Как рассчитать мощность тепловой завесы
Расчёт воздушно-тепловой завесы идёт в два хода. Сначала находят, сколько воздуха нужно, чтобы струя прикрыла проём. Потом считают, до какой температуры его греть, чтобы смесь в помещении не опустилась ниже нормы. Схема шиберная: струя частично перекрывает проём, и холода внутрь попадает меньше. Методика из Справочника проектировщика (ч. 3, кн. 1), пределы из СП 60.13330.2020, раздел 7.8. Отдельная программа для расчёта не нужна: калькулятор выше считает по этой методике.
- Замерьте проём в свету: ширину и высоту.
- Возьмите мороз и ветер по параметрам Б для своего города из свода правил по климату вашей страны (СП РК 2.04-01-2017, табл. 3.1; СП 131.13330.2025, табл. 5.1). Ветер в расчёт берут не больше 5 м/с (СП 60.13330.2020, п. 7.8.2).
- Выберите помещение: от него зависит норма смеси 18, 12 или 5 °C (п. 7.8.5). Если в помещении холоднее, калькулятор предупредит.
- Укажите, откуда берётся воздух: снизу у проёма, из-под потолка или с улицы.
Расход воздуха равен 5100 × q × μ × площадь проёма × √(ΔP × ρсм), кг/ч. Здесь q = 0,6 (доля от расхода через проём), μ берут из таблицы для боковой или нижней подачи, ΔP задают мороз и ветер. Температура струи tз = tн + (tсм − tн) / (q × (1 − Q)), где Q показывает, какая доля тепла уходит наружу. Мощность = 0,28 × расход × (tз − tзабора), Вт.
Тепловая завеса на ворота и двери: мощность и расход воздуха
Боковая подача (проёмы уже 2,5 м с одной стороны, шире с двух; общий расход и мощность от этого не меняются), распашные створки, ветер 4 м/с, в помещении +16 °C, смесь 12 °C, воздух берут внизу у проёма.
| Проём, м | −15 °C | −25 °C | −35 °C |
|---|---|---|---|
| Дверь 0,9 × 2,1 | 2534 18,3 | 2771 27,5 | 3007 37,9 |
| Дверь 1,8 × 2,4 | 5980 43,3 | 6570 65,2 | 7154 90,1 |
| Ворота 3 × 3 | 13 209 95,6 | 14 623 145,1 | 16 016 201,8 |
| Ворота 3,6 × 3,6 | 20 044 145,1 | 22 324 221,5 | 24 559 309,5 |
| Ворота 4 × 4 | 25 552 185,0 | 28 556 283,3 | 31 490 396,8 |
Струя выходит 32,9 °C при −15, 40,6 °C при −25 и 48,3 °C при −35. У двери выше 50 °C нельзя, у ворот выше 70 °C (п. 7.8.3). Скорость выпуска получается 8–12 м/с при пределе 15 м/с у дверей и 40 м/с у ворот (п. 7.8.4).
Как подобрать тепловую завесу на ворота склада или цеха
Промышленную завесу ставят у ворот и проёмов в наружных стенах, которые открывают более пяти раз или не менее чем на 30 мин в смену, если мороз по параметрам Б минус 8 °C и ниже (п. 7.8.1).
- Вертикальная, нижняя или над воротами. Короб над воротами методика велит ставить в исключительных случаях: при подаче сверху холодный воздух прорывается заметно чаще, чем при боковой (пособие ННГАСУ 2013, разд. 2). Нижнюю подачу советуют, когда проём значительно шире высоты. Низ она держит надёжнее, но теряет наружу 0,34 тепла против 0,06 у боковой (рис. 14). На воротах 3 × 3 м при −25 °C это 318 кВт против 145 кВт у вертикальных коробов.
- Одна сторона или две. Проём уже 2,5 м закрывают с одной стороны, шире с двух (пособие ННГАСУ 2011, гл. 3). Щель и расход на 1 м калькулятор даёт на каждую из двух сторон; у односторонней они вдвое больше.
- Створки. У раздвижных и подъёмных ворот коэффициент расхода выше. Гаражным подъёмным воротам 3 × 3 м нужно 17 331 м³/ч и 172 кВт.
- Воздух с улицы греть дороже: 333 кВт вместо 145 кВт.
- Широкие ворота закрывают двумя агрегатами встык: струя должна перекрывать всю площадь проёма (п. 7.8.8).
Электрическая или водяная
Тепла обеим нужно одинаково, разница в подводе. Электрической на 145 кВт по трём фазам 400 В нужно 209 А (ГОСТ 29322-2014, табл. 1). Включение блокируют с открыванием створок или включают завесу, когда рядом падает температура (СП 60.13330.2020, п. 11.2.20).
