Воздушная завеса представляет собой струю воздуха, со значительной скоростью подаваемого под углом 30. 45° к плоскости ворот, что препятствует проникновению холодного воздуха, если ворота открыты. При необходимости можно повысить температуру воздушной струи. Воздушная завеса не препятствует движению транспорта и людей, существенно уменьшая при этом количество проникающего снаружи в помещение воздуха.
Воздушно-тепловые завесы для складов бывают двух типов - смесительного и шиберующего. В завесах смесительного типа наружный воздух, поступая через проем в здание, смешивается с потоком воздуха, создаваемым завесой, установленной рядом с проемом. Завесы этого типа устанавливают в основном у входных дверей вспомогательных зданий и помещений.
У ворот и проемов складских помещений рекомендуется устраивать завесы шиберующего типа, именно их мы и будем рассматривать ниже. Основными узлами такой воздушной завесы являются воздуховод, вентилятор, калорифер, воздуховод равномерной раздачи, щелевая насадка. Главный элемент конструкции - это воздуховод равномерной раздачи, снабженный щелевой насадкой с направляющими пластинами, через которую воздушная струя направляется под некоторым углом к плоскости ворот (рис. 1)
Классификация воздушных промышленных завес
Конструктивно воздушные завесы этого типа подразделяют следующим образом:
по режиму работы
по направлению струи
по месту воздухозабора и температуре подаваемого воздуха.
Одним из основных принципов классификации считается режим работы воздушных завес. В соответствии с ним завесы бывают двух типов - периодического действия (у периодически открываемых проемов) и постоянного действия (у постоянно открытых проемов).
Режим работы их определяется требованиями технологии. Периодичность действия требует провести расчет и наладку завесы так, чтобы ее работа не нарушала тепловой и воздушный режимы помещения. Если воздушная завеса работает постоянно, ее можно использовать не только по прямому назначению: возможно, например, организовать приток воздуха или вытяжку, использовать завесу в качестве отопительного агрегата.
По направлению струи воздушные завесы можно разделить на три вида:
с направлением струи снизу вверх - через горизонтальную щель, расположенную внизу проема (рис. 1, а)
с направлением струи сверху вниз с подачей воздуха через горизонтальную щель, расположенную вверху проема (рис. 1, б).
с горизонтальным направлением струи - одно- и двусторонние с подачей воздуха через вертикальную щель, расположенную с одной (рис. 1, в) или с двух сторон проема (рис. 1, г).
Для проемов в наружных ограждениях целесообразно устройство завес с подачей воздуха снизу вверх, так как при этом надежней предотвращается проникновение холодного воздуха в нижнюю часть помещения эти завесы наиболее экономичны и эффективны, на них расходуется меньше приточного воздуха (рис. 2). Существенный недостаток нижней завесы заключается в том, что воздухоподающие щели и каналы часто засоряются.
В тех случаях, когда возможна остановка транспорта в открытом проеме или засорение горизонтальной щели сыпучими материалами, падающими с проходящего транспорта, а также при установке в проеме транспортера или другого оборудования лучше устраивать завесу с боковой подачей воздуха. Завесы этого типа получили наиболее широкое распространение. При большой ширине ворот и при необходимости задержки транспорта в воротах эти завесы могут быть выполнены с двусторонней боковой подачей воздуха.
Завесы с подачей воздуха сверху вниз можно рекомендовать для случаев, когда перепад давлений с двух сторон ограждения постоянен по высоте. Для проемов в наружных стенах зданий этот вид завес менее подходит, так как возможен прорыв холодного наружного воздуха в нижнюю часть помещения.
