Тепловая завеса на входную дверь: правила выбора и рекомендации

Обеспечение комфорта пребывания в помещениях дома в любое время года – одна из главных забот хозяев. Но усилия по утеплению стен, по установке соответствующей системы отопления могут быть напрасными, если тепло будет свободно выходить через окна или двери. Особенно это касается тех построек, в которых, по тем или иным причинам, входные двери открываются очень часто или даже длительное время остаются в открытом положении.

Простая ситуация: хозяева дома открывают какой-либо семейный бизнес — мастерскую, магазин или офисное помещение.  С одной стороны, многочисленные клиенты – это отлично, но, вместе с тем, частое открытие дверей способно быстро выстудить даже хорошо отапливаемое помещение, а это – серьезные затраты на энергоресурсы. Другой вариант – специфика деятельности частной мастерской, оборудованной в гараже или в специальной пристройке, требует постоянного или очень частого открытия ворот (дверей). Чтобы обеспечить себе приемлемые условия эффективной производительной работы в зимнее время придется тратить непомерные силы и средства для поддержания нормальной температуры. Но выход есть — и в том, и в другом случае должна помочь тепловая завеса на входную дверь.

Для чего нужна тепловая завеса

Что было проще понять предназначение тепловой завесы, следует для начала разобраться в том, как холодный воздух проникает в дом через открытые двери. Этот процесс обусловлен несколькими причинами – разницей температур снаружи и изнутри помещения, вызываемым этим перепадом различный уровень давления. И плюс к этому очень важная причина – это движение воздушных масс по улице – ветер, создаваемые вихревые потоки от проезжавшего транспорта и т.п.

На фрагменте «А» показано перемещение потоков холодного и более теплого воздуха через дверной проем в «спокойных» условиях. Холодный воздух всегда плотнее, и своим повышенным давлением просто выдавливает более лёгкий теплый. При этом холодный поток всегда расположен ближе к полу – все, наверняка, на своей житейской практике ощущали, как «тянет холодом» понизу из-под неплотно прикрытой двери.

К этому вполне обычному обмену прибавляется ветровая составляющая (фрагмент «Б»). Она конечно, величина непостоянная, зависит от направления и скорости ветра, стабильности или периодических порывов, размеров дверного проема и других параметров, но в целом чаще всего такое приложение вектора перемещения воздушных масс все же присутствует.

В итоге, в результате сложения обоих факторов, получается картина, показанная на фрагменте «С» — «канал» поступления холодного воздуха еще сильнее увеличивается по площади, занимая большую часть дверного проема. В таких условиях, если дверь приходится держать распахнутой или же часто открывать, с обогревом помещения не сможет справиться никакое отопительное оборудование, которое будет «молотить» вхолостую.  Кроме того, по комнатам гуляют постоянные сильные сквозняки, резко повышающие вероятность простудных заболеваний, даже если люди одеты «по сезону».

А что, если подать достаточно узкий, но плотный направленный поток воздуха. Так, чтобы его давление превышало даже теоретически возможные значения внешнего и внутреннего напоров (фрагмент «D»). Если правильно рассчитать параметры такого потока, то он станет преградой для показанного выше обмена, отгораживая воздушные массы снаружи и внутри помещения. Несколько искривляя свою конфигурацию под влиянием внешнего на него давления, поток все же сохраняет нужную «собранность» и дробится только по достижению поверхности пола, разделяясь на два направления. Определенная часть выходит наружу, но все же более значительная – возвращается обратно в помещение (фрагмент «Е»).

Как такой эффект можно использовать?

