Deflector de ventilación: estructura, variedades, reglas de instalación

Un sistema de ventilación bien diseñado es la clave de un microclima saludable. Una de las condiciones prioritarias para la circulación natural del aire es la presencia de tiro. Para normalizar la presión, a menudo se utiliza un deflector de ventilación: el dispositivo potencia la aspiración del conducto de ventilación gracias a la presión del viento.

A pesar de la simplicidad de su diseño y su precio asequible, este tipo de campana mejora significativamente el tiro. La única dificultad – es elegir la opción óptima entre la variedad de ofertas.

Le ayudaremos a comprender este tema. En el artículo se presenta una revisión detallada de los dispositivos y principios de funcionamiento de varios deflectores, y se proporcionan recomendaciones prácticas para la selección e instalación de las campanas.

Para que le sea más fácil decidir el modelo y comprender el orden de instalación del “estimulador” de aire, hemos preparado una selección temática de fotos y videos.

Principales tareas de la «campana de ventilación»

La eficiencia del sistema de ventilación con tiro natural está determinada en gran medida por las condiciones atmosféricas. Los flujos de aire circulan debido a la fuerza ascensional generada por la diferencia de temperatura dentro y fuera del local.

El viento también «corrige» el funcionamiento de la ventilación: puede acelerar o dificultar el intercambio de aire natural.

En verano, cuando la temperatura dentro y fuera de casa se iguala, la diferencia de presión y el tiro tienden a cero: la ventilación natural falla. La circulación de aire se reduce y, en algunos casos, se produce una inversión del tiro.

Instalar un deflector permite reducir parcialmente la influencia de los factores climáticos, orientarlos en beneficio del funcionamiento del sistema de ventilación y aumentar la velocidad del aire. El módulo, que tiene forma de campana, se monta en el punto superior del conducto de extracción.

El deflector resuelve dos tareas principales:

1. Protege el conducto de la obstrucción por basura y la entrada de aves.
2. Minimiza el impacto negativo de las precipitaciones atmosféricas en el equipo de ventilación.
3. Activa y potencia el tiro, generando y redirigiendo las corrientes de viento: el rendimiento del sistema de ventilación aumenta entre un 15 y un 20%. El deflector reduce la probabilidad de que aparezca tiro inverso.

La estructura en forma de paraguas se utiliza para aumentar el tiro también en la chimenea. Además, el deflector en la chimenea cumple adicionalmente la función de apagachispas.

La campana de ventilación pierde eficacia cuando el viento sopla desde abajo – la corriente de aire choca contra el alero y dificulta el funcionamiento de la extracción. La solución al problema es la instalación de un deflector con dos conos.

Esquema del dispositivo y principio de funcionamiento del deflector.

Para obtener una idea precisa de qué es un deflector y cómo funciona, analicemos el esquema típico de su dispositivo.

Las partes principales del accesorio de ventilación:

1. Difusor – base en forma de cono truncado. La parte inferior del cilindro se monta en la parte superior del conducto de ventilación que sale a través del tejado. Es en el difusor donde ocurre la desaceleración del flujo de aire y el aumento de presión.
2. Paraguas – campana protectora superior, fijada al difusor mediante soportes. Este elemento evita que entren residuos en el conducto de ventilación.
3. Cuerpo – anillo o envolvente. Es la parte visible del deflector, conectada al difusor mediante dos o tres soportes. El plano del cuerpo corta la corriente de aire y crea dentro del cilindro una zona de baja presión.

En algunas modificaciones se instala una malla para retener residuos pequeños. El inserto filtrante debilita ligeramente el tiro.

Construcción del deflector con conducto de entrada: 1 – cabezal, 2 – difusor, 3 – anillo, 4 – soportes de fijación, 5 – capuchón, 6 – escudo cónico, d – diámetro

La acción del accesorio de ventilación se basa en el efecto Bernoulli, la relación entre la presión y la velocidad del flujo de aire en el canal. Al acelerar debido al estrechamiento del conducto, la presión en el sistema cae, creando una depresión en la tubería.

Principio de funcionamiento:

1. El deflector capta el viento.
2. Las masas de aire se dirigen al difusor, se ramifican y provocan una disminución de la presión en la parte superior del conducto de ventilación.
3. Hacia el vacío creado se dirige el aire extraído del local.

Con una correcta selección e instalación del deflector en el extremo del conducto de extracción, la diferencia de presión aumenta y, en consecuencia, se incrementa la intensidad del intercambio de aire.

Clasificación de las boquillas de viento.

A pesar de tener la misma finalidad, las campanas de extracción difieren entre sí.

