No Image

Тепловая завеса что это такое

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Нагревать помещение, в котором постоянно открываются одна или несколько дверей – неблагодарная задача. Нагревательные приборы работают на полную мощность, но тепло все равно улетучивается через дверные проемы.

Оптимальным решением будет установление преграды в проеме, которая пропускает людей, но является препятствием для внешнего потока воздуха. Такое устройство называется тепловая завеса, так как создает плоский поток теплого воздуха в открытом проеме и не допускает выход теплых масс наружу и поступление холодного воздуха внутрь.

Поток воздуха защищает дверной проем

Принцип работы любой тепловой завесы

Задача подобного защитного устройства – отсечение внешнего воздуха с помощью самого воздуха. А именно – создание изолирующего воздушного потока, перекрывающего весь открытый проем. Такая завеса не только удерживает тепло внутри помещения, но и препятствует проникновению снаружи пыли, посторонних запахов и даже насекомых.

Такие устройства эффективно сохраняют тепло там, где двери постоянно открываются – в магазинах, гаражах. Да и в больших загородных домах могут создаваться ситуации, когда двери постоянно нараспашку.

Конечно, приобретение тепловой завесы стоит денег, а ее работа сопровождается потреблением энергии. Но эффект сохранения тепла в доме, защищенном завесой, позволяет отопительным системам работать с меньшей мощностью. А это в итоге оборачивается общей экономией расходов. К тому же современные устройства тепловой завесы снабжены автоматикой, которая включает воздушный барьер только при открытой двери, а когда дверь закрыта – завеса не работает и не расходует энергию.

Устройство тепловой завесы

Упрощенно работу прибора, создающего воздушную преграду, можно представить, как совмещение нагревательных элементов и вентилятора. Нагретый воздух гонится вентилятором, а выходные воздуховоды и жалюзи формируют из него широкий и плоский поток, направленный вдоль защищаемого пространства.

Упрощенное устройство тепловой завесы

Конечно, на самом деле все не так просто. Обычные вентиляторы осевого типа не годятся для создания широкого и равномерного потока воздуха. Для обеспечения качественного воздушного барьера применяются вентиляторы радиального и диаметрального типа. По форме это длинный цилиндр, с лопастями по всей длине.

Схема работы тепловой завесы

Обычно такая турбина вращается электродвигателем, расположенным сбоку. Но встречаются варианты, в которых двигатель расположен посередине и вращает две турбины по обеим сторонам от себя. Такая конструкция требует усложненного устройства воздуховода, поскольку иначе посередине образуется узкий участок, в котором не создается воздушный экран.

Особенности устройств воздушной защиты различаются по месту установки, по типу нагревательных элементов и по способам управления.

Место установки

Тепловой поток, создаваемый завесой, может быть направлен сверху вниз или с боков защищаемого проема. По логике то устройство, которое направляет воздух по вертикали, должно бы и называться вертикальным. Но по не совсем понятной традиции такие завесы называются горизонтальными. А те, которые гонят воздух поперек дверных проемов – завесами вертикального типа.

Варианты завес по месту установки:

  • Горизонтальные завесы располагаются над проемом, который нужно «закрыть». Поток воздуха направляется сверху вниз. Это наиболее распространенный тип устройств. Обусловлено это тем, что их установка обеспечивается проще всего.

Тепловая завеса горизонтального типа

  • Завесы вертикального типа крепятся к полу и располагаются сбоку от дверных проемов. Такое расположение труднее для изготовления самого устройства и более сложно при монтаже. Для чего нужна вертикальная тепловая завеса? Без нее не обойтись в тех случаях, когда пространства над дверью не хватает для установки горизонтального устройства. Кроме того, для относительно узких дверей применение воздушной защиты вертикального типа может оказаться более эффективным.
  • Есть еще один совсем редкий тип тепловых завес – встраиваемые. Эти устройства предназначены для скрытной установки за подвесным потолком. Воздушный поток выходит через декоративную решетку.

