Gaisa aizkari: Tehnoloģija

Ir zināms, ka starp atvērto durvju ailēs ar divām dažādu apstākļu blakusesošām zonām gaisas apmainās starp tām, tāpēc ka fizikas likumi virza temperatūras atšķirības un spiediena izlīdzināšanu starp abām pusēm.

Galvenokārt gaisa pārnešana durvju ailēs notiek šo 3 faktoru dēļ:

• Temperatūras atšķirība: dabiskais konkekcijas efekts, kas veido gaisa transportu starp divām dažādas temperatūras zonām. Siltais gaiss ies ārā caur augšējo durvju aiļu daļu un mainīsies ar auksto gaisu, kas ieplūst no apakšas. Jo lielāka temperatūras atšķirība, jo lielāka gaisa infiltrācija un enerģijas patēriņš
• Spiediena atšķirība: iesakām maksimāli izlīdzināt spiediena svārstības, jo tas ietekmē gaisa aizkaru darbību. Taču dažās vietās, piemēram, tīrās zonās, neliela spiediena atšķirība palīdz novērst daļiņu iekļūšanu no ārpuses.
• Vējš, guba efekts un caurvējš: mainot gaisa strūklas stiprumu un gaisa izplūdes leņķi, gaisa aizkars var darboties pret piespiedu gaisa kustībām, tādām kā vējš vai caurvējš. Taču, ja ieplūstošā gaisa ātrums ir pārāk liels, gaisa aizkaru efektivitāte samazinās

Gaisa aizkaru darbību ietekmējošu pamatparametru shematiskais zīmējums, ko ir izveidojis UPC (Katalonijas Politehniskā universitāte).
Gaisa aizkaru efektivitāte ir atkarīga no faktoru veiktspējas optimizācijas.

h = strūklas efektīvais platums α = izlādes leņķis U0 = izlādes ātrums θ = negatīvs trieciena leņķis H = atvēršanas augstums P1 = spiediens ārā P2 = spiediens iekšā

Vissvarīgākais ir:

Strūklas turbulence: strūkla ar zemu turbulenci būs efektīvāka un ekonomiskāka
Gaisa ātrums: jābūt pietiekošam gaisa ātrumam durvju ailē
Gaisa tilpums: platāka strūkla padara gaisa aizkaru izturīgāku pret gaisa ieplūdi caur durvju ailēm
Leņķa izlāde: atkarībā no situācijas, strūklu pareizais virziens palielina enerģijas ekonomiju
Ventilatora tips: aksiālais, tangeciālais riteņa, centrbērzes utt. Lielāka spiediena ventilatori veido lielāka spiediena strūklu. Piemēram, salīdzinot gaisa aizkaru ar tangenciālo ventilatoru un gaisa aizkaru ar centrbērzes ventilatoru (ar tādu pašu gaisa tilpumu), centrbērzes ventilatoru strūkla būs stiprāka un lielāka.

UPC universitātes veiktie gaisa aizkaru pētījumi ir pierādījuši, ka viens no galvenajiem gaisa strūklas tāluma faktoriem ir gaisa turbulence.

UPC universitātes shēma parāda gaisa turbulences uzvedību:

Optimizēta izvades caurules forma, ventilatoru novietojums un veids, lamelu forma utt. būtiski ietekmē gaisa strūklas veiktspēju.

Gaisa aizkaru leņķa izlāde:

Testi un universitātes pētījumi pierādīja, ka leņķa izlāde būtiski palīdz palielināt gaisa aizkaru efektivitāti.

Kad tādi faktori, kā vēja, temperatūras vai spiediena atšķirības izsauc gaisa transportēšanu no ārpuses uz iekšpusi, mēs varam kaut kādā mērā novirzīt strūklu uz ārpusi. Tad strūklas virziens pret gaisa ieplūdi palīdzēs noturēt gaisu ārpusē. Strūklas trajektorija būs paraboliska, taču beigās sasniegs grīdu apmēram pie durvju ailes. Ja mēs nevarēsim noregulētu izlādes leņķi, strūkla tiks izspiesta ar ārēju gaisa spēku palīdzību.

Paralelograma spēka teorija skaidro, kā spēki uzvedas durvju ailē. Nākamajās shēmās ir parādīta atšķirība starp gaisa aizkariem ar fiksētu lamelu un regulējamu lamelu.

Gaisa aizkars ar fiksētu lamelu ir mazāk efektīvs ⁽¹⁾

Gaisa aizkars ar regulējamu lamelu ir efektīvāks ⁽²⁾ 

⁽¹⁾ Pirmais, fiksētas lāpstiņas, kur ieplūstošā gaisa ātrums stumj gaisa aizkara strūklu, kā rezultātā paralelograma spēkam novirzoties uz iekšu. Tas ļauj āra gaisam tikt iekšā.

⁽²⁾ Otrais, regulējamas lamelas, kur gaisa strūkla ir vērsta pret ieeju, kā rezultātā paralelograma spēkam virzoties perpendikulāri grīdai. Tas nozīmē, ka iekšā neiekļūst gaiss no ārpuses, un, otrādi, gaiss no iekšas neiziet ārpusē. Pie tam tiek uzturēts iekšējais temperatūras līmenis.