Разница плотности холодного и нагретого воздуха ведет к возникновению тяги в дымоотводных каналах. Движение продуктов горения топлива бывает естественным из-за разрежения или принудительным с использованием вентиляторов. Если постараться увеличить тягу в дымоходе своими руками, эффективность работы котла увеличится. В маленьких отопительных агрегатах естественное движение дыма бывает достаточным, а иногда требует ограничения.
Проверка тяги
Установка дефлектора на трубу позволяет усилить циркуляцию воздуха и увеличить тягу
Прибор анемометр определяет тяговую силу, когда дым передвигается со скоростью 1 м/с и больше. В межсезонье устройство показывает недостоверные результаты из-за небольшого различия температур наружной и внутренней среды и маленькой скорости потоков. Усовершенствованный газоанализатор измеряет тяговое усилие в паскалях (Па) и работает точно, но отличается высокой стоимостью. Достаточным считается показание 10 – 20 Па.
Цвет огня в топке показывает тяговую силу:
- желтые и золотистые языки говорят о нормальной скорости потока,
- белое пламя и гул показывают, что тяга избыточная,
- темные оттенки свидетельствуют о недостаточной скорости.
Присутствие тяготения определяется простыми способами. К отверстию дымохода подносится листок тонкой бумаги. Его отклонение говорит о передвижении потоков. Аналогично работает горящая спичка, пламя которой должно отклониться от вертикали в направлении тяги. Задымление в помещении котельной говорит об обратном движении дыма в трубе.
Причины плохой тяги
Тяга ухудшается при сильном ветре снаружи
Сложная ситуация возникает, если дымоход спроектирован и проложен неправильно. Неопытный человек неверно подбирает диаметр трубы или ошибается с длиной. Система дымоудаления должна быть перестроена, чтобы появилась тяговая сила.
Тяга отсутствует при нарушении герметичности соединений трубы, колен, изгибов. Увеличить вытягивание дыма можно, заделав все отверстия, через которые просачивается горячий воздух. Засорение отводящего канала сажей также вызывает снижение тяги или обратное движение продуктов горения. Иногда в канал удаления дыма ставятся теплообменники различной конструкции для сбора тепла и повторного использования. Но встраиваемые установки влияют на силу тяги и ухудшают горение топлива.
Тяговая сила ослабевает в условиях:
- дождя, тумана,
- повышенной влажности воздуха,
- высокой температуры снаружи,
- большой скорости ветра.
Обратная тяга или опрокидывание наступает, когда нет разреженности в дымовой трубе. Продукты горения не удаляются из помещения в атмосферу и затягиваются внутрь котельной, что опасно для человека угарным отравлением.
Виды конструкций для увеличения тяги в дымоходе
Виды конструкций для дымохода
Увеличивать скорость удаления помогает установка технических приспособлений. Механические и электрические устройства повышают и уменьшают быстроту передвижения дыма, при этом в трубе поддерживается оптимальное давление.
Увеличить тягу в дымоходе можно, если установить:
- ротационную турбину,
- флюгер,
- электрический вентилятор,
- стабилизатор,
- дефлектор.
Решение выбирается с учетом конструкции дымового канала, вида отопительного оборудования. Имеет значение высота трубы над уровнем кровли и присутствие многоэтажных строений по соседству. Любое приспособление на трубе вызывает скопление сажи и конденсат внутри канала, поэтому лучше правильно спроектировать и смонтировать дымоудаляющие каналы.
Роторная или ротационная турбина
Турбодефлектор приводится в движение воздухом и помогает дыму улетучиваться
Усилитель вытяжения содержит в конструкции одно или несколько поворотных устройств, ставится на окончание трубы и функционирует за счет движения ветра. Температура выходящего дыма не должна превышать 150 – 200°С в зависимости от вида турбины. Чаще такие приспособления ставятся на газовые печки и котлы.
Устройство поворачивается в одном направлении и вращением создает область пониженного давления над вершиной канала. Насадка дополнительно защищает выходное отверстие от попадания мусора и атмосферных осадков.
Недостатком считается невозможность работы в безветренную погоду. Турбина продолжает вращаться при отключенном отоплении в летние месяцы и создает повышенную тягу в помещении.
Флюгер
Флюгер поворачивается против ветра и защищает трубу от задувания
Насадка на дымоход для увеличения тяги выполняется в виде флюгера, который поворачивается против ветра за счет специальной конструкции. Задача дымника заключается в противодействии обратной тяге и придании эстетичного вида оголовку трубы.
