Větrací deflektory: typy, konstrukce, princip fungování – Větrání

Udržování zdravého mikroklimatu v obytných nebo průmyslových prostorách je nemyslitelné bez instalace ventilačního systému. Přirozená výměna vzduchu je možná pouze tehdy, pokud je rozdíl v hustotě venkovního vzduchu a vzduchové směsi vnitřního prostoru. Intenzita pohybu vzduchu ventilačním potrubím přímo závisí na této deltě.

Deflektory jsou zařízení, která pomáhají zvýšit přirozený rozdíl mezi vnitřním a vnějším tlakem vzduchu (průvan). Je známo, že tah lze zvýšit různými způsoby: zvýšením vnějšího ventilačního potrubí, instalací stimulačních zařízení. Ale právě deflektory jsou často voleny jako jednoduchá a často energeticky nezávislá zařízení pro optimalizaci provozu ventilačních, odsávacích a kouřových systémů.

Co je to deflektor a k čemu slouží?

Při navrhování ventilačního systému (jednoduchého i složitého) se nemůžete spoléhat na přírodní procesy: množství tahu je velmi variabilní. Je velmi závislá na povětrnostních podmínkách a atmosférických jevech: teplotní rozdíly, síla a směr větru upravují gravitační tlak, který stimuluje vzduch k pohybu nahoru potrubím.

Pro snížení vlivu vnějších podmínek na velikost průvanu se používají zařízení využívající větrnou energii k vytlačování proudu vzduchové směsi zevnitř budovy ven – deflektory. Jejich konstrukce může být více či méně složitá, ale i ty nejjednodušší možnosti mohou výrazně ovlivnit velikost a stabilitu tahu a učinit ventilační systém skutečně efektivním.

Deflektor – jedná se o konečný střešní prvek, připomínající čepici, instalovaný v horním bodě ventilačního potrubí; K dispozici v kulatých a obdélníkových částech. Zařízení pomáhá nejen provádět výměnu vzduchu v místnostech, ale také v nich udržovat příjemnou teplotu. Kromě toho chrání potrubí a všechna ventilační zařízení před srážkami, nečistotami a náhodným vniknutím ptáků. Víčko na komínové trubce slouží zároveň jako lapač jisker.

Existuje několik populárních designů deflektorů. Mezi nimi jsou statické, staticko-dynamické a dynamické, energeticky nezávislé a obsahující elektrické ventilátory a tlumiče s elektrickým pohonem.

Konstrukce a princip činnosti deflektoru pro ventilaci

Činnost jakéhokoli deflektoru je založena na Bernoulliho zákonu. Jeho rovnice stanoví vztah mezi rychlostí a tlakem kapaliny nebo plynu podél proudnice: čím rychleji se vzduch (nebo kapalina) pohybuje potrubím, tím menší tlak vyvíjí na vnitřek potrubí.

Základní konstrukce deflektoru má tři hlavní prvky:

• difuzor. Jedná se o komolý kužel, jehož široká základna směřuje nahoru a úzká – dolů. Je vybavena hlavicí, jejíž průměr odpovídá průměru hřídele. Hlava difuzoru je umístěna na koncové části potrubí odtahové ventilace:
• vrchní deštník Jedná se o ochrannou čepici ve tvaru kužele. Navrženo tak, aby se dovnitř nedostaly srážky a nečistoty;
• rám. Pracovní prvek je často jedinou viditelnou částí deflektoru. Jinak nazývaná skořápka má tvar širokého válcového prstence.

Víčko je připevněno k difuzoru s výraznou mezerou pomocí stojanů (držáků). Zařízení lze dodatečně vybavit ochrannou síťkou a také prstencem pro odvod kondenzátu.

Proud vzduchových hmot naráží na plášť a obtéká ho (současně dochází k poklesu tlaku uvnitř válce). Poté se vrhne do difuzoru, kde sníží otáčky, rozvětví se a vyvolá pokles tlaku v horní části ventilační šachty. Výsledkem je, že vzduchová směs uvnitř místnosti spěchá nahoru.

Základní provedení funguje v jakémkoli směru větru: může obtékat tělo zespodu, shora i z obou stran (s prouděním vzduchu směřujícím kolmo ke skořepině). Předpokladem je však přítomnost větru, jinak bude mít účinnost jednoduchého deflektoru tendenci k nule. Na druhou stranu ventilační šachta zůstává stále otevřená, takže se nestane žádná škoda.

Typy deflektorů

Deflektory již základního provedení i přes svou zdánlivou jednoduchost výrazně zvyšují účinnost ventilačního systému. Ostatní řemeslníci vyrábějí jednoduché čepice sami, řemeslným způsobem, pokud je úkol velmi jednoduchý. Při navrhování složitých ventilačních systémů se však používají pokročilé modifikace vyráběné průmyslově.

