Как рассчитать мощность тепловой завесы: описание, подбор, каталог, отзывы, характеристики

Как рассчитать мощность тепловой завесы: описание, подбор, каталог, отзывы, характеристики

Что такое воздушная завеса

Мы часто сталкиваемся с воздушной завесой при посещении магазинов, офисов и т.д. Иногда при входе нас обдувает плотный поток воздуха. Иногда он той же температуры, иногда — теплый (зимой), иногда — прохладный (летом). Это и есть результат работы тепловой завесы. Она создает направленный поток воздуха, который не дает наружному воздуху попадать внутрь. Если в устройство встроен нагреватель, называют его воздушная тепловая завеса.

Как рассчитать мощность тепловой завесы: описание, подбор, каталог, отзывы, характеристики

Принцип действия воздушной завесы

Воздушная тепловая завеса, по сути, тот же тепловентилятор только специфической формы. Этот прибор также состоит из нагревательного элемента и турбины вентилятора. Вот только и нагреватель, и турбина более длинные, так как устанавливается этот девайс над дверью или сбоку от нее и для гарантированного отсечения наружного воздуха необходимо, чтобы воздушный поток перекрывал весь проем.

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.

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.

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

Для управления тепловой завесой имеется пульт.

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.

Виды тепловых завес

Нагревательный элемент в тепловой завесе может быть водяным или электрическим. Водяной — система труб, по которым бежит горячая вода. Электрический бывает двух видов — оребренный ТЭН (трубчатый электронагревательный элемент), керамический нагреватель или спираль. Можно найти и модели с газовыми нагревателями, но они только производственного использования.

Водяные тепловые завесы более экономичны в эксплуатации, но громоздки и сложны в установке. Поэтому чаще используют электрические завесы. Их проще установить над дверью, хотя для подогрева воздуха они расходуют много электроэнергии. Электрические тепловые завесы питаться могут от сети 220 В или от 380 В.

Устройство тепловой электрической завесы горизонтального типа

Устройство тепловой электрической завесы горизонтального типа

Однако, расходы на компенсацию теплопотерь при попадании холодного воздуха внутрь помещения гораздо выше. Поэтому установка тепловой завесы, работающей от электричества, позволяет сэкономить на отоплении. Это оборудование оправдывает себя, если двери в помещение открываются не реже 5 раз в день или они остаются открытыми не менее 40 минут в день.

По способу установки тепловые воздушные завесы могут быть вертикальными и горизонтальными. Вертикальные ставятся по бокам (может быть одна или две), горизонтальные — над дверным проемом. Обратите внимание, горизонтальные модели нельзя крепить вертикально. Установленные в них подшипники не рассчитаны на неравномерную нагрузку, которую создает в таком положении ротор вентилятора. Через несколько месяцев (3-4) подшипники выйдут из строя, завеса перестанет работать. В то же время вертикальные модели можно устанавливать горизонтально. Их подшипники в таком положении работают в «лайтовом» режиме, так как нагружаются намного меньше.

Способы расположения электрической тепловой завесы: одностороннее и двустороннее боковое, горизонтальное

Способы расположения электрической тепловой завесы: одностороннее и двустороннее боковое, горизонтальное

Обычно горизонтальные электрические тепловые завесы монтируются на стене над дверью, но есть также модели с потолочным монтажом. Вертикальный тип чаще всего монтируется на стены, но существуют также колонные модели. К стенам они не крепятся, только к полу. Есть также в корпусе с повышенным уровнем защиты (IP54), что позволяет их использовать в автомойках, саунах, бассейнах.

Определение параметров

Чтобы работа вертикальной электрической тепловой завесы была эффективной, ее длина должна не менее чем на 10 см перекрывать размер дверного проема. При покупке горизонтальной модели, если позволяют размеры стены и кошелек, оптимально выбрать тепловую завесу длиной на 25 см больше ширины проема. И еще: высота потока должна быть не менее высоты проема. В таком случае поток воздуха гарантированно не пропустит холодный и грязный воздух с улицы.

Формула расчета производительности тепловой завесы

Формула расчета производительности тепловой завесы

Максимальная длина электрических тепловых завес — 3 метра. Если ширина проема больше, необходимо ставить два прибора, соединенных между собой и установленных одно к другому вплотную.

