Doświadczeni rzemieślnicy wiedzą, że nie wystarczy dobrze zbudować piec - równie ważne jest zbudowanie komina, który zapewni dobry ciąg. Z wielu powodów komin może nie działać wystarczająco wydajnie, a akceptowalne parametry początkowe zaczynają się pogarszać z czasem. Zapobieganie takim kłopotom nie jest trudne – wystarczy wyposażyć komin w deflektor. To proste urządzenie nie tylko poprawi jego właściwości aerodynamiczne, ale także ochroni kanał dymowy przed zanieczyszczeniami i opadami atmosferycznymi.
Co to jest deflektor i jak poprawia trakcję
Chyba nie ma takiej osoby, która nie zwróciłaby uwagi na dziwaczne zaślepki zakładane na zwieńczenia kominów i kanałów wentylacyjnych.Jeśli przeprowadzisz ankietę na temat tego, do czego służą takie urządzenia, większość odpowie, że potrzebny jest deflektor lub komin (jak nazywają to producenci pieców), aby brud i wilgoć nie dostały się do komina. Oczywiście znajdą się bardziej zorientowani w temacie ludzie, którzy powiedzą, że prosta metalowa nadbudowa służy również zwiększeniu przyczepności. I tylko nieliczni będą w stanie wyjaśnić, jak to się dzieje.
Wielu widziało deflektor montowany na kominie, ale tylko nieliczni znają jego budowę i zasadę działania
Ale jednocześnie wszystko jest proste. Najczęściej spadek ciągu i pogorszenie sprawności cieplnej pieca pojawiają się na tle gwałtownych zmian ciśnienia atmosferycznego lub silnych wiatrów. Niekorzystne warunki pogodowe często prowadzą nawet do ciągu wstecznego, powodując zadymienie pomieszczeń. I tu na ratunek przychodzi deflektor. W tłumaczeniu z angielskiego „deflektor” to nic innego jak urządzenie odchylające lub reflektor – te słowa doskonale charakteryzują zasadę działania prostej konstrukcji.
Zamontowany na ścieżce wiatru deflektor wymusza przepływ powietrza wokół niego po obwodzie, przyczyniając się do powstania stref wysokiego i niskiego ciśnienia. Jeśli pamiętasz szkolny kurs fizyki, możesz pamiętać prawo Bernoulliego - większość nowoczesnych wzmacniaczy trakcyjnych działa na tej samej zasadzie. Rozrzedzona atmosfera po zawietrznej stronie deflektora pozwala na wytworzenie dodatkowego spadku ciśnienia pomiędzy dmuchawą a górnym cięciem komina. W rezultacie dym jest niejako „odsysany” na siłę z komina, co zwiększa dopływ powietrza do strefy spalania.
Zasada działania wzmacniacza trakcji oparta jest na prawie Bernoulliego
Temat odbłyśników kominowych był ostatnio szeroko dyskutowany w kręgach naukowych, w wyniku czego powstało wiele ciekawych projektów. Według badań niektóre z nich mogą zwiększyć wydajność urządzenia termicznego o 20%. Z tego powodu dobór i obliczenie odbłyśnika jest jednym z najważniejszych etapów projektowania pieców do spalania bezpośredniego.
Odmiany i wzornictwo nowoczesnych deflektorów
W najprostszej formie reflektor kominowy składa się z kilku części:
- rura wlotowa;
- cylinder zewnętrzny (dyfuzor);
- przypadek;
- czapka (parasol).
Dodatkowo komin wyposażony jest w wsporniki, które służą do łączenia ze sobą jego poszczególnych części, a niektóre konstrukcje wyposażone są również w pierścieniowe odbicia, które skutecznie chronią konstrukcję przed opadami atmosferycznymi.
Odbłyśnik kominowy ma prostą konstrukcję, dzięki czemu łatwo go wykonać samodzielnie
Jak wspomniano powyżej, pod koniec XX wieku opracowano wiele reflektorów różniących się zarówno konfiguracją, jak i właściwościami aerodynamicznymi. Porozmawiajmy bardziej szczegółowo o najpopularniejszych wzorach.
Deflektor TsAGI
Odbłyśnik, opracowany przez specjalistów z Centralnego Instytutu Aerodynamicznego im. Żukowskiego, jest chyba najbardziej znanym i powtarzalnym wynalazkiem w naszym kraju. Konstrukcja posiada otwartą część przepływową i wyróżnia się doskonałą ochroną przed wiatrem wiejącym do komina. Jednak te zalety zimą zamieniają się w wady. Tak więc przy ujemnych temperaturach dyfuzor może zostać pokryty warstwą lodu, co zmniejszy i tak już niewielką szczelinę między cylindrem wewnętrznym a nasadką. Ponieważ minimalna powierzchnia przepływu zapobiega naturalnemu ciągowi komina, deflektory TsAGI najlepiej sprawdzają się przy wysokich konstrukcjach oraz w miejscach o stałym przepływie powietrza.
Łatwy w wykonaniu, ale dość skuteczny deflektor TsAGI to jedna z najpopularniejszych konstrukcji wśród majsterkowiczów
Grigorowicz-Volpert odblaskowy komin
Projekt zaproponowany przez projektanta samolotów D. P. Grigorowicza i naukowca A. F. Volperta uwzględnia wszystkie wady reflektora TsAGI. Dzięki zastosowaniu w swojej konstrukcji schematu zwężających się kanałów inżynierowie byli w stanie zwiększyć natężenie przepływu gazu tak bardzo, że odbłyśnik zaczął działać idealnie nawet przy braku wiatru. Taki komin to prawdziwe zbawienie dla kominów, które znajdują się na nizinach lub są zacienione przez kilkupiętrową zabudowę.
Odbłyśnik Grigorowicza to ulepszona wersja deflektora TsAGI
Odbłyśnik w kształcie litery H
Deflektor, którego kształt przypomina literę "H" , posiada kilka znaczących zalet. Tym samym pozioma część konstrukcji pozwala na podzielenie strumienia produktów spalania na dwie części, co jest istotne w przypadku pieców o dużej pojemności. Ponadto poprzeczka chroni kanał pionowy przed wnikaniem zanieczyszczeń i opadów atmosferycznych - konstrukcja nie wymaga montażu parasola.Mimo pozornej prostoty odbłyśniki w kształcie litery H posiadają dwa dyfuzory, co pozwala im poradzić sobie nawet z najbardziej intensywnymi emisjami z pieców przemysłowych.
Łatwy w wykonaniu przegroda H najlepiej nadaje się do dużych grzejników
Deflektor talerza
Podobnie jak deflektor TsAGI, odbłyśnik płytowy ma otwartą drogę przepływu - to de facto decyduje o jego skuteczności. To nie przypadek, że komin otrzymał tak niezwykłą nazwę - jego konstrukcja składa się z kilku czapek (płyt) w kształcie stożka, pośrodku których wykonany jest otwór spalinowy. W tym projekcie czapki skierowane ku sobie tworzą zwężający się kanał, w którym następuje rozrzedzenie, gdy tylko wiatr wieje z jakiegoś kierunku. Ze względu na otwartą konstrukcję deflektory w kształcie talerzy są często ubrane w metalową siatkę. W ten sposób kanał gazowy jest dodatkowo chroniony przed zanieczyszczeniami, a otoczenie przed latającymi iskrami.
Deflektor dysku to jeden z najbardziej bezpretensjonalnych projektów
Wolper
Ten komin jest prawie kompletnym odpowiednikiem urządzenia opracowanego przez TsAGI. Ulepszenie znajduje się na górze urządzenia – inżynierowie po prostu odwrócili nasadkę ochronną do góry nogami i zamontowali ją tuż nad dyfuzorem. To wystarczyło, aby zapobiec powstawaniu szronu, który przeszkadzał w pracy oryginalnego urządzenia podczas silnych mrozów.
Z zewnątrz Volper ma maksymalne podobieństwo do deflektora TsAGI, ale jest pozbawiony jego nieodłącznych wad
Wzory z wiatrowskazem
Będąc symbiozą prostego komina i wiatrowskazu, urządzenia tego typu posiadają obrotową nasadkę (kurtynę). Obracając się wokół własnej osi z podmuchami wiatru, wiatrowskaz chroni komin przed wydmuchaniem i przyczynia się do powstania strefy niskiego ciśnienia po stronie zawietrznej.Dość często kurtyna komina obrotowego zdobiona jest różnymi figurami, co sprawia, że konstrukcja z wiatrowskazem jest niezwykle estetyczna.
