Тестування обладнання повітряних завіс

Тестування обладнання повітряних завіс

Тенденція переходу від здійснення покупок по необхідності до "шопінгу" як засобу проведення дозвілля затребувала новітньої стратегії стимулювання продажів. У майже всіх великих і малих магазинах двері відкриті взимку і влітку, забезпечуючи необмежений огляд виставлених продуктів і залучаючи потік покупців. Очевидно, при всьому цьому – як у торговельних пасажах, так і в промислових приміщеннях (наприклад, при відкритих дверцятах складів і цехів) – неминуче з'являється проблема протягів. Вони виникають у результаті непотрібного проникнення в приміщення прохолодного зовнішнього повітря. Але, завдяки використанню повітряно-теплових завіс, через відкриті двері в приміщення з продуктами потрапляє тільки майбутній покупець, але не прохолодне повітря.

Великий практичний інтерес становить дослідження критерій функціонування невидимою завіси, яка захищає приміщення від протягів, чому і присвячена ця дослідницька робота.

Розробка та оптимізація

За два минулі десятиліття розробка повітряних завіс пішла далеко вперед. Сучасні повітряні завіси (рис. 1) забезпечують дієве екранування приміщення, використовуючи для цього малий обсяг обробленого повітря, зменшує витрату теплоенергії.

Компанія Kampmann GmbH, яка є загальновизнаним виробником інноваційних повітряних завіс, зацікавлена в їх подальшому вдосконаленні як в плані вживання електроенергії, так і в плані їх повітряно-технічної ефективності. У цьому зв'язку особливу роль грає покоління знову розроблених повітряних завіс тандемної конструкції (рис. 2). Вони, не знижуючи комфорту, витрачають значно менше теплоенергії.

Серія випробувань в незалежної організації

У цьому році в рамках досліджень компанія Kampmann GmbH доручила спеціальному вузів (м. Гельзенкірхен) провести розлоге тестування різних повітряних завіс. У якості піддослідних зразків були взяті стандартні пристрої, що екранують відкриті дверні просвіти повітряно-тепловим потоком, створюваним за допомогою вентиляторів. Потім були випробувані тандемні повітряні завіси (рис. 3), що складаються з двох розташованих вервечкою незалежно керованих вентиляторів. Таке рішення покращує витрата електроенергії при екранування дверних просвітів великої висоти і ширини. Принцип дії тандемної повітряної завіси полягає в наступному: з боку зовнішнього повітря створюється 1-ий повітряний потік кімнатної температури, а зсередини – другий теплий повітряний потік, що забезпечує комфортний мікроклімат. Тандемна завісу характеризується дієвим екрануванням при маленький теплопродуктивності.

Задачка дослідної роботи полягала в тому, щоб вивчити виникають в процесі використання завіси складні залежності між витратою, швидкістю і температурою випускається повітря, висотою і шириною дверного отвору, також зовнішніми та внутрішніми кліматичними критеріями під впливом зовнішніх збурюючих впливів.

За результатами всеохоплюючих вимірювань необхідно було зробити дуже повну базу даних, що дозволяє зробити висновки щодо критерій експлуатації повітряних завіс при різних внутрішніх і зовнішніх умовах. З іншого боку, ці матеріали необхідні для зіставлення теоретичних і найдосвідченіших даних. Узагальнення різних характеристик має надалі дозволити ще більше точно проектувати конфігурацію термічних завіс – як типорозмірів самих агрегатів, так і відповідних вентиляторів для їх.

Обладнання для проведення дослідів, виконання вимірювань

У процесі підготовки до дослідницької роботи була складена модульна сітка висоти і ширини просвітів дверей. Особливе значення надавалося визначенню витрати повітря, швидкості і розподілу повітряного струменя по глибині і ширині, температурі повітря і акустичним характеристикам при різних продуктивність завіси.

Випробувальний щит був побудований в залі з чітким просторовим програванням зовнішньої і внутрішньої зон (рис. 4). Перед щитом був встановлений імітатор вітрового тиску.

Повітряно-теплові завіси: всеохопне формування комфортабельних мікрокліматичних критерій в приміщенні

У критеріях прохолодною зими, при відкриванні вхідних дверей різницю між температурою зовнішнього повітря і температурою повітря всередині приміщення викликає приплив у приміщення холодного повітря поблизу підлоги і вихід з нього теплого повітря через вищу частину дверного отвору (рис. 5). У літній час цей ефект виявляється зворотним чином. При всьому цьому на повітрообмін впливають погодні умови, сила і напрям вітру. Даний фізичний процес сприймається як противний протяг.

Рис. 5. Неконтрольоване

надходження зовнішнього повітря

при

відсутності повітряної завіси

З іншого боку, в силу особливостей самої будови (наявність шахт, що виконують роль вертикальних труб, схема примусової вентиляції) неконтрольовані прохолодні повітряні потоки можуть приймати певні усталені напрямки всередині нього.

Повітряна завіса діє як невидима стінка між зовнішньою і внутрішньою зонами. Її завдання полягає в тому, щоб перешкоджати проникненню зовнішнього повітря і тим поділити зовнішню і внутрішню кліматичні зони. При цьому важливо досягти малого витрати електроенергії і отримати маленьку швидкість повітря на виході із завіси.

