מהו תפקיד שסתומי ויסות אוויר במערכות HVAC מעבדתיות?

שסתומי ויסות אוויר במערכות HVAC למעבדות ותעשייה (Air Control Dampers) הם רכיב מרכזי בכל מערכת אוורור ומיזוג מתקדמת. תפקידם לשמור על יציבות, דיוק ויעילות של המערכת לאורך זמן, תוך שמירה על בטיחות העובדים והציוד.

מערכות סטטיות לעומת מערכות דינמיות:

• מערכת סטטית - זרימת האוויר יציבה יחסית לאורך שעות הפעילות. לרוב מדובר במפוח יחיד המחובר למנדף בודד, עם או בלי ווסת מהירות. שינויים במערכת (כמו הוספת גרילים או סתימת פילטרים) עלולים להשפיע על הספיקה.
• מערכת דינמית (Manifold) - מחברת עשרות מנדפים ומעבדות למפוח מרכזי. שיטה זו מאפשרת הקטנת ספיקות כוללת בזכות מקדם בו-זמניות, אך גורמת לשינויים חדים לאורך שעות העבודה. לכן, נדרשים שסתומים בעלי תגובה מהירה במיוחד, הפועלים לפי עקרון PICV (Pressure Independent Control Valve). שסתומים אלה מגיבים לשינויי לחץ בתוך עשירית שנייה – לעומת קופסאות VAV, שדורשות מספר שניות עד לייצוב. המהירות כאן קריטית במיוחד לשמירה על בטיחות במצבי שפך במעבדה או פתיחה/סגירה פתאומית של מנדפים.

ישנם מספר סוגי שסתומים:

1. שסתומים ידניים - ויסות חד-פעמי בעזרת דמפר פרפר עגול או OBD. רמת הדיוק נמוכה במיוחד במערכות עם ווסת מהירות. כל שינוי חיצוני (כמו סתימת פילטרים או רצועות רופפות) עלול לגרום לחוסר יציבות.
2. שסתומים מכניים לספיקה קבועה - מבוססים על מנגנון קפיץ. מספקים פתרון בסיסי גם במערכות עם שינויים מתונים, אך לא מתאימים לאפליקציות קריטיות עקב איבוד דיוק עם הזמן.
3. שסתומים אוטומטיים - מתחלקים לשני סוגים עיקריים:
• קופסאות VAV - מודדות מהירות אוויר ומבצעות התאמות באמצעות דמפר עגול. מאחר שהדמפר אינו ליניארי, נדרשים עשרות אלפי תיקוני מצב, והתוצאה היא מערכת לא יציבה עם תגובה איטית (עד כ־20 שניות).
• שסתומי ונטורי (Venturi Valves) - מבוססים על קונוס עם קפיץ מכני איכותי, ללא צורך במדידות מהירות. מתקבלת ליניאריות ידועה מראש, תגובה מהירה במיוחד (תיקון תוך פחות משנייה), וטווח ויסות רחב מאוד (יחס 1:20 לעומת 1:3 ב־VAV). בנוסף, אין צורך בכיול תדיר או בבדיקות ויזואליות תכופות, גם לאורך עשרות שנים.

יתרונות ותפקידי השסתומים:

• שליטה בכיוון ובכמות האוויר - ניתוב מדויק של האוויר בין חללים שונים.
• שמירה על הפרדה אקלימית - מניעת זליגת מזהמים או שינוי תנאים בין אזורים שונים, כולל חדרים נקיים וחדרי חיות.
• איזון בין יניקה לאספקה - יצירת יציבות במערכת ומניעת חוסר או עודף לחצים.
• חיסכון באנרגיה והארכת חיי המערכת - ויסות נכון מפחית את צריכת האנרגיה ושומר על תקינות הציוד לאורך זמן.