Wydajność systemu nawilżania powietrza

Podstawą wyliczenia wydajności nawilżania jest wymiana powietrza podana w m³/h. System przelicza się dla warunków zimowych, standardowo -15°C i 93%RH, wtedy przyjmuje się że w powietrzu zewnętrznym mamy 1,5g pary wodnej rozpuszczony w 1m³ powietrza. Przykładowo wewnątrz hali mamy temperaturę 22°C i wilgotność 50%, wtedy powietrz wewnątrz zawiera 9.68 g/m³  (9.68 grama pary wodnej w 1 metrze sześciennym).

Jeżeli wyrzucamy te powietrze z hali, wtedy z każdym metrem sześciennym tracimy 9.68 grama pary wodnej (wody), natomiast powietrze zewnętrzne dostarcza tylko 1,5 grama pary wodnej. Powstaje więc deficyt, strata. Na każdym metrze sześciennym wymiany powietrza tracimy 8.18 grama wody (w postaci pary wodnej).

9.68 g/m³ – 1,5g/m³ = 8,18 g/m³

Przykładowe przeliczenie wydajności systemu

założenia: temperatura zewnętrzna -15°C, wilgotność zewnętrzna 93%, temperatura w hali 21°C, wymagana wilgotność w hali 50%, wymiana powietrza 20 000 m3/h, •odzysk wilgoci przez rekuperator 0%, (są rekuperatory z odzyskiem wilgotności, ich parametry koniecznie należy przeliczyć, tak by się nie obladzały zimą). stosunek świeżego powietrza 100% (brak mieszacza lub brak przepustnicy wylotowej lub przepustnica świeżego powietrza w centrali ustawiona w pozycji 100% wymiana)

Z wilgotności względnej RH [%RH] i temperatury przeliczamy [°C] wyliczamy wilgotność bezwzględną AH [g/m3], służy do tego wykres lub kalkulator wilgotności OTECH.

RH zewn. = 93%, Temp zewn. = -15°C => AH zewn. = 1,5 g/m3;

RH wewn. = 50%, Temp wewn. = 22°C => AH wewn. = 9,68 g/m3;

tracona wilgoć (para wodna) na metrze sześciennym wymienianego powietrza Uw = 9.68 – 1,5 = 8,18 g/m3;

Całkowita utrata wody (pary wodnej) Uwc = Wymiana Powietrza * Uw = 20 000 m3/h * 8,18 g/m3 = 163 600 g/h = 164 kg/h = 164 l/h

Oszukiwanie klientów na wydajności nawilżaczy

Wydajność nawilżacza musi być przeliczona, jednak niektórzy producenci i sprzedawcy unikają tego jak ognia. Sprzedają Klientom nawilżacze dobrze wiedząc, że wydajność jest kilkukrotnie lub kilkunastokrotnie mniejsza od wymaganej.

Nieuczciwi sprzedawcy podają wydajności nawilżacza do powierzchni pomieszczenia, lub kubatury pomieszczenia. Np. ten nawilżacz jest na 600m3. Nie wspominając nic o krotności wymiany powietrza, która może wynosić 0,5..60 razy na godzinę.

Wydajność nawilżacza powinna być podana w litrach wody na godzinę, przy warunkach nominalnych: temperaturze 20°C i wilgotności 50%RH.

Współczynnik wentylacji, krotność wymiany powietrza w pomieszczeniach określa ile razy powietrze w pomieszczeniu jest wymieniane na godzinę.

Krotność wymiany powietrza w pomieszczeniach

Pionowy rozkład wilgotności

Zimą w wysokich halach produkcyjnych system parowy, aby uzyskać tę samą wilgotność np. 50% musi posiadać 30..100% większą wydajność od systemu mgłowego. Wynika to z bardzo niekorzystnego rozłożenia wilgotności w przypadku systemów parowych, gdzie gorąca para (podgrzane parą powietrze) ucieka pod sufit. Sytuacja wygląda podobnie jak wyrzut pary z czajnika, gdzie para gwałtownie ucieka do góry. Systemy mgłowe posiadają natomiast bardzo korzystny rozkład wilgotności, większa wilgotność w niższych partiach hali, a mniejsza pod sufitem.

