Теплова завіса на вхідні двері

Забезпечення комфорту перебування в приміщеннях будинку в будь-який час року – одна з головних турбот господарів. Але зусилля по утепленню стін, встановлення відповідної системи опалення можуть бути марними, якщо тепло буде вільно виходити через вікна або двері. Особливо це стосується тих будівель, в яких, з тих чи інших причин, вхідні двері відкриваються дуже часто або навіть тривалий час залишаються у відкритому положенні.

Проста ситуація: господарі будинку відкривають якийсь сімейний бізнес — майстерню, магазин або офісне приміщення. З одного боку, численні клієнти – це чудово, але, разом із тим, часте відкриття дверей здатне швидко остудити навіть добре опалювальне приміщення, а це – серйозні витрати на енергоресурси. Інший варіант – специфіка діяльності приватної майстерні, обладнаної в гаражі або в спеціальній прибудові, вимагає постійного або дуже частого відкриття воріт (дверей). Щоб забезпечити собі прийнятні умови ефективної продуктивної роботи у зимовий час доведеться витрачати значні сили і засоби для підтримки нормальної температури. Але вихід є — і в тому, і в іншому випадку повинна допомогти теплова завіса на вхідні двері.

Для чого потрібна теплова завіса

Що було простіше зрозуміти призначення теплової завіси, слід для початку розібратися в тому, як холодне повітря проникає в будинок через відкриті двері. Цей процес обумовлений декількома причинами – різницею температур зовні і зсередини приміщення, що спричиняється цим перепадом різний рівень тиску. І плюс до цього дуже важлива причина – це рух повітряних мас по вулиці – вітер, створювані вихрові потоки від проїжджаючого транспорту і т. п.

На фрагменті «А» показано переміщення потоків холодного і теплого повітря через дверний проріз у «спокійних» умовах. Холодне повітря завжди щільніше, і своїм підвищеним тиском просто видавлює більш легкий теплий. При цьому холодний потік завжди розташований ближче до підлоги – все, напевно, на своїй життєвій практиці відчували, як «тягне холодом» низом з-під нещільно прикритою двері.

До цього цілком звичайному обміну додається вітрова складова (фрагмент «Б»). Вона, звичайно, величина непостійна, залежить від напрямку і швидкості вітру, стабільності або періодичних поривів, розмірів дверного отвору і інших параметрів, але в цілому найчастіше такий додаток вектора переміщення повітряних мас все ж присутня.

У підсумку, в результаті складання обох факторів, виходить картина, показана на фрагменті «З» — «канал» надходження холодного повітря ще сильніше збільшується по площі, займаючи більшу частину дверного отвору. В таких умовах, якщо двері доводиться тримати розкритою або ж часто відкривати, з обігрівом приміщення не зможе впоратися ніяке опалювальне обладнання, яке буде «молотити» вхолосту. Крім того, по кімнатах гуляють постійні сильні протяги, різко підвищують вірогідність простудних захворювань, навіть якщо люди одягнені «по сезону».

А що, якщо подати досить вузький, але щільний направлений потік повітря. Так, щоб його тиск перевищувало навіть теоретично можливі значення зовнішнього і внутрішнього напорів (фрагмент «D»). Якщо правильно розрахувати параметри такого потоку, то він стане перешкодою для показаного вище обміну, відгороджуючи повітряні маси зовні і всередині приміщення. Кілька викривляючи свою конфігурацію під впливом зовнішнього на нього тиску, потік все ж зберігає потрібну «зібраність» і дробиться тільки по досягненню поверхні підлоги, розділяючись на два напрямки. Певна частина виходить назовні, але все ж більш значна – повертається назад в приміщення (фрагмент «Е»).

Як такий ефект можна використовувати?

