Teoria

Teoria Nawilżania

teoria TEORIA NAWILŻANIA
Informacje techniczne
KRÓTKI OPIS:
W poniższym dziale znajdują się informacje dotyczące procesów nawilżania powietrza.
Zapraszamy do zapoznania się z teorią czym jest nawilżanie powietrza i w jaki sposób można je realizować!

Teoria Nawilżania Powietrza

  • Co to jest Wilgotność powietrza

    Wilgotność powietrza to zawartość pary wodnej w powietrzu


    Wilgotność charakteryzuje się na różne sposoby a najpopularniejsze to:
    • wilgotność bezwzględna - masa pary wodnej wyrażona w gramach zawarta w 1 m³ powietrza,
    • wilgotność właściwa - masa pary wodnej wyrażona w gramach przypadająca na 1 kg powietrza (powietrza ważonego razem z parą wodną),
    • wilgotność względna - wyrażony w procentach stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej zawartej w powietrzu do prężności pary wodnej nasyconej w tej samej temperaturze,
    • prężność pary wodnej - ciśnienie parcjalne (cząstkowe), wywierane przez parę wodną w powietrzu.
    • Temperatura punktu rosy - temperatura w której nastąpi skraplanie pary wodnej zawartej w powietrzu.

    zawartość wilgoci

    W swoich rozważaniach będziemy skupiać się głównie na parametrze RH czyli wilgotności względnej.

    Maksymalna wilgotność, odpowiadająca wilgotności względnej 100 %, czyli maksymalna ilość pary wodnej w określonej ilości powietrza silnie zależy od temperatury powietrza.
    Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może się w nim znajdować.

     

    Przekroczenie maksymalnej wilgotności, np. w wyniku obniżenia temperatury powietrza poniżej punkt rosy, powoduje skraplanie się pary wodnej. Dlatego właśnie powstaje wieczorna (nocna) rosa. Nagrzane w dzień powietrze może zawierać w sobie dużo pary wodnej, gdy przychodzi noc, powierzchnia ziemi oraz powietrze ochładzają się, w wyniku czego spada maksymalna ilość pary wodnej, która może być w nim zawarta. Nadmiar pary wodnej skrapla się w powietrzu lub na chłodnych powierzchniach, tworząc na powierzchni ziemi kropelki rosy.

    Suche powietrze

    Suche powietrze:

    • Powoduje podatność materiałów na uszkodzenia
    • Wywołuje łądunki elektrostatyczne
    • Obniża komfort przebywania ludzi

    Podział Nawilżaczy powietrza

    Podział Nawilżaczy

    Pdział urządzeń do nawilżania powietrza

    Nawilżacze możemy podzielić na 2 główne grupy w zależności od sposobu podwyższania wilgotności powietrza. Jedną z grup jest Nawilżanie parą - obecnie najbardziej popularne w klimatyzacji komfortu. Parę wodną możemy wytwarzać i dystrybuować za pomocą kompaktowych urządzeń z własną wytwornicą elektryczną takich jak Devatec CMC, ELMC oraz RTH, lub dozować parę wodną z zewnętrznej wytwornicy za pomocą urządzeń Armstrong BELEM i FSA.
    Drugą grupą urządzeń stanowią nawilżacze wprowadzające "zatomizowane" cząsteczki wody bezpośrednio do powietrza. Przedstawicielem tej grupy są urządzenia Devatec z serii Fog System.

     
  • Nawilżanie parą

    Nawilżanie Parą

    Proces termodynamiczny Nawilżania Parowego

    Nawilżanie parą jest procesem izotermicznym co oznacza, że przebiega pod wpływem tej samej temperatury. Jak widać na załączonym przykładowym wykresie h-x przemiany, energia potrzebna do zaabsorbowania wilgoci przez powietrze jest dostarczana przez parę wodną.

     

    Nawilżanie Parą

    Schemat zastosowania Nawilżacza parowego w centrali wentylacyjnej

    Integracja procesu nawilżania parowego w centrali wentylacyjej polega na dodaniu pustej sekcji zwanej sekcją nawilżania. Do sekcji wprowadzany zostaje element dystrybucji pary wodnej w postaci lanc parowych lub systemu multisteam. Jako, że proces jest w przybliżeniu izotermiczny proces nawilżania może być sterowany niezależnie od automatyki centrali dzięki autonomicznemu układowi sterowania zintegrowanemu w nawilżaczu (wymagane jest tylko spięcie styków bezpotencjałowych w przypadku załączenia/wyłączenia centrali).

