Regulačné klapky vo vzduchotechnike: Princíp fungovania a využitie

Regulačné klapky predstavujú kľúčový prvok vo vzduchotechnických systémoch, ktorý slúži na ochranu a základnú reguláciu prietoku vzduchu v potrubí. Regulačná klapka vzduchotechniky je kľúčovým prvkom vo ventilácii a klimatizácii budov, ktorý umožňuje presné riadenie prietoku vzduchu. Tieto klapky sa používajú na reguláciu množstva vzduchu, ktoré vstupuje alebo vychádza z ventilátorov, vzduchotechnických jednotiek alebo vetracích kanálov. Ich správne nastavenie a údržba sú zásadné pre dosiahnutie optimálneho výkonu celého ventilačného systému.

Konštrukcia a typy ovládania regulačných klapiek

Regulačné klapky sa vo vzduchotechnických systémoch používajú pre reguláciu prietoku vzduchu nastaviteľnými otočnými listami. Ponúkajú sa v rôznych variantoch a vyhotoveniach, vrátane regulačných, zmiešavacích, škrtiacich, spätných a žalúziových klapiek. Tieto klapky môžu byť vybavené ručným ovládaním alebo ovládaním pomocou servopohonu a sú dostupné pre kruhové aj štvorhranné potrubia.

Manuálne ovládanie

Páka na ovládanie regulačnej klapky je určená na manuálne nastavovanie polohy klapky vo vzduchotechnických systémoch. Adaptér je vyrobený z pozinkovaného plechu, ktorý zaručuje dlhú životnosť a vysokú mechanickú pevnosť. Ergonomická páka umožňuje pohodlné a presné nastavenie uhla otvorenia regulačnej klapky. Súčasťou je montážny mechanizmus kompatibilný s bežnými osami klapiek vo vzduchotechnických rozvodoch. Adaptér je vybavený aretačným mechanizmom, ktorý umožňuje pevné zafixovanie nastavenej polohy klapky.

Ovládanie so servopohonom

Regulačné klapky sú dodávané s ručným ovládaním alebo ovládaním so servopohonom 24V / 230V. Servopohony sú dôležitou súčasťou prakticky každej vzduchotechnickej sústavy alebo klimatizačných zariadení budov. Ide o akčný prvok aplikácií v oblasti meracej a regulačnej techniky, ktorý prestavuje vzduchotechnické či požiarne klapky alebo armatúry do polohy požadovanej riadiacim systémom. Servopohony zvyčajne pracujú v rozsahu otáčania 90°. Pre špeciálne aplikácie sa vyrábajú aj servopohony s rozsahom 180° alebo 360°.

Typy regulačných klapiek a ich špecifikácie

Regulačné klapky sa vyrábajú kruhové a štvorhranné vo všetkých rozmeroch, maximálne 2000x2000 mm. Klapky možno dodať v tesnom vyhotovení. Štandardne sa dodávajú z pozinkovaného plechu, prípadne z antikora a hliníka.