Al determinar el modelo óptimo del dispositivo, se debe evaluar:

• material de fabricación;
• el principio de funcionamiento;
• las características de construcción.

Material de fabricación. En la producción se utilizan aluminio, acero inoxidable, galvanizado, cobre, plástico y cerámica.

La solución óptima desde el punto de vista del equilibrio «coste/calidad» son los productos de acero y aluminio. Los deflectores de cobre se utilizan raramente debido a su alto costo.

Los modelos de plástico se diferencian de sus similares por un precio más bajo, una gran variedad de colores y formas. Desventajas de los polímeros: sensibilidad a altas temperaturas y vida útil limitada.

Simbiosis de resistencia y decoratividad: campanas combinadas de metal recubiertas de plástico.

Principio de funcionamiento. Según sus características funcionales, los dispositivos de ventilación se dividen en 4 grupos.

Tipos de deflectores:

• accesorios estáticos;
• deflectores rotativos;
• instalaciones estáticas con ventilador eyector;
• modelos con cuerpo giratorio.

Al primer grupo pertenecen los modelos de tipo tradicional. Los deflectores estáticos se caracterizan por la simplicidad de diseño y la posibilidad de montaje propio. Las válvulas se instalan en los conductos de extracción de viviendas y conductos de aireación industriales.

El segundo grupo (deflectores rotativos) está equipado con un sistema de paletas giratorias. El mecanismo complejo consta de una cabeza activa y una base estática.

Las ráfagas de viento impulsan el tambor de paletas a girar. Durante el funcionamiento, se crea un vacío en la boca del conducto, que impide la aparición de tiro inverso.

El deflector estático de extracción con ventilador eyector es una tecnología moderna. En el extremo del conducto de ventilación se instala una campana fija, directamente debajo de ella, dentro del conducto, se monta un ventilador axial de baja presión.

Dispositivo del modelo estato-rotacional: 1 – deflector estático, 2 – ventilador, 3 – sensor de presión, 4 – bulbo termoaislante, 5 – conducto de ventilación fonoabsorbente, 6 – drenaje, 7 – falso techo.

En condiciones externas normales, el sistema funciona como un deflector estático tradicional. A medida que disminuye la presión del viento y térmica, el sensor se activa: el ventilador axial se pone en marcha y el tiro se normaliza.

Una interesante innovación que merece atención es el deflector de tipo eyector con cuerpo giratorio. La campana rotatoria se instala sobre el conducto.

El modelo consta de un tubo horizontal y uno vertical que se conectan entre sí mediante un mecanismo articulado. En la parte superior del deflector hay una división: una veleta.

El tubo horizontal gira hacia la dirección del viento. Las corrientes se dirigen al interior y crean un vacío: el tiro en la boca del conducto aumenta.

Características constructivas. Los modelos con el mismo principio de impulsión de ventilación natural presentan algunas diferencias en el diseño.

Los deflectores pueden ser de tipo abierto o cerrado, de forma cuadrada o redonda, con una sola campana o varias sombrillas cónicas. Las características de las modificaciones más demandadas y eficaces se describen a continuación.

Reseña de modelos populares

En la práctica, los siguientes tipos han demostrado buen rendimiento: Grigorovich, Volper, TsAGI, deflector doble y en forma de H, veleta giratoria tipo «Sachok» o «Kapiushón».

La elección del «accesorio eólico» se basa en la eficiencia, el costo del deflector y las condiciones climáticas de la zona. Algunos modelos están disponibles para montaje e instalación por cuenta propia.

Tipo #1 — campana clásica de Grigorovich

Es la variante más común, utilizada en sistemas de ventilación y extracción de humos. Debido a su simplicidad y accesibilidad, el deflector Grigorovich mantiene una posición líder entre sus similares.

El dispositivo consiste en un par de sombrillas unidas en un solo «plato».

La campana se instala en conductos de sección circular o se monta mediante una placa de transición en conductos rectangulares y cuadrados.

Equipamiento básico: 1 – difusor en forma de cono estrecho, 2 – sombrilla protectora, 3 – campana inversa. Los espaciadores de fijación unen los elementos del accesorio.

Gracias a su diseño, se produce una doble eyección de aire: hacia la parte ensanchada del difusor y hacia la campana inversa.

La velocidad del flujo debajo del cono inferior aumenta debido a la reducción de la sección del canal, como resultado, la diferencia de presión se incrementa.

Tipo #2 — boquilla universal TsAGI

La campana de ventilación diseñada por el Instituto Aero-Hidrodinámico aumenta el tiro gracias a la presión del viento y la diferencia de presiones a diferentes alturas.

La boquilla está complementada con una pantalla cilíndrica, dentro de la cual se coloca un prototipo del deflector tradicional.

La carcasa exterior evita el vuelco de la ventilación natural incluso en conductos de gran sección. El diámetro permitido del conducto de extracción es de 100 a 1250 mm. Notaciones en la figura: a – vista superior, b – vista lateral, D – diámetro, H – altura del dispositivo.

Características distintivas:

• Se permite la conexión con abrazadera, cremallera, brida y boquilla al conducto de aire según la forma del cuello del conducto;
• Posibilidad de transportar aire, medio químicamente no agresivo (los modelos de acero soportan temperaturas de hasta +800 °C);
• En invierno, se puede formar hielo en las paredes internas del cilindro, lo que puede obstruir la sección de paso.

El deflector es sensible a las corrientes de viento; en tiempo calmado crea resistencia al tiro.

Tipo #3 — campana estático-dinámica Astato

El deflector estático-mecánico es un desarrollo de la empresa francesa Astato. El dispositivo aumenta el tiro del flujo de extracción del sistema de ventilación natural mediante el viento y un ventilador.

La boquilla se monta en casas de cualquier altura, edificios reconstruidos y nuevos.

En modo pasivo, el nivel de depresión creado por Astato es igual a la suma de la presión del viento y la presión gravitacional. Este valor corresponde al funcionamiento de un deflector estático.

Después de encender el motor eléctrico, la aerodinámica del conducto de ventilación se mantiene; el grado de depresión es el valor total de la presión del ventilador y la presión.

Características del deflector:

1. Métodos de instalación. Conexión de boquilla para conductos de ventilación redondos, a través de un adaptador para grupos de conductos o conductos de sección rectangular.
2. Modos de control. Se permite el control manual y automático mediante sensor de presión, relé de tiempo.
3. Material de fabricación – aluminio.
4. Gama de modelos. El deflector Astato está representado por seis posiciones, diámetro nominal de 16 a 50 cm.

Las modificaciones de la serie DYN-Astato están equipadas con un ventilador de dos velocidades; el costo de los productos es de 1300-4000 u.e. dependiendo de las dimensiones del deflector.

Tipo #4 — deflector de la serie DS

La boquilla estática DS de tipo abierto exteriormente se asemeja al deflector Astato. Pero, a diferencia del capuchón francés, los modelos de la serie DS no tienen partes móviles. En la composición del capuchón se incluyen tres discos cónicos.

Los sombreretes de este tipo de deflector están truncados y colocados uno frente al otro, formando un canal tipo boquilla Venturi. El diámetro del orificio central del disco inferior corresponde a la sección de la tubería. Los soportes sostienen la rejilla.

La mayor velocidad de turbulencia del viento se observa en el canal truncado del capuchón, sobre el tubo de ventilación. La diferencia de presión dentro del deflector y lejos de él provoca una depresión adicional que aumenta el tiro.

Características del modelo de la serie DS:

• el deflector es compatible con los medios forzados de intercambio de aire – ventiladores;
• la velocidad del flujo de viento de 5-10 m/s aumenta el tiro en 10-40 Pa – estos datos son válidos con una humedad relativa del 50°, temperatura del aire de +25 °C y una desviación del flujo de viento de hasta 30° desde el plano horizontal.

Los deflectores se fabrican en 13 tamaños estándar. La designación de los capuchones de ventilación: DS-***, donde *** – diámetro interior en mm. Las dimensiones mínimas las tiene el modelo DS-100, las máximas – DS-900.

Tipo #5 — turbina rotativa o turbodeflector

El deflector dinámico consta de una base fija y una cabeza de turbina giratoria.

Los elementos del capuchón esférico están fabricados de metal ligero y fino, lo que permite que el tambor con aspas se active con viento leve – desde 0,5 m/s.

La cabeza gira en la misma dirección del vector del viento. Bajo el capuchón se observa un «vacío parcial»: el aire en la parte superior del conducto de ventilación se enrarece, minimizando la probabilidad de inversión de la ventilación (+)

Ventajas del turbodeflector:

• eficiencia: supera en 2 a 4 veces el rendimiento de los modelos estáticos;
• protección del espacio contra el sobrecalentamiento en verano y reducción de los gastos de aire acondicionado en épocas de calor;
• aspecto estético: la cabeza del deflector está diseñada como un elegante capuchón esférico;
• prevención de la formación de condensación dentro del tejado mediante la reducción de la temperatura en climas cálidos;
• eficiencia operativa: el deflector activo funciona sin electricidad.

