Расчет производительности тепловой завесы

Расчет подмешивающей воздушной завесы

Конструктивные элементы воздушных завес

Завесы шиберного типа, как правило, проектируются с двухсторонним выпуском воздуха и компонуют из двух самостоятельных агрегатов, состоящих из радиальных или осевых вентиляторов, калориферов если завеса воздушно-тепловая, и воздухораспределительных коробов, которые устанавливают с каждой стороны открываемого проема.

Воздухораспределительные короба завесы располагают с внутренней стороны проема на расстоянии не более 0,1(где Fпр– площадь открытого проема, оборудованного завесой). При отсутствии места для установки коробов непосредственно у открываемых проемов применяют завесы с удлиненными воздуховыпускными насадками. Воздушная струя завеса должна направляется под углом 30 0 к плоскости проема. Высота воздуховыпускной щели принимается равной высоте открытого проема. Конструкция воздухораспределительных коробов должна обеспечивать горизонтальное движение воздушной струи завесы и отношение минимальной скорости выхода воздуха к максимальной по высоте щели не менее 0,7. На завесу шиберного типа воздух, как правило, забирается на уровне всасывающего патрубка вентилятора. При установке вентилятора на полу рекомендуется забирать воздух из верхней зоны помещения, если температура воздуха в верхней зоне на 5 0 С и более, выше температуры в рабочей зоне.

Выпуск воздуха из воздушно-тепловых завес смешивающего типа следует предусматривать с двух сторон в непосредственной близости от открываемых дверей, так, чтобы потоки воздуха завесы не прерывались открываемыми створками дверей. Конструкция воздуховыпускных отверстий должна обеспечивать горизонтальное направление потока воздуха завесы. Высота воздуховыпускных отверстий принимается от 0,1 до 1,6 м от пола, ширина – определяется расчетом. Забор воздуха на завесу, как правило, производится под потолком вестибюля. Забор воздуха снаружи предусматривается при совмещении воздушно- тепловой завесы с приточной вентиляцией. Подавать воздух рекомендуется: при воздухозаборе из помещения – в тамбур, при воздухозаборе снаружи – в вестибюль.

Для помещения с взрывоопасными производствами должны применяться вентиляторы в искрозащитном исполнении, а температура теплоносителя для калориферов, через которые проходит рециркуляционный воздух, не должна превышать 80% значения температуры самовоспламенения газов, паров или пыли. Если в качестве теплоносителя применяется горячая вода, ее температура для категории производств А, Б, и Е при наличии горючей и взрывоопасной пыли в помещениях должна быть не выше 110 0 С, а при ее отсутствии не выше 150 0 С. При отсутствии соответствующего искрозащитного оборудования на завесу в помещениях с категориями А, Б и Е допускается забирать наружный воздух или воздух из соседних помещений категории В, Г и Д, если в нем нет горючей пыли.

Средства автоматизации воздушных завес должны обеспечивать: пуск вентилятора при открывании обслуживаемого проема и при понижении температуры вблизи закрытого проема ниже установленного значения; выключение вентилятора после закрывания обслуживаемого проема и при восстановлении температуры воздуха вблизи закрытого проема до заданного значения.

30.2. Расчет завесы шиберного типа

Общий расход воздуха, подаваемого завесой шиберного типа, определяется по формуле

, (30.1)

где – характеристика завесы – отношение расхода воздуха, подаваемого завесой, к расходу воздуха, проходящего в помещение через проем при работе завесы;– коэффициент расхода проема при работе завесы (принимается в зависимости от и ;Fпр – площадь открываемого проема оборудованного завесой, м 2 ; – разность давлений воздуха с двух сторон наружного ограждения на уровне проема, Па;– плотность, кг/м 3 , смеси подаваемого завесой и наружного воздуха при температуре tсм, равной нормативной.

Разность давлений определяют расчетом в результате решения уравнений воздушных балансов с учетом ветрового давления для холодного режима года.

Для ориентировочных расчетов, если нет полных исходных данных, значение можно принять по формуле

, (30.2)

где k1– поправочный коэффициент на ветровое давление, учитывающий степень герметичности зданий;

; (30.3)

, (30.4)

где hрасч– расчетная высота, т.е. расстояние по вертикали от центра проема, оборудованного завесой, до уровня нулевых давлений, где давление с наружи и внутри здания равны (высота нейтральной зоны ), м;-плотность воздуха, кг/м 3 , при температуре наружного воздуха (параметры Б); -то же, при средней по высоте помещений температуры внутреннего воздуха tв; – расчетная скорость ветра, значение которой принимается при параметрах Б для холодного периода года; с – расчетный аэродинамический коэффициент, значение которого следует принимать по СНиП 2.01.07-85.

Расчетную высоту hрасч ориентировочно можно принимать;

а) для зданий без аэрационных проемов и фонарей

, (30.5)

где hпр– высота открываемого проема;

б) для зданий с аэрационными проемами, закрытыми в холодный период года,

, (30.6)

где h1– расстояние от центра проема, оборудованного завесой, до центра приточных проемов, м; h2– расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов, м; lп– длина открываемых в теплый период года притворов приточных проемов, м; lв– то же, вытяжных проемов;

в) для зданий с аэрационными проемами, открытыми в холодный период года:

, (30.7)

,

где hп– расстояние от центра открытых приточных аэрационных проемов до уровня нулевого давления, полученного при расчете аэрации в холодный период года (параметры Б), м; – произведения коэффициентов расхода открытых соответственно приточных и вытяжных аэрационных проемов и их площадей, м 2 .

При наличии дисбаланса и превышении в помещении механической вытяжки над приточным значением , ориентировочно, можно определять по следующим формулам:

а) при заборе воздуха для завесы из помещения

; (30.8)

б) при заборе воздуха для завесы с наружи

, (30.9)

где – сумма произведений коэффициентов расхода открытых приточных проемов и их площадей, м 2 ; -сумма произведений коэффициентов расхода одновременно отрытых проемов, оборудованных завесами, и их площадей, м 2 .

При расчете следует проверять значение Gз по формуле (30.1), и за расчетный расход принимать большее из значений, полученных по формуле

(30.8) и (30.1) или (30.9) и (30.1). Значение не должно превышать однократного обмена в 1 ч.

Требуемая температура воздуха завесы tз определяется на основании уравнения теплового баланса по формуле

, (30.10)

где– отношение теплоты, теряемой с воздухом, уходящем через открытые проемы наружу, к тепловой мощности завесы.

Тепловая мощность калориферов воздушно-тепловой завесы

, (30.11)

где А=0,28 – коэффициент: tнач– температура воздуха, забираемого для завесы, 0 С.

Если в результате расчета tз окажется меньше tнач , то следует использовать завесы без калориферных секций.

30.3. Расчет завесы комбинированного типа

Для экономии тепловой энергии целесообразно использовать комбинированные воздушно-тепловые завесы (КВТЗ), подающие часть воздуха без подогрева. КВТЗ состоят из двух пар вертикальных воздухораспределительных коробов, установленных внутри помещения. Наружная пара стояков, расположенная ближе к воротам, падает не подогретый воздух, а внутренняя пара – нагретый до 70 0 С, что позволяет снизить тепловые потери струи воздушной завесы.

Расчет КВТЗ ведется в следующем порядке. Задается относительный расход воздуха и относительная площадь щелей наружной пары стояков воздушной завесы . Рекомендуется принимать . По значениям определяются относительные потери теплоты со струей наружной завесы . При , . Затем вычисляется относительный расход воздуха через «внутреннюю» завесу по формуле

(30.12)

Рассчитывается относительная площадь воздуховыпускных щелей «внутренней завесы»

(30.13)

Определяется общая относительная площадь воздуховыпускных щелей и общий относительный расход КВТЗ

(30.14)

(30.15)

По полученным значениям и находится и рассчитывается общий расход воздуха , подаваемого КВТЗ по формуле (30.1). После этого определяется расход воздуха через наружную и внутреннюю завесу соответственно

(30.16)

(30.17)

Тепловая мощность калориферов КВТЗ рассчитывается по формуле (30.11) при и

30.4. Расчет завесы смешивающего типа

Расход воздуха для воздушно-тепловой завесы смешивающего типа определяется по формуле

, (30.18)

где k – поправочный коэффициент для учета числа проходящих людей, места забора воздуха для завесы и типа вестибюля; – коэффициент расхода, зависящий от конструкции входа; Fвх – площадь одной открываемой створки наружных входных дверей, м 2 . При совмещении воздушно- тепловой завесы с приточной вентиляцией значение Gз принимают равным расходу воздуха, необходимого для приточной вентиляции, но не менее значения, определяемого по формуле (30.18).

Значение определяют в результате расчета воздушного режима здания с учетом ветрового давления. При отсутствии полных исходных данных можно рассчитывать по формуле (30.3), где значение hрасч, вычисляют с учетом ветрового давления в зависимости от этажности здания по формулам:

для зданий с числом этажей 3 и меньше

(30.19)

для зданий с числом этажей больше 3-х

(30.20)

где hл.к. – высота лестничной клетки от планировочной отметки земли, м; hдв – высота створки входных дверей, м; hэт – полная высота одного этажа, м.

Тепловую мощность калориферов воздушно-тепловой завесы определяют по формуле (30.11).

Расчет тепловой завесы

Тепловая завеса является определенным барьером для воздушного потока, который поступает с улицы. Зимой завеса не дает проникнуть внутрь холодному воздуху, а летом – горячему. Это способствует достижению комфортной температуры в любое время года. Чтобы добиться такого эффекта, необходимо как можно более точно провести расчет тепловой завесы. Если все подсчеты окажутся верны, то можно быть уверенным в правильном выборе и качественной работе системы.

Расчет производительности тепловой завесы

Чаще всего системы встречаются там, где находится большое количество людей. Обычно это кафе, рестораны, торговые центры, помещения промышленного назначения, склады, учебные корпуса.

Справка! Данная тепловая система нужна, чтобы обеспечить в комнате постоянную определенную температуру.

Чтобы подобрать устройство, необходимо провести его расчет.

В процессе вычислений рассматриваются такие параметры, как дина, мощность и скорость потока воздуха.

Длина

Чтобы подобрать наиболее оптимальную длину, очень важно учесть размеры дверного проема. В качестве основных размеров рассматриваются показатели ширины и высоты проема. Чем ближе завеса будет расположена к двери, тем выше будет коэффициент полезного действия ее работы.

Мощность

Расчет по мощности выполняется, скорее, субъективно на основе используемых показателей. Техническая характеристика каждой модели предусматривает пункт о разнице температур проходящего через прибор вдуваемого и выдуваемого воздуха.

