Adiabatyczne Nawilżacze Wodne: Zasada Działania, Zastosowania i Wymagania

Szczegóły: Opublikowano: 24. November 2025

Nawilżacze powietrza to urządzenia zaprojektowane w celu zwiększenia wilgotności powietrza w pomieszczeniach. Są one szczególnie przydatne w suchych warunkach klimatycznych lub podczas sezonu grzewczego, gdy ogrzewanie domu może prowadzić do suchego powietrza.

Podstawy Chłodzenia Adiabatycznego

Kwestia chłodzenia pomieszczeń jest szczególnie istotna w ciepłych regionach świata, ale także w ciepłe dni w strefach umiarkowanych. Chłodzenie pomieszczenia za pomocą urządzenia chłodzącego wymaga zwykle większej ilości energii niż ilość potrzebna na jego ogrzanie. Istnieje jednak sposób, aby drastycznie zmniejszyć wysokie zużycie energii, a w większości przypadków można wówczas nawet całkowicie zrezygnować z zastosowania urządzeń chłodzących. Odbywa się to za pomocą prostego procesu fizycznego: parowania wody.

Zasada działania: Podczas parowania woda usuwa z powietrza odczuwalne ciepło. Skutek: Temperatura powietrza obniża się, powietrze w pomieszczeniu zostaje schłodzone. Wystarczy wprowadzić do systemu wodę, która następnie paruje i chłodzi powietrze. Dlatego też proces ten nazywany jest też chłodzeniem przez parowanie.

Rodzaje Chłodzenia Adiabatycznego

Wyróżniamy dwa rodzaje chłodzenia adiabatycznego: bezpośrednie i pośrednie. W przypadku procesu bezpośredniego do strumienia powietrza zewnętrznego dostarcza się wilgoć. W ten sposób strumień powietrza zostaje schłodzony, jednocześnie wzrasta jednak bardzo gwałtownie wilgotność powietrza, co nie zawsze jest pożądane.

Dlatego też w większości przypadków stosowane jest pośrednie chłodzenie adiabatyczne. Celem jest w tym przypadku jest schłodzenie powietrza w pomieszczeniu przy jak najmniejszym nakładzie energii.

Przeczytaj także: Wybór Nawilżacza Powietrza w OBI

Strumień powietrza wywiewanego, przepływając przez komorę nawilżacza powietrza CERTO zostaje nawilżony. Temperatura zewnętrzna wynosi 35°C, powietrze wywiewanego zaś 25°C. Schłodzone powietrze kierowane jest w następnym etapie przez obrotowy wymiennik ciepła, który akumuluje zawarty w nim chłód. Wirnik schłodzony po stronie wywiewu rotuje w obszar powietrza nawiewu i schładza ciepłe, pochodzące z zewnątrz powietrze. Tak schłodzony strumień powietrza zostaje skierowany do pomieszczenia. Zmianę temperatury i wilgotności powietrza ilustruje schemat h-x Molliera. Zmiana ta przedstawiona jest na wykresie niebieską linią. Obrotowy wymiennik ciepła magazynuje większość uzyskanego chłodu i kieruje go do strumienia powietrza nawiewu.

Rodzaje Nawilżaczy Powietrza

Poniżej przedstawiamy główne typy nawilżaczy powietrza:

Nawilżacze adiabatyczne (wodne)
- Dyfuzory ultradźwiękowe: Wykorzystują ultradźwięki do zamieniania wody na mgiełkę, która jest następnie rozpryskiwana w powietrze. Są one ciche i efektywne energetycznie.
- Nawilżacze na dyskach: Składają się z serii obracających się dysków, które obracają się w wodzie, zbierając ją, a następnie parują, kiedy powietrze przechodzi przez dyski.
- Nawilżacze ewaporacyjne: Posiadają specjalne filtry, przez które przepuszczane jest powietrze. Woda paruje, gdy przechodzi przez mokry filtr, zwiększając w ten sposób wilgotność powietrza.
Zalety: Mogą chłodzić powietrze w procesie nawilżania, są mniej energochłonne niż nawilżacze parowe, i generalnie są bardziej ekonomiczne w zakupie i eksploatacji.
Nawilżacze parowe
- Nawilżacze centralne: Są zintegrowane z systemem ogrzewania i klimatyzacji domu. Parują wodę, którą następnie wprowadzają do systemu wentylacji.
- Nawilżacze parowe (czystej pary): Podgrzewają wodę do wrzenia, a następnie wprowadzają czystą parę wodną do powietrza. Są to jedyne nawilżacze, które wprowadzają do pomieszczenia sterylną parę wodną.
Zalety: Bardzo dokładne nawilżanie, zdolność do wprowadzania sterylnego powietrza, idealne dla osób z alergiami lub problemami zdrowotnymi związanymi z jakością powietrza. Wadą jest jednak ich większe zużycie energii w porównaniu z nawilżaczami adiabatycznymi oraz większe koszty eksploatacyjne.

