Расчёт воздушно-тепловых завес

1. Определяется массовый расход воздуха воздушно-тепловой завесы:

, (12)

где – относительный расход воздушной завесы или характеристика воздушно-тепловой завесы,

, (13)

G_пр – количество приточного воздуха, поступившего в помещение со струей завесы после контакта с окружающим воздухом;

μ_пр – коэффициент расхода проема, принимается из справочной литературой в зависимости от конструкции притворов проема: для распашных μ_пр=0,25÷0,36; для раздвижных μ_пр = 0,29÷0,42;

F_пр – площадь проема, закрываемого воздушно-тепловой завесой, м²,

F_пр = Н_пр · В_пр,

∆Р - расчетный перепад давлений воздуха на уровне проема снаружи и внутри здания, Па;

, (14)

DР_р - располагаемое давление в проеме, Па;

, (15)

h – расчетная высота, h = 0,5 × Н_пр;

r_н, r_в – плотность воздуха при температуре наружного и внутреннего воздуха соответственно, кг/м³,

,

k_υ- коэффициент, характеризующий поправку на ветровое давление и учитывающий степень герметичности зданий;

DР_υ – избыточное давление на уровне проема, Па

, (16)

с_υ – расчетный аэродинамический коэффициент, для зданий с_υ = +0,8;

υ_υ – расчетная скорость ветра, м/с, значение которой принимаем при параметрах Б для холодного периода года.

 

Значение k_υ принимается из справочной литературы в зависимости от конструкции зданий:

1) k_υ = 0,2 – для зданий без фонарей и с закрытыми аэрационными фрамугами (рис. 11) в холодный период года;

h = 0,5Н. (17)

Высота h принимается по вертикали от центра проема до нулевой зоны, которая совпадает с верхним краем проема.

 

 

Рис. 11

 

2) k_υ = 0,5 – для зданий с фонарями и закрытыми аэрационными фрамугами (рис. 12) в холодный период года

, (18)

 

Рис. 12

3) k_υ = 0,8 – для зданий с фонарями и открытыми аэрационными фрамугами (рис. 13) в холодный период года.

 

Рис. 13

, (19)

где h₁, h₂ – вертикальные расстояния соответственно от центра проема до центра приточных фрамуг и от центра проема до центра вытяжных фрамуг, м;

h_п, h_в – соответственно вертикальные расстояния от центра приточных фрамуг до нулевой зоны и от центра вытяжных фрамуг до нулевой зоны, м;

h – расчетная высота, м;

Н – высота проема, м;

l_п – горизонтальная длина приточной фрамуги (в плане), м;

l_в – горизонтальная длина вытяжной фрамуги (в плане), м;

μ_п, μ_в – соответственно коэффициенты расхода приточных и вытяжных аэрационных фрамуг;

F_п, F_в – площади соответственно приточных и вытяжных фрамуг, м².

 

2. Определяется температура воздуха воздушно-тепловой завесы:

, (20)

где t_н – расчетная температура наружного воздуха в холодный период по параметрам Б, °С;

– относительные потери теплоты завесы, характеризует долю теплоты, теряемую с воздухом, уходящим через открытый проём наружу, относительно общей тепловой мощности ВТЗ.

, (21)

,

Q_з – тепловая мощность завесы;

– относительная площадь проема.

,

F_щ – площадь щелевого выпуска.

 

3. Рассчитывается тепловая мощность воздушно-тепловой завесы:

Q_з = 0,278 · G_з · с_в · (t_з – t_о), (22)

t_о определяется в зависимости от классификации воздушно-тепловых завес:

t_о = t_р.з.; t_о = t_в.з.; t_о = t_см; t_о = t_н

 

4. Определяется ширина щелевого выпуска завесы:

, (23)

где Н_щ = Н_проема;

n=2 – при двухсторонних воздушно-тепловых завесах (иначе n=1).

 

5. Вычисляется скорость воздуха, м/с, на выходе из щели завесы по зависимости

, (24)

F_щ = b_щ · Н_щ,

υ_з ≤ υ_доп. (25)

 

6. Если неравенство (25) не выполняется, то пересчитывают ширину щелевого выпуска при υ_з = υ_доп.

. (26)

 

7. Так как при открывании проемов, дверей или ворот температура в районе завесы понижается, то необходимо определять дополнительно количество теплоты завесы, которое расходуется на восстановление температуры от t_см до t_р.з.

. (27)

Из зависимости (27) рассчитывают время работы завесы после закрытия проема τ.

Данный расчет был приведен для периодически действующих воздушно-тепловых завес. Для завес постоянного действия порядок расчета аналогичный, только массовый расход воздуха, подаваемого воздушно-тепловой завесой, G_з принимается равным G_пр, а температура воздуха, подаваемого воздушно-тепловой завесой, принимается равной температуре приточного воздуха.

Завесы предотвращают перетекание воздуха через двери, ворота и проемы, поэтому инфильтрация у них не считается.