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.

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.

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.

Воздушные завесы Тропик Лайн

Большой выбор воздушно-тепловых завес для коммерческого, промышленного и бытового использования.

Перейти в каталог

Принцип работы тепловой завесы