Скорость потока воздуха

От того, насколько правильно будут произведены расчет скорости воздушного потока, можно говорить об эффективности эксплуатации системы. В основном качественная работа зависит от местоположения устройства, и если быть точнее, то от правильно подобранной высоты. Некорректный расчет приведет к невозможности эффективной работы системы.

Читайте также:  Установка балконной двери: инструменты, размеры, монтаж

Важно! Лучше, если подбором скорости воздушного потока займутся опытные профессионалы.

После того как все требуемые параметры будут рассчитаны, можно приступать к следующему шагу, а именно, подбору типа системы, исходят из следующих характеристик:

  • Типа установки.
  • Способа управления.
  • Источника тепла.

Чтобы завеса служила долго и качественно, необходимо, чтобы все расчет были проведены верно.

Как рассчитать воздушную и электрическую тепловую завесу

Электричество, воздух и вода – основные источники, на основе которых происходит работа устройства. Наиболее популярными вариантами являются воздушные и электрические тепловые завесы. И именно о них пойдет речь далее.

Электрическая тепловая завеса представляет собой прибор, работающий от электросети. Чаще всего можно встретить в производственных и бытовых помещениях. Отличается тем, что имеет несколько режимов переключения мощности. В летнее время года прибор можно использовать для подачи прохладного воздушного потока.

Воздушные тепловые завесы используются в основном чтобы разделить пространство используемого помещения. В данной системе нет элементов обогрева, которые встроены в другие типы систем. Работа их основана на вращении больших вентиляторов. Создаваемые лопастями воздушные потоки и способствуют разделению пространства на температурные зоны. Чаще всего используются в складах или промышленных помещениях.

Так как вышеперечисленные типы являются подвидами данной тепловой системы, то расчет и дальнейший подбор ведется по тем же параметрам:

  • длине, которая рассчитывается исходя из размеров дверного проема;
  • мощности прибора;
  • скорости потока воздуха.

И если для расчета электрической завесы в основном важны первые два параметра, то последний является очень важным показателем при расчете воздушной завесы.

Формула расчета мощности

Чтобы рассчитать мощность агрегата, стоит воспользоваться следующей формулой:

Где V – это рассчитанный объем рассматриваемого помещения в метрах кубических;

Т – разница между температурами воздуха снаружи и внутри помещения. Второй показатель подбирается на основе того, какую температуру в помещении необходимо установить;

К – коэффициент рассеивания воздуха. Зависит от изоляции помещения, и чем больше его показатель, тем лучше изоляция.

Рассчитать производительность тепловой завесы не так трудно, и произвести все необходимые вычисления можно самостоятельно.

Расчет тепловой завесы

На сегодняшний день достаточно широко распространено использование тепловых завес. Данное устройство необходимо для того, чтобы защищать помещения от холодного воздуха, проникающего внутрь через проемы двери и окон.

Оно позволяет зонировать микроклимат в различных помещениях, между которыми нет заграждений. А в некоторых заведениях используется вместо входных дверей. Но только правильные расчеты мощности тепловых завес позволят им эффективно работать.

Длина завеса и мощность обогрева

От того, насколько правильно будет отобрана тепловая завеса, будет зависеть эффективность ее эксплуатации. Для расчета устройства решающим показателем будет скорость потока воздуха, ширина дверного проема, а также высота установки.

Именно поэтому при выборе оборудования необходимо учитывать некоторые особенности. Так, чем выше будет установлена завеса, тем большей выходной скоростью воздушного потока она должна обладать.

Главным показателем тепловых завес является скорость потока воздуха

Такая завеса должна перекрывать дверной проем полностью и находиться как можно ближе к нему. В случае очень широкого проема, лучше произвести установку нескольких небольших тепловых завес, которые позволят создать непрерывную преграду. Для этого устройства необходимо устанавливать вплотную.

Если у здания несколько входов, нужно учитывать наличие сквозняков, которые должны перекрываться более мощной моделью. Когда горизонтальная завеса не может быть установлена непосредственно над проемом, стоит посмотреть на возможность монтажа вертикальной завесы.

Что касается подбора мощности тепловой завесы, то здесь также имеются некоторые особенности выбора. Речь идет о том, что устройство работает от обыкновенного обогревателя, так что его мощность рассчитывается субъективно.

Завеса выполняет функции двери, устраняя потери тепла. Именно на это и нужно обращать внимание во время выбора. Разница между температурой всасываемого и выдуваемого воздуха позволяет определить повышение температуры.

Некоторые завесы идут с подобранной номинальной мощностью, что достигается посредством внедрения в конструкцию обогревателя, обладающего наиболее подходящими показателями.

Также нужно обращать внимание на то, что иногда производители выпускают одну и ту же модель, но в разных модификациях, обладающих различными показателями мощности.

Расчет производительности по воздуху

Для того чтобы правильно произвести расчет скорости теплового потока, лучше всего пригласить специалиста. Производительность по воздуху является главным параметром. От этого показателя зависит скорость потока и высота установки завесы.

Например, для того чтобы эффективно защитить дверной проем шириной 0,8-1 м, высота которого — 2-2,5 м, необходимо установить завесу, производительность которой по воздуху составляет 900-1200 куб.м/ч. На выходе завесы скорость воздуха будет от 8 до 10 м/с, а возле пола — 2,5-3,5 м/с.