• Картинка «а» — зимнее время. Воздух получает необходимый нагрев, и получаемая завеса не только не пропускает холодные массы внутрь и не позволяют нагретым вырваться наружу, но и, возвращаясь в помещении, «оказывает подмогу» системе отопления.
• Однако, рассматривать воздушную завесу слишком «узко», только в качестве своеобразного отопительного прибора, было бы большой ошибкой. На картинке «б» показана ее работа в теплое время года. Ситуация меняется на обратную – прохладный внутренний воздух не выходит наружу (хотя его плотность в рассматриваемом случае выше), а разогретый летним зноем уличный – не может проникнуть в помещение. Таким образом, в комнатах поддерживается комфортная для пребывания людей температура.
• Но и это еще не все. Независимо от времени года и от режима работы такая завеса выполняет еще одну важную функцию (картинка «в»). В уличном воздухе всегда взвешено немало пыли, особенно, если в непосредственной близости располагается оживленная автомагистраль или даже железнодорожная линия. По этой же причине воздух может быть перезаполнен выхлопными газами. Естественно, что при попадании всех этих «бонусов» в помещения, тамошний микроклимат значительно пострадает. А вот тепловая завеса вполне справится с такой проблемой. Это касается еще и падающего снега, мелкого моросящего дождя, а в летнее время – полчищ мелких надоедливых насекомых.
• И еще одно применение. С помощью таких воздушных завес появляется возможность зонировать помещения по типу создаваемого в них микроклимата. Например, можно «отгородить» просторный холл на входе (где повышенная температура воздуха особо и не нужна, и на прогрев такого помещения будет тратиться неоправданно много энергии) от внутренних жилых или рабочих помещений, даже не устанавливая дополнительных дверей.

Итак, создание воздушной завесы помогает справиться с большим количеством проблем. И всего этого можно добиться установкой специального прибора.

Несмотря на то что сама по себе воздушная тепловая завеса является потребителем электроэнергии, ее использование дает немалую выгоду. Так, практика показывает, что правильно выбранный и установленный прибор позволяет сэкономить до 30% на энергоносителях, затрачиваемых на отопление помещений зимой и их кондиционирование в летнее время. А если хозяин мыслит более широко, то не сможет не заметить того, что отсутствие холодных сквозняков резко сократит затраты на лекарства для домочадцев или на оплату больничных листов работающего у него персонала.

Еще одно важное достоинство – при таком богатом спектре возможностей сам прибор практически не занимает полезного места в пространстве помещения.

Для наглядности – небольшой анимированный ролик по принципу действия тепловых завес:

Видео: как работает тепловая воздушная завеса

Как устроена воздушная завеса

Как правило, воздушная тепловая завеса приставляет собой электротехническое устройство, собранное в корпусе выраженной вытянутой формы.

В верхней части корпуса имеется решетка (поз. 1), через которую производится забор воздуха из помещения.

Снизу расположено выходное щелевидное окно (сопло) (поз. 2), которое может быть оснащено подвижными шторками по типу жалюзи.

Элементы управления (поз. 3) могут располагаться на самом корпусе, в доступном для визуального контроля и манипулирования месте. Пульт управления, кроме того, может быть, выносным, и располагаться на стене комнаты в удобном месте.

На корпусе может быть клеммная колодка для подключения к сети электропитания, но на моделях бытового класса чаще всего имеется уже скоммутированный кабель с вилкой для подключения к розетке (поз. 4).

На многих современных моделях предусмотрено, кроме того, еще и дистанционное управление с помощью инфракрасного пульта (так же, как и в кондиционерах сплит-системы).

Основная задача тепловой завесы – создание мощного воздушного потока. А это означает, что главным узлом прибора становится нагнетательный вентилятор. Обычно эти устройства – не обычного лопастного, а турбинного типа, двух разновидностей – более компактного радиального (поз. «а») или вытянутого тангенциального вида (поз. «б»).

Поз. «в» — это теплообменник, где поток воздуха при необходимости получает нужный нагрев. Подавляющее большинство моделей имеет электрический теплообменник, где воздух получает нагрев от спиралей или ТЭНов. Однако, существуют стационарные модели тепловых завес, которые подключаются к существующим контурам водяного отопления.

Многие современные тепловые завесы имеют встроенные фильтры, которые попутно очищают прогоняемый через прибор воздух от взвешенной пыли.

Электронные схемы современных завес предусматривают многоуровневую защиту от короткого замыкания, пробоя на корпус, перегрева, имеют модули термостатического управления уровнем нагрева теплообменника и скоростью вращения вентилятора.

Классификация воздушных тепловых завес

Существует несколько градаций классификации тепловых завес.