• Картинка «а» — зимовий час. Повітря отримує необхідний нагрів, і отримується завіса не тільки не пропускає холодні маси всередину і не дозволяють нагрітим вирватися назовні, але і, повертаючись в приміщенні, «надає підмогу» системі опалення.
• Однак, розглядати повітряну завісу занадто «вузько», тільки в якості своєрідного опалювального приладу, було б великою помилкою. На картинці «б» показана її робота в теплу пору року. Ситуація змінюється на зворотну – прохолодний внутрішній повітря не виходить назовні (хоча його щільність у випадку, що розглядається вище), а розігрітий літньою спекою вуличний – не може проникнути в приміщення. Таким чином, в кімнатах підтримується комфортна для перебування людей температура.
• Але і це ще не все. Незалежно від пори року і від режиму роботи така завіса виконує ще одну важливу функцію (картинка «в»). У вуличному повітрі завжди зважено чимало пилу, особливо, якщо в безпосередній близькості розташовується жвава автомагістраль або навіть залізнична лінія. З цієї ж причини повітря може бути перезаполнен вихлопними газами. Природно, що при попаданні всіх цих «бонусів» у приміщення, тамтешній мікроклімат значно постраждає. А ось теплова завіса цілком впорається з такою проблемою. Це стосується ще й падаючого снігу, дрібного дощику, що моросить, а в літній час – полчищ дрібних докучливих комах.
• І ще одне застосування. З допомогою таких повітряних завіс з’являється можливість зонувати приміщення за типом створюваного в них мікроклімату. Наприклад, можна «відгородити» просторий хол на вході (де підвищена температура повітря особливо і не потрібна, і на прогрів такого приміщення буде витрачатися невиправдано багато енергії) від внутрішніх житлових або робочих приміщень, навіть не встановлюючи додаткових дверей.

Отже, створення повітряної завіси допомагає впоратися з великою кількістю проблем. І всього цього можна досягти установкою спеціального приладу.

Незважаючи на те, що сама по собі повітряна теплова завіса є споживачем електроенергії, її використання дає чималу вигоду. Так, практика показує, що правильно вибраний і встановлений прилад дозволяє заощадити до 30% на енергоносіях, що витрачаються на опалення приміщень взимку та їх кондиціонування в літній час. А якщо господар мислить більш широко, то не зможе не помітити того, що відсутність холодних протягів різко скоротить витрати на ліки для домочадців або на оплату лікарняних листів працюючого у нього персоналу.

Ще одне важливе достоїнство – при такому багатому спектрі можливостей сам прилад практично не займає корисного місця в просторі приміщення.

Для наочності – невеликий анімований ролик за принципом дії теплових завіс:

Відео: як працює теплова повітряна завіса

Як влаштована повітряна завіса

Як правило, повітряна теплова завіса приставляє собою електротехнічний пристрій, зібране в корпусі вираженою витягнутої форми.

У верхній частині корпусу є сітка (поз. 1), через яку проводиться забір повітря з приміщення.

Знизу розташований вихідний щілиноподібні вікно (сопло) (поз. 2), яке може бути оснащено рухомими шторками за типом жалюзі.

Елементи управління (поз. 3) можуть розташовуватися на самому корпусі, в доступному для візуального контролю і маніпулювання місці. Пульт управління, крім того, може бути, виносним, і розташовуватися на стіні кімнати в зручному місці.

На корпусі може бути клемна колодка для підключення до мережі електроживлення, але на моделях побутового класу найчастіше є вже скоммутированный кабель з вилкою для підключення до розетки (поз. 4).

На багатьох сучасних моделях передбачено, крім того, ще і дистанційне керування за допомогою інфрачервоного пульта (так само, як і в кондиціонерах спліт-системи).

Основне завдання теплової завіси – створення потужного повітряного потоку. А це означає, що головним вузлом приладу стає нагнітальний вентилятор. Зазвичай ці пристрої – не звичайного лопатевого, а турбінного типу, двох різновидів – більш компактного радіального (поз. «а») або витягнутого тангенціального виду (поз. «б»).

Поз. «в» — це теплообмінник, де потік повітря при необхідності отримує потрібний нагрів. Переважна більшість моделей має електричний теплообмінник, де повітря отримує нагрівання спіралі або Тенів. Однак, існують стаціонарні моделі теплових завіс, які підключаються до існуючих контурів водяного опалення.

Багато сучасні теплові завіси мають вбудовані фільтри, які попутно очищають прогоняемый через прилад повітря від зваженої пилу.

Електронні схеми сучасних завіс передбачають багаторівневу захист від короткого замикання, пробою на корпус, перегріву, мають модулі термостатичного управління рівнем нагріву теплообмінника і швидкістю обертання вентилятора.

Класифікація повітряних теплових завіс

Існує кілька градацій класифікації теплових завіс.