Подбор оборудования с необходимой скоростью воздушного потока базируется на таких данных:

  • для каждой модели есть рекомендуемая высота установки, но в конкретных случаях обязательно надо учитывать силу ветра и сквозняков, делать соответствующие поправки. Это особенно актуально в помещениях, которые имеют большую площадь и несколько входов и выходов;
  • скорость потока воздуха из отверстия завесы прямо зависит от диаметра ротора и скорости его вращения. Длина ротора больше 800 мм не используется, так как это сложно решить технологически. Если завеса имеет большие размеры, то двигатель устанавливают посередине, а роторы — по бокам. Таким образом уменьшается себестоимость оборудования, но появляется провал воздушного потока по центру;
  • производители указывают распределение скоростей потока воздуха на разном расстоянии от установленного оборудования. Не рекомендуют устанавливать завесу, вырабатывающую слишком большой поток воздуха, так как это приведет к большим потерям теплого воздуха;
  • расчет показывает: для того чтобы нормально работало данное оборудование, скорость выходящего потока на уровне пола должна быть больше 2.5 м/сек.

Расчет производительности по воздуху

Пример расчета

  • Проводим расчет воздуха, что поступает через дверной проем, м3/c,
  • Lпр = vHВ,
  • v — скорость воздуха, м/с;
  • Н и B — высота и ширина дверного проема, м.
  • Рассчитываем количество воздуха, м3/c, которое необходимо для защиты от попадания холодного воздуха в помещение,
  • Lзав=Lпр/j(B/b+1)
  • j — коэффициент воздушного потока = 0,45;
  • b — ширина канала, через который поступает воздух, м.
  • Расчет тепловой мощности нагревательного элемента, ккал/ч,
  • Qзав = 0,24Lзав (tз — tнач),
  • tнач — температура воздуха во время его забора, °С
  • tз — температура потока теплого воздуха, °С;

Управление завесой

На указанном оборудовании должно быть не меньше двух выключателей, которые позволяют включать обогреватель и вентилятор. Более дорогие модели имеют возможность ступенчатого регулирования мощности обогревателя и скорости вращения вентилятора.

Данное оборудование может управляться при помощи выносного или встроенного пульта управления. Обычно небольшие завесы имеют встроенные пульты управления, а промышленные завесы управляются дистанционно, так как достать до их кнопок будет тяжело.

Некоторые модели дополнительно комплектуются термостатом, что позволяет при достижении заданной в помещении температуры отключать нагревательные элементы или полностью данное оборудование.

В промышленных моделях часто используют концевые выключатели, что позволяет включать тепловую защиту только при открывании двери. Таким образом экономится электроэнергия. Для обычных дверей этот способ экономии не применяется, так как для выхода на рабочие параметры необходимо 5-10 секунд, а за это время двери уже закроются.

Для защиты от перегрева практически все модели имеют несколько степеней защиты: без включения вентилятора нагревательный элемент не подключается, при достижении температуры ТЭНа 80-110°С питание отключается.

Вертикальная защита, в отличие от горизонтальной, устанавливается сбоку в дверном проеме. Она ничем не отличается от горизонтальной, а ее высота должна быть не меньше 3/4 высоты проема.

Типы установок и выбор источника тепла

Вертикальный тип установки

После проведения всех вышеперечисленных расчетов, необходимо будет определиться с тем, какой тип тепловой завесы он хочет установить. Они существуют вертикальные и горизонтальные. Наибольшее распространение обрели как раз горизонтальные, которые устанавливаются над дверным проемом. Что касается вертикальных завес, то они встречаются редко, но при этом выполняют все свои функции не хуже горизонтальных.

Чаще всего вертикальные устройства устанавливаются, когда это более целесообразно, или если для горизонтальной завесы просто нет места над проемом. Крепится вертикальная завеса, как понятно из названия, сбоку проема. В результате поток воздуха движется параллельно полу. Длина такой завесы должна составлять не менее 3/4 от высоты проема, который перекрывается.

Что касается всего остального, то от завесы горизонтального типа практически нет отличий.

Горизонтальный тип установки

В качестве источника тепла в таких устройствах могут использоваться вода и электричество. Те завесы, у которых источником тепла выступает вода, называют водяными тепловыми завесами.

Чаще всего, горячая вода поступает в устройство из централизованной системы отопления, установленной в помещении. Хотя процесс монтажа достаточно сложный, окупаемость такого оборудования достигается за счет высокой мощности устройств и низкой стоимости эксплуатации.

Чаще всего, такие завесы применяют в промышленных зданиях, у которых есть большие открытые проемы.

Что касается электрической завесы, то здесь также есть как плюсы, так и минусы. В отличие от предыдущего варианта, такой тип теплоносителя может использоваться даже в летний период, когда нет необходимости запускать систему отопления.

Но использование электричества ведет к повышению стоимости эксплуатации. Так что такой, казалось бы, простой вопрос, также требует особого внимания.

Практически все завесы оснащаются, по крайней мере, двумя переключателями. Один служит для включения нагревательного элемента, в то время как второй запускает вентилятор.

Кроме всего прочего, у некоторых моделей завес можно встретить встроенные регуляторы мощности нагрева либо вентиляторы с несколькими скоростями вращения.

