Тепловые завесы мощностью 5 кВт: технические характеристики, применение и проектирование
Тепловая завеса электрическая мощностью 5 кВт представляет собой климатический барьерный прибор, предназначенный для разделения зон с различной температурой в проемах средних размеров. Основная функция — предотвращение неконтролируемого воздухообмена между помещением и внешней средой (или между разными зонами внутри здания) путем создания высокоскоростного потока нагретого воздуха. Мощность 5 кВт является одним из наиболее востребованных показателей в сегменте электрических завес, балансируя между эффективностью и энергопотреблением.
Принцип действия и конструктивные особенности
Устройство формирует плоскую воздушную струю, направленную под углом (чаще всего около 15-30 градусов) внутрь помещения или вертикально вниз. Поток создается радиальным или тангенциальным вентилятором (турбиной), расположенным по всей длине корпуса. Воздух забирается через решетку, проходит через нагревательный элемент и выбрасывается через сопло (щель) с высокой скоростью — от 8 до 15 м/с. Нагревательный элемент в приборах данной мощности, как правило, электрический: ТЭН (трубчатый электронагреватель) или ститч-элемент. ТЭНы могут быть оребренными для улучшения теплоотдачи.
Ключевые технические параметры
При выборе и проектировании необходимо учитывать комплекс взаимосвязанных характеристик.
Таблица 1. Основные технические параметры тепловых завес 5 кВт
| Параметр | Типичное значение / Диапазон | Комментарий |
|---|---|---|
| Номинальная тепловая мощность | 5 кВт (возможна ступенчатая регулировка: 2.5/5 кВт или плавная) | Определяет количество тепловой энергии, передаваемой воздушному потоку. |
| Напряжение питания | 220-230 В, 50 Гц (однофазное) | Типично для бытовой/коммерческой сети. Завесы свыше 6 кВт часто требуют 380В. |
| Максимальный ток потребления | ~22-23 А | Критичный параметр для расчета сечения кабеля и номинала защитного автомата. |
| Производительность по воздуху (расход) | 400-800 м³/ч | Определяет кинетическую энергию струи и способность противостоять давлению ветра. | Длина завесы (длина защищаемого проема) | 800-1200 мм | Должна перекрывать ширину проема с небольшим запасом (10-15%). |
| Уровень звукового давления | 45-55 дБА | Важно для помещений с постоянным пребыванием людей. |
| Степень защиты корпуса | IP21, IP54 | IP21 — для внутренней установки, IP54 — для проемов с прямым воздействием осадков. |
| Способ управления | Встроенный термостат, выносной пульт, сетевое подключение | Позволяет регулировать температуру и режимы работы (только вентиляция, нагрев). |
Области применения
Тепловые завесы 5 кВт оптимальны для проемов высотой от 2.2 до 3 метров и шириной до 1.5 метров. Типичные объекты установки:
- Торговые помещения: Входные группы магазинов, супермаркетов.
- Общественные здания: Фойе, ресепшн, проходные.
- Производственные и складские объекты: Ворота и двери, разделяющие зоны с разным температурным режимом.
- Автомойки и сервисные центры: Для защиты от холодного воздуха при частом открывании ворот.
- Кафе и рестораны: Входные двери на улицу или в летние веранды.
- Высота установки и скорость потока: Ключевое правило — скорость воздушного потока у пола должна быть не менее 2 м/с для эффективного «отсечения» наружного воздуха. Для проема высотой 2.5 м и завесы со скоростью на выходе 10 м/с, скорость у пола составит примерно 2-2.5 м/с, что является допустимым.
- Длина завесы: Должна быть не менее ширины проема. Предпочтительна установка единого блока на весь проем. При невозможности — используют несколько приборов вплотную друг к другу для создания сплошной завесы.
- Тип монтажа: Горизонтальный (над проемом) — наиболее распространенный. Вертикальный (сбоку от проема) — применяется при невозможности верхнего монтажа, требует точного подбора по высоте.
- Наличие режима без нагрева: Позволяет использовать завесу летом для защиты от попадания насекомых, пыли и горячего уличного воздуха при работающем кондиционере.
- Отдельная линия: Питание должно осуществляться по выделенной кабельной линии от распределительного щита.
- Защитная аппаратура: В цепи обязательна установка автоматического выключателя (АВ) и устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциального автомата. Рекомендуемый номинал АВ — 25А (характеристика С). УЗО на ток утечки 30 мА.
- Сечение кабеля: При использовании медного кабеля (например, ВВГнг-LS) сечение жил должно быть не менее 2.5 мм² для скрытой проводки при условии, что кабель проложен в теплоизолирующей стене. Для гарантии и при открытой прокладке рекомендуется сечение 4 мм². Расчет должен быть выполнен по методике ПУЭ с учетом длины линии и способа прокладки.
- Заземление: Корпус прибора должен быть надежно заземлен. Использование нулевого рабочего проводника (N) в качестве защитного (PE) запрещено.
- Терморегуляция: Встроенный или выносной термостат предотвращает перегрев прибора и помещения, экономя электроэнергию.
- Регулярно (не реже 2 раз в год) очищать воздухозаборные и выпускные решетки, а также внутренние поверхности от пыли и загрязнений.
- Проверять надежность электрических соединений.
- Не использовать завесу с механическими препятствиями в выходной щели.
- В зимний режим переводить прибор только после проверки, что вентилятор может свободно вращаться.
Критерии выбора и расчет эффективности
Выбор модели основывается на инженерном расчете, а не только на соответствии мощности и габаритам проема.
Таблица 2. Пример расчета требований к завесе для стандартного проема
| Параметр проема/помещения | Значение | Рекомендация для завесы 5 кВт |
|---|---|---|
| Ширина проема | 1000 мм | Длина завесы: 1000-1200 мм |
| Высота проема | 2500 мм | Минимальная скорость потока на срезе сопла: 9-10 м/с |
| Средняя температура наружного воздуха зимой | -15°C | Тепловой мощности 5 кВт достаточно для подогрева потока и компенсации теплопотерь при частом открывании. |
| Наличие тамбура | Нет | Обязательна работа завесы в постоянном режиме в часы работы объекта. |
Требования к электромонтажу и безопасности
Электрическая тепловая завеса 5 кВт является мощным потребителем энергии. Организация электропитания должна выполняться в строгом соответствии с ПУЭ (Правила устройства электроустановок).
Эксплуатация и обслуживание
Для обеспечения долговечности и эффективности работы необходимо:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли использовать тепловую завесу 5 кВт как основной источник отопления?
Нет, основное назначение тепловой завесы — создание воздушного барьера, а не отопление объема помещения. Ее тепловой мощности недостаточно для компенсации всех теплопотерь здания. Она является вспомогательным устройством для снижения инфильтрации холодного воздуха через открытый проем.
2. Что важнее для эффективности завесы: мощность нагрева или скорость воздушного потока?
В первую очередь — скорость (кинетическая энергия) потока. Именно высокая скорость создает барьер. Мощность нагрева определяет температуру подаваемого воздуха и комфорт в зоне входа. Для проема с высокой интенсивностью открывания сначала обеспечивают необходимую скорость, затем подбирают мощность для комфортного подогрева.
3. Как правильно рассчитать сечение питающего кабеля?
Расчет проводится по формуле: I = P / U, где I — ток (А), P — мощность (Вт), U — напряжение (В). Для 5000 Вт / 230 В = 21.7 А. Далее по таблицам ПУЭ 1.3.4-1.3.11 выбирается сечение кабеля с учетом способа прокладки, материала жилы и группировки с другими кабелями. Для одиночного медного кабеля, проложенного открыто, минимальное сечение — 2.5 мм² (допустимый ток до 27 А). С учетом возможных длительных нагрузок и потерь рекомендуется 4 мм².
4. Чем отличается ТЭН от ститч-элемента?
ТЭН (трубчатый нагреватель) — металлическая трубка с нихромовой спиралью и периклазовым наполнителем. Отличается высокой надежностью и долгим сроком службы. Ститч-элемент — нагреватель, выполненный в виде «прошитого» изолирующего материала с проволочной нитью. Быстрее выходит на рабочую температуру, имеет меньшую инерционность, но может быть менее устойчив к частым циклам включения/выключения и перепадам напряжения.
5. Обязательно ли ставить УЗО на линию питания завесы?
Да, обязательно. УЗО (устройство защитного отключения) с током утечки не более 30 мА обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции или попадания влаги на токоведущие части, что особенно актуально для приборов, установленных в дверных проемах.
6. Какой КПД у электрической тепловой завесы?
Коэффициент полезного действия (КПД) электрических нагревательных элементов близок к 100%, так как практически вся потребленная электроэнергия преобразуется в тепловую. Однако эффективность завесы как системы оценивается не КПД нагрева, а коэффициентом эффективности (Кэф), который показывает отношение теплопотерь через проем без завесы к потерям с работающей завесой. У качественно подобранных и установленных моделей Кэф может достигать 70-90%.
Заключение
Тепловая завеса электрическая мощностью 5 кВт — эффективное инженерное решение для защиты проемов средних размеров в коммерческих, общественных и промышленных зданиях. Ее корректная работа зависит от грамотного подбора по скорости воздушного потока и длине, профессионального монтажа и организации надежной электрической линии с соответствующей защитной аппаратурой. При соблюдении всех технических требований, устройство обеспечивает значительное снижение теплопотерь, повышение комфорта в зоне входа и экономию энергоресурсов на основное отопление.