Znaczenie Wilgotności w Różnych Branżach

Odpowiednia wilgotność powietrza odgrywa kluczową rolę w wielu dziedzinach przemysłu i obszarach użyteczności publicznej. Ma to wpływ nie tylko na jakość produktów, ale także na bezpieczeństwo i komfort osób pracujących w danym środowisku.

Przeczytaj także: Nawilżanie powietrza zimą: kaloryferowe nawilżacze

Przemysł papierniczy: Nawilżanie powietrza jest niezbędne do zachowania właściwych parametrów produkowanego papieru. Odpowiednia wilgotność chroni papier przed wysychaniem, pękaniem i zniekształcaniem.
Przemysł meblarski: Wilgotność wpływa na procesy, takie jak wiązanie klejów. Drewno, jako materiał higroskopijny, reaguje na zmiany wilgotności, co może wpływać na jego wymiary i właściwości.
Przemysł farmaceutyczny: Nawilżanie powietrza wspomaga zachowanie jakości powietrza oraz utrzymanie właściwości leków. Właściwa wilgotność może także zapobiec stratom spowodowanym przez degradację produktów.
Serwerownie: Nawilżacze powietrza pomagają w wiązaniu ładunków elektrostatycznych, które mogą uszkodzić delikatne komponenty elektroniczne.
Muzea: Bezpieczeństwo konserwatorskie eksponatów, zwłaszcza tych wrażliwych na zmieniające się warunki, jest kluczowe. Nawilżacze chronią przed uszkodzeniami spowodowanymi niską wilgotnością.

Wymagania Prawne i Techniczne Dotyczące Nawilżaczy

Nawilżacze powietrza, są urządzeniami służącymi do podtrzymywania odpowiedniej wilgotności powietrza w pomieszczeniach, co ma wpływ na komfort i zdrowie ludzi przebywających w tych pomieszczeniach. Chociaż nie ma konkretnych przepisów prawnych dotyczących samych nawilżaczy, pewne normy oraz standardy odnoszą się do jakości powietrza wewnętrznego.

Norma PN-B-03421: To polska norma techniczna, która zawiera wytyczne dotyczące jakości powietrza wewnątrz budynków mieszkalnych, użyteczności publicznej oraz przemysłowych. Zgodnie z tą normą, jeżeli w instalacji HVAC (ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji) są zainstalowane nawilżacze, wilgotność względna powietrza powinna wynosić 40-60%. Wartość ta, jest zgodna z ogólnie uznanymi standardami zapewniającymi komfortowe warunki w pomieszczeniach.
Filtracja: Nawilżacze powinny być wyposażone w filtry, które chronią przed zanieczyszczeniami. Normy techniczne zalecają stosowanie filtrów klasy co najmniej F6. Filtry te zapewniają odpowiednią skuteczność w usuwaniu cząstek z powietrza i zabezpieczają przed dostawaniem się do nawilżacza drobnoustrojów czy innych niepożądanych substancji.
Bezpieczeństwo: Nawilżacze, podobnie jak inne urządzenia elektryczne, powinny spełniać wymagania bezpieczeństwa określone przez odpowiednie normy krajowe i międzynarodowe. Wiele krajów wymaga certyfikacji lub zgodności z określonymi standardami bezpieczeństwa.
Higiena: Nawilżacze powinny być konstruowane w taki sposób, aby łatwo można było je czyścić. Stojąca woda w nawilżaczach, może prowadzić do rozwoju bakterii i pleśni, co może negatywnie wpłynąć na zdrowie osób przebywających w pomieszczeniu. Dlatego ważne jest, aby nawilżacze były regularnie czyszczone i konserwowane.
Energooszczędność: Współczesne nawilżacze powinny być także energooszczędne. Chociaż to nie jest bezpośrednio związane z wymaganiami prawnymi, coraz więcej konsumentów zwraca uwagę na zużycie energii przez urządzenia, które kupują.

Nawilżanie a Jakość Wody

Jakość wody używanej do nawilżania ma bezpośredni wpływ na skuteczność procesu nawilżania oraz na zdrowie osób przebywających w pomieszczeniach, gdzie urządzenie jest używane.

