Турбодефлектор для дымохода и вентиляции

Зная принцип работы турбодефлектора, вполне возможно сделать подобное устройство своими руками, потратив на сборку и установку один рабочий день. Простейшая схема и небольшой вес позволяют установить аппарат практически на любой дымовой трубе кольцевого сечения. Конструкция турбодефлектора выглядит довольно привлекательно, поэтому хозяева часто устанавливают его на дымоходе даже из эстетических соображений, вместо старого грибка-козырька.

Что такое турбодефлектор

Очень симпатичное устройство, напоминающее по форме и размерам средневековый восточный головной убор – тюрбан. По сути, это насадка на верхний срез вентиляционной трубы:

• Корпус вентиляционного турбодефлектора представляет набор спиральных полосок из металла, собранных и закрепленных на плоской стальной «макушке» — площадке;
• Конструкция позволяет тыквообразному корпусу вращаться с небольшой скоростью вокруг вертикальной оси.

Скорость вращения блестящего корпуса невелика, всего 3-5 об/с, поэтому правильно установленный турбодефлектор при небольшом ветерке не создает какого-либо дискомфорта, не издает шумов и скрипов.

В этом качестве ему нет равных. Движущаяся блестящая поверхность лопастей турбодефлектора оказывается намного эффективнее обычных флюгеров и стационарных грибков над вентиляционной трубой.

Для чего нужен турбодефлектор

Первое, что приходит на ум при поверхностном знакомстве с прибором, это вопрос, зачем потребовалось делать столь сложную конструкцию насадки на дымовую трубу. Ведь при правильном планировании дымохода или вентиляции ее производительности должно хватать с избытком.

Турбодефлектор – это устройство, способное увеличить тягу в трубе без использования любых дополнительных источников энергии. В необычной конструкции насадки нет электродвигателя, как в привычных приточно-вытяжных схемах вентиляции.

Понятно, что механический турбодефлектор уступает в производительности по воздуху системам на основе электровентиляторов, но чаще насадки на трубу и не рассчитаны на соперничество с мощными электродвигателями.

Насадка используется для вентиляционных каналов или дымоходов:

• В зданиях технического назначения с высоким уровнем загазованности или повышенной влажности. Можно установить вентиляционную трубу с турбодефлектором, и это поможет избавиться от подвальной сырости;
• В комнатах и жилых помещениях, простаивающих большую часть времени в закрытом виде, без постоянно действующего отопления. Обычно это снижает эффективность работы стационарной приточно-вытяжной вентиляции, поэтому для таких построек традиционно ставят невысокие вытяжные оцинкованные каналы с насадкой;
• Зданий иди частных домов, зажатых соседскими постройками, с высоким рельефом местности или насаждениями деревьев, меняющих профиль и направление ветровых потоков над крышей.

Насадка турбодефлектора для трубы оказалась очень кстати для дачи или загородного домика, в которых нет электроэнергии, помещение протапливается раз в неделю при очередном посещении на выходных.

Стоит ли турбодефлектор потраченных средств

Зачастую, стремясь избежать необоснованных потерь тепла в отопительных сезон, хозяева строят вентиляцию в доме с минимальным запасом по производительности. Зимой пропускной способности еще хватает, но летом приток свежего воздуха жизненно необходим для комфортного пребывания. В этой ситуации установка турбодефлектора на трубе оказывается более дешевым и практичным решением, чем переделывать трубу дымохода или вентиляционный ствол в доме.

Еще одна проблема, с которой приходится сталкиваться большинству огородников и дачников, связана с хранением урожая в самодельных погребах. Регулировать влажность внутри земляного хранилища с помощью вентиляционной трубы непросто, поэтому ситуацию можно существенно улучшить установкой турбодефлектора на вытяжку.

Аналогичным способом можно избавиться от конденсата и избыточной влажности на чердаке, в помещении застекленного балкона или в гараже. Изначально идея использования вращающейся турбины была направлена на увеличение продуктивности удаления влаги и осушение подкровельного пространства. Годы спустя оказалось, что такое важное преимущество, как вентиляция турбодефлектором без электричества, позволяет решить массу проблем, в том числе в старых зданиях с забитыми и осыпавшимися воздушными шахтами.

