Как выбрать электропривод воздушной заслонки

Большинство современных помещений — квартиры, офисы, торговые залы, и т.  д. снабжены системой вентиляции и кондиционирования. Застройщики закладывают ее наличие, еще на стадии проектирования, т.  к. это предусмотрено строительными нормами. Но не все системы вентиляции и кондиционирования функционируют в полную силу, и тогда собственнику помещения приходится ее модифицировать. В целом, это достаточно не сложно, если существует понимание, какие способы усовершенствования существуют, и для чего они нужны.

Одним из составляющих элементов для автоматизации систем отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК) является привод воздушной заслонки, который управляет открытием и закрытием клапанов в данных системах. Открытие позволяет воздуху снаружи попадать внутрь помещения через воздуховод, тем самым происходит охлаждение внутри здания. Закрытие клапана, напротив, позволяет сохранить теплый воздух. В различных системах вентиляции и кондиционирования могут применяться приводы воздушных заслонок с различным усилием — от 2 до 32 Нм. Конкретное усилие выбирается в зависимости от площади клапана. Для заказа доступны модели с аналоговым управлением (0–10В/4–20 мА), т. е. происходит плавное регулирование подвижных «шторок» клапана двух-, трехпозиционным управлением (открыто/закрыто), а также с возвратной пружиной.

Особенности разных моделей

Приводы воздушных заслонок применяются на площадях вентиляционных секций, где он должен быть перемещенным в нулевое, или так называемое аварийное положение, когда есть обрыв питания; на заслонах, которые имеют сразу два исполнительных механизма на своем валу: либо сдвоенный вариант, либо блок питания.

В зависимости от того, какое положение имеет заслонка на валу, так и направляется вращение — либо по часовой стрелке или же против. Если произойдет сбой питания или выключится рабочее напряжение, возвратная пружина переместит привод в его нулевое механическое положение. При этом позиция угла такого поворота будет отображена на индикаторе позиции. Вспомогательные переключатели А и В могут быть установленными на коммутационных точках в независимости друг от друга в шаговом пределе от 5° до 90°. При этом поворотный угол самого адаптера иногда может иметь механические ограничения в шаг до 5°. Для создания удвоенного вращающего момента иногда устанавливаются два однотипных привода на валу 1 заслонки.

В противопожарных клапанах приводы оборудованы ручным управлением, благодаря чему створка перемещается в свою исходную позицию, когда отключен источник питания; помимо этого, есть два встроенных источника питания, которые сигнализируют о рабочем положении заслонки около 5° и об исходном больше 80°; термозамыкающее устройство срабатывает только при указанной ранее температуре.

Для правильного понимания, для чего служит привод воздушной заслонки, нам следует ненадолго отвлечься, и понять предназначение, собственно, самой заслонки. Воздушная заслонка нужна для корректирования и разделения воздуха в вентканалах. А привод позволяет максимально адаптировать работу заслонки под Ваши нужды, например, плавно открывать и закрывать ее. Особенно актуальным будет установка привода, если воздушная заслонка находится в труднодоступном месте.

Устройство привода воздушной заслонки

Основными составляющими привода воздушной заслонки, являются:

• электромотор;
• шестеренчатые передачи;
• блокиратор;
• пружинный блок (опционально).

Классификация электроприводов воздушных клапанов

Электроприводы можно разделить на несколько основных типов, каждый из которых ориентирован на выполнение конкретных задач. Так, производители электроприводов предлагают сегодня следующие разновидности оборудования:

По пружинному возврату

• без возвратной пружины;
• с возвратной пружиной.

По управлению

• Двухпозиционное;
• 2-х и 3-хтрехпозиционное;
• Модулирующее.

По крутящему моменту

• от 2Нм до 40Нм.

По напряжению

• 24В;
• 230В.

По вспомогательным переключателям

• без дополнительных переключателей;
• с дополнительными переключателями.

Производители делают акцент на двух основных делениях электроприводов, которые во всех случаях имеют принципиальное различие.

Привод с возвратной пружиной

Если необходимо, чтобы при прекращении подачи электроэнергии на привод, воздушная заслонка перемещалась в защитное положение, выбираем привод с возвратной пружиной.

Оборудование разработано для работы в системе отопления, кондиционирования, вентилирования. Устройство выполняет первоочередно защитные функции. При перемещении воздушной заслонки клапана в рабочее положение, в электроприводе срабатывает пружина, что запускает механизм действия. При прекращении подачи тока пружина всё равно возвращает заслонку на исходное место. Основной принцип работы пружины возврата – одновременно с поворотом воздушной заслонки в нормальное положение, срабатывает и сама пружина. В случае отключения электроэнергии, заслонка самостоятельно возвращается в начальное (защитное) положение.

Привод без возвратной пружины

Данное оборудование разработано для корректной работы с воздушными заслонками в системах воздухообмена. Непосредственно в самих приводах подобного типа пружина, при прекращении подачи электроэнергии, сохраняет исходную позицию.

Принципиальное значение имеет выбор электропривода по типу управления. Скорость, удобство и эффективность – все эти характеристики имеют принципиальное значение, если речь идет о выборе вентиляционного оборудования.