Типы нагревательных элементов

Для обеспечения надежной защиты помещения в холодное время требуется предварительный нагрев воздуха перед выводом его наружу. Это достигается обдувом нагревателей. Нагревательные элементы, применяемые в устройствах тепловых завес, бывают трех типов:

Электрические

Наиболее распространенный тип нагревательных элементов. Традиционно это ТЭНы – трубчатые электронагреватели, в которых нагрев осуществляется нихромовой спиралью, заключенной в изолирующую трубку. Такие нагреватели надежны и просты в эксплуатации.

В последнее время электрическая тепловая завеса для разогрева воздуха использует СТИЧ-элементы. В них выделение тепла также происходит при прохождении тока через нихромовую проволоку или ленту. Форма и расположение проволоки в этих элементах напоминает игольчатые радиаторы.

Благодаря такой конструкции СТИЧ-элементы мгновенно разогреваются, обеспечивая высокую температуру обдувающего воздуха на выходе. Их недостатком считается то, что из-за высокой температуры самого элемента пыль, попадающая на него, сгорает и выделяется запах гари.
Сравнительно высокая стоимость электроэнергии также относится к минусам всех электрических нагревателей.

Читайте также:  Омбре на длинный темный волос

Водяные

Это водяные калориферы, выделяющие тепло от проходящей по ним горячей воды. Они достаточно сложны при монтаже и в эксплуатации.

Водяной тип нагревателя для тепловой завесы

Газовые

Пожалуй, самые выгодные с точки зрения стоимости. Есть модели, работающие и на сжиженном газе. Недостатком считается возможная опасность аварий, присущая любому газовому оборудованию.

Способы управления

Контроль и управление работой тепловых защитных устройств может осуществляться в ручном режиме и автоматически. Основные методы управления:

  • Включение и отключение устройства. Автоматика, синхронизированная с открыванием дверей, обеспечивает экономию средств и ресурса завесы. Защитный поток включается только при открытых дверях.
  • Управление температурой воздушного потока. В простых приборах осуществляется ручным переключателем температуры. В дорогих устройствах степень нагрева регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха. В жаркое время нагревательные элементы могут отключаться, и завеса обеспечивает поддержание прохлады внутри помещения.
  • Дистанционное управление режимами работы осуществляется с помощью переносного пульта.

Технические характеристики

Чтобы понимать, как выбрать подходящую тепловую завесу, нужно разбираться в основных технических параметрах этих устройств. Подберите тот прибор, который обеспечит защиту именно вашей двери:

  • Размеры. Длина устройства должна обеспечивать полное перекрывание ширины дверного проема тепловым потоком. Даже небольшая щель существенно ухудшит эффективность защиты от внешних воздействий. Для выбора защиты над широкими дверями в больших помещениях – супермаркетах, автомастерских – можно устанавливать несколько приборов, расположенных вдоль всей ширины проема. Высота устройства тоже имеет значение. Если она больше свободного пространства над защищаемым проемом, то, вероятно, придется отказаться от горизонтального типа завесы и рассматривать только варианты с вертикального типа, с расположением сбоку от дверей.

Создание длинной тепловой завесы из четырех элементов

  • Производительность воздушного потока. Задачей тепловой завесы не является обогрев помещения – эту роль выполняют другие устройства. Поэтому мощность вентилятора и, соответственно, объем воздушного потока в единицу времени и его скорость – основные параметры тепловой завесы. Для надежной постановки защитного потока требуется его скорость в дальней точке около 2 м/с. Чтобы обеспечить такую скорость потока у самого пола, нужно, чтобы прибор, расположенный на высоте 2,5 м «выдавал» скорость порядка 8 м/с. Для обеспечения таких скоростей требуется приборы с производительностью более 600 м3/час.
  • Уровень шума. Если для промышленных помещений и крупных супермаркетов это не самый определяющий параметр, то для бытовых устройств он критичен. В домашних условиях для комфорта необходим шум менее 70 дБ.
  • Наличие автоматики управления. Ручной режим хорош только для самых простых и дешевых вариантов. Автоматическое управление работой завесы и температурой ее нагревательных элементов обеспечивает ее эффективность и экономность.
  • Защитные устройства. Для безопасности необходима возможность автоматического отключения системы при ее перегреве.