Разумеется, размеры и вес турбодефлектора ограничены большой парусностью конструкции, поэтому, несмотря на привлекательную идею, полностью обеспечить вентиляцию помещения без использования труб, только используя лопастную систему, практически невозможно, да и эффективность такого решения была бы невелика и полностью зависела бы от силы ветра на улице.

Как работает турбодефлектор

Если требуется сделать устройство, предназначенное для работы на крыше, и одновременно полностью независимое от электроэнергии, то лучше всего попытаться использовать энергию ветра. Появившиеся на рынке китайские модели с солнечными панелями, фонарями освещения и дефлекторами тяги вентиляционной трубы оказались очень недешевыми и ненадежными. Да и сами разработчики признают, что небольшая лопастная ветроустановка более выгодна во всех отношениях.

Конструкция турбодефлектора

Поэтому в устройстве турбодефлектора используется энергия ветра, для усиления тяги в вентиляционной системе или в дымоходе достаточно ветра в 2 м/с. Максимальная скорость воздушного потока обычно ограничена 20 м/с.

Конструкция дефлекторной насадки для трубы состоит из трех частей:

• Корпус – турбина, изготовленный из двух десятков тонких металлических лопастей с криволинейной поверхностью;
  
• Вал с подшипниковой опорой, соединенный с корпусом;
• Монтажное кольцо, устанавливаемое на вентиляционную трубу. В центре кольца находится опорная втулка для удержания вала в вертикальном положении.

Ранее турбодефлектор продавался с расчетом на установку на круглых оцинкованных трубах, используемых в обустройстве современных вентканалов. Сегодня можно купить несколько вариантов переходников и монтажных колец, обеспечивающих надежное удержание устройства на асбестоцементной трубе или кирпичной кромке вентиляционной шахты.

Как работает насадка на трубу с воздушной турбиной

Принцип работы турбодефлектора основывается на эффекте несимметричного обтекания воздушным потоком куполообразного корпуса устройства. Независимо от направления и силы ветра, воздушный поток, двигаясь перпендикулярно оси вращения, обтекает левую половину с меньшей скоростью, чем правую. При взаимодействии с открытыми кромками лопастей поток воздуха затормаживается и одновременно придает вращение корпусу.

В правой половине колеса турбодефлектора лопасти обращены в противоположном направлении, поэтому набегающий воздушный поток обтекает поверхность без сопротивления и потерь скорости движения. В результате эффекта Бернулли и центробежной силы дымовые газы или загрязненный воздух выбрасывается за пределы корпуса со скоростью всего на 30% медленнее, чем у ветра. Правда, выброшенные из турбодефлектора газы рассеиваются в окружающем пространстве неравномерно.

Производительность турбодефлектора

Существует достаточно большое количество оценок эффективности и производительности турбированного дефлектора, от рекламных заявлений об увеличении тяги трубы в 4-6 раз,  до минималистичных оценок в 20-30%.

В реальности увеличение тяги с помощью турбодефлектора в идеальных условиях и при среднем ветре составляет 150-250%.

Как видно из графика, теоретическая производительность устройства растет практически линейно с увеличением скорости ветра над трубой. На практике такой рост возможен только в случае, если удалось поставить турбодефлектор в наиболее удачное место на крыше.

Как рассчитать производительность турбодефлектора

Обычно турбодефлектор просто ставят на вывод вентиляционной или дымовой трубы безо всяких дополнительных анализов потока, а для расчета производительности турбодефлектора используют базовое значение. Эта величина указывается производителем в маркировке турбомашины, например, наиболее популярная модель ТД 400 по паспорту имеет производительность 400 м³/ч при базовой скорости ветра 2 м/с.

Для расчета требуемого количества штук турбодефлекторов достаточно взять требуемую кратность воздухообмена в помещении и умножить коэффициент на объем комнаты. Далее полученную величину в кубометрах воздуха делят на базовую производительность турбонасадки, получают число устройств.

Размеры турбодефлектора

Популярность турбированной насадки достаточно велика, ее широко используют для частных домовладений, многоквартирных домов и даже в конструкциях промышленных объектов. Наименьший диаметр вентиляционной трубы составляет 100 мм, наибольший размер вентшахты – 1000 мм.

