Расчет производительности тепловой завесы

Тепловая защита предохраняет от поступления снаружи в помещение холодного воздуха зимой и горячего – летом. Чтобы достичь максимального эффекта, необходимо правильно сделать расчет тепловой завесы, и тогда даже зимой при частом открывании дверей или ворот в помещении будет возможность поддерживать комфортную температуру, не делая дополнительных энергозатрат.

Тепловая завеса используется для того, чтобы сохранять опеределенную температуру в доме. Зимой не будет проникать холодный воздух, а летом – теплый.

Принцип действия любой воздушно-тепловой защиты одинаковый. При работе мощного вентилятора создается высокоскоростной поток, что не дает теплому воздуху выходить через открытые двери из помещения, а холодному – попадать внутрь.

Воздушно-тепловые завесы применяются в магазинах, кафе, ресторанах, промышленных и складских помещениях, то есть там, где много посетителей. Чтобы они работали эффективно, необходимо правильно произвести их расчет.

Тепловая завеса также ограждает попадание насекомых, пыли и грязи в помещение.

Эффективна работа воздушно-тепловой завесы и в летнее время, данное оборудование помогает сохранять в помещении прохладный воздух, полученный вследствие работы кондиционера, а также не позволяет проникать в помещение насекомым и пыли, необходимо просто правильно произвести расчет необходимых параметров завесы.

При выборе воздушно-тепловой завесы рассчитываются такие параметры:

• длина;
• расчет мощности обогрева;
• скорость потока;
• тип установки, она может быть горизонтальной или вертикальной;
• способ управления, при помощи термостата или выносного пульта;
• источник тепла, это может быть горячая вода или электричество.

Определяем необходимую длину воздушно-тепловой завесы

Чтобы произвести указанный расчет, необходимо учитывать ширину дверного проема, высоту, на которой будет установлена воздушно-тепловая защита, и скорость потока воздуха. Скорость потока прямо пропорциональна высоте проема. Чтобы работа завесы была эффективной, ее надо располагать как можно ближе к дверному проему.

Схема определения параметров тепловой завесы.

Если возникла необходимость установить воздушно-тепловую защиту в большом проеме и не достаточно одной завесы, то устанавливают несколько штук, располагая их вплотную друг к другу. Обязательно необходимо учитывать силу ветра на сквозняках, если в помещении есть несколько входов и выходов. Если нет возможности установить воздушно-тепловую завесу над дверным проемом, то можно установить ее вертикально.

Стандартная длина данного оборудования – от 600 до 2000 мм. Наиболее распространенными являются модели длиной 800-1000 мм, они соответствуют ширине стандартного дверного проема.

Подбор мощности обогрева тепловой завесы

Данное оборудование не является обогревателем, и поэтому, если говорить о мощности обогрева, расчет ведется скорее субъективно, так как это энергосберегающей прибор, что препятствует попаданию теплого воздуха летом и холодного воздуха зимой в помещение. В технической характеристике воздушно-тепловой завесы указывают разницу температуры выдуваемого и всасываемого потока. В каждой модели уже сделан оптимальный подбор мощности обогревателя. Некоторые производители одни и те же модели тепловых завес выпускают с разными по мощности обогревателями, и поэтому всегда можно сделать правильный подбор необходимой мощности.

Читайте также: Производство пенопласта
Подробнее о подключении греющего кабеля
Чем покрасить пенопласт – читайте здесь.

Расчет производительности по воздуху

Расчет скорости теплового потока: А — воздушный поток через открытый проем в холодное время года. В — воздушный поток, создаваемый ветром с улицы. С — суммарный воздушный поток через открытый проем с учетом ветра с улицы.

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.

Диаграмма распределения скоростей воздушного потока.

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

Управлять тепловой завесой можно с помощью пульта, который может быть выносной или встроенный.

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.

Электричество или горячая вода в качестве источника тепла

В основном в качестве источника тепла выступает электричество, но существуют модели, где эту роль выполняет горячая вода, она подается из системы отопления.

Такие системы сложнее устанавливать, но это компенсируется низкими расходами при высокой мощности оборудования. Обычно такие модели используют в промышленных зданиях, где есть открытые дверные проемы большой площади.