Ao contrário das chaminés, as cabeças dos eixos verticais da ventilação de exaustão são sempre cobertas com guarda-chuvas. A chuva no interior do duto é indesejável - a água não tem para onde ir. A essência do problema: a tampa de proteção cria resistência aerodinâmica adicional ao fluxo de ar. O trabalho do capô natural se deteriora e, com a falta de tração, ele pára por completo.
A questão é resolvida da seguinte forma: em vez do tradicional “fungo”, um defletor de ventilação é montado na extremidade do tubo. A instalação é feita com suas próprias mãos, mas primeiro você precisa escolher o design do dispositivo de escape.
Por que você precisa de um defletor
Para uma melhor compreensão da questão, citamos dados da literatura de referência. O valor da resistência local ao fluxo de ar nos sistemas de ventilação é caracterizado por um coeficiente adimensional ξ. Quanto maior o seu valor, mais forte o elemento moldado - um guarda-chuva, cotovelo, portão - diminui a circulação de gases através da tubulação.
Em relação aos nossos casos, o coeficiente é:
- na saída do fluxo de ar de um tubo aberto de qualquer diâmetro ξ = 1;
- se o canal estiver coberto com um capuz clássico, ξ = 1,3–1,5;
- O guarda-chuva de Grigorovich com um difusor (expansão da seção) está instalado no tubo, ξ = 0,8;
- Bico volper cilíndrico ou em forma de estrela "Shenard", ξ = 1;
- Defletor TsAGI, ξ = 0,6.
Nota. Não há erro - mesmo com uma ejeção livre da mina, um fluxo de ar supera a resistência local da expansão repentina. Fonte: Manual de Fornecimento de Calor e Ventilação, edição de 1976
Assim, o defletor é um bico que, sob a influência do vento, cria um vácuo na saída do duto de ventilação vertical e, portanto, reduz a resistência aerodinâmica ao fluxo. Ou seja, atua como um amplificador de tração.
Além disso, o dispositivo de escape resolve os seguintes problemas:
- protege o duto da precipitação;
- não permite que o vento sopre no cano;
- evita a ocorrência de empuxo reverso (tombamento).
O princípio de operação de qualquer defletor é baseado em dois efeitos: rarefação de uma carga de vento e ejeção (arrastamento) de um fluxo de gás mais lento por um mais rápido. Embora alguns fabricantes estrangeiros implementem um impulso mecânico, eles simplesmente equipam o guarda-chuva com um ventilador elétrico. Considere o dispositivo de cada design separadamente.
Comente. Na Internet, o funcionamento desses limites é geralmente explicado pela ação da lei de Bernoulli ou pelo efeito Venturi. Ambos os fenômenos físicos envolvem um estreitamento do ducto, uma aceleração do fluxo e uma queda na pressão. De fato, os defletores não reduzem a seção transversal do canal (veja acima na foto) - o vácuo é criado exclusivamente pela força do vento.
Variedades de bicos
Agora você pode comprar produtos prontos ou fazer os seguintes tipos de bonés - amplificadores de tração:
- Defletor TsAGI com extensão do duto de ventilação - difusor;
- "fungo" cilíndrico Volper;
- Coletor de tubos em forma de H;
- cap - cata-vento (popularmente - "esgueirar-se");
- bocal rotativo esférico - o chamado turbo defletor;
- Dispositivo aberto estatodinâmico do tipo "Astato".
Listar e considerar os guarda-chuvas comuns não faz sentido - esses produtos não melhoram a tração, apenas cobrem a seção de tubos da chuva.
O dispositivo limita o TsAGI
Este projeto foi desenvolvido durante a URSS por um instituto de pesquisa especializado (instituto científico). O defletor consiste em tais peças (mostradas no desenho):
- vidro de fundo com um difusor (extensão) no final;
- caixa externa - uma concha feita de aço de cobertura cilíndrica;
- cobertura de guarda-chuva;
- tampas de fixação para rack feitas de tiras de metal.
O esquema de operação do produto é simples: o vento soprando a caixa de ambos os lados cria uma zona de vácuo acima do difusor aberto de cima. Os gases de escape provenientes da mina são levados por essa rarefação, saem e são captados pelo vento - o princípio da ejeção funciona.
A tabela abaixo mostra as características dos defletores típicos do TsAGI - tamanhos, desempenho, dependendo da velocidade do fluxo de vento.
Comente. O desempenho é mostrado sem levar em consideração a resistência do sistema de dutos que cruza o teto. O volume real de exaustão depende da altura do tubo e da diferença de temperatura do ar interno / externo.
De todos os amplificadores de tração estática, o tampão TsAGI é reconhecido como o mais eficaz, apesar da venerável idade de desenvolvimento. Vantagens do projeto:
- simplicidade na fabricação, instalação;
- proteção máxima contra chuva e neve, derrubando a tração;
- confiabilidade, falta de peças rotativas;
- a direção dos fluxos de vento não importa;
- menor coeficiente de resistência (ξ = 0,6).
A desvantagem do defletor é sua dependência da velocidade do vento. Se os fluxos se moverem mais lentamente que 2 m / s, a eficiência do dispositivo tende a zero. No entanto, a calma tem um efeito negativo na operação de qualquer bico projetado para melhorar a tiragem natural no duto de ventilação.
Observe: nas versões modernas do TsAGI, o isolamento do vidro inferior feito na fábrica é fornecido se a tampa estiver presa ao tubo sanduíche do teto. Sob o "fungo", vemos uma saia, embora a seção de passagem do canal não diminua.
Guarda-chuva estático Volper
Esse defletor provavelmente é um dispositivo à prova de vento do que um amplificador de tração natural. Embora a perda de pressão na saída do bico de fluxo compense com sucesso. O design inclui os seguintes elementos:
- tubo de ramo inferior (vidro);
- vidro cilíndrico superior com paredes côncavas;
- guarda-chuva de cone;
- listras de conexão.
A tampa é instalada em um duto circular ou em um eixo retangular através de um adaptador. Como o defletor de ventilação Volper funciona:
- Os fluxos diretos de vento são refletidos para cima e para baixo pela superfície côncava da concha superior.
- O jato que passa entre o guarda-chuva e o corte do vidro cria uma região de pressão reduzida dentro do corpo.
- O ar de exaustão muda a direção do movimento - flui através do espaço sob a "saia".
Bico em forma de H
Este projeto original é um conjunto de tubos na forma da letra russa "H", o capô é conectado ao meio de uma barra transversal imaginária. Qualquer que seja a maneira como o vento sopra nos canos abertos - de cima ou de baixo -, um fluxo mais rápido ejeta (arrasta) a corrente de ar do tubo de ventilação.
A vantagem do defletor em forma de H é quase cem por cento de proteção contra o vento, a tração reversa, a umidade e o congelamento. Essas vantagens são riscadas por desvantagens não menos significativas:
- Problemas com aerodinâmica - para sair, o ar supera 2 voltas de 90 °. As perdas são compensadas pelo fluxo de vento, mas a tração aumenta apenas minimamente. Daí o baixo desempenho do bico de escape.
- O equipamento é bastante volumoso, por isso é difícil prender o tubo.
- O defletor H não parece muito bonito. Imagine uma situação em que 2-3 dutos de ventilação com tampas semelhantes são levados ao telhado.
Adição. Perdemos uma vantagem do bico - é fácil montá-lo com nossas próprias mãos a partir de camisetas prontas. Você pode usar o produto para ventilação de edifícios auxiliares, por exemplo, uma casa de banhos ou um celeiro quente.
Defletores Turbo e Weathercocks
Combinamos esses dois tipos de bicos em uma seção devido à semelhança do princípio de ação:
- Um defletor rotativo esférico com múltiplas lâminas semicirculares gira com o vento. Um vácuo se forma acima da cabeça do tubo (dentro da bola) e a eficiência do desenho aumenta.
- Um cata-vento com uma asa sempre gira "de volta" ao vento, evitando soprar no porta-malas.Uma zona de pressão reduzida (sombra aerodinâmica) se forma atrás do corpo do bico, o fluxo de ar sai mais facilmente do canal vertical.
Em termos de eficiência, os limites dinâmicos superam os limites estáticos, mas têm vários recursos operacionais:
- em clima calmo, os turbo-defletores e os "sneaks" não giram, respectivamente, não melhoram a tração;
- a unidade de rotação - um rolamento ou uma luva - requer manutenção (lubrificação); no inverno, corre o risco de congelamento;
- cata-vento congestionado pode quebrar com uma rajada de vento;
- os bocais protegem fracamente da chuva ou neve oblíqua.
Referência. Os preços de cata-vento e defletores rotativos são mais altos que os bicos estáticos. Exemplo: o guarda-chuva da fábrica TsAGI, fabricado de acordo com a série 5.904.51, custa a partir de 23 anos. e., um turbodeflector - 38 em. Conclusão: você terá que pagar mais pela eficiência, além de subir até o telhado anualmente e manter o dispositivo de ventilação.
Boné de compressão Astato
Este é o único tipo de defletor, funcionando em qualquer clima, incluindo a calma total. O bico é feito de dois cones truncados, vértices virados um para o outro. A parte superior é equipada com um guarda-chuva e um ventilador elétrico axial. No lado, a abertura é fechada por uma malha de alumínio dos pássaros.
