Для осушения воздуха в бассейнах, аквапарках, прачечных, производственных помещениях, складах, подвалах используют осушители воздуха. Принцип работы осушителя основан на конденсации влаги при соприкосновении воздуха с холодной поверхностью. Фактически, осушитель воздуха является моноблочным кондиционером: вентилятор подает воздух из помещения на испаритель (радиатор с пониженной температурой), при этом воздух охлаждается, влага из воздуха конденсируется и стекает в поддон, затем осушенный воздух подается на конденсатор (радиатор с повышенной температурой), где нагревается и подается в помещение. На этом принципе работает большинство современных осушителей воздуха. Вообще говоря, в качестве бытового осушителя воздуха можно использовать любой оконный кондиционер, установив его внутри осушаемого помещения и обеспечив отвод конденсата. Очевидный плюс - невысокая стоимость, недостаток - повышенный шум и небольшая производительность (скорость осушения).
Основной характеристикой осушителя воздуха является производительность, которая определяет сколько воды в единицу времени сможет удалить осушитель при определенной температуре и влажности воздуха. Производительность измеряется в "литрах в сутки" и составляет для бытовых и полупромышленных моделей осушителей от 12 до 300 л/сутки. Для промышленных осушителей производительность измеряется в тысячах л/сутки. В технических характеристиках осушителя часто указывается площадь зеркала воды, на которую рассчитан осушитель. Этот параметр применяется при подборе осушителя воздуха для бассейна и позволяет ориентировочно подобрать осушитель необходимой производительности без сложных расчетов.
Помещения, в которых необходимо применение осушителей воздуха
Осушение бассейнов и аквапарков
Все виды плавательных бассейнов объединяет общая особенность наличие водных поверхностей, с которых постоянно испаряется влага в виде пара. Количество испаряющейся с поверхности влаги зависит от температуры воды и окружающего воздуха, а также от влажности воздуха. Чем ниже влажность и температура воздуха, тем больше влаги испаряется с поверхности воды.
Испарение происходит до тех пор, пока не наступит равновесие между насыщенным влагой воздухом и парами воды, выделяющихся с водной поверхности. Это равновесие наступает, если относительная влажность в помещении достигнет 95-100%. В процессе испарения не только имеет место удаление влаги из общего объема воды бассейна, а также расходование испаряющейся влагой тепла. Эта энергия называется "скрытая теплота испарения" и она составляет около 585 Ккал/кг. Таким образом, на испарение 1 кг влаги расходуется 680W. Чтобы ванна бассейна не опорожнилась, а вода в бассейне не остыла - воду нужно пополнять и подогревать. Конечно при равновесии (влажность 95-100%, температура воздуха и воды одинакова) нет необходимости в пополнении и ее подогреве, однако такие параметры воздуха совершенно дискомфортны для людей пользующихся бассейном, а также для строительных конструкций здания бассейна. При высокой влажности происходит конденсация влаги, особенно на холодных поверхностях стен, окон, потолков и т.д. Влага проникает во внутрь этих конструкций и приводит к их разрушению. Причем эти разрушения происходят очень быстро: за одну зиму можно довести конструкцию здания до аварийного состояния.
Для каждого случая имеются свои рекомендации и нормы. Так у бассейнов предназначенных для досуга и отдыха существуют наиболее подходящие параметры: температура воды 28 ºС, температура воздуха 30 ºС, влажность около 60%. Для спортивных занятий температура должна быть ниже, для лечебных бассейнов соответственно выше.
В разных по назначению бассейнах применяются различные схемы вентиляции и осушения. Следует подчеркнуть что, поддержание микроклимата с помощью вентиляции требует больших энергозатрат и не всегда можно обеспечить необходимую влажность воздуха в бассейне (при повышенной влажности в атмосфере), поэтому и применяются осушители воздуха. В малых частных бассейнах обычно система состоит из двух элементов:
- небольшая приточно-вытяжная установка;
- автономный осушитель воздуха.
Для крупных общественных бассейнов применяют климатические установки, которые обеспечивают полный цикл поддержания необходимых параметров воздуха в бассейне, в том числе и осушение, и осуществляют:
- приточно-вытяжную вентиляцию;
- подачу необходимого количества свежего воздуха, либо рециркуляцию в зависимости от присутствия людей в зале;
- охлаждение приточного воздуха (летом);
- нагрев приточного воздуха (зимой);
- осушение воздуха;
- рекуперацию тепла и холода.
