Тепловые завесы предназначены для защиты отапливаемых помещений от холодного воздуха, попадающего внутрь через открытые двери, ворота, рабочие окна. Принцип действия этих устройств прост: мощный вентилятор, установленный внутри завесы, создает высокоскоростной поток воздуха, образующий «невидимую преграду», не позволяющую теплому воздуху выходить наружу, а холодному — проникать внутрь помещения. Завесы обычно устанавливаются над дверью и создают поток воздуха направленный вниз. Эти устройства незаменимы в магазинах, ресторанах, складских помещениях — везде, где большой поток посетителей приводит к частому открыванию дверей. Более того, правильно подобранная завеса позволяет даже зимой держать дверь постоянно открытой и при этом поддерживать внутри помещения комфортную температуру без дополнительных энергозатрат. Завеса может быть полезна и летом — если в помещении работает кондиционер, то «невидимая преграда» помогает удерживать прохладный воздух (разумеется, при выключенном обогреве), защищает от попадания пыли и насекомых.
При выборе тепловой завесы в первую очередь следует обращать внимание на следующие параметры:
- Длина завесы
- Производительность по воздуху («прокачка») и конструкция турбины
- Мощность и тип нагревательного элемента
- Способность управления завесой (выносной пульт, термостат)
- Тип установки (горизонтальный или вертикальный)
- Источник тепла (электричество или горячая вода)
Длина тепловой завесы
Тепловые завесы имеют длину от 600 до 2000 мм. Наибольшее распространение получили аппараты длиной 800 — 1000 мм, предназначенные для установки над стандартным дверным проемом. Длина правильно подобранной завесы должна быть равна или немного больше ширины проема, поскольку только в этом случае поток воздуха будет целиком его перекрывать и не даст холодному воздуху попасть внутрь. Если проем очень широкий (более 2 метров), то следует устанавливать несколько аппаратов вплотную друг к другу.
Производительность по воздуху
Зависимость скорости воздушного потока
от расстояния до сопла тепловой завесы
Производительность по воздуху или «прокачка» является основным параметром любой завесы.
От производительности зависит скорость воздушного потока и, соответственно, оптимальная высота установки. Например, для защиты стандартного дверного проема шириной 0,8 — 1,0 метр и высотой 2,0 — 2,5 метра требуется завеса с «прокачкой» 900 — 1200 кб.м/ч. В этом случае скорость воздушного потока на выходе завесы составит 8 — 11 м/с, а на уровне пола — 3 — 4 м/с. Однако завесы с такой «прокачкой» стоят 15 000 — 20 000 рублей, поэтому покупатели в целях экономии иногда устанавливают аппараты с меньшей производительностью, предназначенные для защиты проемов высотой до 1,5 метров (окно кассы, окно выдачи товара и т.п.). В этом случае через нижнюю часть дверного проема будет проникать холодный воздух, и желаемый эффект от применения тепловой завесы будет достигнут лишь частично. Заметим, что при наличии тамбура применение завесы с низкой прокачкой может быть вполне оправдано — двойные двери создают дополнительную преграду холодному воздуху и позволяют использовать менее дорогую завесу.
В каталогах помимо «прокачки» всегда приводится рекомендуемая высота установки, составляющая для различных моделей от 1,5 до 6 метров. Хотя высота установки и должна однозначно определятся длиной, шириной сопла и «прокачкой» завесы, в каталогах разных производителей приводятся разные значения рекомендуемой высоты для однотипных моделей. Советуем обратить внимание, что отечественные производители, как правило, заявляют большую высоту установки по сравнению с рекомендациями лидера рынка — компании Frico. При выборе тепловой завесы, обратите внимание на то, что малоизвестные производители в целях экономии иногда уменьшают ширину сопла, добиваясь, таким образом, увеличения скорости воздушного потока. Однако узкий поток воздуха будет нестабильным и порыв ветра легко его разрушит.
Турбина тепловой завесы
Еще одним важным моментом является конструкция самой главной детали завесы — турбины (центробежного вентилятора, создающего необходимый воздушный поток). Для создания равномерного потока воздуха необходима единая турбина, расположенная по всей длине завесы. Двигатель при этом крепится сбоку от турбины. Поскольку изготовление турбины длиной свыше 800 мм является технологически сложной задачей, некоторые производители используют техническое решение с центральным расположением двигателя и двумя небольшими турбинами по бокам. Это позволяет уменьшить себестоимость завесы, но приводит к тому, что в самой важной — центральной части воздушного потока образуется «провал». Следствием этого является не только ухудшение защитных свойств воздушного потока, но и неравномерный обдув нагревательных элементов, что может привести к их преждевременному выходу из строя.
В заключении этого раздела хотим подчеркнуть, что именно «прокачка», а не мощность является наиболее важным параметром тепловой завесы. Стоимость завесы так же напрямую зависит от ее «прокачки» и длины, в тоже время очень мало зависит от мощности. А на что влияет мощность, мы расскажем дальше.
Мощность тепловой завесы
Использование высокопроизводительных
тепловых завес для защиты
постоянно открытого проема
Помимо отсечения наружного воздуха, тепловая завеса может так же нагревать воздух в помещении. Для ориентировочных расчетов можно принять, что для обогрева 10 квадратных метров не отапливаемого помещения, при высоте потолков 2,8 — 3,0 метра необходим 1 кВт мощности. При этом считается, что стены и потолок помещения имеют хорошую теплоизоляцию (капитальное здание), поскольку обогреть временное сооружение (железный ларек, ангар) практически невозможно — тепло будет уходить через тонкие стенки. Если же завесу предполагается устанавливать в хорошо отапливаемом помещении, то функция нагрева не обязательна, и можно выбрать модель с минимальной мощностью или, так называемую, воздушную завесу — без функции обогрева. Заметим, что защитные свойства воздушного потока определяются только скоростью воздуха и никак не связаны с его температурой, поэтому мощность завесы является дополнительной, а не основной характеристикой.