По расположению относительно дверного проема:

• Классическое исполнение большинство тепловых воздушных завес — это прибор с горизонтальной установкой над дверным проемом (воротами, окном и т.п.)

• Иногда, в силу тех или иных причин технологического или эстетического характера установка тепловой завесы сверху может быть невозможна или нерациональна. Для таких ситуаций предусмотрены вертикальные приборы, которые устанавливаются «колоннами» с одной, или даже с обеих сторон дверного проема.

Многие модели в этом плане обладают повышенной универсальностью – их конструкция позволяет, с учетом специфики помещения, устанавливать их как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

По типу установки:

Большинство моделей имеет металлический корпус, исполнение которого подразумевает монтаж прибора на стене. Однако, если к внутреннему оформлению помещения предъявляются какие-либо повышенные требования с точки зрения дизайна, то можно подобрать тепловую воздушную завесу, которая встраивается в потолок или в стену по высоте проема.

По наличию и виду теплообменника:

Все воздушные завесы по этому критерию можно разделить на три группы:

• Завесы с электрическим теплообменником. Обычно в классификации маркируются серийными обозначениями RS, RM или RT.

Достоинства – максимальная простота устройства и установки прибора, высокие показатели эффективности, возможность плавной регулировки температуры нагрева воздушного потока.

В качестве нагревательных элементов на старых моделях применялись обычные спирали, но сейчас от такого подхода практически повсеместно отказались, так как открытые нагреватели «пережигают» кислород и быстро сушат воздух в помещении. В настоящее время применяются трубчатые нагреватели по типу всем знакомых ТЭНов, или более современные полупроводниковые РТС (Pоsitive Tempеrature Coеfficient), имеющие возможность саморегуляции нагрева и потребления электроэнергии.

Недостатки электрических теплообменников – значительное потребление мощности (не считая затрат на обеспечение работы вентилятора), и некоторая «инертность» при запуске – теплообменнику требуется определенное время для выхода на рабочий режим.

• Тепловые завесы с водяным теплообменником (серия RW).

В таких моделях электроэнергия расходуется только на обеспечение работы вентилятора и группы управления. Это, безусловно, делает водяные тепловые завесы намного более экономичными при постоянной эксплуатации.

В корпусе (снаружи или скрытно) расположены патрубки для подключения прибора с существующему контуру системы водяного отопления (на рисунке показаны стрелками).

Недостатки такой разновидности тепловых завес очевидны – это масса сложностей в процессе установки. Необходимо заранее предусматривать ответвления от общего контура, а при условии сохранения эстетичности интерьера подобная операция бывает довольно проблематичной. Теплообменник такой завесы имеет мелкую трубчатую структуру (подобно радиатору в автомобиле), которая быстро забьётся, если не предусмотреть фильтрующее устройство. Кроме того, потребляемая тепловая мощность подобной установки должна соответствовать реальным возможностям автономной системы отопления, чтобы подключение завесы не сказалось на уровне нагрева радиаторов в других помещениях.

• Воздушные завесы, не оснащенные теплообменником (серийное обозначение – RV).

Такие приборы используются в условиях, года дополнительного нагрева воздуха не требуется. Они хорошо защищают от попадания в помещения уличной пыли, загазованности, насекомых, от утечки кондиционированного воздуха наружу. Находят широкое применение в производственной практике – для зонирования просторных помещений, защиты от попадания теплого воздуха в морозильные камеры или хранилища и т.п.

По уровню мощности (производительности) и, соответственно, предназначению:

• К серии RS относят мини-завесы с ограниченной сферой применения. Их производительности хватает для эффективного «завешивания» только небольших проемов, например, окон приема посетителей, выходящих в холодный холл, или окошек обслуживания клиентов в уличных киосках, транспортных кассах и т.п. Обычно они рассчитаны на проемы высотой не более полутора метров, шириной до 800 мм.

Скорость потока воздуха и объем прокачки в минуту – невелики. В бытовом плане подобные тепловые завесы практического применения не получают.

• Тепловые завесы серии RМ – это самая большая группа приборов, которые предназначены для установки в большинстве существующих стандартных дверных проемов, высотой примерно от 2,5 до 3,5 метра. В том числе, подходят они и для входных дверей или для перехода от холодной прихожей в жилой сектор дома.

