Вентилированое и отопление

Как рассчитать необходимую мощность тепловой завесы?



Индивидуальный расчет тепловых завес помогает не только спроектировать, но и подобрать идеальный вариант воздушного барьера, подходящего для конкретных условий эксплуатации. Поэтому перед покупкой тепловой завесы вам придется окунуться в расчетно-исследовательские изыскания. 

Как работает завеса?

Конструкция теплового барьера была скопирована со схемы конвектора – отопительного прибора, разогревающего поток приточного воздуха. Внутри корпуса завесы имеется роторный вентилятор, генерирующий приток, и тепловой контур, который повышает температуру «исходящего» воздуха.

Только у завесы скорость приточного потока увеличена многократно. Ведь она  используется не для обогрева помещения, а для формирования барьера – потока воздуха, движимого параллельно плоскости проема, и отсекающего от дверей, ворот или окон как внешний, холодный воздух, так и внутреннюю, разогретую среду.

Принцип работы тепловой завесы

Впрочем, обогрев помещения с помощью завесы все же возможен. Для этого нужно закрыть ворота, двери и окна и «запустить» турбину на малых оборотах и включить одну ступень нагревательного контура. И тогда наша завеса будет работать в режиме «тепловой пушки» — очень мощного конвектора, способного прогреть помещение за считанные минуты.

Что нужно учитывать в расчетах?

Во-первых, габариты завесы – они должны соответствовать ширине или высоте проема. Ведь корпус можно монтировать как вертикально, у стены, так и горизонтально, в области притолоки.

Во-вторых, мощность тепловой завесы. Ведь в зимнее время нам нужен не просто поток воздуха, а прогретый до нужной температуры тепловой барьер, «пресекающий» приток со стороны атмосферы и отток воздушных масс из помещения. Поэтому завеса должна работать еще и как отопительный прибор. Впрочем, в летнее время можно обойтись лишь одним вентилятором, поскольку в эту пору года нам необходима защита от пыли и насекомых, а не препятствующий притоку холодного воздуха барьер.

В-третьих, скорость приточного потока, выдуваемого из сопла завесы. От этого параметра зависит эффективность работы барьера. Ведь завеса должна «простираться» до пола или соседней стены, перекрывая весь проем по вертикали или горизонтали. Поэтому высота монтажа или соответствие завесы ширине проема определяется именно скоростью приточного потока.

Кроме того, проводя расчет завесы, мы должны принять во внимание ряд  второстепенных факторов, а именно:

  • Схему управления устройством. Она может быть ручной, автоматической или полуавтоматической. Причем с позиции энергетической эффективности наиболее выгодной является автоматическая схема управления. В свою очередь любителям бюджетных покупок, несомненно, понравится завеса на ручном управлении – такая модель стоит дешевле автомата.
  • Тип энергии, «разогревающей» тепловой контур. Тут возможны два вариант – электричество и теплоноситель из системы отопления. Причем первый вариант – электричество – увеличивает стоимость эксплуатации, но упрощает монтаж. Второй вариант – теплоноситель – позволяет эксплуатировать завесу практически бесплатно, но усложняет процесс монтажа. Кроме того, нагревательный контур на теплоносителе актуален только в случае возможности подключения к разводке водяной или паровой системы отопления.
  • Схему монтажа завесы. Как известно, вертикальные барьеры монтируют вдоль проема, у стены, а горизонтальные – поперек, у притолоки. При этом место монтажа должно обладать определенной «глубиной» — способностью вместить корпус завесы. То есть расстояние от края проема до потолка или угловой стены должно как минимум соответствовать габаритам корпуса завесы. Иначе монтаж будет невозможен физически. Поэтому расчет воздушно-тепловых завес следует выполнять, принимая во внимание те ограничения, которые накладываются на габариты корпуса возможная «глубина» монтажа.

Тепловая завеса горизонтальная

Как видите: расчет завесы – это достаточно сложная и кропотливая работа. Но полноценные изыскания, в процессе которых определяется частота вращения турбины, габариты и форма сопла, размеры решетки теплового контура и прочие нюансы, интересуют только конструкторов. На бытовом уровне расчетные работы необходимы лишь для выбора той или иной модели тепловой завесы, которая должна соответствовать конкретным условиям эксплуатации. И не более того.

Как выполнить индивидуальный расчет воздушной завесы?

На «бытовом» уровне нас интересуют всего четыре параметра:

  • Скорость потока воздуха.
  • Ширина корпуса завесы.
  • Высота установки.
  • Тепловая мощность завесы.

Причем далекому от инженерных расчетов покупателю упомянутые критерии лучше определить по таблицам. И действовать в этом случае нужно не последовательно, переходя от одного параметра к другому, а параллельно – определяя все характеристики скопом. Ведь от скорости зависит и высота размещения завесы, а ширина влияет на все критерии, накладывая ограничение на габариты корпуса и выбор места под монтаж барьера.

Именно поэтому, в первую очередь, нам следует «рассчитать» ширину корпуса. Этот параметр должен равняться соответствующему габариту проема – ширине при горизонтальном монтаже завесы и ¾ высоты – при вертикальном монтажа.

При этом нужно помнить, что ширина завесы ограничена стандартными габаритами корпуса, поэтому очень большие проемы придется перекрывать сразу несколькими барьерами, монтируемыми в одну линию.

Тепловая завеса в промышленном помещении

Следующий шаг – определение высоты установки, актуальной при горизонтальном монтаже, или соответствия рабочих параметров барьера ширине проема, сравниваемых при вертикальном монтаже. Этот параметр придется подбирать параллельно с такой характеристикой, как скорость потока воздуха. Ведь чем больше скорость, тем выше можно установить завесу (или перекрыть более широкий проем). Расчет воздушно-тепловых завес в этом случае ведутся табличным способом – скорость потока берется из паспорта и сравнивается с рекомендуемой высотой установки, указанной в таблице.

Расчет воздушно-тепловых завес

Такие расчеты следует провести для каждого блока, используемого при «перекрытии» ширины или высоты защищаемого проема. При этом нужно принимать во внимание тот факт, что минимально возможная скорость потока на уровне пола или противоположного вертикального края проема должна равняться 2,7 метра в секунду. А с учетом хотя бы 10-процентного «запаса», отводимого на непредвиденные факторы, минимальная скорость на противоположной стороне проема должна доходить за 3 м/сек. Иначе барьер просто не закроет защищаемый проем.

На следующем этапе мы должны вновь перейти к габаритам корпуса завесы. Ведь скорость потока зависит от размеров ротора вентилятора. То есть чем больше скорость, тем габаритнее должен быть вентилятор. А очень большой ротор можно разместить только в соответствующем корпусе. В итоге может возникнуть несоответствие габаритов корпуса монтажной глубине – завеса просто не поместится в притолоке или в нише у стены.

Если такое несоответствие будет обнаружено, то нам придется снизить требования к скорости притока воздуха, нивелировав этот недостаток монтажом аналогичного блока на противоположной стороне проема. Проще говоря: при недостаточных монтажных габаритах допускается установка не одной крупной завесы с большим ротором, а пары барьеров, расположенных по разным сторонам проема, например, слева и справа.

Пара барьеров тепловой завесы

Резюмируя вышесказанное, мы предлагаем вам организовать расчет завесы по следующей схеме:

  • Вначале определите ширину проема и рассчитайте первичные габариты завесы или блока тепловых барьеров.
  • Далее оцените габариты, которые будут перекрыты завесой – ширину в случае вертикального монтажа и высоту, актуальную при горизонтальном монтаже.
  • После этого подберите конкретную модель, способную разогнать поток у противоположного края проема до 3 метров в секунду. Эти данные можно взять из диаграммы, прилагаемой к техническому паспорту каждой модели тепловой завесы.
  • Далее оцените соответствие габаритов корпуса конкретной модели монтажной глубине – расстоянию от края проема до потолка или угловой стены.

Если выбранная по скорости потока модель не помещается в отводимых габаритах, то вам придется рассмотреть возможность парного монтажа тепловых завес, проведя все расчеты заново, с учетом снижения требований к скорости – 3 метра в секунду должны фиксировать не у противоположного края, а посередине проема.

Расчет мощности тепловой завесы, как отопительного прибора, зависит от площади и эффективности нагревательного контура.

Причем при конструировании конкретной модели теплового барьера мощность определяют по скорости приточного потока, продуваемого сквозь этот контур.

Поэтому определение тепловой мощности можно отложить напоследок, когда вы определитесь с желаемой скоростью побуждения теплового барьера и габаритами корпуса. Причем если радиатор нагревательного контура соответствующих размеров не помещается в корпусе, то вам лучше обратиться к возможности парного монтажа и разместить по одной завесе у каждого края проема.

В случае расчета соответствия характеристик готовой модели габаритам конкретного проема определение тепловой мощность можно «вынести за скобки». В этом случае  достаточно оперировать лишь скоростью потока. Ведь о соответствии скорости и тепловой мощности должен позаботиться сам производитель  тепловой завесы.





Также советуем посмотреть:





Расчет мощности кондиционера онлайн

Расчет теплопотерь помещения

Расчет вентиляции помещения