Тепловая завеса режим работы

Тепловая завеса режим работы

Тепловая (или воздушная) завеса – это устройство для создания невидимого воздушного барьера. Представляет собой мощный тепловентилятор, используемый для разделения зон с тёплым и холодным воздухом, устанавливаемый обычно над проёмами (дверными или оконными) или сбоку от них.

Тепловая завеса препятствует образованию сквозняков в помещении; в жаркое время года может играть роль вентилятора, а в холодное – обеспечивать дополнительный обогрев. Воздушная завеса является отличной защитой от попадания в помещение пыли, насекомых и других загрязнений.

Кроме того, тепловая завеса, установленная в оконном или дверном проеме, выступает в роли барьера между наружным и внутренним воздухом. Испускаемый вентилятором завесы направленный воздушный поток создает условную стенку, тем самым препятствуя проникновению уличного воздуха внутрь помещения.

Одно из важных достоинств тепловой завесы – энергосберегающая функция. В зимнее время года тепловая завеса выполняет функцию «щита»: удерживает тепло в помещении, преграждая путь холодному уличному воздуху. Расход теплоты на систему отопления помещений, над входом которых установлены тепловые завесы, на 10-15% ниже, чем у помещений без завес.

Схема работы завесы

Нормативные документы

Нормы и правила по установке завес прописаны в СНиП 41.01.2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

Виды тепловых завес

Все тепловые завесы условно можно разделить на категории в зависимости от режима их работы, типа нагревательного устройства, типа монтажа и конструктивного исполнения.

По режиму работы: завесы периодического и постоянного действия.

Завесы периодического действия, как правило, размещаются у периодически открывающихся проёмов. Периодичность работы требует проведения дополнительных расчётов, которые предотвращают её влияние на нормальный тепловой и температурный режим помещения.

Завесы постоянного действия также возможно использовать в качестве вентиляционной или отопительной системы.

По типу нагревателя: завеса с водяным, электрическим, паровым, газовым нагревателем или без нагрева.

Наиболее экономичными в плане потребления электроэнергии являются завесы с водяным нагревателем (электричество расходуется только на работу вентилятора).

Завесы с электрическим нагревателем наиболее просты в монтаже и подключении.

Паровым или газовым нагревателем обычно оснащаются большие промышленные завесы.

По типу монтажа: завеса вертикального, горизонтального или скрытого монтажа.

Наиболее распространенным типом является горизонтальная тепловая завеса, которая монтируется непосредственно над дверным проёмом.

Горизонтальная тепловая завеса

Вертикальная завеса устанавливается сбоку от проёма. Обычно устанавливается у проёмов большой высоты: там, где горизонтальные завесы не способны обеспечить необходимую скорость воздушного потока в районе пола.

Вертикальная тепловая завеса

При этом следует отметить, что горизонтальную завесу нельзя устанавливать вертикально (происходит изнашивание подшипников); вертикальные же завесы предусматривают возможность горизонтального расположения (установленные в них подшипники рассчитаны на неравномерную нагрузку).

Тепловая завеса скрытого типа устанавливается в помещениях с подвесным потолком. Завесы данного типа наиболее просто вписать в интерьер помещения: все элементы «спрятаны» за подвесным потолком, видимая часть завесы – решётка, через которую осуществляется подача воздуха.

Встраиваемая тепловая завеса

По конструктивному исполнению: диаметрального, канального, осевого или центробежного типа.

По выбору места установки: настенные, потолочные или напольные тепловые завесы.

Настенные завесы могут быть горизонтальными и вертикальными.

Потолочные завесы — это завесы скрытого типа или горизонтальные завесы.

Напольные завесы – это преимущественно завесы вертикального типа. Но в отличии от вертикальных настенных, напольные завесы имеют устойчивое основание, с помощью которого они монтируются к полу.

Напольная тепловая завеса

Перейти в каталог систем кондиционирования

Элементы воздушной завесы:

  • вентилятор (обеспечивает подачу воздуха)
  • нагреватель
  • термостат (предостерегает систему от перегрева, отключает нагревательные элементы при достижении заданного уровня температуры)
  • фильтр
  • жалюзи (предусматривает изменение направления воздушного потока)
  • пульт управления
  • металлический корпус (существует множество дизайнов, позволяющих прибору наилучшим образом вписаться в помещение)

Подбор тепловой завесы необходимо осуществлять, исходя из следующих основных параметров:

  • размер
  • производительность
  • мощность нагревательного элемента (при его наличии)
  • уровень производимого шума
  • способ управления

Размер завесы

Ширина завесы определяется размером проёма, в который она будет установлена. При этом правильно подобранной является завеса, ширина которой равна или несколько превышает ширину проема (должны отсутствовать щели для попадания холодного воздуха).

Размер завесы изменяется в пределах от 600 до 2000 мм. При этом наиболее распространенными являются модели 800 — 1000 мм, предусмотренные для установки в стандартных дверных проемах. Для малогабаритных помещений с высотой проёма не более 3,5 метров можно подобрать компактную воздушно-тепловую завесу. Если размер дверного проёма более 2 метров, то необходимо использовать несколько тепловых завес, устанавливаемых вплотную друг к другу.

Несколько горизонтальных завес

Производительность завесы

Производительность завесы – параметр, показывающий какое количество воздуха устройство способно прокачать за единицу времени (м 3 /ч). Мощность завесы определяет скорость, которой будет обладать воздушный поток, выходящий из неё. От мощности также напрямую зависит оптимальная высота установки.

Воздушный поток непосредственно у завесы должен обладать такой скоростью, чтобы у пола его скорость достигала значения не ниже 2 м/с. В противном случае в районе пола возникнет щель для проникновения воздуха снаружи.

Мощность нагревательного элемента

Приблизительно мощность греющего элемента можно подобрать из следующих соображений: для обогрева неотапливаемого помещения с теплоизолированными стенами площадью 10 м 2 необходимо затратить около 1 кВт энергии.

Однако следует помнить, что обогрев не является главной функцией завесы. Установка завесы чрезмерной мощности может впоследствии привести к излишним материальным затратам.

Уровень шума

Немаловажным показателем любой завесы является уровень производимого шума. Максимальное значение шума в офисных помещениях и жилых постройках составляет 60 дБ.

Среди представленного множества моделей можно найти практически бесшумные тепловые завесы. Уровень производимого ими шума не превышает 44 дБ. Для сравнения уровень шума при обычном разговоре человека составляет в среднем 45 дБ.

Способ управления

Управление завесой можно осуществлять с помощью выносного или встроенного пульта. При этом завеса имеет два элемента управления: первый из них включает/выключает вентилятор, второй отвечает за нагреватель.

Читайте также:  Полка под цветы на подоконник своими руками

Встроенный пульт используется для управления небольшими завесами, устанавливаемыми, как правило, в стандартных дверных проемах. Выносной пульт используется в промышленных или полупромышленных завесах; его можно установить в любом удобном месте.

Схемы подключения тепловой завесы

Существуют различные схемы подключения тепловой завесы, выбор которых обычно определяется мощностью данного устройства.

Модели малой мощности, как правило, рассчитаны на подключение к однофазной сети напряжением 220 В (в обычную розетку).

Также есть модели тепловых завес, требующие подключения к трехфазной сети напряжением 380 В. При покупке таковых следует убедиться в возможности осуществления данного подключения.

Получить бесплатную консультацию инженера по тепловым завесам

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.

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 первых почти вся электрическая мощность используется для нагрева воздуха. Во втором же случае мощность нагрева обычно во много десятков раз превосходит электрическую мощность, используемую для создания воздушного потока.

Читайте также:  Как убрать окись с контактов

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.

Все приведенные в данном разделе соображения и рекомендации не зависят от фирмы-изготовителя компактных воздушно-тепловых завес, поскольку основаны на законах аэродинамики и теплообмена.

Основным назначением воздушно-тепловых завес является защита помещения от холодного воздуха, проникающего внутрь через открытые проемы.
Плотность холодного воздуха выше, чем теплого, следовательно, он тяжелее. Возникает так называемая "гравитационная" разность давлений между улицей и внутренним пространством здания. Давление в здании на уровне проема ниже, чем на улице. Наружный воздух затекает в открытый проем, выдавливая внутренний воздух из помещения. При этом теплый воздух может вытекать через верхнюю часть того же проема или через иные элементы (аэрационные окна, вентиляционные шахты, другие проемы, неплотности окон, форточки и т.п.).

Аналогичная ситуация возникает в открытом проеме холодильной (или морозильной) камеры: холодный воздух вытекает из камеры по низу, а теплый врывается через верхнюю часть проема.

Струйная защита проемов бывает двух типов: смесительного и шиберующего. Завесы смесительного типа не создают противодействия врывающемуся холодному воздуху, они просто разбавляют холодный поток теплыми струями, повышая его температуру до требуемой. Обычно завесы смесительного типа устанавливаются в тамбуре.

Завесы шиберующего типа формируют струйное противодействие втеканию наружного холодного воздуха в проем. При этом струи завес должны быть направлены под углом к плоскости проема наружу. Соприкасаясь с массами холодного воздуха, струи завес создают эффект "отпихивания" этих масс, после чего струи разворачиваются и затекают обратно в проем. Таким образом, через открытый проем постоянно проходит поток воздуха с расходом, равным сумме расходов воздуха через завесу и частично — эжектированного струями завесы, а также прорвавшегося снаружи. Подогревая воздух в завесе, можно добиться того, чтобы температура смеси, поступающей через проем в помещение, соответствовала нормативным требованиям.

Струя, направленная вертикально вниз из завесы, установленной горизонтально над проемом, искривляется под действием разности давлений и затекает внутрь помещения. Степень искривления, а значит, и количество врывающегося под струей холодного воздуха зависит, при прочих равных условиях, от скорости истечения из сопла завесы и от ширины сопла. Защита верхней завесой эффективнее, когда струя направлена под углом к плоскости проема наружу.

В зависимости от условий работы тепловые завесы КЭВ могут выполнять как смесительную, так и шиберующую функции.

В общем случае воздушно-тепловые завесы КЭВ серий 100, 200, 300, 600подбираются исходя из:

  • ширины и высоты проема;
  • характеристик тепловой завесы (производительность по воздуху, тепловая мощность, скорость струи и др.)

Конкретные рекомендации предоставляют специалисты компании ЕВРОМАШ в процессе оформления заказа.
Установка тепловых завес серий 400, 500, 700в некоторых случаях требует более тщательной проектной проработки.

Требования к организации завес сформулированы в СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование", раздел 7.7.
Расчетные параметры наружного воздуха принимаются по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
В общем случае рациональная организация струйной защиты проема, т.е. выбор завесы по расходу воздуха, тепловой мощности и ее установка под требуемым углом к плоскости проема, зависят от следующих параметров:

  • высота проема (для верхних завес над проемом);
  • ширина проема (для односторонних и двусторонних вертикальных боковых завес );
  • расчетная зимняя температура наружного воздуха и расчетная скорость ветра;
  • расчетная температура воздуха внутри помещения;
  • требования к температуре воздуха (смеси), втекающего в проем при действии завесы (принимается по СНиП 41-01-2003,п. 7.7.3);
  • наличие и расположение в помещении окон, аэрационных проемов, фонарей;
  • давление воздуха в помещении по отношению к атмосферному (степень сбалансированности приточно-вытяжной вентиляции).

Для ориентировочного выбора воздушно-тепловых завес в таблицах технических характеристик введена «Эффективная длина струи». Следует помнить, что ее величина может служить оценкой допустимой высоты установки завесы или ширины (полуширины) проема при боковых завесах только для «мягких» наружных условий: температура наружного воздуха не ниже 0 °С, ветер не более 1 м/с. Для более жестких условий необходимо следовать рекомендациям таблиц.

Но при этом следует помнить, что этот параметр может служить основой выбора только для «мягких» наружных условий: температура наружного воздуха не ниже 0°С, ветер – до 1 м/с. Для «жестких» условий длина струи, обеспечивающая эффективную защиту проема, составляет не более 60% от «эффективной длины». Иллюстрацией могут служить рекомендации по установке верхних завес, приведенные в табл. 1 и 2. Все расчеты выполнены в предположении сбалансированной механической вентиляции. В каждой ячейке помещена рекомендация номера серии завес с добавлением «опт» и «уд». «Опт» означает «оптимально», при этом средняя температура потока, втекающего в проем, лежит в диапазоне от 12°С до 18°С. «Уд» означает «удовлетворительно», при этом температура потока, втекающего в проем, от 5°С до 12°С.

Таблица 1 (ветер 1 м/с)

Рекомендации по применению воздушно-тепловых завес
Теплопотери через открытые проемы
Смесительные и шиберующие завесы
Требования к организации защиты проемов
Эффективная длина струи
Читайте также:  Тепловая пушка для печи
Градация условий Высота установки воздушно-тепловых завес, м
2,2 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 9,0
³ 0°С 100 опт 200 опт 200 уд 400 опт
300 уд
400 опт 400 уд 500 уд 700 опт
от 0°С до -10°С 100 уд 300 уд 300 уд 400 уд 400 уд 500 опт 700 опт 700 уд
от -10°С до -25°С 300 уд 300 уд 300 уд
400 опт
400 уд 500 уд
700 опт
700 уд 700 уд
от -25°С до -40°С 400 опт 400 уд 500 уд
700 опт
700 уд 700 уд

Таблица 2 (ветер 4 м/с)

Градация условий Высота установки воздушно-тепловых завес, м
2,2 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 9,0
³ 0°С 100 опт 200 уд 300 опт 400 опт 400 опт 500 опт 700 опт 700 уд
от 0°С до -10°С 300 уд 300 уд 400 опт 400 уд 400 уд
500 опт
500 опт 700 уд
от -10°С до -25°С 400 опт 400 уд 400 уд
500 опт
700 опт 700 уд 700 уд
от -25°С до -40°С 400 опт 400 уд
500 опт
500 уд
700 опт
700 уд 700 уд
Рекомендации по подключению двусторонней вертикальной завесы к системе отопления

На рисунке представлена рекомендуемая схема подключения вертикальной двусторонней завесы 1 к отопительной сети через 8 смесительный узел. Прямая (Т1) и обратная (Т2) магистрали имеют в верхних точках воздуховыпускные отводы с кранами 4 и 5 и сливные патрубки в нижних точках с 6 кранами. В смесительном узле 8 расположены шаровые краны 2 и 3. Для пуско-наладки завесы прямая и обратная магистраль сети оснащена манометрами 10 и 9 термометрами. Краны 11 на входных и выходных патрубках воздухонагревателей используются для подключения к сети предварительно наполненных водой теплообменников.

Опыт эксплуатации завес с водяными воздухонагревателями показал, что при их вертикальной установке патрубками вниз полностью удалить воздух из трубок теплообменника не удается никакими воздействиями разности давлений.

Если завеса находится в помещении, где температура воздуха не может опуститься ниже 0°С, то оставшийся воздух лишь уменьшит тепловую мощность. Если же температура воздуха вблизи завесы опустится ниже 0°С, то произойдет неизбежное и быстрое (1-5 мин) замерзание воды в тех трубках, где нарушена циркуляция застрявшими воздушными пробками. Целостность этих трубок будет нарушена. Во избежание подобного рода отказов, мы настоятельно советуем осуществлять подключение вертикальных завес к тепловой сети в следующем порядке:

  1. Температура в помещении должна быть выше 0°С.
  2. К обоим патрубкам теплообменника присоединить гибкие патрубки, а затем краны 11.
  3. Положить завесу горизонтально. К одному из патрубков подключить источник воды (можно холодной), второй патрубок соединить с атмосферой и заполнить теплообменник водой. В указанном положении весь воздух удаляется из водяного тракта под действием разности давления. После видимого выхода воздуха перекрыть сначала кран соединения с атмосферой, затем второй кран.
  4. Монтировать завесу(сы) возле проема при закрытых кранах 11 (т.е. заполненную водой).
  5. Приоткрыть кран 3 на прямой магистрали, выпустить воздух из всех подводящих труб, последовательно закрывая места подсоединения завес временными легкосъемными заглушками. Кран 3 закрыть.
  6. Последовательно подключить гибкие патрубки с закрытыми кранами 11 к местам подсоединения, удаляя временные заглушки.
  7. Открыть кран 3 на прямой магистрали. Открыть воздуховыпускной кран 5 на обратной магистрали. Открыть сначала впускные, а затем выпускные краны 11 на гибких патрубках завес. После выхода воздуха из труб обратной магистрали закрыть воздуховыпускной кран 5. Через лючок проверить рукой температуру калачей теплообменника (во избежание ожогов прикосновение рукой должно быть аккуратным). Все они должны быть одинаково горячие. Если среди калачей остались холодные, то это означает, что в данных трубах застрял воздух. Следует повторить заполнение, начиная с п.1.
  8. Указанная процедура заполнения вертикальных завес водой должна повторяться ежесезоннопри запуске системы отопления, а также в случаях аварийного отключения системы и спуска воды. Можно упростить процедуру, если перед сезонным спуском воды закрыть краны у завесы и оставить ее наполненной.

Вертикальная установка завес патрубками вниз при наличии кранов 6 допускает полный слив воды при аварийном отключении.

Если проектом предусмотрена продувка сжатым воздухом при аварийном отключении, то допускается установка завес патрубками вверх. При этом заполнение системы водой и полный выход воздуха происходит под действием разности давлений в течение 20-30 мин. Требуемый расход воды устанавливают балансировочным вентилем на прямой магистрали перед смесительным узлом (на схеме не показан). При аварийном отключении теплоснабжения на срок, опасный в плане разморозки воздухонагревателей, следует закрыть краны 2 и 3 и открыть все сливные краны 6 и 7. При горизонтальной установке завес можно пользоваться этими же рекомендациями.

Следует помнить, что непринятие мер по выпуску воздуха из воздухонагревателя может привести к образованию воздушных пробок в районе изгибов U-образных трубок с последующим замерзанием теплоносителя и разрывом трубок.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector