Как рассчитать тепловую завесу
Расчет производительности тепловой завесы
При подборе тепловой завесы необходимо заранее рассчитать ее производительность, учесть параметры и тип установки устройства.
Расчет тепловой завесы выглядит следующим образом: если аппарат планируется установить при стандартном дверном проеме шириной до 1 м, высотой до 2,5 м, то производительность должна составлять не менее 1000 куб.м/ч. При этом воздушный поток будет выходить со скоростью 8-10 м/с, а достигая уровня пола падать до 3,5 м/с. Следует отметить, что устройства, обеспечивающие такую производительность, достаточно дороги, поэтому потребители прибегают к менее затратному варианту, подбирая завесу для защиты проемов высотой до 1,5 м. Такие варианты могут быть оправданы только при том условии, если в помещении есть тамбур или установлены двойные двери, в противном случае защита от сквозняков будет неполной.
Подбор тепловой завесы по параметрам
Длина устройств обычно составляет 600-2000 мм, наиболее популярны 800-1000 м, поскольку эти значения подходят к стандартным дверным проемам. Длина завесы должны соответствовать проему по ширине, либо немного перекрывать его.
Расчет выполняется из условий, что для обогрева 10 кв.м площади с потолками до 3 м понадобится 1 кВт мощности. Помещение при этом должно иметь хорошую теплоизоляцию.
Устройство может быть оборудовано встроенным или выносным пультом управления, иметь 2-скоростные вентиляторы и 2- или 3-ступенчатые регуляторы нагрева. Пульт управления обычно содержит два переключателя, отвечающих за запуск устройства и включение нагревательных элементов. К аппарату возможно дополнительное подключение термостата.
Аппараты выпускаются для установки в горизонтальном или вертикальном виде. Чаще всего применяются горизонтальные завесы, которые монтируются над дверным проемом, обеспечивая вертикальный поток воздуха. Если же такое размещение невозможно по каким-то причинам, то сбоку от проема устанавливаются вертикальные устройства, при этом воздушный поток движется по горизонтали.
Пример расчета производительности тепловой завесы
Тепловая мощность завесы рассчитывается по формуле VxTxK, где:
Для перевода в кВт полученное значение делим на 860 (1 кВт = 860 ккал/ч).
Таким образом становится известно, что для обогрева помещения объемом 144 куб.м необходима тепловая завеса мощностью 15 кВт.
Расчет тепловой завесы
Тепловая завеса является определенным барьером для воздушного потока, который поступает с улицы. Зимой завеса не дает проникнуть внутрь холодному воздуху, а летом – горячему. Это способствует достижению комфортной температуры в любое время года. Чтобы добиться такого эффекта, необходимо как можно более точно провести расчет тепловой завесы. Если все подсчеты окажутся верны, то можно быть уверенным в правильном выборе и качественной работе системы.
Расчет производительности тепловой завесы
Чаще всего системы встречаются там, где находится большое количество людей. Обычно это кафе, рестораны, торговые центры, помещения промышленного назначения, склады, учебные корпуса.
Справка! Данная тепловая система нужна, чтобы обеспечить в комнате постоянную определенную температуру.
Чтобы подобрать устройство, необходимо провести его расчет.
В процессе вычислений рассматриваются такие параметры, как дина, мощность и скорость потока воздуха.
Длина
Чтобы подобрать наиболее оптимальную длину, очень важно учесть размеры дверного проема. В качестве основных размеров рассматриваются показатели ширины и высоты проема. Чем ближе завеса будет расположена к двери, тем выше будет коэффициент полезного действия ее работы.
Мощность
Расчет по мощности выполняется, скорее, субъективно на основе используемых показателей. Техническая характеристика каждой модели предусматривает пункт о разнице температур проходящего через прибор вдуваемого и выдуваемого воздуха.
Скорость потока воздуха
От того, насколько правильно будут произведены расчет скорости воздушного потока, можно говорить об эффективности эксплуатации системы. В основном качественная работа зависит от местоположения устройства, и если быть точнее, то от правильно подобранной высоты. Некорректный расчет приведет к невозможности эффективной работы системы.
Важно! Лучше, если подбором скорости воздушного потока займутся опытные профессионалы.
После того как все требуемые параметры будут рассчитаны, можно приступать к следующему шагу, а именно, подбору типа системы, исходят из следующих характеристик:
Чтобы завеса служила долго и качественно, необходимо, чтобы все расчет были проведены верно.
Как рассчитать воздушную и электрическую тепловую завесу
Электричество, воздух и вода – основные источники, на основе которых происходит работа устройства. Наиболее популярными вариантами являются воздушные и электрические тепловые завесы. И именно о них пойдет речь далее.