За розташуванням щодо дверного отвору:

• Класичне виконання більшість теплових повітряних завіс — це прилад з горизонтальною установкою над дверним прорізом (воротами, вікном і т. п.)

• Іноді, в силу тих чи інших причин технологічного або естетичного характеру установка теплової завіси зверху може бути неможлива або нераціональна. Для таких ситуацій передбачені вертикальні прилади, які встановлюються «колонами» з однієї, або навіть з обох сторін дверного отвору.

Багато моделей в цьому плані мають підвищену універсальністю – їх конструкція дозволяє, з урахуванням специфіки приміщення, встановлювати їх як в горизонтальному, так і у вертикальному положенні.

За типом установки:

Більшість моделей має металевий корпус, виконання якого передбачає монтаж приладу на стіні. Однак, якщо до внутрішнього оформлення приміщення пред’являються які-небудь підвищені вимоги з погляду дизайну, то можна підібрати повітряну теплову завісу, яка вбудовується в стелю або стіну по висоті прорізу.

За наявністю та видом теплообмінника:

Всі повітряні завіси за цим критерієм можна розділити на три групи:

• Завіси з електричним теплообмінником. Зазвичай в класифікації маркуються серійними позначеннями RS, RM або RT.

Переваги – максимальна простота пристрою і установки приладу, високі показники ефективності, можливість плавного регулювання температури нагріву повітряного потоку.

В якості нагрівальних елементів на старих моделях застосовувалися звичайні спіралі, але зараз від такого підходу практично повсюдно відмовилися, так як відкриті нагрівачі «перепалюють» кисень і швидко сушать повітря в приміщенні. В даний час застосовуються трубчасті нагрівачі за типом всім знайомих Тенів, або більш сучасні напівпровідникові РТС (Pоsitive Tempеrature Coеfficient), мають можливість саморегуляції нагріву і споживання електроенергії.

Недоліки електричних теплообмінників – значне споживання потужності (не рахуючи витрат на забезпечення роботи вентилятора), і деяка «інертність» при запуску – теплообміннику потрібен певний час для виходу на робочий режим.

• Теплові завіси з водяним теплообмінником (серія RW).

У таких моделях електроенергія витрачається тільки на забезпечення роботи вентилятора і групи управління. Це, безумовно, робить водяні теплові завіси набагато більш економічними при постійній експлуатації.

В корпусі (зовні або приховано) розташовані патрубки для підключення приладу до існуючого контуру системи водяного опалення (на малюнку показані стрілками).

Недоліки такого різновиду теплових завіс очевидні – це маса складнощів в процесі установки. Необхідно заздалегідь передбачати відгалуження від загального контуру, а за умови збереження естетичність інтер’єру подібна операція буває досить проблематичною. Теплообмінник такий завіси має дрібну трубчасту структуру (подібно радіатора в автомобілі), яка швидко заб’ється, якщо не передбачити фільтруючий пристрій. Крім того, споживана теплова потужність такої установки повинна відповідати реальним можливостям автономної системи опалення, щоб підключення завіси не позначилося на рівні нагрівання радіаторів в інших приміщеннях.

• Повітряні завіси, не оснащені теплообмінником (серійне позначення – RV).

Такі прилади використовуються в умовах, року додаткового нагріву повітря не потрібно. Вони добре захищають від потрапляння в приміщення вуличної пилу, загазованості, комах, від витоку кондиційованого повітря назовні. Знаходять широке застосування у виробничій практиці – для зонування просторих приміщень, захисту від попадання теплого повітря в морозильні камери або сховища і т. п.

За рівнем потужності (продуктивності) і, відповідно, призначенню:

• До серії RS відносять міні-завіси з обмеженою сферою застосування. Їх продуктивності вистачає для ефективного «завешивания» тільки невеликих отворів, наприклад, вікон прийому відвідувачів, що виходять в холодний хол, або віконець обслуговування клієнтів у вуличних кіосках, транспортних касах і т. п. Зазвичай вони розраховані на прорізи заввишки не більше півтора метрів, шириною до 800 мм.

Швидкість потоку повітря і обсяг прокачування в хвилину – невеликі. У побутовому плані подібні теплові завіси практичного застосування не отримують.