Como funciona o defletor da marca francesa Astato:
- No tempo ventoso, o capô atua como um reforço estático - o fluxo que passa entre os cones capta o ar que sobe ao longo do eixo de escape. O ventilador está desligado.
- Quando o vento diminui, um sensor de pressão é ativado - um pressostato. Ele envia um sinal para a unidade de controle EOL.
- O controlador liga o ventilador na velocidade desejada (existem apenas dois deles). A extração forçada do canal começa.
Nota. O limite do sensor é configurável pelo usuário. O dispositivo estatodinâmico pode operar sem automação cara - a partir de um interruptor de temperatura ou ativado manualmente.
A única desvantagem do defletor ativo Astato é o preço do espaço para nossos padrões. Para comprar um bico com um diâmetro mínimo de 160 mm, você terá que pagar 1395 euros. Se você deseja automatizar a operação de extração forçada - adicione aqui o custo da unidade EOL - outros 1.520 euros.
Qual defletor escolher
Se você deseja instalar um amplificador de captação a um custo mínimo e não reparar o produto durante a operação, recomendamos permanecer em modelos estáticos - um defletor Volper ou TsAGI. A última opção é preferível para fabricação artesanal.
Gorjeta. Selecione o tamanho do bico de acordo com o diâmetro do barril de escape. Se um eixo retangular for removido da casa, a seleção será feita de acordo com a seção circular equivalente. Ou seja, é necessário calcular o diâmetro do canal e, em seguida, fazer um círculo de uma área semelhante. Um adaptador é usado durante a instalação.
Recomendações para escolher diferentes defletores:
- Com falta ou falta de tração, é melhor colocar versões dinâmicas dos capuzes - rotativos ou cata-vento.
- Ao comprar um bico rotativo, não corra atrás do barato. Em produtos de baixo custo, é usada uma dobradiça aberta - uma luva comum que congelará no inverno. Selecione um cata-vento ou turbo defletor com um rolamento vedado.
- A tampa em forma de H é útil em áreas com ventos fortes constantes. Noutros casos, é melhor tomar TsAGI.
Compre os defletores Astato conforme desejado - o amplificador funcionará em qualquer condição. Mas lembre-se: as partes móveis do bico precisam ser reparadas periodicamente.
Faça Você Mesmo
Sugerimos explicar a tecnologia de montagem da tampa usando o exemplo de um bico TsAGI. Os detalhes são cortados em aço galvanizado com 0,5 mm de espessura, presos com rebites ou parafusos com porcas. O design do elemento de escape é mostrado no desenho.
Para a fabricação, você precisa de uma ferramenta de bancada regular:
- martelo, marreta;
- tesouras para metais;
- furadeira elétrica;
- torno;
- dispositivos de marcação - scriber, fita métrica, lápis.
A tabela abaixo mostra as dimensões das peças do defletor e o peso final do produto.
Referência. Os diâmetros mais "corridos" dos dutos de ventilação são de 100 ou 110 mm, quando o exaustor é fabricado com um tubo de esgoto de plástico.
O algoritmo de montagem é o seguinte. De acordo com as digitalizações, cortamos os espaços em branco do guarda-chuva, difusor e concha com uma tesoura, prendendo-os com rebites. Cortar a concha não é difícil, a varredura do difusor e do guarda-chuva é mostrada nos desenhos.
O defletor acabado é montado na cabeça, o tubo inferior é puxado por um grampo. Você terá que fabricar ou comprar um adaptador para um eixo quadrado, cujo flange está preso à extremidade do tubo.
Posso instalar em uma chaminé
Ao instalar um defletor, os proprietários azarados estão tentando resolver o problema da falta de tração. Isso acontece quando a chaminé é feita incorretamente - a ponta caiu na área do suporte do vento do telhado, foi elevada a uma altura baixa ou o vizinho construiu um prédio alto próximo.
A melhor solução com tração insuficiente é elevar a chaminé até a altura desejada. Por que é indesejável prender vários bicos na cabeça:
- É proibido colocar guarda-chuvas e outros dispositivos de exaustão nos tubos que descarregam os produtos de combustão das caldeiras a gás. Estes são requisitos de segurança.
- Durante a combustão, fogões e caldeiras a combustível sólido emitem fuligem depositada nas superfícies internas das chaminés e capuzes. O defletor terá que ser limpo, principalmente ao girar.
- Na parte inferior de um canal de fumaça adequadamente construído, é fornecida uma bolsa para coletar condensado e excesso de umidade. Não faz sentido fechar o tubo da precipitação; basta conectar um bico que protege o isolamento em sanduíche na extremidade.
As cabeças dos dutos do forno podem ser equipadas com guarda-chuvas, mas o defletor turbo definitivamente não é necessário lá. O tópico de montagem de tampas nas chaminés é descrito em detalhes em um material separado.