Urządzenie Obniżające Wilgotność Powietrza: Rodzaje i Zasada Działania
- Szczegóły
Wilgoć w domu tworzy dobre warunki do rozwoju chorobotwórczych pleśni. Wyeliminowanie jej źródła bywa czasochłonne i kosztowne, dlatego warto zaopatrzyć się w urządzenie obniżające wilgotność powietrza.
Rodzaje Urządzeń Obniżających Wilgotność Powietrza
Istnieją różne typy urządzeń obniżających wilgotność powietrza, a ich wybór zależy od specyfiki pomieszczenia i oczekiwanego efektu:
- Osuszacze kondensacyjne: Ich sposób działania przypomina pracę klimatyzatora - urządzenie zasysa wilgotne powietrze, schładza je w parowniku, co powoduje wykroplenie wody, a następnie podgrzewa i oddaje z powrotem do pomieszczenia. Dzięki temu, że działają najefektywniej w wyższych temperaturach (powyżej 12°C), są doskonałym wyborem do domów, mieszkań, piwnic czy garaży. Charakteryzują się dobrą wydajnością i relatywnie niskim zużyciem energii.
- Osuszacze adsorpcyjne: Działają w oparciu o materiał absorbujący wilgoć - zazwyczaj jest to specjalny żel lub wkład, który pochłania cząsteczki wody z powietrza. Proces ten jest skuteczny nawet w niskich temperaturach, co sprawia, że tego typu osuszacze świetnie nadają się do chłodnych pomieszczeń, np. nieogrzewanych piwnic czy magazynów.
- Osuszacze z ogniwem Peltiera: To najmniejsze i najcichsze urządzenia w tej kategorii. Działają na zasadzie zjawiska termoelektrycznego - jedna strona modułu Peltiera się ochładza, co pozwala na skraplanie się pary wodnej z powietrza. Choć ich wydajność jest znacznie niższa (zazwyczaj poniżej 1 litra na dobę), mają swoje zastosowanie w bardzo małych przestrzeniach, takich jak szafy, szafki, czy wnętrza sprzętów elektronicznych.
Wybór Osuszacza Powietrza
Przy wyborze osuszacza powietrza należy wziąć pod uwagę kilka czynników:
- Wydajność: Jedną z najważniejszych różnic pomiędzy osuszaczami powietrza jest ich wydajność. Dobrym rozwiązaniem jest przyjęcie założenia, że na każdy 1 m2 powierzchni powinno przypadać przynajmniej 0,5 l/dobę wydajności. Oczywiście, zawsze warto wybrać urządzenie, którego wydajność jest jeszcze wyższa.
- Pojemność zbiornika na wodę: Skroplona woda trafia do zbiornika, który w zależności od wybranego osuszacza powietrza może mieć różną pojemność. Im większy zbiornik, tym rzadziej trzeba go opróżniać. Z drugiej strony jego wielkość wpływa na wymiary urządzenia.
- Dodatkowe funkcje: W kolejnym kroku należy przyjrzeć się pozostałych funkcjom dostępnych w osuszaczach powietrza.
- Higrostat: Bardzo popularny element w osuszaczu.
- Filtr HEPA: Dzięki niemu osuszanie powietrza jest połączone z usuwanie z niego zanieczyszczeń. To bardzo przydatna funkcja, ponieważ filtr HEPA zatrzymuje m.in. zarodniki pleśni i roztocza, których rozwojowi sprzyja właśnie wilgoć.
- Sterowanie Wi-Fi: Oznacza możliwość kontrolowania pracy urządzenia z dowolnego miejsca na ziemi.
Kiedy Warto Użyć Osuszacza Powietrza?
Osuszacz powietrza to urządzenie, które przyda się wszędzie tam, gdzie występuje problem zbyt wysokiej wilgotności powietrza. Wilgoć w domu może być spowodowana wadami konstrukcyjnymi budynku, np. słabą izolacją przeciwwilgociową fundamentów, uszkodzeniem pokrycia dachowego, zatkaniem rur odprowadzających deszczówkę albo awarią sieci wodno-kanalizacyjnej.
