Systemy Regulowanej Wilgotności Powietrza: Kompleksowy Przegląd

Utrzymanie odpowiedniej wilgotności powietrza jest kluczowe dla komfortu, zdrowia oraz ochrony materiałów i wyposażenia w różnych środowiskach. W artykule omówimy różne aspekty związane z regulacją wilgotności powietrza, w tym systemy stosowane w wentylacji mechanicznej z rekuperacją, w mroźniach oraz w budynkach biurowych.

Wentylacja Mechaniczna z Rekuperacją a Wilgotność Powietrza

Wentylacja mechaniczna z rekuperacją to obecnie standard w nowoczesnych domach jednorodzinnych. Zapewnia świeże powietrze, eliminuje przeciągi i straty energii. Jednak wielu użytkowników zauważa zimą spadek wilgotności względnej powietrza do poziomu 20-30%. Taki poziom wilgotności jest niebezpieczny dla zdrowia mieszkańców, zwłaszcza dzieci.

Powoduje przesuszenie błon śluzowych, podrażnienie oczu, tworzenie się ładunków elektrostatycznych i unoszenie się kurzu co może powodować alergie. Niszczeje również drewniane wyposażenie domu, drewniane podłogi oraz meble.

Przyczyny Suchego Powietrza w Domu

  1. W okresie zimowym powietrze zewnętrzne ma niską wilgotność właściwą (masa pary wodnej zawartej w masie suchego powietrza jest bardzo niska). Po ogrzaniu tego powietrza w domu (np. z -5°C do +21°C) wilgotność względna drastycznie spada. Jest to znacznie poniżej akceptowalnego minimum wynoszącego 45 - 60%. Właśnie to odczuwamy jako „suchość”.
  2. Mieszkańcy domów wyposażonych w tradycyjną wentylację grawitacyjnej, często zimą „uszczelniają” dom. Co prawda wentylacja działa wtedy słabo, ale dzięki temu wilgoć z gotowania, prania czy oddychania częściowo pozostaje w środku. Problemem rekuperacji jest natomiast jej skuteczność. Działa stale, cały czas usuwając wilgoć wraz z wywiewanym powietrzem, przez co powietrze nie ma szans by się naturalnie nawilżyć.
  3. Standardowe wymienniki krzyżowe lub przeciwprądowe odzyskują tylko ciepło, nie wilgoć.
  4. Same w sobie mają mało „źródeł wilgoci” (mała infiltracja, szczelne przegrody), co sprawia, że efekt suchego powietrza jest jeszcze mocniej odczuwalny.

Jak Zapobiec Zbyt Suchemu Powietrzu w Domu

Rozwiązaniem problemu suchego powietrza w instalacjach wentylacji mechanicznej jest stosowanie nawilżaczy powietrza. Nawilżacze rezystancyjne Devatec RTH, wyposażone we własną wytwornicę pary, zapewniają nawilżanie powietrza poprzez doprowadzenie sterylnej pary do kanału nawiewnego. Taka instalacja pozwala na kontrolowane utrzymywanie poziomu wilgotności w całym domu.

Nawilżacze Rezystancyjne Devatec RTH LC: Zasada Działania

Nawilżacz rezystancyjny to urządzenie nawilżające, w którym woda jest podgrzewana za pomocą rezystancyjnych elementów grzewczych. Generowane ciepło powoduje wrzenie wody i powstawanie czystej, higienicznej pary wodnej, która następnie wprowadzana jest do instalacji wentylacyjnej lub bezpośrednio do pomieszczenia. Ponieważ para jest sterylnie czysta, nie generuje wzrostu grzybów i pleśni w kanale wentylacyjnym.

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Praca nawilżacza RTH jest płynnie (bezstopniowo) regulowana z wykorzystaniem czujnika wilgotności 0-10V. Pozwala to na utrzymanie stabilnej wilgotności w budynku. Nawilżacz wyposażono we wszystkie popularne systemy komunikacji, w tym ModBus i Bacnet, może być więc łatwo zintegrowany z systemem budynku inteligentnego.

Dla zabezpieczenia pełnego komfortu klimatu, czyli wilgotności względnej na poziomie 50%, wystarczy mały nawilżacz rezystancyjny RTH-LC 3 o maksymalnej wydajności 2,5 kg/h. Wymagana ilość pary jest nieco niższa 1,92 kg/h, lecz urządzenie płynnie ograniczy swoją wydajność oraz pobór mocy odpowiednio od rzeczywistych potrzeb. Nawilżacz jest zasilany z instalacji jednofazowej (230V), maksymalny pobór mocy również nie jest duży, nie wymaga więc specjalnej instalacji elektrycznej. Jest idealny do zastosowań domowych.

Dyspersja pary odbywa się za pomocą jednej lancy parowej umieszczonej w kanale wentylacyjnym, z zachowaniem dystansu odparowania 500mm, co gwarantuje efektywne mieszanie pary z powietrzem.

Sterowanie Pracą Nawilżacza Devatec RTH

Nawilżacz Devatec RTH może współpracować z istniejącą centralką systemu rekuperacji, może być również dostarczony jako urządzenie autonomiczne, wyposażone w higrostat oraz czujnik wilgotności 0-10V. W tym drugim przypadku higrostat pełni funkcję zabezpieczającą przed wykropleniem się pary w kanale, natomiast czujnik wilgotności umożliwia płynne osiągnięcie i utrzymanie zadanej wilgotności.

Jeżeli centralka rekuperacji posiada czujnik wilgotności, nawilżacz RTH można z nią łatwo integrować. W tym celu należy doprowadzić do nawilżacza odpowiednio wyadjustowany sygnał 0-10V. Nastawa parametru wilgotności odbywać się będzie z poziomu systemu sterowania rekuperatorem.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Higiena Systemu Rekuperacji z Rezystancyjnym Nawilżaczem Powietrza RTH

Nawilżacze rezystancyjne RTH wykazują istotne przewagi nad rozwiązaniami adiabatycznymi. Kluczową zaletą jest fakt, że w procesie wytwarzania pary wodnej następuje jej podgrzanie do wysokiej temperatury, co eliminuje mikroorganizmy, bakterie i zarodniki grzybów. Dzięki temu para wprowadzana do instalacji jest sterylna i nie stwarza ryzyka rozwoju patogenów w kanałach wentylacyjnych (takich jak Legionella).

Dodatkowo brak elementów utrzymujących wodę w obiegu zamkniętym (jak w systemach adiabatycznych) ogranicza możliwość powstawania osadów, biofilmu czy kamienia, które sprzyjają namnażaniu drobnoustrojów. W nawilżaczach rezystancyjnych cała objętość wody zamieniana jest w parę, tak więc pomimo większego zużycia energii, są uznawane za rozwiązanie bardziej bezpieczne pod względem higienicznym.

Znaczenie Wentylacji Regulowanej Zapotrzebowaniem

Jako ludzie nie jesteśmy w stanie wykryć zmian jakości powietrza. Nie możemy na przykład wykryć, kiedy niektóre zanieczyszczenia powietrza osiągają wysokie stężenie. Dlatego ważne jest, aby wentylacja była automatycznie dostosowywana do aktualnych potrzeb. Dzięki inteligentnym czujnikom, wentylacja reaguje na różne sytuacje o każdej porze dnia. Jeśli powietrze w pomieszczeniu jest dobrej jakości, wówczas natężenie przepływu powietrza wywiewanego jest obniżone w tym pomieszczeniu.

Centrala Wentylacyjna ENDURA® DELTA

Endura Delta jest centralą odzysku ciepła regulowaną zapotrzebowaniem. Dzięki wbudowanemu wymiennikowi ciepła, aż do 89% odzyskanego ciepła z powietrza wywiewanego jest przenoszone do powietrza nawiewanego. Sterowanie pracą układu i jego programowanie jest bardzo proste dzięki aplikacji Endura Delta.

