Клапан в системе вентиляции редко бросается в глаза — но именно от него зависит, попадёт ли уличный холод в приточную установку в мороз, вернётся ли вытяжной воздух обратно в помещение при остановленном вентиляторе и перекроется ли канал дымоудаления при пожаре вовремя. Ошибка в выборе типа клапана — там, где нужна плавная регулировка, поставили обычную дроссельную заслонку, или наоборот — оборачивается либо неточной настройкой воздухообмена, либо неоправданными затратами на избыточно сложное устройство. В статье разбираем виды воздушных клапанов вентиляции, их назначение и правила выбора под конкретную задачу.
Для чего нужны воздушные клапаны
Клапаны решают три разные задачи в вентиляционной сети: регулируют расход воздуха на конкретном участке (постоянно или по сигналу датчика), перекрывают канал полностью — для отсечки участка на обслуживании или блокировки обратного потока, либо защищают здание при пожаре, автоматически закрываясь или открываясь по сигналу пожарной сигнализации. Смешивать эти функции в одном универсальном устройстве нельзя — клапан, спроектированный для точной регулировки, обычно не рассчитан на противопожарную защиту, и наоборот.
Дроссель-клапаны и шиберы
Дроссель-клапан с поворотной заслонкой и шибер с перемещающейся поперёк потока заслонкой — самые простые и распространённые устройства ручной или электроприводной регулировки. Заслонка фиксируется в положениях от полностью открытого до полностью закрытого, а некоторые модели допускают промежуточную фиксацию для грубой регулировки расхода. Точность такой регулировки ограничена — при промежуточном положении заслонки поток становится турбулентным, что создаёт дополнительный шум и затрудняет точную настройку по сравнению со специализированными регулирующими клапанами.
Ирисовые клапаны
Ирисовый клапан — лепестковая конструкция, где лепестки симметрично смещаются к оси круглого воздуховода, обеспечивая плавную регулировку сечения и, соответственно, расхода воздуха. Степень перекрытия отображается на шкале с делениями, а фактический расход можно проконтролировать дифференциальным манометром по перепаду давления на клапане. Симметричное сужение сечения даёт лучшую аэродинамику и заметно меньший уровень шума по сравнению с шиберными и дроссельными заслонками — поэтому ирисовые клапаны применяют там, где важна точная и тихая балансировка расхода по ответвлениям сети.
Обратные клапаны
Обратный клапан пропускает воздух только в одном направлении, автоматически закрываясь при остановке вентилятора или изменении направления потока. Его устанавливают на выбросах вытяжных систем, чтобы исключить обратное поступление наружного воздуха или запахов в канал при неработающем вентиляторе, а также на воздухозаборах, где остановка одной из параллельно работающих приточных установок не должна приводить к перетоку воздуха через неактивный канал в соседний.
Регуляторы постоянного расхода
Регулятор постоянного расхода поддерживает заданный объём проходящего воздуха независимо от изменения сопротивления сети — например, при постепенном засорении фильтров или замене вентилятора на более мощный. Механические конструкции используют упругость мембраны или пружины: рост давления перед клапаном сжимает мембрану или пружину, сужая проходное сечение и компенсируя изменение давления автоматически, без участия электроники или эксплуатационного персонала. Такие клапаны применяют там, где важна стабильность расхода на конкретном ответвлении сети на протяжении всего срока эксплуатации, а не только на момент пусконаладки.
Клапаны с электроприводом и автоматика
Для переменного расхода воздуха (VAV — Variable Air Volume) в отличие от систем постоянного расхода (CAV — Constant Air Volume) клапаны оснащают электроприводом, управляемым сигналами датчиков — CO2, температуры, присутствия людей в помещении. Электроника анализирует совокупность параметров — время суток, число людей, уровень CO2, температуру — и соответствующим образом меняет положение заслонок по всей сети, а не в одной точке. Это позволяет вентилятору работать не на постоянной максимальной, а на фактически требуемой производительности, снижая энергопотребление системы там, где помещения используются с переменной нагрузкой в течение дня.
Противопожарные клапаны
Огнезадерживающие клапаны в системах общей вентиляции и клапаны дымоудаления решают задачу противопожарной защиты — при сигнале пожарной сигнализации они автоматически закрывают воздуховоды общей вентиляции в зоне возгорания и одновременно открывают элементы системы дымоудаления. Это специализированные устройства с нормируемым пределом огнестойкости, и подробно их конструкция и требования к монтажу разобраны в статье про системы дымоудаления.
Правила выбора
Тип клапана выбирают исходя из конкретной задачи участка сети, а не по одному универсальному предпочтению:
- для грубой ручной настройки расхода на этапе пусконаладки, где точность некритична, — дроссель-клапан или шибер;
- для точной и тихой балансировки ответвлений с возможностью инструментального контроля — ирисовый клапан;
- для защиты от обратного потока на вытяжных выбросах и параллельных воздухозаборах — обратный клапан;
- для гарантированно стабильного расхода при изменении сопротивления сети со временем — механический регулятор постоянного расхода;
- для энергоэффективной работы системы с переменной по времени нагрузкой (офисы, конференц-залы, торговые залы) — клапаны с электроприводом в составе автоматики VAV;
- для защиты путей эвакуации и ограничения распространения дыма — противопожарные клапаны и клапаны дымоудаления с нормируемым пределом огнестойкости.
Если задача уже стоит на объекте, посмотрите нашу услугу «Ремонт и обслуживание систем вентиляции в Москве и МО» — работаем в Москве и Московской области.
Почему подбор воздушных клапанов стоит доверить «Авитек Инжиниринг»
Проектируем и монтируем системы вентиляции коммерческих и промышленных объектов в Москве и Московской области, подбираем тип и количество воздушных клапанов под задачу каждого участка сети — от грубой отсечки до точной автоматической балансировки расхода.
Итог
- Воздушные клапаны решают три разные задачи — регулировку расхода, отсечку/защиту от обратного потока и противопожарную защиту — и не заменяют друг друга.
- Ирисовые клапаны дают более плавную и тихую регулировку расхода по сравнению с шиберными и дроссельными заслонками благодаря симметричному сужению сечения.
- Механические регуляторы постоянного расхода поддерживают заданный объём воздуха автоматически, компенсируя изменение сопротивления сети без участия электроники.
- Клапаны с электроприводом в составе автоматики переменного расхода (VAV) снижают энергопотребление системы там, где нагрузка на помещения меняется в течение дня.