Такие приборы – наиболее «ходовые». Именно такие серии чаще всего оснащаются удобными выносными блоками или дистанционными пультами управления.

• Мощные тепловые завесы серии RТ находят применение для защиты высоких проемов, от 3,5 до 7 метров. Это могут быть ворота автомастерской, складских или производственных помещений, входы в крупные торговые центры или здания культурно-социального предназначения.

Очень часто именно к такой категории относят и мощные установки серии RW, подключенные к системам центрального отопления или горячего водоснабжения общественных зданий и промышленных сооружений. стоимость водяных тепловых завес – значительно превышает аналогичный показатель электрических моделей, сопоставимых по производительности и размерам.

Существуют и сверхмощные тепловые завесы, которые способны создать воздушный барьер в проемах и проездах высотой вплоть до 12 метров.

Цены на популярные модели тепловых завесов на входную дверь

Как выбрать оптимальную тепловую завесу

Выбор воздушной тепловой завесы имеет свои особенности, с которыми непременно нужно ознакомиться перед походом в магазин.

Помимо уже упомянутых критериев выбора – по месту установки (горизонтально или вертикально) и принципу работы теплообменника, обязательно обращают внимание на следующие характеристики:

• Размеры (в большей мере – длину) самого прибора, то есть ширину создаваемой им воздушной завесы.
• Производительность, то есть способность прокачать определенное количество воздуха за единицу времени.
• Мощность теплообменного блока.
• Оснащенность полезными регулировочными опциями.
• Степень защиты, то есть уровень безопасности эксплуатации устройства.
• Для интерьерного оформления помещения имеет значение и внешний вид тепловой завесы.

Размеры тепловой завесы

Определяющим параметром, безусловно, является длина прибора. Она должна обеспечивать требуемый воздушный поток по всей ширине дверного проема, не допуская свободных просветов для проникновения холодных или запыленных масс снаружи. Как правило, длина таких устройств лежит в пределах 600 ? 2000 мм.

Для стандартных дверных проемов обычно приобретаются завесы длиной порядка 800 мм. При грамотном подходе следует принимать в расчет, что ширина воздушного потока должна быть как минимум равна просвету дверей, но еще лучше, если она будет несколько больше.

Есть еще один нюанс. Технология производства воздушных нагнетателей несколько ограничивает длину турбины (до 800 мм), так как при превышении подобных размеров резко возрастают вибрационные явления, что требует достаточно дорогостоящей «подвески».

Стараясь минимизировать затраты при выпуске «длинномерных» моделей, многие производители идут по пути упрощения: размещают электропривод в центре прибора, а турбины – слева и справа, добиваясь нужной длины. В подобной компоновке может таиться серьезный недостаток – в центре создаваемого воздушного потока может образоваться «провал» или область пониженного давления, которые способны стать лазейкой для проникновения воздуха снаружи.

Если ширина дверного проема больше, чем длина понравившейся модели или вообще имеющихся в продаже приборов, имеет смысл приобрести две завесы (а иногда – и больше), и установить их вплотную одна к другой.

Показатели производительности тепловой завесы

Вполне понятно, что тепловая завеса должна создавать воздушный поток, «плотность» которого, то есть внутренне давление воздуха превышало бы внешнее в любой точке дверного проема, от места установки и до пола (противоположной стороны дверей).

Расчетами определено, что такие требуемые параметры сохраняются при скорости воздушного слоя в точке встречи с преградой не менее 2,5 м/с. Естественно, скорость из-за сопротивления воздуха падает по мере удаления от прибора.