Электрическая тепловая завеса представляет собой прибор, работающий от электросети. Чаще всего можно встретить в производственных и бытовых помещениях. Отличается тем, что имеет несколько режимов переключения мощности. В летнее время года прибор можно использовать для подачи прохладного воздушного потока.
Воздушные тепловые завесы используются в основном чтобы разделить пространство используемого помещения. В данной системе нет элементов обогрева, которые встроены в другие типы систем. Работа их основана на вращении больших вентиляторов. Создаваемые лопастями воздушные потоки и способствуют разделению пространства на температурные зоны. Чаще всего используются в складах или промышленных помещениях.
Так как вышеперечисленные типы являются подвидами данной тепловой системы, то расчет и дальнейший подбор ведется по тем же параметрам:
И если для расчета электрической завесы в основном важны первые два параметра, то последний является очень важным показателем при расчете воздушной завесы.
Формула расчета мощности
Чтобы рассчитать мощность агрегата, стоит воспользоваться следующей формулой:
Где V – это рассчитанный объем рассматриваемого помещения в метрах кубических;
Т – разница между температурами воздуха снаружи и внутри помещения. Второй показатель подбирается на основе того, какую температуру в помещении необходимо установить;
К – коэффициент рассеивания воздуха. Зависит от изоляции помещения, и чем больше его показатель, тем лучше изоляция.
Рассчитать производительность тепловой завесы не так трудно, и произвести все необходимые вычисления можно самостоятельно.
Тепловые завесы: как рассчитать мощность, виды тепловых завес, самые простые и недорогие модели
1. Как выполнить расчет мощности оборудования, чтобы нагреть воздух в помещении и защитить его от сквозняка?
Если тепловая завеса нужна для обогрева помещения, она должна быть оборудована нагревательным элементом. Мощность прибора – это 0,1 кВт на каждый квадратный метр. При условии, что высота потолка не превышает трех метров. Для обогрева комнаты в 20 м 2 потребуется тепловая завеса, мощность которой составит 2 кВт (20 умножаем на 0.1). Если собираетесь использовать аппарат, мощность которого превышает 5 кВт, его надо подсоединять к трехфазной сети.
2. Какие параметры тепловой завесы являются основными?
Можно устанавливать горизонтальные тепловые завесы или монтировать вертикальные аппараты. Качество работы не меняется от типа установки. Отличие заключается только в расположении.
Технические характеристики тепловой завесы будут зависеть от ширины проема и его высоты. Основные параметры оборудования – это:
Для качественной защиты помещения от холодного воздуха длина оборудования выбирается чуть больше длины проема (или одинаковой длины). Если проемы большие, советуем установить несколько завес. Они должны монтироваться вплотную друг к другу.
Скорость воздушного потока и высота установки аппарата зависит от производительности тепловой завесы.
Спираль или ТЭН выступают в качестве нагревательного элемента. Стоимость спиральных моделей тепловых завес и эксплуатационный срок оборудования будет меньше, чем у агрегатов, оснащенных ТЭНом.
Водяной обогрев рекомендуется для помещений, имеющих большие проемы. Модели с таким обогревом более экономичны в эксплуатации, чем аппараты с электрообогревом. Но монтаж такого оборудования более сложный.
3. Оборудование каких производителей представлены в магазине «Тепловент»?
У нас можно приобрести тепловые завесы (водяные, электрические) разных производителей:
4. Какие бывают виды тепловых завес?
По способу установки имеются два вида:
Принцип функционирования моделей одинаковый. Горизонтальные модели по длине должны быть не меньше длины проема, а вертикальные – должны составлять не меньше 75% высоты проема. Это необходимо для качественной защиты от холодного воздуха
По типу нагревательного элемента также предлагаются два вида тепловых завес:
Первые модели более экономичные, вторые – долговечные и безопасные.
5. Какая модель является самой простой?
В магазине «Тепловент» такой тепловой завесой является BHC-3.000 SB, созданная компанией Ballu. Недорогая электрическая модель монтируется горизонтально над входом в помещение и работает от сети в 220 В.
Корпус агрегата обладает антикоррозийным покрытием. За счет СТИТЧ (нагревательный элемент) удается мгновенно достичь заданной температуры. Внизу завесы расположены кнопки управления. Агрегат оборудован функцией, благодаря которой перегрев аппарата исключен. Оборудование можно монтировать в помещениях, высота которых не превышает 2.5 метра.
6. Какая модель подойдет для отопления гаражного бокса и прочих помещений большой площади?