Тепловая завеса над входной дверью
Завеса над входной дверью нужна, чтобы холод не шёл в дом, пока дверь открыта. Для подачи сверху методика коэффициентов не даёт, и калькулятор эту схему не считает. Бытовые модели для частного дома и магазина работают от сети 220 В (по ГОСТ 29322-2014 это 230 В). Их мощность из паспорта сравните с таблицей: открытой двери 0,9 × 2,1 м при −25 °C боковой подачей нужно 27,5 кВт и 2771 м³/ч. Водяную завесу над дверью подключают к отоплению, электрическую к сети. Высоту подвеса сверяют с паспортом: там указано, с какой высоты струя доходит до пола с нужной скоростью.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| Коэффициент в формуле расхода воздуха завесы | 5 100 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, по пособию ННГАСУ 2013, формула (3) |
| Отношение расхода завесы к расходу через проём, q | 0,6 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, формула (1) |
| Площадь проёма к площади щелей, F | 20 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, формула (2) |
| Коэффициент расхода проёма, боковая завеса, распашные ворота | 0,27 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, табл. 4 |
| То же, боковая завеса, раздвижные ворота | 0,32 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, табл. 4 |
| То же, нижняя завеса, распашные ворота | 0,3 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, табл. 4 |
| То же, нижняя завеса, раздвижные ворота | 0,35 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, табл. 4 |
| Доля тепла, уходящая наружу, боковая завеса | 0,06 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2011, рис. 14 а |
| Доля тепла, уходящая наружу, нижняя завеса | 0,34 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2011, рис. 14 б |
| Боковая завеса односторонняя, если проём уже | 2,5 м | Пособие ННГАСУ 2011, гл. 3, схемы выпуска струй (рис. 10) |
| Расчётная высота: доля высоты проёма | 0,5 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, формула (8) |
| Аэродинамический коэффициент стены с воротами | 0,8 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2011, формула (16) |
| Поправка на ветер, здание без фонарей и аэрационных проёмов | 0,2 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, табл. 6 |
| Завеса нужна у ворот, которые открывают в смену чаще, раз | 5 | СП 60.13330.2020, п. 7.8.1 а |
| Или открытых в смену не менее | 30 мин | СП 60.13330.2020, п. 7.8.1 а |
| Там, где мороз по параметрам Б не слабее | 8 °C | СП 60.13330.2020, п. 7.8.1 а |
| Ветер в расчёте завесы не больше | 5 м/с | СП 60.13330.2020, п. 7.8.2 |
| Смесь за дверью вестибюля общественного здания не ниже | 18 °C | СП 60.13330.2020, п. 7.8.5 |
| Смесь в цехе при лёгкой и средней работе, вестибюле жилого здания не ниже | 12 °C | СП 60.13330.2020, п. 7.8.5 |
| Смесь при тяжёлой работе и без рабочих мест ближе 6 м не ниже | 5 °C | СП 60.13330.2020, п. 7.8.5 |
| Воздух из завесы у дверей не горячее | 50 °C | СП 60.13330.2020, п. 7.8.3 |
| Воздух из завесы у ворот и проёмов не горячее | 70 °C | СП 60.13330.2020, п. 7.8.3 |
| Скорость выпуска у дверей не больше | 15 м/с | СП 60.13330.2020, п. 7.8.4 |
| Скорость выпуска у ворот и проёмов не больше | 40 м/с | СП 60.13330.2020, п. 7.8.4 |
| Коэффициент в формуле тепловой мощности завесы | 0,28 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, формула (10) |
| Плотность воздуха: 353 делят на (273 + t) | 353 | Справочник проектировщика, ч. 3, кн. 1, пособие ННГАСУ 2013, формула (4) |
| Напряжение между фазами | 400 В | ГОСТ 29322-2014, табл. 1 (230/400 В) |
Пример расчёта тепловой завесы для ворот склада
Склад, распашные ворота 3 × 3 м, боковая двусторонняя подача, воздух берут внизу у проёма. На улице −25 °C, ветер 4 м/с, на складе +16 °C, смесь 12 °C. Тепловой напор 9,8 × 1,5 (половина высоты) × (1,4234 − 1,2215) = 2,97 Па, ветер 0,8 × 4² × 1,4234 / 2 = 9,11 Па, итого 2,97 + 0,2 × 9,11 = 4,79 Па. Расход 5100 × 0,6 × 0,27 × 9 × √(4,79 × 1,2386) = 18 112 кг/ч, это 14 623 м³/ч. Струя −25 + (12 + 25) / (0,6 × (1 − 0,06)) = 40,6 °C. Мощность 0,28 × 18 112 × (40,6 − 12) = 145 кВт. Щель 75 мм на каждую сторону, скорость выпуска 9,9 м/с.
Частые ошибки
- Средний январь вместо параметров Б. В морозную неделю смесь у проёма упадёт ниже нормы.
- Короб короче проёма. Холод прорывается сбоку.
- Забыли подогрев помещения. Если смесь холоднее помещения, к завесе добавляют нагрузку на подогрев поступившего воздуха (п. 7.8.6). Если в помещении холоднее нормы смеси, норма не выполнится, калькулятор предупредит.
Расчёт предварительный и не заменяет проект отопления и вентиляции и проверку специалиста. Для здания с фонарями и аэрационными проёмами расчётную высоту и поправку на ветер берут по проекту.
Если завесу ставит компания, которая работает в программе RemontCRM, монтаж считают в смете, а цену сметы фиксируют до начала работ. Каждый день на объекте подтверждён фото, без них акт к приёмке не уходит, а работу принимают по чек-листу.