Фармацевтика
Ниже перечислены некоторые технологические процессы, где используются осушители и системы регулирования влажности.
Смешивание. Из-за гигроскопичности субстанций колебания влажности воздуха могут привести к изменению их влагосодержания. Точность дозировки нарушается.
Грануляция. Процесс грануляции, осуществляемый в условиях контролируемой влажности, обеспечивает стабильное влагосодержание материала и точность объемной дозировки.
Таблетирование. Без контроля влажности существует риск изменения влагосодержания, веса, твердости и ломкости таблетки. Таблетки могут иметь неправильный внешний вид. Высокая влажность снижает скорость работы таблетпресса.
Нанесение покрытий. При покрытии таблеток оболочкой на водной основе неконтролируемая влажность воздуха вызывает проблемы с качеством сушки. Сезонные колебания влажности воздуха, особенно высокая точка росы в летние месяцы, создают проблемы с качеством продукции и производительностью оборудования.
Ледовые арены и катки
Высокая влажность воздуха представляет проблему для любой крытой ледовой арены. Источником влаги являются наружный воздух, зрители и спортсмены, испарения после заливки катка и льдозаливочные машины с двигателем внутреннего сгорания. Больше всего влаги поступает вместе с наружным воздухом, как через систему вентиляции, так и за счет неконтролируемой инфильтрации через окна, двери и др.
Осушители воздуха или секции осушения предотвращают:
Туман. Высокая влажность является причиной образования тумана, мешающего зрителям и спортсменам. Проведение качественной видеосъемки затрудняется.
Конденсат. Избыточная влага конденсируется на строительных и ограждающих конструкциях арены, капает на зрителей и поверхность льда. Капли воды, попадая на лед, замерзают. В результате на поверхности появляются неровности, препятствующие скольжению. Такой неровный лед представляет опасность для катающихся. Для поддержания должного качества льда приходится чаще использовать льдозаливочные машины. При этом из-за высокой влажности восстановление поверхности льда после заливки занимает больше времени. Из-за выпадения конденсата на льду его толщина увеличивается, компрессор работает с большей нагрузкой, что приводит к росту затрат электроэнергии на охлаждение. Если мощности охлаждения недостаточно, лед размягчается и становится мокрым, образуются лужи.
Коррозия. Повышенная влажность воздуха увеличивает риск появления гнили на дереве, а также вызывает коррозию металлических конструкций, сокращая таким образом срок службы строительных элементов и материалов и увеличивая затраты на ремонт. Дорогостоящие жидкокристаллические дисплеи (табло), контрольно-измерительная и осветительная аппаратура также подвержены коррозии.
Склады
При хранении товаров немаловажную роль играют климатические параметры воздуха в складском помещении. Лишь малая часть материалов может длительно противостоять воздействию атмосферной влаги.
Большинство подвергаются медленному разрушению: металл коррозирует, сыпучие материалы слеживаются, древесина и ткани покрываются плесенью и гниют, картонные коробки намокают и деформируются. Для многих материалов критичной является влажность порядка 50-55%, для гигроскопичных - предел ниже.
Зимой требуемый уровень влажности можно реализовать средствами общеобменной вентиляции с предварительным подогревом свежего воздуха.
Летом, когда температура повышается до 25-30 ºC, а влажность - до 90%, поступающий наружный воздух может стать источником влаги и усугубить условия хранения. Тогда единственный разумный путь - осушить воздух. Использование осушителей воздуха вместо вентиляции - более экономичный способ и в зимний период. Осушение воздуха позволяет снизить энергозатраты на 20-70%, поскольку не требуется постоянный подогрев холодного приточного воздуха.
Музеи, архивы
Раньше в зданиях музеев не применялись системы кондиционирования и вентиляции воздуха (СКВ). Поэтому основной проблемой хранения была сухость в зимний период и скачки температуры и влажности при большой посещаемости музея. Для поддержания микроклимата в летний период при повышенной влажности необходимо применять осушители воздуха, для предотвращения образования плесени и грибка на экспонатах.