Обе завесы, монтируемые над дверными проемами, соединяются с секцией, распределяющей воздух. Но предусматриваются и индивидуальные варианты подключения, если этого желает заказчик.
Расчет подмешивающей воздушной завесы
Конструктивные элементы воздушных завес
Завесы шиберного типа, как правило, проектируются с двухсторонним выпуском воздуха и компонуют из двух самостоятельных агрегатов, состоящих из радиальных или осевых вентиляторов, калориферов если завеса воздушно-тепловая, и воздухораспределительных коробов, которые устанавливают с каждой стороны открываемого проема.
Воздухораспределительные короба завесы располагают с внутренней стороны проема на расстоянии не более 0,1(где Fпр— площадь открытого проема, оборудованного завесой). При отсутствии места для установки коробов непосредственно у открываемых проемов применяют завесы с удлиненными воздуховыпускными насадками. Воздушная струя завеса должна направляется под углом 30 0 к плоскости проема. Высота воздуховыпускной щели принимается равной высоте открытого проема. Конструкция воздухораспределительных коробов должна обеспечивать горизонтальное движение воздушной струи завесы и отношение минимальной скорости выхода воздуха к максимальной по высоте щели не менее 0,7. На завесу шиберного типа воздух, как правило, забирается на уровне всасывающего патрубка вентилятора. При установке вентилятора на полу рекомендуется забирать воздух из верхней зоны помещения, если температура воздуха в верхней зоне на 5 0 С и более, выше температуры в рабочей зоне.
Выпуск воздуха из воздушно-тепловых завес смешивающего типа следует предусматривать с двух сторон в непосредственной близости от открываемых дверей, так, чтобы потоки воздуха завесы не прерывались открываемыми створками дверей. Конструкция воздуховыпускных отверстий должна обеспечивать горизонтальное направление потока воздуха завесы. Высота воздуховыпускных отверстий принимается от 0,1 до 1,6 м от пола, ширина – определяется расчетом. Забор воздуха на завесу, как правило, производится под потолком вестибюля. Забор воздуха снаружи предусматривается при совмещении воздушно- тепловой завесы с приточной вентиляцией. Подавать воздух рекомендуется: при воздухозаборе из помещения – в тамбур, при воздухозаборе снаружи – в вестибюль.
Для помещения с взрывоопасными производствами должны применяться вентиляторы в искрозащитном исполнении, а температура теплоносителя для калориферов, через которые проходит рециркуляционный воздух, не должна превышать 80% значения температуры самовоспламенения газов, паров или пыли. Если в качестве теплоносителя применяется горячая вода, ее температура для категории производств А, Б, и Е при наличии горючей и взрывоопасной пыли в помещениях должна быть не выше 110 0 С, а при ее отсутствии не выше 150 0 С. При отсутствии соответствующего искрозащитного оборудования на завесу в помещениях с категориями А, Б и Е допускается забирать наружный воздух или воздух из соседних помещений категории В, Г и Д, если в нем нет горючей пыли.
Средства автоматизации воздушных завес должны обеспечивать: пуск вентилятора при открывании обслуживаемого проема и при понижении температуры вблизи закрытого проема ниже установленного значения; выключение вентилятора после закрывания обслуживаемого проема и при восстановлении температуры воздуха вблизи закрытого проема до заданного значения.
30.2. Расчет завесы шиберного типа
Общий расход воздуха, подаваемого завесой шиберного типа, определяется по формуле
, (30.1)
Разность давлений определяют расчетом в результате решения уравнений воздушных балансов с учетом ветрового давления для холодного режима года.
Для ориентировочных расчетов, если нет полных исходных данных, значение можно принять по формуле
, (30.2)
где k1— поправочный коэффициент на ветровое давление, учитывающий степень герметичности зданий;
; (30.3)
, (30.4)
Расчетную высоту hрасч ориентировочно можно принимать;
а) для зданий без аэрационных проемов и фонарей
, (30.5)
где hпр— высота открываемого проема;
б) для зданий с аэрационными проемами, закрытыми в холодный период года,
, (30.6)
где h1— расстояние от центра проема, оборудованного завесой, до центра приточных проемов, м; h2— расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов, м; lп— длина открываемых в теплый период года притворов приточных проемов, м; lв— то же, вытяжных проемов;
в) для зданий с аэрационными проемами, открытыми в холодный период года:
, (30.7)
,
При наличии дисбаланса и превышении в помещении механической вытяжки над приточным значением
, ориентировочно, можно определять по следующим формулам:
а) при заборе воздуха для завесы из помещения
; (30.8)
б) при заборе воздуха для завесы с наружи
, (30.9)
При расчете следует проверять значение Gз по формуле (30.1), и за расчетный расход принимать большее из значений, полученных по формуле
(30.8) и (30.1) или (30.9) и (30.1). Значение не должно превышать однократного обмена в 1 ч.