По месту воздухозабора и температуре подаваемого воздуха воздушные завесы можно разделить на четыре вида:
воздушные завесы с внутренним воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха (рис. 3, а) устраивают у проемов в наружных ограждениях складских помещений с повышенными требованиями к воздушной среде. В таких помещениях устанавливать воздушные завесы с наружным забором воздуха нецелесообразно - это увеличит затраты на его подогрев и очистку
завесы с внутренним воздухозабором без подогрева подаваемого воздуха (рис. 3, б и в) устраивают у проемов в наружных ограждениях помещений складов, где допускается некоторое периодическое понижение температуры
завесы с наружным воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха (рис. 3, г) - постоянного действия. В некоторых случаях при значительных размерах помещения целесообразно, чтобы агрегат воздушной завесы постоянно работал и при периодическом открытии ворот
завесы с наружным воздухозабором без подогрева подаваемого воздуха (рис. 3, д).
Вентиляционную установку завесы при внутреннем воздухозаборе можно использовать как отопительный агрегат в зоне ворот, где обычно наблюдается интенсивная инфильтрация, а при наружном воздухозаборе - как приточную установку общеобменной вентиляции.
Требования к проектированию воздушных и воздушно-тепловых завес
Устройство воздушных завес в складских помещениях должно отвечать требованиям СНиП 31-04-2001 Складские здания и СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Согласно СНиП 41-01-2003 воздушные и воздушно-тепловые завесы в складских помещениях предусматривают в следующих случаях:
у постоянно открытых проемов и наружных стен складов, а также у ворот и проемов в наружных стенах, не имеющих тамбуров и открывающихся более 5 раз или не менее чем на 40 минут за смену в районах с расчетной температурой наружного воздуха -15 °С и ниже
при возможной остановке транспорта непосредственно в проеме
в складских помещениях с кондиционированием воздуха у наружных дверей, ворот и технологических проемов.
Тепло, создаваемое воздушными завесами периодического действия, не следует учитывать в воздушном и тепловом балансе складского здания. Температуру воздуха, подаваемого воздушно-тепловыми завесами, следует принимать не выше +50 °С у наружных дверей и не выше +70 °С у наружных ворот и проемов.
Расчетную температуру смеси воздуха, поступающей в складские помещения через наружные двери, ворота и проемы, следует принимать от +5 до +12 °С в зависимости от технологических требований. Воздушные и воздушно-тепловые завесы у наружных проемов, ворот и дверей рассчитывают с учетом ветрового давления. Скорость выпуска воздуха из щелей или отверстий воздушных и воздушно-тепловых завес принимается не более 8 м/с у наружных дверей и 25 м/с - у ворот и технологических проемов.
Расчет воздушных и воздушно-тепловых завес
Наружный воздух попадает в помещение через ворота и другие проемы в стенах здания вследствие разности давлений снаружи и внутри здания. Количество воздуха, подаваемого завесой, должно полностью исключить проникновение холодного наружного воздуха.
Приступая к расчетам и проектированию воздушных завес, прежде всего определяют исходные данные: размер ворот, количество наружного воздуха, которое проходит в помещение через проем без работы завесы, расчетные температуры наружного и внутреннего воздуха. Основными параметрами, определяемыми расчетом, являются производительность завесы по воздуху, угол и скорость подачи воздуха в зависимости от размеров проема, мощность калорифера для подогрева воздуха.
В настоящее время существует несколько методик расчета промышленных воздушных завес.
Ниже приведен приближенный метод. Он является достаточно условным, так как значение дальнобойности струи (расстояние между точками пересечения оси завесы с плоскостью ворот) рассчитывается геометрическим способом, и основан на применении коэффициента дальнобойности, зависящего от угла наклона и коэффициента турбулентности струи завесы и определенного на основе расчета и экспериментальных данных для случая равномерного распределения скоростей горизонтального потока.
Количество воздуха, поступающего в единицу времени, или расход, м 3 /c, через любой открытый проем,
Промышленные воздушно тепловые завесы для склада
Тепловая завеса конструктивно представляет собой вентилятор, с направленной мощной струей воздуха. Тепловая завеса для склада и ангара позволяет отсечь поступление извне выхлопных газов, воздушных масс нежелательной температуры, а также частиц пыли, летающих насекомых или посторонних запахов, тем самым сохраняя необходимый микроклимат в помещении. Используются тепловые завесы и при необходимости создания в помещении особых зон с различной температурой, необходимой для сохранности определенного вида товара.
