Тепловые завесы
|
|
|
|
|
|
|
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
 Тепловая завеса (воздушная завеса или воздушно-тепловая завеса) — это мощные тепловентиляторы с плоским, четко направленным потоком воздуха, устанавливаемые над дверными (оконными) проемами или сбоку от них.Тепловые завесы нужны для разделения зон с теплым и холодным воздухом при открытых проемах и используются для сохранения тепла и устранения сквозняков в помещениях или сбережения охлажденного воздуха в промышленных холодильниках.
Завеса также служит отличной защитой от сквозняков, в холодное время года может дополнительно отапливать помещение, а в жаркое, работая в режиме вентиляции, удерживать прохладный воздух и оберегать его от попадания извне насекомых, пыли и выхлопов.
|
|||||
Воздушно-тепловые завесы не предназначены для основного обогрева помещений.
Их миссия беречь энергию, удерживая тепло, даваемое другими обогревательными приборами.
Теплый воздух легче холодного, поэтому обычно скапливается под потолком. Возникает разность температур по высоте помещения — температурный градиент. Поток теплого воздуха, выдуваемый завесой, направлен вниз, поэтому вертикальная разница температур уменьшается, и повышается температура внизу, где находятся люди. При работе воздушно-тепловой завесы выравнивается температурный градиент, в результате экономится до 30% электроэнергии.
От 50 до 70% мощности тепловой завесы может теряться при работе на открытый проем. При правильной установке воздушно-тепловой завесы основной поток теплого воздуха попадает внутрь помещения, даже в случаях постоянно открытой двери. Если же дверь закрыта, приток тепла станет еще больше. Происходит эффективный дополнительный обогрев помещения. Еще способ сделать из воздушно-тепловой завесы обогреватель — в использовании пульта управления завесой с возможностью выбора расхода воздуха.
Воздушно-тепловая завеса так устроена, что при малом расходе воздуха может достигать наибольшего нагрева проходящего воздуха, при большом расходе — создавать реальную преграду холодному уличному воздуху.
Отличие ТЗ от обогревателей
Зачастую считают тепловые завесы обогревателями. Однако это не так.
Тепловые завесы – это энергосберегающие приборы. Их использование позволяет не допускать попадание воздуха с улицы, и не выпускает воздух из помещения.
Таким образом, температура в помещении поддерживается без подогрева, использующегося в обогревателях.
Основная задача тепловой завесы – выработка воздушного потока, имеющего ширину и мощность, достаточную для того, чтобы не пропустить холодный воздух с улицы и не выпустить теплый воздух из помещения.
При выборе завес необходимо обратить внимание, прежде всего на совокупность таких показателей как: ширина завесы, скорость воздушного потока, высота установки, электропитание, управление и др.
Конструкция ТЗ
Внутри металлического корпуса расположены воздухонагреватель (электрический или водяной), вентилятор, сопло для выхода струи.
Вентилятор всасывает воздух из помещения через перфорированную стенку корпуса, поток воздуха нагревается в воздухонагревателе, после чего нагнетается в виде струи через сопло в плоскость проема или под углом к ней.
Существенное значение имеет конструкция самой главной детали завесы — турбины (радиального вентилятора, создающего воздушный поток требуемых характеристик). Для равномерного потока воздуха необходима единая турбина, по всей длине завесы.
Двигатель при этом крепится на торце турбины. Поскольку изготовление турбины длиной свыше 800 мм является технологически сложной задачей, некоторые производители используют техническое решение с центральным расположением двигателя и двумя небольшими турбинами по бокам. Это позволяет уменьшить себестоимость завесы, но приводит к тому, что в самой важной — центральной — части воздушного потока образуется провал. Следствие этого не только ухудшение преграждающих и отталкивающих свойств воздушного потока, но и неравномерный обдув нагревательных элементов, способный привести к их преждевременному выходу из строя.
1. Функция зонирования очень удобна для разделения зон с кондиционированным и некондиционированным воздухом; курящих и некурящих зон.
2. Разделение климатических зон, никаких сквозняков, холода или жары, грязи, пыли, неприятных запахов и насекомых с улицы. Снижение до 90% теплопотерь через открытые двери.
3. Воздушные 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. Помогает циркуляции воздуха в просторных помещениях.
Воздушно-тепловые завесы разделяются на два основных типа:
— завесы без подогрева воздуха — предназначены для защиты кондиционируемых и других специфических помещений, где температура воздуха ниже наружной температуры, и их основная задача это защита от проникновения теплого наружного воздуха.
— завесы с подогревом воздуха — предназначены для помещений любого типа и решают задачи защиты от проникновения теплого наружного воздуха летом и холодного наружного воздуха зимой.
В свою очередь завесы с подогревом воздуха разделяют еще на две категории: с электрическим либо с водяным подогревом.
В воздушно-тепловых завесах с электрическим подогревом роль нагревательных элементов возложена на ТЭНы со специально подобранной длинной, мощностью и скоростью их обдува с целью предотвратить перегревание и выход из строя этих элементов.