Требуемая температура воздуха завесы tз определяется на основании уравнения теплового баланса по формуле
, (30.10)
где— отношение теплоты, теряемой с воздухом, уходящем через открытые проемы наружу, к тепловой мощности завесы.
Тепловая мощность калориферов воздушно-тепловой завесы
, (30.11)
где А=0,28 – коэффициент: tнач— температура воздуха, забираемого для завесы, 0 С.
30.3. Расчет завесы комбинированного типа
Расчет КВТЗ ведется в следующем порядке. Задается относительный расход воздуха и относительная площадь щелей наружной пары стояков воздушной завесы . Рекомендуется принимать
. По значениям
определяются относительные потери теплоты со струей наружной завесы
. При
,
. Затем вычисляется относительный расход воздуха через «внутреннюю» завесу по формуле
(30.12)
Рассчитывается относительная площадь воздуховыпускных щелей «внутренней завесы»
(30.13)
Определяется общая относительная площадь воздуховыпускных щелей и общий относительный расход КВТЗ
(30.14)
(30.15)
По полученным значениям и
находится
и рассчитывается общий расход воздуха
, подаваемого КВТЗ по формуле (30.1). После этого определяется расход воздуха через наружную и внутреннюю завесу соответственно
(30.16)
(30.17)
Тепловая мощность калориферов КВТЗ рассчитывается по формуле (30.11) при и
30.4. Расчет завесы смешивающего типа
Расход воздуха для воздушно-тепловой завесы смешивающего типа определяется по формуле
, (30.18)
Значение определяют в результате расчета воздушного режима здания с учетом ветрового давления. При отсутствии полных исходных данных
можно рассчитывать по формуле (30.3), где значение hрасч, вычисляют с учетом ветрового давления в зависимости от этажности здания по формулам:
для зданий с числом этажей 3 и меньше
(30.19)
для зданий с числом этажей больше 3-х
(30.20)
где hл.к. – высота лестничной клетки от планировочной отметки земли, м; hдв – высота створки входных дверей, м; hэт – полная высота одного этажа, м.
Тепловую мощность калориферов воздушно-тепловой завесы определяют по формуле (30.11).
Консультации и расчет тепловых завес по телефону:
Сфера применения воздушных завес
Виды завес
Все существующие завесы можно классифицировать по типу установки и виду теплоносителя.
По типу установки выделяют:
По типу теплоносителя все тепловые завесы делят на 3 группы:
Критерии выбора тепловых завес
Чтобы правильно выбрать оптимальную модель завесы, нужно учесть множество параметров.
Размеры
Один из основных аспектов при выборе тепловой завесы – габариты модели. Длина прибора должна полностью перекрывать дверной или оконный проем – быть равна или чуть больше ширине проема (при горизонтальной установке) или его высоте (при вертикальной установке). На рынке есть модели с размерами от 600 до 2000 мм.
Учитывать нужно ширину сопла выхода воздуха, а не ширину корпуса модели. Во многих моделях сопло занимает около 80 % длины корпуса.
Для перекрытия проемов больших размеров нужно использовать несколько приборов, установленных максимально близко друг к другу.
Производительность
Тепловые завесы характеризуются различной производительность, т. е. скоростью потока нагретого воздуха. Чем больше размеры проема и чем выше высота установки – тем больше должна быть производительность.
Для надежного отсечения внутреннего пространства от внешних воздушных масс минимально требуемая скорость потока воздуха должна составлять:
Для промышленных помещений с высокими потолками требуются мощные модели с увеличенной производительностью.
Производительность (расход воздуха)
окна киосков, кассы, окна оформления документов и выдачи товаров и т. п.
дверные проемы стандартных размеров
двери, входные группы и ворота коммерческих и промышленных зданий
крупные торговые, промышленные объекты, цеха, логистические комплексы, ангары и т. п.
Мощность
Мощность подбирают, учитывая разницу температур входящего и выдуваемого воздуха, объем помещения и размер проема, проходимость через проем, наличие тамбура.
Чем больше разница температур внешнего и внутреннего воздуха в помещении, чем чаще открываются двери / ворота, тем мощнее требуется теплозавеса.