Скорость и плотность воздушного потока зависят от рабочего диаметра турбины, скорости ее вращения и, стало быть, от общей производительности нагнетательного блока. Например, в таблице ниже наглядно показана зависимость дальности эффективного действия тепловой завесы в зависимости от диаметра турбины – в ряде случаев можно ориентироваться и на такие показатели:

Расстояние от выходного сопла тепловой завесы	Скорость потока воздуха в зависимости о установленного в тепловой завесе вентилятора
	Рабочий диаметр вентилятора
	? 100 мм	? 110 мм	? 120 мм	? 130 мм	? 180 мм
Завесы воздушные без подогрева
0 м	9 м/с	10 м/с	12 м/с	14 м/с	-
1 м	7 м/с	7 м/с	11 м/с	10 м/с	-
2 м	4 м/с	4м/с	8 м/с	7,5 м/с	-
3 м	1,0 ? 2 м/с	1,5 ? 2 м/с	5 м/с	6 м/с	-
4 м	-	-	2 ? 3 м/с	5 м/с	-
5 м	-	-	-	3 м/с	-
6 м	-	-	-	1,0 ? 2 м/с	-
Завесы воздушные тепловые, с подогревом
0 м	8,5 м/с	8,5 м/с	12 м/с	12 м/с	15 м/с
1 м	6,5 м/с	6,5 м/с	10 м/с	9,5 м/с	13 м/с
2 м	3 м/с	3 м/с	7 м/с	9 м/с	11 м/с
3 м	1,0 ? 2,0 м/с	2 м/с	4 м/с	5,5 м/с	9 м/с
4 м	-	-	1,0 – 2,0 м/с	4 м/с	7 м/с
5 м	-	-	-	3 м/с	5 м/с
6 м	-	-	-	1,0 ? 2,0 м/с	3 м/с
7 м	-	-	-	-	2 м/с
8 м	-	-	-	-	1,0 – 2,0 м/с

Чаще всего в технической документации на изделие производитель напрямую указывает, под какие максимальные размеры проема разработана конкретная модель. Там же обязательно указывается и производительность системы, обычно в кубометрах в час. Считается, что оптимальным для стандартного дверного проема габаритами 0,8?1,0 x 2,0?2,2 м считается прокачка 700 ? 900 м?/ч. Однако, если посмотреть на каталоги оборудования, то нередко встречаются завесы и с куда более скромными значениями. Единства взглядов производителей в этом вопросе нет.

Существуют специальные алгоритмы расчета параметров тепловых завес, которые учитывают не только линейные показатели места установки, но и особенности расположения входов в здание, средние перепады температур для конкретного региона, преобладающее направление ветров и т.п. Подобные вычисления – это удел специалистов, и если кому-то недостаточно для выбора модели заявленных производителем характеристик, то можно обратиться в соответствующую проектную организацию.

Почему вопрос производительности стоит столь остро? От него напрямую зависит эффективность функционирования воздушной завесы.

• На фрагменте №3 схематично показана работа правильно подобранной модели тепловой завесы. Воздушный поток сохраняет свою «плотность» для встречи с преградой, а затем примерно на 3/4 отражается обратно в помещение.
• Фрагмент №2 – установлена тепловая завеса с избыточной производительностью. Скорость у поверхности пола слишком велика, и поток разбивается таким образом, что значительная его часть выносится наружу. Безусловно, это ведет к совершенно неоправданным потерям затраченной энергии.
• А на фрагменте №3 показано, что будет, если мощностей создаваемого потока — недостаточно. Внешнее давление воздушных масс перевешивает, и в нижней части дверного проема открывается широкое «окно» для холодного уличного воздуха. Смысл установки такой тепловой завесы вообще весьма сомнителен – она попросту не играет сколь-нибудь значимой роли.

Тепловая мощность воздушной завесы

Как ни странно, но этот показатель для тепловой завесы не является определяющим – в этом их принципиальное различие от, казалось бы, родственных приборов – тепловых пушек или устанавливаемых у дверей и окон напольных или встраиваемых в пол конвекторов отопления.

Работа теплообменника воздушной завесы направлена не на поддержание оптимальной температуры в помещении, а лишь на частичную компенсацию тепловых потерь через дверь. Понятно. что часть нагретого воздуха при работе в «зимнем» режиме возвращается обратно в помещение, но эта циркуляция должна оказывать лишь вспомогательное действие на функционирующую в здании систему отопления, но никак не подменять ее.

При высоких скоростях прокачки воздуха придать ему слишком высокую температуру – задача сложная и очень энергозатратная. Обычно в большинстве моделей прирост температуры ограничивается в лучшем случае 20-ю градусами, а на термостатических элементах управления максимальное значение, как правило, не превышает 30°С – большего от тепловой завесы и не требуется.