Je zvykem je dělit podle funkčních specifik nejčastěji se používají tyto typy deflektorů:

• statický. Nejžádanější. Taková zařízení jsou spolehlivá a nevyžadují prakticky žádnou údržbu, protože nemají rotující části nebo prvky, které vyžadují elektrické napájení;
• rotační. Mají stacionární základnu a trysku s rotujícími lopatkami;
• statické s vysouvacím ventilátorem. Tradiční digestoře, které jsou doplněny nízkotlakými axiálními ventilátory zabudovanými v horní části výfukové šachty – přímo pod deflektorem;
• rotační typ.

Materiály použité pro výrobu jsou ocel (nerez a pozink), hliník, měď, plast a keramika. Ocelové a hliníkové deflektory jsou nejžádanější – nejlépe odpovídají vítěznému poměru ceny a kvality. Kovové výrobky potažené plastem jsou úspěšnou kombinací spolehlivosti a dekorativnosti. Čistě plastové deflektory mají mnoho omezení při jejich použití, ale jsou relativně levné.

Grigorovičova čepice

Vyvinutý slavným vědcem z Centrálního aerohydrodynamického institutu pojmenovaného po profesorovi N.E. Žukovského” D.P. Grigorovič. Konstrukce je co nejjednodušší a zahrnuje hlavu (připojenou k výstupu ventilačního potrubí), horní deštník, difuzor a reverzní deštník, vyrobený ve formě širokých komolých kuželů. Proudění větru vstupuje do difuzoru a odráží se od vnitřního povrchu horního deštníku. Nad potrubím je vytvořena zóna nízkého tlaku, takže vnitřní proud vzduchu spěchá nahoru.

Deflektor TsAGI

Jak již z názvu vyplývá, na návrhu tohoto zařízení se pracovalo ve stejném aerohydrodynamickém ústavu. Design částečně kopíruje kšiltovku Grigorovič, je však doplněn o válcové tělo, které výrazně zvyšuje výkon produktu. Deflektor TsAGI může zlepšit výkon ventilačního systému o 15-20%.

S ohledem na snadnost výroby, absenci pohyblivých prvků a v důsledku toho nízkou cenu se takový deflektor používá ve všech typech projektů. Instaluje se jako konečný střešní prvek ventilačních systémů průmyslových a obytných budov, na komíny soukromých domů (odolává teplotám do +800℃), stoupačky odpadních shozů atd. Nevýhodou je, že za klidného počasí může dojít k backdraftu.

Deflektor DS

Tento statický deflektor má také jednoduchý design. Podobá se deflektoru TsAGI, ale místo válcového těla je instalována síť. Deflektor DS má horní deštník a dva komolé kužely směřující k sobě s malými průměry výřezů. Systém funguje na principu Venturiho trubice: na výstupu z ventilačního potrubí je vytvořena oblast nízkého tlaku, která podporuje proudění odcházejícího proudu ven.

Deflektor ve tvaru H

V podstatě se skládá ze dvou statických deflektorů spojených navzájem trubkou namontovanou na jedné hlavě. Externě zařízení připomíná písmeno „H“, ale existují návrhy obsahující celou baterii takových párů krytů. V tomto případě není potřeba horní ochranný deštník, protože vzduchové potrubí je již chráněno.

V prvé řadě se takové deflektory používají k zamezení překlopení tahu (což může například uhasit kotel), což se často stává při silných poryvech větru. Účinnost i jednoduchého H-deflektoru je však mnohem vyšší než jediného.

Deflektor Astato

Patří mezi staticko-dynamický typ. Deflektor Astato byl vyvinut francouzskou společností, jejíž jméno je uvedeno v názvu zařízení. Jeho design a vlastnosti jsou velmi podobné deflektoru DS. Hlavním rozdílem je přidání elektrického ventilátoru a ovládacích zařízení.

Za podmínek příznivých pro vytváření trakce funguje taková čepice jako DS deflektor. Pokud není vítr, zapne se elektrický ventilátor, který zajišťuje mechanickou stimulaci pohybu vzduchové hmoty. Deflektory Astato mohou mít ruční ovládání elektromotoru a mohou být vybaveny i senzory pro automatické spuštění ventilátoru při poklesu větru.

Turbo deflektor

Patří mezi staticko-dynamický typ, jinak nazývaný rotační turbína. Konstrukce se skládá z pevné základny a pohyblivé kulové hlavy s lopatkami stočenými šroubem. Horní část turbíny je vyrobena z tenkého plechu, je lehká, volně se otáčí a dokáže zachytit i velmi slabý vítr (od 0,5 m/s).

Takový deflektor pracuje 2-4krát efektivněji než statický, přičemž možnost vzniku efektu zpětného tahu je minimální. Nevyžaduje přívod elektřiny, vypadá esteticky, ale nepracuje v naprostém klidu.