Управление промышленными завесами в ангарах и складских помещениях производится при помощи конечного выключателя. Он срабатывает при подъеме ворот. Это позволяет не постоянно использовать завесу, а только когда проем открывается.

Читайте также:  Все, что нужно знать, про объединение балкона с комнатой

Практически все тепловые завесы бытового назначения оснащены одной или одновременно несколькими степенями защиты от перегрева. Подобная техника вполне оправдана и особенно эффективна в больших помещениях.

Кроме всего прочего, это позволяет сохранять микроклимат даже в тех помещениях, где наблюдается высокая интенсивность движения людей. По-видимому, это один из наиболее оправданных, эффективных и удобных способов сохранения температуры воздуха в помещении, где приходится часто открывать двери или все время держать их открытыми.

Расчёт воздушной завесы для ворот

Хороший гараж – тёплый гараж. С этим не будут спорить даже самые экономные автолюбители. Держать ворота постоянно закрытыми невозможно, а открывая их, – в помещение устремляется холодный воздух с улицы. Эту проблему решают тепловые завесы, разделяющие воздушной струей холодный воздух снаружи от стабильной, комфортной атмосферы внутри.

Завесы, как ворота, бывают разными и устанавливаются не только в гаражах. Расчёту оптимальной тепловой завесы для ворот и посвящён данный материал.

Выбрать надежные и долговечные ворота подобрать завесу в помещение, то следует учесть следующие параметры:

  1. Размеры завесы в соответствии с шириной и высотой проема.
  2. Мощность завесы (температура выдуваемого воздуха).
  3. Скорость воздушного потока (производительность по воздуху).

Также учитывают тип теплоносителя тепловой завесы, схему монтажа и способ управления устройством. Вообще, если вы хотите сэкономить время, расчет тепловой завесы для ворот в складские, производственные помещения или автомойки лучше доверить профессионалам. Вам нужно будет только заполнить опросный лист, на основании которого проектировщики подробно рассчитают необходимую мощность и размер воздушной завесы.

А если ворота широкие?

Чтобы завеса была эффективна, существует простое правило: ширина завесы (при горизонтальной установке) должна быть больше, чем ширина проема. В случае необходимости монтируют рядом несколько завес, чтобы полностью перекрыть ширину проема. Лучше выбрать завесу бОльшую по размеру, чем меньшую – сэкономить на это параметре не получится.

Высота установки напрямую зависит от скорости потока воздуха. Чем сильнее скорость потока, тем выше можно повесить завесу. Скорость потока указывается в паспорте аппарата, так же как и рекомендуемая высота монтажа. Скорость потока всегда уменьшается к низу проема, это нужно учитывать.

Кроме того, при выборе завесы для ворот делают поправку на силу ветра снаружи, которые сдувают воздушный поток завесы, на температуру воздуха на улице. Следует учитывать, что характеристики, которые вы видите на сайтах производителей и портале TopClimat.ru действуют при температуре 0°C и безветрии. Такие условия в России – практически фантастика.

Пример расчета

Другие публикации по теме
Сравнение тепловых завес популярных брендов. Какая лучше?
ТОП-5 ошибок при выборе тепловой завесы
Лучшая тепловая завеса для автомойки. Алгоритм подбора
Выбираем воздушную завесу и экономим. Как?

Приведем примерный расчет для установки тепловой воздушной завесы для ворот шириной 1 м, высотой 2,5 м. Обязательное условие – наличие тамбура.

Высота проемаПроизводительность завесы
До 1,5 мне менее 300-400 м³/ч
До 2 мне менее 500-650 м³/ч
От 3 м и вышене менее 1200 м³/ч

Для заданных параметров необходима завеса с производительностью 900-1000 м³/ч. Согласно паспорту оборудования большинства современных завес, скорость потока на выходе составит 8-10 м/с, а на противоположной стороне проема (внизу – при горизонтальной установке, и сбоку при вертикальной установке) составит 2,5-3 м/с. Ширина завесы не менее 1 м.

Отметим, что в паспорте оборудования всегда приводится рекомендуемая высота установки.

Мощность завесы при заданных параметрах должна быть не менее 3 кВт. Мощность высчитывается исходя из необходимых 0,1 кВт на 1 м² неотапливаемого помещения с минимальными теплопотерями.

Как рассчитать необходимую мощность тепловой завесы?

Индивидуальный расчет тепловых завес помогает не только спроектировать, но и подобрать идеальный вариант воздушного барьера, подходящего для конкретных условий эксплуатации. Поэтому перед покупкой тепловой завесы вам придется окунуться в расчетно-исследовательские изыскания.

Как работает завеса?

Конструкция теплового барьера была скопирована со схемы конвектора – отопительного прибора, разогревающего поток приточного воздуха. Внутри корпуса завесы имеется роторный вентилятор, генерирующий приток, и тепловой контур, который повышает температуру «исходящего» воздуха.

Только у завесы скорость приточного потока увеличена многократно. Ведь она используется не для обогрева помещения, а для формирования барьера – потока воздуха, движимого параллельно плоскости проема, и отсекающего от дверей, ворот или окон как внешний, холодный воздух, так и внутреннюю, разогретую среду.

Впрочем, обогрев помещения с помощью завесы все же возможен. Для этого нужно закрыть ворота, двери и окна и «запустить» турбину на малых оборотах и включить одну ступень нагревательного контура. И тогда наша завеса будет работать в режиме «тепловой пушки» — очень мощного конвектора, способного прогреть помещение за считанные минуты.