Funkcja Chłodzenia

Endura Delta oferuje w pełni automatyczną funkcję obejścia wymiennika ciepła w sezonie letnim. Jego działanie umożliwia chłodzenie wnętrza pomieszczeń w nocy, w porze letniej, świeżym powietrzem zewnętrznym. Gdy funkcja obejścia działa, ciepłe powietrze wywiewane nie przepływa przez wymiennik ciepła.

Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności

Regulacja Zapotrzebowaniem i Czujniki Jakości Powietrza

Urządzenie EnduraDelta jest wyposażone w dynamiczne czujniki, które w sposób ciągły sprawdzają zawartość CO2, poziom wilgotności i ilość szkodliwych LZO (lotnych związków organicznych) w wywiewanym powietrzu. Na podstawie tych pomiarów EnduraDelta reguluje krotność wymiany powietrza zgodnie z rzeczywistą intensywnością przebywania mieszkańców. Można również zainstalować czujniki zewnętrzne (CO2) w pomieszczeniach o niskim poziomie wilgotności. Pozwoli to na jeszcze szybsze reagowanie systemu na zmiany jakości powietrza w pomieszczeniach.

Odzyskiwanie Ciepła i Zabezpieczenie Odszraniające

Strumień powietrza nawiewanego krzyżuje się ze strumieniem wywiewnym w wymienniku ciepła, dzięki czemu aż do 89% ciepła z powietrza wywiewanego jest oddawane do powietrza nawiewanego. EnduraDelta ma w standardzie mechanizm zabezpieczenia odszraniającego. W asortymencie wyposażenia dodatkowego dla EnduraDelta znajdziemy również elektryczny podgrzewacz, który działa, gdy temperatura powietrza czerpanego z zewnątrz spada poniżej zera i częściowo podgrzewa powietrze nawiewane.

Aplikacja ENDURA®DELTA

Aplikacja EnduraDelta pozwala na konfigurację centrali, ustawianie zegarów oraz sprawdzanie stanu systemu wentylacyjnego.

Bezpośrednie Nawilżanie Powietrza

We wszystkich budynkach, także budynkach biurowych, można zainstalować profesjonalne nawilżanie powietrza - zarówno w nowym budownictwie, jak i przy remontach starych budynków. Dzięki prostej i elastycznej instalacji, systemy bezpośredniego nawilżania powietrza są interesującą propozycją w przypadku późniejszego doposażania budynku. W budynkach, w których nie ma centralnej wentylacji lub nie da się wykonać nawilżania w systemie wentylacyjno-klimatyzacyjnym ze względu na zbyt krótkie odcinki nawilżania lub zbyt wysokie koszty, system nawilżania powietrza DRAABE będzie stanowił idealne i opłacalne rozwiązanie.

W porównaniu do innych centralnych technologii nawilżania, systemy dysz wysokociśnieniowych zużywają niewiele energii. Pełna absorpcja w powietrzu rozpylonych w drobniutką mgiełkę kropel wody powoduje zabieranie ciepła z pomieszczenia. Jest to pozytywny efekt uboczny, ponieważ wiele nowoczesnych budynków, w szczególności budynków biurowych, poddawanych jest dziś zbyt dużym obciążeniom cieplnym. Adiabatyczny efekt chłodzenia może pozytywnie wspomóc pracę klimatyzacji. Każdy kilogram wody ulatniający się do powietrza przez nawilżanie dyszowe odpowiada mocy chłodzenia 640 W.

Pośrednie vs. Bezpośrednie Nawilżanie: Rozsądna Kombinacja

W zależności od specyfiki budynku i wymagań jego użytkownika może być uzasadniona kombinacja nawilżania pośredniego i bezpośredniego: Nawilżanie pośrednie zapewni wówczas podstawową wilgotność, podczas gdy nawilżanie bezpośrednie umożliwi dodatkowe nawilżanie sektorowe.

Zaletą bezpośredniego nawilżania powietrza jest przede wszystkim zapewnianie wilgoci w konkretnym miejscu. Dzięki temu w poszczególnych obszarach, w zależności od tego, do czego mają one służyć, można utrzymywać różną wilgotność powietrza. Takie „nawilżanie sektorowe” jest korzystne pod względem ekonomicznym szczególnie wówczas, gdy będzie potrzebne jedynie w wybranych obszarach, np. na pojedynczych kondygnacjach, w działach lub obszarach pracy.