Otočný deflektor

Originální design, který pomáhá zachytit proudění větru, proto se mu také říká deflektor-weather korouhvička nebo síť. Tento deflektor je sada lehkých polokruhových okvětních hledí a zaoblené desky, namontované na tyči, která umožňuje jejich volné otáčení. Lopatková deska otáčí konstrukci ve větru, proudění je zachycováno zakřivenými okvětními lístky směřujícími dolů – vzniká vakuová zóna a zvyšuje se účinnost ventilačního systému.

Vlastnosti instalace deflektorů vzduchového potrubí

Deflektor, který je konečným článkem systému, je namontován v nejvyšším bodě výfukového potrubí. Instalace digestoří je regulována normami SNiP a existují určitá specifika, která je třeba vzít v úvahu při instalaci každého typu.

Správný výpočet výšky potrubí je nanejvýš důležitý. Existují jasné požadavky, které normalizují jeho hodnotu v závislosti na umístění ventilačního potrubí vzhledem k hřebeni střechy. Také, pokud jsou komínové potrubí a výfukové ventilační potrubí umístěny poblíž, měly by být jejich výšky stejné, aby se zabránilo vnikání kouře do prostor.

Ideální možností instalace deflektoru je, pokud se jedná o nejvyšší bod střechy. Zařízení vyžaduje proudění vzduchu ze všech stran, zejména u statických digestoří. Například deflektor DS se obvykle volí při umístění na střechu vícepodlažní budovy, kde je téměř stále větrno (rychlost proudění je více než 5 m/s). Je nepřípustné umístit deflektory do aerodynamického stínu sousedních konstrukcí.

Vytváření pohodlných podmínek vnitřního prostředí a udržování konstantního mikroklimatu je hlavním úkolem ventilačního systému. Když je ventilační systém plně funkční, je zajištěna požadovaná výměna vzduchu. Aby vzduch nestagnoval, ale neustále se pohyboval a vytvářel potřebný průvan, je na konci ventilačního potrubí instalován deflektor.

Princip činnosti deflektoru

Ventilační deflektor je speciální nástavec pro zvýšení průvanu v systému využitím přirozeného pohybu okolních vzduchových hmot. Kromě toho plní ochrannou funkci – zabraňuje vnikání nečistot a srážek do vzduchových kanálů.

Deflektor se skládá ze tří hlavních částí:

1. difuzor ve formě komolého kužele nainstalovaný na ventilačním potrubí;
2. deštník – ochranná čepice;
3. vnější plášť.

Princip činnosti deflektoru je založen na vztahu mezi tlakem a rychlostí proudění vzduchu. Zachycuje větrný proud vzduchu, který vstupuje do difuzoru. Difuzér ji zase rozptyluje a urychluje rychlost pohybu. Když se rychlost vzduchové hmoty zvýší, vytvoří se oblast nízkého tlaku, která „nasává“ vzduch z ventilačního systému.

Kromě ventilačních systémů jsou na komínech zařízení kotlů nebo pecí instalovány deflektory, které zabraňují vytváření zpětného tahu, což vede k kouři v místnosti a nesprávnému provozu pecí.

Typy deflektorů

S poměrně jednoduchým principem činnosti a funkčností existuje několik typů deflektorů. Větrací deflektory jsou klasifikovány podle řady charakteristik.

Podle materiálu výroby:

1. hliník;
2. galvanizovaná ocel;
3. nerezová ocel;
4. plast;
5. keramika.

Deflektory hliníkové, nerezové nebo pozinkované mají optimální poměr ceny a kvality. Zatímco keramické a plastové modely mají estetický vzhled.

Podle typu konstrukce:

• statického typu plug-in – jednoduchá standardní varianta s nízkou účinností.

Existuje několik typů statických deflektorů. Liší se od sebe složitostí svého designu, typem těla, deštníky a podle toho i účinností. Konkrétní model je vybrán v závislosti na klimatických vlastnostech regionu a požadovaném zvýšení trakce.

• rotační design – skládá se ze systému rotujících lopatek.

Účinnost systému se ve srovnání se statickými modely zvyšuje 2-4krát. Dokonale provětrávají místnosti v horkém počasí a snižují teplotu uvnitř. Účinně také odvádí vlhkost a zabraňuje tvorbě kondenzátu ve ventilaci. V bezvětří to však vůbec nejde.

• statická instalace s ejektorem – kromě krytu, digestoře a difuzoru je ve ventilačním potrubí instalován axiální ventilátor.

V normálním stavu funguje na principu standardního statického deflektoru. Při absenci pohybu atmosférických vzduchových hmot však tah mizí. Instalované čidlo to sleduje a zapíná axiální ventilátor, který uměle vytváří požadovaný průtok ve vzduchotechnickém potrubí.

• s otočným tělem – zásadně odlišná konstrukce: vodorovná trubka ve formě vyhazovače je instalována na závěsném mechanismu a je vybavena korouhvičkou pro otáčení ve směru větru.

Tento model není v naší zemi široce používán, protože mechanismus otočného závěsu rychle selže pod vlivem negativních teplot a silných srážek.

• Odvětrávání kouře
• Větrací zařízení