Kurtyny powietrza

Otwarcie większych drzwi, wejść lub bram – szczególnie w obiektach takich, jak sklepy, miejsca użyteczności publicznej, magazyny czy zakłady przemysłowe – powoduje niekontrolowany przepływ powietrza (infiltrację) naruszający mikroklimat wewnątrz obiektu. Powietrze napływające z zewnątrz ma przypadkową wilgotność i temperaturę, jest też zanieczyszczone kurzem i substancjami biologicznymi (cząstki roślin, mikroorganizmy, owady). Równoważenie skutków takiej niekontrolowanej infiltracji powoduje zwiększenie zużycia energii, które wynika m.in. z:

• większego zużycia energii na ogrzewanie (zrekompensowanie napływu zimnego powietrza);
• konieczności osuszania powietrza np. w pomieszczeniach chłodniczych (napływ wilgotnego powietrza powoduje szronienie na chłodnych powierzchniach);
• wyższego zużycia energii na obniżanie temperatury – dotyczy to zarówno obsługi pomieszczeń klimatyzowanych latem, jak i magazynów-chłodni.

Jak podaje Eurovent – europejskie stowarzyszenie producentów HVAC, chłodzenia procesowego i technologii łańcucha chłodniczego – 50% strat ciepła poprzez infiltrację przez otwory wejściowe mogłoby zostać wyeliminowane dzięki odpowiedniemu wykonaniu, dobraniu i zamontowaniu kurtyn powietrznych. Zadaniem kurtyny jest wytworzenie strumienia powietrza zakrywającego otwór bramowy. Strumień ten – najczęściej nawiewany z góry i odciągany dołem – stanowi barierę zapobiegającą ruchowi powietrza z i do obiektu. Eurovent wskazuje następujące podstawowe zalety kurtyn:

• Oszczędności energii: zmniejszenie ilości energii potrzebnej do utrzymania różnicy temperatury dla dwóch sąsiadujących stref – w budynku lub między budynkiem a otoczeniem.

• Lepsza jakość powietrza: kurtyna powietrzna umożliwia wyrównanie strumienia powietrza, zapobiegając przenikaniu cząstek stałych, kurzu i brudu przez otwarte wejście do budynku, przez co wpływa na parametry powietrza, poprawiając komfort i zdrowie, szczególnie na terenach przemysłowych i w zanieczyszczonych centrach miast.

• Poprawa charakterystyki budynku: jako rozwiązanie elastyczne kurtyny łatwo połączyć z istniejącym już w budynku systemem grzewczym i chłodniczym, co zwiększa kontrolę nad zużyciem energii przez cały budynek.

• Bezpieczeństwo: w zastosowaniach takich jak mroźnie i chłodnie kurtyny powietrzne stanowią bezpieczniejszą alternatywę dla kurtyn paskowych – nie ograniczają widoczności ani mobilności osób przemieszczających się między strefami.

Sama kurtyna to samonośna konstrukcja montowana albo nad otworem (pozioma), albo z boku otworu (pionowa). Obudowa zwykle wykonywana jest ze stali ocynkowanej, ale większość producentów umożliwia lakierowanie urządzenia na dowolny kolor RAL albo wykonanie ze stali nierdzewnej. Wyposażona jest w wysokowydajne wentylatory nawiewne, które nawiewają powietrze z wydatkiem pozwalającym na to, żeby cały przekrój bramy był zakrywany przez strumień powietrza. Regulowane lamele kraty wylotowej pozwalają na ustawianie optymalnego kąta nawiewu i wydajności.

Kurtyna może pracować jako „zimna”, co – jako niewymagające dodatkowych nagrzewnic do przygotowania ciepłego powietrza – wydaje się najbardziej ekonomiczne. Biorąc pod uwagę konieczność wyeliminowania zimnych przeciągów oraz dodatkowe zabezpieczenie przed napływem zimnego powietrza, najczęściej – szczególnie w zastosowaniach „komfortowych” – stosuje się kurtyny z podgrzewanym strumieniem powietrza. Jest to możliwe dzięki wbudowanym nagrzewnicom. Jeśli obiekt wyposażony jest w centralne ogrzewanie wodne, można podłączyć do niego nagrzewnicę wodną (zwykle mają większe zakresy mocy grzewczej), jeśli nie – pozostaje nagrzewnica elektryczna. Temperatura powietrza nawiewanego nie powinna przekraczać 50–60°C, a dla szczególnie dużych otworów wejściowych (np. bram magazynowych) może sięgnąć 70°C.

Dobierając kurtynę, należy brać pod uwagę przede wszystkim wymiar bramy – wytwarzany przez kurtynę strumień powietrza ma zakryć cały otwór bramowy. Szerokość urządzenia powinna więc być większa niż szerokość zabezpieczanego otworu. Kurtyny mają charakter modułowy (np. moduły długości 1,8; 2,1; 2,6; 3,1 m), co pozwala ustawić szereg, którego całkowita szerokość będzie większa niż szerokość bramy.

Bardzo ważnym parametrem jest zasięg (wysokość) strumienia. Jego poprawne dobranie w dużym stopniu decyduje o skuteczności pracy kurtyny i osiąganych oszczędnościach. Ciekawym rozwiązaniem wpływającym na zasięg bariery powietrznej jest np. technologia „rectifier” (oferta firmy Biddle). Technologia ta poprawia efektywność kurtyny, która zasysa ciepłe powietrze z wnętrza pomieszczenia i nawiewa je w kierunku podłogi, zapewniając wygładzanie strumienia powietrza i przepływ quasi-laminarny. Tak przygotowany strumień powietrza zakrywa cały otwór i zapewnia skuteczność separacji w ponad 90%, co przekłada się na efektywność energetyczną kurtyny.

Energooszczędność kurtyny

Kurtyna ma zapewniać oszczędność energetyczną, więc sama nie może powodować nadmiernego zużycia energii. Im wyższa brama, tym większe zużycie energii, co wynika m.in. z większego wydatku. W przypadku wysokości 2–3 m w odniesieniu do otworów niezabezpieczonych poziom oszczędności sięga nawet 80%, malejąc wraz z wysokością: od 55–75% przy wysokości 4–4,5 m do 30% przy 8 m.

Na stosowanie większych wysokości montażowych, bez uszczerbku dla wydajności i efektywności energetycznej, pozwala np. technologia Tandem z oferty firmy Kampmann, która umożliwia oszczędność energii do 38% w porównaniu z systemami konwencjonalnymi. Technologia ta polega na zastosowaniu dwóch współpracujących urządzeń – kurtyny wstępnej i kurtyny ciepłego powietrza. Kurtyna wstępna pełni funkcję strumienia wspomagającego, napędzając kurtynę ciepłego powietrza.

Sprawność cieplna układu jest wysoka, co zapewnia zastosowanie wymiennika ciepła składającego się z okrągłych rurek miedzianych ze specjalnymi profilowanymi lamelami aluminiowymi. Dzięki efektowi zawirowania powietrza między kurtynami poprawia się wydajność całego systemu, a przede wszystkim zwiększa zasięg układu. Choć zawirowania powietrza są niekorzystne z energetycznego punktu widzenia, występują głównie pomiędzy powietrzem zewnętrznym a nieogrzewaną kurtyną wstępną.

Biorąc pod uwagę samą konstrukcję kurtyny, najwięcej energii przez nią pobieranej przypada na wentylatory. Dlatego wybierając konkretny model, warto zwracać uwagę na rodzaj zastosowanego wentylatora. Powinny to być rozwiązania pochodzące od sprawdzonego dostawcy, łatwe w konserwacji (tzw. bezobsługowe) i wyposażone w zabezpieczenia przeciwprzeciążeniowe zapewniające bezawaryjną pracę, ale też odpowiednio sterowane płynną regulacją, żeby bez nadmiernego zużycia prądu dostosowywać pracę kurtyny do panujących warunków (np. rzeczywistej różnicy temperatury). Takie możliwości daje np. energooszczędny wentylator z silnikiem elektronicznie komutowanym (EC). Kurtyna może być także wyposażona w pompę ciepła.

Kurtyna dopasowana do potrzeb

Producenci kurtyn starają się oferować rozwiązania dopasowane do każdych potrzeb – zarówno jeśli chodzi o zakres zastosowań, uwarunkowania konkretnego obiektu (np. wielkość otworu drzwiowego) czy jego charakter (np. wymagania estetyczne), jak i kwestie ekonomiczne.

Przykładem takiego podejścia może być nowa kurtyna ELiS C z oferty firmy Flowair – wydajne urządzenie o małych rozmiarach i kompaktowej obudowie (waga wynosi 14,5 kg), przeznaczone do obiektów użyteczności publicznej i otworów o wysokości do 3 m. Konstrukcja urządzenia wykonana jest ze stali malowanej proszkowo. Kurtyna ELiS C ma proste sterowanie (przez otwarcie drzwi lub temperaturę): trójstopniową regulację wydajności oraz regulator obrotów z termostatem. Małą wagę i cichą pracę urządzenia zapewniają m.in. wentylatory z lekkiego, wytrzymałego tworzywa sztucznego. Kolejnym przykładem oferty Flowair – skierowanej do innej grupy odbiorców – jest kurtyna ELiS B przeznaczona do zabudowy w suficie podwieszanym.

Takie rozwiązanie stosuje się do obiektów reprezentacyjnych, w których wymagany jest wysoki standard wykończenia. Kurtynę można montować w istniejących sufitach bez konieczności wycinania dodatkowych otworów serwisowych/montażowych. Obudowa wykonana jest ze stali (RAL 9016) oraz EPP (spieniony polipropylen), co wpływa na obniżenie masy urządzenia i jego cichą pracę. Na nowoczesny wygląd urządzenia wpływają też – zastosowane jako elementy wlotowe i wylotowe – anodowane profile aluminiowe. Kurtyny te wyposażone są w układ automatyki DRV z BMS umożliwiający integrację do rozwiązania systemowego Flowair.

Ważnym parametrem użytkowym związanym z kurtyną jest jej głośność. W kierunku wyciszenia zmierzały prace nad najnowszą kurtyną firmy VTS – WING EC. W kurtynie zastosowano specjalną konstrukcję, w tym obudowę w kształcie szlifu diamentu, co ogranicza poziom emitowanego dźwięku, a także zwiększa jej walory estetyczne. Precyzyjne dopasowanie wydajności i zasięgu kurtyny do potrzeb obiektu jest możliwe przede wszystkim dzięki zastosowaniu silnika EC z mikroprocesorowym sterownikiem WING EC.

Silnik ten, w klasie efektywności IE4, zapewnia także niższe zużycie energii elektrycznej. Odpowiednia konstrukcja wirnika wykonanego z kompozytu umożliwia szybkie uruchomienie wentylatora – którego praca może zależeć od czujnika drzwiowego, wbudowanego czujnika temperatury bądź jednocześnie obu tych czujników.  Zastosowanie technologii mikroprocesorowej umożliwia realizację także wielu innych funkcji, np. ustawianie harmonogramów, pracę w systemach BMS, trzystopniową regulację prędkości obrotowej i dwustopniową mocy grzania. Do sterownika można podłączyć maks. 8 kurtyn jednocześnie.

Jeszcze większa efektywność

Najlepszym rozwiązaniem byłoby uwzględnianie montażu kurtyn jeszcze na etapie projektowania budynku, lokalizowanie wejść i bram już z myślą o zabezpieczeniu ich kurtynami oraz włączanie tych urządzeń w pracę całego systemu grzewczo-wentylacyjnego. Przykładowo kurtyna w magazynie pracuje z największą możliwą wydajnością, gdy ciśnienie w magazynie i na zewnątrz jest jednakowe – wymaga to zbilansowania wentylacji wewnątrz hali (np. stosowanie samej wentylacji wyciągowej zakłóca pracę urządzenia). Obok opisanych wcześniej czynników efektywność kurtyn (technologiczną i energetyczną) można jeszcze zwiększyć dzięki odpowiedniemu dostosowaniu parametrów pracy do bieżących potrzeb. Wpływa na to odpowiedni system sterowania. Punktem wyjścia jest pomiar temperatury z odpowiedniego obszaru wewnątrz i na zewnątrz otworu drzwiowego, dokładnie w momencie otwarcia drzwi. Należy uwzględniać także wpływ wentylacji i naporu wiatru na oddzielenie dwóch warunków klimatycznych.

Regulacja temperaturą i otwarciem drzwi może wpływać na wydajność przepływu powietrza, prędkość nawiewu i szerokość pola powierzchni nawiewu. Kurtyny mogą także być sterowanie zdalnie, z zastosowaniem pilota oraz podczerwieni. Można je również wpiąć w system automatyki budynkowej BMS. W ofercie wielu firm – np. czeskiej Stavoklimy – ciekawym uzupełnieniem asortymentu produktowego jest dostępny nieodpłatnie program doboru kurtyn Ratus II (polską wersję językową dostarcza dystrybutor – Ventia), dzięki któremu można łatwo zorientować się, od jakich parametrów zależy prawidłowa praca tych urządzeń.

Kurtyny powietrzne ma w ofercie wielu liczących się producentów rozwiązań grzewczych i wentylacyjnych, a wiele firm specjalizuje się właśnie w tych urządzeniach. Sprawia to, że parametry kurtyn są wciąż udoskonalane. Skuteczne porównywanie rozwiązań umożliwić ma planowany program certyfikacji Eurovent (Eurovent Certified Performance), uznawanej za obiektywną i rzetelną. Spełnienie kryteriów oceny dla każdego urządzenia to niezależna gwarancja, że poddawane testom produkty zostały ocenione rzetelnie i dokładnie. Pod auspicjami Eurovent Certita Certification (niezależnej organizacji certyfikującej i prowadzącej program certyfikacji Eurovent) działa 30 laboratoriów badawczych.

Wystawiony jako podsumowanie przeprowadzonych badań certyfikat potwierdza, że parametry podane przez producenta w dokumentacji są zgodne z prawdą. Wybierając urządzenie z certyfikatem Eurovent, projektant lub inwestor ma pewność, że parametry podane w objętym certyfikatem dokumencie zostały potwierdzone zewnętrznymi, powtarzalnymi badaniami – dzięki temu urządzenia od dwóch producentów z certyfikatem Euroventu są porównywalne, gdyż zostały zweryfikowane w ramach tej samej procedury badawczej.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!