Детали конструкции:
- центральная ось,
- фигура,
- роза ветров.
Колпак имеет внутри подшипники, требующие регулярной смазки. В мороз на поверхности корпуса появляется наледь, ее нужно сбивать.
Флюгер отклоняет ветровые потоки и не дает им попадать внутрь канала, а дым беспрепятственно уходит с подветренного бока. Конструкция защищает от дождя. Специальные капельники направляют струи конденсата по внутренней поверхности корпуса и не дают им стекать в трубу.
Электрический вентилятор
Усилить скорость дыма можно с помощью электрического вентилятора
Применяется для вытягивания дыма из твердотопливных, газовых котлов, печей бань и саун, каминов, открытых очагов, с температурой продуктов горения не выше 200°С, а также в системе очистки воздуха. Вентилятор в дымоход для улучшения тяги представляет собой тягодутьевое устройство, чтобы повысить эффективность отопления. Установка прибора позволяет сделать компактными топку котла и другие элементы, а процесс горения при этом не зависит от погоды.
Повышается скорость циркуляции газов, организовывается подача воздуха к горелкам, воздух распределяется по зонам горения равномерно. Использование вентилятора не всегда является оправданным в небольших бытовых печах, котлах малой мощности, т. к. они делают сложной конструкцию и зависят от электричества.
Стабилизатор
Устройство представляет собой прерыватель для дозированной подачи кислорода и поддержания тяговой силы в дымоходе. В конструкции есть защитный клапан для остановки работы при избыточном давлении в трубе.
Стабилизатор устанавливается на выпуск дымохода и выполняет следующие функции:
- стабилизирует давление в топке,
- ослабляет избыточную тягу в трубе и улучшает КПД котла,
- защищает помещение от возникновения обратного засасывания дыма.
Под зонтичным оголовком монтируется датчик тяги, который реагирует на повышение температуры продуктов горения. Дым накапливается под куполом при ослаблении потока и нагревает контролер, который прерывает поставку газа к горелке.
Дефлектор
Дефлектор с разным диаметром насадки усиливает скорость дыма
Устройство ставится на конце трубы и преобразует энергию ветрового потока для уменьшения статического давления в канале. Используется эффект Бернулли, который заключается в том, что при увеличении скорости ветра и уменьшении диаметра канала появляется разреженность в трубе и создается дополнительная тяговая сила.
Стандартное исполнение предполагает наличие трех деталей:
- верхний цилиндрический корпус, имеющий расширение внизу, к основанию он крепится с применением стоек,
- нижний металлический стакан, иногда в качестве материала используется асбоцемент или керамика,
- конусообразный колпак.
Вверху и внизу дефлектора ставятся кольцеобразные отбои для препятствия порывам воздуха. Некоторые варианты выполняются без верхнего корпуса, тогда дефлектор состоит из нижнего цилиндра, диффузора, обратного и прямого колпака.
Изготовление дефлектора своими руками
Размеры дефлекторов разные трубы дымохода
Стенки верхнего цилиндра принимают давление ветра и направляют воздух в обход, подсос дыма получается за счет скольжения по внутренней поверхности отдельных струй. Дефлектор нельзя отнести к группе вентиляторов, т. к. устройство отличается простой формой и не имеет работающих механизмов.
На картоне рисуются контуры деталей, которые были просчитаны и нанесены на чертеже, и вырезаются. С помощью лекал переносят детали на металл с добавлением 1,5 – 2 см по краям линий для удобства сборки. Конструктивные элементы получаются в развернутом виде после вырезания ножницами по металлу.
Ножовкой нарезают полосы из металла или уголки для соединения частей в готовое изделие. Подготовленные детали сгибают и сворачивают в соответствии с чертежом. При сборке элементы накладываются друг на друга и соединяются заклепками.
Необходимые инструменты
При изготовлении применяются материалы и инструменты, которые не требуют от мастера профессиональных навыков:
- резиновая или деревянная киянка,
- ножницы и ножовка по металлу,
- линейка, рулетка,
- мел для нанесения линий на поверхность металла,
- электродрель, пистолет для заклепок,
- сверла по металлу,
- карандаш и обычные ножницы.
Материалом служит тонкая оцинкованная сталь, полоса металлическая или уголок небольшого сечения. Размер заклепок выбирается в соответствии с диаметром сверла. Для монтажа на трубе используются гайки и болты.
Расчет размеров
На бумаге выполняется чертеж, в котором указываются ключевые размеры для создания выкройки флюгера-усилителя тяги для дымохода.