Warto pamiętać, że wilgoć może powodować rozwój chorobotwórczych grzybów i pleśni, które trudno wyeliminować. Ponadto ma negatywny wpływ na drewniane elementy wyposażenia. Najlepszy osuszacz powietrza do domu to osuszacz kondensacyjny o wydajności odpowiedniej w stosunku do metrażu, wyposażony w pojemny zbiornik i higrostat.
Przeczytaj także: Urządzenia do wody: Przegląd i zastosowania
Aktywność Wody (aw) i Jej Znaczenie
Określenie wartości parametru aktywności wody (aw, z ang. Water Activity) jest ważną czynnością w przemyśle, w którym wilgotność ma wpływ na dany wyrób. Aktywność wody bada aktywną część zawartości wody (wodę wolną niezwiązaną). Inaczej można również powiedzieć, że jest to ciśnienie pary wodnej wytwarzanej przez wodę zawartą w produkcie higroskopijnym. Badanie aktywności wody jest niezwykle ważne ponieważ woda niezwiązana w danym wyrobie wpływa na jego stabilność mikrobiologiczną, chemiczną oraz enzymatyczną.
Zarówno zbyt duża jak i zbyt mała zawartość niezwiązanej wolnej wody ma negatywny wpływ na produkt. Woda potrzebna jest nie tylko człowiekowi ale również mikroorganizmom, którym aktywność wody dostarcza informację o ilości dostępnej dla nich wody. Aktywność wody (aw) lub wilgotność względna stanu równowagi (ERH) to wartość ciśnienia pary wodnej mierzona w produkcie o własnościach higroskopijnych. Aktywność wody zawiera się w przedziale od 0 do 1.
Aktywność wody jest często mylona z wilgocią całkowitą. W stanie równowagi procentowy stosunek pomiędzy wilgocią całkowitą i aktywnością wody materiału higroskopijnego może być przedstawiony graficznie pod postacią krzywej - izotermy sorpcji. Dla każdej wartości aw obrazuje ona odpowiadającą wilgoć całkowitą w stałej temperaturze.
Wartość aw każdego produktu zawsze dąży do równowagi z otaczającym środowiskiem. Woda migruje z obszarów o wysokim aw do obszarów o aw niższym. W przemyśle spożywczym woda jest jednym z ważnych czynników określających stabilność produktów. Aktywność wody określa także ilość wody dostępnej dla mikroorganizmów. Kontrola aktywności wody jest istotnym czynnikiem ze względu na stabilność chemiczną. Większość przetworów zawiera węglowodany i proteiny, ze względu na co podatne są na ciemnienie nieenzymatyczne.
W przemyśle spożywczym w dwóch głównych przypadkach migracja wody stanowi problem:
Przeczytaj także: Uzdatnianie wody - granulat zł
- Pierwszy przypadek polega na różnych poziomach aw półproduktów użytych do wytworzenia produktu końcowego. Istotne jest dokonanie pomiaru aw a nie wilgoci całkowitej, gdyż nie jest ona związana z migracją wody. Na przykładzie sernika, aw sera wynosi 0.95, podczas gdy aw biszkoptu to 0.3. Woda może migrować z sera do biszkoptu, pozostawiając ciasto rozmoczone a ser wyschnięty. Jednym z rozwiązań jest dodanie składników chłonących wilgoć (cukier, sól, poliole polimerowe). Dodatki te obniżają poziom aw, ale nie wilgoć całkowitą! W zależności od produktu, poziom aw obniżyć można przez odwodnienie i mrożenie.
- Drugi problem stanowi magazynowanie gotowego wyrobu i związane z nim warunki. W zależności od aw produktu i wilgotności względnej otoczenia, może zachodzić zjawisko migracji wody.
