Обратный клапан для вентиляции: рассмотрим суть

Виды трубных обратных клапанов

В зависимости от условий установки и особенностей водопроводной системы устанавливают клапаны, различающиеся конструкцией, размерами, материалом и способом крепления. Одни предназначены для труб небольшого диаметра и эксплуатации в быту, другие – для централизованной подачи воды.

Рассмотрим основные классификации обратных клапанов для воды.

Классификация #1 – по виду запирающего элемента

Часть клапана внутри корпуса, отвечающая за перекрывание сечения, бывает различной конфигурации.

По запирающему элементу выделяют следующие типы устройств:

Подъемные, в которых затворное устройство перемещается вверх/вниз в зависимости от наличия или отсутствия напора воды в трубе. За динамику отвечает пружина, а в качестве затвора выступает золотник.
Поворотные, также оснащенные золотником – откидной створкой или «лепестком». При включении насоса она откидывается и освобождает путь для жидкости, при выключении – захлопывается, перекрывая сечение.
Двухстворчатые, перекрывающие путь потоку воды двумя соединяющимися створками.

Движение запорного элемента происходит параллельно, перпендикулярно оси или под углом, поэтому производители рекомендуют некоторые устройства устанавливать только на горизонтальных трубах, другие – и на вертикальных.

Для бытового использования целесообразно приобретать пружинные клапаны, отличающиеся простой конструкцией и легкостью монтажа. Если вы решили самостоятельно оснастить насосную систему обратно-запорной арматурой, рекомендуем именно такую модель.

Образец пружинного клапана, установленного в обвязку котла и предупреждающего гидроудары. К системе подключена насосная станция, перекачивающая воду из скважины

Конструкция пружинного клапана состоит их следующих элементов:

латунный корпус (стальной, полимерный), состоящий из двух частей – основания и крышки с седлом;
тарельчатый элемент с резиновым уплотнителем, который упирается в седло;
шток, выполняющий функции центрирования и держателя;
пружина для возврата запорного элемента в начальное состояние.

Такие клапаны, как поворотные, в бытовом водоснабжении почти не используются, зато часто применяются для промышленных трубопроводов, диаметр которых достигает 0,5 и даже 1,5 м.

Классификация #2 – по типу крепления

Врезку в трубу производят различными способами, которые выбирают в зависимости от трубного материала и условий монтажа.

Наиболее приемлемыми признаны четыре вида клапанов:

фланцевые;
межфланцевые;
муфтовые;
сварные.

В системах, сопряженных с насосными станциями, целесообразно применять муфтовый тип с пружинным механизмом и простой установкой. Но в более «серьезных» сетях, например, для оборудования подачи воды в многоквартирный дом, успешно используют все вышеперечисленные виды.

Классификация #3 – по материалу изготовления

Корпуса клапанов производят из материалов, надежно защищающих внутренний механизм, не деформирующихся от воздействия внешней среды и жидкости, протекающей по трубам.

Обратный клапан на трубу бывает:

стальной;
чугунный;
бронзовый;
латунный;
пластиковый.

Изделия, установленные около центробежных насосов в системе отопления, должны быть металлическими, так как пластик не предназначен для горячей воды.

Образец латунного ОК, универсального по применению. Его устанавливают и на металлические, и на пластиковые трубы. Изделие не ржавеет отводы, не меняет технических характеристик со временем

Чугунные клапаны отличаются большим весом и шероховатостью материала. Но их не применяют для оборудования автономных домашних сетей, а устанавливают только для промышленной эксплуатации на трубы большого диаметра.

Устройства из пластика легкие и недорогие, установка их происходит очень быстро. Но их нельзя применять к серьезным системам водообеспечения дома.

Полимерные изделия годятся для полипропиленовых труб в сетях с небольшим напором воды – например, для полива огорода или перекачки воды в баню

Внутренние части – седло, затворы, шток – клапанов делают из полимеров, нержавейки или алюминия. Они отличаются прочностью и устойчивостью к коррозии. Действующий элемент, пружинку, изготавливают из специальной пружинной стали, имеющей увеличенный срок службы.

В клапанах, установленных на централизованных магистралях и промышленных объектах, выдерживающих большую нагрузку, для плотного прилегания затвора к седлу применяют пластиковые или резиновые уплотнители.

