В статье рассмотрено определение воздушной завесы, указаны, по каким критериям подразделяются воздушные завесы. А также приведены способы нагрева воздушного потока, установки воздушных завес.
Что такое воздушная завеса
Прежде всего, приведем определение воздушной завесы. Воздушная завеса — это устройство для создания воздушного потока в области некоторого проема любого назначения, который препятствует перетеканию воздуха через проем. Из этого определения следует, что воздушная завеса работает за счет динамической преграды на пути движения воздуха через проем и всегда создает воздушный поток в непосредственной близости проема. При этом воздушная завеса имеет ограниченную эффективность, в отличие от непроницаемой перегородки или двери она не полностью разделяет воздушные среды, находящиеся по разные стороны от проема.
Виды и классификация воздушных завес
Виды и классификация воздушных завес определяются их устройством, назначением и областями применения. Воздушные завесы подразделяются на воздушные завесы без нагрева и воздушные завесы с нагревом, которые называются тепловыми завесами или воздушно-тепловыми завесами. Они в свою очередь подразделяются по способу подогрева воздушного потока на электрические, водяные и газовые, а по способу установки на вертикальные и горизонтальные. По способности перекрывать проем в зависимости от его размеров в соответствии с ГОСТом 32512–2013 воздушные завесы дополнительно подразделяются на 5 классов. Принадлежность воздушной завесы к определенному классу определяется ее характеристиками по удельному объемному расходу воздуха ( м³/(ч·м)) и по удельному потоку импульса (Н/м), то есть, по динамическим способностям. Чем выше класс завесы, тем на больший проем ее можно устанавливать. По назначению воздушно-тепловые завесы подразделяются на коммерческие и промышленные, по степени защиты оболочки маркируются в соответствии с требованиями международной системы IP. По исполнению воздушные завесы подразделяются на стандартные и на взрывозащищенные.
Воздушные и тепловые
Чаще всего воздушные завесы используются для предотвращения поступления холодного наружного воздуха внутрь зданий и помещений. При этом обычно в самой воздушной завесе применяется подогрев проходящего через нее воздуха. Такие воздушные завесы называются тепловыми завесами или воздушно-тепловыми завесами. Если же воздушная завеса не имеет возможности подогрева воздушного потока, то она может быть использована и для температурного разделения сред и для множества других целей. Такие завесы называются воздушными завесами без нагрева. Воздушные завесы без нагрева могут применяться для защиты воздуха от пыли, нежелательных запахов, вредных примесей, насекомых, избыточного или недостаточного содержания влаги в воздухе. Большое распространение воздушные завесы без нагрева получили в странах с жарким климатом для сохранения комфортной среды кондиционируемых помещений. Также они применяются в помещениях с холодильными установками.
Тепловые завесы с нагревом: водяная и электрическая и другие
Воздушные тепловые завесы с нагревом или, как их часто называют, тепловые завесы по источнику тепла, использующемуся в них для нагрева воздушного потока, могут быть электрическими и водяными. Электрические воздушные завесы подразделяются на завесы с ТЭНами и с проволочными электрическими нагревателями, которые называют стич-элементами. ТЭНы — это традиционные трубчатые электрические нагреватели, которые применяются для нагрева воздуха в различных аппаратах уже многие десятилетия, стич-элементы — относительно новая технология, которая развивается по настоящее время. У каждого из способов нагрева есть свои преимущества и недостатки. ТЭНы, учитывая закрытое положение в них проводников электрического тока, при некоторых исполнениях могут применяться в воздушных завесах до степени защиты оболочки IP54.
Рисунок 2. ТЭН с выполненным для увеличения теплосъема оребрением.
Стич-элементы обеспечивают старт работы воздушной завесы на полную мощность из начального выключенного положения в течение нескольких секунд. За счет минимальной массы они также имеют минимальную тепловую инерцию и быстро остывают при выключении воздушных завес.
Рисунок 3. Так выглядит стич-элемент.