Необходимая тепловая мощность рассчитывается по формуле:
где V – это объем помещения в кубических метрах;
К – коэффициент рассеивания воздуха; зависит от степени теплоизоляции помещения. Возможные значения: 3,0-4,0; 2,0-2,9; 1,0-1,9; 0,6-0,9. Чем больше этот показатель, тем лучше изоляция. Например, хорошо утепленное помещение будет иметь коэффициент K = 4.
Вычисленное значение в ккал / ч нужно разделить на 860, получится расчетная мощность в кВт (1 кВт = ккал/ч).
При повышенной проходимости через проем требуются модели большей мощности. Например, для маленького кафе с тамбуром будет достаточно 3-х киловаттной модели, а для магазина с большим количеством открытия дверей потребуется до 9 кВт.
При сквозняке или при наличия других незащищенных проемов завесу нужно подбирать с запасом по мощности.
Если завеса будет устанавливаться внутри тамбура, то можно выбрать модель с мощностью до 30-50% ниже расчетной.
Выбранная мощность определяет требования к электропитанию и подключению прибора.
Бытовые модели рассчитаны на подключение к электрической сети 220 В и имеют мощность до 6 кВт. Коммерческие и промышленные электрозавесы большей мощности требуют питания от сети 380 В.
Маломощные модели до 3 кВт подключаются к электрической розетке, более мощные приборы – через отдельный кабель и силовые клеммники в электрический щиток или к модулю управления.
Тип греющих элементов
В электрических теплозавесах используются греющие элементы нескольких типов:
Способ монтажа
В зависимости от размеров помещения и исполнения конкретной модели, завеса может устанавливаться горизонтально или вертикально.
Установка горизонтально над дверью более простая в плане монтажа и последующей эксплуатации. Но бывает, что горизонтальный монтаж невозможен из-за особенностей помещения или проема, тогда выбирают модели для вертикальной установки сбоку от проема (если проем широкий – с двух сторон от проема).
Внимание! Если завеса предназначена только для горизонтального монтажа, ее ни в коем случае нельзя устанавливать вертикально. Это чревато выходом оборудования из строя.
Некоторые универсальные модели можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально.
Встраиваемые завесы – хороший выбор для помещений с подвесным потолком или с нишей, внутри которых возможно установить оборудование.
Внимание! Нельзя устанавливать прибор впритык к потолку или стене: для нормальной работы требуется свободное пространство над или сбоку от проема для забора воздуха. Минимальное расстояние от аппарата до потолка / стены указывается в технической документации.
Дальность действия (эффективная длина струи)
На рынке на выбор предлагаются модели с дальностью действия от 1,5 до 20 метров (по высоте воздушной струи). Данный параметр рассчитывается для минимальной разницы температур и при отсутствии сквозняков, поэтому рекомендуется прибавить запас до 30%.
Правильно выбранная завеса должна создавать плотный воздушный поток по всей площади проема.
Частота открывания дверей
Чем чаще открываются двери / ворота, тем большей мощностью должно обладать оборудование. Для точного расчета желательно обратиться за консультацией к специалистам.
Уровень шума
Показатель уровня шума в дБ указывается в технической документации к оборудованию.
Для жилых помещений рекомендуемый уровень шума в дневное время – макс. 40 дБ.
Бесшумные завесы имеют уровень шума до 50-55 дБ.
Управление и автоматика
По способу управления завесы бывают:
Для экономии электроэнергии возможна работа тепловых завес по концевому выключателю (т.е. включение и выключение прибора вместе с открытием / закрытием ворот).
В зависимости от назначения и типа завес возможно подключение дополнительных элементов автоматизации и управления: пультов внешнего управления, внешних термостатов, узлов терморегулирования, термостатов защиты от замораживания, приборов пожарной сигнализации и др.
Дополнительные функции
Разные модели завес имеют различные дополнительные функции.
Требования к дизайну
Для помещений с повышенными требованиями к внешнему виду разрабатываются интерьерные модели с интересным дизайном или возможна скрытая установка за подвесными потолками и нишами полностью встраиваемых теплозавес.
Подытожим основные рекомендации по выбору
Точный расчет воздушной завесы
Чтобы правильно рассчитать подходящую тепловую завесу, нужно учесть множество параметров как самого помещения, так и температурного режима внутри и снаружи (основные параметры см. выше).
Для индивидуального расчета под ваше конкретное помещение или объект рекомендуем обратиться к нашим специалистам для бесплатной консультации по телефону +7 (495) 798 27 55 или прислать Ваш запрос на емейл teplo@mirnagreva.ru.
Получить бесплатную консультацию по отоплению, заказать индивидуальный расчет оборудования, а также оформить Ваш заказ можно по телефону: