Frico. Концепція Thermozone

Оптимізація параметрів повітряних завіс

Більш ніж тридцятирічний досвід розробки повітряних завіс Frico з урахуванням специфіки cкандинавського клімату став тією платформою, на базі якої створено останнє покоління повітряних завіс, що володіють ідеальним ефектом захисту. Концепція Thermozone визначає роботу повітряних завіс з надійним поділом середовищ з різною температурою у відкритих отворах будь-яких розмірів.

Повітряні завіси Thermozone оптимізовані за такими параметрами:

• Структура повітряного потоку
• Ефективність
• Рівень шуму

Структура повітряного потоку

Виявилося, що компонування завіси, тип робочого колеса вентилятора, геометрія проточної частини істотно впливають на характеристики потоку. Чим досконаліша завіса, тим нижче турбулентність потоку і, отже, нижчий рівень шуму. Повітряний струмінь більш стійкий і таким чином вище ефект захисту. За допомогою нашої акустико-динамічної лабораторії були отримані дані, які дозволили отримати оптимальні співвідношення основних характеристик повітряної завіси.

Ефективність

Швидкість і імпульс повітряного струменя є визначальними факторами ефективності роботи повітряної завіси. Існують різні точки зору на співвідношення цих величин. Існує думка, що чим вище початкова швидкість, тим вища ефективність. Це не зовсім так, оскільки зростають внутрішні втрати в потоці і збільшується рівень шуму. Результати випробувань завіс нового покоління дають підстави вважати, що нашим фахівцям вдалося знайти найкраще поєднання швидкості і імпульсу.

Рівень шуму

Зниження шуму завжди було однією з основних завдань фахівців Frico при розробці нового обладнання. Характеристики робочого колеса вентилятора, оформлення проточної частини завіси і формована ними структура потоку вибиралися виходячи з мінімуму шумності при заданій витраті. Нагадаємо, що рівень шуму поряд з освітленістю і нормами вентиляції є одним з основних показників ергономічності. Вимоги до шумових показниказань обладнання постійно посилюються і тому обладнання Frico повинно володіти найкращими характеристиками, в тому числі і за рівнем шуму. Деякі приклади і результати випробувань, що ілюструють технологію Thermozone, наведені на наступних сторінках.

Невидимі двері

Для прикладу було взято холодну секцію заморожених продуктів, виділена в окреме приміщення з відкритим входом у великому супермаркеті з нормальною кімнатною температурою. Для розуміння процесів, що відбуваються на межі зон, були виконані контрольні заміри для різних умов. Вони виявили наступну картину розподілу температур і перетоків повітря через відкритий отвір. Тій чи іншій температурі привласнювався свій колір. Від темно-синього для найнижчого в «холодному» приміщення, до темно-червоного для найвищого в «теплому». По горизонтальній осі відкладено відстань у сантиметрах в обидва боки від отвору. За вертикальної - вгору від підлоги. Праворуч від діаграм наводиться шкала відповідності кольору і температури.

Прорізи без повітряної завіси

Можна бачити як повітря проникає всередину приміщення через нижню частину прорізу, а теплий залишає приміщення через його верхню частину.

Отвір з завісою. Режим надлишкової швидкості.

Швидкість потоку є визначальним чинником ефективності роботи завіси. У тому випадку, якщо вона занадто висока, то частина повітря з "теплого" приміщення буде переноситися в «холодне», знижуючи ефект захисту.

Експеримент проводився з використанням завіси Thermozone ADA Cool, модель ADAC120, і виконувався фахівцями Технічного Університету, м. Мальмо, Швеція. Тій чи іншій температурі привласнювався свій колір. Від темно-синього для найнижчого в «холодному» приміщення, до темно-червоного для найвищого в «теплому». По горизонтальній осі відкладено відстань у сантиметрах в обидва боки від отвору. За вертикальної - вгору від підлоги. Праворуч від діаграм наводиться шкала відповідності кольору і температури.