Sterylność wody: Woda używana w nawilżaczach powinna być wolna od patogenów, takich jak bakterie i wirusy. Zanieczyszczenia mikrobiologiczne w wodzie mogą być rozpryskiwane wraz z nią do powietrza i stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi.
Zanieczyszczenia w wodzie: Oprócz zagrożeń mikrobiologicznych, woda może zawierać inne zanieczyszczenia, takie jak metale ciężkie, chemikalia czy nieczystości. Nawilżacze, które rozpryskują wodę bezpośrednio do powietrza, mogą także rozpylać te zanieczyszczenia, co ma potencjał do pogarszania jakości powietrza wewnętrznego.
Twardość wody: Woda o wysokiej twardości zawiera duże ilości soli wapnia i magnezu. Gdy taka woda jest używana w nawilżaczach, może prowadzić do osadzania się kamienia na elementach urządzenia, co może skrócić jego żywotność i wpłynąć na efektywność nawilżania. Ponadto osady mogą być rozpylane w powietrzu, co może prowadzić do białych osadów na meblach czy podłodze.

Proces Odwróconej Osmozy

Jest to metoda uzdatniania wody, która polega na przenikaniu wody przez specjalną membranę półprzepuszczalną, dzięki której usuwane są zanieczyszczenia oraz sole. Woda uzyskana w ten sposób jest bardzo czysta, co czyni ją idealną do zastosowań w nawilżaczach. Odwrócona osmoza jest skuteczna w eliminacji wielu zanieczyszczeń, w tym bakterii, wirusów, soli oraz innych niepożądanych składników wody.

Właściwe uzdatnianie wody jest kluczowe dla zapewnienia skutecznego i bezpiecznego nawilżania. Woda o odpowiedniej jakości zapewnia nie tylko dłuższą żywotność urządzenia, ale także chroni zdrowie użytkowników oraz zapewnia lepszą jakość powietrza wewnętrznego.

Efektywność Energetyczna Nawilżaczy

Efektywność energetyczna nawilżaczy powietrza, odgrywa kluczową rolę zarówno dla ochrony środowiska, jak i dla ekonomii budżetu. Wydajność energetyczna nawilżacza, zależy głównie od jego technologii i sposobu działania.

Przeczytaj także: Przegląd Nawilżaczy Powietrza Radom

Złoża zraszane w centralach klimatyzacyjnych
- Działanie: Są one często wbudowane w większe systemy klimatyzacyjne i chłodzące. Powietrze jest przepuszczane przez zraszane złoże, gdzie pochłania wilgoć przed ponownym wprowadzeniem do pomieszczenia.
- Efektywność energetyczna: Są one stosunkowo energooszczędne, ponieważ wykorzystują istniejące systemy klimatyzacyjne do nawilżania powietrza. Jednakże ich skuteczność zależy od efektywności energetycznej całego systemu klimatyzacyjnego.
Nawilżacze parowe
- Działanie: Podgrzewają wodę do wrzenia w celu wytworzenia pary, która następnie jest wprowadzana do powietrza.
- Efektywność energetyczna: Są jednymi z najbardziej energochłonnych nawilżaczy dostępnych na rynku, ponieważ wymagają energii do podgrzewania wody. W rezultacie, koszty użytkowania mogą być znacznie wyższe w porównaniu z innymi typami nawilżaczy.
Nawilżacze adiabatyczne
- Działanie: Wykorzystują naturalny proces parowania wody do zwiększenia wilgotności powietrza.
- Efektywność energetyczna: Są bardziej energooszczędne niż nawilżacze parowe, ponieważ nie wymagają podgrzewania wody. Jednakże ich skuteczność może być niższa w bardzo suchych warunkach.

Efektywność energetyczna nawilżaczy jest kluczowym aspektem zarówno z punktu widzenia ekologii, jak i ekonomii użytkowania. Różne rodzaje nawilżaczy, takie jak złoża zraszane, nawilżacze parowe i adiabatyczne, mają różne charakterystyki energetyczne. Podczas gdy złoża zraszane są stosunkowo energooszczędne i integrują się z systemami klimatyzacyjnymi, nawilżacze parowe są bardziej energochłonne ze względu na potrzebę podgrzewania wody. Nawilżacze adiabatyczne oferują względną równowagę między wydajnością a zużyciem energii. Wybór odpowiedniego nawilżacza zależy od indywidualnych potrzeb i warunków, a także od dostępności zasobów energetycznych.

Nawilżacze Adiabatyczne na Złożach Zraszanych

Nawilżacze adiabatyczne EvaPack efektywnie przekształcają wodę w parę wodną podczas adiabatycznego procesu odparowania. Suche powietrze przepływa przez zwilżane wodą złoże o strukturze komórkowej, wykonane z nieorganicznych włókien, odpornych na rozwój filmu biologicznego.

