Kurtyny powietrzne stanowią przydatne rozwiązanie w budynkach, w których bramy są często otwierane z powodu dużego ruchu samochodów. Urządzenia te znajdują zastosowanie nie tylko podczas zimy. Latem zabezpieczają chłodne wnętrze przed przedostawaniem się do niego ciepłego powietrza z zewnątrz.

Bramowe kurtyny powietrzne najczęściej instaluje się wewnątrz pomieszczeń, ponad bramami lub obok nich. Typowe miejsca eksploatacji tych urządzeń to obiekty, w których przewiduje się zwiększony ruch zarówno ludzi jak i środków transportu. Stąd też kurtyny powietrzne stanowią wyposażenie wielu centrów logistycznych, hurtowni, hal przemysłowych, hangarów czy też warsztatów samochodowych oraz garaży i chłodni. Dobrze sprawdzają się także w suszarniach oraz w punktach przeładunkowych.

Kurtyna bramowa z serii Cor-Ind firmy Venture Industries

Działanie

Jeżeli kurtyna została odpowiednio dobrana i zainstalowana, to efektem jej działania jest wytwarzanie dynamicznego strumienia powietrza, który stanowi barierę dla przenikania zimna. Niwelowane są w ten sposób straty ciepła we wnętrzu pomieszczenia, wynikające z mieszania się ciepłego powietrza z napływającym z zewnątrz powietrzem zimnym. Najczęściej kurtyny nawiewają powietrze z góry. Jednak w przypadkach nietypowych lepiej sprawdzają się inne rozwiązania, na przykład przy bardzo wysokich drzwiach korzystniejszy jest nawiew boczny.

Kurtyna bramowa Silver firmy Juwent

Moc cieplna typowych kurtyn powietrznych mieści się w zakresie od 17 do 52 kW, przy wydajności od 3900 do 8400 m³/h. Zasięg oraz długość szczeliny, przez którą kurtyna nawiewa powietrze, wynosi od 2 do 4 metrów. Dostępne są wersje „zimne” kurtyn oraz wyposażone w nagrzewnicę wodną lub elektryczną. Zasysane powietrze jest filtrowane a następnie wdmuchiwane do pomieszczenia przez szczelinę. Jeżeli kurtyna wyposażona jest w nagrzewnicę wodną lub elektryczną, powietrze jest dodatkowo ogrzewane. Szczelina, która najczęściej ma szerokość 35 mm, zwiększa prędkości powietrza na wylocie. Powstała w ten sposób bariera ma za zadanie oddzielenie pomieszczenia od środowiska zewnętrznego. Prawidłowe działanie kurtyny powietrznej jest możliwe wtedy, gdy prąd powietrza ma odpowiednią prędkość wzdłuż całego otworu drzwiowego. Należyte działanie powinno zapewnić pozostawanie około 90% powietrza w pomieszczeniu. Zdarzyć się może, że prędkość wyjściowa jest za niska. W takim przypadku powietrze zewnętrzne przenika ponad podłogą do pomieszczenia, a tym samym skuteczność kurtyny jest niewielka. Jeżeli prędkość wyjściowa jest za wysoka, powstają turbulencje powietrza i hałas. Część powietrza ucieka z kurtyny na zewnątrz oraz generowane są straty energetyczne.

Kurtyna bramowa DoorMaster P firmy Remak

Kurtyna powinna wytwarzać płaski prąd powietrza o właściwej prędkości, z uwzględnieniem całego otworu bramowego. Ważne jest bowiem zapobieganie samowolnemu przepływowi powietrza, który może powstać w wyniku wystąpienia różnicy temperatury wewnętrznej i zewnętrznej. Kluczowe pozostaje, aby kierunek kurtyny zapewniał przenikanie niewielkiej części powietrza na zewnętrz a powrót zdecydowanie większej części do wewnątrz. Chłodne powietrze zewnętrzne powinno ześlizgiwać się po kurtynie, natomiast wewnętrzne pozostać we wnętrzu pomieszczenia. Rzecz jasna, niewielka ilość powietrza zewnętrznego i tak wniknie do środka. Jednak zostanie ono z chwilą przejścia przez kurtynę zmieszane z powietrzem ogrzanym. Tym sposobem zyskuje się korzystne rozwarstwienie cieplne.
Zarówno uruchamianie, jak i wyłączanie kurtyny bazuje na wyłączniku umieszczonym na płycie czołowej sterownika. Można ustawić ciągłą pracę kurtyny w trybie ręcznym. Do dyspozycji użytkownika pozostaje również tryb automatyczny. Dzięki niemu możliwe jest włączanie kurtyny za pomocą zewnętrznego styku bezpotencjałowego. Za pomocą wyłącznika można odłączyć uruchamianie nagrzewnicy. W sposób identyczny odłącza się uruchamianie pompy ciepłowodnej.

Kurtyna Elis Duo firmy Flowair

Korzyści eksploatacyjne

Otwarte drzwi i bramy są przyczyną bezpośredniego styku środowisk o różnych parametrach cieplnych, które dążą do wyrównania zarówno temperatury, jak i ciśnienia. Przeciąg, w konsekwencji którego powstają straty energii chłodniczej lub ogrzewania, jest efektem różnicy temperatur, ciśnienia oraz naporu powietrza. Różnica ciśnień jest najczęściej podciśnieniem w budynku w stosunku do jego otoczenia. Może ona wynikać chociażby z działania wewnątrz pomieszczenia niezrównoważonej ilościowo wentylacji, przewagi wyciąganego powietrza czy też przedostawania się niekontrolowanego powietrza. Stąd też kurtyna powinna zapobiegać różnicy ciśnień do 5 Pa. Efekt końcowy zależny jest jednak także od innych czynników, jak konstrukcja budynku czy też napór wiatru. Ruch powietrza z powodu różnicy temperatur bierze się stąd, że chłodne powietrze jest cięższe od ogrzanego. Powietrze o niższej temperaturze zawsze dąży do wyparcia na górę cieplejszego. W zamkniętej przestrzeni ogrzane powietrze jest wypierane przez okna, drzwi oraz inne otwory. Tym sposobem w pomieszczeniu trwa ciągły proces wyrównywania temperatury zewnętrznej i wewnętrznej. Konieczne jest zatem stałe uzupełnianie traconego ciepła lub chłodu. Napór powietrza powoduje zaś wpychanie chłodnego powietrza do obiektu. Jeżeli w budynku są inne otwory, dochodzi do intensywnego przewietrzania i szybkiego wychłodzenia pomieszczenia.
Dzięki kurtynom zyskuje się przede wszystkim zdecydowane oszczędności w zakresie ogrzewania czy też chłodzenia obiektu. Kurtyny bramowe ograniczają bowiem straty ciepła lub chłodu z budynku. Wielkość strat jest zależna od czynników takich jak wielkość bramy, częstotliwość jej otwierania, różnica ciśnień, różnica temperatur itp. Można powiedzieć, że kurtyny powietrzne działają jak niewidzialne drzwi, których zadaniem jest niewypuszczanie powietrza z pomieszczenia, likwidowanie przeciągu oraz niewpuszczanie chłodnego powietrza do pomieszczenia. Tym sposobem koszty ogrzewania są obniżane. Latem kurtyna powietrzna zmniejsza koszty klimatyzacji, poprawia rozkład temperatur w przestrzeni oraz czystość powietrza w pomieszczeniu. Oprócz tego ograniczane są przeciągi. Istotną rolę kurtyny powietrzne odgrywają również w chłodniach i zamrażalniach. Dzięki tym urządzeniom zyskuje się bowiem obniżenie kosztów chłodzenia oraz łatwiejszy transport towaru. Nie mniej istotny pozostaje również komfort cieplny. Urządzenia tego typu wytwarzają stabilną zasłonę powietrzną, która pozwala także na zabezpieczanie pomieszczeń przed napływem gazów spalinowych oraz pyłów, zanieczyszczeń z otoczenia oraz uciążliwych owadów latających.

Kurtyny serii Windbox firmy Rosenberg w fabryce Oliva Torras w hiszpańskim Manresa (u góry) oraz kurtyny serii Max Rosenberg na głównym dworcu kolejowym w Wiedniu

Budowa

Cechą nowoczesnych kurtyn jest niski poziom hałasu i turbulencji. Podstawowym, a zarazem najważniejszym elementem kurtyny jest wentylator nawiewny. Równie istotna pozostaje nagrzewnica, która w zależności od modelu może być elektryczna lub wodna. Ten drugi typ nagrzewnicy bazuje na instalacji wodnej centralnego ogrzewania. Siatka ochronna ma za zadanie zapobieganie zassaniu przedmiotów, które mogłyby uszkodzić wentylator. Oprócz tego siatka zapewnia ochronę użytkownika przed ewentualnym urazem podczas pracy kurtyny. Filtr oczyszcza nawiewane powietrze. Część nawiewna cechuje się budową modułową. Jest ona wykonana ze stali ocynkowanej. W nowoczesnych konstrukcjach kurtyn uwzględniany jest zarówno dobór wentylatora jak i optymalizacja geometrii nawiewanej. Tym sposobem zyskuje się wysoki komfort akustyczny. Jak wspomniano, kurtyny powietrzne najczęściej wykonane są z blachy ocynkowanej. W pozostałych elementach budowy również uwzględnia się zabezpieczenie przeciwkorozyjne. Większość producentów oferuje możliwość wykończenia kurtyny lakierem. Szczelina wyjściowa przewiduje horyzont oraz listwy kierunkowe. Filtr najczęściej jest wkładkowy. W kurtynach wodnych zastosowanie znajduje nagrzewnica wodna miedziano-aluminiowa.

Zespół kurtyn zabezpieczających bramy magazynu

Sterowanie

Istotną rolę w kompleksowym systemie kurtyn odgrywają urządzenia sterowania. Najprostszymi sterownikami są przekaźniki ochronne, przeznaczone do zabezpieczenia kurtyn bez nagrzewnicy. Mają one za zadanie zapewnienie ochrony silnika wentylatora przed przegrzaniem i przeciążeniem. Nieco bardziej zaawansowane modele sterują nagrzewnicą wodną. Sterownik zapewnia przede wszystkim możliwość ręcznej regulacji kurtyny. Za pomocą sterownika zyskuje się bezpieczną pracę regulatora oraz pompy obiegowej. W niektórych modelach przewidziano podłączenie dla wyłącznika krańcowego, dzięki któremu kurtyna uruchamiana jest wraz z otwarciem bramy. Identyczne sterowniki dostępne są również dla kurtyn w wersji z nagrzewnicą elektryczną.
Większość dostępnych na rynku sterowników przeznaczona jest do montażu wewnętrznego. Miejsce instalacji nie może być zapylone oraz narażone na występowanie substancji agresywnych. Urządzenia instaluje się w pozycji pionowej, bezpośrednio na ścianie. Możliwy jest montaż wpuszczony pod tynk. Instalując sterownik należy pamiętać o zapewnieniu odpowiedniej ochrony przed przepięciem przewodów dopływowych. Obudowy są najczęściej plastikowe z przeźroczystymi drzwiczkami, pod którymi umieszczone są elementy sterujące. Jeżeli sterownik kontroluje kurtynę z nagrzewnicą elektryczną, to istotną rolę odgrywa dobieg wentylatorów do czasu spadku temperatury w nagrzewnicy elektrycznej.
Sterownik realizuje jeszcze kilka innych zadań. Otóż, konieczne jest zapobieganie przeciążeniom cieplnym, poprzez rozłączenie układu ochronnego w przypadku przekroczenia dopuszczalnej temperatury. Z chwilą obniżenia temperatury uzwojenia i po załączeniu termostyków, wentylator nie uruchomi się jednak w sposób automatyczny. Konieczne jest stwierdzenie przyczyny usterki oraz ewentualne jej usunięcie.
W przypadku kurtyn o większych mocach grzewczych, uwzględnia się termostaty pomieszczeniowe. Mogą one wyłączać nagrzewnice elektryczne lub, za pomocą siłownika elektrycznego montowanego na zaworze ciepłej wody z c.o., zamykać i otwierać zawór regulacyjny. W kurtynach z nagrzewnicami wodnymi, które zasysają powietrze o temperaturze około 0^oC lub nie zawsze pracujących przy otwartej bramie, konieczne jest uwzględnienie systemu przeciwzamarzaniowego.

Dzielona kurtyna powietrzna zamontowana z boku bramy

Wybór urządzenia

Wśród podstawowych parametrów pracy kurtyn powietrznych istotną rolę odgrywa profil prędkości powietrza nawiewanego przez kurtynę. Pozwala on ocenić, czy urządzenie jest w stanie wytworzyć zasłonę o prędkości powietrza zapewniającej optymalną skuteczność w odległości granicznej (w przypadku montażu poziomego jest to wysokość bramy, zaś przy instalacji pionowej – jej szerokość). Nie mniej ważna pozostaje również wydajność powietrzna. Istotne jest, aby parametr ten porównywać z profilem prędkości powietrza. Nie zawsze bowiem kurtyna o większej ilości nawiewanego powietrza jest skuteczniejsza od kurtyny o mniejszej wydajności. Przy doborze kurtyny należy również zwrócić uwagę na stopień podgrzania powietrza przetłaczanego przez kurtyny z nagrzewnicami. Najczęściej jest on wyższy przy nagrzewnicach wodnych, gdzie osiągane są duże moce, które zależne są od temperatury wody grzewczej, natężenia jej przepływu oraz temperatury powietrza zasysanego przez kurtyny. Ważnym parametrem pracy bramowej kurtyny powietrznej jest również poziom hałasu.
W pierwszej kolejności należy wybrać odpowiedni sposób ogrzewania powietrza. Podaje się, że najlepsze rozwiązanie stanowi ogrzewanie wodne. Jednak w pobliżu miejsca montażu nie zawsze pozostaje do dyspozycji instalacja c.o. W takim przypadku konieczne jest uwzględnienie nagrzewnicy elektrycznej. Następny etap przewiduje określenie pozycji oraz układu kurtyny. W przypadku bram sekwencyjnych, które otwierają się za pomocą bocznego łącza w górę, kurtyny instalowane są z boku. Jeżeli otwieranie bramy ma konstrukcję skrzydłową, to kurtynę instaluje się od góry. Zdarzyć się może, że brama ma powierzchnię przynajmniej 12 m² lub przez dłuższy czas pozostają w niej większe przedmioty (np. samochód). Kurtynę montuje się wówczas na górze otworu.
Nie mniej ważne pozostaje również określenie zasięgu kurtyny oraz długości szczeliny. Jeżeli szerokość otworu drzwiowego jest większa od zasięgu kurtyny powietrznej, należy podzielić otwór na równe części, a następnie dobrać do nich oddzielne urządzenia.

Kurtyny powietrzne o eleganckim i estetycznym wzornictwie mogą być wykorzystywane do zabezpieczania wejść / bram w budynkach biurowych czy handlowych

Montaż

Kurtyny powietrzne nie są w stanie zapewnić całkowitego zabezpieczenia przed napływem zimnego powietrza do pomieszczenia. Pozwalają natomiast na ograniczenie od 60 do 80% strat ciepła. Skuteczność działania kurtyn zmniejsza się wraz ze wzrostem naporu wiatru na ścianę, w której zabudowana jest brama. Oprócz tego urządzenie nie osiągnie założonego efektu, jeżeli przewaga ilości powietrza wywiewanego przez mechaniczną instalację wentylacji jest większa od ilości powietrza nawiewanego. Kurtyna nie zda egzaminu w przypadku występowania efektu kominowego oraz jeżeli w pomieszczeniu działa wyłącznie instalacja wentylacji wywiewnej lub pracują odciągi miejscowe, które wyrzucają powietrze na zewnątrz budynku. Skuteczność działania kurtyny zmniejszy się również, jeżeli w pomieszczeniu nie ma mechanicznej instalacji nawiewnej, która byłaby w stanie uzupełnić wyciąganą ilość powietrza.
Kurtyna dostarczana jest w stanie rozłożonym. Pojedyncze elementy urządzenia są wzajemnie połączone ze sobą za pomocą kołnierzy listwowych. Montując kurtynę trzeba zwrócić uwagę na zachowanie przypisanej kolejności poszczególnych części. Pomiędzy kołnierze należy włożyć uszczelnienia samoprzylepne. Wzajemne połączenie przewodzące elementów kurtyny należy zapewnić za pomocą podkładek wachlarzowych. Ważne jest, aby kurtyna była zamocowana do konstrukcji w sposób stabilny.
Do montażu typowych kurtyn używa się wsporników montażowych do ściany lub prętów gwintowanych do sufitu. Konstrukcja kurtyny zapewnia możliwość zaczepienia wsporników w wybranej odległości. Jeżeli konieczne jest podgrzewanie powietrza oraz zainstalowanie większej ilości kurtyn, dobrym rozwiązaniem jest zamontowanie kurtyny z nagrzewnicą u dołu bramy. Tym sposobem zapewnia się komfort cieplny w strefie przechodzenia ludzi. Druga kurtyna od podłogi może stanowić urządzenie bez funkcji podgrzewania.
Instalacja elektryczna może być poprowadzona pod tynkiem lub za pomocą elementów instalacyjnych mocowanych do ściany. Z punktu widzenia ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi, warto przewody sygnałowe poprowadzić oddzielnie od przewodów siłowych. Istotne jest również połączenie wszystkich części nieprzewodzących za pomocą żółtozielonych linek.

Damian Żabicki