• Теплові завіси серії RМ – це найбільша група приладів, які призначені для установки в більшості існуючих стандартних дверних прорізів, висотою приблизно від 2,5 до 3,5 метра. В тому числі, підходять вони і для вхідних дверей або для переходу від холодної передпокою в житловий сектор будинку.

Такі прилади – найбільш «ходові». Саме такі серії найчастіше оснащуються зручними виносними блоками або дистанційними пультами управління.

• Потужні теплові завіси серії RТ знаходять застосування для захисту високих прорізів, від 3,5 до 7 метрів. Це можуть бути ворота автомайстерні, складських або виробничих приміщень, входи у великі торгові центри або будівлі культурно-соціального призначення.

Дуже часто саме до такої категорії відносять і потужні установки серії RW, підключені до систем центрального опалення або гарячого водопостачання громадських будівель і промислових споруд. вартість водяних теплових завіс – значно перевищує аналогічний показник електричних моделей, порівнянних по продуктивності і розмірами.

Існують і надпотужні теплові завіси, які здатні створити повітряний бар’єр в отворах і проїздах висотою до 12 метрів.

Як вибрати оптимальну теплову завісу

Вибір повітряної теплової завіси має свої особливості, з якими неодмінно потрібно ознайомитися перед походом в магазин.

Крім вже згаданих критеріїв вибору – за місцем встановлення (горизонтально або вертикально) і принципом роботи теплообмінника, обов’язково звертають увагу на наступні характеристики:

• Розміри (в більшій мірі – довжину) самого приладу, тобто ширину створюваної ним повітряної завіси.
• Продуктивність, тобто здатність прокачати певна кількість повітря за одиницю часу.
• Потужність теплообмінного блоку.
• Оснащеність корисними регулювальними опціями.
• Ступінь захисту, тобто рівень безпеки експлуатації пристрою.
• Для інтер’єрного оформлення приміщення має значення і зовнішній вигляд теплової завіси.

Розміри теплової завіси

Визначальним параметром, безумовно, є довжина приладу. Вона повинна забезпечувати необхідний повітряний потік по всій ширині дверного прорізу, не допускаючи вільних просвітів для проникнення холодних або запилених мас зовні. Як правило, довжина таких пристроїв лежить в межах 600 ÷ 2000 мм.

Для стандартних дверних прорізів зазвичай купуються завіси довжиною близько 800 мм. При грамотному підході слід приймати до уваги, що ширина повітряного потоку повинна бути як мінімум дорівнює просвіту дверей, але ще краще, якщо вона буде дещо більше.

Є ще один нюанс. Технологія виробництва повітряних нагнітачів дещо обмежує довжину турбіни (до 800 мм), так як при перевищенні таких розмірів різко зростають вібраційні явища, що вимагає досить дорогої «підвіски».

Намагаючись мінімізувати витрати при випуску «довгомірних» моделей, багато виробники йдуть по шляху спрощення: розміщують електропривод в центрі приладу, а турбіни – ліворуч і праворуч, домагаючись потрібної довжини. У подібній компонуванні може таїтися серйозний недолік – в центрі створюваного повітряного потоку може утворитися «провал» або область зниженого тиску, які здатні стати лазівкою для проникнення повітря зовні.

Якщо ширина дверного прорізу більше, ніж довжина моделі або взагалі наявних у продажу приладів, має сенс придбати дві завіси (а іноді – і більше), і встановити їх впритул одна до іншої.

Показники продуктивності теплової завіси

Цілком зрозуміло, що теплова завіса повинна створювати повітряний потік, «щільність» якого, тобто внутрішньо тиск повітря перевищувала б зовнішнє в будь-якій точці дверного отвору, від місця установки і до підлоги (протилежного боку дверей).

Розрахунками визначено, що такі необхідні параметри зберігаються при швидкості повітряного шару в точці зустрічі з перешкодою не менше 2,5 м/с. Природно, швидкість із-за опору повітря падає по мірі віддалення від приладу.