Другой важной характеристикой тепловых завес с является тип нагревательных элементов: ТЭН или спираль (имеются в виду завесы с электрическим нагревательным элементом, завесы с водяным нагревом рассмотрены ниже). Спиральный нагреватель представляет собой металлическую проволоку, свитую в спираль. Такие нагревательные элементы применялись в широко известных отечественных обогревателях — «тарелках». Существенными недостатками спиральных нагревателей являются высокая температура нагрева (из-за малой площади поверхности), приводящая к «сжиганию» кислорода и невысокий срок службы. Более предпочтительный и более дорогой вариант — ТЭН. Он представляет собой нагревательный элемент (из графита или проволоки), помещенный в полую металлическую трубку диаметром около 1 см. Свободное пространство внутри трубки засыпается кварцевым песком, имеющим высокую теплопроводность. В результате площадь нагревательного элемента существенно увеличивается, что приводит к уменьшению рабочей температуры. Для еще большего увеличения площади ТЭНа вокруг трубки навивают металлическую полоску — внешне он становится похож на миниатюрный круглый радиатор отопления. Такой ТЭН называют оребренным. Оребренные ТЭНы являются наиболее предпочтительным вариантом нагревательного элемента тепловой завесы благодаря их долговечности и безопасности для здоровья.
У всех завес с функцией обогрева есть одна особенность — на выходе даже очень мощной завесы воздух будет только теплым и никогда — горячим. Например, разность температур на входе и выходе завесы Frico AC210 мощностью 10 кВт не превышает 21 °С. Такой «парадокс» объясняется высокой скоростью обдува нагревательных элементов, поэтому тепловую завесу нельзя сравнивать с тепловой пушкой или тепловентилятором, где скорость обдува в несколько раз ниже, а температура воздуха, соответственно, выше.
Способ управления завесой
Любая тепловая завеса имеет, как минимум, два переключателя — один включает вентилятор, второй — нагревательные элементы. В дополнении к этому, некоторые завесы имеют двух- или трехступенчатые регуляторы мощности нагрева и двухскоростные вентиляторы. Пульт управления может быть как встроенным, так и выносным (проводным). Встроенные пульты используются только на небольших завесах для стандартных дверных и оконных проемов, иначе до кнопок будет трудно достать. Выносные пульты используются с полупромышленными и промышленными завесами — такой пульт можно установить в любом удобном месте.
В дополнении к пульту можно установить термостат, который будет отключать нагревательные элементы (или всю завесу) при достижении заданной температуры в помещении.
Иногда, для экономии электроэнергии, промышленные завесы в ангарах или складских помещениях управляются с помощью концевого выключателя. Этот выключатель срабатывает при открывании (подъеме) ворот и включает завесу только на то время, пока ворота открыты. Для завес, устанавливаемых над обычными дверьми, такой способ управления не подходит, поскольку раскрутка вентилятора и разогрев ТЭНов занимает до 5 — 10 секунд.
Заметим, что все серийно выпускаемые тепловые завесы имеют одну, а чаще несколько степеней защиты от перегрева. Во-первых, ТЭНы всех завес включаются только при включении вентилятора, во-вторых, рядом с ТЭНами обычно устанавливается капилярный термостат, который отключает питание при нагреве ТЭНов выше пороговой температуры (обычно от 80 до 110°С).
Горизонтальные и вертикальные тепловые завесы
Вертикальные тепловые завесы
Большинство тепловых завес предназначено для горизонтальной установки сверху открытого проема. Однако бывает, что такая установка невозможна или нецелесообразна. В этих случаях применяется вертикальная тепловая завеса, которая устанавливается сбоку от проема. Соответственно, воздушный поток от вертикальной завесы будет направлен горизонтально. Вертикальные тепловые завесы применяются в случаях, когда высота проема меньше его ширины. В этом случае длина вертикальной завесы будет меньше длины горизонтальной тепловой завесы, что позволит снизить ее стоимость. К тому же для защиты проема бывает достаточно тепловой завесы высотой в 75 - 80% высоты проема (холодный воздух проникает через нижнюю часть проема, поэтому его верхнюю часть можно не защищать). Для широких проемов можно устанавливать вертикальные завесы с каждой стороны проема.
Конструктивно вертикальная тепловая завеса отличается от горизонтальной наличием дополнительных подшипников с одного или двух торцов вала, которые принимают на себя вес турбины. В зависимости от места установки относительно проема (слева или справа, если смотреть со стороны помещения), вертикальные тепловые завесы бывают левые, правые и универсальные (универсальные вертикальные завесы можно размещать с любой стороны проема). Кроме этого существуют промышленные тепловые завесы, допускающие установку в любом положении — вертикальном и горизонтальном.
Электрические и водяные тепловые завесы
Помимо моделей с электрическим подогревом, существуют завесы с подводом воды — водяные тепловые завесы. Как следует из названия, источником тепла в таких завесах является горячая вода, которая подается из системы центрального отопления. Повышенная сложность монтажа водяных завес компенсируется низкими накладными расходами при эксплуатации и высокой мощностью. Такие завесы обычно применяют в промышленных зданиях с большими открытыми проемами. Для водяных тепловых завес требуется узел обвязки (насос, байпас и т.п.) и система автоматики, предотвращающая размораживание калорифера в холодное время года.