Особенности самостоятельного изготовления

Учитывая низкую стоимость обратных клапанов, самостоятельное изготовление устройства актуально только при применении вентиляционной решетки или короба воздуховода с нестандартными геометрическими параметрами. В этом случае часто дешевле и быстрее сделать для него клапан, чем выполнить переход на стандартную форму и размер.

Проще всего самостоятельно изготовить мембранный или одностворчатый клапан. В качестве створки используют жесткий материал, например пластиковую или металлическую пластину.

Особенное внимание нужно уделить следующим моментам:

плотности прилегания пластины к стенкам корпуса клапана или фиксирующему выступу для предотвращения образования щели и пропуска воздуха;
исключению стука пластины, что особенно важно в случае частой смены направления движения воздуха.

Для мембранного клапана можно использовать лист плотной бумаги или лавсановой пленки, большего диаметра, чем у вентиляционного отверстия. При сильной обратной тяге во избежание деформации материала мембраны необходимо установить решетку, на которую она будет опираться.

В качестве мембраны подходит лавсановая пленка. Она не теряет своих свойств под воздействием влаги, а также при многократном сгибании

Правила размещения и монтажа

Для систем любой конфигурации нужно спланировать размещение клапанов таким образом, чтобы обратная тяга была блокирована при любой комбинации включенных вентиляторов и вытяжек. От правильной установки самих устройств зависит качество работы вентиляции.

Местоположение клапана в вентиляционной системе

Если вытяжная система имеет одно место забора воздуха, который по вентиляционному каналу выходит в шахту или на улицу, то для предотвращения обратной тяги достаточно установить в воздуховоде единственный клапан.

Если топология системы более сложная по причине наличия нескольких вытяжек или отверстий для естественной вентиляции, то применяют следующие правила размещения обратных клапанов:

На каждую ветку, соединяющую точку забора воздуха и магистральный воздуховод, устанавливают обратный клапан. Это необходимо для недопущения перенаправления воздуха в сторону вытяжки, когда она не включена.
Обычно еще одно устройство устанавливают на выходе вентиляционной системы. В идеале, при полной герметичности канала, в этом нет необходимости, однако практика показывает обоснованность монтажа клапана в этом месте.

Как правило, обратный клапан устанавливают в местах с наиболее удобным к ним доступом. Это обусловлено тем, что их необходимо периодически очищать от налипшей пыли и жировых отложений, иначе не будет происходить полного закрытия заслонок при обратной тяге.

При моделировании воздуховода нужно помнить, что производитель может установить обратный клапан на вентилятор или вытяжку. В этом случае нет необходимости в монтаже отдельной защиты от обратной тяги.

Особое внимание необходимо уделить установке клапана возле входа в шахту многоквартирных домов. Система общей вентиляции представляет собой защищенную от прямого солнечного света полость с положительной температурой, в которую периодически поступает влажный воздух, что является идеальной средой для размножения различного вида микроорганизмов

Также там часто обитают насекомые, птицы и грызуны.

Воздух в таких шахтах редко соответствует санитарно-эпидемиологическим требованиям, предъявляемым для жилых помещений. Поэтому даже в случае регулярного проведения санитарной обработки вентиляционных шахт необходимо не допускать возможности возникновения обратной тяги и попадание воздуха из нее в квартиру.

Нюансы установки и обслуживания

Для создания бытовой вентиляции применяют круглые или прямоугольные воздуховоды стандартных размеров. Для них существуют готовые решения, содержащие обратный клапан, который можно установить в любом месте системы. В этом случае процесс монтажа будет аналогичен подключению любого другого элемента вентиляции.

В случае необходимости попеременной работы естественной и принудительной вентиляции существуют два типовых решения установки обратного клапана, позволяющего сделать это возможным:

монтаж тройника возле вентиляционной решетки, с установкой клапана на отводок для естественной вентиляции;
приобретение решетки специальной конструкции с двумя отверстиями под оба типа вентиляции.

Монтаж такой решетки можно провести с помощью саморезов или жидких гвоздей.

Первый способ предпочтительнее, так как разбор системы вентиляции для прочистки, ремонта или изменения ее конфигурации проще всего осуществить в первую очередь сняв решетку. Если принято решение установить решетку с внутренней стороны помещения, то необходимо тщательно уплотнить стык решетки и стены.

