Osuszacze Powietrza Bez Czynnika Chłodzącego: Zasada Działania
- Szczegóły
Precyzyjnie zdefiniowana wilgotność powietrza w procesach produkcji jest często warunkiem stabilnej jakości produktów. Osuszacze powietrza zapobiegają/minimalizują dyfuzję pary wodnej przez elementy konstrukcyjne budynku; w ten sposób chronią je przez długi czas przed zniszczeniem. Przyczynia się to do zapewnienia stałej gotowości do pracy i chroni przed dużymi kosztami napraw. Rurociągi, instalacje, materiały eksploatacyjne i urządzenia techniczne są chronione przed uszkodzeniami na skutek wilgoci. Osadzanie się kondensatu w różnych miejscach zwiększa niebezpieczeństwo wypadku i namnażania się mikroorganizmów chorobotwórczych. Osuszacz powietrza chroni maszyny i urządzenia, wyłączone z użytkowania na pewien okres czasu, przed uszkodzeniami z powodu korozji.
Rodzaje Osuszaczy Powietrza
Na rynku znajdziemy adsorpcyjny i kondensacyjny osuszacz powietrza. Osuszacze kondensacyjne i adsorpcyjne to urządzenia, bez których ciężko sobie poradzić w przypadku, gdy w naszym domu lub mieszkaniu panuje nadmierna wilgotność powietrza.
Kondensacyjne Osuszacze Powietrza
Kondensacyjne osuszacze powietrza są często stosowane jako gotowe do pracy agregaty w obiektach przemysłowych i mniejszych obiektach firmowych, a także do usuwania wilgoci na pływalniach. Kondensacyjne osuszacze powietrza są efektywnym energetycznie i ekonomicznym rozwiązaniem wszędzie tam, gdzie względna wilgotność powietrza wynosi od 45 do 60%. Ogólnie zakłada się, że sensowne jest korzystanie z kondensacyjnych osuszaczy powietrza w temperaturze od ok. +5 do +36°C, przy możliwej do uzyskania względnej wilgotności powietrza wynoszącej ok. Czynniki, które ograniczają możliwy do uzyskania stopień usuwania wilgoci, to przede wszystkim właściwości zastosowanego czynnika chłodniczego (ciśnienie, temperatura) oraz konstrukcja parowego wymiennika ciepła (współczynnik obejścia, tzw. by-pass faktor).
Podstawą każdego kondensacyjnego osuszacza powietrza jest zamknięty obieg chłodzący, który działa na zasadzie pompy ciepła. Wentylator zasysa wilgotne powietrze z otoczenia. Przepływa ono najpierw przez filtr, zainstalowany w celu ochrony wymiennika ciepła, a następnie jest kierowane do parownika. Skondensowana woda gromadzi się w zainstalowanej pod parownikiem wanience zbiorczej na kondensat, a stamtąd jest kierowana bezpośrednio do odpływu lub odpowiedniego zbiornika. Strumień osuszonego powietrza przepływa następnie przez skraplacz, w którym jest ono ogrzewane przez ciepło kondensacji obiegu chłodzącego. Przepływający przez osuszacz strumień powietrza pobiera również część ciepła odprowadzanego przez wentylator i sprężarkę.
Kondensacyjne osuszacze powietrza działają na zupełnie innej zasadzie niż modele adsorpcyjne. Za funkcję oddzielania wilgoci odpowiada w ich przypadku specjalny filtr węglowy, który zapewnia wysoką wydajność urządzenia i stanowi znakomitą alternatywę dla tradycyjnych modeli adsorpcyjnych.
Przeczytaj także: TTK - Osuszacze powietrza dla budownictwa: Co warto wiedzieć?
Najważniejszą częścią kondensacyjnego osuszacza powietrza, jest sprężarkowy układ chłodniczy. Sercem układu chłodniczego jest sprężarka, która spręża i tłoczy czynnik chłodniczy, wymuszając jego przepływ przez cały układ. Wzrostowi ciśnienia (sprężaniu) towarzyszy wzrost temperatury. Sprężony czynnik (w stanie gazowym) trafia rurociągiem do skraplacza gdzie następuje jego ochłodzenie. Ciepło czynnika zostaje odebrane przez omywające wymiennik (skraplacz) powietrze. Czynnik ze stanu gazowego w wyniku działania ciśnienia i spadku temperatury przechodzi w stan ciekły. Skroplony czynnik przepływa przez filtr odwadniacz, który pochłania parę wodną, mogącą dostać się do układu podczas produkcji osuszacza lub prac serwisowych. Po przejściu przez filtr, ciecz trafia do organu dławiącego (kapilary lub zaworu rozprężnego), który mając duże opory przepływu, powoduje taką różnicę ciśnień, że czynnik zaczyna się rozprężać i odparowywać. Proces parowania zachodzi w części zwanej parownikiem. W przeciwieństwie do skraplania, towarzyszy mu spadek ciśnienia oraz temperatury. To właśnie dzięki temu zjawisku, powietrze oddaje swoje ciepło czynnikowi (umożliwiając jego odparowanie). Temperatura powietrza spada poniżej, punktu rosy co powoduje wykroplenie nadmiaru wilgoci, na ściankach parownika. Rozprężony czynnik jest ponownie zasysany przez sprężarkę i cały cykl powtarza się.
W przypadku pracy w niższych temperaturach otoczenia woda wykroplona na parowniku może zamarzać, w skutek czego następuje zwiększenie oporów powietrza przepływającego przez wymienniki. Aby zapobiec temu zjawisku, elektroniczny układ sterujący okresowo otwiera zawór elektromagnetyczny. Umożliwia to skierowanie gorącego czynnika (w stanie gazowym) bezpośrednio na parownik. Dzięki temu lód zaczyna się topić i spływać do zbiornika skroplin.
Działanie kondensacyjnego osuszacza powietrza:
- Pochłanianie wilgotnego powietrza
- Proces skraplania wilgoci
- Proces osuszania powietrza
Adsorpcyjne Osuszacze Powietrza
Osuszacze adsorpcyjne są stosowane wszędzie tam, gdzie kondensacyjne osuszacze powietrza napotykają na swoje granice fizyczne i gdzie wymagane jest utrzymanie bezwzględnej wilgotności powietrza lub zawartości pary wodnej na minimalnym poziomie. Zasada sorpcji opiera się na właściwości niektórych materiałów, polegających na wiązaniu wody na ich powierzchni. Powierzchnia wewnętrzna tego typu materiałów to wielkość rzędu od 600 do 1000 g/m2. W bezpośrednim środowisku tych substancji chemicznych panuje wyjątkowo niskie ciśnienie cząstkowe pary wodnej. Jako środek sorpcyjny stosuje się żel krzemionkowy, tlenki aluminium lub sita molekularne.
Wentylator zasysa wilgotne powietrze z otoczenia (powietrze procesowe), które jest przekazywane dalej przez rotor adsorpcyjny. Jest on zbudowany z pofalowanej masy akumulującej o drobnych lamelach, dzięki czemu wykazuje nadzwyczaj dużą powierzchnię wewnętrzną, która jest pokryta silnie higroskopijnym żelem krzemionkowym. Rotor jest podzielony na całym przekroju poprzecznym na sektor osuszania o wielkości 270° i sektor regeneracji o wielkości 90°. Napędzany przez silnik rotor adsorpcyjny obraca się ciągłym, powolnym ruchem z częstotliwością ok. 5-30 obrotów na godzinę. Zawarta w powietrzu para wodna jest wówczas prawie w całości adsorbowana. Powietrze regenerujące, ogrzane wcześniej przez grzałkę regeneracyjną do temperatury ok. 120°C, przepływa przez sektor regeneracyjny 90° rotora na zasadzie przeciwprądu. Związana w rotorze para wodna jest teraz eliminowana w procesie adsorpcji i usuwana na zewnątrz wraz ze strumieniem wilgotnego powietrza. Opisany wyżej proces adsorpcji/desorpcji może być powtarzany dowolną ilość razy i nie ma to istotnego wpływu na sprawność środka sorpcyjnego.
Przeczytaj także: Leroy Merlin osuszacze przemysłowe - opinie użytkowników
Osuszacz adsorpcyjny działa na zasadzie kontaktu zawilgoconego powietrza z czynnikiem odprowadzającym z niego wilgoć. Para wodna w skroplonej postaci trafia po jej oddzieleniu bezpośrednio do zbiornika znajdującego się w szczelnej i monolitycznej obudowie, a ogrzane powietrze wydostaje się na zewnątrz w osuszonej postaci.
Osuszacze adsorpcyjne wykorzystują proces adsorpcji, czyli pochłaniania wilgoci na powierzchni materiałów higroskopijnych (np. rotor z żelem krzemionkowym).
Zastosowanie osuszaczy powietrza
Najczęściej duża ilość pary wodnej w powietrzu pojawia się na skutek przeprowadzonych prac remontowo-budowlanych. Woda znajdująca się w ścianach i posadzkach paruje wówczas pod wpływem zwiększonej temperatury powietrza, czasami nawet przez kilka tygodni od chwili zakończenia prac. Winowajcą często okazuje się także niesprawny system wentylacji, jak i przeciekanie wody przez nieszczelności w poszyciu dachowym. Dużego poziomu wilgotności mogą także spodziewać się mieszkańcy domów usytuowanych blisko zbiorników wodnych, szczególnie w okresie letnim. Na skutki tego typu sytuacji nie trzeba niestety zbyt długo czekać.
Osuszacze powietrza chronią przede wszystkim przed rozwojem grzybów i pleśni na ścianach oraz na sufitach. Ich niewielkie cząsteczki pogarszają stan zdrowia domowników, mogą także przyczyniać się do nabycia lub zaostrzenia reakcji uczuleniowych, szczególnie wśród alergików.
| Zastosowanie | Korzyści |
|---|---|
| Procesy produkcyjne | Stabilna jakość produktów |
| Ochrona budynków | Minimalizacja dyfuzji pary wodnej |
| Ochrona maszyn | Zapobieganie korozji |
| Redukcja wilgoci w pomieszczeniach | Zapobieganie rozwojowi grzybów i pleśni |
Dodatkowe informacje
- Osuszacz powietrza powinien stać w odległości co najmniej 30 cm od ścian.
- Niektóre z osuszaczy powietrza posiadają funkcję oczyszczania powietrza.
- Każdy osuszacz powinien posiadać higrometr i higrostat.
Przeczytaj także: Peltier - czy osuszanie działa?
tags: #osuszacze #powietrza #bez #czynnika #chłodzącego #zasada
