathercocks e dei deflettori rotanti sono più alti degli ugelli statici. Esempio: l'ombrello da fabbrica TsAGI, realizzato secondo la serie 5.904.51, costa da 23 anni. e., un turbodeflector - 38 at. e) Conclusione: dovrete pagare un extra per l'efficienza, oltre a salire sul tetto ogni anno e mantenere il dispositivo di ventilazione.
Cappellino da compressione Astato
Questo è l'unico tipo di deflettore, funzionante con qualsiasi tempo, compresa la massima tranquillità. L'ugello è costituito da due coni troncati, rivolti verticalmente l'uno verso l'altro. La parte superiore è dotata di un ombrello e un ventilatore elettrico assiale. Sul lato, l'apertura è chiusa da una rete di alluminio dagli uccelli.
Come funziona il deflettore del marchio francese Astato:
- In tempo ventoso, la cappa funge da amplificatore statico - il flusso che passa tra i coni raccoglie l'aria che sale lungo l'albero di scarico. Il ventilatore è spento.
- Quando il vento si attenua, viene attivato un sensore di pressione, un pressostato. Invia un segnale all'unità di controllo EOL.
- Il controller avvia la ventola alla velocità desiderata (ce ne sono solo due). Inizia l'estrazione forzata dal canale.
Nota. La soglia del sensore è configurabile dall'utente. Il dispositivo statodinamico può funzionare senza costose automazioni - da un interruttore di temperatura o può essere acceso manualmente.
L'unico inconveniente del deflettore attivo Astato è il prezzo spaziale secondo i nostri standard. Per acquistare un ugello con un diametro minimo di 160 mm, dovrai pagare 1395 euro. Se si desidera automatizzare l'operazione di estrazione forzata - aggiungere qui il costo dell'unità EOL - altri 1.520 euro.
Quale deflettore scegliere
Se si desidera installare un amplificatore a trazione cap a costi minimi e non riparare il prodotto durante il funzionamento, si consiglia di rimanere su modelli statici: un deflettore Volper o TsAGI. Quest'ultima opzione è preferibile per la produzione artigianale.
Mancia. Selezionare la dimensione dell'ugello in base al diametro del cilindro di scarico. Se un albero rettangolare viene rimosso dalla casa, la selezione viene effettuata in base alla sezione circolare equivalente. Cioè, è necessario calcolare il diametro del canale, quindi prendere un cerchio di un'area simile. Un adattatore viene utilizzato durante l'installazione.
Consigli per la scelta di diversi deflettori:
- Con una mancanza o una mancanza di trazione, è meglio mettere versioni dinamiche delle cappe - rotative o banderuola.
- Quando si acquista un ugello rotante, non inseguire economicità. Nei prodotti a basso costo, viene utilizzata una cerniera aperta - una manica normale che si congela in inverno. Seleziona una banderuola o un turbo deflettore con un cuscinetto sigillato.
- Il cappuccio a forma di H è utile in aree con venti forti e costanti. In altri casi, è meglio prendere TsAGI.
Acquista i deflettori Astato come desideri: l'amplificatore funzionerà in qualsiasi condizione. Ma ricorda: le parti mobili dell'ugello devono essere sottoposte a manutenzione periodica.
Fallo da solo
Suggeriamo di spiegare la tecnologia di assemblaggio del cappuccio usando l'esempio di un ugello TsAGI. I dettagli sono realizzati in acciaio zincato di 0,5 mm di spessore, fissati insieme con rivetti o bulloni con dadi. Il disegno dell'elemento di scarico è mostrato nel disegno.
Per la produzione, è necessario un normale strumento da banco:
- martello, mazzuolo;
- forbici per metallo;
- trapano elettrico;
- morsa;
- dispositivi di marcatura: scriber, metro a nastro, matita.
La tabella seguente mostra le dimensioni delle parti del deflettore e il peso finale del prodotto.
Riferimento. I diametri più "correnti" dei condotti di ventilazione sono 100 o 110 mm, quando la cappa è realizzata con un tubo di scarico in plastica.
L'algoritmo di assemblaggio è il seguente. Secondo le scansioni, tagliamo gli spazi vuoti dell'ombrello, del diffusore e del guscio con le forbici, fissandoli insieme con rivetti. Tagliare il guscio non è difficile, la spazzata del diffusore e dell'ombrello sono mostrati nei disegni.
Il deflettore finito è montato sulla testa, il tubo inferiore è tirato insieme da un morsetto. Dovrai realizzare o acquistare un adattatore per un albero quadrato, la cui flangia è fissata all'estremità del tubo.
Posso installare su un camino
Installando un deflettore, i proprietari di case sfortunati stanno cercando di risolvere il problema della mancanza di trazione. Questo accade quando il camino non è stato realizzato correttamente: la punta è caduta nell'area del supporto del vento del tetto, è stata sollevata a una bassa altezza o il vicino ha costruito un edificio alto nelle vicinanze.
La migliore soluzione con trazione insufficiente è quella di alzare il camino all'altezza desiderata. Perché non è desiderabile inceppare vari ugelli sulla testa:
- È vietato posizionare ombrelli e altri dispositivi di scarico sui tubi che scaricano i prodotti della combustione delle caldaie a gas. Questi sono requisiti di sicurezza.
- Durante la combustione, le stufe e le caldaie a combustibile solido emettono fuliggine depositata sulle superfici interne di camini e cappe. Il deflettore dovrà essere pulito, specialmente durante la rotazione.
- Nella parte inferiore di un canale fumogeno correttamente costruito, è prevista una tasca per la raccolta di condensa e umidità in eccesso. È inutile chiudere il tubo dalle precipitazioni; è sufficiente collegare un ugello a protezione dell'isolamento sandwich all'estremità.
Le teste dei condotti del forno possono essere dotate di ombrelli, ma il deflettore turbo non è assolutamente necessario lì. L'argomento dei cappucci di montaggio sui camini è descritto in dettaglio in un materiale separato.