МодельПитаниеСпособ установкиМощностьШирина проема /высота установкиПлощадь отопленияРасход воздухаУправлениеЦена

Ballu BHC-L15-S09 380 В горизонтальный 9 кВт 1500 мм 90 м 1050 м3/час проводной пульт 200$
Timberk THC WS3 5MS AERO II 220 В горизонтальный 5 кВт 590 мм 50 м 480 м3/час без пульта 130$
Ballu BHC-L08-T03 220 В горизонтальный 3 кВт высота проема 2500 мм 30 м 600 м3/час без пульта 95$
Ballu BHC-L10-S06-M 220 В горизонтальный 6 кВт 2500*1000 мм 60 м 700 м3/час проводной пульт 185$
WWQ TZR-6S 220 В горизонтальный 6 кВт 2200*1110 мм 60 м 780 м3/час проводной пульт 110$
Тропик K-2 220 D горизонтальный 2.5 кВт 2000*390 мм   130 м3/час без пульта 55$
NeoClima ТЗС-915 380 В горизонтальный 9 кВт 2500*1500 мм 90 м 1140 м3/час проводной пульт 200 $
Hyundai H-AT1-50-UI527 220 В горизонтальный 5 кВт 2200*800 мм 50 м 480 м3/час без пульта 85$

Следующий параметр, который можно подобрать — скорость потока или производительность. Если говорить о скорости потока воздуха, то с увеличением расстояния от завесы, она сильно падает. В большинстве случаев, скорости в 2 м/с достаточно для создания стойкой упругой преграды. Но это если в двери не дует сильный ветер. При постоянных ветрах, направленных в дверной проем, скорость должна быть больше. Но точную цифру определит специалист, так как надо учесть еще и сбалансированность вентиляции, разницу температур и т.д.

Чтобы электрическая тепловая завеса работала эффективно, высота/ширина потока должна быть больше параметров проема

Чтобы электрическая тепловая завеса работала эффективно, высота/ширина потока должна быть больше параметров проема

Можно ориентироваться на производительность. Этот параметр описывает тут же характеристику, но с другой стороны. Требуемая производительность зависит от высоты проема:

  • при высоте проема до 2м — 850 м³/ч на один метр длины;
  • от 2 до 2,5м — 1200 м³/ч на один метр длины;
  • от 2,5 до 3 метров — 1800  м³/ч и больше.

Для правильной работы надо подобрать параметры

Для правильной работы надо подобрать параметры

При наличии сильных ветров значение увеличивается. Электрическая тепловая завеса большей производительности, относится к классу полупроизводственных или производственных. Они еще называются высоконапорными. Максимальная высота (или ширина), которую они могут перекрыть — 10 метров.

Управление и безопасность

Электрическая тепловая завеса имеет встроенный электронный блок управления, который контролирует параметры работы устройства. Контролируется скорость движения воздуха, направление его движения, температура потока. Эти параметры задаются с переносного пульта. Кроме того, контролируется температура нагревательных элементов. При достижении максимального значения нагрев отключается. Это значение — порог отключения — задается на производстве и корректировать его нет возможности.

Некоторые марки, проверенные временем

Некоторые марки, проверенные временем

Есть и более сложное управление. Со встроенными датчиками движения, температуры на улице и помещении, скорости ветра. На основании показаний этих датчиков, автоматически выбираются оптимальные параметры работы всех компонентов системы. Это удобно и экономично, но такое управление стоит дорого.

Дополнительные критерии выбора

Чтобы электрическая тепловая завеса работала хорошо, выполняла все свои функции, стоит обратить внимание еще на некоторые особенности и конструктивные моменты.

  • Возможность отключения обогревателя. Отсекать летом горячий и пыльный воздух с улицы очень удобно и полезно. При наличии кондиционеров, это помогает поддерживать требуемую температуру, снизив при этом расходы электроэнергии.
  • Лучше если турбина будет одна. В таком случае поток будет равномерным, без разрывов. Это гарантирует хорошую защиту от проникновения холодного воздуха.
    По мере удаления от тепловой завесы скорость движения воздуха падает

    По мере удаления от тепловой завесы скорость движения воздуха падает

  • Более эффективны модели с ТЭНом, но самые экономичные электрические тепловые завесы имеют керамические нагреватели. Если сравнивать их с ТЭНами, то они потребляют на 20-30% меньше электроэнергии. Беда только в том, что цена у них очень высокая.

Электрическая тепловая завеса может быть использована как резервное или дополнительное средство отопления. В качестве самостоятельного отопления она несостоятельна. Во всяком случае, в нашей стране это так.

Тепловая завеса BALLU BHC-L06-S03


Электрическая завеса нового поколения: для дверных проемов высотой до 2,5 м, стич-элемент, горизонтальная установка, 2 ступени мощности, летний режим работы, низкий уровень шума, проводной пульт и термостат в комплекте

Мощность1,5/3,0 кВт

Габариты 585x155x150 мм

Рек. высота установки 2.5 м

Расход воздуха 350 м3/час

Питание 220 В

Цена 5 590 руб.

Стабилизаторы сетевого напряжения TEPLOCOM ST-888


Стабилизатор напряжения для котлов отопления — напряжение от 145 до 260 В, микропроцессор, встроенная защита от скачков в сети, высокая скорость стабилизации, компактные размеры

Мощность нагрузки 888 ВА

Питание 145-260 В

Цена 4 180 руб.

Выводы

1. Предлагаемая в обсуждаемой статье методика расчета воздушно-тепловых завес, на наш взгляд, некорректна, поскольку процесс тепло-, массообмена в проеме ворот при работе завесы не исследуется, а априори задается, а условия соблюдения заданных картин течения не обоснованы. Полученные зависимости противоречат физическим закономерностям и приводят к необоснованному завышению эффективности завесы. Использование данной методики приведет к несоблюдению санитарных норм и перерасходу топливно-энергетических ресурсов на отопление здания, что противоречит общей концепции энергосбережения.

Подбор тепловой завесы по параметрам

  1. Длина Длина устройств обычно составляет 600-2000 мм, наиболее популярны 800-1000 м, поскольку эти значения подходят к стандартным дверным проемам. Длина завесы должны соответствовать проему по ширине, либо немного перекрывать его.
  2. МощностьРасчет выполняется из условий, что для обогрева 10 кв.м площади с потолками до 3 м понадобится 1 кВт мощности. Помещение при этом должно иметь хорошую теплоизоляцию.
  3. УправлениеУстройство может быть оборудовано встроенным или выносным пультом управления, иметь 2-скоростные вентиляторы и 2- или 3-ступенчатые регуляторы нагрева. Пульт управления обычно содержит два переключателя, отвечающих за запуск устройства и включение нагревательных элементов. К аппарату возможно дополнительное подключение термостата.
  4. Тип установкиАппараты выпускаются для установки в горизонтальном или вертикальном виде. Чаще всего применяются горизонтальные завесы, которые монтируются над дверным проемом, обеспечивая вертикальный поток воздуха. Если же такое размещение невозможно по каким-то причинам, то сбоку от проема устанавливаются вертикальные устройства, при этом воздушный поток движется по горизонтали.

Пример расчета производительности тепловой завесы

Тепловая мощность завесы рассчитывается по формуле VxTxK, где:

  • V — объем помещения (ШхДхВ, например: 4х12х3=144 куб.м);
  • Т — разница между наружной и желаемой внутренней температурами воздуха (например, наружная: -5 ˚С, желаемая внутренняя: +18 ˚С, разница=23 ˚С);
  • К — коэффициент рассеяния, зависит от степени теплоизоляции помещения, имеет следующие значения (меньшее значение — упрощенная теплоизоляция, большее значение — улучшенная):
    • 3,0-4,0;
    • 2,0-2,9;
    • 1,0-1,9;
    • 0,6-0,9.

Пример расчета

VxTxK=144x23x4=13248 ккал/ч.

Для перевода в кВт полученное значение делим на 860 (1 кВт = 860 ккал/ч).

Таким образом становится известно, что для обогрева помещения объемом 144 куб.м необходима тепловая завеса мощностью 15 кВт.

Это основные параметры тепловых завес, которые учитываются при выборе.

Рекомендации здесь следующие.

Производительность

Если речь идет о малых проемах (зонах отпуска, киосках), то подойдет оборудование производительностью до 300 кубометров в час. Для стандартной распашной двери шириной до 80 см потребуется 1000 куб/час, а если речь идет о нескольких проемах, то больше. В случае, если во входной группе предусмотрен тамбур, рекомендованную производительность можно снизить вдвое.

Размеры

Воздушная завеса должна быть таких размеров, чтобы полностью перекрывала проем, иначе ее работа окажется неэффективной. Также не допускается установка впритык к стене, поскольку для нормальной работы оборудованию требуется пространство для забора воздуха.

Эффективная длина струи

Этот параметр производители оборудования указывают в метрах. Отдельно акцентируется, что этот параметр должен соответствовать высоте проема. Но эффективная длина струи указывается с учетом минимальной разницы температур и отсутствия сквозняков, так что рекомендуется рассчитывать ее как высоту проема с запасом до 30%.

Тепловая мощность

Бытовые тепловые завесы, рассчитанные на подключение к сети 220 В, могут быть мощностью до 6 кВт. Все, что выше, подключается уже от 380 В.
Мощность подбирают не только с учетом объема помещения и ширины проема, но и с учетом частоты открывания дверей и наличия тамбура. Например, если в кофейне есть тамбур и посетителей немного, то достаточно будет мощности в 3 кВт. Если же место проходное и тамбура нет, то потребуется уже 9 кВт.

Выбор типа нагревательных элементов

Зачастую тепловая завеса не используется как обогреватель. Она может быть только дополнительным источником тепла.
Эффективность ее работы зависит от того, какой нагреватель предусмотрен в конструкции. Это может быть ТЭН или спираль. Но какой нагревательный элемент лучше?
Спиральные нагреватели служат недолго и провоцируют сжигание кислорода в помещении, хотя стоят они дешевле ТЭНов.
ТЭНы по сравнению со спиралями отличаются большей площадью нагревательного элемента, но меньшей температурой нагрева. Такой способ прогрева воздуха более экономичен, эффективен и более безопасен для людей, так как кислород в процессе не сжигается.

Варианты монтажа тепловых завес — вертикальные, горизонтальные, встраиваемые

Если нужно выбрать тепловую завесу для частного дома или магазина, то возможно три стандартных конструкционных решения:

  1. Горизонтального монтажа. Устанавливаются сверху открытого дверного проема.
  2. Вертикального монтажа. Используются, если горизонтальная установка невозможна, размещаются по бокам проема, с одной стороны или с двух (при двухстороннем размещении мощность и дальность действия каждой из завес может быть снижена). При монтаже следят, чтобы они не загораживали проезд или проход.
  3. Встроенные (скрытые). Монтируются за подвесной потолок, так, что видимой остается только часть с решетками выдува нагретого воздуха. Такой вариант выбирают, если важен внешний вид, дизайн проема.

Подбор теплоносителя — электрическое или водяное оборудование

Большинство реализуемых моделей тепловых завес — электрические. Они могут быть небольшими или габаритными, так как выпускаются в широком диапазоне мощностей. В числе их преимуществ — доступность “теплоносителя”, относительно легкий монтаж и простое управление.
Также можно подобрать водяную тепловую завесу, которая будет работать на горячей воде из системы центрального отопления. Вариант с таким теплоносителем подходит для промышленных объектов с большими проемами.
Электрические более дорогие в эксплуатации, поскольку требуют постоянных затрат на электроэнергию.

Способ управления и автоматика

Воздушные тепловые завесы чаще всего управляются с выносного пульта, но популярно и такое оборудование, где кнопки управления дублируются на корпусе. Выгоднее использовать пульт, так как корпус не всегда устанавливается в пределах досягаемости для быстрой регулировки.
Современные конструкции уже включают в себя термостат, что позволяет поддерживать определенную температуру воздуха входной зоны и отключать оборудование, если нагрев не требуется. Также в качестве автоматических устройств управления могут использоваться концевые выключатели, благодаря чему тепловая завеса срабатывает только при открытии дверей или ворот.

Источники
  • https://teplowood.ru/elektricheskaya-teplovaya-zavesa.html
  • https://1poteply.ru/sistemy/teplovoj-zavesy.html
  • http://ThermoMir.ru/doc/recomend/help_zavesi/kak_rasschitat_moshchnost_teplovoj_zavesy
  • https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2324
  • http://www.best-generators.ru/articles/o-zavesah/z-raschet/
  • https://tdpv.ru/articles/teplovoe-oborudovanie/kak-vybrat-teplovuyu-zavesu/
[свернуть]

Поделиться:
×
Рекомендуем посмотреть
Adblock
detector