Deflektor z wiatrowskazem posiada jednostkę obrotu, dzięki której zawsze przyjmuje optymalną pozycję względem nadlatujących strumieni powietrza
Ochraniacz iskier
Konstrukcja oparta jest na najprostszym kominie, który składa się z dyfuzora i nasadki. Aby zapobiec powstawaniu iskier, przestrzeń pomiędzy poszczególnymi częściami odbłyśnika jest zamknięta metalową siatką. W zasadzie każdy deflektor typu otwartego (na przykład grzybek) można uczynić bezpieczniejszym, instalując łapacz iskier. Z tego powodu deflektory z iskiernikiem to bardziej różnorodne urządzenia niż jakakolwiek pojedyncza konstrukcja.
Deflektor z metalowej siatki nie tylko zwiększy przeciąg, ale także ochroni mienie przed ogniem
Jak iz czego można zrobić deflektor własnymi rękami
Reflektor montowany jest na samej krawędzi komina, przez co jego konserwacja i naprawa jest bardzo problematyczna. Z tego powodu do wykonania urządzenia najlepiej używać materiałów odpornych na warunki atmosferyczne:
- blacha miedziana;
- stal nierdzewna;
- blacha ocynkowana.
Jakikolwiek projekt wybierzesz, pierwszym krokiem jest wykonanie niezbędnych obliczeń oraz wykonanie rysunków i wykrojów. Następnie konstruowany jest kartonowy model odbłyśnika w skali 1: 1. Przekonani o słuszności własnych badań przystępują do cięcia blach. Taki schemat pozwala na czas wyeliminować błędy i uatrakcyjnić projekt.
Wybierając deflektor do własnej produkcji, zalecamy nie spryskiwać drobiazgów i od razu przystąpić do budowy „dorosłej” konstrukcji, takiej jak TsAGI lub Grigorovich-Volpert.Cóż, ci, którzy mają wystarczające doświadczenie w posługiwaniu się narzędziami do obróbki metalu, mogą spróbować zbudować komin za pomocą wiatrowskazu. Oprócz swoich bezpośrednich obowiązków, obrotowa konstrukcja stworzy wokół domu aurę indywidualności i będzie powodem do dumy przed innymi.
Zalecenia dotyczące wyboru wzmacniacza trakcji
Przy wyborze deflektora należy wziąć pod uwagę wiele punktów, począwszy od konstrukcji nagrzewnicy, a skończywszy na czynnikach atmosferycznych i ukształtowaniu terenu. Oferujemy kilka prostych wskazówek dotyczących wyboru sprzętu od producentów pieców z wieloletnim doświadczeniem:
- deflektory o minimalnej powierzchni przepływu najlepiej nadają się do montażu w miejscach o ciągłym ruchu mas powietrza;
- kominy narażone na porywisty wiatr wyposażone są w odbłyśniki w kształcie litery H – ich konstrukcja doskonale radzi sobie z przedmuchem i zapobiega wstecznemu przeciągowi;
- na terenach o trudnych warunkach atmosferycznych zaleca się montaż wyłącznie konstrukcji statycznych. Podczas silnych mrozów deflektory obrotowe często zamarzają i przestają spełniać swoje funkcje;
- jeżeli ze względu na fałdy terenu lub pobliskie obiekty komin znajduje się w miejscu o minimalnej aktywności wiatru, to zainstalowanie stymulatora ciągu nie tylko nie przyniesie oczekiwanego efektu, ale również stworzy przeszkodę dla produktów spalania .
Wyniki licznych eksperymentów pokazują, że deflektory okrągłe działają znacznie wydajniej niż prostokątne. Przyczyny takiego zachowania leżą po stronie powierzchni – bardziej optymalny kształt i brak narożników sprawia, że nie są one uzależnione od kierunku przepływu powietrza. W celu zamontowania deflektora okrągłego na kominie prostokątnym należy użyć specjalnego adaptera.