Одной из проблем расположенных на улице решеток, оснащенных жалюзи, является замерзание и обледенение створок в мороз. Воздух, выходящий из ванной, санузла или кухни, насыщен влагой, которая замерзает при отрицательных температурах. В этом случае возникает две проблемы:

створки перестают плотно закрывать вентиляционное отверстие, в результате чего в случае обратной тяги воздух проникает в помещение, пусть и в меньшем объеме, чем при полном отсутствии защиты;
происходит значительное уменьшение сечения отверстия, в результате чего снижается пропускная способность системы, что снижает оборот воздуха и увеличивает нагрузку на вентиляторы и кухонные вытяжки.

В связи с этим необходимо периодически проверять наличие наледи на решетке и удалять ее. Проще всего выполнить эту процедуру механическим способом, однако существует риск повреждения корпуса и шторок, если они выполнены из пластика. Поэтому снаружи лучше устанавливать жесткую решетку, выполненную из металла.

Виды обратных клапанов и критерии выбора

При покупке устройства важно учитывать несколько факторов. Один из самых существенных – скорость воздушного потока

Если крышка будет слишком тугой, она просто не откроется, и толку от установки прибора не будет. Чтобы исключить такой неприятный момент, специалисты рекомендуют устанавливать клапан в комплекте с вентилятором, принудительно открывающим створки.

Такие устройства продаются в сборе, в комплект входит и привлекательно оформленная решетка, скрывающая содержимое

Кроме этого, следует учитывать и другие требования:

прибор должен соответствовать размерам вентиляционного канала;
материал устройства подбирается в соответствии с условиями эксплуатации;
следует правильно подобрать конструкцию по назначению.

Не лишним будет обратить внимание на производителя устройства. Хоть клапан и примитивный прибор, все же следует позаботиться о качестве материалов

Вас мало порадует, если в кухонной вентиляции пластик расплавится и деформируется от жара плиты.

В технических характеристиках изделия производители указывают мощность вентилятора. Для кухни следует брать 10, для санузла будет достаточно 6-7.

Еще один существенный нюанс. В частных домах не рекомендуют использовать створки «бабочка» из-за того, что они могут покрываться льдом в морозы. А в многоквартирном жилье предпочтительно использовать клапаны с жалюзи, чтобы не допустить проникновение в квартиру через вентиляционное отверстие грызунов.

Мембрана

В мембранном обратном клапане роль заслонки выполняет легкий гибкий материал, отклоняющийся под напором воздушного потока. Когда возникает обратное давление воздуха, мембрана прижимается к решетке и не пускает его в помещение.

Мембрана обычно выполняется из эластичного пластикового материала. Подобные конструкции отлично подходят для естественной вентиляции, так как гибкая заслонка очень чувствительна и не требует мощного воздушного потока.

Мембранный принцип

Если обратная тяга в воздуховоде достаточно мощная, гибкую мембрану усиливают жесткими ребрами. Они не позволяют материалу деформироваться под давлением.

Бабочка

Конструкция этого устройства действительно напоминает бабочку. Обратный клапан разделен осевым стержнем, на котором крепятся «крылья». Под воздействием воздушного потока крылья бабочки открываются и закрываются.

Как уже было отмечено, у бабочки есть существенный недостаток – в морозы крылья покрываются наледью, если вентканал выходит непосредственно на улицу. Чаще всего такая проблема возникает в частных домах, где вентиляционные каналы имеют недостаточную протяженность. Можно попробовать использовать такие изделия с каучуковым уплотнителем, но и в этом случае результат не гарантирован.

Внешний вид устройства «бабочка»

Преимущество бабочки в том, что ее можно устанавливать в любом положении – хоть вертикально, хоть горизонтально. Пружинки вернут крылья на место при любом наклоне.

Лепестки

Такой вид обратных лепестковых клапанов для вентиляции имеет жалюзи, закрывающие вентканал. Работает этот прибор так же, как и мембранный или бабочка с той только разницей, что у жалюзи несколько опорных стержней, а сам лепесток имеет небольшую площадь. За счет такой особенности конструкции лепестковые клапаны можно использовать в частных домах.