El turbodeflector extrae del conducto el exceso de calor, humedad, polvo, vapores y gases nocivos del edificio y del espacio bajo el tejado, aumentando así la vida útil de los elementos estructurales de la casa.

La desventaja del deflector activo es su rendimiento nulo en tiempo sin viento.

La marcación de los productos de la empresa Aerotek se presenta como TV-160, etc. El índice numérico indica el diámetro de la sección de la base fija del capuchón.

Los accesorios dinámicos se fabrican en una amplia gama. Tienen demanda los productos de las empresas: Aerotek (Rusia), Turbovent (Ucrania), Rotowent (Polonia) y Turbomax (Bielorrusia).

Tipo #6 — veleta giratoria tipo «capucha»

Capucha giratoria tipo «capucha» o «red» – un captador de flujo de aire semicircular giratorio, fijado en un vástago.

Sus viseras curvas están unidas al conjunto del rodamiento. En la parte superior del cuerpo se encuentra una veleta que permite que la estructura siga la dirección del viento.

Esquema del dispositivo: 1 – cuerpo de trabajo, 2 – boquillas deflectoras, 3 – varilla giratoria, 4 – rodamientos, 5 – copa hermética, 6 – anillo de montaje, 7 – veleta

Principio de funcionamiento de la «capucha» de ventilación:

1. Bajo la presión del viento, la veleta gira, colocándose a lo largo de la línea del flujo de aire.
2. Las corrientes de aire pasan a través del espacio entre las viseras curvas.
3. Los flujos cambian de vector y se dirigen hacia arriba.
4. En esta zona, según los postulados de la aerodinámica, la velocidad del aire aumenta y la presión disminuye, formándose una profunda depresión.
5. El tiro de la chimenea de ventilación aumenta, proporcionando una succión adicional del aire viciado.

La veleta-deflector es más difícil de fabricar por uno mismo que los modelos estáticos. El accesorio funciona con una carga de viento de hasta 0,8 kPa (no más de 800 kgf/m²).

Tipo #7 — módulo tipo H

El deflector en forma de H se instala principalmente en empresas industriales. Su finalidad es aumentar el tiro en el tubo de ventilación y en la chimenea.

El viento entra en los puentes verticales del módulo y aspira el aire viciado a través de los canales horizontales del deflector, aumentando así el tiro en el conducto.

El diseño no requiere el uso de un sombrero, ya que la parte superior del conducto está protegida por un elemento horizontal.

La principal ventaja de la campana en forma de H es su funcionamiento con fuertes ráfagas de viento. Para funcionar, el deflector puede utilizar la fuerza de las corrientes de viento que se dirigen de abajo hacia arriba.

Detalles de la instalación de campanas de inducción eólica

Al instalar el deflector, se deben seguir las normas del SNiP.

La atención principal se presta a la altura del tubo de ventilación y de la campana:

• desde 500 mm sobre el parapeto/caballete del tejado, si el conducto está a 1,5 m o menos de la cumbrera;
• a nivel del caballete o por encima, si la distancia desde el conducto de ventilación hasta el parapeto es de 1,5-3 m;
• no por debajo de la línea de inclinación trazada con un ángulo de 10° desde el caballete hacia abajo, siempre que la distancia del tubo sea superior a 3 m.

En un tejado plano, el deflector se instala a una altura de 50 cm o más.

Al colocar el conducto de ventilación junto a la chimenea de humos, se debe mantener la misma altura de los conductos. Si no se cumple este requisito, el humo de la estufa puede entrar en el local.

Matices adicionales de instalación:

• no está permitida la instalación en la zona de sombra aerodinámica de edificios vecinos;
• el deflector se coloca en una zona de libre ventilación, siendo óptimo que la campana sea la parte más alta del tejado.

La instalación de una boquilla de sección circular en un conducto cuadrado se realiza mediante un tubo de transición.

Los requisitos y el método de montaje del deflector en la chimenea de la caldera se describen en este artículo.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Comparación de las características de la turbina rotatoria y el modelo TsAGI:

Principio de funcionamiento de la veleta-deflector giratoria:

Tecnología de instalación del turbodeflector en un tejado plano:

Un dispositivo tan simple como un deflector puede resolver el problema común de la ventilación natural: la insuficiencia del tiro de extracción.

Además de aumentar la eficiencia de la circulación del aire, la campana cumple una función protectora, evitando que el conducto de ventilación se obstruya con residuos.

¿Tiene experiencia en la instalación y el uso de un deflector de ventilación? ¿O le quedan preguntas sobre el tema? Por favor, comparta su opinión y deje comentarios. El bloque de comentarios se encuentra a continuación.