Ze względu na korzystne rozłożenie wilgotności system bezpośredniego wtrysku mgły daje około 30% oszczędności w stosunku do nawilżania powietrza przez kanały wentylacyjne.

Krotność wymiany powietrza w pomieszczeniach

Użytkownika interesuje wilgotność na poziomie produkcji, czyli na wysokości około 1..3 metrów. Wysoka wilgotność pod dachem jest niewskazana, przy większych mrozach może dochodzić do wykraplania wody lub korozji konstrukcji.

Nawilżanie powietrza płynącego kanałami wentylacyjnymi

W wielu rozwiązaniach powietrze jest nawilżane przez nawilżacz kanałowy (parowy, mgłowy, ultradźwiękowy ewaporacyjny). W przypadku nawilżaczy ultradźwiękowych i ewaporacyjnych centrala musi (ze względów zagrożenia sanitarnego, rozwój bakterii i pleśni) posiadać na wejściu filtry klasy F7 lub F8. Eksploatacja tak dokładnych filtrów jest uciążliwa i bardzo kosztowna, więc  jest to rozwiązanie bardzo rzadko spotykane.

W przypadku nawilżaczy mgłowych należy wybierać tylko urządzenia z komorą sterylizowaną lampą UVC. W innym wypadku ściany urządzenia, odkraplacze, demistery obrastają pleśnią. Jeżeli odkraplacze, demistery nie są wykonane z stali nierdzewnej to „światło UVC” promieniowanie UVC będzie je niszczyć. Po kilku latach odkraplacze, demistery będą wymagały kosztownej wymiany. Odporność materiału na UV, oznacza odporność na światło słoneczne, to nie to samo co odporność na UVC. Światło słoneczne dochodzące do ziemi zawiera tylko UVA i UVB, nie zawiera UVC. Promieniowanie UVC jest promieniowaniem o większej energii fotonów „silniej niszczącym” materiały organiczne (tworzywa sztuczne, plastyki, gumy, farby).

W okresie zimowym kanałami nawiewnymi płynie ciepłe i wilgotne powietrze. Jeżeli w pomieszczeniach biurowych ma panować temperatura 24°C, wtedy kanałami nawiewa się powietrze powiedzmy o temperaturze 27°C i wilgotności 50%RH. Punkt rosy powietrza wynosi więc 15,7°C. Kanały wentylacyjne często przechodzą pod dachem budynku, na zewnątrz budynku, pomieszczeniami technicznymi, piwnicą itd. Wystarczy że gdziekolwiek na mocowaniach, łączeniach wystąpi niższa temperatura i dochodzi do skraplania wody. Miejsce wykraplania wody momentalnie obrasta pleśnią (grzybem). Pleśń emituje do powietrza zarodniki grzybów i toksyny, dochodzi też do emisji bakteria, które zawsze występują razem z grzybami (mikroorganizmy prawie nigdy nie występują w monokulturach). Alergicy i osoby z obniżoną odpornością odczuwają dyskomfort. Dochodzi także do zagrożenia zdrowia wśród osób przebywających w budynku. Nazywa się to SBS „syndrom chorych budynków” (SBS, z ang. sick building syndrome) jest to kombinacja dolegliwości występujących w określonym budynku, najczęściej w biurowcu w którym się pracuje.

CDN…

•Walka ze skraplaniem wody na kanałach i zagrzybieniem kanałów.

•Nawilżanie parowe latem. Nawilżanie parowe równocześnie dostarcza wilgoć i mnóstwo ciepła. Klimatyzacja osusza powietrze i chłodzi.  Włączając nawilżanie parowe i klimatyzacją większość moc klimatyzacji pożera moc utajona. Klimatyzacja skrapla wodę a nawilżanie dostarcza wodę, powstaje układ do marnowania energii.

•Nawilżanie mgłowe latem, powstaje efekt klimatyzacji wyparnej.