Отвір з завісою. Невірно виставлено напрямок потоку.

Якщо кут нахилу потоку недостатній, то тепле повітря буде проникати в холодне приміщення і це призведе до додаткових енерговитрат.

Отвір з правильно вибраною і налаштованою повітряною завісою

Спостерігається чіткий поділ зон з різною температурою. Повітрообмін між приміщеннями мінімальний.

Оптимізація витратних параметрів

Розділити сусідні зони, які відрізняються тільки температурою, нескладне завдання. Значно складнішим є коректний облік зовнішніх чинників, таких як вітрове навантаження і різниця тисків через розбалансу вентиляції. Нашою метою було знайти таке співвідношення між витратою повітря та швидкістю струменя, яке забезпечувало б максимальний ефект захисту прорізу. При цьому результат повинен досягатися без підвищення рівня шуму і турбулентності потоку з мінімальним споживанням енергії.

Кращий результат - з меншими витратами.

Здавалося б, що найпростішим способом, щоб підвищити витратно-швидкісні характеристики завіс, було б встановити на завісу більш продуктивний вентилятор. Проте це тягне за собою збільшення споживаної енергії, зростання рівня шуму, підвищення ваги, вартості і т.д.

Виявилося, що того ж результату по ефективності захисту можна досягти, якщо знайти оптимальне співвідношення швидкості і витрати повітря. Дійсно, один і той же об'єм повітря можна видувати з більшою чи меншою швидкістю в залежності від ширини щілини. Причому, чим вужча щілини тим вужча початкова швидкість, але більша і турбулентність потоку, а отже зростають внутрішні втрати пов'язані з розсіюванням струменя. Таким чином, оптимальним, на наш погляд, можна вважати таке співвідношення між витратою і швидкістю, яке забезпечувало б максимум ефекту захисту при мінімальному рівні шуму і енергоспоживанні.

Випробування ефективності роботи завіс

Для оцінки шиберуючого ефекту були проведені повномасштабні випробування. Метою експерименту було порівняти кількість повітря, що проходить через відкритий отвір без завіси і з завісою. Схема установки показана на мал.1. У суміжних приміщеннях, з'єднаних прорізом, імітувалися реальні умови вулиці і внутрішнього приміщення за рахунок створення різниці тисків за допомогою двох осьових вентиляторів, які через повітроводи перекачували повітря з одного приміщення в інше. Повітропроводи були обладнані приладами для вимірювання витрати повітря. Повітряна завіса розташовувалася горизонтально над отвором. Після включення вентиляторів встановлюється режим, при якому повітря забирається з «внутрішнього» приміщення і точно така ж його кількість потім проходить через відкритий отвір з «зовнішнього» приміщення. Змінюючи режим роботи вентиляторів, ми можемо змінювати різницю тисків між приміщеннями, починаючи з самої мінімальної. У процесі експерименту інформація про перепади тисків і витрати повітря заносилася в комп'ютер. У результаті обробки даних були отримані криві, які ви можете бачити на мал.2. З цих графіків наочно видно, наскільки знижуються перетікання повітря через отвір після установки повітряної завіси.

Приклад: У разі перепаду тисків 3 Па витрата повітря через відкритий отвір становить 4м³/сек; після установки завіси він знижується до 1,6 м³/сек. Це дає нам можливість оцінити ефективність роботи завіси. (4-1,6)/4 * 100 = 60% - це та величина, на яку повітряна завіса знижує перетікання через отвір. Крім цього, ми можемо визначити порівняльну ефективність різних моделей при тих же умовах. На мал.3 представлені результати випробувань моделей різних типів. Тип 1. - Завіса з невеликою витратою, але високою початковою швидкістю. Тип 2 - завіса із середнім рівнем швидкості, рівня. Тіп.3 - завіса Thermozone з оптимізованими параметрами повітряного потоку. Можна бачити, що остання ефективніша у порівнянні з моделлю другого типу, незважаючи на те, що її початковий імпульс був нижче на 13%.