Theophilus van Kannel terobsesi untuk menjauhkan dunia luar. Pada tahun 1888, ia mematenkan pintu putar untuk menghentikan “limbah berbahaya” dan “racun mengerikan” yang membanjiri gedung ketika pembawa surat mengetuk pintu. Dia mengklaim itu untuk kebersihan. Legenda mengatakan dia benci menahan pintu untuk istrinya.
Dia tidak berhenti di situ.
Pada tahun 1904, van Kannel mematenkan tirai udara. Pada tahun 1916, bangunan pertama telah dipasang. Konsepnya sederhana. Aliran udara terus menerus berhembus dari atas pintu ke bawah. Ini menciptakan penghalang. Orang-orang berjalan melewatinya. Truk melewatinya. Udara tidak.
Dinding tak kasat mata ini menghentikan percampuran iklim di satu sisi dengan sisi lainnya. Ini berfungsi seperti jendela panel ganda. Insulasi berasal dari lapisan udara yang terperangkap di antara kaca, bukan ketebalan panel. Tirai udara menggunakan prinsip yang sama. Itu mengisolasi. Hal ini juga membuat udara luar keluar, mendorong polutan dan serangga menjauh dari pintu masuk.
Jika dipasang dengan benar, ini meningkatkan efisiensi energi. Itu mencegah masuknya bug. Ini menggantikan penutup plastik berat di pintu terbuka.
Mekanika Tirai Udara
Fisika mengandalkan kecepatan. Kipas angin harus mendorong udara cukup cepat untuk melawan perbedaan tekanan antara di dalam dan di luar ruangan. Jika alirannya terlalu lemah, udara akan bercampur. Penghalang gagal.
Pemilik rumah jarang memasang ini di lingkungan perumahan. Mereka biasa terjadi di ruang komersial. Toko kelontong menggunakannya di atas pendingin terbuka. Gudang menyimpannya di dermaga pemuatan. Tujuannya sama. Kurangi beban HVAC.
Unit dipasang di atas kusen pintu. Ini berisi blower dan nosel. Nosel membentuk aliran. Nosel lebar menghasilkan lembaran datar. Nosel yang terfokus menciptakan jet. Pilihannya tergantung pada lebar pintu dan kondisi angin.
Pemasangan memerlukan ketelitian. Unitnya harus rata. Aliran udara harus lurus. Jika udara miring, maka akan menarik udara hangat keluar atau udara dingin masuk. Akibatnya energi terbuang sia-sia.
Perawatannya mudah. Bersihkan filter saluran masuk. Periksa ketegangan sabuk. Periksa nosel apakah ada serpihan. Nosel yang tersumbat mengubah pola udara. Penghalangnya melemah.
Teknologi ini lebih tua dari yang disadari kebanyakan orang. Van Kannel melihat ada masalah. Dia membangun solusi. Pintu putar memecahkan kemacetan lalu lintas. Tirai udara mengatasi penurunan suhu. Keduanya mengandalkan pengendalian gerakan. Seseorang mengendalikan orang. Yang lain mengontrol udara.
Unit modern lebih senyap. Mereka menggunakan motor tanpa sikat. Mereka memvariasikan kecepatan berdasarkan sensor suhu. Namun mekanisme intinya tetap tidak berubah. Kecepatan mematikan pertukaran.
Instalasi dan Pemasangan
Anda memiliki dua opsi utama untuk memasang tirai udara. Yang pertama adalah pintu terbuka. Ini adalah pengaturan standar untuk toko kelontong atau gudang besar. Udara berhembus terus menerus. Anda pernah merasakan ledakan ini sebelumnya. Itu mengenai wajah Anda ketika Anda mendorong melalui pintu.
Opsi kedua adalah pencadangan tertutup. Di sini, unit berada di belakang pintu. Itu hanya aktif ketika pintu terbuka. Ini meledakkan udara selama beberapa detik. Kemudian mati ketika pintu ditutup. Ini menghemat energi. Anda tidak menyia-nyiakan udara AC di ambang pintu yang kosong.
Pasang unit di sisi bukaan yang dikondisikan. Ini berarti di dalam ruangan Anda yang dipanaskan atau didinginkan. Itu harus menjangkau seluruh lebar pintu. Asupan menarik udara bersih dan terkontrol. Ia kemudian meledakkan udara itu ke bawah. Atau sedikit miring ke luar. Aliran ini mendorong udara luar. Ini menghentikan kontaminan untuk menyelinap masuk.
“Kekuatan udara yang bertiup dari tirai harus cukup kuat untuk mengalahkan dan membalikkan kekuatan udara yang datang dari luar.”
Menambahkan pemanas listrik mengubah permainan. Bayangkan berjalan ke dalam gedung yang membeku. Tirai udara menerpa Anda dengan udara hangat. Rasanya seperti sambutan hangat. Namun pemanasnya tidak hanya memberikan kenyamanan. Udara panas naik. Itu menggenang di dekat kasau langit-langit. Tirai udara mensirkulasikan kembali panas yang terperangkap. Ini mendorongnya kembali ke ruang hidup.
Arus ini juga bertindak sebagai penghalang. Itu membuat serangga terbang keluar. Ini menghalangi debu. Ini menghentikan polusi dan kontaminan di udara. Beberapa laboratorium steril menggunakannya untuk alasan ini. Mereka menjaga udara bersih tetap bersih. Mereka bahkan dapat menjaga oven dan freezer terbuka.
