Deflector para chimenea de caldera de gas: requisitos de instalación y reglas de montaje

Independientemente del tipo de combustible, la chimenea es una parte obligatoria del sistema de calefacción. De su correcto diseño depende cuán cálido será el hogar.

El gas es un tipo especial de combustible, ya que no es seguro, por lo que a muchos les preocupa la pregunta: ¿es necesario un deflector en la chimenea de una caldera de gas? ¿Y sería correcta esa solución? Intentemos aclarar esta compleja cuestión en nuestro material.

Tipos populares de amplificadores de tiro

En las versiones modernas, existen deflectores de diferentes tipos, por lo que se puede elegir un modelo para una casa diseñada en cualquier estilo arquitectónico.

Estructuralmente, estos dispositivos se diferencian en:

• techo plano;
• dos vertientes;
• tapa semicircular;
• capota abatible.

Cada una de ellas tiene ciertas ventajas: la tapa abatible en el deflector permite controlar el proceso de evacuación de los productos de combustión.

Como elemento decorativo para un techo de estilo modernista, la parte superior plana es ideal; la mejor protección contra las inclemencias del tiempo es un mini techo a dos aguas. Como material para su fabricación se utiliza principalmente metal galvanizado, aunque a veces se recubre con una capa de plástico o se esmalta.

¿Qué es un deflector?

El viento fuerte puede alterar el funcionamiento estable de una caldera de gas. En estas condiciones, la automatización se activa a menudo y la caldera se apaga. Los productos de combustión de la caldera de gas, si no se evacuan eficazmente, suponen una amenaza no solo para la salud, sino también para la vida de las personas.

Para aumentar el tiro optimizando los flujos de aire, se utilizan estabilizadores de tiro o deflectores. Su nombre se traduce como reflector, dispositivo desviador. En su funcionamiento se aplica el efecto Bernoulli, basado en la disminución de la presión cuando el flujo de aire rodea un obstáculo. Desvía las masas de aire, aumentando la fuerza del flujo principal de la chimenea.

La chimenea de una caldera de gas equipada con un deflector no se apagará con fuertes ráfagas de viento. El diseño se vuelve más eficiente, ya que la fuerza de tiro aumenta hasta un 20%

El refuerzo de tiro funciona eficazmente con cualquier fuerza del viento e incluso durante ráfagas fuertes, con su presencia, no se producirá el vuelco del tiro. Pero en condiciones de calma total, este dispositivo aerodinámico actúa como un paraguas y prácticamente no tiene efecto, y a veces incluso reduce el tiro. Por esta razón, muchos especialistas no recomiendan instalar deflectores en chimeneas de gas.

A pesar de los requisitos más estrictos para el deflector instalado en la chimenea de una caldera de gas, en algunos casos esta es la única solución al problema. Si este dispositivo no está contemplado en el proyecto, es necesario acordar su instalación con los técnicos de gas. Solo después de cumplir esta condición se puede proceder a la instalación del deflector.

Según la especificidad del dispositivo y el principio de funcionamiento asociado, los deflectores se dividen en los siguientes tipos:

Diseño del deflector

El deflector evita que el flujo de aire directo entre en la chimenea.

En su diseño estándar, consta de 3 partes:

1. Cilindro superior (difusor), ensanchado en la parte inferior. Se fija a la parte inferior mediante soportes especiales.
2. Vaso inferior de metal, cerámica o fibrocemento.
3. Sombrerete en forma de cono paraguas.

La parte superior y el cilindro inferior están equipados con deflectores anulares que desvían el flujo de aire. En algunos modelos, el elemento superior está ausente. Entonces, se instala el cilindro inferior en el tubo, luego va el difusor y los sombreretes: directo e inverso.

El dispositivo funciona según un principio simple:

• las paredes del cilindro ubicado en la parte superior reciben el impacto del viento y dirigen el flujo de aire alrededor;
• debido al deslizamiento de las corrientes de aire individuales sobre la superficie y su ascenso hacia arriba, se produce la succión de los gases que salen de la chimenea.

La tiro se intensifica en cualquier dirección del viento, excepto la horizontal. En este último caso, se forman vórtices de aire dentro del dispositivo que bloquean las vías de salida del humo. Este defecto significativo se corrige añadiendo un elemento adicional: un cono inverso.

Estructuralmente, el deflector consta de un difusor (2) con un marco (3), instalado sobre un tubo (1). Estos elementos están ubicados en una carcasa (4). Sobre el difusor se encuentra una campana (5) con aislamiento térmico (6) y una pantalla (7). El filtro reemplazable (10) está montado sobre soportes (9) y fijado con pernos (11).