Kruhové škrtiace a uzatváracie klapky

• DS / DSU: Uzatváracie manuálne klapky s otočným kruhovým listom. List klapky je možné nastaviť v uhle 0-90°. Regulačné klapky DS / DSU sú vyrobené z obojstranne pozinkovaného plechu. Klapky DSU sú vybavené dvoubřitým gumovým tesnením EPDM (Ethylen-propylén) vhodné do aplikácií s vyššou požiadavkou na tesnosť. Teplotná odolnosť štandardného prevedenia z pozinkovaného plechu je -30 °C do +100 °C, krátkodobo -50 °C do +120 °C.
• DT / DTU: Uzatváracie tesné klapky s otočným kruhovým listom opatreným po obvode gumovým tesnením EPDM, ktoré zaručuje tesnosť po uzavretí. List klapiek DT / DTU možno nastaviť v uhle 0-90°. Klapky DT / DTU sú vyrobené z obojstranne pozinkovaného plechu a klapky DTU sú vybavené dvoubřitým gumovým tesnením EPDM. Teplotná odolnosť štandardného prevedenia z pozinkovaného plechu je -30 °C do +100 °C, krátkodobo -50 °C do +120 °C. Dosahujú tesnosť potrubia C a D podľa EN 12237 (II až IV podľa DIN 24194).
• DTBU / DTBCU: Tesné uzatváracie klapky so servopohonom. Listy klapek sú opatrené pryžovým těsněním po obvodu. Klapky DTBU / DTBCU sú vyrobené z obojstranne pozinkovaného plechu s dvoubřitým pryžovým těsněním EPDM. Systém Safe s najvyššou triedou tesnosti - D zaručuje veľmi rýchlu a jednoduchú montáž bez použitia tesniacich a lepiacich materiálov.
• MSK: Škrtiace klapky určené na inštaláciu do kruhového potrubia. Klapky sú vybavené kruhovým otočným listom, ktorý reguluje prietok vzduchu. Sú tvorené telesom, listom a ručným ovládacím mechanizmom. Regulácia škrtiacich klapiek je 0-100% pri uhle otočenia 0-90°. Sú určené pre vzdušniny bez abrazívnych, chemických a lepivých prímesí. Od veľkosti 560 sa montáž vykonáva iba s prírubami.
• TUNE-R: Regulačné a uzatváracie klapky určené na montáž do kruhového potrubia. Dodávajú sa s ručným ovládaním, s prípravou na servopohon alebo vybavené servopohonom. Klapky TUNE-R sa vyrábajú s rôznou tesnosťou listu (1 alebo 4) a pripojovacích hrdiel (A1 až C4). Ručne ovládané klapky TUNE-R-B spĺňajú štandardne tesnosť A1 (najnižšou úrovňou tesnosti) a dodávajú sa v priemeroch 100 - 315 mm. Klapky sú vyrobené z pozinkovaného oceľového plechu a neobsahujú silikón. Tesnenie klapiek je vyrobené z kaučuku. Klapky s triedou tesnosti C1, C4, s prípravou na servopohon alebo so servopohonom sú dostupné len na objednávku.
• RKKM: Regulačné klapky určené na inštaláciu do kruhového potrubia. Sú vybavené kruhovým otočným listom, ktorý reguluje prietok vzduchu. Sú tvorené telesom, listom a ovládacím mechanizmom (ručné ovládanie, príprava na servopohon, servopohon 230V alebo 24V). Sú určené pre vzdušniny bez abrazívnych, chemických a lepivých prímesí s maximálnou rýchlosťou prúdenia vzduchu 12 až 18 m/s. Maximálny povolený tlakový rozdiel na klapkách RKKM je 1200 až 2000 Pa.
• RKKTM: Regulačné tesné klapky určené na inštaláciu do kruhového potrubia. Sú vybavené kruhovým otočným listom, ktorý reguluje prietok vzduchu. Tesné škrtiace klapky RKKTM sú tvorené telesom, listom opatreným po obvode tesnením a ovládacím mechanizmom. Sú určené pre vzdušniny bez abrazívnych, chemických a lepivých prímesí s maximálnou rýchlosťou prúdenia vzduchu 10 až 15 m/s. Maximálny povolený tlakový rozdiel na klapkách RKKTM je 1000 až 1500 Pa.
• KSP: Kruhová škrtiaca klapka s ručným plastovým ovládaním je primárne určená na jednorazové zregulovanie prietoku vzduchu. Medzi jej hlavné výhody patrí malá stavebná dĺžka, vysoká tuhosť a tesnosť spoja s potrubím. Pri systémoch vetrania s rekuperáciou sa regulačná klapka KSP využíva napríklad na jednorazovú reguláciu množstva vzduchu medzi jednotlivými poschodiami. Ďalej ju možno použiť na uzatváranie vetiev do častí objektu, ktoré sa používajú iba nárazovo. V uzavretej polohe zostáva po obvode listu klapky približne 10% voľného prietokového prierezu.
• KRT-K: Kruhová tesná škrtiaca klapka s ručným kovovým ovládaním, určená na jednorazové zregulovanie prietoku vzduchu. Ponúka výhody ako malá stavebná dĺžka, vysoká tuhosť a tesnosť spoja s potrubím.
• KRT-K/S: Kruhová tesná škrtiaca klapka s prípravou pre servopohon je ideálnym príslušenstvom pre rekuperačné jednotky. Aj pri tomto type platia výhody malej stavebnej dĺžky, vysokej tuhosti a tesnosti spoja s potrubím.
• KSK/S: Kruhová škrtiaca klapka s prípravou pre servopohon je vhodná ako príslušenstvo rekuperačných jednotiek a zároveň slúži na jednorazové zregulovanie prietoku vzduchu. Medzi jej prednosti patrí malá stavebná dĺžka, vysoká tuhosť a tesnosť spoja s potrubím.
• VKA-P: Uzatváracie klapky určené ako odporúčané príslušenstvo pre kyselinovzdorné ventilátory PRF. Klapky VKA-P sú vyrobené z PP.
• TUNE-R-Ex: Kruhové klapky určené do prostredia s nebezpečenstvom výbuchu. Sú vybavené ručným ovládaním (označenie H) alebo prípravou na servopohon (označenie M0). Klapky sa vyrábajú vo veľkostiach 80 - 710 mm s maximálnym tlakom v potrubí 1000 Pa. Štandardne sa vyrábajú z pozinkovaného oceľového plechu s gumovým tesnením na liste klapky. Sú určené pre prevádzku pri teplote -20 až 60 °C do maximálnej rýchlosti prúdiaceho vzduchu 15 m/s. Sú vo vyhotovení skupiny II kategórie 2/-G proti vznieteniu plynov skupiny výbušnosti IIC podľa ČSN EN 13463-1:2009.