Популярные модели тепловых завес

Рассмотрим наиболее популярные модели:

  • Одной из самых простых, но одновременно мощных горизонтальных тепловых защит считается модель Тропик М-9. Ее назначение – производственные помещения, так как работает она от сети 380 В, да и дизайн у нее не блещет. Два уровня мощности – 9 кВт и 4,5 кВт. Высокая производительность – более 1100 м3/час. Высота установки – не более 2,3 м. Цена 12 – 13 тыс. руб.

Принцип работы воздушной завесы заключается в динамическом разделении двух сред с различными характеристиками, которые граничат друг с другом по площади некоторых проемов посредством создания плоской струи воздуха. Указанные проемы — это входы, въезды в здания, выходы из транспортных средств, технологические сообщения между помещениями производственных и торговых назначений и т.п. В некоторых случаях воздушные завесы устанавливаются не в проемах, внутри помещений, ограничивая зоны различных характеристик среды непосредственно своими воздушными потоками.

Содержание

Назначение тепловых завес

Назначение тепловых завес – это разделение сред с разными температурами и/или другими характеристиками. Это влажность, содержание пыли, запахов, насекомых и т д.

Скорость выравнивания любой из этих характеристик среды определяется законом диффузии, она пропорциональна произведению площади проема на разность концентраций (например, пыли, насекомых) по разные стороны от проема.

Иначе обстоит дело с температурным выравниванием: его скорость определяется не диффузией, а гравитационными силами. Но надо понимать, что теплопотери не прямо пропорциональны высоте проема. Эта зависимость более сильная.

Ограниченная эффективность

Температура в помещении без воздушной завесы

Температура в помещении с воздушной завесой

Работающая воздушная завеса препятствует этому выравниванию, хотя полностью противостоять переносу вещества через проем неспособна.

Более того, если прибор имеет избыточные характеристики по скорости воздушного потока, то его действие будет способствовать не разделению температур или других характеристик сред, а их более быстрому выравниванию по разные стороны проема — завеса в этом случае станет бесполезна.

Читайте также:  Пластина термораспределительная для сухого водяного теплого пола

Любые реальные воздушные завесы полностью не могут разделять среды и в лучших случаях имеют эффективность не более 70-75%. Это обусловлено не недостатком их конструкции, а физическими принципами: даже для небольших проемов высотами 1-2 метра и скоростями воздухопотоков несколько метров в секунду струи устройств являются турбулентными. А любая турбулентная струя подразумевает перемещение вещества не только вдоль, но и поперек своего основного течения.

Если предположить, что при высоте проема менее 1 см и скорости воздуха менее 1см/с, поток воздушной завесы станет ламинарным. Это подразумевает теоретическую возможность 100% эффективности, то есть полного разделения сред по разные стороны от этого проема).

Расположение на проеме

Устройства могут размещаться горизонтально над проемом, вертикально с одной или с двух сторон, а также комбинированно. Они могут создавать кратную защиту проема, при использовании в тамбурах с 2х сторон. Также возможно использование воздушных завес с несколькими воздушными потоками, призванными уменьшить тепловые потери.

Из соображений комфорта или других требований приборы могут иметь конструктивную возможность подогрева потока воздуха. В этом случае их также называют тепловыми завесами. Тепловые завесы, кроме характеристик потока имеют характеристики подогрева воздуха, которые можно определять как общей мощностью подогрева, так и температурой подогрева струи воздуха. Возможны комбинированные защиты проемов, когда рядом могут использоваться как воздушные завесы без нагрева, так и тепловые завесы.

