Vazdušne zavese: Tehnologija

Poznato je da se na otvorenim vratima sa dva susedna područja u različitim uslovima vazduh između njih menja, jer zakoni fizike imaju tendenciju da izjednače temperaturu i razliku pritiska između obe strane.

 U suštini se prenos vazduha na vratima dešava zbog sledeća tri faktora:

• Temperaturna razlika: je prirodni efekt konvekcije koji stvara prenos vazduha između dve oblasti sa temperaturnom razlikom. Topli vazduh će isticati kroz vrh ulaznih vrata i zameniti se hladnim vazduhom koji dolazi sa dnu. Što je veća temperaturna razlika veći su infiltracija vazduha i gubici energije
• Razlika u pritisku: preporučuje se što je više moguće uravnotežiti razliku pritiska, jer utiče na performanse vazdušne zavese. Ali u nekim instalacijama poput čistih zona mala razlika u pritisku pomaže u sprečavanju ulaska čestica spolja
• Vetar, efekat naslaganosti i promaja: modifikujući jačinu vazdušnog mlaza i ugao ispusnog otvora, vazdušna zavesa može raditi protiv prisilnih vazdušnih pokreta poput vetra ili promaja. Ali ako je brzina dolaznog vazduha prevelika, vazdušna zavesa će postati manje efikasna

Šematski prikaz glavnih parametara zaslužnih za performanse vazdušne zavese, proizveden od starane PUK (Politehnički Univerzitet Katalonije).

Efikasnost vazdušne zavese zavisi od optimizacije faktora performanse.

h = effective width of the jet α = discharge angle U0 = discharge velocity θ = negative impact angle H = opening height P1 = outside pressure P2 = inside pressure

Najvažniji su:

Turbulencija mlaznice: mlaznica niske turbulencije će biti mnogo efikasnija i čuvaće energiju
Brzina Vazduha: unbrzanje vazduha bi trebalo da bude dovoljno preko vrata
Zapremina vazduha: širi mlaz čini vazdušnu zavesu jačom protiv prenošenja vazduha na vratima
Ugao otpusta: u skladu sa situacijom ako su mlazovi dobro orjentisani povečače uštedu energije
Tip ventilatora: aksijalni, tangencijalni točak, centrifugalni itd. Ventilatori visokog pritiska stvaraju mlaz višeg pritiska koji doseže dalje. Na primer, ako uporedimo vazdušnu zavesu sa tangencijalnim ventilatorom sa vazdušnom zavesom sa centrifugalnim ventilatorom (sa istom zapreminom vazduha), mlaz centrifugalnih ventilatora biće jači i veći.

Studije Politehničkog Univerziteta Katalonije su dokazale da je turbulencija vazduha jedan od najvažnijih parametara koji utiče na dosezanjemlaza vazduha.

Šema Politehničkog Univeziteta Katalonije prikazuje ponašanje turbulencije vazduha:

Optimizirani oblik izlaznog plenuma, položaj i tip ventilatora, oblik lamela itd. U velikoj meri utiču na rad vazdušnog mlaza

Ugao otpusta vazdušnih zavesa

Testovi i univerzitetske studije dokazali su da ugaono pražnjenje značajno pomaže da vazdušna zavesa bude efikasnija.

Kada faktori kao što su vetar, temperatura ili razlika pritiska izazivaju prenos vazduha spolja i iznutra, možemo ga usmeriti prema napolju. Tada će pravac mlaza prema ulazu za vazduh pomoći da se vazduh zadrži napolju. Putanja mlaznice biće parabolična, ali na kraju će dostići pod, približno ulazu. Ako ne možemo da podesimo ugaono pražnjenje, mlaz će gurnuti spoljne vazdušne snage.

Teorija paralelograma sila objašnjava kako se sile ponašaju na ulazu. Sledeći dijagrami prikazuju razliku vazdušnih zavesa sa fiksnim lamelama u odnosu na podesive.

Air curtain with fixed lamellas less efficient ⁽¹⁾

Air curtain with oriented lamellas more efficient ⁽²⁾ 

⁽¹⁾ Prvi, fiksni ventili, gde ulazna zapremina vazduha gura mlaz vazdušne zavese, rezultantna sila paralelograma okrenuta je na unutra. Ovo dozvoljava vazduhu spolja da udje unutra.

⁽²⁾ Drugi, prilagodljive lamele, kada je vazdušni mlaz usmeren prema ulazu, rezultantna sila paralelograma usmerena je okomito na pod.Ovo znači da spoljni vazduh ne ulazi unutra, a da unutrašnji vazduh ne izlazi. Osim toga nivo unutrašnje temperature se održava.