Расчет эффективности воздушного отопления

Плюсы и минусы

Описание положительных характеристик тепловых завес можно сделать в следующих пунктах:

1. Защищают здания от проникновения холодных воздушных масс, насекомых, пыли снаружи.
2. Поддерживают благоприятный микроклимат в помещении.
3. Бесшумная работа.

Автоматическая регулировка – безусловное достоинство и отличительная особенность тепловой завесы, вне зависимости от конструктивных особенностей и широты её возможностей.

Настройку тепловой завесы можно проводить довольно просто. Можно регулировать время спуска и прекращения работы двигателя вентилятора, устанавливать интенсивность обогрева и т.д.

Как видно, бесшумная тепловая завеса имеет много достоинств, однако стоит сказать и о недостатках:

• устройство относительно сложно монтируется;
• для водяного типа обязательно подключение к сети центрального отопления;
• значительное потребление электроэнергии.

https://youtube.com/watch?v=iVRtpn90zVU

Применение тепловых воздушных завес

Для уменьшения объема поступающего воздуха в помещение при открытии наружных ворот или дверей, в холодное время года используют специальные тепловые воздушные завесы.

В иное время года они могут быть использованы как рециркуляционные установки. Такие тепловые завесы рекомендуется применять:

1. для наружных дверей или проемов в помещениях с мокрым режимом;
2. у постоянно открывающихся проемов в наружных стенах сооружений, которые не оборудованы тамбурами и могут отворяться более пяти раз за 40 минут, или в районах с расчетной температурой воздуха ниже 15 градусов;
3. для внешних дверей зданий, если к ним примыкают помещения без тамбура, которые оборудованы системами кондиционирования;
4. у проемов во внутренних стенах или в перегородках производственных помещений во избежание перехода теплоносителя из одного помещения в другое;
5. у ворот или дверей помещения с кондиционированием воздуха со специальными технологическими требованиями.

Пример расчета воздушного отопления для каждой из вышеуказанных целей может служить дополнением к технико-экономическому обоснованию установки такого вида оборудования.

Температуру воздуха, который подается в помещение тепловыми завесами, принимают не выше чем 50 градусов у внешних дверей, и не более чем 70 градусов — у наружных ворот или проемов.

Выполняя расчет системы воздушного отопления, принимают следующие значения температуры смеси, поступающей через наружные двери или проемы (в градусах):

5 — для промышленных помещения при тяжелых работах и расположении рабочих мест не ближе чем на 3 метра к наружным стенам или 6 метров от дверей;
8 — при тяжелых видах работ для производственных помещений;
12 — при работах средней тяжести в производственных помещениях, или в вестибюлях общественных или административных зданий.
14 —при легких работах для промышленных помещений.

Для качественного обогрева дома необходимо правильное расположение отопительных элементов. Нажмите для увеличения.

Расчет систем воздушного отопления тепловыми завесами производится для различных внешних условий.

Воздушные тепловые завесы у наружных дверей, проемов или ворот рассчитываются с учетом давления ветра.

Расход теплоносителя в таких агрегатах определяется из скорости ветра и температуры наружного воздуха при параметрах Б (при скорости не более 5 м в секунду).

В тех случаях, когда скорость ветра при параметрах А больше, чем при параметрах Б, то воздуногреватели следует проверять при воздействии параметров А.

Скорость исхода воздуха из щелей или наружных отверстий тепловых завес принимают не более 8 м в секунду у наружных дверей и 25 м в секунду — у технологических проемов или ворот.

При расчетах систем отопления воздушными агрегатами за расчетные параметры наружного воздуха принимаются параметры Б.

Одна из систем в нерабочее время может действовать в дежурном режиме.

Достоинствами систем воздушного отопления являются:

1. Уменьшение первоначальных капиталовложений, за счет сокращения расходов на приобретение отопительных приборов и прокладки трубопроводов.
2. Обеспечение санитарных и гигиенических требований к условиям среды в промышленных помещениях за счет равномерного распределения температуры воздуха в объемных помещениях, а также проведения предварительного обеспыливания и увлажнения теплоносителя.

К недостаткам систем воздушного отопления можно отнести значительные габариты воздуховодов, высокие теплопотери при передвижении воздушных масс по таким трубопроводам.

Конструкция и принцип работы

Главный элемент в конструкции данного устройства – это воздуховод. Именно он равномерно распределяет воздушный поток. Направление воздуха под конкретным углом в 40° в плоскости входа происходит из-за специальных направляющих пластин, которые установлены на воздуховоде.