Устройство тепловой завесы

Из чего состоят тепловые завесы и в чем отличие устройства воздушной завесы от тепловой? По сути, это синонимы, но тепловые завесы являются разновидностью воздушных. Почему? Давайте разберемся. К основным компонентам любой завесы можно отнести:

  • Вентилятор — тангенциальный или осевой. В завесах для небольших проемов традиционно чаще используются тангенциальные крыльчатки, поскольку они компактнее и создают сплошной поток равный длине крыльчатки. В промышленных завесах могут применяться и мощные осевые вентиляторы, позволяющие защитить проемы высотой более 10 метров.
  • Двигатели — отличаются по мощности на валу и по классу энергопотребления. Чем они мощнее, тем больше воздуха будет прокачивать завеса и тем более высокие и широкие проемы будет способна защищать.
  • Корпус — обычно из металла или из пластика.
  • Средства управления завесой — кнопки и роторы на корпусе или отдельный пульт, который может быть как проводным, так и беспроводным.

Двигатель воздушной завесы

Тепловой завеса становится тогда, когда к перечисленным выше компонентам добавляется еще один:

  • Нагревательный элемент — электрический или водяной теплообменник. Электрические нагревательные элементы используются разные, чаще всего это классические ТЭНы (трубчатые нагревательные элементы) или стич-элементы (игольчатые нагревательные элементы).

Воздушные завесы устроены так, чтобы отсекать холодный воздух снаружи и препятствовать его попаданию в помещение. Основную функцию отсечения выполняют двигатель и вентилятор. Но в случае наличия нагревательного элемента, воздух еще и подогревается, за счет чего прибор становится эффективнее.

Также имея одинаковые компоненты, конструкция тепловой завесы может быть немного разной — в зависимости от расположения нагревательных элементов (на входе воздуха в завесу или на выходе), агрегат будет либо лучше отсекать воздух, либо сильнее нагревать его.

Нагревательные элементы тепловых завес

Способы подогрева

По способу нагрева тепловые завесы в основном подразделяются на электрические и водяные.

В первом случае мощность нагрева обычно во много десятков раз превосходит электрическую мощность, используемую для создания воздушного потока.

В тепловых завесах водяного подогрева или в воздушных завесах без нагрева мощность полностью используется для создания воздухопотока. Для этих приборов особое значение имеет эффективность преобразования мощности в поток воздуха или к.п.д. создания воздушного потока.

Эффективность создания воздушного потока

На пути преобразования электрической мощности, которая отбирается от сети питания, в мощность движения потока воздушной завесы существуют два препятствия. Электродвигатель не может полностью перевести электроэнергию в энергию вращения вала — некоторая ее часть всегда теряется не бесполезный нагрев частей устройства. Энергия, которая подводится к валу вентилятора от мотора, также частично теряется на незначительный нагрев движущегося воздуха.

Эти потери определяют к.п.д. электродвигателя и вентилятора, а общий к.п.д. определяется их произведением. Например, к.п.д. мотора 0,6, а вентилятора 0,4. Тогда к.п.д. преобразования электрической мощности в мощность движения воздухопотока будет равен 0,24. Это означает, что на 1 кВт мощности, забираемый из сети, производится 240 Вт механической мощности упорядоченного движения воздуха в потоке воздушной завесы.

Значения к.п.д. двигателей и вентиляторов главным образом определяется их типами, которых как для двигателей, так и для вентиляторов существует несколько. Для завес с электрическим подогревом эффективность двигателей и вентиляторов не имеет решающего значения для выбора прибора — основное внимание следует уделить оптимальному перекрытию проема.

Читайте также:  Как сделать маленькую коптильню

Что такое воздушные завесы? Как бы это странно не звучало, большая часть людей не представляет себе что это. А когда ещё к этому словосочетанию добавить слово «тепловые» то и вообще теряются. Но не так страшен чёрт как его рисуют. На самом деле воздушная тепловая завеса – всем нам знакомый зимой теплый поток воздуха при раскрытии двери в магазин или же кафе.

Говоря техническим языком, воздушная тепловая завеса – это вентиляционный прибор, нагревающий и нагнетающий поток воздуха в необходимой направленности.

Иногда тепловой завесой называется сам воздушный барьер между внутренним воздухом и воздухом снаружи.

Зачастую тепловой воздушный занавес ставят над дверным проемом, чуть реже сбоку.

Для чего нужны воздушные тепловые завесы?

Воздушные тепловые завесы не имеют никакого влияния на вентиляционную систему помещения. Завесы предназначены не для снабжения или удаления воздуха, а для создания барьера между теплыми и холодными воздушными массами. Как известно, самые большие теплопотери происходят сквозь двери и окна. А когда это магазин, и двери открываются и закрываются почти каждые полминуты, можете представить себе какие происходят теплопотери. Но тут на помощь приходят воздушные занавесы.

Конструкция тепловых завес

Воздушная тепловая завеса являет собой устройство внутри которого находится воздухонагреватель и вентилятор. Принцип действия завесы очень прост: вентилятор всасывает воздух внутрь корпуса, где он подогревается в воздухонагревателе. Затем радиальным вентилятором уже теплый воздух нагнетается в помещение под нужным углом и создает воздушный занавес, обеспечивая этим уменьшение теплопотерь и улучшение комфортных условий. Кстати цена завесы много в чём зависит от этого вентилятора, так как он является самой дорогой частью устройства.

Такую, казалось бы, несложную конструкцию просто и установить, но установку такого оборудования лучше произвводить ознакомившись с некоторыми правилами и особенностями, прочитав статью о монтаже тепловых завес .

Классификация

Воздушные завесы можно классифицировать:

1. По наличии нагревательного элемента:

  • Воздушная завеса без нагрева воздуха (защищают от поступления теплого воздуха в помещение)
  • Воздушная завеса с нагревом воздуха (летом подают холодный воздух и противостоят поступлению в помещение теплого воздуха, зимой наоборот)

2. По местоположению:

  • Воздушные завесы горизонтальные (устанавливаются над дверью или окном и воздух подается сверху вниз)
  • Воздушные завесы вертикальные (крепятся к полу или стене возле дверей)
  • Воздушные завесы встраиваемые (весь корпус скрыт в потолке или в входной конструкции, а видно лишь решетку сквозь которую подается воздух)

3. По способу нагрева:

  • Воздушно-тепловая завеса электрическая (как воздухонагреватель используют ТЭН)
  • Воздушно-тепловая завеса водяная (воздухонагревателем служит теплообменник по которому течет теплая вода)

В большинстве случаев используют электрические тепловые завесы, это объясняется их практичностью.

Например, в странах СНГ популярной является продукция завода «Тепломаш» — тепловая завеса КЭВ. Воздушные завесы КЭВ монтируют как в офисах, так и в торговых центрах, они автоматизированы и имеют функцию подачи теплого воздуха зимой и холодного в теплую пору года.

4. По типоразмеру:

  • Воздушные тепловые завесы маленькие
  • Воздушные тепловые завесы средние
  • Воздушные тепловые завесы большие

5. По конструктивному исполнению

  • Воздушно-тепловой занавес диаметрального типа
  • Тепловая завеса канального типа
  • Воздушно-тепловая завеса осевого типа
  • Воздушно-тепловая завеса центробежного типа

Функции воздушных завес

  1. Функция зонирования. Разделяет помещения на зоны например зоны с теплыми и холодными воздушными массами. В кафе это могут быть зоны с курящими и некурящими столиками.
  2. Функция отсечения. Отсекает уличный воздух от воздуха в помещении.
  3. Функция осушения и обогрева. Подают теплый воздух и струя воздуха осушает пол под завесой.
  4. Функция циркуляции. Сопутствует циркуляции воздуха внутри помещения.

Воздушные завесы. Область применения

Тепловые завесы применимы везде: начиная с обычных магазинов заканчивая угольными шахтами. Очень востребованы они в промышленности, так как защищают не только от поступления воздуха но и от пыли и разных частиц, от вредных паров, газов и т. д.

Так как тепловые завесы выполняют функцию нагрева воздушного потока, то их относят к воздушному отоплению . Необходимые расчеты связанные с проектированием системы воздушного отопление представлены в этой статье.

Но помимо расчетов, нужно осуществить правильный выбор оборудования, для этого прочтите Как правильно выбрать тепловую завесу .

Воздушные завесы стали неотделимой частью создания комфортных условий в супермаркетах, кафе и т. п. В каждой сфере деятельности они нашли свое применение.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector