Воздушные тепловые завесы КЭВ.

• Общие сведения.
• Рекомендации по применению.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Назначение.

Тепловые завесы для проемов (ворот, дверей, окон) являются энергосберегающим элементом систем отопления и вентиляции зданий всех типов и назначений. Наиболее эффективны завесы "шиберующего" типа, создающие подогретую воздушную струйную преграду от проникновения холодного наружного воздуха через открытый проем внутрь здания. Это позволяет существенно снизить теплопотери здания при открывании дверей и ворот (на 80-90%). При этом коэффициент эффективности правильно установленной тепловой завесы достигает 2-3. Данный коэффициент представляет собой отношение затрат энергии на компенсацию теплопотерь через открытый проем без теплосберегающего оборудования к сумме затрат на тепловую завесу и на компенсацию остаточных теплопотерь при ее работе. В теплое время года тепловые завесы без источника тепла создают заграждение наружному воздуху в проемах кондиционируемых помещений и холодильных камер.

Устройство.

Тепловая завеса имеет корпус, изготовленный из листовой стали, с высококачественным полимерным покрытием. Внутри корпуса расположены воздухонагреватель (электрический или водяной), вентилятор, сопло для выхода струи. Вентилятор всасывает воздух из помещения через переднюю перфорированную стенку корпуса, поток воздуха нагревается в воздухонагревателе, после чего вентилятор выбрасывает поток через сопло в виде струи в плоскости проема или под углом к ней.

Завесы устанавливаются горизонтально над проемом или вертикально возле проема (одно- и двусторонние). Как правило, струя, истекающая из установки, должна иметь размах, равный ширине или высоте проема. Поэтому важнейшим из габаритных размеров является длина. Если размер стороны проема, вдоль которой устанавливается тепловая завеса, больше ее длины, то выстраивают в ряд несколько примыкающих друг к другу завес, перекрывающих суммарной длиной сторону проема.

Вентиляторы тепловых завес.

В подавляющем большинстве тепловых завес использованы вентиляторы диаметрального типа (cross-flow-fan). Длинное рабочее колесо (от 6 до 9 диаметров) такого вентилятора располагается вдоль корпуса завесы. Это позволяет организовать равномерное по длине установки всасывание воздуха и его подачу в сопло, что способствует правильному формированию истекающей из теплооборудования заградительной струи.

Лопасти рабочих колес направлены не по образующей цилиндра, а под небольшим углом к ней. Тем самым смягчается «ударное» взаимодействие лопаток с языком вентилятора при вращении колеса и снижает уровень шума.

В некоторых моделях использованы радиальные вентиляторы.

Электродвигатели тепловых завес.

Тепловые завесы оснащены двигателями четырех типов:

1.Внешнероторные двигатели (фирма ebmpapst, Германия) отличаются стабильной частотой вращения и низким уровнем шума. Частота вращения легко регулируется путем уменьшения напряжения.

В электродвигателях применены рассчитанные с запасом, закрытые с обеих сторон, снабженные смазочным материалом длительного срока службы шариковые подшипники.
Класс защиты IP00.

2. JB-двигатель (ebmpapst) представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и выполнен в виде однофазного двигателя переменного тока.

Используемая модификация имеет 5 ступеней защиты вращения. Подшипники качения со смазкой длительного срока службы.
Класс защиты IP44.

3. Q-мотор (ebmpapst) – двигатель квадратной формы с расщепленными полюсами. 

Имеет самоустанавливающиеся подшипники скольжения из металлокерамики, с автоматической смазкой и большой емкостью для масла.
Средний срок службы при комнатной температуре - 30000 часов.
Класс защиты IP42.

4.Специальный однофазный электродвигатель типа АИР с импортными подшипниками.
Класс защиты IP54.

Пуль управления для тепловых завес (термостат).

Управление тепловыми завесами осуществляется с выносного пульта, входящего в комплект поставки.
Предусмотрено раздельное включение с пульта вентилятора и воздухонагревателя, что позволяет использовать завесы в летнее время для защиты от жары, пыли, насекомых, дыма, запахов.
Пульт управления позволяет поддерживать заданную температуру воздуха вблизи проема путем изменения производительности и тепловой мощности завесы.

Аэродинамическая схема.

Использована высокоэффективная аэродинамическая схема ЦАГИ диаметрального вентилятора с источником тепла на стороне всасывания и прямым соплом, позволяющим организовать равномерную дальнобойную классическую турбулентную струю. Для каждой модели тепловой завесы приведен факел свободной (т.е. не ограниченной полом и стенками) струи. На заданных расстояниях от сопла указана скорость V на оси струи – максимальная скорость потока в данном сечении. Пользуясь этими данными, можно определить, какова будет скорость на оси струи на интересующем Вас расстоянии от сопла, при условии, что струя ничем не ограничена (например, полом).