El cono inverso se instala debajo del capó. La función del deflector es asegurar la salida de las corrientes de aire fragmentándolas.

Características de los modelos populares

Los modelos de deflectores se diferencian tanto en tamaño como en sensibilidad al viento. Los modelos más populares son: TsAGI, Janzhénkova, Volpert-Grigoróvich, «Dymovói Zub», «Kapushón» también conocido como «Sachók», «Shénard». El primero de estos modelos fue desarrollado en el Instituto Aerodinámico Zhukovsky.

Con más frecuencia, el TsAGI se utiliza en sistemas de ventilación debido a las dificultades que surgen durante la limpieza del hollín. El segundo modelo es esencialmente el mismo TsAGI, pero algo mejorado por el inventor. En esencia, es un cilindro adicional alrededor del tubo con una tapa en forma de paraguas, sumergida dentro del cilindro a una distancia determinada.

El deflector TsAGI es el que más eligen los propietarios de viviendas. Tiene forma cilíndrica. El dispositivo se fabrica en acero galvanizado o inoxidable.

El deflector Volpert-Grigoróvich ha demostrado ser un buen potenciador de tiro en chimeneas. Funciona eficazmente en zonas con vientos predominantes desde abajo. La construcción incluye 2 cilindros: el inferior con dos tubos de salida y el superior con tapa.

El «Dymovói Zub» se instala en una puerta especialmente prevista en la chimenea. Gracias a que la construcción incluye 2 manijas, se puede regular la entrada de aire.

Las tapas para los sombreretes se fabrican en formas muy diversas. A veces se recubren con esmalte resistente al calor. Algunos ejemplares tienen un aspecto muy decorativo.

El deflector «Kapushón» tiene una estructura giratoria. Consta de un captador de aire semicircular en forma de canal, montado sobre un vástago giratorio insertado dentro del tubo. El aumento de la potencia de tiro mediante la instalación de un deflector-veleta se produce gracias a la turbulencia generada por la carga del viento.

¿Cómo calcular un deflector estático?

Al fabricar el deflector por cuenta propia, es necesario realizar cálculos y bosquejar un croquis del futuro producto. Se debe partir del diámetro interior del tubo de evacuación de humos.

En la foto se muestra la dependencia de las dimensiones del deflector respecto al diámetro de la chimenea. Para determinar el diámetro inferior del difusor, se multiplica el parámetro base por 2; el superior, por 1,5; la altura del difusor, también por 1,5; la altura del cono, incluido el inverso, y la altura del sombrerete, por 0,25; la entrada del tubo en el difusor, por 0,15.

Para un dispositivo estándar, los parámetros se pueden seleccionar según la tabla:

La tabla permitirá seleccionar las dimensiones del deflector sin realizar cálculos. Pero si no encuentra las medidas adecuadas en ella, tendrá que armarse con una calculadora o buscar un programa adecuado en Internet.

Al fabricar un deflector con parámetros individuales, para determinar las dimensiones también se utilizan estas fórmulas especiales:
• Ddifusor = 1,2 x d. interior del tubo;
• H = 1,6 x d. interior del tubo;
• Anchura de la cubierta = 1,7 x d. interior del tubo.

Una vez conocidas todas las dimensiones, se puede calcular el desarrollo del cono del sombrerete. Si se conocen el diámetro y la altura, el diámetro de la pieza circular se puede calcular fácilmente aplicando el teorema de Pitágoras:

R = √(D/2)² + H²

Ahora hay que determinar los parámetros del sector que posteriormente se recortará de la pieza.

La longitud del círculo completo de 360⁰ L es igual a 2π R. La longitud de la circunferencia que forma la base del cono terminado Lm será menor que L. A partir de la diferencia de estas longitudes se determina la longitud del arco del segmento (X). Para ello se establece una proporción:

L/360⁰ = Lm/X

Con ella se calcula el tamaño buscado: X = 360 x Lm / L. El valor obtenido de X se resta de 360⁰ — ese será el tamaño del sector a recortar.

Así, si la altura del deflector debe ser de 168 mm y el diámetro de 280 mm, entonces el radio de la pieza es de 219 mm, y su longitud de circunferencia Lm = 218,7 x 2 x 3,14 = 1373 mm. El cono necesario tendrá una longitud de circunferencia de 280 x 3,14 = 879 mm. De aquí, 879/1373 x 360⁰ = 230⁰. El sector a recortar debe tener un ángulo de 360 – 230 = 130⁰.

