Кабельные системы обогрева / Антиобледенительные системы / K.C.Help / Статьи по отопительным приборам

Что такое тепловые завесы и какова сфера их применения?

Принцип действия тепловых завес прост. Мощный вентилятор, установленный внутри завесы, создает высокоскоростной поток воздуха, образующий «невидимую преграду» и не позволяющий теплому воздуху выходить наружу, а холодному — проникать внутрь помещения.

Завесы обычно устанавливаются над дверью и создают поток воздуха, направленный вниз. Тепловые завесы 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 нагревательных элементов;
• способ управление 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

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 - 2,2 метра требуется завеса с «прокачкой» 700 - 900 кб. м/ч. В этом случае скорость воздушного потока на выходе завесы составит 6-8 м/с, а на уровне пола — 1,5-2,0 м/с. Однако завесы с такой «прокачкой» достаточно дороги и часто в целях экономии 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.

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 и «прокачкой» завесы, в каталогах разных производителей приводятся разные значения рекомендуемой высоты для однотипных моделей. Советуем обратить внимание на то, что отечественные производители, как правило, заявляют большую высоту установки по сравнению с рекомендациями зарубежных лидеров рынка.

Еще одним важным элементом конструкции тепловой завесы является турбина (радиальный вентилятор, создающий 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 подчеркнем, 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.

Мощность тепловой завесы

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 скоростью воздуха и мало связаны с его температурой, поэтому мощность завесы является дополнительной, а не основной характеристикой.

Другой важной характеристикой тепловых завес является тип нагревательных элементов: ТЭН или спираль (здесь имеются в виду завесы с электрическим нагревательным элементом, ниже будут рассмотрены водяные тепловые завесы). 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. 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

Традиционные горизонтальные тепловые завесы устанавливаются над защищаемым проемом. Помимо них существуют вертикальные тепловые завесы, которые устанавливаются на полу сбоку от проема, в вертикальном положении. Боковая вертикальная тепловая завеса позволяет снизить стоимость оборудования в том случае, если ширина проема существенно больше его высоты. Тогда дешевле установить одну высокопроизводительную вертикальную завесу, чем несколько менее производительных горизонтальных завес. Тем более что в отличие от горизонтальных завес, длина вертикальной завесы может составлять только 75 — 80% от высоты проема.

В зависимости от места установки относительно проема вертикальные завесы бывают «левые», «правые» и универсальные (их можно устанавливать как слева, так и с права от проема). Так же существуют промышленные завесы, которые допускают как горизонтальную, так и вертикальную установку. Заметим, что устанавливать тепловую завесу в положении, для которого она не предназначена нельзя, так как это приведет к быстрому износу подшипников вентилятора и его поломке.

Для защиты больших проемов высотой до 5-8 метров могут применяться воздушные завесы, которые создают поток воздуха, направленные снизу вверх. В этом случае завеса размещается сбоку от ворот, а подача воздуха производится через специальный канал, расположенный на полу по всей ширине проема.

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. Водяные завесы обычно применяют в промышленных зданиях с большими открытыми проемами.

Электрические тепловые завесы в качестве источника тепла для нагрева воздуха используют электрическую энергию. Однако при больших мощностях целесообразнее использовать водяное отопление. В этом случае применяют водяные тепловые завесы, которые имеют не электрический, а водяной калорифер. Водяные завесы требуют применения более сложной системы автоматики для предотвращения замерзания и разрыва калорифера в холодное время года.