Швидкість і щільність повітряного потоку залежать від робочого діаметра турбіни, швидкості її обертання і, стало бути, від загальної продуктивності нагнітального блоку. Наприклад, у таблиці нижче наочно показана залежність дальності ефективного дії теплової завіси залежно від діаметра турбіни – у ряді випадків можна орієнтуватися на такі показники:

Відстань від вихідного сопла теплової завіси	Швидкість потоку повітря в залежності від встановленого теплової завіси вентилятора
	Робочий діаметр вентилятора
	Ø 100 мм	Ø 110 мм	Ø 120 мм	Ø 130 мм	Ø 180 мм
Завіси повітряні без підігріву
0 м	9 м/с	10 м/с	12 м/с	14 м/с	—
1 м	7 м/с	7 м/с	11 м/с	10 м/с	—
2 м	4 м/с	4м/с	8 м/с	7,5 м/с	—
3 м	1,0 ÷ 2 м/с	1,5 ÷ 2 м/с	5 м/с	6 м/с	—
4 м	—	—	2 ÷ 3 м/с	5 м/с	—
5 м	—	—	—	3 м/с	—
6 м	—	—	—	1,0 ÷ 2 м/с	—
Завіси повітряні теплові, з підігрівом
0 м	8,5 м/с	8,5 м/с	12 м/с	12 м/с	15 м/с
1 м	6,5 м/с	6,5 м/с	10 м/с	9,5 м/с	13 м/с
2 м	3 м/с	3 м/с	7 м/с	9 м/с	11 м/с
3 м	1,0 ÷ 2,0 м/с	2 м/с	4 м/с	5,5 м/с	9 м/с
4 м	—	—	1,0 – 2,0 м/с	4 м/с	7 м/с
5 м	—	—	—	3 м/с	5 м/с
6 м	—	—	—	1,0 ÷ 2,0 м/с	3 м/с
7 м	—	—	—	—	2 м/с
8 м	—	—	—	—	1,0 – 2,0 м/с

Найчастіше в технічній документації на виріб виробник прямо вказує, під які максимальні розміри отвору розроблена конкретна модель. Там же обов’язково вказується і продуктивність системи, зазвичай в кубометрах на годину. Вважається, що оптимальним для стандартного дверного отвору габаритами 0,8÷1,0 × 2,0÷2,2 м вважається прокачування 700 ÷ 900 м3/ч. Однак, якщо подивитися на каталоги обладнання, то нерідко зустрічаються завіси і з куди більш скромними значеннями. Єдності поглядів виробників у цьому питанні немає.

Існують спеціальні алгоритми розрахунку параметрів теплових завіс, які враховують не тільки лінійні показники місця установки, але і особливості розташування входів у будівлю, середні перепади температур для конкретного регіону, переважний напрямок вітрів і т. п. Подібні обчислення – це доля фахівців, і якщо комусь недостатньо для вибору моделі заявлених виробником характеристик, то можна звернутися у відповідну проектну організацію.

Чому питання продуктивності стоїть так гостро? Від нього безпосередньо залежить ефективність функціонування повітряної завіси.

• На фрагменті №3 схематично показана робота правильно підібраної моделі теплової завіси. Повітряний потік зберігає свою «щільність» для зустрічі з перешкодою, а потім приблизно на ¾ відбивається назад у приміщення.
• Фрагмент №2 – встановлена теплова завіса з надлишковою продуктивністю. Швидкість біля поверхні підлоги занадто велика, і потік розбивається таким чином, що значна його частина виноситься назовні. Безумовно, це веде до невиправданих втрат витраченої енергії.
• А на фрагменті №3 показано, що буде, якщо потужностей створюваного потоку — недостатньо. Зовнішнє тиск повітряних мас переважує, і в нижній частині дверного отвору відкривається широке «вікно» для холодного вуличного повітря. Сенс такої установки теплової завіси взагалі вельми сумнівним – вона просто не відіграє скільки-небудь значної ролі.

Теплова потужність повітряної завіси

Як не дивно, але цей показник для теплової завіси не є визначальним – в цьому їх принципова відмінність від, здавалося б, родинних приладів – теплових гармат або встановлюються біля дверей і вікон підлогових або вбудовуваних в підлогу конвекторів опалення.

Робота теплообмінника повітряної завіси спрямована не на підтримання оптимальної температури в приміщенні, а лише на часткову компенсацію теплових втрат через двері. Зрозуміло. що частина нагрітого повітря при роботі в «зимовому» режимі повертається назад в приміщення, але ця циркуляція повинна надавати лише допоміжне дію на функціонуючу в будівлі систему опалення, але ніяк не підміняти її.