Cuando se necesita cortar una pieza en forma de cono truncado, se debe resolver un problema más complejo, ya que la magnitud conocida será la altura de la parte truncada, no la del cono completo. Independientemente de esto, el cálculo se realiza basándose en el mismo teorema de Pitágoras. La altura completa se obtiene de la proporción:

(D – Dm)/ 2H = D/2Hp

De donde se deduce que Hp = D x H / (D - Dm). Una vez conocida esta magnitud, se calculan los parámetros de la pieza para el cono completo y se resta la parte superior.

Con los parámetros conocidos: la altura del cono —completo o truncado— y el radio de la base, mediante cálculos sencillos es fácil determinar el radio exterior e interior (en caso de cono truncado) y luego el ángulo inicial y la longitud de la curva generatriz.

Supongamos que se necesita un cono truncado, con H = 240 mm, diámetro en la base de 400 mm, y el círculo superior debe tener un diámetro de 300 mm.

• Altura total Hp = 400 x 240 / (400 – 300) = 960 mm.
• Radio externo de la pieza Rz = √(400/2)² + 960² = 980.6 mm.
• Radio del orificio más pequeño Rm = √(960 – 240)² + (300|2)² = 239 mm.
• Ángulo del sector: 360/2 x 400/980.6 = 73.4°.

Queda trazar un arco con radio de 980.6 mm y otro con radio de 239 mm desde el mismo punto, y trazar los radios con un ángulo de 73.4°. Si se prevé unir los bordes con solapamiento, se añaden márgenes.

Para más detalles sobre cómo construir usted mismo un deflector para la chimenea, lea más adelante.

Montaje casero del dispositivo

Primero se preparan las plantillas, luego se colocan sobre una lámina de metal y se cortan las piezas con tijeras especiales. El cuerpo se enrolla y se fijan los bordes con remaches. Luego se unen el cono superior y el inferior, utilizando el borde del primero, ya que es más grande y se pueden hacer varios cortes de fijación especiales de aproximadamente 1.5 cm de ancho, y luego doblarlos.

Montar un deflector simple no es difícil, pero si se va a instalar un dispositivo de tipo rotatorio, habrá que trabajar con muchas piezas.

Antes del montaje, se instalan 3 soportes en el cono inferior, distribuyéndolos uniformemente alrededor del perímetro y utilizando espárragos roscados. Para conectar el paraguas con el difusor, se fijan en este último bisagras de tiras metálicas con remaches. Los soportes se enroscan en las bisagras y, para mayor seguridad, se aseguran con tuercas.

Luego, se realizan los trabajos de instalación del deflector fabricado por usted mismo en la chimenea de una caldera de gas u otro tipo. El dispositivo ensamblado se coloca sobre el tubo y se fija con abrazaderas, sin dejar espacios. A veces, la junta se sella con un sellador resistente al calor.

Montaje de un modelo simple de plato

El proyecto más sencillo de realizar es la fabricación de un modelo de deflector de plato. Esta campana para chimenea se puede hacer fácilmente con sus propias manos. Sus parámetros geométricos dependen del diámetro del tubo:

Para no equivocarse en la fabricación y ajustar las piezas al tamaño necesario, es recomendable fabricar previamente un modelo de deflector en cartón. En esta etapa es más fácil y sencillo hacer correcciones en el diseño. Las piezas de cartón servirán además como patrones para cortar los elementos del futuro deflector:

Particularidades del montaje de un deflector rotativo

Turbodeflector, deflector rotatorio, turbina rotatoria, Turbovent — todos estos nombres se refieren a un mismo tipo de dispositivo mecánico para aumentar el tiro. Consiste en una parte estática conectada a la chimenea y una cabeza activa con aspas en forma de esfera.

El deflector rotatorio es el único dispositivo que no se recomienda instalar en chimeneas de estufas de combustible sólido y chimeneas de leña. El Turbovent tiene una característica peculiar: extrae el aire del conducto incluso cuando la calefacción no está funcionando.

La dirección de giro de este accesorio no depende ni de la fuerza ni de la dirección del viento. Gira únicamente en una dirección constante, creando un efecto de vacío parcial. Como resultado, la potencia del tiro aumenta en condiciones de rarefacción del aire, y el riesgo de inversión del tiro es prácticamente nulo.

En las chimeneas de calderas de gas, el Turbovent cumple perfectamente sus funciones y puede servir como adorno para cualquier fachada. Si se compara con otros tipos de deflectores, los supera en eficacia en 2 veces.

La base del deflector rotatorio puede ser redonda, cuadrada o cuadrada plana. Las dimensiones de la cabeza varían entre 100 y 680 mm. Su vida útil es de hasta 15 años.

A pesar de todas las ventajas de la turbina rotatoria, tiene un inconveniente importante: en ausencia de viento, el dispositivo se detiene. Si en ese momento se producen precipitaciones con temperatura bajo cero, la cabeza puede congelarse y será necesario tomar medidas para ponerla en marcha.

A pesar de la relativa complejidad de su diseño, instalar el deflector rotatorio no es difícil. El dispositivo es liviano, por lo que para su montaje basta el esfuerzo de una persona y unas 2 horas. El lugar adecuado es el punto más alto del tejado. Esta ubicación evitará que la nieve entre en el conducto si se acumulan precipitaciones a su alrededor.

El movimiento de la cabeza de la turbina rotatoria se realiza mediante cojinetes. El dispositivo funciona de forma autónoma y cumple muy eficazmente con la tarea de evacuación de gases, pero en tiempo sin viento es inútil.

Para diferentes modelos de turbinas rotatorias existe un requisito: la temperatura de los productos de combustión sobre la tubería no debe superar los 150-250⁰. Las dimensiones de la base deben ajustarse exactamente a la chimenea. El deflector turbinado debe corresponder a las características de la caldera, y este punto debe tenerse en cuenta al elegir el dispositivo.

En el mercado hay turbodeflectores de diferentes marcas. Entre las más reconocidas están Turbovent, Turbomax, Rotowent. El primer fabricante produce productos con base de diferentes geometrías.

Se pueden identificar por la marca TA-315, TA-355, TA-500. En ella, el número indica el diámetro en caso de sección circular o las dimensiones de la base rectangular.

El deflector Turbomax es fabricado por una empresa bielorrusa. Los dispositivos están hechos de material de alta calidad: acero inoxidable de un proveedor europeo. Rotowent también está fabricado en acero inoxidable suministrado desde Polonia. Se ve armonioso en cualquier tipo de tejado. Es adecuado tanto para chimeneas como para tuberías de ventilación. Soporta una temperatura de trabajo elevada: alrededor de 500⁰.

Deflectores veleta para chimeneas

Estructuralmente, la veleta de chimenea está diseñada de modo que los gases, al salir libremente por el lado de sotavento, aumentan la fuerza de tiro en el conducto de la chimenea. El dispositivo está fabricado en acero termorresistente que ha demostrado su eficacia en condiciones de altas temperaturas y formación de condensación.

Debajo de la visera curva de la veleta se encuentra un conjunto de cojinetes que evita problemas de rotación. El conjunto de cojinetes se fija a la tubería de humos con pernos. La zona de depresión se crea cuando el flujo de aire pasa por el espacio debajo de las viseras.

Durante el montaje, la base del dispositivo se coloca sobre la chimenea redonda hasta el tope y luego se fija con 3 pernos. Se deben apretar los pernos con mucho cuidado, ya que se puede dañar la tubería. El montaje finaliza comprobando la verticalidad y la rotación del cuerpo.

La desventaja de las veletas para chimeneas es que con vientos fuertes funcionan de manera inestable. La parte móvil debe limpiarse y lubricarse periódicamente. Dentro del dispositivo se acumula humedad con frecuencia, y los gases de combustión dejan rastros en forma de depósitos.

Los propios fabricantes recomiendan usar sus dispositivos cuando la chimenea está ubicada en un lugar desfavorable. En realidad, no aumenta el tiro, solo protege la chimenea.

Conclusiones y video útil sobre el tema

¿Vale la pena instalar un amplificador de tiro cuando se tiene una caldera de gas? Lo sabrá viendo este video:

Hacer un turbodeflector con sus propias manos no es fácil, pero algunos artesanos lo hacen y lo operan con éxito. Vea esto en el video:

Existen muchas construcciones de deflectores, pero no debemos olvidar que para la calefacción se utiliza gas. No todos los modelos se pueden usar. Algunos de ellos no son adecuados en principio porque están diseñados para ventilación. Para no bloquear el sistema de extracción de humo, es necesario consultar con un especialista y obtener permiso para la instalación del deflector.

¿Está buscando un deflector para la chimenea? ¿O tiene experiencia en la fabricación o instalación de este dispositivo? Por favor, compártala con los visitantes de nuestro sitio web. Además, en la sección de comentarios, puede hacer preguntas relacionadas con el tema del artículo.