Pomiar Wilgotności w Mroźni

Pośredni system pomiaru jest potrzebny, ponieważ wszystkie standardowe czujniki mają kłopoty z pomiarem wilgotności na granicy zakresu wilgotności, czy w ujemnych temperaturach. Bezpośredni pomiar wilgotności w ekstremalnych warunkach, takich jak mroźnie, jest trudny ze względu na kondensację pary wodnej i inne zjawiska fizyczne.

W tym rozwiązaniu grzałka jest zasilana poprzez modulację szerokości impulsów (PWM) w taki sposób, aby na czujniku wilgotności utrzymać dokładnie zadaną temperaturę. Precyzyjne sterowanie temperaturą jest kluczowe dla zapewnienia stabilnych warunków pomiarowych, co bezpośrednio przekłada się na dokładność odczytów wilgotności. Na czujniku temperatura jest mierzona z dokładnością ±0,1°C. Ta wysoka precyzja pomiaru temperatury jest niezbędna do uzyskania wiarygodnych danych dotyczących wilgotności. Dzięki tak dokładnemu pomiarowi, system jest w stanie wykryć nawet niewielkie zmiany temperatury.

Z temperatury i pomiaru wilgotności względnej wylicza się wilgotność bezwzględną w mroźni. Wilgotność bezwzględna, wyrażona w gramach wody na kilogram suchego powietrza, jest bardziej miarodajnym parametrem w warunkach niskich temperatur niż wilgotność względna. Przeliczanie wilgotności względnej na bezwzględną pozwala na uzyskanie dokładniejszych i bardziej wiarygodnych danych, które są niezbędne do monitorowania i kontrolowania wilgotności w mroźni.

Nawilżanie Powietrza: Praktyczne Porady i Urządzenia

Lekarze zalecają względną wilgotność powietrza w pomieszczeniach w granicach 40 - 60%. Materiały budowlane i wyposażenie wnętrz wykonane z drewna, a także tkaniny (np. Zasłony lub dywany) pochłaniają dużo wilgoci. Jeśli powietrze w pomieszczeniu jest suche, mogą powstać pęknięcia (drewno) lub może powstać ładunek elektrostatyczny (tkanina). Zimne powietrze zawiera mniej wilgoci niż cieplejsze powietrze. Z tego powodu, zimą, wilgotność w pomieszczeniach często spada poniżej 30%. Im większa różnica między temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną, tym powietrze jest bardziej wysuszone w pomieszczeniu.

Pomiar Wilgotności

Najłatwiej jest zmierzyć wilgotność względną za pomocą higrometru. Ustaw higrometr (np. Selina by Stadler Form) pośrodku pomieszczenia, z dala od okien i drzwi, i po prostu odczytaj wilgotność na wyświetlaczu. Potrzebujesz nawilżacza, jeśli wilgotność jest poniżej 40%.

Wietrzenie a Wilgotność

Otwieranie okien w zimnej połowie roku nie przyczynia się do zwiększenia wilgotności powietrza w pomieszczeniu. Regularne, krótkie przerywane i krzyżowe wietrzenie jest bardzo ważne i korzystne dla zdrowia (3-5 x dziennie zimą przez maksymalnie pięć minut). Jednak zbyt częste wietrzenie przy niskiej temperaturze na dworze sprawia, że powietrze w pomieszczeniu jest bardzo wysuszone. Dotyczy to również uchylonych okien.

Naturalne Metody Nawilżania

Rośliny domowe, prysznic, gotowanie i suszące się pranie mogą nieznacznie podnieść wilgotność przez krótki czas, ale nie są w stanie utrzymać wilgotności na optymalnym poziomie od 40 do 60% przez dłuższy czas.

