Кіріспе

Ауа есігі немесе ауа пердесі – ауаның, ластаушы заттардың немесе ұшатын жәндіктердің бір ашық кеңістіктен екіншісіне өтуіне тосқауыл қоятын құрылғы. Көбінесе бұл құрылғы ғимараттың кіреберісіне немесе әртүрлі температурадағы екі жабық кеңістіктің арасындағы есікке төмен бағытталған желдеткіш түрінде орнатылады.

Анықтамалар

Солтүстік Америкада ауа есігін атау үшін көбінесе "ауа пердесі" термині қолданылады. Америка Жылыту, Жылдамдату және Ауа Баптау Инженерлері Қауымдастығы (ASHRAE) ауа есігін былай анықтайды: "Ең қарапайым жағдайда ауа пердесі – бұл кондицияланған кеңістіктің есігі арқылы үздіксіз, кең ауа ағыны. Ол кіреберіс арқылы жәндіктер мен кондицияланбаған ауаның енуін азайту үшін ауа ағынын есік бойына күшпен жібереді. Ауа ағыны қабаты жылдамдық және бұрыш бойынша қозғалады, сондықтан пердені тесіп өтуге тырысатын ауа оған тартылып алынады. Ауа пердесінің кіреберіс арқылы ауаның кіруін болдырмаудағы тиімділігі әдетте 60-80% құрайды". Ауа қозғалысын және Бақылау қауымдастығы (AMCA) ауа пердесін былай сипаттайды: "Ашық жердің толық биіктігі мен ені бойынша бағытталған ауа ағыны, ол ашық жердің бір жағынан екінші жағына ауаның кіруін немесе ауысуын азайтады және/немесе ұшатын жәндіктердің, шаңның немесе қоқыстың өтуіне тосқауыл қояды".

Қолданылуы

Ауа есіктері көбінесе есіктердің операциялық мақсаттар үшін ашық болуы қажет жерлерде қолданылады, мысалы, жүк тиеу платформаларында және көлік құралдарының кіреберістерінде. Олар күшті турбуленттілік тудыру арқылы ұшқыш жәндіктердің кіруін болдырмауға немесе сыртқы ауаның ішке өтуін азайтуға көмектеседі, осылайша ашылу арқылы болатын инфильтрацияны төмендетеді. Ауа есігі арқылы жылы ауамен араластыру арқылы суық желдің әсерін болдырмауға болады. Жылы ауа есіктері кеңістікке қосымша жылу қажет болғанда және салқын климатта ашылудың ішіндегі желдің салқындату әсерін азайту үшін жиі қолданылады. Олардың қолданылу салаларына клиенттер кіреберістері, ұшақ ангарлары, жүк есіктері, жылдам қызмет көрсету терезелері, мейрамхана есіктері және тауарлық-көліктік есіктері жатады. Жылытылмаған ауа перделері көбінесе суық қоймалар мен тоңазытылған бөлмелермен бірге қолданылады. Ауа есіктері ауаны жылыту үшін жылытқыштармен немесе оларсыз жабдықталуы мүмкін. Желдеткіштің қуаты еденге жететін ауа ағынын жасауға жеткілікті болуы керек. Ғылыми әдебиеттерде ауа пердесінің тығыздау тиімділігін болжауға арналған талдау әдістерін ұсынатын зерттеулер бар. Аурухана операциялық бөлмелерінде пациенттерді вирусқа зарарланған ауадан қорғау үшін ауа перделері қолданылады. COVID-19 пандемиясынан кейін, ғалымдар тобы аурухана палаталары сияқты жабық кеңістіктерде вирустардың таралуын болдырмау үшін ауа перделерін қолдануды зерттеді. Олардың ішінде Гонконг политехникалық университетінде жасалған жеке ауа перделері және Нагоя университетінде әзірленген үстелдік ауа перде жүйесі (DACS) бар. Мұндай құрылғылар денсаулық сақтау қызметкерлерін коронавирус сияқты ауамен таралатын вирустардан қорғау үшін ауа перделерін пайдалануға бағытталған.

Тиімділігі

Есіктен ауа ағыны желдің күшіне, температураның айырмашылығына (конвекцияға) және қысымның айырмашылығына байланысты. Ауа есіктері ғимараттың ішкі және сыртқы қысымдарының айырмашылығы мүмкіндігінше нөлге жақын болғанда ең жақсы жұмыс істейді. Теріс қысым, температураның күрт айырмашылығы, жақын орналасқан лифтер немесе жоғары ылғалдылық ауа есіктерінің тиімділігін азайтуы мүмкін. Ашық есігі бар ғимарат ішінде кондицияланған ауаны ұстап тұру үшін ең тиімді ауа есігі, ашылуда жоғары беттік жылдамдыққа ие болып, жоғарыдан төменге қарай ауа ағынымен және қайта айналымды ауа жинағыш пен бастапқы желдеткіштерге қайтару арқылы ауаны қалпына келтіруі керек. Бұл конфигурация жаңа құрылыстар үшін қолайлы, бірақ қолданыстағы ғимараттарда іске асыру қиын. Ауа есігі сыртқы желдің төмен жылдамдығында тиімді жұмыс істейді; желдің жылдамдығы артқанда ауаның араласу деңгейі жоғарылайды және жалпы беттік ағындағы сыртқы ауаның үлесі артады. Желдің жоқтығы сияқты идеалды жағдайда ауа есігінің тиімділігі максималды болады, бірақ желді жерлерде ауа есіктері толыққанды герметикалық жабынды жасамайды, бірақ ашылудан инфильтрацияны азайту үшін жиі қолданылады. Өнеркәсіптік жағдайларда шу мен соққыға қарамастан, жоғары беттік жылдамдықтар қабылданады. Ал сауда орындарының кіреберістері сияқты коммерциялық қолданыстарда пайдаланушының жайлылығы үшін төменгі беттік жылдамдықтар қажет, бұл сыртқы ауаны ішкі ауадан бөлудің тиімділігін азайтады.

Энергияны үнемдеу

Ауа перделері жұмыс істеген кезде электр энергиясын тұтынады, бірақ екі кеңістік арасындағы жылу алмасуды (ауа шекте араласқан кезде масса алмасу арқылы) азайту арқылы энергияны үнемдеуге мүмкіндік береді. Дегенмен, жабық және тығыз жабылатын физикалық есік энергия шығындарын азайтуда әлдеқайда тиімді. Көбінесе екі технология да бірге қолданылады: қатты есік ашылғанда ауа пердесі қосылып, ішкі және сыртқы кеңістіктер арасындағы ауа алмасуын азайтады. Ауа пердесі ғимараттың жылыту немесе кондиционерлеу жүйесіне түсетін жүкені азайту арқылы бірнеше жылдың ішінде өзін-өзі ақтай алады. Әдетте, есік ашылғанда және жабылғанда құрылғыны қосу және өшіру үшін есік сенсоры сияқты механизм қарастырылады, сондықтан ауа пердесі тек есік ашық болғанда ғана жұмыс істейді.

Дизайн

АЖЖЖ қолдануындағы ауа пердесінің қоректендіру ауа ағыны мен жылу сыйымдылығын есептеу үшін беделді инженерлік жобалау процедурасы BSRIA 2/97 қолданба нұсқауында түсіндірілген. "Ауа тығыздығының талаптары бар ғимарат" үшін, яғни қандай да бір ауа шығыны бар нақты ғимарат үшін, осы процедураны қолдану керек. BSRIA қолданба нұсқауының 4.2-бөлімі жобалау процедурасын сипаттайды, ал 5.2-бөлімі әртүрлі ауа тығыздығы талаптары бар ғимараттар үшін есептеу мысалдары келтірілген. Бұл инженерге нақты қолдану үшін қажетті ауа пердесінің қоректендіру ауа ағыны мен жылу сыйымдылығын есептеуге мүмкіндік береді.