Почему следует рассмотреть возможность использования тангенциального вентилятора для повышения эффективности воздушной завесы?

Уникальный воздушный поток тангенциального вентилятора

При проектировании воздушной завесы для входа в здание, двери холодильного склада или даже прохода с морозильными прилавками в супермаркете цель проста: создать устойчивый, невидимый барьер, который удерживает внутренний воздух внутри и препятствует проникновению наружного воздуха. Многие инженеры сразу же думают об осевых вентиляторах или центробежных нагнетателях. Однако такие конструкции формируют сосредоточенный воздушный поток, который расширяется неравномерно. Тангенциальный вентилятор, иногда называемый поперечным вентилятором, работает иначе: его воздушный поток выходит по всей длине цилиндрического корпуса вентилятора, а не только из одной точки. Именно эта протяжённая и равномерная выходная струя идеально подходит для воздушной завесы. Коллега, возглавляющий лабораторию испытаний систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, однажды показал мне сравнение: воздушная завеса на основе осевого вентилятора создавала мощный центральный поток, но слабые края, из-за чего холодный воздух проникал сбоку. Вариант с тангенциальным вентилятором обеспечивал стабильную воздушную стену от левого края до правого. Эта разница может увеличить или снизить ваши энергозатраты на десятки процентов.

Единообразная скорость воздушного потока по всей площади выходного отверстия

Давайте поговорим о том, почему единообразие имеет значение для эффективности. Воздушная завеса работает наиболее эффективно, когда скорость воздушного потока в верхней части проема совпадает со скоростью в нижней части и когда по всей ширине проема скорость одинакова на каждом сантиметре. Если скорость отличается более чем на 15 %, в завесе образуются разрывы. Теплый влажный воздух проникает сквозь них, вызывая запотевание дверей морозильных камер или повышая нагрузку на систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Тангенциальные вентиляторы обеспечивают более равномерный профиль скорости благодаря своей уникальной конструкции рабочего колеса: лопатки расположены по цилиндрической форме, а воздух поступает и выходит по всей окружности. Согласно главе «Воздушные завесы» в Справочнике ASHRAE, устройство с тангенциальным вентилятором обеспечивает однородность скорости в пределах 5–8 % по ширине, тогда как устройство с центробежным вентилятором зачастую демонстрирует отклонения свыше 20 %. На практике это означает, что супермаркет, с которым мы сотрудничали, снизил интенсивность сквозняков на полу у входа на 40 % после перехода на воздушные завесы с тангенциальными вентиляторами. Менеджер магазина сообщил мне, что покупатели перестали жаловаться на холодные ноги возле двери. Такое улучшение комфорта побуждает людей дольше оставаться в магазине.

Низкий уровень шума и компактная конструкция для применения в дверных проемах

Никто не хочет громкого рева каждый раз, когда в помещение заходит клиент. Тангенциальные вентиляторы по своей природе тише центробежных вентиляторов при одинаковом расходе воздуха. Почему? Потому что воздух проходит через рабочее колесо с меньшей турбулентностью. Длина пути потока больше, но он более плавный, а частота прохождения лопаток менее выражена. В исследовании, опубликованном в Journal of Building Engineering, сравнивались уровни шума различных типов вентиляторов на расстоянии 2 метра при одинаковом объёме подаваемого воздуха. Уровень шума тангенциального вентилятора составил 48 дБА, тогда как у аналогичного центробежного вентилятора с загнутыми вперёд лопатками — 56 дБА. Эта разница в 8 децибел имеет огромное значение для воспринимаемой громкости. Кроме того, форма тангенциального вентилятора вытянутая и компактная, что идеально подходит для размещения внутри напольного (наддверного) блока. Не требуется громоздкий корпус, выступающий из конструкции. Для архитекторов, которым важен внешний вид, такой элегантный профиль — существенное преимущество. Мы поставили модули тангенциальных вентиляторов для сети розничных магазинов по всей Европе, и служба эксплуатации отметила, что обслуживание устройств возможно без демонтажа всей панели потолка.

Экономия энергии и окупаемость, которые можно измерить

Давайте перейдём к финансовым аспектам. Воздушная завеса — это не аксессуар. Она является частью вашей тепловой оболочки здания. Плохо спроектированная воздушная завеса может расходовать столько же энергии, сколько открытая дверь. По оценке Министерства энергетики США, для склада с погрузочно-разгрузочной площадкой эффективная воздушная завеса позволяет сократить затраты на отопление и кондиционирование воздуха для этого проёма на 10–30 %. Тангенциальные вентиляторы повышают эту экономию, поскольку обеспечивают надёжное уплотнение даже при частом открывании дверей. Один из наших заказчиков эксплуатировал холодильное хранилище при температуре 20 °F (−6,7 °C). У старой воздушной завесы было два небольших центробежных вентилятора, и каждую зиму на полу внутри дверного проёма образовывался лёд. После модернизации — замены на одну установку с тангенциальным вентилятором при сопоставимой мощности электродвигателя — образование льда прекратилось. Заказчик рассчитал годовую экономию энергии в размере 3200 долларов США только для этой одной двери. Срок окупаемости составил семь месяцев. Это не теория. Это реальные деньги.

Долгосрочная надёжность при минимальных затратах на техническое обслуживание

Воздушные завесы часто работают 12–24 часа в сутки, семь дней в неделю. Простой оборудования обходится дорого. Тангенциальные вентиляторы имеют более простую конструкцию подшипников. Ротор опирается с обоих концов, а подшипники герметичны и рассчитаны на непрерывную работу. Поскольку воздушный поток равномерен, отсутствуют «горячие точки» и дисбаланс нагрузки, которые преждевременно изнашивают подшипники. Анализ надёжности, проведённый производителем промышленных вентиляторов, показал, что тангенциальные вентиляторы в составе воздушных завес имеют среднее время наработки на отказ свыше 50 000 часов — это примерно шесть лет непрерывной работы. Сравните это с радиальными вентиляторами с загнутыми вперёд лопатками, которым может потребоваться замена подшипников каждые два–три года. Для сети ресторанов с несколькими входами меньшее количество сервисных вызовов означает снижение совокупной стоимости владения. Мы наблюдали именно такую картину: оператор сети быстрого питания перешёл на воздушные завесы с тангенциальными вентиляторами для окон выдачи заказов через автомобильное окно (drive-thru) и задних дверей. За три года расходы на ремонт вентиляторов сократились на 70 % по сравнению с предыдущими моделями.

Выбор правильного вентилятора для воздушной завесы — это техническое решение, имеющее прямые финансовые последствия. Именно поэтому опытные разработчики систем и управляющие объектами полагаются на Fanova в вопросах решения задач, связанных с тангенциальными вентиляторами, спроектированными для обеспечения равномерного воздушного потока, низкого уровня шума и долговечной производительности. Более чем двадцатилетний опыт производства двигателей и вентиляторов, команда специалистов по исследованиям и разработкам, а также завод площадью 5000 квадратных метров позволяют Fanova предлагать гибкую индивидуальную настройку и строгие испытания. Каждый тангенциальный вентилятор может быть точно адаптирован под ваши требования по ширине, скорости и статическому давлению. Трёхлетняя полная гарантия и программа пожизненной поддержки обеспечивают уверенность в том, что ваша воздушная завеса будет безотказно работать каждый день. Когда эффективность имеет значение — от входной двери до конечного финансового результата — Fanova обеспечивает её.