 А вот на общую потребляемую мощность стоит обратить внимание. От этого показателя будут зависеть параметры выделенной линии электропитания, автомата в распределительном щите дома, УЗО и т.п.

Управление и системы защиты

Все электрические тепловые завесы оснащены двумя уровнями управления: один отвечает за создание и поддержание заданной производительности «по воздуху», а второй – за работу теплообменного узла. При этом система защиты никогда не допустит включения обогревателя при неработающей турбине, чем обеспечивается предохранение прибора от перегрева.

Самые простые, недорогие модели имеют предустановленные уровни производительности и нагрева ТЭНов, которые изменить не получится (единственное исключение – можно полностью выключить нагрев при работе в «летнем» режиме. Однако такая дешевизна и упрощение конструкции вряд ли оправданы для использования в частном доме – всем хочется иметь возможность оптимально настраивать микроклимат в помещении.

Более сложные модели оснащены ступенчатой регулировкой, например, имеют 2 ? 3 уровня мощности турбины и столько же – градаций по нагреву теплообменника.

Однако, в последнее время все же наиболее популярными становятся тепловые завесы с электронным управлением, которое открывает хозяевам возможность плавных точных регулировок.

Наличие термостатического датчика позволит существенно сэкономить на потреблении электроэнергии – автоматика будет включать или выключать блок ТЭНов только по мере необходимости.

Тепловые завесы могут комплектоваться выносными блоками управления, которые располагаются на стене. Удобны в эксплуатации модели, у которых предусмотрены дистанционные пульты.

Как и все современные электроприборы, тепловая завеса должна быть оснащена несколькими степенями защиты от коротких замыканий, перегрева, пробоя фазы на корпус, перепадов напряжения и т.п.

Конструкторы и дизайнеры фирм-производителей стараются выполнить тепловые завесы внешне так, чтобы они не портили своим видом интерьера помещения. Некоторые модели могут стать даже своеобразным украшением входной группы.

Монтаж тепловой завесы

Самостоятельная установка тепловых воздушных завес, хотя и не приветствуется производителями, но все же вполне возможна, особенно, если речь идет о самых распространенных – полностью электрических моделях. По степени сложности она – намного проще установки бытового кондиционера.

Можно ли самостоятельно установить кондиционер?

Монтаж кондиционера обычно требует особых навыков, так как при установке сплит-системы потребуется правильно произвести заправку ее хладагентом. Как производится установка бытовых кондиционеров – в специальной публикации нашего портала.

Главное – предусмотреть линию питания требуемой мощности, необходимые предохранительные и защитные устройства (автомат и УЗО), точку подключения прибора.

В комплект тепловой завесы, как правило, входят кронштейны (или монтажная панель), крепежные элементы для ее подвеса над дверным проемом. Вся установка в основном будет заключаться в проведении тщательной разметки, закреплению на плоскости стены монтажных деталей и последующего подвешивания самого прибора. Он может быть достаточно массивным, так что следует проявлять разумную осторожность, а еще лучше – заручиться помощником.

После установки прибора, если он оснащён регулируемыми жалюзи, следует расположить их под углом примерно 30° от вертикали в сторону входа. На многих моделях подобный уклон потока предусмотрен самой конструкцией воздушного сопла.

Возможно, потребуется прокладка сигнального кабеля и крепление на стене выносного блока управления. Все эти нюансы всегда подробно описываются в руководстве по монтажу конкретной модели, и с ними следует ознакомиться заранее, еще при выборе завесы, чтобы реально оценить свои возможности.

Монтаж завесы с водяным теплообменником – куда более сложное мероприятие, нередко требующее специальных теплотехнических расчетов и установки дополнительного коллекторного или насосного оборудования. Приниматься за подобное занятия, не имея опыта – не стоит.

Узнайте, как выбрать входную металлическую дверь, а также ознакомьтесь с советами профессионала, из нашей новой статьи.

Видео: несколько рекомендаций по выбору тепловой завесы на входную дверь