Štvorhranné a lamelové klapky

• RK: Regulačné klapky určené do štvorhranného potrubia na plynulú reguláciu vzduchu alebo na uzavretie vzduchovodu. Dodávajú sa upravené na ručné ovládanie s označením R alebo pripravené pre servopohon s označením S. Klapky RK sú vyrobené z hliníkových profilov bez povrchovej úpravy, plastických hmôt a hliníkového plechu. Rám regulačných klapiek a listy sú vyrobené z hliníka EN AW 6060 T6, čapy listov sú plastové, čapy ovládania z pozinkovanej ocele. Ozubené kolesá sú vyrobené z polypropylénu. Maximálna rýchlosť prúdenia vzduchu je 8 m/s. Na dopyt je možné dodať regulačné hliníkové klapky RKALM v triede tesnosti 2 (T2, T2U1, T2U2) alebo triede tesnosti 3 (T3, T3U1, T3U2).
  • Možnosti ovládania RK klapiek:
  • 01 - s ručným ovládaním
  • 09 - príprava na osadenie servopohonu
  • 43 - servopohon s havarijnou funkciou 230V
  • 45 - dvojpolohové ovládanie servopohonom 230V - bez signalizácie polohy
  • 46 - dvojpolohové ovládanie servopohonom 230V - so signalizáciou jednej polohy
  • 48 - servopohon s havarijnou funkciou 230V + signalizácia polohy
  • 53 - servopohon s havarijnou funkciou 24V
  • 55 - dvojpolohové ovládanie servopohonom 24V - bez signalizácie polohy
  • 56 - dvojpolohové ovládanie servopohonom 24V - so signalizáciou jednej polohy
  • 57 - ovládanie servopohonom 24V SR s plynulou reguláciou polohy
  • 58 - servopohon s havarijnou funkciou 24V + signalizácia polohy
• LK / LKR / LKS / LKSF / LKSX: Tesné lamelové uzatváracie a regulačné klapky slúžia k zaregulovaniu vzduchotechnických systémov alebo k ručnému uzavretiu potrubných VZT vetiev. Regulačné štvorhranné klapky sú vyrobené štandardne z pozinkovaného plechu. Ovládať sa dajú ručnou pákou s mechanickou aretáciou polohy, servopohonom na 24V alebo servopohonom na 230V.
• RDM: Regulačné klapky slúžia na reguláciu prietoku vzduchu vo vzduchotechnickom štvorhrannom potrubí. Uzatváracie klapky RDM sú vyrobené z pozinkovaného plechu a čapy listov sú oceľové s kompozitnými klznými ložiskami. Klapky sa okrem iného vyznačujú vystuženými aerodynamickými listami a tichým chodom. Vyrábajú sa v prevedení s ručným ovládaním, s rôznymi druhmi servopohonov alebo s prípravou na ich inštaláciu.
• RDTM: Tesné regulačné klapky slúžia na reguláciu prietoku vzduchu vo vzduchotechnickom štvorhrannom potrubí. Lamely tesnej klapky sú vybavené EPDM tesnením zaisťujúcim v prípade potreby nepriedušné uzavretie. Uzatváracie klapky RDTM sú vyrobené z pozinkovaného plechu a čapy listov sú oceľové s kompozitnými klznými ložiskami. Vyznačujú sa vystuženými aerodynamickými listami a tichým chodom. Vyrábajú sa v prevedení s ručným ovládaním, s rôznymi druhmi servopohonov alebo s prípravou na ich inštaláciu.
• WG-JZ: Sú kombináciou protidažďových žalúzií a regulačných klapiek. Žalúzie WG-JZ slúžia na ochranu pred poveternostnými vplyvmi, vtáctvom a drobnými živočíchmi a na reguláciu a uzatváranie potrubnej trasy. Uzatváracie regulačné klapky sa vďaka svojim aerodynamickým listom vyznačujú nízkou hlučnosťou a nízkou tlakovou stratou. Protidažďové žalúzie WG-JZ sú dostupné ako v štandardných veľkostiach, tak v mnohých medziveľkostiach. Ako voliteľné príslušenstvo je možné dodať montážny rám, mriežku proti hmyzu, servopohon a iné.