Fisika Aliran Udara
Bayangkan dua bola menggelinding ke arah satu sama lain. Mereka bertabrakan. Yang mana yang menang? Itu tergantung pada massa dan kecepatan. Rumusnya sederhana: Gaya sama dengan massa dikali kecepatan kuadrat. Bola kecil yang bergerak cepat dapat menjatuhkan bola besar yang bergerak lambat.
Tirai udara bekerja dengan prinsip yang sama. Aliran udara Anda harus mengalahkan angin luar. Jika Anda memiliki pintu gudang raksasa dan angin kencang, Anda memerlukan unit tugas berat. Itu harus memindahkan banyak udara dengan kecepatan tinggi.
Arah juga penting. Anda mungkin berpikir Anda harus melawan angin horizontal dengan udara horizontal. Itu tidak efisien. Meniupkan udara langsung ke luar pintu akan membuang-buang tenaga dalam jarak jauh. Udara kehilangan momentum.
Sebaliknya, arahkan aliran ke bawah menuju lantai. Udara harus tetap cukup cepat untuk mencapai dasar. Ini harus lebih cepat daripada masuknya udara luar. Aliran bertindak seperti dinding fisik. Udara luar menghantamnya dan memantul.
Perhatikan contoh spesifik. Jika angin bertiup secara horizontal dengan kecepatan 20 kaki per detik, Anda memerlukan tenaga yang serius. Tirai udara yang bersudut 15 derajat harus berhembus dengan kecepatan 133 kaki per detik. Itu sekitar 91 mph. Anda membutuhkan kecepatan itu untuk melawan dorongan tersebut.
Anda perlu mengubah pengaturan Anda. Sesuaikan volumenya. Sesuaikan kecepatannya. Sesuaikan sudutnya. Bidik 10 hingga 20 derajat ke arah luar. Temukan titik terbaik di mana udara bertemu dengan aliran luar tanpa membuang energi.
Analisis Biaya dan ROI
Berapa biayanya? Ini bervariasi. Unit kecil berukuran 36 inci yang tidak dipanaskan dapat berharga sekitar $200. Model berpemanas berkecepatan tinggi untuk pintu berukuran 9 kali 14 kaki mungkin berharga $450.
Jangan mengeluarkan uang terlalu banyak. Ukur pintu Anda terlebih dahulu. Tentukan tujuan Anda. Apakah Anda menginginkan kenyamanan atau sekadar efisiensi? Jika hanya sekedar efisiensi, lewati pemanas. Jika Anda ingin menghentikan rasa dinginnya, dapatkan versi yang dipanaskan.
Perkirakan beban angin Anda. Musim dingin yang berangin di Minnesota membutuhkan lebih banyak listrik dibandingkan iklim yang sejuk dan tenang. Jangan membayar untuk kekuatan yang tidak Anda perlukan.
Ada manfaat lain juga. Tirai udara yang dipasang dengan benar dapat membantu bangunan Anda mendapatkan poin LEED. Ini termasuk kredit Energi dan Suasana, Kualitas Udara Dalam Ruangan, dan Inovasi dalam Desain. Ini adalah kredensial hijau.
Untuk menghitung penghematan aktual Anda, lihat kecepatan angin dan tingkat energi di daerah Anda. Pemasok seperti Berner International dan Mars Air Systems menawarkan kalkulator online. Masukkan data Anda.
Berikut adalah cuplikan dunia nyata. Sebuah pintu udara seharga $3.000 dipasang pada bukaan berukuran 8 kali 6 kaki. Suhu rata-rata di luar adalah 50 derajat Fahrenheit. Kecepatan angin adalah 8 mph. Dalam skenario ini, unit tersebut membayar sendiri hampir dalam waktu satu tahun.
Sedikit Sejarah
Penemu tirai udara adalah Theophilus van Kannel. Dia juga menemukan pintu putar.
Dia punya ide lain. Dia membangun “Witching Waves” di Coney Island pada tahun 1907. Itu adalah wahana taman hiburan. Liar. Berbahaya. Cocok untuk pria yang bermain dengan kekuatan alam.
Catatan Penulis
Saya membeli unit untuk garasi saya. Itu murah. Tidak dipanaskan. Angin di Chicago tidak peduli dengan harga murah. Udara bocor masuk. Saya menyia-nyiakan panas. Saya membuang-buang uang. Saya meningkatkan ke model kecepatan variabel berpemanas. Perbedaannya adalah siang dan malam. Udara tetap hangat. Serangga-serangga itu tetap ada.
Tapi inilah masalahnya. Anda harus mengarahkannya dengan benar. Saya menghabiskan sore hari untuk menyesuaikan sudutnya. 15 derajat. Lalu 18. Lalu kembali ke 15. Rasanya seperti eksperimen sains. Dia. Dan jika Anda salah, uang Anda akan hilang begitu saja. Secara harfiah.
“Tirai bertindak seperti dinding tempat udara luar masuk dan kemudian memantul.”
Baca manualnya. Ukur angin. Sesuaikan kecepatannya. Jika Anda melewatkan langkah-langkah ini, Anda hanya membeli kipas angin yang sangat mahal.