К тому же, в обязательном порядке в конструкции есть элемент нагрева, вентиляторы и фильтры.

В функционировании тепловой завесы нет ничего сложного для понимания. Высокомощный вентилятор, который установлен в конструкции, создаёт сильный поток тёплого воздуха.

Данный поток создаёт завесу, не дающую внутренним и наружным воздушным массам смешиваться. Таким образом, температура в помещении остаётся стабильной.

Стоит сказать, что цена на рассматриваемую конструкцию относительно высокая, если сравнивать со стоимостью классических радиаторов и кондиционеров, однако мощностные характеристики и эффективность поддержания стабильной температуры отлично окупает вложения.

Принцип работы тепловой завесы NeoClima ТЗТ-1820

100. РАСЧЕТ ВОЗДУШНЫХ ЗАВЕС

ВОЗДУШНАЯ ЗАВЕСА. Воздушные завесы периодического действия…

(В.з. с внутр. воздухозабором) или наружным (воздушная
завеса с наружным воздухозабором), а также нагретым (В.з. с нагревом
воздуха) или ненагретым (В.з. без подогрева воздуха).

Воздушно-тепловая завеса. ИСПЫТАНИЕ И НАЛАДКА…

Воздушно-тепловая
завеса должна обеспечить отвечающее санитарным нормам метеорологическое
состояние воздушной среды на рабочих местах вблизи проемов.

ВОЗДУШНО-ТЕПЛОВЫЕ ЗАВЕСЫ. Воздушно-тепловая завеса создается…

Воздушно-тепловая
завеса создается рециркуляционной установкой местного или центрального воздушного
отопления.

ВОЗДУШНАЯ ЗАВЕСА — воздух для воздушной завесы — устройство…

Обычно воздух для воздушной завесы
берется из верхней зоны помещения, где он наиболее теплый; в случае надобности
он подогревается (см. Вентиляция). ВОЗДУШНАЯ ЗАВЕСА.

ТЕПЛОВЫЕ ЗАВЕСЫ ТЕПЛОМАШ. Что такое тепловые завесы

ВОЗДУШНО-ТЕПЛОВЫЕ
ЗАВЕСЫ. Воздушно-тепловая завеса создается … ВОЗДУШНАЯ
ЗАВЕСА — воздух для воздушной завесы — устройство…

ВОЗДУШНО-ТЕПЛОВАЯ ЗАВЕСА, воздушно-тепловые завесы…

Различаются воздушно-тепловые завесы
блокирующего (шиберирующего) типа, создающие в плоскости проема
высокоскоростной поток нагретого воздуха…

ВЕНТИЛЯЦИЯ. Общая общеобменная вентиляция. Местная вентиляция

Воздушная завеса
представляет собой струю воздуха (из узкой длинной щели), направленную
навстречу холодному воздуху, стремящемуся проникнуть в помещение при открывании
дверей.

Струйный облив. Оборудование для нанесения лакокрасочных
материалов…

Участки струйного облива имеют подвесной конвейер с
монорельсом, на котором изделия 1 со скоростью 0,7 м/мин последовательно
проходят через входной тамбур с воздушной завесой…

ПЛОСКАЯ
ПРИТОЧНАЯ СТРУЯ. Воздухораспределители, создающие…

— воздушная струя, выходящая из щелевого
отверстия и имеющая форму клина.
Это воздушные завесы, разл. рода передувки для местной вытяжной
вентиляции, приток п…

ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ЗДАНИЯ, развитие теории воздушного режима…

воздушные завесы
(краевая задача В.р.з.)
Решение задачи сведено к решению системы нелинейных ур-ний воздушных
балансов всех помещений здания.

Типы установок и выбор источника тепла

После проведения всех вышеперечисленных расчетов, необходимо будет определиться с тем, какой тип тепловой завесы он хочет установить. Они существуют вертикальные и горизонтальные. Наибольшее распространение обрели как раз горизонтальные, которые устанавливаются над дверным проемом. Что касается вертикальных завес, то они встречаются редко, но при этом выполняют все свои функции не хуже горизонтальных.

Вертикальные завесы устанавливают там, где нет места над проемом для горизонтальной

Чаще всего вертикальные устройства устанавливаются, когда это более целесообразно, или если для горизонтальной завесы просто нет места над проемом. Крепится вертикальная завеса, как понятно из названия, сбоку проема. В результате поток воздуха движется параллельно полу. Длина такой завесы должна составлять не менее 3/4 от высоты проема, который перекрывается. Что касается всего остального, то от завесы горизонтального типа практически нет отличий.