Несмотря на название, тепловая завеса может функционировать в режиме подачи как горячего, так и охлаждаемого потока. Особенно актуальна установка данного оборудования в проемах ворот складов-холодильников и морозильных камер, так как в этом случае плотный слой движущегося воздуха, действующего в качестве теплоизолятора, препятствует повышению температуры в складе.
Классификация воздушных завес
В зависимости от конструкции, все тепловые завесы можно подразделить на
Водяные завесы . Подают только горячий воздух, для подогрева которого в системе используется двухходовой теплообменник. Эта основная деталь выполняется из медных труб с алюминиевыми пластинами. Из несомненных преимуществ водяных завес можно отметить сверхэкономное потребление электроэнергии, которая расходуется только на работу лопастей вентилятора. Чаще всего выпускаются в потолочном боковом исполнении, но можно найти и более сложную конфигурацию (в виде колонны или эллипсоида), управляются дистанционно, при помощи пульта. Могут использоваться в проемах дверей и ворот, которые значительное количество времени остаются открытыми. Специальные серии позволяют применять их для проемов высотой 3 -5 метров. Из недостатков водяных воздушных завес необходимо отметить сложность монтажа и потенциальную опасность обмерзания теплообменника. Водяные воздушные завесы выпускаются такими известными производителями климатической техники, как международный холдинг Ballu Industrial Group и российское научно-производственное объединение Тепломаш
Электрические завесы. Обладают более широким диапазоном возможностей, так как могут подавать не только горячий, но и охлаждаемый воздух. Модели с нагревателем имеют в конструкции трубчатый ТЭН, спиральный нагревательный элемент или игольчатый нагреватель СТИТЧ. Трубчатые ТЭНы (представляющие собой полый стальной стержень с кварцевым песком, внутри которой расположена спираль с высоким оммическим сопротивлением) более безопасны, а также способны безболезненно переносить скачки напряжения электросети. В наиболее современных воздушных завесах используют керамические нагревательные элементы (Р.Т.С. термисторы), которые гораздо долговечнее и экономичнее своих предшественников. Помимо этого в конструкции обязательно предусмотрен терморегулятор, позволяющий отключать устройство при достижении заданной температуры, что позволяет несколько снизить расход электроэнергии.
Критерии выбора воздушной завесы
При выборе тепловой завесы необходимо отталкиваться от конкретных условий, принимая во внимание нижеследующие параметры.
Размер завесы
Выбирается исходя из размера проема, на который будет устанавливаться оборудование, с учетом того, что воздушный поток должен его перекрывать с некоторым запасом. На размерах завесы не следует экономить, так как в противном случае образовавшиеся щели будут способствовать усилению нежелательного воздухообмена. При этом следует учитывать, что максимальная допустимая площадь проема, перекрываемого одной завесой -12 м 2. поэтому иногда приходится устанавливать несколько приборов, вплотную друг к другу.
Производительность по воздуху
Именно этот показатель (объем воздуха, прокачиваемый установкой за 1 час) является для всех воздушных завес основополагающим. Измеряется в м 3 /час или м3/сек. Чем он выше, тем плотнее создаваемая воздушная прослойка и, соответственно, эффективнее работа прибора. Специалисты рекомендуют в стандартных ситуациях для перекрытия проема 2,5 метровой высоты использовать оборудование с производительностью от 700 м 3 /сек. Во всех сложных и нестандартных случаях подобные расчеты следует доверить профессионалам.
При ориентировочных расчетах обязательно учитываются следующие нюансы:
будет ли завеса работать дополнительно на обогрев помещения или ее задача - лишь отсекать внешние воздушные потоки. Следует отметить, что не стоит рассматривать электрическую тепловую завесу как полноценный обогревающий прибор. В данном случае избыточная тепловая мощность конструкции приведет не только к значительным материальным затратам, но и может стать источником нежелательных сквозняков
планируется эпизодическое включение завесы, либо ее работа при постоянно открытом проеме. В последнем случае будет теряться до 70% мощности
наличие в помещении защитного тамбура, автоматически распахивающихся дверей, нескольких входов.
