Тяга вентиляционного канала

Откуда берётся тяга. Тёплый воздух легче холодного. Столб тёплого воздуха в канале весит меньше, чем такой же столб наружного воздуха, и эта разница веса и есть движущее давление:

На что оно тратится. Всё располагаемое давление уходит на трение по длине и на местные сопротивления:

Отсюда скорость, а из неё расход: L = 3600 · v · A. Уравнение решается итерациями, потому что коэффициент трения λ сам зависит от скорости через число Рейнольдса.

Эквивалентный диаметр прямоугольного канала: d_э = 2ab/(a + b).

Порядок величин здесь совсем другой, чем в механической вентиляции: при высоте 8 м и разнице температур 15 °C располагаемое давление составляет около 6 Па. Для сравнения, бытовой канальный вентилятор развивает 100–300 Па. Поэтому естественная вытяжка так чувствительна к любому лишнему сопротивлению.

• Ветровое воздействие не учитывается. Оно может как усиливать тягу (правильно установленный дефлектор), так и опрокидывать её при определённых направлениях ветра и конфигурации кровли.
• Температура воздуха в канале принята постоянной по всей высоте. На деле в холодном чердаке и в наружной части канала воздух остывает, и тяга меньше расчётной.
• Считается один канал. В доме каналы работают совместно, влияя друг на друга и на приток; полная задача — это расчёт воздушного режима здания.
• Приток считается свободным. Если окна герметичны и приточных клапанов нет, расход будет ограничен притоком, а не тягой, и окажется в разы меньше расчётного.
• Коэффициент местных сопротивлений задаётся вручную и включает решётку, повороты и оголовок.

• Летом тяги нет вообще. При равенстве температур внутри и снаружи движущее давление обращается в ноль, а когда на улице теплее — канал начинает работать в обратную сторону. Это не поломка, а физика: естественная вытяжка по определению сезонная.
• Приток важнее тяги. Самая частая причина неработающей вытяжки в квартире — не канал, а герметичные окна. Тяга есть, но воздуху неоткуда взяться, и расход падает в несколько раз. Проверяется просто: приоткрыть окно и посмотреть, потянет ли.
• Расчёт даёт верхнюю границу. Реальный канал бывает частично засорён, с наплывами раствора и с уменьшенным сечением у решётки. Фактический расход почти всегда ниже расчётного.
• Кухонная вытяжка в общий канал. Врезанный в канал вентилятор при выключенном состоянии перекрывает сечение и глушит естественную тягу, а при включённом задавливает соседние помещения. В доме с общими каналами это создаёт проблемы соседям.
• Высота решает. Тяга прямо пропорциональна высоте канала, поэтому на верхних этажах она всегда хуже, чем на нижних, а короткий канал в частном доме почти не работает без дефлектора или вентилятора.