     

    Podział Nawilżaczy Parowych

    • Nawilżacze parowe elektrodowe - Para wodna produkowana jest przez zanurzone w wodzie elektrody przez które przepływa prąd elektryczny.
    • Nawilżacze parowe elektrodowe - Para wodna produkowana jest przez zanurzone w wodzie elementy elektrooporowe (grzałki).
    • Dystrybutory Pary Technologicznej - Para wodna produkowana jest w zewnętrznej wytwornicy ,a urządzenie dozuje parę wodną o odpowiednich parametrach.

    Zasada działania Nawilżaczy Parowych Elektrodowych

    Przepływ prądu elektrycznego przez elektrody zanurzone w wodzie powoduje wytwarzanie sterylnej, czystej i bezwonnej pary, która na skutek wytworzonego w cylindrze nadciśnienia jest przetłaczana do elementu nawilżającego (lanca parowa w kanale lub element bezpośredniego nawiewu w pomieszczeniu). Wytwarzanie pary w urządzeniu przebiega w sposób całkowicie zautomatyzowany. Odpowiednia przewodność elektryczna wody w cylindrze, warunkująca poprawne funkcjonowanie urządzenia, jest utrzymywana automatycznie dzięki cyklicznemu przepłukiwaniu cylindra wodą wodociągową. Częstotliwość tego procesu jest regulowana poprzez układ elektroniczny. Dzięki temu czas pracy cylindrów został znacznie wydłużony.Nawilżacz wytwarza niezbędną ilość pary aż do momentu, w którym mierzona wilgotność względna powietrza osiągnie wymagany poziom. Proces produkcji pary zostaje wznowiony, gdy czujnik wykryje spadek wilgotności względnej powietrza poniżej zadanego poziomu.

    Zasada działania Nawilżaczy Parowych Rezystancyjnych

    Przepływ prądu elektrycznego przez elementy rezystancyjne (grzałki) zanurzone w wodzie powoduje wytwarzanie sterylnej, czystej i bezwonnej pary, która na skutek wytworzonego w zbiorniku parowym nadciśnienia jest przetłaczana do elementu nawilżającego (lanca parowa w kanale lub element bezpośredniego nawiewu w pomieszczeniu). Wytwarzanie pary w urządzeniu przebiega w sposób całkowicie zautomatyzowany. Odpowiednia przewodność elektryczna wody w zbiorniku parowym, warunkująca poprawne funkcjonowanie urządzenia, jest utrzymywana automatycznie dzięki cyklicznemu przepłukiwaniu zbiornika wodą wodociągową. Częstotliwość tego procesu jest regulowana poprzez układ elektroniczny. Dzięki temu czas pracy urządzenia pomiędzy czynnościami serwisowymi został znacznie wydłużony.
    Nawilżacz wytwarza niezbędną ilość pary aż do momentu, w którym mierzona wilgotność względna osiągnie wymagany poziom. Proces produkcji pary zostaje wznowiony, gdy czujnik wykryje spadek wilgotności względnej powietrza poniżej zadanego poziomu.

    Nawilżacze ELECTROVAP MC2 oraz RTH gwarantują precyzyjne utrzymanie żądanej wilgotności. Produkowana przez nie para jest sterylnie czysta i wolna od stałych zanieczyszczeń mineralnych. Zoptymalizowany pobór wody a także rozbieralne cylindry parowe, zapewniają niskie koszty eksploatacji.

    Dodatkowo urządzenia RTH cechuje solidność i wyjątkowa trwałość elementów eksploatacyjnych. Zbiornik wykonany jest ze stali Ni-Cr, a także samooczyszczające się grzałki ze stopu INCOLOY, gwarantują długie i bezawaryjne użytkowanie.

  • Nawilżanie wodą

    Nawilżanie Wodą

    Nawilżanie Wodą

    Nawilżanie wodą inaczej nazywane nawilzaniem adiabatycznym jest procesem przebiegającym po lini entalpii. Jak widać na załączonym przykładowym wykresie h-x przemiany, procesowi towarzyszy duży spadek temperatury. Spadek temperatury spowodowany jest absorbowanie wody przez powietrze, z którego pobierana jest energia.

     

    Nawilżanie Wodą Schemat

    Schemat zastosowania Nawilżacza wodnego w centrali wentylacyjnej

    Integracja procesu nawilżania parowego w centrali wentylacyjej polega na dodaniu pustej sekcji zwanej sekcją nawilżania. Do sekcji wprowadzany zostaje element dystrybucji mgły wodnej w postaci wporników z zamocowanymi dyszami systemu Fogsystem. Procesowi nawilżania wodą towarzyszy znaczący spadek temperatury powietrza wynoszący w przybliżeniu 0,7 kW na każdy litr odparowanej wody. Przy dużych wydajnościach nawilżaczy powstający efekt chłodczy może być bardzo wymierny. Wychłodzone powietrze należy dogrzać do zakłdanych parametrów nawiewu za pomocą nagrzewnicy wtónej umieszczanej tuż za sekcją nawilżania.

     

    Podział Nawilżaczy Wodnych

    • dysze ultradźwiękowe BUS - Urządzenia przeznaczone są do stosowania w kanałach wentylacyjnych oraz chłodniach (dysze BUS)
    • dysze ze zwężką Venturiego BV - Urządzenia przeznaczone są do stosowania bezpośrednio w pomieszczeniach (dysze BV)

    Zasada Działania Dysz BUS

    Ultradźwiękowe dysze wodne, wykorzystują sprężone powietrze do rozproszenia wody na rezonatorze dysz ultradźwiękowych, w postaci mgły wodnej. Woda rozbita na mikroskopijne krople, mgła ulega błyskawicznemu zaabsorbowaniu w powietrzu. Dysze wodne mogą być wykorzystane w: urządzeniach klimatyzacyjnych (centrale wentylacyjne), kanałach wentylacyjnych oraz w chłodniach - czyli wszędzie tam gdzie istnieje wymuszony ruch powietrza.
    W przypadku chłodni, dysze są zmontowane na szynie zbiorczej, zlokalizowanej w strumieniu powietrza, chłodnicy. Kierunek wyrzutu mgły wodnej powinien być zgodny z kierunkiem przepływu powietrza.
    Rozpylana mgła wodna absorbuje się z powietrzem na dystansie ok. 2 - 3 m.
    Wykorzystanie dysz BV nie wymaga podwyższonego ciśnienia wody.

    Zasada Działania Dysz BV

    Dysze Venturego używają powietrze o podwyższonym ciśnieniu, które szybko wytważa podcisnienie, powoduje zasysanie wody ze zbiornika o stałym poziomie.
    Woda jest rozpylana na drobne krople (od 1,5 do 3,0 μm) w pomieszczeniu i w łatwy sposób miesza sie z powietrzem. Dysze te mogą być użyte we wszystkich pomieszcznieach dużych i małych.
    Rozpylana mgła wodna absorbuje się z powietrzem na dystansie ok. 4 - 5 m.
    Wykorzystanie dysz BV nie wymaga podwyższonego ciśnienia wody.

  • Porównanie cech Nailżaczy

    L.P. Nawilżacze Parowe Elektrodowe Nawilżacze Parowe Rezystancyjne Nawilżacze wodne (adiabatyczne) Dystrybutory Pary Technologicznej
    Model Devatec CMC, ELMC, ELMC-SPA Devatec RTH, RTH-LC Devatec Fogsystem BUS, BV, MCR ARMSTRONG BELEM / FSA
    Własna Wytwornica
    Pary/Mgły Wodnej
    tak tak tak nie
    Wydajność max. na 1 urz. 100 kg/h 100 kg/h 150 kg/h 1800 kg/h
    Wpływ na temperaturę brak [+1 stc] brak [+1 stC] znaczący spadek temperatury brak [+1 stC]
    Efektywność energetyczna niska niska średnia wysoka
    Koszty zakupu Niski Średni Wysoki Wysoki
    Koszty serwisowania Wysokie Średnie Niskie Niskie
    Częstotliwość serwisowania 1-12 razy/rok 2-12 razy/rok 1 raz/rok 1 raz/rok
    Czystość Pary Para sterylna Para sterylna Sterylizator UV Para sterylna
    Precyzja dotrzymania wilgotności +/- 5% RH +/- 2% RH +/- 5% RH +/- 2% RH
    Reakcja urządzenia Szybka reakcja Wolna reakcja Szybka reakcja Szybka reakcja
    Regulacja wydajności 20-100% 0-100% 0-100% 0-100%
    Rozmiary urządzenia Kompaktowe rozmiary i waga Większe rozmiary i waga Kompaktowe rozmiary i waga Kompaktowe rozmiary i waga

  • Optymalne parametry powietrza

    Zastosowanie Temperatura
    [stC]
    Wilgotność względna RH
    [%]
    Pomieszczenia bytowe 20-22 35-50
    Muzea 16-22 40-50
    Pomieszczenia technicze 23-26 40-50
    Szpitale 20-27 30-60
    Przemysł Farmaceutyczny 22-24 30-50
    Drukarnie 21-24 35-55

Partnerzy Biznesowi

DEVATEC ARMSTRONG TOSHIBA AIRWELL KUTHE

Kontakt

ul. Wadowicka 12

30-415 Kraków

012 261 95 20

012 266 78 94

Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.