В качестве источника тепла в таких устройствах могут использоваться вода и электричество. Те завесы, у которых источником тепла выступает вода, называют . Чаще всего, горячая вода поступает в устройство из централизованной системы отопления, установленной в помещении. Хотя процесс монтажа достаточно сложный, окупаемость такого оборудования достигается за счет высокой мощности устройств и низкой стоимости эксплуатации. Чаще всего, такие завесы применяют в промышленных зданиях, у которых есть большие открытые проемы.

Тепловая завеса с водяной централизованной системой отопления

Что касается электрической завесы, то здесь также есть как плюсы, так и минусы. В отличие от предыдущего варианта, такой тип теплоносителя может использоваться даже в летний период, когда нет необходимости запускать систему отопления. Но использование электричества ведет к повышению стоимости эксплуатации. Так что такой, казалось бы, простой вопрос, также требует особого внимания.

Практически все завесы оснащаются, по крайней мере, двумя переключателями. Один служит для включения нагревательного элемента, в то время как второй запускает вентилятор. Кроме всего прочего, у некоторых моделей завес можно встретить встроенные регуляторы мощности нагрева либо вентиляторы с несколькими скоростями вращения. Управление промышленными завесами в ангарах и складских помещениях производится при помощи конечного выключателя. Он срабатывает при подъеме ворот. Это позволяет не постоянно использовать завесу, а только когда проем открывается.

Практически все тепловые завесы бытового назначения оснащены одной или одновременно несколькими степенями защиты от перегрева. Подобная техника вполне оправдана и особенно эффективна в больших помещениях. Кроме всего прочего, это позволяет сохранять микроклимат даже в тех помещениях, где наблюдается высокая интенсивность движения людей. По-видимому, это один из наиболее оправданных, эффективных и удобных способов сохранения температуры воздуха в помещении, где приходится часто открывать двери или все время держать их открытыми.

Правильный выбор тепловой завесы

На сегодняшний день самым передовым решением в области поступления тепла служит тепловая завеса. Она помогает сохранять тепло в любых помещениях, даже в нежилых объектах, такие как офисы, магазины и промышленные предприятия.

Размер

Тепловая завеса – электронагреватель воздуха, устанавливаемый над дверным проемом. Поэтому важным фактором при выборе данного устройства, служит габарит конкретного проема, а точнее, его длина. Линейка моделей подразумевает разнообразие размеров, начиная от 70 см, заканчивая 2-ух метровыми завесами. Если же длина проема значительно больше, то устанавливаются парные завесы, в максимальной близости друг к другу, что предотвращает эффект «приоткрытого окна».

Поэтому самостоятельно выбирая прибор, необходимо помнить о 2 важных нюансах:

— модель прибора по длине должна быть больше, чем ширина проема;

— если габариты проема значительно превышают длину всех существующих моделей завес, то приобретаются 2 модели под  длину проема, и устанавливать их следует как можно ближе, дабы не создавать источник «сквозняка».

Производительность

Широкая линейка завес подразумевает и различную производительность, то есть скорость потока нагретого воздуха. Чем больше габариты двери, ворот или проема на производстве, и чем выше будет располагаться завеса, тем больше должна быть ее производительность.

Для стандартного дверного проема, чьи габариты, как правило, 1м * 2м, необходимо выбирать модели с производительностью не менее 900 куб.м/ч. В таком случае сила подаваемого теплого воздуха будет равна 8-9 и 2-2,5 м/с вверху и низу проема соответственно. Это позволит перекрыть теплым потоком весь дверной проем.

Тип нагревательного элемента

После того как был сделан выбор необходимого вида модели, стоит узнать о разнице в типе самого нагревательного элемента.

Функция устройства – отделять теплый воздух внутри помещения, от холодного воздуха снаружи. И с этим прекрасно справляется даже поток нейтрального по температуре воздуха. Его сила направляется сверху вниз, до самого пола, что не позволяет поступать холодному воздуху, например, с улицы.

Но если завеса устанавливается в магазине, где постоянно открываются двери, то дабы воспрепятствовать снижению температуры помещения, лучше воспользоваться потоком горячего воздуха. Поэтому необходимо знать, какой нагревательный элемент будет стоять в выбранной модели, и как он работает.

Все модели подразделяются всего на 2 типа нагревательного прибора:

1. Спиральный
2. ТЭН

Различает оба типа: цена модели и срок службы.

Спиральный нагреватель представляет собой обычную спираль из проволоки, наподобие кипятильника. Поэтому он не дорог по стоимости, однако требует больших затрат электроэнергии. И по сроку эксплуатации – не очень долговечен.