Korzyści z Optymalnej Wilgotności

  • Zminimalizowane ryzyko infekcji: Wirus grypy szybciej ginie w pomieszczeniach optymalnie nawilżonych.
  • Lepszy sen: Suche powietrze może być przyczyną niespokojnego snu.
  • Zmniejszone ryzyko alergii: Pyłki i kurz wiążą się łatwiej w wilgotnym powietrzu.
  • Lepsza kondycja skóry: Nasza skóra wymaga dobrego poziomu nawilżenia.
  • Ochrona drewnianych mebli: Odpowiednia wilgotność zapobiega pękaniu i kruchości drewnianych elementów wyposażenia.
  • Mniej kurzu i wyładowań elektrostatycznych: Wilgotne powietrze zapewnia mniejszy ładunek elektrostatyczny.

Wybór Nawilżacza Powietrza

Kupno nawilżacza nie jest takie łatwe. Istnieje wiele różnych kryteriów, które mogą wpływać na decyzję o zakupie.

Kluczowe Kryteria Wyboru

  • Wielkość pomieszczenia: Zmierz kubaturę pomieszczenia (powierzchnia w m 2 x wysokość pomieszczenia).
  • Funkcje techniczne: Wybierz nawilżacz z higrostatem, aby uniknąć nadmiernego nawilżania.
  • Rodzaj nawilżacza: Rozróżniamy nawilżacze ultradźwiękowe, parowe, ewaporacyjne i z funkcją czyszczenia powietrza. Każdy system ma swoje zalety i wady.
  • Twardość wody: Nawilżacze parowe i ultradźwiękowe nie nadają się do bardzo twardej (wapiennej) wody.
  • Konserwacja: Dokładne czyszczenie jest konieczne, aby zapobiec rozwojowi zarazków i bakterii.
  • Zużycie energii: Wybierz urządzenie z higrostatem, które wyłącza się po osiągnięciu pożądanej wilgotności.
  • Poziom hałasu: Jeśli dana osoba reaguje bardzo wrażliwie na dźwięk, odradzamy kupowanie nawilżacza ultradźwiękowego lub parowego.

Rodzaje Nawilżaczy Powietrza

Wszystkie systemy mają ten sam cel: dodanie wody do powietrza, a tym samym zwiększenie wilgotności względnej. Wilgotność względna na poziomie 40 - 60% uważana jest za przyjemną w domach i biurach.

  • Pasywne nawilżanie: Powietrze absorbuje tylko tyle wilgoci, ile potrzebuje w obecnej temperaturze. Suche powietrze z pomieszczenia jest kierowane przez filtr parowy (parownik) i nasycane wodą lub przez wilgotne tarcze parowe (nawilżacz z funkcją oczyszczania powietrza).
  • Aktywne nawilżanie: Nie ma znaczenia aktualna temperatura i wilgotność w pomieszczeniu. Aktywne systemy nawilżania to nawilżacze parowe i ultradźwiękowe. W systemie parowym wodę podgrzewa się, a następnie rozprowadza gorącą parę do powietrza w pomieszczeniu. W systemie ultradźwiękowy woda jest rozbijana na drobne kropelki przez drgania membrany ultradźwiękowej i w postaci mgły uwalniana do powietrza w pomieszczeniu.

Tabela Porównawcza Systemów Nawilżania Powietrza

System Nawilżania Zalety Wady Zastosowanie
Pasywne (Ewaporacyjne) Samoregulacja, niskie zużycie energii Mniejsza wydajność w bardzo suchych pomieszczeniach Pomieszczenia mieszkalne, biura
Parowe Szybkie nawilżanie, sterylna para Wyższe zużycie energii, ryzyko poparzeń Szpitale, pomieszczenia wymagające sterylności
Ultradźwiękowe Cicha praca, niskie zużycie energii Możliwość powstawania białego osadu, wymagają czystej wody Sypialnie, pokoje dziecięce
Rezystancyjne Sterylna para, brak ryzyka rozwoju patogenów Wyższe zużycie energii Systemy wentylacyjne, domy energooszczędne

tags: #regulowana #wilgotnosc #powietrza #systemy

Popularne posty: