Hava perdeleri: Teknoloji

Bilinir ki iki farklı ortamı ayıran bir kapıdan sürekli hava transferi olur, çünkü fizik kuralları iki taraftaki sıcaklık ve basınç farklılığını eşitlenmeye doğru iter.

Basit olarak kapılardaki hava transferi 3 nedenden dolayı olur:

• Sıcaklık farkı: Doğal konveksiyon etkisi sıcaklık farkı olan iki alan arasında hava transferi yaratır. Ilık hava kapının üst kısmından kaçarken soğuk hava kapının alt kısmından içeri girer. Sıcaklık farkı arttıkça kaybedilen enerji ve hava girişi artar.
• Basınç farkı: Basınç farkının olabildiğince azaltılması tavsiye edilir çünkü hava perdesinin performansını etkiler. Buna rağmen, temiz oda gibi yerlerde az basınç farkı dışarıdan partiküllerin girmesini önler.
• Rüzgar, baca etkisi ve cereyanlar: Hava jeti gücü ve hava çıkışı açısı ayarlanarak hava perdesinin rüzgar ve cereyan gibi zoraki hava şartlarına karşı koyması sağlanabilir. Ama eğer gelen havanın hızı çok fazlaysa hava perdesinin etkisi azalacaktır.

UPC (Polytechnic University of Catalonia) tarafından hazırlanan, hava perdesinin performansını etkileyen basit parametreler.
Hava perdesinin verimliliği, performans faktörlerinin optimizasyonuna bağlıdır.

h = jetin efektif olduğu genişlik α = çıkış açısı U0 = çıkış hızı θ = negatif etki açısı H = açılış yüksekliği P1 = dış basınç P2 = iç basınç

En önemli olanlar:

Jetin türbülansı: düşük türbülanslı jet daha verimli ve etkili olacaktır.
Hava hızı: Kapı boyunca hava boyunca yeterli olmalıdır.
Hava hacmi: Daha geniş bir jet hava perdesini kapı girişlerdeki hava transferine karşı daha iyi korur
Çıkış açısı: Duruma göre eğer jetler iyi ayarlanmışsa enerji tasarrufu sağlar.
Fan tipi: aksiyel, teğetsel, dairesel çark etc. Yüksek basınçlı fanlar daha uzağa ulaşan yüksek basınçlı hava akımları yaratırlar. Örnek olara teğetsel bir hava perdesini dairesel fanlı bir hava perdesiyle kıyaslarsak (aynı hava hacmiyle), dairesel fanlardan yapılan jet daha güçlü olacaktır.

UPC Universitesi hava perdesi araştırmaları gösteriyor ki  hava jetinin uzaklığını en çok etkileyen şey hava türbülansları.

UPC üniversitesi şemaları hava türbülansı hareketlerini gösteriyor:

Çıkış plenumunun optimizasyon şekli, pozisyon ve fan tipi, lamellerin şekli, vs. hava jeti performansını hatrı sayılır şekilde etkiliyor.

Hava perdesi çıkış açısı

Testler ve Üniversite araştırmaları gösteriyor ki hava çıkış açısı hava perdesinin çok daha verimli olmasına yardım ediyor

Rüzgar, sıcaklık veya basınç gibi faktörler içeri hava girmesine neden olduğunda hava jeti çıkışını açılandırabiliriz. Böylece dışarı doğru jet yönü havanın dışarıda kalmasını sağlayacaktır. Jetin gidişatı parabolik olacaktır fakat kapıya göre yere erişebilecektir. Eğer çıkış açısını ayarlayamazsak, hava dış güçlerden dolayı içeri doğru itilecektir.

Güç paralelkenarı teorisi bir kapıda güçlerin nasıl etkileştiğini gösterir. Aşağıdaki diyagramlar sabit lamelli hava perdelerinin ayarlanabilir lamelli olanlara göre farklarını gösteriyor.

Sabit lamelli hava perdeleri daha verimsiz ⁽¹⁾

Ayarlanabilir lamelli hava perdeleri daha etkili ⁽²⁾ 

⁽¹⁾  Sabit pervaneli olan ilkinde, hava giriş hızı, havayı perdeden dışarı doğru iter, güçlerin paralelkenar olarak bileşimi içeri doğrudur, havayı hava perdesinin içine doğru iter.

⁽²⁾ Ayarlanabilir lamelli olan ikincisinde,hava jeti girişe doğru ayarlandığında, paralelkenar olan güçlerin bileşimi zemine doğru diktir.Bu demektir ki dışarıdan hava girmiyor veya içeriden hava dışarı kaçmıyor, ayrıca içerideki sıcaklık seviyesi de korunuyor.