Соотношение при расчете размеров:
- высота дефлектора составляет 1,7 d,
- ширина колпака принимается равной 2 d,
- размер диффузора по ширине берется 1,3 d.
Символ d означает диаметр дымовой трубы (внутренний). Другое соотношение размеров приведет к слабой эффективности.
Особенности увеличения тяги в зависимости от конструкции
Если устройство дефлектора на трубе не включено в состав проектной документации, его монтаж согласовывается с работниками газовой службы. Только после этого можно усилить тягу с применением этого приспособления.
Дефлектор ЦАГИ
Конструкции дефлекторов отличаются:
- дефлектор ЦАГИ,
- круглое приспособление,
- тарельчатый тип,
- в виде звезды,
- Н-образный прибор,
- турбо-дефлектор.
Модель дефлектора подбирается по значению средней ветровой скорости в местности и диаметру дымоотводного канала. Устройства эффективны только при наличии ветра, в спокойную погоду они не работают и могут снизить тягу. Усиление отвода дыма происходит при разном направлении ветрового потока, кроме горизонтального, когда внутри случаются завихрения и путь продуктам горения перекрывается. Проблема решается установкой обратного колпака.
Улучшение в дымоходе газового котла
Если для отопления используется газ, не все модели дефлекторов можно ставить, т. к. некоторые предназначаются только для установки в систему вентиляции. Чтобы не перекрыть поток отработанных газов, нужно посоветоваться со специалистами.
В системах с газовым котлом применяется дефлектор-флюгер. Он сконструирован так, что дым выходит с подветренного бока и увеличивает тягу в трубе. Устройство изготавливается из термостойкого металла, который сопротивляется нагреванию и не разрушается от конденсата. Подшипниковый узел помогает избежать проблем с вращением. Дымоходные флюгеры действуют нестабильно при сильном ветре.
Для твердотопливного котла
Правильная установка дефлектора на разные трубы для твердотопливного котла
В котлах на дровах и угле используется механическое энергонезависимое устройство для регулирования тяги. Приспособление избавляет от необходимости ручной регулировки и экономит топливо. Регулятор координирует количество подаваемого кислорода открыванием печной заслонки.
Термомеханическое устройство автоматизирует процесс:
- при горении топлива подогревается энергоноситель в системе и жидкость в рабочем цилиндре прибора расширяется, приводит в работу механизм и задействует пружину,
- рычаг ослабляет цепочку, заслонка закрывается, и проход воздуха уменьшается, начинается тление вместо горения,
- охлаждение антифриза ведет к сокращению пружины и открыванию дверки топки, процесс регулярно повторяется.
Устройство регулирует тягу, предотвращает перегрев теплообменника, координирует давление и обеспечивает независимость от погоды.
В дымоходе гаражной печи
Такие печи капризно относятся к тяге, т. к. почти все тепло расходуется на обогрев гаража. Температура выходящего дыма невысокая, канал не прогревается, выпадает конденсат. Предупредить явление можно способом увеличения высоты трубы (до 2- 3 метров). Используется цилиндрическое или круглое сечение дымохода для предупреждения завихрений. Труба гаражной печи утепляется для улучшения тяги.
На конце трубы ставится заслонка, частично перекрывающая периметр трубы. Шибер регулирует интенсивность пламени во время растопки. Если использовать большое количество топлива, нагретый дым пойдет вверх в большом объеме и на границе с холодным воздухом получится своеобразная пробка. В некоторых моделях печей шибер продается в комплекте.
Установка дефлектора
После установки дефлектор крепится болтами к крыше, чтобы его не унес ветер
Самодельная и покупная модель собирается в готовое изделие внизу, перед монтажом на трубу. К круглой металлической, асбестовой трубе аэродинамическая конструкция крепится болтами, обычно для этого делаются 3 отверстия в трубе. Если наблюдается небольшой люфт, используется обхватывающий хомут.
Применяется переходник для монтажа дефлектора в кирпичной трубе прямоугольного или квадратного сечения. Проводятся испытания устройства после монтажа. Искрогаситель делается самостоятельно из металлической тонкой сетки или листа нержавеющей стали.
Диаметр конструкции должен быть больше выходного отверстия трубы, чтобы дефлектор не проваливался внутрь канала и не перекрывал выход дыма. Вращающиеся регуляторы тяги плохо работают в холодных регионах с большими снеговыми осадками. Обледенение нарушает работу прибора. Устройства монтируются в соответствии с техническими нормами и требованиями.