OTECH 9 Nawilżanie powietrza 9 Wydajność systemu nawilżania powietrza. Jak wyliczyć?
OTECH Logo - Wydajność systemu nawilżania

Oszukiwanie klientów na wydajności nawilżaczy

Wydajność systemu nawilżania musi być przeliczona, jednak niektórzy producenci i sprzedawcy unikają tego jak ognia. Sprzedają Klientom nawilżacze najczęściej ultradźwiękowe 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 600 m³”. Nie wspominając nic o krotności wymiany powietrza, która może wynosić 0,5..60 razy na godzinę.

Wydajność nawilżacza powinna być podawana 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 wymienia się na godzinę.

Wydajność systemu nawilżania powietrza

Podstawą wyliczenia na wydajność systemu 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 1,5 gram pary wodnej rozpuszczony w 1 m³ powietrza. Przykładowo, wewnątrz hali mamy temperaturę 22°C i wilgotność 50%, wtedy powietrze 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, czyli wody, natomiast powietrze zewnętrzne dostarcza tylko 1,5 grama pary wodnej. Powstaje więc deficyt wody. 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 [°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

Krotność wymiany powietrza w pomieszczeniach

Rodzaj pomieszczenia Zwyczajowo stosowana intensywność wentylacji
Akumulatornia 4 ÷ 8
Audytorium 6 ÷ 8
Bank 2 ÷ 3
Bar 10 ÷ 15
Biblioteka 3 ÷ 5
Dom towarowy 3 ÷ 6
Garaż 4 ÷ 6
Kino, teatr 4 ÷ 6
Klasa szkolna 3 ÷ 5
Kuchnia 10 ÷ 30
Laboratorium fizyczne 5 ÷ 15
Magazyn towarowy 4 ÷ 6
Rodzaj pomieszczenia Zwyczajowo stosowana intensywność wentylacji
Pływalnia 3 ÷ 4
Pokój hotelowy 4 ÷ 8
Pomieszczenie biurowe 3 ÷ 8
Pomieszczenie gospodarcze 1 ÷ 2
Pomieszczenie handlowe 4 ÷ 8
Pralnia 10 ÷ 15
Restauracja 8 ÷ 12
Sala posiedzeń 6 ÷ 8
Sala zebrań 5 ÷ 10
Sklep 6 ÷ 8
Szatnia 4 ÷ 6
Warsztat mechaniczny 3 ÷ 6

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, ponieważ przy większych mrozach może dochodzić do wykraplania wody lub korozji konstrukcji.

Nawilżanie powietrza płynącego kanałami wentylacyjnymi

W wielu rozwiązaniach, powietrze nawilża się przez nawilżacz kanałowy (np. parowy, mgłowy, ultradźwiękowy, lub 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 UV-C. W innym wypadku ściany urządzenia, odkraplacze, demistery obrastają pleśnią. Jeżeli odkraplacze i demistery nie są wykonane z stali nierdzewnej to “światło UV-C” promieniowanie UV-C będzie je niszczyć. Po kilku latach odkraplacze i odmgławiacze będą wymagały kosztownej wymiany. Odporność materiału na UV, oznacza odporność na światło słoneczne, to nie to samo co odporność na UV-C. Światło słoneczne dochodzące do ziemi zawiera tylko UV-A i UV-B, nie zawiera UV-C. Promieniowanie UV-C jest promieniowaniem o większej energii fotonów, “silniej niszczącym” materiały organiczne (tworzywa sztuczne, plastiki, gumy, farby).

Zachowanie powietrza w okresie zimowym

W okresie zimowym kanałami nawiewnymi płynie ciepłe i wilgotne powietrze. Jeżeli w pomieszczeniach biurowych ma panować temperatura 24°C, zatem kanałami nawiewa się powietrze powiedzmy o temperaturze 27°C i wilgotności 50%RH. Punkt rosy powietrza wynosi wtedy 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. W konsekwencji miejsce wykraplania wody momentalnie obrasta pleśnią (grzybem). Pleśń emituje do powietrza zarodniki grzybów i toksyny, dochodzi też do emisji bakterii, 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(ang. Sick Building Syndrome). Jest to kombinacja dolegliwości występujących w określonym budynku, najczęściej w biurowcu w którym się pracuje.