В общем случае, в капитальном строении ориентировочно исходят из расчетов необходимости 1 кВт мощности на каждые 10м2 помещения. При установке воздушных завес в холодильных и морозильных камерах, используются модели без функции обогрева.
Горизонталь или вертикаль?
Горизонтальные завесы являются более традиционными, устанавливаются сверху проема, при этом воздушный поток направлен вниз. Их использование ограничено, так как в настоящее время стандартные модели способны перекрывать высоту проема 2-2,5 метров, а нестандартное оборудование слишком дорого.
Вертикальные завесы предоставляют больше возможности для маневра. Промышленные воздушно тепловые завесы для склада чаще всего имеют вертикальную конструкцию. При этом завесу устанавливают сбоку двери или ворот, чтобы воздушные потоки перекрещивались между собой, обеспечивая необходимый результат. Рассматривая модельный ряд, необходимо обратить внимание, что горизонтальная и вертикальная модификации не у всех производителей являются взаимозаменяемыми, имея существенные различия в компоновке.
Размеры и цены
Цена воздушной завесы самым глобальным образом зависит от размеров установки. Воздушные проемы подразделяются по своим габаритам на несколько подтипов:
Что такое воздушная тепловая завеса?
Воздушные тепловые завесы предназначены для разделения зон с разной температурой по разные стороны открытых проемов рабочих окон, входных дверей и ворот. За счет выдува высокоскоростного потока образуется "невидимая дверь", которая не дает теплому воздуху выходить наружу и не впускает холодный воздух в помещение. Таким образом, улучшается внутренний температурный комфорт, исчезают сквозняки, значительно снижаются теплопотери, а следовательно, и затраты на обогрев. Величина тепловых потерь через открытые двери зависит от:
разности давлений внутри и снаружи здания
разности температур внутри и снаружи здания
скорости ветра относительно дверного проема.
Рисунок 2.с) Воздушные тепловые завесы с воздухонагревательными элементами осушают пол и пространство, примыкающее к входным дверям, а также дают дополнительный подогрев воздуха. Идеальное решение для ресторанов, магазинов, торговых центров.
Рисунок 2.d) Помогает циркуляции воздуха в просторных помещениях. Идеальна для залов и лобби.
Энергосбережение и комфорт
Открытые дверные проёмы приводят к значительным потерям тепла. Правильно установленная воздушная тепловая завеса снижает тепловые потери помещения на 90%. Воздушные тепловые завесы не допускают проникновения сквозняков и позволяют магазинам держать входные двери открытыми в зимнее время года, привлекая тем самым покупателей. В летнее время Воздушные тепловые завесы могут работать без включения нагревательных элементов, оберегая охлаждаемые помещения от проникновения тепла.
Systemair предлагает широкий ассортимент воздушных тепловых завес без нагревательных элементов, предназначенных для решения подобных задач. Такие завесы подходят для холодильных комнат, охлаждаемых секций в супермаркетах и оранжереях.
Завесы следует устанавливать снаружи холодильных комнат в примыкающей тепловой зоне под наклоном 15° к ней. Такая установка исключает возможность выдувания холодного воздуха в виде сквозняков в теплое помещение.
Следует помнить, что независимо от вида выбранной Вами завесы (с нагревательными элементами или без), воздушный поток завесы должен быть направлен так, чтобы основная его часть возвращалась в помещение, не забирая воздух снаружи. Именно для этих целей струю следует направлять под углом 10-15° в сторону наружных помещений или улицы.
Для эффективной работы воздушной завесы важно правильно установить её, выбрать скоростной режим, оптимальное направление потока и задать желаемую температуру.