ТЭН же – противоположность спирального нагревателя. Он представляет собой стальную трубку с кварцевым песком и стержнем из графита внутри. Поэтому он абсолютно безопасен и прослужит долгий срок, компенсировав в разы свою высокую стоимость.

Тип теплоносителя

Тепловые завесы разработаны под различные источники энергии, поэтому подразделяются они на 3 вида:

1. Газовые
2. Водяные
3. Электрические

Для больших производственных помещений, газовые завесы – лучший вариант. Они являются безопасными источниками тепла, и обладают самым высоким КПД (почти 100%). Однако, среди всех моделей, они – самые дорогостоящие.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Вышеизложенный подход к оценке расчета мощностей воздушных завес с жидким теплоносителем был предложен специалистами компании «Антарес» на этапе разработки методики испытаний воздушных завес на базе АПИК для целей верификации. Выражаясь обычным языком, предложение «Антарес» представляет собой простой инструмент нахождения мощности воздушной завесы для «любых» сочетаний температур, если мы знаем мощность при каких-либо температурах. Под сочетанием мы понимаем температуру окружающего завесу воздуха T_A и температуры теплоносителя (воды) на входе в завесу T_WГ и выходе из нее T_WГ. Единственное условие, необходимое для правильного нахождения мощности для других температур, — это постоянство расхода воздуха через завесу. Заметим, что при переходе от одного сочетания температур к другому расход воды G_W, вообще говоря, изменяется.

Естественно задать вопрос о точности и границах применимости данной модели. Из приведенного выше специалистами «Антарес» графика следует, что для указанного теплообменника модель работает с достаточно высокой точностью в широких пределах (более чем в 10 раз!) изменения расхода воды G_W. Данный факт нетривиален еще и потому, что при подобных изменениях расхода G_W существенно изменяется характер течения воды в трубках теплообменника и, следовательно, характер процессов теплопереноса.

Являясь совместно с компанией «Антарес» участниками разработки методики верификации завес с жидким теплоносителем, специалисты компании «Тропик» приняли участие в измерениях водяных завес на базе АПИК. Эти измерения носили в основном характер прикидок по новой методике и производились на воздушных завесах известных на российском рынке брендов (в числе которых присутствовали «Антарес» и «Тропик»). При этих измерениях области изменения G_W варьировались от 0,08 до 0,21 л/с и от 0,13 до 0,2 л/с для разных завес. Для некоторых завес измерения были произведены лишь при G_W около значения 0,2 л/с. Данные измерения подтвердили модель, предложенную «Антарес» (постоянство С_к), с точностью до 4,5 %. Следует также отметить, что в методике верификации водяных завес на базе АПИК для финальных расчетов мощности завесы используется более слабое утверждение, чем постоянство С_к. Суть методики заключается в том, что сначала по результатам измерения мощности при некоторых условиях в первом приближении производится оценка G_W для стандартных условий. Второе измерение производится именно при установленном с определенной точностью данном значении G_W. Теперь пересчет мощности к стандартным условиям подразумевает полное гидродинамическое подобие (эквивалентность) течения воды в трубках теплообменника (или, другими словами, постоянство С_к уже при неизменном G_W), что, очевидно, есть более слабое утверждение, чем постоянство С_к, и, следовательно, выполняется с более высокой точностью. Единственное ограничение, о котором следует помнить при пересчете мощности для постоянного расхода G_W, заключается в том, что при значительном изменении средней температуры воды ее изменившаяся вязкость все-таки изменит характер течения даже при неизменном расходе G_W. В терминах задачи измерения и расчета мощностей воздушной завесы с жидким теплоносителем это означает, что для получения высокой точности расчетов сочетания температур должны по возможности выставляться для измерений как можно ближе к тем, к которым производится пересчет.

Какую тепловую завесу лучше установить над входной дверью

Водяные также отличаются повышенной производительностью. Но их установка осложняется тем, что рядом должна находиться система подачи воды. Если отсутствуют перебои с данным источником энергии и необходимо поддержание тепла достаточно большого пространства, то такой тип завес будет хорошим подспорьем в экономии электрической энергии.

Для небольших квартирных и офисных дверных проемов, окон, входных дверей не только в квартиры, но и дома, лучшим вариантом станет электрическая тепловая завеса. Если производительность и габариты модели будут правильно подобраны, а установка произведена профессионалами, то ее эксплуатация не составит никаких проблем.

Подбор по параметрам

Выбирать устройство можно как при помощи специалиста, так и самостоятельно. Но при этом необходимо учесть все параметры будущей завесы и ее соответствие габаритам дверного проема и помещению, которое она будет «охранять» от холода.