При високих швидкостях прокачування повітря надати йому дуже високу температуру – завдання складне і дуже енергозатратна. Зазвичай у більшості моделей приріст температури обмежується в кращому випадку 20-ма градусами, а на термостатичних елементів керування максимальне значення, як правило, не перевищує 30°С – більшого від теплової завіси і не потрібно.

А ось на загальну споживану потужність варто звернути увагу. Від цього показника будуть залежати параметри виділеної лінії електроживлення, автомата в розподільному щиті будинку, ПЗВ і т.п.

Управління та системи захисту

Всі електричні теплові завіси оснащені двома рівнями управління: один відповідає за створення та підтримання заданої продуктивності «по повітрю», а другий – за роботу теплообмінного сайту. При цьому система захисту ніколи не допустить включення обігрівача при непрацюючій турбіні, чим забезпечується захист приладу від перегрівання.

Самі прості, недорогі моделі мають передвстановлені рівні продуктивності і нагріву Тенів, які змінити не вийде (єдине виключення – можна повністю вимкнути нагрів при роботі в «літньому» режимі. Однак така дешевизна і спрощення конструкції навряд чи виправдані для використання в приватному будинку – всім хочеться мати можливість оптимально настроювати мікроклімат в приміщенні.

Більш складні моделі оснащені ступінчастою регулюванням, наприклад, мають 2 ÷ 3 рівня потужності турбіни і стільки ж градацій по нагрівання теплообмінника.

Однак, останнім часом все ж найбільш популярними стають теплові завіси з електронним управлінням, яке відкриває господарям можливість плавних точних регулювань.

Наявність термостатичного датчика дозволить істотно заощадити на споживанні електроенергії – автоматика буде включати або вимикати блок Тенів тільки в міру необхідності.

Теплові завіси можуть комплектуватися виносними блоками управління, які розташовуються на стіні. Зручні в експлуатації моделі, у яких передбачені дистанційні пульти.

Як і всі сучасні електроприлади, теплова завіса повинна бути оснащена декількома ступенями захисту від коротких замикань, перегріву, пробою фази на корпус, перепадів напруги і т. п.

Конструктори і дизайнери фірм-виробників намагаються виконати теплові завіси зовні так, щоб вони не псували своїм виглядом інтер’єру приміщення. Деякі моделі можуть стати навіть своєрідною прикрасою вхідної групи.

Монтаж теплової завіси

Самостійна установка теплових повітряних завіс, хоча і не вітається виробниками, але все ж цілком можлива, особливо, якщо мова йде про найбільш поширених – повністю електричних моделях. За ступенем складності вона – набагато простіше установки побутового кондиціонера.

Чи можна самостійно встановити кондиціонер?

Монтаж кондиціонера зазвичай вимагає особливих навичок, так як при установці спліт-системи потрібно правильно зробити заправку її холодоагентом. Як проводиться установка побутових кондиціонерів в спеціальній публікації нашого порталу.

Головне – передбачити лінію живлення необхідної потужності, необхідні запобіжні і захисні пристрої (автомат і УЗО), точку підключення приладу.

В комплект теплової завіси, як правило, входять кронштейни (або монтажна панель), кріпильні елементи для її підвісу над дверним прорізом. Вся установка в основному буде полягати в проведенні ретельного розмітки, закріпленню на площині стіни монтажних деталей і подальшого підвішування самого приладу. Він може бути досить масивним, так що слід проявляти розумну обережність, а ще краще – заручитися помічником.

Після установки приладу, якщо він оснащений регульованими жалюзі, слід розташувати їх під кутом приблизно 30° від вертикалі в сторону входу. На багатьох моделях подібний ухил потоку передбачений самою конструкцією повітряного сопла.

Можливо, буде потрібно прокладка сигнального кабелю і кріплення на стіні виносного блоку управління. Всі ці нюанси завжди докладно описано в посібнику з монтажу конкретної моделі, і з ними слід ознайомитися заздалегідь, ще при виборі завіси, щоб реально оцінити свої можливості.

Монтаж завіси з водяним теплообмінником – куди більш складний захід, нерідко вимагає спеціальних теплотехнічних розрахунків і встановлення додаткового колекторного або насосного обладнання. Прийматися за подібне заняття, не маючи досвіду – не варто.

Відео: кілька рекомендацій з вибору теплової завіси на вхідні двері