Adapter do montażu deflektora okrągłego na kominie kwadratowym może być wykonany z tego samego materiału co odbłyśnik
Jakie materiały i narzędzia będą potrzebne
Przystępując do wykonania odbłyśnika kominowego musisz mieć pod ręką:
- drewniany lub gumowy młotek;
- Nożyce do cięcia blach;
- stalowy rysik i ołówek (marker);
- szczypce;
- linijka i kompas;
- wiertło i komplet wierteł do metalu;
- narzędzie do nitowania.
Jeśli chodzi o materiały, ich wybór zależy od projektu. Do produkcji deflektorów statycznych potrzebna będzie tylko blacha, podczas gdy deflektory obrotowe wymagają również części do wykonania zespołu obrotowego. Ogólnie rzecz biorąc, będziesz potrzebować osi, łożysk, elementów złącznych i narzędzia do gwintowania.
Obliczanie wymiarów nasady komina TsAGI
Wraz ze szczegółowymi schematami i rysunkami dezertera TsAGI inżynierowie instytutu badawczego dostarczyli metodę obliczeniową dla kominów dowolnej wielkości.
Schemat deflektora TsAGI, pozwalający na dokładne obliczenie jego parametrów
Aby określić wymiary wszystkich elementów, należy określić przekrój wewnętrzny komina. Dalsze obliczenia przeprowadzane są na podstawie optymalnych stosunków uzyskanych eksperymentalnie:
- średnica pancerza - 2d;
- wysokość deflektora - 2d+d/2;
- średnica górnego dyfuzora - 1,25d;
- średnica parasola - 7d 1.9d;
- odległość od podstawy dyfuzora do obudowy zewnętrznej - d/2.
Jeżeli komin zbudowany jest ze standardowych rur metalowych, to nie ma potrzeby wykonywania żadnych obliczeń – można skorzystać ze specjalnej tabeli. W innych przypadkach do obliczeń należy podchodzić z należytą uwagą, ponieważ nieprawidłowe zależności geometryczne doprowadzą do naruszenia właściwości aerodynamicznych odbłyśnika.
Tabela: zależność parametrów komina od średnicy komina metalowego
| Średnica rury kominowej, cm | Średnica pancerza, cm | Wysokość pancerza, cm | Średnica wylotu dyfuzora, cm | Średnica kapelusza, cm | Wysokość montażu obudowy zewnętrznej, cm |
| 100 | 20.0 | 12.0 | 12.5 | 17.0 19.0 | 5.0 |
| 125 | 25.0 | 15.0 | 15.7 | 21.2 23.8 | 6.3 |
| 160 | 32.0 | 19.2 | 20.0 | 27.2 30.4 | 8.0 |
| 20.0 | 40.0 | 24.0 | 25.0 | 34.0 38.0 | 10.0 |
| 25.0 | 50.0 | 30.0 | 31.3 | 42,5 47,5 | 12.5 |
| 31.5 | 63.0 | 37.8 | 39.4 | 53.6-59.9 | 15.8 |
Jak zrobić układ w pełnej skali
Z punktu widzenia geometrii dyfuzor odbłyśnika pieca to wydrążony stożek o ściętym wierzchołku. Jego układ pokazano na poniższym rysunku. Powyżej obliczyliśmy wszystkie niezbędne wymiary, więc wykonanie wykroju z tektury nie jest trudne.
Szablon do wykonania obudowy dyfuzora
Jeszcze łatwiej zrobić szablon na czapkę - jest to okrąg o promieniu 1.7d/2. Aby nadać mu kształt stożka, wycina się kątowy sektor o szerokości 30 °, pozostawiając zakładkę 20 mm do łączenia ze sobą części stożka.
Szablon do wykonania czapki
Zewnętrzna obudowa dyfuzora ma cylindryczny kształt, więc jej prototypowanie nie jest trudne - wystarczy wyciąć pasek tektury o wymaganej szerokości i zwinąć go w pierścień.
Po sklejeniu pełnowymiarowej makiety należy sprawdzić jak jej kształt i wymiary odpowiadają wybranemu projektowi. Jeśli to możliwe, należy upewnić się, że kopia deflektora jest zamontowana na kominie tak mocno, jak to możliwe.
Po opracowaniu technologii na makiecie papierowej można spokojnie przystąpić do wykonania metalowego deflektora
Instrukcje krok po kroku
Po sprawdzeniu obliczeń na modelu papierowym wprowadzane są niezbędne poprawki do projektu i rozpoczyna się budowa metalowego odbłyśnika.
Podczas produkcji deflektora TsAGI autor tego artykułu popełnił jeden błąd, co później wymagało dodatkowego czasu i nakładów pracy. Uważając się za dość doświadczonego w hydraulice, odmówiłem wykonania modelu z papieru, uważając to za dziecinne i stratę czasu. Rezultat takiego zaniedbania ujawnił się po wycięciu półfabrykatów ze stali ocynkowanej. Wszelkie próby stworzenia detali objętościowych (dyfuzor, obudowa zewnętrzna i parasol) nie powiodły się z zupełnie banalnego powodu. Faktem jest, że całkowicie zapomniałem o nakładaniu się, więc możliwe było tylko połączenie części od końca do końca. Chociaż wyjściem było zwiększenie wymiarów liniowych części za pomocą metalowych pasków, projekt okazał się nie tak schludny, jak pierwotnie zamierzano.Tak więc, przyjaciele, radzę słuchać zaleceń doświadczonych rzemieślników, a co najważniejsze - nie zapomnij o nakładaniu się!
Konieczne jest przestrzeganie określonej kolejności prac, w przeciwnym razie bardzo trudno będzie połączyć poszczególne części deflektora w jedną konstrukcję.
- Makieta jest rozkładana na części składowe, po czym kontury poszczególnych szablonów przenoszone są na blachę. Możesz do tego użyć rysika ze stali narzędziowej lub markera permanentnego - będziesz mieć wtedy pewność, że wzór nie zostanie wymazany podczas cięcia.
- Za pomocą nożyczek do metalu wycinamy z blachy półfabrykaty dyfuzora, osłonę zewnętrzną, rurę wlotową, stożek i elementy mocujące.
- Kołnierz jest wykonywany wzdłuż zewnętrznych krawędzi części. Aby to zrobić, metal jest wyginany szczypcami w odległości do 5 mm od cięcia, po czym boki są stukane młotkiem. Pierścień zewnętrzny i rura wlotowa są uzyskiwane przez proste zagięcie z metalowych pasków. W miejscu, w którym jedna krawędź przedmiotu styka się z drugą, wykonuje się wiercenie.
Po zwinięciu cylindrycznej części należy przymocować jej brzegi nitami
- Powstałe cylindry są mocowane za pomocą nitów. Odległość pomiędzy punktami mocowania zależy od wielkości konstrukcji i dobierana jest w zakresie od 20 do 60 mm.
Jeśli nie ma pod ręką nitownicy, to poszczególne części detali można łączyć za pomocą połączeń gwintowanych . W przypadku, gdy odbłyśnik jest wykonany ze stali nierdzewnej lub czarnej, można nawet użyć spawarki.
- Składając i łącząc ze sobą krawędzie części, otrzymujesz parasolkę, nasadkę ochronną i dyfuzor. Miejsca zagięć można postukać młotkiem ze stalową główką - dzięki temu metal będzie bardziej giętki.
Podczas wykonywania czapki należy kontrolować płaskość jej dolnej krawędzi - w tym celu część kładzie się na płaskiej powierzchni
- Wytnij 3-4 metalowe paski o szerokości 40 mm i długości 200 mm - posłużą one jako wsporniki do połączenia ze sobą wszystkich elementów reflektora. W celu ich usztywnienia na całej długości uchwytów wykonano boki o szerokości 10 mm.
Aby bezpiecznie przymocować parasol do deflektora wystarczą trzy punkty mocowania
- Za pomocą tych samych nitów wsporniki mocuje się po wewnętrznej stronie stożka, a następnie ustawia w pozycji pionowej.
Przed zamocowaniem do dyfuzora mocowania są wygięte pod kątem 90 stopni
- Do rury wlotowej przymocowany jest dyfuzor i stożek. Powstała konstrukcja jest wprowadzana do zewnętrznej obudowy i mocowana do jej ścian za pomocą nitów. Wszystko - deflektor jest gotowy.
Końcowy montaż deflektora odbywa się za pomocą nitów
Po wykonaniu komina przechodzą do ostatniego etapu - montażu konstrukcji na kominie. Ci, którym wydaje się, że jest to łatwe i proste, będą musieli się nieco rozczarować – tak naprawdę montaż odbłyśnika na kominie to jeden z najważniejszych i decydujących momentów.
Film: robienie deflektora TsAGI z cyny
Montaż deflektora na kominie
Przed zamontowaniem deflektora dokładnie obejrzyj komin i otoczenie. Jeśli jest dostęp do górnego odcinka komina, to wzmacniacz ciągu można zamocować na kilka sposobów:
- dokręcić obejmą dolną część odbłyśnika;
- użyj połączeń gwintowanych.
W pierwszym przypadku na rurze wlotowej wycina się podłużne rowki – pozwolą one na jej obkurczenie, zakrywając komin możliwie jak najściślej.Jeśli do mocowania używane są śruby i nakrętki, wówczas konstrukcja jest montowana na kominie i wiercenie przelotowe wykonuje się z trzech stron. Po zamontowaniu łączników i dokręceniu nakrętek, na otwartą część gwintowaną nakłada się ewentualnie środek ochronny - połączenie będzie wymagało okresowego demontażu.
Dla niezawodnego zamocowania deflektora można zastosować dodatkowe wsporniki - najważniejsze, aby konstrukcja nie została zerwana przez silne podmuchy wiatru
Podczas montażu deflektora na kominie nie zaleca się stosowania połączeń nitowych. Gdy przyjdzie czas na oczyszczenie komina z sadzy, wyjęcie wzmacniacza trakcji będzie problematyczne.
W przypadku wysokich kominów, a także tam, gdzie dostęp do komina jest utrudniony lub niebezpieczny, odbłyśnik mocowany jest do adaptera, który umożliwia ciasne zamocowanie urządzenia bez dodatkowych mocowań. W tym przypadku kolejność prac wygląda następująco:
- Kawałek o długości 20-25 cm jest odcinany z odpowiedniej rury.Jeśli nie można było znaleźć przedmiotu obrabianego, w którym komin pasowałby ciasno, cylinder o pożądanym rozmiarze uzyskuje się, składając pasek blachy, a następnie spawanie doczołowe.
- Za pomocą połączeń gwintowanych deflektor jest mocowany do krawędzi adaptera.
- Za pomocą długiego słupa konstrukcja jest podnoszona i umieszczana na kominie.
Ponieważ w tym drugim przypadku możliwe staje się zasysanie powietrza do szczeliny między złączką a kominem, szczelinę należy uszczelnić dowolnym materiałem ogniotrwałym.
Biorąc pod uwagę, że ostatnia opcja nie jest wystarczająco niezawodna, autor tych linii przymocował reflektor za pomocą drucianych wsporników. W tym celu musiałem użyć dłuższych śrub w miejscu mocowania deflektora ze sprzęgłem - do wystającej części gwintowanej przymocowałem kawałki drutu. Nawiasem mówiąc, ta metoda umożliwiła zastosowanie najściślejszego połączenia i rezygnację z dodatkowego uszczelnienia - przedłużki umożliwiły montaż konstrukcji na kominie z niewielką ingerencją.
Film: Owiewka kominowa - świetne rozwiązanie zwiększające ochronę przed przeciągami i wiatrem
Różnorodność wzorów deflektorów ułatwia wybór odpowiedniej opcji. Po spędzeniu kilku godzin na jego wyprodukowaniu i montażu można znacznie zwiększyć przyczepność, a tym samym zwiększyć wydajność i bezpieczeństwo nagrzewnicy. Ważne jest tylko prawidłowe obliczenie parametrów odbłyśnika i wykonanie go w pełnej zgodności z rysunkami - tylko w tym przypadku prawa aerodynamiki będą działać na Twoją korzyść.