Вступник зовнішнє повітря активно перемішується з теплим повітряним потоком. У підсумку опускається прохолодне повітря гріється біля підлоги і більше не сприймається як протяг. З іншого боку, завдяки незмінною фільтрації всмоктуваного повітря виходить додатковий відповідний ефект – поліпшення якості повітря в приміщенні.

Рис. 6. Контрольоване екранування

за допомогою повітряної

завіси

Тепла повітряний потік подається зверху або збоку дверного отвору таким макаром, що створюється незмінна завісу по всій його ширині або висоті. Завіса протидіє надходженню прохолодного повітря. При всьому цьому, залежно від сили і напряму вітру, захоплюється частина прохолодного повітря. Після змішування з теплим повітряним потоком в нижній зоні, нагріте таким макаром зовнішнє повітря надходить у приміщення. Повітряна завіса мінімізує втрати теплоти, не пропускаючи прохолодне повітря і використовуючи аеродинамічний нагрів в зоні потолка.Теплота, що виділяється при роботі завіси, не губиться: при підходящому співвідношенні тисків зовнішнього повітря і повітря в приміщенні і при несильному зустрічному вітрі, теплота в головному йде на підтримку комфортабельній температури повітря в приміщенні.

У проведеної серії дослідів були випробувані різні конструкції повітряних термічних завіс.

Всі завіси випробовувалися в подібних умовах. У процесі проведеної серії дослідів на щиті имитировались дверні просвіти різної висоти. Ширина отвору точно відповідала ширині повітряної завіси, яка закріплювалася конкретно над просвітом. Датчики та вимірювальні прилади були розташовані на переміщуваної по висоті возі, що дозволило знімати дані в будь-якому місці модульної вимірювальної сітки.

Реєстрація результатів вимірювань та обробка даних здійснювалися за допомогою спеціальної комп'ютерної програми. Програмка дозволяла отримати всеохоплюючі результати вимірювань глибини проникнення повітряного потоку, векторів швидкостей і профілів температур (ізотерм) у вигляді діаграм для різних повітряних завіс.

Результати випробувань і висновки

На рис. 7 і 8 показані ізотерми, придбані в результаті серії порівняльних вимірювань стандартної (рис. 7) і тандемної (рис. 8) повітряних завіс. Повітряна завіса була закріплена на висоті 2,5 метра. Умови вимірювань були схожими. На малюнках по осі Y вказана висота точок вимірювань (м) від нижньої кромки повітряний решітки (= 0) до рівня підлоги (= 2,5). По осі X позначено поширення повітряного струменя в метрах в зовнішню і внутрішню зони. Точка "0" відповідає середині повітряний решітки. Ізотерми з належними константами t виділені кольором. За допомогою імітатора вітрового тиску в дверний просвіт подавався повітряний потік, який є возмущающим впливом.

Конфігурація ізотерм звичайної завіси представлена для найбільшої (5-й) частоти обертання вентилятора. На цьому ступені повітряний потік звичайної завіси домагається рівня підлоги. Ясно видно зміщення ізотерм 1,5 К … 3К по висоті і при поширенні повітряного струменя між зовнішньою і внутрішніми зонами. Чи не погане екранує, забезпечується тільки при роботі вентилятора на найвищій частоті обертання. При переході на знижені частоти належні ізотерми згинаються у бік внутрішньої зони, так що повітряний потік не домагається підлоги і не може стовідсотково перешкодити надходженню зовнішнього повітря.

Конфігурація ізотерм тандемної дверної завіси представлена для середньої (3-й) частоти обертання вентилятора. На малюнку добре видно орієнтована малогабаритна і рівномірна повітряний струмінь від повітряний решітки до підлоги, з малозначної турбулентністю на ділянці розширення. Ізотерми демонструють покращене проникнення повітряного струменя в бік підлоги, поширення струменя 1-ий завіси в зовнішню зону, а струменя теплого повітря – у внутрішню зону. Тим повний екрануючий ефект досягається вже на позначеної середній частоті обертання вентилятора. Продуктивність по повітрю була в цьому випадку на 35%, а обігріву – на 38% менше. Ізотерми мають у внутрішній зоні подібну конфігурацію, так що найменша потужність значить економію електроенергії у порівнянні зі звичайним агрегатом. Таким макаром, тандемні повітряні завіси кращим чином підходять для екранування дверних просвітів великої висоти. З іншого боку, використовуючи незалежне керування вентиляторами першої та другої завіс, можна налаштувати термічну завісу під певні умови.

На закінчення залишається сказати, що ця дослідницька робота суттєво розширила наше уявлення про ефективність повітряно-теплових завіс. У підсумку серії порівняльних дослідів з повітряними завісами звичайної конструкції, стали явними гідності тандемної завіси.

Придбані дані

посприяють спецам погодних компаній при підборі відповідних серії і

типорозмірів повітряних завіс для різних критерій монтажу та експлуатації. Більш

Більш детальну інформацію про дослідницьку роботу можна отримати у фірмі Kampmann

GmbH, Лінген-на-Емсі.

Ізотерми

Колір:

t

Темний

7 В

Червонуватий

5 У

Оранжевий

4 До

Жовтуватий

3 До

Зеленуватий

2,5 До

Блакитний

2 До

Голубий

1,5 К

Лінія пурпурового кольору: середня лінія профілю швидкостей

Джерело: gradostroitel.com.ua