Что нужно учитывать в расчетах?

Во-первых, габариты завесы – они должны соответствовать ширине или высоте проема. Ведь корпус можно монтировать как вертикально, у стены, так и горизонтально, в области притолоки.

Во-вторых, мощность тепловой завесы. Ведь в зимнее время нам нужен не просто поток воздуха, а прогретый до нужной температуры тепловой барьер, «пресекающий» приток со стороны атмосферы и отток воздушных масс из помещения. Поэтому завеса должна работать еще и как отопительный прибор. Впрочем, в летнее время можно обойтись лишь одним вентилятором, поскольку в эту пору года нам необходима защита от пыли и насекомых, а не препятствующий притоку холодного воздуха барьер.

В-третьих, скорость приточного потока, выдуваемого из сопла завесы. От этого параметра зависит эффективность работы барьера. Ведь завеса должна «простираться» до пола или соседней стены, перекрывая весь проем по вертикали или горизонтали. Поэтому высота монтажа или соответствие завесы ширине проема определяется именно скоростью приточного потока.

Кроме того, проводя расчет завесы, мы должны принять во внимание ряд второстепенных факторов, а именно:

  • Схему управления устройством. Она может быть ручной, автоматической или полуавтоматической. Причем с позиции энергетической эффективности наиболее выгодной является автоматическая схема управления. В свою очередь любителям бюджетных покупок, несомненно, понравится завеса на ручном управлении – такая модель стоит дешевле автомата.
  • Тип энергии, «разогревающей» тепловой контур. Тут возможны два вариант – электричество и теплоноситель из системы отопления. Причем первый вариант – электричество – увеличивает стоимость эксплуатации, но упрощает монтаж. Второй вариант – теплоноситель – позволяет эксплуатировать завесу практически бесплатно, но усложняет процесс монтажа. Кроме того, нагревательный контур на теплоносителе актуален только в случае возможности подключения к разводке водяной или паровой системы отопления.
  • Схему монтажа завесы. Как известно, вертикальные барьеры монтируют вдоль проема, у стены, а горизонтальные – поперек, у притолоки. При этом место монтажа должно обладать определенной «глубиной» — способностью вместить корпус завесы. То есть расстояние от края проема до потолка или угловой стены должно как минимум соответствовать габаритам корпуса завесы. Иначе монтаж будет невозможен физически. Поэтому расчет воздушно-тепловых завес следует выполнять, принимая во внимание те ограничения, которые накладываются на габариты корпуса возможная «глубина» монтажа.

Как видите: расчет завесы – это достаточно сложная и кропотливая работа. Но полноценные изыскания, в процессе которых определяется частота вращения турбины, габариты и форма сопла, размеры решетки теплового контура и прочие нюансы, интересуют только конструкторов. На бытовом уровне расчетные работы необходимы лишь для выбора той или иной модели тепловой завесы, которая должна соответствовать конкретным условиям эксплуатации. И не более того.

Как выполнить индивидуальный расчет воздушной завесы?

На «бытовом» уровне нас интересуют всего четыре параметра:

  • Скорость потока воздуха.
  • Ширина корпуса завесы.
  • Высота установки.
  • Тепловая мощность завесы.

Причем далекому от инженерных расчетов покупателю упомянутые критерии лучше определить по таблицам. И действовать в этом случае нужно не последовательно, переходя от одного параметра к другому, а параллельно – определяя все характеристики скопом. Ведь от скорости зависит и высота размещения завесы, а ширина влияет на все критерии, накладывая ограничение на габариты корпуса и выбор места под монтаж барьера.

Именно поэтому, в первую очередь, нам следует «рассчитать» ширину корпуса. Этот параметр должен равняться соответствующему габариту проема – ширине при горизонтальном монтаже завесы и ¾ высоты – при вертикальном монтажа.

При этом нужно помнить, что ширина завесы ограничена стандартными габаритами корпуса, поэтому очень большие проемы придется перекрывать сразу несколькими барьерами, монтируемыми в одну линию.

Следующий шаг – определение высоты установки, актуальной при горизонтальном монтаже, или соответствия рабочих параметров барьера ширине проема, сравниваемых при вертикальном монтаже. Этот параметр придется подбирать параллельно с такой характеристикой, как скорость потока воздуха. Ведь чем больше скорость, тем выше можно установить завесу (или перекрыть более широкий проем). Расчет воздушно-тепловых завес в этом случае ведутся табличным способом – скорость потока берется из паспорта и сравнивается с рекомендуемой высотой установки, указанной в таблице.

Такие расчеты следует провести для каждого блока, используемого при «перекрытии» ширины или высоты защищаемого проема. При этом нужно принимать во внимание тот факт, что минимально возможная скорость потока на уровне пола или противоположного вертикального края проема должна равняться 2,7 метра в секунду. А с учетом хотя бы 10-процентного «запаса», отводимого на непредвиденные факторы, минимальная скорость на противоположной стороне проема должна доходить за 3 м/сек. Иначе барьер просто не закроет защищаемый проем.

На следующем этапе мы должны вновь перейти к габаритам корпуса завесы. Ведь скорость потока зависит от размеров ротора вентилятора. То есть чем больше скорость, тем габаритнее должен быть вентилятор. А очень большой ротор можно разместить только в соответствующем корпусе. В итоге может возникнуть несоответствие габаритов корпуса монтажной глубине – завеса просто не поместится в притолоке или в нише у стены.