Кроме моделей с классическим круглым посадочным кольцом, также выпускаются турбодефлекторы с переходными коробчатыми основаниями. Такие насадки можно устанавливать на вентиляционные короба на высотных домах, сложенные из кирпича и блоков.

На практике, выбирая подходящий вариант турбонасадки, обычно отдают предпочтение моделям с большей производительностью, эффективность насадки получается выше, хотя увеличивает нагрузку на трубу.

Как сделать турбодефлектор своими руками

Существует два варианта самодельной турбированной насадки, которые можно построить своими руками, эффективность работы которых будет лишь немногим уступать изделиям промышленного изготовления.

В простейшем случае корпус турбонасадки для вентиляции можно изготовить из стальной емкости цилиндрической формы.

Чтобы изготовить лопасти, достаточно сделать вертикальные надрезы и отогнуть кромки наружу. Корпус устанавливается на оси вращения безо всяких подшипников, монтажное кольцо вырезают из куска металлического дымохода и крепят на вентиляции обычным хомутом. Внешний вид самодельного турбодефлектора уступает моделям, изготовленным промышленным образом, поэтому подобные изделия используют преимущественно для вентиляционных труб погребов и хозяйственных построек.

Для второго варианта потребуется сделать чертеж или воспользоваться размерами из фото, приведенного ниже.

В первую очередь необходимо сделать крепление, для этого лучше всего подойдет полоса толщиной не менее 3 мм.

Диаметр кольца можно взять со схемы, но лучше предварительно измерить трубу по кромке на срезе.

Вторым важным элементом является вал и втулка.

Марка стали и диаметр не имеет особого значения, главное, чтобы детали были из одного материала.

Чертежи лопастей турбодефлектора

Наиболее сложным элементом турбированной насадки является лопасть или рабочие лопатки.

Так как корпус турбодефлектора образован согнутыми профилированными элементами, то главным условием качественной насадки будет точность геометрии каждой лопатки.

В качестве примера можно использовать схему на фото.

Чтобы согнуть заготовку, необходимо отступить от края 20 и 60 мм и нанести линию изгиба. Далее от передней кромки отступаем 12 мм и отмечаем точки под сверловку трех отверстий.

Остается лишь согнуть и приклепать лопатки к верхней крышке турбонасадки.

Установка турбодефлектора

Крепление на трубе не отличается особой сложностью или трудоемкостью. Для монтажа дефлектора потребуется лишь выровнять корпус насадки относительно оси вентиляционной трубы.

Если диаметр монтажного кольца оказался чуть больше сечения трубы, то проблему решают подмоткой прокладочного материала, можно использовать жесть или тонкий оцинкованный металл. Резиновые прокладки ставить нельзя, в этом случае турбодефлектор и труба сгниют за несколько месяцев.

После выравнивания корпус фиксируют на срезе трубы четырьмя саморезами.

Эксплуатация турбодефлектора

Конструкция турбонасадки получается достаточно неприхотливой и надежной. Если вращающийся колпак установлен на трубе по всем правилам, то турбосистема может прослужить без обслуживания несколько лет кряду.

Специалисты рекомендуют после монтажа турбодефлектора и каждые два года снимать колпак, проверять и смазывать подшипник. Для быстроходных малоразмерных турбонасадок можно использовать моторное масло, остальные модели смазываются Литолом или любой другой качественной консистентной смазкой.

Наиболее неприятный казус, который случается с турбодефлектором, связан с обмерзанием конденсирующейся влаги по кромке трубы. Конструкция от этого не пострадает, но эффективность турбонасадки уменьшается до нуля.

Отзывы владельцев о турбодефлекторе для вентиляции

Заключение

Принцип работы турбодефлектора напоминает схему действия ветроколеса, поэтому, помимо усиления тяги и защиты среза трубы от влаги и птиц, насадка может издавать шум и вибрации, особенно при сильном ветре или в штормовую погоду с дождем. Кроме того, следует помнить, что нельзя ставить вентиляционные модели на дымоходы котлов и отопителей. Для этих целей используют насадки на трубу из коррозионностойкой стали.

• Как выбрать чугунную печь для бани
• Проектирование системы отопления частного дома
• Каменная печь для бани и дома
• Чем замазать печь, чтобы не трескалась