Небольшая площадь деталей не дает им остывать настолько, чтобы покрываться льдом

Кроме того, частокол из опорных стержней является своеобразным препятствием для домашних вредителей – грызунов.

Жалюзи при необходимости можно закрывать в принудительном порядке. Такие приборы отлично сохраняют тепло и удобны в использовании.

Разные типы обратных клапанов: принцип работы, устройство

И устройство обратного клапана, и принцип его работы не сложны. Благодаря простоте, система работает вполне надежно.

В воздуховод встраивается канал-затвор, способный функционировать только в одну сторону. Когда поток воздуха течет нормально, затвор остается открытым. Как только направление потока меняются, канал тут же перекрывается. Поддерживается автоматический режим работы.

При сохранении принципа работы, конструкции самих затворов различаются.

Одностворчатый обратный клапан

Устанавливается пластина (затвор), всецело перекрывающая вентканал. Крепится она на эксцентрично расположенной оси. Другими словами, одна из половинок затворки больше другой (тяжелее). Это способствует ее возвращению в закрытое положение (в исходное состояние), если не отмечается прямого тока воздуха через канал. По этой причине данные клапаны называют конструкциями гравитационного принципа действия.

Для домашних вентсистем изготавливают пластиковые варианты. При этом вес створки должен быть малозначительным, чтобы она могла открываться даже от естественной тяги в вентканале. Отсутствие тяги или обратное движение воздуха приводят к замыканию створки.

Одностворчатый обратный клапан на вентиляцию прямоугольного сечения

Двустворчатая модель обратного клапана

Двустворчатый обратный клапан на вентиляцию

Когда в воздуховоде создается поток определенной плотности, усилие слабенькой пружины преодолевается этим потоком. Тогда створка открывается, и этим обеспечивается нормальный проход. Напор усиливается — клапан открывается шире.

Многостворчатый обратный клапан

Эта конструкция подходит для системы, когда возникает потребность в перекрытии отдушины, имеющей большое сечение. Это устройство тем отличается от всех прочих, что его устанавливают на конце горизонтального вытяжного канала. К примеру, в точке выхода на улицу.

Вентиляция в квартире или доме

Воздухообмен в квартире или доме с одной стороны должен соответствовать нормам, установленным для жилых объектов, а с другой – подчиняется законам физики. Поэтому не всегда можно обойтись тривиальными решениями и иногда приходится устанавливать обратный клапан, предназначенный для пропуска потока в одном конкретном направлении.

Нормативы и положения

Основной документ, на который нужно ориентироваться при проектировании вентиляции как в квартире, так и в частном доме – СП 54.13330.2016. Это актуализированная редакция СНиП 31-01-2003 ” Здания жилые многоквартирные”. Схема движения воздуха по жилому объекту любой планировки должна быть составлена, исходя из положений пп. 9.6 и 9.7 этого свода правил.

В таблице 9.1 установлены нормы воздухообмена для различных типов помещений. Проектировщики и владельцы коммерческой недвижимости обязаны строго следовать этим параметрам.

Приток уличного воздуха должен происходить в жилых комнатах и кухне, а отток – из кухни, ванной и технических помещений

Жильцы могут установить вентиляцию с меньшей пропускной способностью, ориентируясь на показатели микроклимата:

Влажность, которую можно измерить гигрометром. Перенасыщенный водой воздух приводит к образованию грибка на обоях и потолке, а также подтеков на окнах.
Углекислый газ, концентрацию которого можно измерить газоанализатором. Без прибора недостаток кислорода можно хорошо почувствовать сразу при входе в помещение с улицы.

Циркуляция воздуха может быть естественной или принудительной. Это зависит от многих факторов, среди которых площадь, этажность, расположение комнат и технических помещений.

Система вентиляции газовой котельной автономна. По требованиям техники безопасности ее нельзя каким-либо образом совмещать с воздухооборотом внутри дома

Таким образом, в любом жилье существуют точки притока и удаления воздуха, причем недопустима ситуация, когда через приточное отверстие происходит отток, а через вентиляционную шахту – поступление воздушной массы.

Это приводит к нарушению санитарно-гигиенических, противопожарных и иных норм и может серьезно ухудшить условия проживания.

Искусственный и естественный воздухообмен

Иногда возникает ситуация, когда необходимо принудительное удаление воздуха из следующих помещений:

Кухня. При готовке блюд может возникнуть интенсивное испарение. Чтобы оно не распространилось по кухне и далее по другим помещениям, над плитой устанавливают вытяжку. Ее работа позволяет направить загрязненный воздух сразу в вентиляционную шахту.
Ванная. При принятии душа происходит насыщение воздуха водяным паром. Для его быстрого удаления включают вентиляционную установку, так как иначе появление плесневого грибка или отслоение пластика и плитки будет происходить значительно интенсивнее.
Мастерская. При столярных или других работах часто образуется взвесь, которая может нанести вред здоровью человека. Для этого запускают вентиляторы или вытяжки, которые располагают поблизости от источника загрязнения.

Включение принудительной вентиляции носит временный характер, так как она потребляет много электроэнергии и создает шум при работе.

Мощная вытяжка способна забирать весь воздух над плитой, однако в выключенном состоянии она совсем не пропускает воздух в вентиляционный канал

После внедрения устройств для принудительной вентиляции возникает проблема с естественной циркуляцией воздуха через возникшее препятствие. Если обыкновенный лопастной вентилятор еще как-то пропускает воздушный поток, то вытяжки, как правило, минимизируют проход до недопустимо низких показателей.

Остановка естественной циркуляции может вызвать локальные проблемы в помещении. Например, на кухне будет возникать повышенная влажность и зимой “потекут” окна. Но еще хуже то, что будет нарушено движение воздуха по дому, что скажется на всех комнатах.

Установка вытяжки может иметь еще одно негативное последствие, если это устройство интегрировано в общую канальную вентиляцию. Воздухообмен подчиняется закону сохранения баланса: в любой момент времени количество поступающего и выходящего воздуха одинаково.

Из этого следует, что увеличение напора в одной из точек приводит к изменению показаний в других. Здесь главное исключить возможность реверса потока.

Увеличение мощности воздушного потока приводит к перераспределению давления внутри канальной вентиляции. При отсутствии обратных клапанов возможно образования реверса

Для решения обеих проблем устанавливают обратный клапан. С учетом того, что современные воздуховоды для жилых помещений имеют стандартные габариты, самостоятельный монтаж такого элемента не представляет большой сложности.

Применение вытяжных устройств и их стоимость?

Существует два основных способа вентелирования помещений – естественный и принудительный. В первом случае движение воздуха происходит за счет перепадов давления между помещением и вентиляционной системой. Большинство типовых домов проектировались под естественную вентиляцию. Поэтому включение вентилятора в систему может нарушить работу всей системы.

Часто возникает ситуация, когда при включении вытяжного устройства в одной квартире, неприятный запах возникает в другой. Причин опрокидывания вентиляции существует множество. Часто их очень трудно исправить.

Вытяжной механизм и обратный клапан устанавливаются вместе одним блоком

Очень важно заранее знать как будет работать вытяжка. Если нормальным будет длительное использование, то тип клапана может быть любым

Если работа будет не постоянной нужно позаботиться о том, чтобы естественного воздушного потока хватало для нормальной циркуляции. Когда клапан не сможет открыться, он превратиться в заслонку и помещение останется без вентиляции вообще.

Таким образом, нужно выбирать такую конструкцию, где заслонка будет максимально легкой, если принудительная вытяжка не будет производиться постоянно.

Что касается устройств типа «бабочка», то они подходят для промышленных целей, маломощные бытовые вентиляторы просто не смогут создать воздушный поток, достаточный для открытия створок.

В строительных магазинах имеются различные готовые элементы систем вентиляции. Примерные цены и характеристики:

Производитель и диаметр в мм	Форма поперечного сечения	Тип	Материал	Цена, руб
ВЕНТС КО 150	круглое	мембранный	пластик	218
ВЕНТС КО 100	круглое	мембранный	пластик	178
ВЕНТС 150	круглое	лепестковый	металл	118
ВЕНТС 125	круглое	лепестковый	пластик	78
ВЕНТС 100	круглое	мембранный	пластик	248

Цены на эти механизмы зависят от марки изготовителя, типа, материала, а также размера.

Правила установки

Вне зависимости от выбранной конфигурации системы необходимо провести правильную планировку места установки клапанов. Следует провести этот этап таким образом, чтобы при любых комбинациях включенных вытяжных систем и вентиляторов обратную тягу удалось заблокировать. От того насколько точно соблюдены все необходимые моменты, зависит напрямую эффективность вентиляции. Как вариант — вытяжной вентилятор с клапаном можно ставить в окно.

При наличии единственного места для забора воздуха в вытяжной системе, выходящего на улицу, достаточно установить один клапан для профилактики обратной тяги. Когда топология отличается большей сложностью, как это бывает при установке нескольких вытяжек, задействуют такие правила:

Устанавливают обратный клапан на каждой ветви, которая объединяет магистральный воздуховод и место забора воздуха. Благодаря такой мере поток не перенаправляется в вытяжку, если она не была включена.
При выходе из системы вентиляции устанавливается дополнительное устройство. В этом не возникает необходимости, если канал обустроен абсолютно герметично. Но в большинстве случаев добиться этого не удаётся, поэтому вышеуказанная мера считается целесообразной.

Обратный клапан следует устанавливать там, где доступ к нему будет наиболее простым. Это требуется ещё и для того, чтобы можно было своевременно очищать этот элемент от жира и пыли. Уборка является необходимостью, иначе при обратной тяге заслонка не будет закрываться полностью. Некоторые производители устанавливают такой клапан на вытяжку или вентилятор, моделируя воздуховод. Тогда дополнительной защиты создавать не требуется.

Элементы, которые монтируются в шахтах многоквартирных домов, заслуживают особого внимания. В систему общей вентиляции не попадает солнечный свет. Здесь постоянно господствуют положительные температуры. По каналам нередко проходит влажный воздух. Всё это в совокупности способствует созданию благоприятной среды для размножения болезнетворных микробов.

Иногда здесь могут жить грызуны и даже птицы. Качество воздуха, получаемого из таких систем, оставляет желать лучшего, так как управляющая компания не всегда своевременно проводит мероприятия по очистке этих шахт. Даже если санитарная обработка проводится регулярно, по возможности лучше избегать попадания воздуха в квартиру из этой системы.

Нюансы обслуживания

Чтобы обустроить готовую вентиляцию, используют воздуховоды со стандартными габаритами прямоугольной или круглой формы. Для них предусматриваются готовые модели, в которых имеется обратный клапан. Зафиксировать его можно на любом участке. Монтаж в этом случае будет аналогичным процессу установки любого другого компонента вентиляционной системы. При этом клапан ставится в фасонном элементе, роль которого выполняет соединитель прямых каналов.

Если естественная и принудительная вентиляция работают попеременно, можно поставить обратный клапа, в соответствии с двумя типовыми решениями. Варианты, которые делают это возможным:

Тройник устанавливается около решётки вентиляции, при этом клапан фиксируется на отводке для естественной вентиляции.
Покупается решетка с особой конструкцией, содержащей сразу два отверстия. Они подходят под любые варианты вентиляции.
Чтобы смонтировать такую решетку, используются жидкие гвозди или обыкновенные саморезы. Второй вариант лучше, потому что он сделает более лёгким процесс ремонта, очистки и изменения конфигурации, если она потребуется. Для этого достаточно будет снять решетку. Если этот элемент установлен внутри помещения, требуется основательное уплотнение областей соединения стен и решётки.

В числе потенциальных проблем, связанных с решетками, установленными снаружи и имеющими жалюзи, является объединение. Способствует этому влага, содержащаяся в воздухе, выходящем из ванной или кухни. При отрицательных температурах она замерзает и тут же превращается в лёд. Какие проблемы это создает:

Створки прилегают к отверстиям вентиляции недостаточно плотно. В результате обратно в помещение поступает меньший объем воздуха, даже если сравнивать с абсолютным отсутствием какой-либо защиты.
Диаметр отверстия уменьшается в значительной степени. Соответственно, страдает и пропускная способность конструкции. Уменьшается воздухообмен. Кухонные вытяжки и вентиляторы испытывают увеличенные нагрузки.

Механический способ для этого подходит лучше всего, но при этом есть вероятность повреждения стороны корпуса, особенно если они сделаны из хрупкого пластика. Лучше, если указанный элемент будет жестким. С этим требованием хорошо справятся металлические элементы.