Często aw jest określane jako “wolna” woda w produkcie a wilgoć całkowita, jako ilość wody “związanej”.
Tabela 1. Aktywność wody a mikroorganizmy
| Mikroorganizm | Minimalna aktywność wody (aw) |
|---|---|
| Większość bakterii | 0.91 |
| Większość drożdży | 0.88 |
| Większość pleśni | 0.80 |
| Salmonella, Vibrio parahaemolyticus | 0.94 |
| Pleśni kserofityczne (aspergillus chevalieri, A. candidus, Wallemia sebi) | 0.75 |
Źródło: Water activity and Microbial stability, L.R. Beuchat
By prawidłowo wykonać pomiary aw wystarczy skontrolować czystość filtra sondy oraz uszczelki. Sprzęt pomiarowy Rotronic AG wyróżnia możliwość regulacji w przyszłości, dzięki czemu fabryczna dokładność pomiarów może być zachowana przez cały okres użytkowania sondy. Regulację może wykonać każde laboratorium w Polsce, które zna sprzęt Rotronic AG (promowany na rynku polskim od prawie 20 lat) i posiada odpowiednie narzędzia serwisowe (np. firma AP Automatyka posiada odpowiednie narzędzia i doświadczenie w zakresie regulacji tego sprzętu).
Gruntowy Wymiennik Ciepła (GWC)
Gruntowy wymiennik ciepła (GWC), inaczej określany jako wymiennik gruntowy, jest urządzeniem używanym do wspomagania instalacji wentylacji i rekuperatora w domu. Za jego pomocą można podnieść komfort cieplny we wnętrzach domu i właściwości powietrza - jego poziom wilgotności i czystości. Pod kątem budowy gruntowy wymiennik ciepła składa się z wkopanej w gruncie konstrukcji, która połączona jest do centrali wentylacyjnej i rekuperatora. Ze względu na dużą pojemność cieplną gruntu powietrze przepływające poprzez gruntowy wymiennik ciepła może uzyskać optymalne parametry termiczne i wilgotnościowe. Ze względu na swój sposób działania gruntowy wymiennik ciepła jest często wybierany do domów jednorodzinnych budowanych w technologii energooszczędnej i pasywnej. Stanowi ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie obniżające energochłonność domu i wpływa korzystnie na mikroklimat panujący w jego wnętrzu. W skrócie - to zdrowe dla domowników i przyjazne dla środowiska urządzenie.
Przeczytaj także: Wymagania dla przydomowych oczyszczalni ścieków
Aby zrozumieć zasadę działania gruntowego wymiennika, konieczne jest bliższe zapoznanie się z właściwościami cieplnymi gruntu, a szerzej z tak zwaną geotermalną energią ziemi, która zaliczana jest do kategorii energii odnawialnych. Zasada działania GWC z odzyskiem ciepła jest całkiem prosta - urządzenie działa, ponieważ zachodzi wymiana ciepła z gruntu. Grunt gromadzi w sobie energię termiczną, czyli cieplną, dlatego jest dobrym akumulatorem ciepła. Pochłania ją z promieniowania słonecznego, konwekcji, opadów. Duża pojemność cieplna gruntu pozwala na utrzymanie jego temperatury na dłuższy czas niż w przypadku powietrza. Stąd też wahania temperatury gruntu są niższe i zachodzą wolniej.
Na poziomie około 2 metrów temperatura gruntu jest stała i wynosi ona około 5-10°C. Im głębiej, tym temperatura ta podwyższa się o kilka - kilkanaście stopni, na przykład na głębokości 100 metrów to już kilkanaście stopni. Ta właściwość gruntu wykorzystywana jest w pompach ciepła używanych do ogrzewania budynków, ale także w konstrukcjach gruntowego wymiennika ciepła. Wobec tego powietrze przechodzące poprzez gruntowy wymiennik ciepła w sposób naturalny, skuteczny, a przy tym tani poddawane jest obróbce temperaturowej. Efekt ten zależny jest od pory roku, a tym samym od temperatury powietrza .
