Nawilżacz parowy: zasada działania i zastosowanie

W dzisiejszych czasach nawilżacze powietrza stają się coraz bardziej popularnym rozwiązaniem w domach i biurach. Suche powietrze, szczególnie w okresie jesienno-zimowym, może powodować szereg problemów zdrowotnych, takich jak suchość skóry, podrażnienie błon śluzowych, a nawet trudności z oddychaniem. Wilgotność powietrza odnosi się do ilości pary wodnej obecnej w atmosferze. Optymalny poziom wilgotności w pomieszczeniach zamkniętych wynosi od 40% do 60%.

Nawilżanie parowe - zasada działania

Nawilżanie przy użyciu pary wodnej, podczas którego temperatura powietrza utrzymuje się zasadniczo na stałym poziomie, nosi nazwę nawilżania izotermicznego. Izotermiczne nawilżanie wymaga najpierw ogrzania wody do temperatury 100°C. Osiąga ona przy tym entalpię h = 419 kJ/kg i ciśnienie 1,0133 bara. W tym punkcie odbywa się przemiana stanu skupienia, w którym wrząca woda o temperaturze 100°C zamienia się w parę o temperaturze 100°C. Ilość energii potrzebnej do przekształcenia wody w parę określa się jako ciepło parowania. Jest ono utajone, czyli nie da się go zmierzyć termometrem.

Tak długo jak para pozostaje w bezpośrednim kontakcie z wodą jest wtedy „nasycona”, czyli nie może przyjąć już więcej cieczy, i w związku z tym nosi nazwę „pary nasyconej”. Para nienasycona powstaje, jeżeli objętość pary zwiększa się, temperatura jednak pozostaje utrzymana na doprowadzenie ciepła. Znamienną cechą jest tu występowanie kondensatu. Podczas ochładzania pary odbiera się jej zainwestowane wcześniej ciepło parowania, czemu towarzyszy zmiana stanu skupienia i powstawanie kondensatu.

Nawilżanie przy użyciu pary, w zależności od systemu, daje możliwość bardzo dokładnej regulacji i zapewnia wysoką jakość higieniczną ze względu na użycie medium w temperaturze do 100°C. Wytworzona w ten sposób para może zostać doprowadzona przez wentylator bezpośrednio do powietrza w pomieszczeniu lub domieszana w urządzeniu klimatyzacyjnym podczas klimatyzacji.

Rodzaje nawilżaczy parowych

Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów nawilżaczy, które różnią się między sobą technologią działania:

Przeczytaj także: Cronos Blue Water - czy warto?

  • Ciśnieniowe nawilżacze parowe: Nawilżacze powietrza wykorzystujące parę pod ciśnieniem z centralnej jednostki nazywa się ciśnieniowymi nawilżaczami parowymi. Tego rodzaju nawilżacze parowe współpracują razem z urządzeniami HVAC (systemami wentylacji pomieszczeń). Nawilżacz taki składa się z separatora zanieczyszczeń, obrotowego zaworu suwakowego, manometru i odwadniacza.
  • Elektryczne nawilżacze parowe: W przypadku gdy para ma być wytwarzana bezpośrednio na miejscu nawilżania dobrze sprawdzają się wtedy elektryczne nawilżacze parowe. Elektryczny nawilżacz parowy w zależności od zasady działania może być albo elektrodowy, albo oporowy.

Nawilżacze elektrodowe

W przypadku nawilżaczy elektrodowych elektrody metalowe w formie kraty są zanurzane w zbiorniku z wodą i wykorzystują przewodność wody. Prąd przepływa wtedy przez medium (wodę) wytwarzając parę. Regulacja intensywności parowania odbywa się w tym przypadku poprzez poziom wody w cylindrze parowym. Nawilżacze z elektrodami izotermicznymi, poprzez napięcie podane na elektrody zanurzone w wodzie z sieci, podgrzewają ją (dzięki efektowi Joule’a) do zagotowania, wytwarzając parę. W wyniku parowania, poziom wody obniża się i musi być uzupełniany. Ponieważ para nie przenosi soli mineralnych, stężenie soli wzrasta do momentu, gdy woda może potencjalnie sprzyjać korozji; zaawansowany system kontroli utrzymuje to stężenie na odpowiednim poziomie, umożliwiając kompromis między oszczędnością wody i energii, jak i żywotności nawilżacza. Natomiast nawilżacz elektrodowy wymaga wody przewodzącej, zawierającej minerały, dzięki której może pracować wydajnie.

Nawilżacze oporowe (grzałkowe)

W nawilżaczach parowych oporowych ogrzewanie wody wykorzystywanej do nawilżania odbywa się na zasadzie grzałki zanurzeniowej. Nawilżacze grzałkowe podgrzewają wodę do momentu zagotowania przenosząc ciepło z elementu gorącego (grzałka elektryczna) na ciecz. Z drugiej strony, elementy opornikowe muszą myć stale całkowicie zanurzone w wodzie, by uniknąć ich przegrzewania, dlatego niezbędne są czujniki kontrolujące poziom wody. Te właściwości sprawiają, że te nawilżacze są urządzeniami bardziej skomplikowanymi niż ich odpowiedniki wykorzystujące elektrody, jednak ich praca nie zależ od właściwości wody i umożliwiają one znaczenie dokładniejszą regulację wydajności. Nawilżacz oporowy może być również napełniany wodą demineralizowaną.

Woda i kamień - problem nawilżaczy parowych

Wapń jest piątym pierwiastkiem najczęściej występującym w skorupie ziemskiej. Występuje on często nie w czystej postaci, lecz w połączeniu z innymi materiałami, jako wapień lub rozpuszczony w wodzie. Ilość wapnia w wodzie pozostaje w równowadze z rozpuszczonym w niej kwasem węglowym. Podczas ogrzewania wody (np. w czajniku elektrycznym czy też podczas nawilżania parowego) kwas węglowy odparowuje. Zmniejszająca się ilość kwasu węglowego powoduje, że w wodzie może rozpuścić się także mniej wapnia.