Ассортимент Systemair разработан с учетом Ваших потребностей и предлагает широкие возможности управления воздушными завесами: от простых и недорогих решений, например с помощью пульта управления и термостата, до сложных программируемых устройств регулирования, датчиков положения дверей, датчиков температур, что обычно используется на объектах с круглосуточным циклом работы.
Рисунок 3. Для предотвращения холодных сквозняков вблизи пола следует примерно 30 % полного потока воздуха направлять наружу. Для определения границы разделения воздушного потока при работе завесы следует, удерживая платок на расстоянии 30 см от пола, медленно перемещать его в поперечном направлении. Плоскость разделения воздушного потока должна находиться посередине дверного проема или несколько выдвинута из помещения. Скорость потока воздуха у пола должна достигать около 2 м/с.
Как работает воздушная тепловая завеса
Все Воздушные тепловые завесы имеют вентилятор, который создает интенсивный воздушный поток, направляемый поперек дверного проема. Кинетическая энергия воздушной струи создает непреодолимый барьер, который можно сравнить с водопадом, препятствующий образованию потоков воздуха между двумя помещениями с разными давлениями и микроклиматом.
Воздушный поток, создаваемый завесой, следует наклонять так, чтобы примерно 30% воздуха направлялось наружу. Этот "выброс" необходим для предотвращения холодных сквозняков у пола (см. рис. 2с).
Скорость потока воздуха у пола должна достигать около 2м/с. Для определения плоскости разделения потока используйте носовой платок, см. рис. 3.
Правильный выбор воздушной завесы Systemair
Прежде всего, следует обращать внимание на структуру потока, импульс струи и уровень шума. Но, помимо этого, необходимо учитывать также и внешние факторы, такие как скорость и направление ветра, разность давлений и температур, частота и продолжительность открытий дверей и др.
воздушная тепловая завеса с малой прокачкой воздуха не отсекает сквозняки у пола. Чрезмерно мощная воздушная тепловая завеса, установленная над низкими дверными проемами, вызывает чувство дискомфорта у людей под нею и создает повышенный шум в помещении.
Наилучший результат достигается при перекрытии всей протяженности дверного проема мощным устойчивым потоком воздуха. Его можно обеспечить, устанавливая несколько завес в ряд.
Обращаем Ваше внимание, что, вне зависимости от климатической зоны Воздушные тепловые завесы применяются везде, где нужно разделить среды с разной температурой.
Номенклатура воздушных тепловых завес Systemair включает в себя завесы с воздухонагревательной секцией и без нее.
Завесы без подогрева устраняют теплопотери так же эффективно, как и завесы с подогревом, однако в некоторых случаях следует учитывать, что не подогретый воздушный поток может вызывать ощущение сквозняка.
Дополнительный подогрев воздуха придает комфорт в ощущении и удовлетворяет потребность в дополнительном тепле к существующему обогреву помещения, осушает пространство, примыкающее к входным дверям.
Необходимое дополнительное тепло определяется исходя из оценки факторов, является ли воздушная тепловая завеса единственным источником обогрева в помещении, разницей температур воздуха между холодной и теплой воздушными зонами и затратами. Воздушные тепловые завесы с водяной воздухонагревательной секцией обеспечивают значительно больший теплосъем, чем завесы с электрической секцией.
Основные критерии выбора воздушной завесы:
Назначение (где будет устанавливаться, для каких помещений будет использоваться) Высота и ширина проёма
Тип установки: горизонтальная или вертикальная
Тип завесы: без нагрева, с электрическим нагревом, с водяным нагревом.
Рис. 4 Выбор воздушных тепловых завес для вертикального монтажа в зависимости от ширины проема.
Расчет расхода воздуха воздушной завесы
При оценке эффективности работы воздушной завесы учитываются два основных фактора - расход воздуха (м3/ч) и скорость потока (м/с). Можно также ввести термин "импульс", который измеряется в кгм/с и определяет инерционность воздушного экрана. На основании многолетнего опыта разработки и производства воздушных тепловых завес компания Systemair может смело утверждать, что она нашла наилучшее соотношение между указанными двумя факторами и добилась оптимального значения импульса.
Скорость воздушного потока очень трудно поддается точному измерению, особенно вне лабораторных условий, когда не всегда представляется возможным учесть все параметры, оказывающие влияние на резуль-тат измерения. Структура потока также никогда не является абсолютно однородной и изменяется по всей протяженности воздушного экрана, испытывая значи-тельные изменения вблизи решеток и мест поступления наружного воздуха.
Объемный расход, однако, может быть очень точно измерен в сертифицированной AMCA лаборатории Systemair, которая занимается разработками, исследованиями и тестированием выпускаемой продукции.
Скорость воздушного потока на выходе рассчитывается на основании объемного расхода и площади выходного отверстия:
V=Q/A [М/С]
v - скорость воздушного потока [м/с]
Q - объемный расход [м3/с]
А - площадь потока [м 3 ]
Воздушные тепловые завесы с подогревом осушают простран-ство, примыкающее к входным дверям, придают комфорт в ощущении и удовлетворяют потребности в дополнительном тепле к существующему обогреву помещения. Подогрев воздуха, AT - это разница температуры воздуха на входе и выходе из завесы. AT также очень важный фактор при расчете воздушных тепловых завес. Для воздушных тепловых завес с электрическим подогревом нетрудно расчитать подогрев воздуха, зная мощность завесы (Р) и расход воздуха (q).
АТ = P/(q*1.2) P (кВт), q (м 3 /с)
Фактор 1.2 - это примерное значение плотности (р) х
Нагревательная способность (Ср) подогретого воздуха. Пример: Р=12кВт
q = 2700мЗ/ч = 2700/3600 = 0.75м 3 З/с
Мощность и подогрев воздуха могут быть гораздо больше при использовании завес с водяной нагревательной секцией, но сильно зависят от температуры теплоносителя системы.
Рис.5 Выбор воздушных тепловых завес для горизонтального монтажа в зависимости от высоты проема.
Воздушная завеса представляет собой струю воздуха, со значительной скоростью подаваемого под углом 30. 45° к плоскости ворот, что препятствует проникновению холодного воздуха, если ворота открыты. При необходимости можно повысить температуру воздушной струи. Воздушная завеса не препятствует движению транспорта и людей, существенно уменьшая при этом количество проникающего снаружи в помещение воздуха.
Воздушно-тепловые завесы для складов бывают двух типов – смесительного и шиберующего. В завесах смесительного типа наружный воздух, поступая через проем в здание, смешивается с потоком воздуха, создаваемым завесой, установленной рядом с проемом. Завесы этого типа устанавливают в основном у входных дверей вспомогательных зданий и помещений.
У ворот и проемов складских помещений рекомендуется устраивать завесы шиберующего типа, именно их мы и будем рассматривать ниже. Основными узлами такой воздушной завесы являются воздуховод, вентилятор, калорифер, воздуховод равномерной раздачи, щелевая насадка. Главный элемент конструкции – это воздуховод равномерной раздачи, снабженный щелевой насадкой с направляющими пластинами, через которую воздушная струя направляется под некоторым углом к плоскости ворот (рис. 1)
Воздушная завеса представляет собой струю воздуха, со значительной скоростью подаваемого под углом 30. 45° к плоскости ворот, что препятствует проникновению холодного воздуха, если ворота открыты. При необходимости можно повысить температуру воздушной струи. Воздушная завеса не препятствует движению транспорта и людей, существенно уменьшая при этом количество проникающего снаружи в помещение воздуха.
Рисунок 3. Для предотвращения холодных сквозняков вблизи пола следует примерно 30 % полного потока воздуха направлять наружу. Для определения границы разделения воздушного потока при работе завесы следует, удерживая платок на расстоянии 30 см от пола, медленно перемещать его в поперечном направлении. Плоскость разделения воздушного потока должна находиться посередине дверного проема или несколько выдвинута из помещения. Скорость потока воздуха у пола должна достигать около 2 м/с.