Если такое несоответствие будет обнаружено, то нам придется снизить требования к скорости притока воздуха, нивелировав этот недостаток монтажом аналогичного блока на противоположной стороне проема. Проще говоря: при недостаточных монтажных габаритах допускается установка не одной крупной завесы с большим ротором, а пары барьеров, расположенных по разным сторонам проема, например, слева и справа.

Читайте также:  Барные стойки в интерьере квартиры

Резюмируя вышесказанное, мы предлагаем вам организовать расчет завесы по следующей схеме:

  • Вначале определите ширину проема и рассчитайте первичные габариты завесы или блока тепловых барьеров.
  • Далее оцените габариты, которые будут перекрыты завесой – ширину в случае вертикального монтажа и высоту, актуальную при горизонтальном монтаже.
  • После этого подберите конкретную модель, способную разогнать поток у противоположного края проема до 3 метров в секунду. Эти данные можно взять из диаграммы, прилагаемой к техническому паспорту каждой модели тепловой завесы.
  • Далее оцените соответствие габаритов корпуса конкретной модели монтажной глубине – расстоянию от края проема до потолка или угловой стены.

Если выбранная по скорости потока модель не помещается в отводимых габаритах, то вам придется рассмотреть возможность парного монтажа тепловых завес, проведя все расчеты заново, с учетом снижения требований к скорости – 3 метра в секунду должны фиксировать не у противоположного края, а посередине проема.

Расчет мощности тепловой завесы, как отопительного прибора, зависит от площади и эффективности нагревательного контура.

Причем при конструировании конкретной модели теплового барьера мощность определяют по скорости приточного потока, продуваемого сквозь этот контур.

Поэтому определение тепловой мощности можно отложить напоследок, когда вы определитесь с желаемой скоростью побуждения теплового барьера и габаритами корпуса. Причем если радиатор нагревательного контура соответствующих размеров не помещается в корпусе, то вам лучше обратиться к возможности парного монтажа и разместить по одной завесе у каждого края проема.

В случае расчета соответствия характеристик готовой модели габаритам конкретного проема определение тепловой мощность можно «вынести за скобки». В этом случае достаточно оперировать лишь скоростью потока. Ведь о соответствии скорости и тепловой мощности должен позаботиться сам производитель тепловой завесы.

Как рассчитать мощность тепловой завесы?

На сегодняшний день достаточно широко распространено использование тепловых завес. Данное устройство необходимо для того, чтобы защищать помещения от холодного воздуха, проникающего внутрь через проемы двери и окон. Оно позволяет зонировать микроклимат в различных помещениях, между которыми нет заграждений. А в некоторых заведениях используется вместо входных дверей. Но только правильные расчеты мощности тепловых завес позволят им эффективно работать.

Тепловые завесы защищают помещения от холодного воздуха, проникающего внутрь через проемы дверей и окон

Принцип работы

Тепловые завесы работают по достаточно простому принципу. Внутри устройства расположен очень мощный вентилятор, формирующий высокоскоростной воздушный поток. Теплый поток воздуха образует преграду, которая препятствует попаданию холодного воздуха внутрь помещения. В свою очередь, теплый воздух из-за этой преграды остается в помещении.

Чаще всего целесообразность установки такого устройства достигается, когда завесу устанавливают над дверью, направляя поток воздуха вниз. Учитывая принцип действия, схема подобного оборудования достаточно проста, и разобраться с ней сможет любой желающий. Очень часто тепловые завесы устанавливают в складских помещениях, магазинах и других заведениях, где нужно часто открывать двери.

Кроме всего прочего, установка этого устройства позволит все время держать дверь в открытом положении, даже в зимний период. При этом будет достигаться экономия на энергозатратах, поскольку микроклимат помещения будет сохраняться на своем прежнем уровне. Плюсом является еще и то, что завеса может использоваться и в летний период. Когда в доме включен кондиционер, можно открывать двери, включать завесу и не беспокоиться, что прохладный воздух покинет помещение. Тем более, что завеса выполняет и дополнительную функцию, защищая дом от пыли, насекомых и т.д.

Вентилятор тепловой завесы формирует высокоскоростной воздушный поток, который отражает воздух изнутри и снаружи помещения

Для того, чтобы устройство работало эффективно, необходимо правильно его выбрать. А для правильного выбора нужно произвести расчет. Этот процесс состоит из нескольких этапов, среди которых:

  • расчет длины завесы;
  • расчет необходимой мощности обогрева устройства;
  • определение скорости воздушного потока;
  • организация управления;
  • выбор вида установки;
  • выбор источника тепла.

Длина завеса и мощность обогрева

От того, насколько правильно будет отобрана тепловая завеса, будет зависеть эффективность ее эксплуатации. Для расчета устройства решающим показателем будет скорость потока воздуха, ширина дверного проема, а также высота установки.

Именно поэтому при выборе оборудования необходимо учитывать некоторые особенности. Так, чем выше будет установлена завеса, тем большей выходной скоростью воздушного потока она должна обладать.

