Comment fonctionnent les rideaux d'air

En 1888, Theophilus van Kannel a breveté la porte tournante, une invention qui, selon lui, empêcherait les "effluves nocifs" et les "miasmes funestes" d'entrer dans un bâtiment lorsque quelqu'un comme le facteur allait et venait [source : Guardian.co.uk ]. De manière pratique, la porte tournante a également éliminé le besoin pour une personne de tenir une porte ouverte pour une autre (la légende raconte que Van Kannel en avait assez d'ouvrir des portes pour sa femme à l'esprit traditionnel).

Mais la porte tournante n'était pas la seule chose inventée par van Kannel dans le but de garder l'air froid et les polluants hors des bâtiments. Son effort d'invention de deuxième année était le rideau d'air, qu'il a breveté en 1904 et qui a finalement été installé pour la première fois dans un bâtiment en 1916 [source : Miniveil.com ]. Pour le dire simplement, un rideau d'air est un flux continu d'air soufflé du haut vers le bas d'une porte ouverte. Couramment utilisés comme deuxième ligne de défense à l'intérieur d'une porte fermée ou pour remplacer les volets en plastique suspendus dans une porte ouverte, les rideaux d'air forment une barrière que les personnes et les produits peuvent traverser, mais pas l'air. Cela signifie que le climat d'un côté du rideau d'air ne dépend pas du climat de l'autre.

Le rideau d'air fait deux choses : premièrement, il isole, et nous connaissons tous le pouvoir isolant de l'air . C'est la couche d'air emprisonnée entre les fenêtres à double vitrage qui empêche la chaleur de se déplacer à travers elles. (Quoi ? Vous pensiez que c'était l'épaisseur doublée du verre ?) Deuxièmement, un rideau d'air utilisé comme secours à l'intérieur d'une porte peut être incliné pour souffler l'air extérieur d'où il vient.

Bien qu'un rideau d'air invisible puisse ressembler à une approche Star Trek de l'efficacité de l'entreprise, s'il est installé et utilisé correctement, un rideau d'air peut augmenter l'efficacité énergétique et garder les polluants et les insectes hors d'une porte ouverte.

1. Mécanique du rideau d'air
2. La physique des rideaux d'air
3. Le rapport coût/bénéfice des rideaux d'air
4. Note de l'auteur

Il existe deux manières d'utiliser un rideau d'air. Vous pouvez l'utiliser dans une porte ouverte, auquel cas un flux d'air circule en continu. Vous avez probablement déjà ressenti la bouffée d'air de ce type de rideau d'air lorsque vous êtes entré dans un magasin à grande surface de style entrepôt. Ou, vous pouvez utiliser le rideau d'air comme deuxième ligne de défense derrière une porte fermée, auquel cas le rideau d'air n'est activé que lorsque la porte s'ouvre. Il entre en action, soufflant de l'air pendant quelques secondes jusqu'à ce que la porte soit à nouveau fermée.

Dans les deux cas, le rideau est monté sur le côté chauffé/climatisé de la porte, s'étendant sur toute la longueur de l'ouverture de la porte. Son admission aspire l'air conditionné et souffle cet air directement vers le bas ou légèrement incliné vers l'extérieur (voir plus à la page suivante) pour repousser tout air extérieur qui autrement entrerait par la porte.

Un rideau d'air peut être complété par un radiateur électrique . Imaginez que vous entrez dans un bâtiment par une journée d'hiver glaciale pour sentir une cascade d'air chaud. Et en parlant de chaleur, parce que l'air chaud a tendance à s'accumuler près des chevrons, un rideau d'air aide également à faire recirculer cet air chauffé. Le courant d'air est également suffisamment puissant pour repousser les insectes volants , la poussière, la pollution et tout autre contaminant indésirable [source : AirDistributors.com ]. En fait, certaines entreprises utilisent des rideaux d'air dans le but d'empêcher les contaminants en suspension dans l'air de se faufiler dans les espaces stériles. Et les rideaux peuvent même être utilisés pour protéger les fours et les congélateurs ouverts.

Imaginez faire rouler deux balles l'une contre l'autre pour une collision frontale. Après avoir touché, la direction dans laquelle ils roulent dépend d'une loi physique simple : F=MV ² , ou "la force est égale à la masse multipliée par la vitesse (au carré)." Cela signifie qu'une petite balle roulant rapidement peut potentiellement dominer une grosse balle roulant lentement.

Le même concept vaut pour le rideau d'air. La force de l'air soufflant du rideau doit être suffisamment forte pour maîtriser et faire reculer la force de l'air venant de l'extérieur. Si votre porte d'entrepôt géante et ouverte est constamment battue par des vents violents, vous aurez besoin d'un rideau d'air lourd, qui souffle beaucoup d'air à grande vitesse.

L'autre chose à prendre en compte est la direction de cette vitesse. Vous pourriez penser qu'un rideau d'air combattrait plus efficacement les vents horizontaux avec ses propres vents horizontaux. Mais ce n'est pas vraiment le cas. Lorsque l'air est soufflé directement par la porte pour une collision frontale avec un autre air (comme ces deux balles que nous avons mentionnées ci-dessus), une grande partie de la puissance de l'air est perdue sur la distance. Au lieu de cela, les rideaux d'air dirigent leur flux d'air principalement vers le bas vers le sol de la porte. Le système doit souffler suffisamment fort pour s'assurer que l'air se déplace toujours à la vitesse nécessaire lorsqu'il atteint le bas de la porte, et que la vitesse est également plus forte que la vitesse de l'air extérieur entrant. En tant que tel, le rideau agit comme un mur vers lequel l'air extérieur vient puis rebondit.

Pour vous donner un exemple : si le vent soufflait horizontalement vers la porte à 20 pieds par seconde (13,6 mph/21,2 km/h), un rideau d'air incliné vers l'extérieur à 15 degrés devrait souffler à 133 pieds par seconde (91 mph/146,4 km/h) pour contrer la force de l'air extérieur.

Tout cela signifie que vous devrez jouer avec votre rideau d'air pour obtenir sa force juste - à la bonne vitesse et au bon angle pour contrer le plus efficacement la force de l'air entrant. Vous pouvez régler votre rideau d'air de trois manières : soit augmenter le volume d'air soufflé, la vitesse de l'air soufflé, soit diriger légèrement cette vitesse vers l'extérieur, généralement à un angle compris entre 10 et 20 degrés [source : PoweredAire.com ] .

Vagues sorcières

Theophilus van Kannel, inventeur du rideau d'air et de la porte tournante, était également le grand esprit derrière les Witching Waves, un manège de parc d'attractions construit à Coney Island, NY, en 1907.

Comme beaucoup de questions économiques, celle du rapport coût-bénéfice des rideaux d'air dépend d'un certain nombre de variables. Un petit rideau d'air non chauffé de 36 pouces (91,4 centimètres) peut coûter aussi peu que 200 $ [source : Amazon ]. D'un autre côté, un rideau chauffant à grande vitesse pour une porte de 9 pieds sur 14 pieds (2,7 mètres sur 4,2 mètres) peut coûter près de 450 $ [source: Grainger.com]. Ainsi, tout comme incliner et alimenter votre rideau d'air pour faire ce qui est nécessaire et rien de plus, la première astuce économique du rideau d'air est de ne payer que ce dont vous avez besoin. La taille devrait être une évidence : mesurez votre porte. Ensuite, décidez si le confort ou l'efficacité est votre objectif final - si c'est le confort, chauffez-vous ; sinon, envisagez un modèle non chauffé. Enfin, estimez la force dont votre rideau d'air aura besoin pour contrer la force de l'air extérieur. Par exemple, si vous combattez un hiver venteux dans le Minnesota, vous aurez besoin de plus d'air à une vitesse plus élevée que dans une région au climat plus doux et sans vent.

L'autre avantage des rideaux d'air est qu'ils peuvent aider une structure à gagner des points d'énergie et d'atmosphère, des points de qualité de l'air intérieur, des points d'innovation dans la conception et des points de qualité de l'environnement intérieur, qui s'ajoutent tous au leadership en matière de conception énergétique et environnementale (LEED). ) certification [source : Air Conditioning, Heating and Refrigeration News ].

Si vous voulez connaître vos économies d'énergie au-delà des dépenses initiales, vous devrez prendre en compte des éléments tels que la vitesse du vent et les coûts énergétiques. Berner International et Mars Air Systems , fournisseurs de rideaux d'air, incluent des calculateurs sur leurs sites qui peuvent aider à estimer les coûts et les économies des rideaux d'air au fil du temps. Par exemple, une porte d'air qui coûte 3 000 $, installée sur une porte de 8 pieds sur 6 pieds (2,4 mètres sur 1,8 mètre) avec une température extérieure moyenne de 50 degrés Fahrenheit (10 degrés Celsius) et une vitesse du vent de 8 miles par heure (12,8 kilomètres par heure) sera rentabilisé en presque exactement un an.

Je l'avoue : je n'avais jamais entendu parler d'un rideau d'air avant d'écrire cet article. Mais maintenant que ma conscience est élevée, je les vois partout. "Oh, c'est ça ce souffle d'air chaud à chaque fois que j'entre dans le supermarché du coin ?" Je pense. Et il y en a un autre chez le dentiste. Il s'avère qu'il y a eu une révolution silencieuse dans la technologie des joints d'entrée qui se déroule tout autour de nous, tous les jours, sans être remarquée. Rejoignez la révolution ou restez dans la poussière froide et inefficace.

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Sources