Притом что чаще можно встретить именно горизонтальные завесы, существуют и другие типы по установке. Из них различают:

1. Горизонтальные
2. Вертикальные
3. Универсальные

Горизонтальные и вертикальные завесы должны устанавливаться согласно требованиям завода – изготовителя. Горизонтальные зачастую громоздки, и должны крепиться на кронштейнах при помощи резьбовых стержней. Вертикальные – должны устанавливаться сбоку от дверного проема, и при этом для правильной работы также должны занимать почти всю его высоту – не меньше ¾!

Самая востребованная модельная конструкция тепловой завесы – универсальная! Такая модель позволяет проводить монтаж как горизонтально над входной дверью или окном, так и вертикально с одной или двух сторон двери.

Например, требуется подобрать тепловую завесу для магазина, небольшого по параметрам, и неплохо отапливаемого.

Для начала, определяются размеры дверного проема: высота и ширина. Допустим, они составляют 2,30 и 1 метр соответственно. Обязательно должно присутствовать место над входной дверью, чтобы правильно закрепить устройство, и в дальнейшем ничего не препятствовало ее стабильной работе.

Соответствующая данным габаритам модель, должна составлять в длину не менее 1 метра, а сила производительности должна обеспечивать дальность силы потока теплого воздуха не менее 2,5 метров. Мощность модели – 6-9 кВт. Но поскольку заданное помещение обеспечивает постоянное открытие двери, лучше выбрать модель в 9 кВт. Выбирая из видов завесы, надо учесть какой источник энергии находиться рядом, но в данном случае это предопределено – электричество. Установка модели может быть как горизонтальной, так и вертикальной, если габариты модели не будут соответствовать пространству над дверным проемом. Также по типу электронагревателя, стоит отдать предпочтение ТЭНу. Пусть его цена и высока, но зато срок эксплуатации и степень безопасности – на уровне!

Самым последним нюансом в выборе завесы будет ее дизайн и способы управления. Но здесь уже главную роль играет сам покупатель!

В любом случае нельзя пренебрегать помощью специалистов торговых залов, которые не только подберут необходимую модель тепловой завесы, но и расскажут обо всех видах моделей и функциональности каждой из них.

Как выбрать

Любое электронное устройство имеет свои параметры и характеристики работы. От точного расчета условий использования и правильного выбора зависит качество работы и срок эксплуатации техники. Тепловая завеса подбирается в каждом конкретном случае. При этом основные характеристики устройства должны полностью соответствовать специфике помещения.

Важные параметры, на которые стоит обратить внимание при выборе тепловой завесы электрической

Производительность

Этот параметр, определяемый воздушной мощностью и прокачкой тепловой завесы, является главным для эффективной работы устройства. Производительность выражается способностью прибора пропустить определенный объем воздуха за определенное время – м3/ч (кубометр за час). Скорость нагнетаемого воздуха падает по мере удаления от прибора.

Исходя из общих рекомендаций производителей, при стандартной высоте помещения 2-2,5м, требуемая мощность 700-850 м3/с.

Допустимый размер

Этот параметр напрямую зависит от размеров изолируемого проема. Ширина теплозавесы должна перекрывать ширину рабочего проема с некоторым запасом. При несоблюдении этого требования по краям зоны образуются щели, через которые холодный воздух будет поступать в помещение, что увеличит, а не снизит, теплопотерю. Производственные размеры теплоотсекателей от одного до двух метров.

Тип электрического нагревателя

Тепловая завеса не предназначена для обогрева, именно поэтому тепловая производительность не является основополагающей характеристикой этой климатической техники. В недорогих моделях нагревательным элементом служит спираль. При достаточно высоком потреблении электроэнергии она обладает малой мощностью из-за небольших размеров.

Рекомендуется выбирать тепловые завесы электрические с трубчатым электронагревателем (ТЭН). Высокая стоимость на такие агрегаты быстро окупается, благодаря максимальной производительности при малом расходе электроэнергии.

Способ управления устройством

При выборе необходимо обратить внимание на оснащение тепловой завесы выносным (дистанционным) пультом управления и электронным блоком включения. Наличие такого блока позволяет интегрировать теплоотсекатель в общую централизованную систему управления помещением

Раздельное управление нагревом и вентилятором

Это важное условие при покупке данного устройства. Отключив нагрев в теплое время года, можно использовать тепловую завесу для изоляции горячего воздуха, поступающего с улицы, от охлажденного воздуха в здании при работающем кондиционере