Všeobecné delenie vzduchotechnických klapiek

Vzduchotechnické klapky sa delia do niekoľkých základných kategórií podľa ich funkcie:

• Regulačné klapky: Používajú sa na reguláciu prietoku vzduchu pomocou nastaviteľných otočných listov. Sú dostupné s ručným ovládaním alebo ovládaním so servopohonom (24V / 230V). Možno ich dodať v tesnom vyhotovení. Vyrábajú sa kruhové a štvorhranné vo všetkých rozmeroch, maximálne do 2000x2000 mm.
• Zmiešavacie klapky: Slúžia na rozdelenie alebo zmiešanie vzduchových trás vo vzduchotechnike. Vďaka svojej konštrukcii dokážu rozdeliť vzduch z jednej trasy do dvoch alebo naopak, z dvoch trás do jednej rovnomerne. Kruhové zmiešavacie klapky pozostávajú z jedného predĺženého T-kusu a dvoch prepojených regulačných klapiek. Možné je vyhotovenie z antikora, hliníka alebo aluzinku. Dodávajú sa s ručným ovládaním alebo s ovládaním servopohonom (24V / 230V). Sú vhodné ako zmiešavacie na prívod malých prívodných jednotiek alebo rekuperačných jednotiek.
• Spätné klapky: Automaticky uzatvárajú vzduchotechnické potrubie. Sú určené pre inštaláciu do kruhového aj štvorhranného potrubia. V ponuke sú aj spätné klapky s dôrazom na tesnosť pri uzavretí potrubia. Umožňujú jednoduchú a rýchlu montáž pre horizontálnu aj vertikálnu inštaláciu. Vyrábajú sa z hliníka, pozinkovaného plechu alebo so silikónovou membránou, v závislosti od typu aplikácie.
• Žalúziové klapky: Predstavujú koncový prvok vzduchotechnických rozvodov umiestňovaný z vonkajšej strany na fasádu budov. Pretlakové žalúziové klapky bránia vstupu nežiaduceho vzduchu a iných materiálov či predmetov do vzduchotechniky pri vypnutej ventilácii. Dodávajú sa do kruhového aj štvorhranného potrubia.

Servopohony pre vzduchotechnické klapky

Servopohony prestavujú vzduchotechnické klapky do polohy požadovanej riadiacim systémom. Servopohony zvyčajne pracujú v rozsahu otáčania 90°, pre špeciálne aplikácie sa vyrábajú aj s rozsahom 180° alebo 360°.

Parametre servopohonov

Rady pohonov sa líšia určením do nebezpečného priemyselného prostredia. Napríklad servopohony Schischek ExMax, RedMax a InMax sa hojne využívajú v ťažkom priemysle a v zónach výbušného prostredia - vo farmaceutickom či chemickom priemysle, automobilovom (lakovne Škoda Auto a Tatra) a námornom (ropné plošiny). Rada InMax je určená do bezpečného prostredia. Rady RedMax a ExMax sú určené na použitie vo výbušnom prostredí, pričom RedMax je do zóny 2 a ExMax je do zóny 1.

Najdôležitejší parameter je krútiaci moment, ktorého hodnoty sa pohybujú od 2 Nm až po 40 Nm. Napríklad výrobky Belimo majú jednotlivé rady servopohonov pre vzduchotechnické klapky rozdelené podľa momentu: CM s momentom 2Nm, LM s krútiacim momentom 5 Nm, NM s 10 Nm, SM s 20 Nm a GM s krútiacim momentom 40 Nm.

Ďalším dôležitým parametrom je napájanie a spôsob elektrického ovládania. Napájanie je možné 100 až 240V AC, 24V AC alebo 24V DC. Výber napájacieho napätia sa riadi vždy potrebami riadiaceho systému.

Typy elektrického ovládania

• Dvojbodové riadenie: Ide o polohy otvorené/zatvorené, kedy je uzatváracia svorka vždy pod napätím a pripája sa otváracia svorka cez spínač riadiaceho systému.
• Trojbodové riadenie: Nemá v základnom stave pod napätím žiadnu svorku. Toho sa hojne využíva na zastavenie otáčania klapky v medzipolohe. Riadiaci systém potom prepína ovládaciu fázu medzi otváracou a uzatváracou svorkou.
• Spojité riadenie: Využíva sa na plynulú reguláciu prietoku vzduchu vo vzduchotechnickej klapke. K regulácii tu dochádza napäťovým signálom v rozsahu 0 - 10V, kde 0,1V predstavuje určitý uhol natočenia. Rozsah od 0° do 90° zodpovedá rozsahu ovládacieho signálu 0-10V, kde 0V predstavuje uhol 0° a 10V predstavuje uhol 90°. Od výrobcu Siemens možno dodať aj servopohony s riadením prúdovou slučkou 4 až 20mA, avšak bežnejšie je napäťové. Ak je servopohon správne naadresovaný na zbernicu, poskytuje navyše informácie o svojom stave (presná poloha, chybové hlásenia), niektoré servopohony môžu byť vybavené prietokomerom. Pomocou prietokomera možno riadiť natočenie VZT klapky a regulovať tak prietok veľmi presne.

Doba behu a havarijná funkcia

Je potrebné spomenúť doby behu servopohonov - teda čas, za ktorý sa pohon prenastaví do koncovej polohy.

Havarijná funkcia servopohonov znamená, že pohon sa sám od seba prestaví do počiatočnej polohy v prípade výpadku napájania. Servopohony s havarijnou funkciou tak poskytujú ochranu napríklad proti mrazu či dymu. Prestavenie je obvykle zabezpečené mechanickou spätnou pružinou vo vnútri pohonu, čo znamená, že napájacia fáza sa používa iba na otváranie. Moderný prístup k havarijnej funkcii je použitie kondenzátora zabudovaného do servopohonu. Havarijné servopohony Belimo majú produktové rady NFA a SFA. Havarijné servopohony Siemens zase rozlišujú rady GCA a GMA.

tags: #regulacna #klapka #otvor