Как работают и где применяются тепловые завесы

Тепловая завеса – это высокотехнологичное климатическое устройство, предназначенное для создания динамического барьера из воздушного потока в открытом проёме здания (например, входная дверь или раздвижные ворота). Её основная функция заключается в эффективном разделении воздушных сред с различными параметрами температуры и влажности, что позволяет поддерживать комфортный микроклимат внутри помещения и существенно снижать энергопотери (до 70% потерь тепловой энергии). Воздушно тепловая завеса – это наиболее распространённый тип климатических устройств, использующих направленный поток воздуха со скоростью до 20 м/с для получения теплоизоляционного эффекта.

Как работает тепловая завеса?

Принцип того, как работает тепловая завеса, основан на аэродинамических и термодинамических процессах. Устройство генерирует мощный, ламинарный поток воздуха с расходом до 3200 м³/час, направленный вдоль или поперёк дверного проёма. Он формирует невидимую «воздушную стену», которая эффективно препятствует свободному контакту и смешиванию воздуха с различными температурами (например, -20°C снаружи и +22°C внутри) по обе стороны проёма.

Механизм создания воздушного барьера состоит из высокопроизводительного вентилятора (осевой или тангенциальный, мощность его электропривода от 0,3 до 5 кВт), который забирает воздух из помещения или с улицы и с силой выбрасывает его через узкую щелевую насадку длиной от 600 до 2000 мм, расположенную по всей ширине или высоте проёма. Предварительно этот воздух проходит через систему подогрева и на выход подаётся уже разогретым. Скорость выходного воздушного потока из сопел может достигать 15-30 м/с, а на расстоянии 1 м от завесы – не менее 2 м/с. Это нужно для эффективной работы теплового барьера.

Тепловые завесы различаются между собой типом используемого нагревательного элемента (если функция подогрева предусмотрена) и конструктивными особенностями, такими как габаритные размеры (от 600х200х150 мм до 2000х300х250 мм) и вес (от 10 до 50 кг). Есть следующие исполнения тепловых завес.

1. Электрические. Используют ТЭНы (трубчатые электронагреватели) с мощностью от 1 до 30 кВт для подогрева воздушного потока до температуры +30-50°C. Подключаются к однофазной (220 В) или трёхфазной (380 В) электрической сети.

2. Водяные. Используют теплообменник с рабочим давлением до 1,6 МПа и максимальной температурой теплоносителя до +130°C. Тепловая мощность может составлять от 5 до 100 кВт, в зависимости от температуры теплоносителя и его расхода.

3. Газовые. Работают на природном газе (давление до 2,5 кПа) или сжиженном газе (давление до 1,6 МПа) с тепловой мощностью от 10 до 200 кВт и КПД до 90%.

4. Тепловые завесы без нагрева (воздушные завесы). Создают воздушный барьер с производительностью до 4000 м³/час и скоростью потока до 25 м/с, с помощью вентиляторов, оснащённых электроприводами мощностью 0,3-1,5 кВт.

Где применяются тепловые завесы?

Сфера применения тепловых завес охватывает здания и помещения различного предназначения.

Коммерческие помещения:

• Торговые центры и магазины. На входных дверях шириной до 3 м и высотой до 4 м устанавливаются завесы с производительностью до 4500 м³/час и тепловой мощностью до 50-60 кВт.

• Рестораны и кафе. В дверные проёмы шириной до 1,2 м и высотой до 2,5 м встраиваются завесы с уровнем шума не более 40-50 дБ(А).

• Гостиницы. В вестибюлях с высотой потолков до 5 м применяются водяные завесы с тепловой мощностью до 70-80 кВт.

• Автосалоны. На воротах высотой до 6 м устанавливаются промышленные газовые завесы с тепловой мощностью до 150 кВт.

Промышленные помещения:

• Склады и производственные цеха. На воротах размером до 5х5 м используются воздушные завесы без нагрева с производительностью до 6000 м³/час.

• Холодильные камеры и морозильные склады. Применяются воздушные завесы с низким уровнем турбулентности воздушного потока и скоростью до 10 м/с.

• Пищевые производства. Устанавливаются завесы с каркасом из нержавеющей стали и с классом защиты IP54; их производительность составляет порядка 2700-3000 м³/час.

Жилые и офисные пространства:

• Офисные здания. На входных дверях шириной до 1 м используются электрические завесы с мощностью до 3 кВт и уровнем шума до 35 дБ(А).

• Частные дома и коттеджи. На входных дверных группах устанавливаются компактные электрические завесы с мощностью до 2 кВт.

Как выбрать тепловую завесу?

Рассмотрим, как выбрать тепловую завесу под конкретные условия эксплуатации. Для этого нужно будет учитывать следующие факторы.

• Размер проёма. Длина горизонтальной завесы должна быть не менее 80% ширины проёма, а высота вертикальной – не менее 80% высоты проёма.

• Высота установки. Для электрических завес максимальная высота установки обычно составляет 2-3,5 м, для водяных – до 4-5 м, для промышленных – до 6-8 м.

• Тип нагревательного элемента. Электрические имеют мощность от 1 до 40 кВт, водяные – тепловую мощность от 5 до 120 кВт, газовые – от 10 до 220 кВт.

• Производительность по воздуху. Этот параметр рассчитывается исходя из площади проёма и требуемой скорости воздушного потока (не менее 2 м/с на уровне пола). Для стандартной двери рекомендуется производительность от 500 до 1500 м³/час.

• Тип управления. Механические переключатели, термостаты с диапазоном регулировки от +5 С до +30°C, пульты дистанционного управления с дальностью действия до 10 м, интеграция в систему BMS (Building Management System) через протоколы Modbus или BACnet.

• Уровень шума. Он может составлять от 30 до 60 дБ(А) в зависимости от модели и производительности.

Виды тепловых завес

Для создания теплового барьера могут применяться разные виды тепловых завес. Вот основные из них и их технические характеристики.

• Электрические – мощность 1-30 Вт, производительность 200-4500 м³/час, напряжение 220 В или 380 В.

• Водяные – тепловая мощность 5-100 кВт, расход воды 0,1-1,5 л/с, температура теплоносителя до +130°C.

• Газовые – тепловая мощность 10-200 кВт, расход газа 0,8-15 м³/час, давление газа до 2,5 кПа.

• Воздушные (без нагрева) – производительность 300-6000 м³/час, скорость потока до 25 м/с, потребляемая мощность 0,05-1,5 кВт.

Также завесы классифицируются по способу установки:

• горизонтальные (над проёмом);

• вертикальные (по бокам от проёма);

• встраиваемые (скрытая установка в потолок);

• мобильные (переносные модели для временного использования).

• особенности и нюансы установки тепловой завесы

Особенности и нюансы установки тепловой завесы

При установке необходимо учитывать следующие особенности:

1. Место установки. На расстоянии не более 0,1 м от верхнего края дверного проёма для горизонтальных завес и не более 0,1 м от бокового края для вертикальных.

2. Максимальная высота монтажа. Зависит от модели и может составлять от 2 до 8 м.

3. Требования к электросети. Для электрических завес необходимо предусмотреть соответствующее сечение кабеля и наличие автоматического выключателя с номинальным током, соответствующим мощности прибора.

4. Подключение к водяной системе. Для водяных завес требуется квалифицированное подключение к системе отопления с использованием соответствующей запорной арматуры и фильтров.

5. Подключение к газовой магистрали. Для газовых завес необходимо соблюдение строгих норм безопасности и привлечение сертифицированных специалистов.

Подводя итоги