Поэтому они допускают использование с автоматическим регулированием воздушных завес на проемах в тех случаях, когда требуются очень быстрый старт или остановка работы воздушных завес. Название стич-элемент происходит от английского слова, которое означает шов, проводник будто прошивает объем нагревательного элемента словно нить. В качестве элементов электрического нагрева воздуха в воздушных завесах могут также использоваться полупроводниковые, или как их еще называют, керамические нагреватели воздушного потока. Они позволяют уменьшать мощность нагрева при уменьшении воздушного потока за счет изменения электрической проводимости в зависимости от температуры нагревателя. В так называемых водяных тепловых завесах нагрев воздуха осуществляется за счет горячей воды, антифриза или их смеси, проходящих через теплообменники, встроенные в воздушную завесу. Такой способ нагрева воздуха в воздушных завесах имеет свои преимущества и недостатки по сравнению с электрическим нагревом. Приведем лишь самые существенные из них: установка водяных тепловых завес более трудоемка, чем электрических завес, но водяные завесы обычно выгоднее электрических в эксплуатации. Кроме указанных типов воздушных завес существуют газовые воздушные завесы, в которых нагрев воздуха осуществляется посредством сжигания природного или сжиженного газа в газовых горелках закрытого типа.
Типы установки воздушных завес.
Воздушные завесы можно устанавливать на проемах вертикально, горизонтально и комбинированно. Горизонтально воздушные завесы устанавливаются над проемом, вертикально их можно устанавливать или с каждой из сторон проема или сразу с обеих. Обычно, чем больше воздушных завес установлено на проеме, тем лучшую его защиту они обеспечивают. Таким образом, максимальная защита проема, как правило, достигается при комбинированной установке воздушных завес со всех сторон этого проема. Такие способы установки могут применяться на больших проемах, например, на автогрузовых воротах складов и в депо. Обычно все воздушные завесы допускают горизонтальную установку, а некоторые типы воздушных завес предназначены также и для вертикальной установки.
Рисунок 4. Вертикальная установка воздушных завес
Коммерческие и промышленные воздушные завесы
Малые и средние серии воздушных завес, которые могут применяться на входах в магазины, офисы, торговые павильоны и в других помещениях с дверными проемами стандартных размеров, называются коммерческими сериями воздушных завес. Они призваны создавать комфортные условия в области проемов. Мощные воздушные завесы, которые используются на больших воротах складов, ангаров и депо, называются промышленными воздушными завесами. Они отличаются от коммерческих не только менее изысканным дизайном, но отсутствием ограничений по скорости потока и его температуре, так как их основная задача — это экономия средств на отопление помещений. Отметим, что четкой границы по производительности, высоте установки или по удельному потоку импульса между группами коммерческих и промышленных завес не существует. Высокопроизводительные воздушные завесы, в тоже время относящиеся к коммерческим, используются, например, в торговых центрах.
По напряжению: 220В и 380В
Малые коммерческие серии воздушных завес с электрическим нагревом мощностью до 6 киловатт могут иметь возможность подключения к однофазной сети с частотой 50 Гц и напряжением 220В или 230В согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 29322–92. Электрические воздушные завесы мощностью свыше 6 кВт предназначены для подключения к 3х фазной электрической сети напряжением 380В (или 0,4кВ) и частотой 50 Гц. Воздушные завесы без нагрева или водяные воздушные завесы даже мощных промышленных серий могут иметь возможность подключения к однофазной сети напряжением 220–230В если их двигатели, единственные потребители электричества в этих типах воздушных завес, допускают такую возможность.
Другие виды воздушных завес
Кроме указанных в предыдущих пунктах классификаций воздушных завес, типов и способов установки завес, существуют и другие виды. Обычно они обусловлены ограничениями по уровню шума, требованиями интерьера и иными предпочтениями. Движущийся воздух в частях воздушной завесы и в области проема всегда оказывает некоторое звуковое давление, поэтому бесшумной воздушной завесы существовать не может. Однако некоторые воздушные завесы, которые допускают установку различных скоростей воздушного потока, позволяют достигать компромисса по степени защиты проема и уровням звукового давления в непосредственной близости от него. Часто компактная воздушно-тепловая завеса может быть безукоризненно вписана в интерьер и являться его органичным дополнением.
Рисунок 5. Воздушная завеса без перфорации на лицевой стороне.
Иногда по соображениям практичности требуется применять встроенные завесы. В этом случае единственными декоративными элементами интерьера являются выходные и входные решетки воздухораспределителей завес, а сами встраиваемые тепловые завесы скрыты под фальшпотолком или внутри конструкций стен помещения. Возможна также напольная установка воздушных завес.
Заключение
В статье приведена краткая классификация воздушных завес по назначению, видам нагрева воздушного потока, способам установки. Выбор воздушной завесы в каждом конкретном случае обусловлен множеством факторов и представляет собой творческую задачу оптимизации по многим параметрам.
Статья подготовлена техническим директором компании-производителя воздушных завес Tropik-Line Пуховым Алексеем.