В музеях системы кондиционирования, вентиляции, осушения и увлажнения, предназначенные для оптимизации температуры и влажности, должны быть специально сделаны так, чтобы неизбежные воздушные потоки не попадали в зону хранения экспонатов, так как излишняя подвижность воздуха опасна для хранения художественных произведений.
В частных и городских архивах так же необходимо поддержание оптимального микроклимата. Повышенная влажность губительна для документов и бумаг.
Пивоваренное производство
Использование осушителей воздуха:
Водяной пар из окружающего воздуха конденсируется на холодных поверхностях танков, труб и стен. Постоянное присутствие конденсата и высокая относительная влажность представляют собой идеальные условия для роста вредных для пивоваренного производства плесени и бактерий.
Для борьбы с этими микроорганизмами помещения и оборудование регулярно моются горячей водой с моющими средствами. Однако это усугубляет проблему высокой влажности, потому что в процессе мойки в помещения привносится много воды.
Высокая относительная влажность и конденсат негативно воздействует на отделку помещений, вызывая необходимость в более частом и дорогом косметическом ремонте. Кроме того, из-за повышенной влажности воздуха сушка помещений после мойки занимает много времени.
Обычно проблемы, связанные с образованием конденсата, пытаются решить с помощью вентиляции с подогревом воздуха или без него. Однако в этом случае для достижения результата поступающий воздух должен иметь очень низкую точку росы. Холодной зимой, когда влагосодержание воздуха низкое, такой способ даст результат, но, в целом, - это довольно непредсказуемый и непрактичный подход, разумнее использовать осушители.
Для надежного решения проблемы конденсата необходимо поддержание точки росы ниже, чем самая холодная поверхность в помещении. Для предотвращения роста плесени относительная влажность воздуха должна быть ниже 70%.
Морозильные и холодильные склады
Наружный воздух попадает внутрь морозильной камеры, главным образом, через двери/ворота. Водяной пар, содержащийся в воздухе, конденсируется на холодных поверхностях, превращаясь в слой инея на испарителе, в лед и снег на стенах и дверях холодильной камеры. Полностью предотвратить проникновение наружного воздуха в камеру невозможно. Однако можно избавиться от связанных с этим негативных явлений. Простое решение заключается в осушении воздуха. Здесь возможны два варианта: 1) осушение воздуха непосредственно в морозильной камере; 2) осушение воздуха, еще не проникшего в камеру - осушение тамбур-шлюза.
Преимущества осушения в морозильных/холодильных камерах:
Защита от инея на испарителях. Иней снижает эффективность охлаждения, что ухудшает температурный контроль в камере.
Уменьшение периодичности оттаивания испарителей. Оттаивание является непосредственным источником теплоты в камере, что может вызвать повышение температуры хранимой продукции на 5 ºC. Из-за неэффективности процесса на оттаивание обычно расходуется в 4-5 раз больше энергии, чем требуется для того, что растопить лед. Энергия, которая не была израсходована на растопки льда, "уходит" в помещение камеры. После оттаивания эта теплота должна быть удалена системой охлаждения. Расход энергии на один цикл оттаивания с помощью ТЭНов для одного испарителя может составлять 7-8 кВт. Колебания температуры воздуха из-за оттаиваний негативно влияют на качество продукции. Кроме того, предотвращение выпадения конденсата на испарителях позволяет повысить эффективность системы охлаждения за счет повышения температуры испарения.
Санитарно-гигиенический контроль. Отсутствие влаги на испарителях и стенах камеры, наряду с более низкой температурой этих поверхностей, - факторы, препятствующие размножению микробов.
Создание благоприятных условий для работы персонала и техники - повышение эффективности процессов. Отсутствие тумана, скользких полов. Беспрепятственное открывание дверей. Отсутствие льда на ленточном занавесе.
Пищевая промышленность
Поддержание определенных температуры и влажности воздуха требуется при производстве и хранении многих пищевых продуктов. Необходимость регулирования влажности воздуха обусловлена следующими условиями:
- необходимостью сушки продуктов;
- комкованием/слипанием гигроскопичных продуктов;
- санитарно-гигиеническими требованиями в связи с риском роста плесени и бактерий на продукте, в производственном цехе;
- риском конденсатообразования на продукте, а также на различных поверхностях производственного помещения;
- нежелательностью образования инея, льда, снеговой шубы;
- риском коррозии;
- риском сбоев электрических/электронных систем, вызванных влажностью.
Применение осушителей для пищевой промышленности:
Охлаждающие тоннели. Предотвращения тумана, конденсата, инея; стабильное качество продукции; защита от плесени - соблюдение санитарно-гигиенических требований; возможность применения более низкой температуры охлаждения - увеличение производительности оборудования.
Дражирование. Сокращение времени цикла; повышение качества продукции; меньше механических повреждений продукта; меньше пыли; оптимальные условия для производства - 365 дней в году. Сорбционные осушители не имеют ограничения по глубине осушки воздуха, что позволяет существенно улучшить дражировочный процесс.
Сушильные камеры. Ускорение процесса сушки; процесс независим от сезонного фактора; возможность снижения температуры сушки; снижение потерь вкусовых качеств; нет необходимости в отдельной дорогостоящей сушилке для крахмала.
Скороморозильные аппараты. Интервал между оттаиваниями увеличивается - увеличение производительности оборудования; образование инея сводится к минимуму - гарантия качественной заморозки; экономия электроэнергии; сокращение общего времени на оттаивание и подготовку к работе после мойки за счет быстрого высушивания камеры.
Распылительная сушка. Независимость от внешних условий: одинаковая производительность круглый год, облегчается работа операторов - не требуется изменение настроек оборудования, увеличение производства на 15-20%; стабильность качества продукта - благодаря стабильной температуре сушки; существенная экономия энергии: энергия не расходуется на нагрев воды, находящейся в воздухе в больших количествах, сорбционное осушение - экзотермический процесс, поэтому для нагрева воздуха требуется меньше энергии, экономия электроэнергии - 10-15%.
Кондиционирование помещений. Осушка воздуха в производственных цехах, на складах сырья, упаковки, и готовой продукции для защиты гигроскопичной продукции и материалов от влажности, от образования конденсата и от образования плесени.
Проблемы, возникающие из-за повешенной влажности
Избыточное влагосодержание воздуха является одной из главных причин коррозии, повреждения и разрушения зданий. Намокшие стены под воздействием низких температур замерзают, в результате бетон и кирпичная кладка растрескиваются, а это приводит к преждевременному выходу зданий и сооружений из строя. Не столь катастрофичны, но, тем не менее, значительны последствия избыточной влажности при хранении различного рода материалов и изделий.
Коррозия.
Коррозия металла на воздухе напрямую зависит от влажности воздуха. Низкая влажность - низкая интенсивность коррозии. Ученый Вернон еще в 1920 году открыл, что при относительной влажности ниже 60 % коррозия стали незначительна, а ниже 45 % полностью прекращается.
Отказы электроники.
Высокая влажность ухудшает резистивные качества изоляционных материалов и воздуха в электронике. Это приводит к неконтролируемым отказам. За счет уменьшения влажности воздуха можно добиться уменьшения количества отказов до 50 %.
Грибок плесени.
Споры плесени присутствуют везде, и при благоприятных условиях растут очень быстро. Если относительная влажность воздуха поддерживается ниже 70 %, рост плесени полностью прекращается.
Отклонение от нормы показателей качества продукции.
В процессе производства влажность может влиять на качество продукции. Некоторое сырье, используемое в производстве, может быть очень гигроскопичным, что в свою очередь может влиять на качество продукции. Некоторые виды сырья или продукции могут реагировать с водой в воздухе, что приводит к изменению химической структуры.
Конденсат.
Конденсат скапливается на холодных поверхностях в виде воды или инея. Температура, при которой вода конденсируется, называется температурой точки росы. Чем меньше влагосодержание воздуха, тем ниже температура точки росы.
Осушители и вентиляторы Master находят широкое применение в области осушения помещений. Они могут использоваться в промышленности, строительстве, в жилых домах и т.п.
Профессиональные осушители
Приборы высокой производительности. Благодаря особенностям их конструкции, они отлично проявляют себя даже в жестких условиях работы, например на строительных площадках.
Удаляют влагу из помещений, предотвращая образование плесени и размножение вредных бактерий. Активный угольный фильтр уничтожает неприятные запахи. Осушители воздуха находят широкое применение, например, в квартирах, гаражах, подвалах, библиотеках, прачечных, ванных комнатах ит.д.