Такая завеса должна перекрывать дверной проем полностью и находиться как можно ближе к нему. В случае очень широкого проема, лучше произвести установку нескольких небольших тепловых завес, которые позволят создать непрерывную преграду. Для этого устройства необходимо устанавливать вплотную. Если у здания несколько входов, нужно учитывать наличие сквозняков, которые должны перекрываться более мощной моделью. Когда горизонтальная завеса не может быть установлена непосредственно над проемом, стоит посмотреть на возможность монтажа вертикальной завесы.

Главным показателем тепловых завес является скорость потока воздуха

Что касается подбора мощности тепловой завесы, то здесь также имеются некоторые особенности выбора. Речь идет о том, что устройство работает от обыкновенного обогревателя, так что его мощность рассчитывается субъективно. Завеса выполняет функции двери, устраняя потери тепла. Именно на это и нужно обращать внимание во время выбора. Разница между температурой всасываемого и выдуваемого воздуха позволяет определить повышение температуры.

Некоторые завесы идут с подобранной номинальной мощностью, что достигается посредством внедрения в конструкцию обогревателя, обладающего наиболее подходящими показателями. Также нужно обращать внимание на то, что иногда производители выпускают одну и ту же модель, но в разных модификациях, обладающих различными показателями мощности.

Расчет скорости воздушного потока

Своими силами, скорее всего, в решении данного вопроса обойтись не получится. Оптимальная скорость для эффективной работы тепловой завесы в обязательном порядке должна рассчитываться специалистом. В противном случае это может привести к снижению эффективности эксплуатации оборудования. Расчеты воздушно-тепловых завес по скорости потока основаны на показателях скорости на выходе завесы.

Для эффективной работы тепловой завесы оптимальную скорость должен рассчитывать специалист

Этот показатель напрямую зависит от размеров ротора, а также от скорости вращения. В процессе выбора стоит учитывать рекомендуемую высоту, указанную в характеристиках завесы, но при этом всегда необходимо принимать в учет поправку на ветер и сквозняк. Это особенно актуально, если речь идет о достаточно больших помещениях, которые имеют несколько входов. Если не вносить в расчеты поправку, то эффективность работы оборудования будет находиться под большим сомнением.

У большинства моделей диаграмма разделения скоростей потока воздуха на разных расстояниях от завесы указывается в инструкции. Монтировать чрезмерно мощную завесу не нужно, ведь это будет создавать дополнительные потери теплого воздуха. Но имеется и одно обязательное условие правильного функционирования завесы. Все дело в том, что устройство будет выполнять свои функции только в том случае, если скорость потока возле напольного покрытия не будет находиться ниже отметки в 2,7 метра в секунду.

Типы установок и выбор источника тепла

После проведения всех вышеперечисленных расчетов, необходимо будет определиться с тем, какой тип тепловой завесы он хочет установить. Они существуют вертикальные и горизонтальные. Наибольшее распространение обрели как раз горизонтальные, которые устанавливаются над дверным проемом. Что касается вертикальных завес, то они встречаются редко, но при этом выполняют все свои функции не хуже горизонтальных.

Вертикальные завесы устанавливают там, где нет места над проемом для горизонтальной

Чаще всего вертикальные устройства устанавливаются, когда это более целесообразно, или если для горизонтальной завесы просто нет места над проемом. Крепится вертикальная завеса, как понятно из названия, сбоку проема. В результате поток воздуха движется параллельно полу. Длина такой завесы должна составлять не менее 3/4 от высоты проема, который перекрывается. Что касается всего остального, то от завесы горизонтального типа практически нет отличий.

В качестве источника тепла в таких устройствах могут использоваться вода и электричество. Те завесы, у которых источником тепла выступает вода, называют водяными тепловыми завесами. Чаще всего, горячая вода поступает в устройство из централизованной системы отопления, установленной в помещении. Хотя процесс монтажа достаточно сложный, окупаемость такого оборудования достигается за счет высокой мощности устройств и низкой стоимости эксплуатации. Чаще всего, такие завесы применяют в промышленных зданиях, у которых есть большие открытые проемы.

Тепловая завеса с водяной централизованной системой отопления

Что касается электрической завесы, то здесь также есть как плюсы, так и минусы. В отличие от предыдущего варианта, такой тип теплоносителя может использоваться даже в летний период, когда нет необходимости запускать систему отопления. Но использование электричества ведет к повышению стоимости эксплуатации. Так что такой, казалось бы, простой вопрос, также требует особого внимания.

Практически все завесы оснащаются, по крайней мере, двумя переключателями. Один служит для включения нагревательного элемента, в то время как второй запускает вентилятор. Кроме всего прочего, у некоторых моделей завес можно встретить встроенные регуляторы мощности нагрева либо вентиляторы с несколькими скоростями вращения. Управление промышленными завесами в ангарах и складских помещениях производится при помощи конечного выключателя. Он срабатывает при подъеме ворот. Это позволяет не постоянно использовать завесу, а только когда проем открывается.

Практически все тепловые завесы бытового назначения оснащены одной или одновременно несколькими степенями защиты от перегрева. Подобная техника вполне оправдана и особенно эффективна в больших помещениях. Кроме всего прочего, это позволяет сохранять микроклимат даже в тех помещениях, где наблюдается высокая интенсивность движения людей. По-видимому, это один из наиболее оправданных, эффективных и удобных способов сохранения температуры воздуха в помещении, где приходится часто открывать двери или все время держать их открытыми.

Ссылка на основную публикацию