В воздушно-тепловых завесах с водяным подогревом источником тепла горячая вода, подаваемая посредством патрубков в водяной теплообменник, выполненный из труб с пластинчатым оребрением.
Воздушно-тепловые завесы разделяют на:
Подвесные (горизонтальные) — крепятся к прочной конструкции потолка при помощи резьбовых стержней либо при помощи кронштейнов и крепежей к стене непосредственно над дверным проемом. Завеса должна располагаться наиболее близко к дверному проему для обеспечения наибольшей производительности, поскольку препятствия на пути воздушного потока (будь то дверные доводчики или выступы) снижают эффективность ее работы.
Вертикальные — крепятся непосредственно к полу или к стене с одной либо двух сторон дверного проема.
Встраиваемые — состоят из двух частей: модуля воздушно-тепловые завесы и специальной декоративной решетки. Основной модуль завесы скрыт за подвесным потолком, а снаружи видна только декоративная решетка, через которую осуществляется забор и подача воздуха.
Воздушно-тепловая завеса создает барьер в открытом проеме двери, который предотвращает нежелательный расход воздуха.
Скорость потока воздуха, создаваемого тепловой завесой, должна быть достаточно велика, чтобы воздух достигал пола. При этом некоторая часть воздуха выбрасывается на улицу, а основная часть вдувается в помещение.
Холодный наружный воздух обтекает поток, создаваемый воздушной тепловой завесой, и выталкивается на улицу, а теплый воздух остается в помещении.
В открытом проеме существует разность давлений между внутренним и наружным воздухом. Разность давлений обусловлена разностями температур наружного и внутреннего воздуха, влиянием ветра и несбалансированностью механической вентиляции. Поэтому основными параметрами, определяющими эффективность завесы, является не температура нагреваемого воздуха, а расход, скорость и ширина (ширина сопла) отсекающего воздушного потока.
Причем эти факторы важны именно в совокупности, так как высокой скорости на выходе из завесы можно добиться и при малом расходе, заузив ширину сопла. Но полученный таким способом воздушный поток будет нестабильным, теряющим первоначальную скорость, не способным разделить воздух улицы и помещения.
Для эффективной работы воздушно-тепловая завеса должна полностью перекрывать проем по ширине, поэтому ее длина должна быть не меньше ширины проема.
Кроме того, для надежного отсечения наружного воздуха по всей высоте максимальная высота установки тепловой завесы должна быть больше высоты проема. Где нельзя обойтись одной завесой, устанавливается несколько тепловых завес в одну линию. Если монтаж завесы над дверным проемом невозможен, используются завесы в вертикальном исполнении.
Для обеспечения максимальной производительности следует регулярно очищать воздухозаборные/выпускные решетки, крыльчатки вентиляторов, корпус и электродвигатель агрегата от пыли и загрязнений. Периодичность чистки зависит от окружающей среды, но в любом случае существуют рекомендованная, которая составляет 1 раз в 4 месяца.
Ненадлежащее техническое обслуживание и редкая чистка могут привести к снижению эффективности устройства и сократить срок его службы. А скопление пыли на крыльчатках вентилятора может вызвать вибрацию, дополнительный шум и быстрый износ подшипников электродвигателя. При использовании фильтров необходимо регулярно проводить их осмотр, чистку и замену.
Высота установки
Одна из основных характеристик, на которую необходимо обращать внимание при выборе тепловой завесы — это высота ее установки, то есть расстояние от нижнего края прибора до пола.
При стандартной установке это расстояние равно или чуть больше высоты защищаемого проема. Высота установки определяется качеством и скоростью воздушного потока на выходе из завесы. Правильно спроектированное устройство должно создавать равномерный поток воздуха определенной ширины, который имеет скорость 8 — 10 м/с на выходе из сопла завесы и около 3 м/с на уровне пола. Создание такого потока требует применение сложного в изготовлении и потому дорогого центробежного вентилятора.
Мощность
Под мощностью понимается мощность встроенных нагревательных элементов, так как мощность, потребляемая вентилятором, достаточно мала. В отличие от обогревателей воздуха, мощность тепловой завесы не является решающей характеристикой, поскольку защитные свойства воздушного потока определяются его скоростью, а не температурой. Тем не менее, большинство завес имеет нагревательные элементы, благодаря которым тепловая завеса умеет не только отсекать наружный воздух, но и нагревать воздух в помещении.
Если в помещении нет центрального отопления, то для его обогрева необходимо около 1 кВт на 30 м3. Если же помещение отапливается, то можно выбрать завесу небольшой мощности или даже вовсе без функции обогрева (тогда это будет не тепловая, а воздушная завеса).
При мощности свыше 5-6 кВт тепловые завесы, как правило, требуют трехфазного электропитания.
Воздушные завесы дают возможность поддерживать зимой в производственных помещениях требуемые санитарными нормами метеорологические условия и при этом значительно сокращать расход тепла на отопление.
Также воздушными завесами можно использовать для предотвращения перемещения воздуха из одного помещения, в котором имеется концентрация вредных паров, газов или пыли (хотя бы в размерах, предельно допустимых по нормам), в другое, где выделения этих вредностей нет. Впервые воздушные завесы были применены именно для решения такой задачи. В угольных шахтах были устроены воздушные завесы для предотвращения распространения пыли, образующейся в скиповом отделении при загрузке угля в скип. Воздушные завесы находят применение в машиностроении. Так, например, при устройстве автоматических линий бывает необходимо в отдельных камерах поддерживать температуру воздуха до 200° (в сушилках и т. п.). Сделать эти камеры герметичными нельзя, так как в них должны быть проемы для непрерывного поступления и выхода обрабатываемых заготовок деталей. Устройство воздушных тепловых завес у этих проемов обеспечивает поддержание в камерах высокой температуры воздуха и при этом предотвращает прорыв горячего воздуха, большей частью загрязненного вредными газами, из камеры в рабочее помещение.
Тепловые завесы широко оснащены различными способами управления. К ним относятся следующие: переключатели, регулятор мощности нагрева, регулятор интенсивности воздушного потока, пульт, вентиляторы, термостат.
Обычно, во всех тепловых завесах есть два вида переключателей, первый включает вентилятор, регулирующий процессы с воздушными массами, второй – тот вид нагревателя, который имеется в завесе. Также как и переключатели, во всех тепловых завесах имеются регуляторы мощности нагрева. Они бывают двухступенчатые и трехступенчатые.
Регулятор интенсивности воздушного потока имеется не во всех тепловых завесах. Вентиляторы используются, как правило: двух- и трех скоростные.
Пульты управления бывают: встроенные, выносные (проводные) и инфракрасные (ИК, беспроводные). Первые устанавливаются на тепловых завесах для небольших дверных проемов, а также для оконных.
Тепловые завесы с выносным можно установить в любом месте, но чаще всего они устанавливаются на промышленных и полупромышленных тепловых завесах.
Среди нагревательных элементов у тепловых завес обычно выделяют спираль (стич) и ТЭН. Спираль – это металлическая проволока, закрученная как спираль.
ТЭН помещен в металлическую трубку. Свободное пространство в трубке заполняется кварцевым песком. А как известно этот песок имеет высокую теплопроводность, и в результате увеличивается площадь нагревательного элемента. Широко распространены оребренные ТЭНы, когда трубку овивают металлической полосой.
Самым дешевым и наименее эффективным из нагревательных элементов является спираль. Срок службы их невелик из-за большой температуры нагрева.
Эффективнее, но и дороже являются ТЭНы. Причем, из них оребренные более долговечны и абсолютно не вредны для здоровья.
Бесспорно, использование тепловых завес является очень экономичным.
Экономия электроэнергии составляет до 30%. Это достигается за счет достижения равномерной температуры в помещении посредством выдуваемого завесой вниз, там где находятся люди, теплого воздуха.
Известно, что теплый воздух скапливается вверху. Поэтому выравнивается температурный градиент (разность температур по высоте). Кроме того, при правильной установке тепловой завесы происходит довольно эффективный дополнительный обогрев внутри помещения.
Это осуществляется попаданием основного теплого воздуха внутрь помещения. Если дверь закрыта, то в помещении будет теплее.
Установленный срок службы тепловых завес равен пяти годам.
Если говорить о фактическом сроке службы тепловых завес, который они могут прослужить, то он зависит от модели и вида завес. Так, завесы с нагревательной системой ТЭН более долговечны, чем спиральные. Они могут прослужить и свыше пяти лет. Спиральные, как правило, служат не более пяти лет.
Можно перечислить следующие преимущества тепловых завес:
во-первых, они обеспечивают отсутствие сквозняков,
во-вторых, препятствуют проникновению холодного воздуха в помещение, не выпускают теплый воздух из него,
в-третьих, равномерно распределяют воздушные массы вверху и внизу помещения,
в-четвертых, тепловые завесы эффективны и экономичны, снижают потери электроэнергии,
в-пятых, препятствуют проникновению пыли, насекомых, выхлопных газов в помещение,
в-шестых, обеспечивают комфортные условия для людей, находящихся в таких помещениях, в-седьмых, являются безопасными для здоровье.
В любом случае, как показывает практика, правильно установленная тепловая завеса окупается в короткие сроки.
Неполадка может быть вызвана следующими причинами:
нарушение соединения двигателя и крыльчатки;
износ подшипников двигателя или крыльчатки;
дисбалансировка крыльчатки (причиной может быть налипшая грязь);
повреждение крыльчатки.
Особого ухода за тепловыми завесами в процессе их работы не требуется.
По мере загрязнения требуется удалять пыль с решеток, крыльчаток, протирать корпус, нагревательные элементы, чистить и обслуживать двигатель крыльчатки, контролировать состояние подшипников.