Nawilżacze adiabatyczne wykorzystują jawne ciepło powietrza do wysokowydajnego odparowania wody. Spadek ciśnienia powietrza przepływającego przez nawilżacz jest minimalny. Powietrze jest jednocześnie chłodzone i nawilżane. Nawilżacz EvaPack jest łatwy i szybki w instalacji. Ma prostą, kompaktową konstrukcję o maksymalnej długości zabudowy 600 mm. System wyposażono w kasety ze złożem, które można bardzo łatwo wymieniać. Zdecydowanie zmiejsza to koszty utrzymania nawilżaczy.

Nawilżanie adiabatyczne z reguły obejmuje zaprojektowanie dwóch oddzielnych procesów:

ogrzewania
nawilżania ewaporacyjnego

W praktyce wykorzystuje się alternatywnie dwa zespoły procesów:

ogrzewanie wstępne + nawilżanie
ogrzewanie wstępne + nawilżanie + ogrzewanie końcowe

Seria nawilżaczy Evapack efektywnie przekształca wodę w parę wodną podczas procesu adiabatycznego. Nawilżacze adiabatyczne ze złożem zraszanym są stosowane wszędzie tam, gdzie wymagane jest zwiększenie wilgotności powietrza. Woda jest dostarczana przez zawór zasilający (1) i dociera do zraszaczy (4). Suche powietrze przepływa przez zwilżone komórki złóż (5). Woda jest podawana do zbiornika ociekowego (2) poprzez zawór zasilający (1). Pompa recyrkulacyjna (3) dostarcza wodę do zraszaczy (5). Wydajność wody spływającej po złożach (6) jest regulowana zaworami ręcznymi (4). Suche powietrze przepływa przez zwilżone komórki złóż (6). Ciepło konieczne do przemiany wody z cieczy w parę jest dostarczane przez powietrze, które zmniejsza swoją temperaturę. Jest to najbardziej ekonomiczne rozwiązanie spośród wszystkich systemów nawilżania.

Dysze Wodne

Układ wykorzystuje energię wysokiego ciśnienia wody wywołanego przez unikalne dysze rozpylające, wytwarzającą drobne, o jednolitej wielkości kropelki mgły. System nawilżania można stosować bezpośrednio do otoczenia lub w centrali klimatyzacyjnej, zarówno w klimatyzacji komfortu jak i klimatyzacji technologicznej. Z uwagi na rozbijanie wody na bardzo małe drobinki cząstek mgły ich odparowanie jest gwałtowne. Dystans odparowania mgły zależy od temperatury i prędkości przepływającego powietrza a także od wymaganej do osiągnięcia wilgotności względnej. Układ sterowania mierzy wilgotność względną przez czujnik wilgotności lub otrzymuje sygnał sterujący z zewnętrznego regulatora i w ten sposób reguluje wydajność układu nawilżania.

Rodzaje Dysz Wodnych

Dysze parowe znajdują szczególne zastosowanie w przemyśle elektronicznym, chłodniczym tekstylnym oraz farmaceutycznym, na dużych halach produkcyjnych bądź handlowych. Dysze ultradźwiękowe Przeznaczone są do stosowania w kanałach wentylacyjnych oraz chłodniach. Rozpylana mgła wodna łączy się z powietrzem na dystansie ok. Dysze ze zwężką Venturiego Przeznaczone są do stosowania bezpośrednio w pomieszczeniach. Rozpylane drobne krople wody łączą się z powietrzem na dystansie ok.

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, zlokalizowane 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.

Dysze BUS w wersji COOL przeznaczone są do pomieszczeń o niskiej temperaturze otoczenia, jak np. Woda jest rozpylana na drobne krople (od 1,5 do 3,0 μm) w pomieszczeniu i w łatwy sposób miesza się z powietrzem. Dysze te mogą być użyte we wszystkich pomieszczeniach - dużych i małych. Rozpylana mgła wodna absorbuje się z powietrzem na dystansie ok.

Parametr	Dysze BV	Dysze BUS	Dysze BUS COOL
Miejsce dystrybucji	Przestrzeń otwarta	Kanał wentylacyjny	Przestrzeń otwarta
Wydajność [l/h]	do 150	do 90	do 24
Wydajność 1 dyszy [l/h]	3 ... 6	3 ... 6	3 ... 6
Rozbicie cząstek [µm]	1.5 ... 3.0	1.5 ... 3.0	1.5 ... 3.0
Dystans odparowania [m]	4 ... 5	2 ... 3	2 ... 3
Precyzja [%]	± 2	± 2	± 2
Napięcie sterowania [V]	230 / 50Hz	230 / 50Hz	230 / 50Hz

tags: #nawilżacze #wodne #adiabatyczne #zasada #działania