• Двухпозиционное управление – представляет собой специфику управление: включения или выключения электропитания. Включение электропитания активирует привод в рабочее состояние. Отключение электричества позволяет пружине привода свободно вернуть воздушную заслонку в стандартное положение.
• Трехточечное управление – при этом типе управления положение штока никак не зависит от удельного напряжения. На привод поступает сигнал открытия или закрытия. Величина основного сигнала постоянная, но поступает она по разным каналам. При замыкании одного контакта, привод принимает открытое положение (либо закрытое), при замыкании второго контакта, привод срабатывает с точностью до наоборот. Если подача электричества отсутствует полностью – привод останавливается. Таким образом, с помощью подачи последовательности электрических импульсов на соответствующие контакты, привод может быть перемещен в абсолютно любое положение.
• Аналоговое управление – при таком виде управления положение электропривода непосредственно зависит от величины электронапряжения в диапазоне от 0 до 10В. Так, к примеру, если контроллер выявил, что клапан, который управляется электроприводом, должен быть открыт на половину, то он посылает сигнал номиналом равным 5 Вольтам. Если же клапан нужно полностью открыть, то должен управляющий сигнал будет составлять 10В. Данное оборудование работает именно по такому принципу.

Определившись с типом управления, можно переходить к выбору крутящего момента для электропривода воздушного клапана. Он зависит от ряда факторов, а именно:

• Чем больше общая площадь воздушная заслонка, тем выше должен быть крутящий момент привода.
• Клапаны с разворачивающимися створками требуют наличия меньшего крутящего момента, чем изделия с параллельно-створчатым механизмом.
• Оборудование, которое обладает большой герметичностью, требует большего крутящего момента, чем заслонки без усиленной герметичности.
• Давление в вентиляционной системе и удельная скорость воздушного потока дополнительно оказывают влияние на характеристики к крутящему моменту клапана.

Также приводы различают по принципу работы — линейный и роторный.

1. Линейный привод — приводит в действие заслонку с помощью линейного поступательного движения.
2. Роторный привод совершает вращательные действия.

Сферы применения приводов воздушной заслонки

Приводы широко используются в рециркулирующих, пожарных и вентиляционных системах, системах кондиционирования и охлаждения.

Приводы для воздушных заслонок позволяют серьезно усовершенствовать имеющуюся систему вентиляции и кондиционирования. А в некоторых случаях — просто необходимы для корректной работы этих систем.

На что обратить внимание при выборе привода

Иногда нет необходимости покупать автоматический привод, достаточно воспользоваться ручным. Но часто возникает обратная ситуация, при которой автоматика является наиболее оптимальным вариантом. Рассмотрим несколько факторов, на которые стоит обратить внимание.

Если вам необходимо менять положение заслонки несколько раз в год или же после начальной регулировки она должна постоянно находиться в одном положении, то подойдет ручной привод. При необходимости постоянного передвижения заслонки выбирайте автоматическое оборудование. При этом если подключать приводное устройство к валу напрямую, с использованием автоматики, то учитывайте соответствие габаритов штока и привода.

Определитесь с задачами для воздушного клапана, а также то, каким должно быть для него управление — двухпозиционным, модулирующим, плавным. Для первого случая подойдет ручное или автоматическое приводное устройство, для других придется выбирать только автоматику.

Напряжение питания

Напряжение питания электропривода обязательно должно быть равным напряжению питания управляющего контроллера.

Вспомогательные переключатели

Оборудование может продаваться с дополнительными переключателями. Это позволяет выполняют добавочные функции, предназначенные для сигнализации конечных положений или выполнения функции переключения при любом положении заслонки.

Быстродействие оборудования

Быстродействие электропривода, соответствует времени в секундах, которое необходимо для перемещения штока на 1 мм.

Максимальная рабочая температура

В том случае, если рабочая температура больше максимальной температуры, следует применять дополнительные охлаждающие элементы штока, которые не позволят выйти оборудованию из строя.

Ход штока

Ход штока привода без исключения должен быть больше либо равен ходу штока непосредственно рабочего клапана.

Крутящий момент

Одна из основных характеристик электропривода — крутящий момент. Это усилие, которое необходимо приложить, чтобы максимально точно установить заслонку. Величина крутящего момента зависит от следующих факторов:

• Размера воздушной заслонки. Очевидно, что чем габаритней заслонка, тем более мощный крутящий момент придется приложить для ее открытия.
• Тип створок. На открытие клапана, работающего по принципу параллельно-створчатого механизма необходимо затратить больше усилий, чем для клапана со створками, которые разворачиваются в противоположные стороны.
• Герметичность. Чем герметичней клапан, тем больше усилий требуется для открытия заслонки. Клапана с небольшой утечкой работают с меньшим крутящим моментом.
• Давление и скорость движения воздуха. Повышенное давление в системе требует использования более высоких значений крутящего момента.

Кроме того, на величину момента влияет правильность установки заслонки. Перекосы, неправильная конфигурация приводят к существенному увеличению усилий, необходимых для открытия створок. Еще одно правило выбора — подбирайте привод с номинальным значением крутящего момента больше требуемого. Лучше чтобы запас составлял от 30 до 50%.

Существуют таблицы, в которых отображена зависимость площади сечения клапана и значений крутящего момента привода. И если, например, для заслонки площадью 0,4 м2 он должен быть не менее 2Нм, то для площади в 8 м2, значение должно составлять уже 40Нм.

Из дополнительных характеристик также отмечаем ход штока, который измеряется в мм, обозначает расстояние между минимальным и максимальным положением штока, его быстродействие и максимальную температуру среды.