- Działanie gruntowego wymiennika ciepła w lecie: Obniża temperaturę powietrza w domu, zapewniając większy komfort cieplny w trakcie upałów.
- Działanie gruntowego wymiennika ciepła w zimie: Podwyższa temperaturę powietrza w domu, zmniejszając koszty związane z ogrzewaniem.
Przykładowo, gdy powietrze w okresie letnim będzie wynosiło średnio 28°C, wówczas średnia temperatura powietrza z GWC to około 18°C. Z kolei w okresie zimowym, gdy średnia temperatura będzie wynosić -10°C, wtedy powietrze z GWC to około 2°C. Dzięki temu wymiennik może latem zapewniać przyjemny chłód, natomiast w ciągu zimy wspomagać działanie systemów grzewczych.
Rekuperacja Przemysłowa
Znaczenie rekuperacji przemysłowej trudno przecenić w kontekście współczesnych wyzwań energetycznych i środowiskowych. Obiekty takie jak hale produkcyjne, magazyny czy zakłady przetwórcze wymagają intensywnej wentylacji, która bez systemów odzysku ciepła generowałaby ogromne straty energetyczne. Profesjonalnie zaprojektowane i zainstalowane agregaty wentylacyjne z funkcją rekuperacji pozwalają odzyskać nawet 70-85% energii cieplnej, co przekłada się na wymierne oszczędności finansowe.
Fundamentalną zasadą działania agregatu rekuperacyjnego jest proces wymiany ciepła między dwoma strumieniami powietrza - wywiewanym z obiektu przemysłowego i nawiewanym z zewnątrz - bez ich bezpośredniego mieszania się. W sercu systemu znajduje się wymiennik ciepła, który umożliwia transfer energii cieplnej z ciepłego powietrza wywiewanego do chłodnego powietrza nawiewanego (w okresie zimowym) lub odwrotnie (w okresie letnim). Proces wymiany ciepła w agregatach rekuperacyjnych opiera się na fizycznych zasadach przewodnictwa, konwekcji i promieniowania cieplnego. Gdy ciepłe powietrze wywiewane przepływa przez jedną stronę wymiennika, oddaje energię cieplną do materiału wymiennika. Jednocześnie chłodniejsze powietrze nawiewane, przepływając przez drugą stronę, pobiera zgromadzone ciepło. Kluczowe znaczenie ma tutaj powierzchnia wymiany ciepła - im większa, tym efektywniejszy transfer energii.
W obiektach przemysłowych wykorzystuje się różne typy wymienników ciepła, każdy z własnymi zaletami i ograniczeniami:
- Wymienniki krzyżowe: Najpopularniejsze w mniejszych instalacjach, charakteryzują się prostą konstrukcją i brakiem części ruchomych, co przekłada się na wysoką niezawodność. Ich sprawność wynosi zwykle 50-70%.
- Wymienniki przeciwprądowe: Oferują wyższą efektywność, sięgającą 85-90%, dzięki optymalnemu przepływowi powietrza, ale wymagają większej przestrzeni instalacyjnej.
- Wymienniki obrotowe (regeneracyjne): Osiągają sprawność do 85% i dodatkowo umożliwiają odzysk wilgoci, co może być istotne w niektórych procesach produkcyjnych.
Efektywność energetyczna rekuperacji przemysłowej zależy od wielu czynników. Oprócz typu wymiennika, istotny wpływ mają: różnica temperatur między powietrzem nawiewanym a wywiewanym (im większa, tym wyższa efektywność), prędkość przepływu powietrza (optymalna prędkość zapewnia najlepszą wymianę ciepła), szczelność systemu (eliminacja mostków termicznych) oraz jakość izolacji kanałów wentylacyjnych.
tags: #urządzenie #obniżające #wilgotność #powietrza #rodzaje #i
