Luchtgordijnen: Technologie

Het is bekend dat bij open deurposten met twee aangrenzende gebieden, met verschillende luchtomstandigheden, de lucht tussen deze ruimten wordt uitgewisseld, omdat de wetten der natuur de temperatuur en het drukverschil tussen beide zijden vergelijken.

In principe gebeurt luchtoverdracht bij deuropeningen door deze 3 factoren:

Temperatuurverschil: is het natuurlijke convectie-effect dat een luchtoverdracht tussen twee gebieden met temperatuurverschil creëert. Warme lucht zal door de bovenkant van de deuropening ontsnappen en worden vervangen door koude lucht die onderlangs binnenkomt. Hoe groter het temperatuurverschil, hoe groter de luchtinlaat en het energieverlies.
Drukverschil: het is aan te bevelen om het drukverschil zoveel mogelijk te reduceren, omdat het de prestaties van het luchtgordijn beïnvloedt. In sommige installaties, zoals schone zones, helpt een klein drukverschil echter om te voorkomen dat de deeltjes van buitenaf komen.
Wind, stapeleffect en droogte: door het aanpassen van de luchtstraalsterkte en de uitlaathoek van de uitlaat kan het luchtgordijn inwerken tegen gedwongen luchtbewegingen zoals wind. Als de snelheid van de inkomende lucht echter buitensporig is, dan wordt het luchtgordijn minder efficiënt.
Schematische weergave van de belangrijkste parameters die betrokken zijn bij de uitvoering van een luchtgordijn van de UPC (Polytechnische Universiteit van Catalonië).
De efficiëntie van een luchtgordijn hangt af van de optimalisatie van prestatiefactoren.

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

De belangrijkste zijn:

Turbulentie van de straal: een straal met lage turbulentie zal veel efficiënter zijn en meer energie besparen.
Luchtsnelheid: Luchtsnelheid dient in voldoende mate aanwezig te zijn bij de deuropening.
Luchtvolume: een bredere straal maakt het luchtgordijn sterker tegen luchtoverbrenging op deuropeningen.
Hoekafvoer: afhankelijk van een situatie, maar indien de jets goed georiënteerd zijn, zal het de energiebesparing verhogen.
Ventilatortype: axiaal, tangentiaal wiel, centrifugaal, enz. Hoge drukventilatoren creëren een hogere drukstraal die verder gaat. Bijvoorbeeld, als we een luchtgordijn met tangentiaalventilator met een luchtgordijn met een centrifugaalventilator (met hetzelfde luchtvolume) vergelijken, dan wordt de jet, gemaakt van centrifugaalventilatoren sterker en groter.

UPC University Luchtgordijnstudies hebben aangetoond dat luchtturbulenties een van de belangrijkste parameters zijn die de afstand van de luchtstraal beïnvloeden.

Geoptimaliseerde vorm van de uitlaatplenum, de positie en de ventilatortype, de vorm van lamellen, enz. beïnvloeden de luchtstraalprestaties aanzienlijk.

UPC University schema toont het gedrag van luchtturbulentie aan:

Luchtgordijnen hoekafvoer

Tests en universitaire studies hebben aangetoond dat de hoekafvoer helpt helpt het luchtgordijn efficiënter te maken.

Wanneer factoren als wind, temperatuur of drukverschil luchtverplaatsing van buiten naar binnen veroorzaken, kunnen we de straal naar buiten richten. Dan helpt de straalrichting tegen de luchtingang de lucht buiten te houden. Het traject van de straal zal parabolisch zijn, maar aan het einde van de luchtstraal komt ongeveer tot aan de vloer. Als we de hoekafvoer niet kunnen aanpassen, wordt de straal door de externe luchtkrachten ingedrukt.

De krachtenparallogramtheorie legt uit hoe de krachten zich gedragen op een deuropening. De volgende diagrammen tonen het verschil aan tussen luchtgordijnen met vaste lamellen en luchtgordijnen met verstelbare lamellen.

Luchtgordijnen met vaste lamellen zijn minder efficiënt ⁽¹⁾

^{Luchtgordijnen met verstelbare lamellen zijn efficiënter (2)} 

(1) De vaste lamellen resulteren in een situatie waarbij de lucht van buiten, het gordijn gedeeltelijk naar binnen duwt. Hierdoor kan buitenlucht binnendringen.

(2) De verstelbare lamellen resulteren in een situatie waarbij de buitenlucht het gordijn loodrecht langs de deuropenening duwt. Dit betekent dat buitenlucht niet binnenkomt. Daarnaast wordt de binnentemperatuur gehandhaafd.