Twardość wody jest systemem pojęciowym używanym w chemii stosowanej, który powstał z potrzeby praktycznego wykorzystania wody naturalnej zawierającej rozpuszczone związki mineralne. Konkretnie twardość wody oznacza stężenie równowagowe rozpuszczonych w niej jonów metali ziem alkalicznych, w specjalnych związkach ale także ich anionowe odpowiedniki. Do „minerałów utwardzających” należy zaliczyć przede wszystkim wapń i magnez oraz występujące śladowe ilości strontu i baru. Rozpuszczone „minerały” mogą tworzyć nierozpuszczalne związki, przede wszystkim kamień i tzw. mydła wapniowe.

Woda miękka jest najlepsza dla wszystkich zastosowań, w których jest ogrzewana, do mycia, podlewania roślin pokojowych itp. Woda miękka jest dostępna w regionach, w których występuje granit, gnejs, bazalt i skały łupkowe. Także deszczówka jest wodą miękką. Woda twarda prowadzi do osadzania się kamienia na urządzeniach AGD, zwiększa zużycie środków do płukania i mycia, pogarsza smak i wygląd niektórych potraw i napojów (np. herbaty).

Przeczytaj także: Poradnik: Wybór nawilżacza

Aby zmniejszyć ilość kamienia powstającego podczas nawilżania parowego można zastosować opatentowany system zapobiegający odkładaniu się kamienia Condair RS, który odrywa osady z elementów grzewczych i przenosi je do specjalnego pojemnika. Można stosować także wodę demineralizowaną, w której wszelkie minerały i wapń zostały już usunięte w procesie uzdatniania. Należy jednak pamiętać, że nie wszystkie nawilżacze są przystosowane do pracy ze zmiękczoną (demineralizowaną) wodą.

Akcesoria i systemy dystrybucji pary

  • Lance kanałowe: Służą do dystrybucji pary w kanałach wentylacyjnych. Istnieje możliwość wykonania lanc o dowolnej długości tak aby pasowały idealnie do nietypowych kanałów wentylacyjnych.
  • System Multisteam: Służy do dystrybucji pary wewnątrz kanałów wentylacyjnych.
  • Karta sterowania proporcjonalnego: To alternatywny układ sterowania dzięki, któremu możemy sterować urządzeniem sygnałem proporcjonalnym napięciowym (np. 0-10V) lub prądowym (np.
  • Czujnik wilgotności: Służy do pomiaru wilgotności w kanale wentylacyjnym i przekazaniu odczytu do nawilżacza.
  • W przypadku braku możliwości montażu nawilżacza w przestrzeni zamkniętej ogrzewanej, możemy zainstalować urządzenie w podgrzewanej mrozoodpornej obudowie na zewnętrz. Standardowo urządzenia rth montowane są na ścianie. Kondensat, który opuszcza urządzenie podczas płukania oraz wykraplający się w lancach ma temperaturę dochodzącą do 90stC.

Zastosowanie i korzyści z używania nawilżacza parowego

Regularne korzystanie z nawilżacza powietrza może znacząco poprawić komfort życia.

  • Zmniejszenie ryzyka infekcji - Suche powietrze sprzyja namnażaniu się wirusów i bakterii.
  • Ochrona mebli i instrumentów muzycznych - Drewno jest bardzo wrażliwe na zmiany wilgotności.

Nawilżacz powietrza a alergie

Nawilżacz powietrza nie powinien powodować alergii, jeśli jest używany prawidłowo i regularnie konserwowany. Jednak w niektórych przypadkach, zaniedbanie higieny urządzenia może prowadzić do problemów zdrowotnych, w tym zaostrzenia objawów alergii.

  • Rozwój bakterii i pleśni: Wewnątrz nawilżacza, szczególnie w zbiorniku na wodę, może gromadzić się wilgoć, która sprzyja namnażaniu się bakterii, pleśni i grzybów. Jeśli urządzenie nie jest regularnie czyszczone, te mikroorganizmy mogą być uwalniane wraz z wilgotnym powietrzem i powodować reakcje alergiczne, takie jak katar, kaszel, swędzenie oczu czy podrażnienia skóry.
  • Uwalnianie minerałów z twardej wody: W nawilżaczach ultradźwiękowych stosowanie wody z kranu może prowadzić do uwalniania minerałów zawartych w twardej wodzie. W rezultacie w pomieszczeniu może pojawić się drobny biały pył, który osadza się na meblach i może być wdychany przez osoby przebywające w pokoju. U niektórych osób, szczególnie alergików lub astmatyków, pył ten może wywoływać podrażnienia dróg oddechowych.
  • Nadmierna wilgotność powietrza: Przekroczenie optymalnego poziomu wilgotności (powyżej 60-70%) w pomieszczeniu może stworzyć środowisko sprzyjające rozwojowi roztoczy, pleśni i innych alergenów.

Unikaj nadmiernej wilgotności - Monitoruj poziom wilgotności w pomieszczeniu, aby nie przekroczył on 60%.

Podsumowanie

Nawilżacze powietrza to urządzenia, które znacząco poprawiają jakość życia, zwłaszcza w suchych i ogrzewanych pomieszczeniach. Wybór odpowiedniego nawilżacza oraz jego regularna konserwacja są kluczowe dla uzyskania optymalnych efektów.

Przeczytaj także: Ultradźwiękowy nawilżacz powietrza

tags: #nawilżacz #osadzanie #pary #zasada #działania

Popularne posty: