Общие сведения о компактных воздушно-тепловых завесах

Назначение завес
Воздушно-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 (до 80%). При этом коэффициент эффективности правильно устроенной завесы, а именно: отношение затрат энергии на компенсацию теплопотерь через открытый проем без завесы к сумме затрат на завесу и на компенсацию остаточных теплопотерь при работе завесы достигает 2-3. В теплое время года завесы без источника тепла создают заграждение наружному воздуху в проемах кондиционируемых помещений и холодильных камер.   

Устройство завес
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, поток воздуха нагревается в воздухонагревателе и выбрасывается 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 завесы, должна иметь размах, равный ширине или высоте проема. Поэтому важнейшим из габаритных размеров завесы является ее длина. Если размер стороны проема, вдоль которой устанавливается завеса, больше длины завесы, то выстраивают в ряд несколько примыкающих друг к другу завес, перекрывающих суммарной длиной сторону проема.

Далее представлены описания всех моделей завес. В ту или иную модель завесы заводом-изготовителем могут быть внесены конструктивные изменения, не снижающие ее качество и надежность, и не отраженные в настоящем каталоге.   

Вентиляторы завес

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

В завесах 500-й серии использованы радиальные вентиляторы типа DD, со специальным однофазным трехскоростным электродвигателем (фирмы Fasco, США).

В завесах 700-й серии использованы осевые вентиляторы с внешнероторным двигателем. Класс защиты IP44.

В завесах серии 400 для автомоек также использованы осевые вентиляторы с внешнероторным двигателем. Класс защиты IP54.


Электродвигатели
Завесы оснащены следующими двигателями:

ВНЕШНЕРОТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 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.

Q-МОТОРЫ - двигатели квадратной формы с расщепленными полюсами, имеют самоустанавливающиеся подшипники скольжения из металлокерамики, с автоматической смазкой и большой емкостью для масла. Средний срок службы при комнатной температуре 30 000 часов. Класс защиты IP42.   

Аэродинамическая схема
В завесах с диаметральными вентиляторами (серии 100-400 и 600) использована высокоэффективная аэродинамическая схема ЦАГИ. Источник тепла расположен на стороне всасывания. Прямое сопло позволяет организовать равномерную дальнобойную турбулентную струю. В завесах серии 500 установлены специальные растекатели, выравнивающие скорость струи по длине сопла. Для каждой модели завесы приведен факел свободной (т. е. неограниченной полом и стенками) струи. На заданных расстояниях от сопла завесы 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 прямые и М-образные трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы) из нержавеющей стали. Длина, мощность ТЭНов и скорость их обдува подобраны таким образом, чтобы температура их поверхности (под ребрами) не превышала 400°С.

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 3/4" (на завесах серии 200W - 1/2", 700W - 1"), выступающие из корпуса.

Во избежание размораживания теплообменника завесы при аварийном отключении горячей воды в зимнее время, во всех моделях предусмотрена возможность слива теплоносителя. На торце обоих трубчатых коллекторов теплообменника имеются резьбовые заглушки 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 электрические завесы (кроме КЭВ-3П113Е, КЭВ-2П112Е, КЭВ-2,5П112Е) снабжены автоматической задержкой выключения вентилятора при выключении 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.

Методы испытаний
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 измерительным прибором testо 445 или зондом полного давления на микроманометре ММН. Измерения проводятся обычно не менее чем в 40 точках по сечению сопла.

Структура потока по длине свободной изотермической струи определяется путем измерения термоанемометром эпюр скорости в нескольких поперечных сечениях струи и выявления максимальной скорости на оси струи. Для моделей завес приведена зависимость скорости потока на оси свободной струи от расстояния от среза сопла.

Разность средних температур воздуха на входе и выходе из завесы определяется при максимальном/минимальном 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.

Окраска завес
Корпусные детали завес защищены снаружи и изнутри высококачественным полимерным покрытием. Термостойкость покрытия 180°С. Стандартный цвет - RAL 9010 (белая шагрень блеск 90%). Для завес серий 400 и 500 стандартный цвет - эмаль молотковая (блеск 90%). По заказу возможно любое моно- и полицветовое решение.

Срок службы
Установленный срок службы завес - 5 лет.

Маркировка завес
В соответствии с имеющейся номенклатурой, все завесы представлены по сериям от 100 до 700. Увеличение серии от 100 до 700 отражает увеличение удельного заградительного эффекта завесы, связанного с размером вентилятора, частотой вращения и оцениваемого как аэродинамическая мощность завесы на метр ее длины.

Удельные характеристики на 1 м длины завесы

Удельные параметры	Номер серии завес*
	100	200	300	400	500	700
V/L м3/ч/м	600-900	1000	1500	2500	4500	7000
Q/L кВт/м3	4-8	6-9	6-12	20**	45**;	До 80**

* для завес серии 600 удельный заградительный эффект соответствует серии 300
** мощности указаны при температуре воды 90°С.

Маркировка имеет следующую структуру:



Условия эксплуатации завес с электрическим источником тепла и завес без источника тепла

• Температура окружающего воздуха -20...+40°С
• Относительная влажность воздуха при температуре 20°С не более 80%
• Содержание пыли и других примесей в воздухе не более 10 мг/м3
• Не допускается присутствие в воздухе капельной влаги, веществ, агрессивных по отношению к углеродистым сталям (кислоты, щелочи), липких и горючих веществ, а также волокнистых материалов (смолы, технические волокна).

Условия эксплуатации завес с водяным источником тепла

• Температура окружающего воздуха -10...+40°С
• Относительная влажность воздуха при температуре 20°С не более 80%
• Содержание пыли и других примесей в воздухе не более 10 мг/м3
• Не допускается присутствие в воздухе капельной влаги, веществ, агрессивных по отношению к углеродистым сталям (кислоты, щелочи), липких и горючих веществ, а также волокнистых материалов (смолы, технические волокна).
• Рабочее давление воды в воздухонагревателе до 1,2 МПа, максимальная температура воды 150°С. 
• Качество питающей воды должно соответствовать ГОСТ 20995-75 и СНиП II-36-76. 

Энергосбережение при установке тепловых завес

Через открытые незащищенные завесой ворота внутрь помещения врывается поток холодного наружного воздуха под действием гравитационной разности давлений и ветрового напора.

Расход воздуха через открытые ворота для современного "герметичного" здания без зенитных и светоаэрационных фонаре.

 

Температура наружного воздуха	Расход воздуха, м3/ч при размерах проема, м
	3x4	4x4
-25°С	34000	67200
-40°С	38800	74000

Если ворота открываются 5 раз в смену по 2 минуты (всего 10 минут), то теплопотери составят величины:

Температура наружного воздуха	Теплопотери, кДж/смена (Гкал/смена) при размерах проема, м
	3x4	4x4
-25°С	350000 (1,47)	684000 (2,87)
-40°С	570000 (2,39)	1080000 (4,54)

Для компенсации этих теплопотерь, например, в течение 10 минут после закрывания ворот потребовались бы воздухонагревательные устройства с мощностью от 120 до 360 кВт.

Защиту приведенных в примере ворот необходимо организовать завесами, суммарный расход воздуха и тепловая мощность.

Температура наружного воздуха	Расход воздуха, м3/час / Тепловая мощность завесы, кВт (ккал/ч) при размерах проема, м
	3x4	4x4
-25°С	14000 / 141 (121260)	30000/302 (260000)
-40°С	16000 / 236 (203000) 170300 (0,72)	34000 / 500 (430000) 361020 (1,52)

При действии указанных в табл. завес, через защищенные открытые ворота внутрь помещения втекает поток с температурой 12°С.

Затраты энергии на работу завес и на компенсационный подогрев втекающего потока воздуха до 18°С

Температура наружного воздуха	Энергозатраты на работу завес + на подогрев втекающего потока до 18°С, кДж
	3x4	4x4
-25°С	84600 + 25130 109730 (0,46)	181200 + 53840 235040 (0,99)
-40°С	141600 + 28700 170300 (0,72)	300000 + 61020 361020 (1,52)

Если сопоставить энергозатраты на защиту ворот завесами по табл., включая компенсационный подогрев втекающих в ворота масс воздуха, с теплопотерями через открытые ворота по табл., то экономия энергии составит 60 - 70%.

Рекомендации по применению и по подключению к системе отопления.