В условиях холодной зимы, при открывании входной двери разность между температурой наружного воздуха и температурой воздуха внутри помещения вызывает приток в помещение холодного воздуха вблизи пола и выход из него теплого воздуха через верхнюю часть дверного проема (рис. 5). В летнее время этот эффект проявляется противоположным образом. При этом на воздухообмен влияют погодные условия, сила и направление ветра. Данный физический процесс воспринимается как неприятный сквозняк.
 |
|
Рис. 5. Неконтролируемое поступление наружного воздуха при отсутствии воздушной завесы |
Кроме того, в силу особенностей самого здания (наличие шахт, выполняющих роль вертикальных труб, схема принудительной вентиляции) неконтролируемые холодные воздушные потоки могут принимать определенные установившиеся направления внутри него.
Воздушная завеса действует как невидимая стена между наружной и внутренней зонами. Ее задача заключается в том, чтобы препятствовать проникновению наружного воздуха и тем самым разделить наружную и внутреннюю климатические зоны. При этом важно добиться минимального расхода электроэнергии и получить небольшую скорость воздуха на выходе из завесы.
Поступающий наружный воздух интенсивно перемешивается с теплым воздушным потоком. В результате опускающийся холодный воздух нагревается около пола и более не воспринимается как сквозняк. Кроме того, благодаря постоянной фильтрации всасываемого воздуха получается дополнительный благоприятный эффект – улучшение качества воздуха в помещении.
 |
|
Рис. 6. Контролируемое экранирование с помощью воздушной завесы |
Теплый воздушный поток подается сверху или сбоку дверного проема таким образом, что создается постоянная завеса по всей его ширине или высоте. Завеса противодействует поступлению холодного воздуха. При этом, в зависимости от силы и направления ветра, захватывается часть холодного воздуха. После смешивания с теплым воздушным потоком в нижней зоне, подогретый таким образом наружный воздух поступает в помещение. Воздушная завеса минимизирует потери теплоты, не пропуская холодный воздух и используя аэродинамический нагрев в зоне потолка.Теплота, выделяемая при работе завесы, не теряется: при благоприятном соотношении давлений наружного воздуха и воздуха в помещении и при несильном встречном ветре, теплота в основном идет на поддержание комфортной температуры воздуха в помещении.
В проведенной серии опытов были испытаны различные конструкции воздушных тепловых завес. Все завесы испытывались в одинаковых условиях. В ходе проведенной серии опытов на стенде имитировались дверные проемы различной высоты. Ширина проема точно соответствовала ширине воздушной завесы, которая закреплялась непосредственно над проемом. Датчики и измерительные приборы были размещены на перемещаемой по высоте тележке, что позволило снимать данные в любом месте модульной измерительной сетки.
Регистрация результатов измерений и обработка данных осуществлялись с помощью специальной компьютерной программы. Программа позволяла получить комплексные результаты измерений глубины проникновения воздушного потока, векторов скоростей и профилей температур (изотерм) в виде диаграмм для различных воздушных завес.