Источники тепла.

В качестве электрических источников тепла используются оребренные трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы) диаметром 13 мм. Длина, мощность ТЭНов и скорость их обдува подобраны таким образом, чтобы температура их поверхности (под ребрами) не превышала 400 ^оС.
Водяные источники тепла – водяные двухходовые теплообменники, выполненные из медных труб с насадными пластинчатыми алюминиевыми ребрами. Теплообменник является неразборным узлом.
Теплоноситель подается в теплообменник и отводится из него через патрубки DIN ¾”, выступающие из корпуса.
Во избежание размораживания теплообменника тепловой завесы при аварийном отключении горячей воды в зимнее время во всех моделях предусмотрен слив теплоносителя. На торце одного из трубчатых коллекторов имеется резьбовая заглушка для организации слива.

Тепловая защита завес.

Завесы с электрическим источником тепла снабжены устройством аварийного отключения ТЭНов в случае перегрева корпуса. Перегрев может наступить по следующим причинам:
- входное и выходное окна завесы загромождены посторонними предметами (или сильно загрязнены);
- вышел из строя вентилятор;
- тепловая мощность завесы сильно превышает теплопотери помещения, в котором она работает (например, в тамбуре небольшого объема).
 Кроме того, все модели снабжены автоматической задержкой выключения вентилятора при включении завесы через пульт управления. Вентилятор продолжает продувку до тех пор, пока температура ТЭНов не снизится до заданной величины (1-2 мин.). Это позволяет увеличить срок службы ТЭНов.

Метод испытаний тепловых завес.

Завесы испытываются на номинальный расход воздуха, структуру потока на выходном срезе сопла, структуру потока по длине свободной затопленной струи, разность средних температур воздуха на входе и выходе из завесы, время срабатывания аварийного термовыключателя при отключении вентилятора, факт срабатывания термостата задержки отключения вентилятора после выключения завесы для продувки остаточного тепла ТЭНов и на уровень шума.
Структура потока на выходном срезе сопла определяется путем измерения зондом полного давления на микроманометре ММН. Измерения проводятся обычно не менее чем в 40 точках по сечению сопла.
Структура потока по длине свободной изометрической струи определяется путем измерения анемометрами эпюр скорости в нескольких поперечных сечениях струи и выявления максимальной скорости на оси струи. Для моделей тепловых завес приведена зависимость скорости потока на оси свободной струи от расстояния от среза сопла.
Разность средних температур воздуха на входе и выходе из тепловой завесы определяется на номинальном расходе воздуха и при номинальной тепловой мощности ТЭНов. Средняя температура воздуха на выходе из сопла завесы определяется по измерению термопарой не менее чем в 40 точках по сечению сопла.
Уровень звукового давления определяется по ГОСТ Р 51402-99.

Маркировка.

Для удобства маркировки все тепловые завесы разнесены по сериям от 100 до 600. Номер серии (кроме 600) характеризует удельный заградительный эффект завесы, связанный с диаметром рабочего колеса диаметрального вентилятора, частотой вращения, аэродинамической схемой, и оцениваемый как аэродинамическая мощность завесы на метр длины рабочего колеса. Чем больше номер серии, тем мощнее завеса и выше удельный заградительный эффект.

Маркировка тепловых завес имеет следующую структуру: 

Окраска тепловых завес.

Корпусные детали тепловых завес защищены снаружи и изнутри высококачественным полимерным покрытием. Термостойкость покрытия 180 ^оС. Стандартный цвет – RAL 9010. По заказу возможно любое моно- и полицветное решение.

Условия эксплуатации.
 

Условия эксплуатации для тепловых завес с электрическим источником тепла:

• Температура окружающего воздуха -20…+40^оС.
• Относительная влажность воздух при температуре +20 ^оС не более 80%.
• Содержание пыли и других примесей в воздухе не более 10 мг/м³.
• Не допускается присутствие в воздухе капельной влаги и веществ, агрессивных по отношению к углеродистым сталям (кислот, щелочей), липких и горючих веществ, а также волокнистых материалов (смол, технических волокон).

Условия эксплуатации для тепловых завес с водяным источником тепла:

• Температура окружающего воздуха -10…+40^оС.
• Относительная влажность воздух при температуре +20^оС не более 80%.
• Содержание пыли и других примесей в воздухе не более 10 мг/м³.
• Не допускается присутствие в воздухе капельной влаги и веществ, агрессивных по отношению к углеродистым сталям (кислот, щелочей), липких и горючих веществ, а также волокнистых материалов (смол, технических волокон).
• В качестве теплоносителя используется горячая и перегретая вода с параметрами:
• Рабочее давление не более 1,2 МПа.
• Температура не более 150^оС.
• Качество питающей воды должно соответствовать ГОСТ 20995-75 и СНиП II-36-76.

 В обозначении тепловых завес с водяным источником тепла указывается тепловая мощность при температуре в помещении +15 ^оС.

Рекомендации по применению тепловых завес.

Теплопотери через открытые проемы.

Основным назначением тепловых завес является защита помещения от холодного воздуха, проникающего внутрь через открытые проемы.
Плотность холодного воздуха выше, чем теплого, следовательно, он тяжелее. Возникает так называемая "гравитационная" разность давлений между улицей и внутренним пространством здания. Давление в здании на уровне проема ниже, чем на улице. Наружный воздух затекает в открытый проем, выдавливая внутренний воздух из помещения. При этом теплый воздух может вытекать через верхнюю часть того же проема или через иные элементы (аэрационные окна, вентиляционные шахты, другие проемы, неплотности окон, форточки и т.п.).
Аналогичная ситуация возникает в открытом проеме холодильной (или морозильной) камеры: холодный воздух вытекает из камеры по низу, а теплый врывается через верхнюю часть проема.

Смесительные и шиберующие тепловые завесы.

Струйная защита проемов бывает двух типов: смесительного и шиберующего. Завесы смесительного типа не создают противодействия врывающемуся холодному воздуху, они просто разбавляют холодный поток теплыми струями, повышая его температуру до требуемой. Обычно тепловые завесы смесительного типа устанавливаются в тамбуре.Завесы шиберующего типа формируют струйное противодействие втеканию наружного холодного воздуха в проем. При этом струи завес должны быть направлены под углом к плоскости проема наружу. Соприкасаясь с массами холодного воздуха, струи создают эффект "отпихивания" этих масс, после чего струи разворачиваются и затекают обратно в проем. Таким образом, через открытый проем постоянно проходит поток воздуха с расходом, равным сумме расходов воздуха через завесу и частично - эжектированного струями, а также прорвавшегося снаружи. Подогревая воздух в завесе, можно добиться того, чтобы температура смеси, поступающей через проем в помещение, соответствовала нормативным требованиям.
Струя, направленная вертикально вниз из тепловой завесы, установленной горизонтально над проемом, искривляется под действием разности давлений и затекает внутрь помещения. Степень искривления, а значит, и количество врывающегося под струей холодного воздуха зависит, при прочих равных условиях, от скорости истечения из сопла завесы и от ширины сопла. Защита верхней завесой эффективнее, когда струя направлена под углом к плоскости проема наружу.
В зависимости от условий работы тепловые завесы могут выполнять как смесительную, так и шиберующую функции.
В общем случае оборудование серий 100, 200, 300 подбираются исходя из:
 - ширины и высоты проема;
 - характеристик тепловой завесы (производительность по воздуху, тепловая мощность, скорость струи и др.)
Конкретные рекомендации предоставляют наши специалисты в процессе оформления заказа.
Установка тепловых завес серий 400, 500, 600 в некоторых случаях требует более тщательной проектной проработки.

Требования к организации защиты проемов.

Требования к организации тепловых завес сформулированы в СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование", раздел 7.7.
Расчетные параметры наружного воздуха принимаются по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
В общем случае рациональная организация струйной защиты проема, т.е. выбор тепловой завесы по расходу воздуха, тепловой мощности и ее установка под требуемым углом к плоскости проема, зависят от следующих параметров:
- высота проема (для верхних тепловых завес над проемом);
- ширина проема (для односторонних и двусторонних вертикальных боковых тепловых завес );
- расчетная зимняя температура наружного воздуха и расчетная скорость ветра (принимается по СНиП 23-01-99*);
- расчетная температура воздуха внутри помещения;
- требования к температуре воздуха (смеси), втекающего в проем при действии завесы (принимается по СНиП 41-01-2003,п. 7.7.3);
- наличие и расположение в помещении окон, аэрационных проемов, фонарей;
- давление воздуха в помещении по отношению к атмосферному (степень сбалансированности приточно-вытяжной вентиляции).

Эффективная длина струи.

Для ориентировочного выбора тепловых завес в таблицах технических характеристик введена «Эффективная длина струи». Следует помнить, что ее величина может служить оценкой допустимой высоты установки завесы или ширины (полуширины) проема при боковых завесах только для «мягких» наружных условий: температура наружного воздуха не ниже 0 ^оС, ветер не более 1 м/с. Для более жестких условий высоту, либо ширину проемов, защищаемых завесой данного калибра, следует уменьшить с одновременным увеличением угла струи к плоскости проема. Так, например, при наружной температуре не ниже -25 ^оС и ветре до 3 м/с допустимая высота установки может снижаться до 60% от эффективной длины струи. Если условия таковы, что и это не помогает, следует переходить к завесе следующего калибра (серии).

Паспорта на тепловые завесы, документация, руководства, памятки и рекомендации.