Osuszanie powietrza jest procesem polegającym na zmniejszeniu ilości pary wodnej w powietrzu. Powietrze może zostać osuszone na kilka sposobów:

  • Ogrzewanie i wentylacja,
  • Osuszanie kondensacyjne,
  • Osuszanie adsorpcyjne.
Ogrzewanie i wentylacja

Metoda ta polega na podniesieniu temperatury powietrza w pomieszczeniu oraz jego intensywnym wentylowaniu. Jej efektywność uzależniona jest od warunków zewnętrznych, które mogą nawet uniemożliwiać jej zastosowanie. Metoda ta jest tym skuteczniejsza im temperatura na zewnątrz jest niższa, a wewnątrz osuszanego pomieszczenia wyższa. Dlatego najlepsze efekty można uzyskaćosuszanie1 zimą, gorsze wiosną i jesienią, a najgorsze lub nawet brak efektów latem.

W przypadku osuszania wilgotnych murów temperatura w pomieszczeniu nie powinna przekraczać 35°C. Wyższe temperatury mogą prowadzić do nadmiernego wzrostu ciśnienia pary wodnej w murach, prowadząc do ich pękania i zniszczenia. Brak właściwej wentylacji (wymiany powietrza) podczas osuszania wilgotnych ścian tą metodą powoduje, że para pochłaniana jest przez bardziej suche partie ścian oraz sufit. Należy również wspomnieć o tym, że ogrzewanie powietrza nagrzewnicami gazowymi daje efekt odwrotny od zamierzonego. Dzieje się tak dlatego, że produktami spalania propanu-butanu jest dwutlenek węgla oraz para wodna. W wyniku czego wzrasta nie tylko temperatura ale i wilgotność powietrza.

Stosowanie tej metody wiąże się z wysokimi kosztami. Wpływają na to głównie jej niska efektywność (długi czas osuszania) oraz fakt, że najlepsze efekty uzyskuje się przy największych różnicach temperatur (duże zapotrzebowanie na moc grzewczą).

 

Osuszanie kondensacyjne

Metoda ta polega na wykraplaniu wilgoci z powietrza przez schładzanie go poniżej punktu rosy co powoduje wykraplanie wilgoci (kondensację). Do osuszania kondensacyjnego służą kondensacyjne osuszacze powietrza. Ich głównymi elementami są wentylator, sprężarka, wymienniki ciepła (skraplacz i parownik) oraz element rozprężny. Wentylator wymusza przepływ wilgotnego powietrza przez wymienniki ciepła. Temperatura parownika jest niższa niż temperatura punktu rosy powodując wykraplanie się (kondensację) pary wodnej zawartej w powietrzu, na jego ściankach. Kondensat jest gromadzony w zbiorniku osuszacza lub odprowadzany do kanalizacji bądź na zewnątrz. Po przejściu przez parownik ochłodzone i osuszone powietrze przepływa przez skraplacz, gdzie zostaje ogrzane. Dzięki temu uzyskuje się dodatkowy spadek wartości wilgotności względnej. Ze skraplacza suche powietrze trafia z powrotem do pomieszczenia, z którego zostało zassane.

Temperatura powietrza wypływającego z osuszacza jest wyższa o 3 - 8 °C od temperatury powietrza zassanego. Wspomniany wzrost temperatury może powodować szybsze odparowanie wody np. z mokrych ścian, co przyśpiesza ich osuszanie i nie wiąże się z ryzykiem zniszczenia jak w przypadku osuszania przez ogrzewanie i wentylację. Wraz z wydłużeniem czasu pracy urządzenia w zamkniętym pomieszczeniu, ilość wody zawartej w powietrzu zostaje skutecznie zmniejszona.

Wydajność osuszaczy kondensacyjnych uzależniona jest od warunków pracy (temperatury i wilgotności) oraz od rodzaju urządzenia (wielkości, producenta). Jest ona największa przy wyższych wartościach temperatury i wilgotności względnej. W związku z tym, obniżenie zawartości wody w powietrzu powoduje spadek wydajności urządzenia. Specyfikacja tych urządzeń powoduje, że nie jest możliwe ich wykorzystanie w temperaturach niższych niż 0 - 5 ºC (w zależności od modelu).

Osuszanie kondensacyjne jest zdecydowanie bardziej efektywne i ekonomiczne od osuszania przez ogrzewanie i wentylację, przede wszystkim dzięki wyeliminowaniu wymiany powietrza zawartego wewnątrz pomieszczenia.

osuszanie2

 

Zasada działania osuszaczy kondensacyjnych

Najważniejszą częścią kondensacyjnego osuszacza powietrza, jest sprężarkowy układ chłodniczy. To dzięki niemu możliwe jest uzyskanie kondensacji pary wodnej, a tym samym obniżenie zawartości wody w powietrzu.

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.

osuszanie3

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.

 

osuszanie4

 

Przykładem konstrukcji osuszacza kondensacyjnego jest urządzenie MASTER DH 44.

osuszanie5

 

  • Sprężarkowy układ chłodniczy, zbudowany z następujących elementów: sprężarka rotacyjna (1), blok wymienników lamelowych (2), kapilara (3), filtr (4), elektrozawór (5), rury miedziane (6),
  • Wentylator osiowy (7),
  • Elektroniczny układ sterujący (8),
  • Zbiornik kondensatu (skroplin) (9),
  • Filtr powietrza (10),
  • Układ elektryczny.

 

Osuszanie adsorpcyjne

Metoda ta polega na odbieraniu wilgoci z powietrza przez pochłanianie jej przy pomocy materiałów higroskopijnych. Do osuszania tą metodą używa się osuszaczy adsorpcyjnych, których głównymi elementami są: obrotowy bęben (rotor) wraz z zespołem napędowym, wentylatory, nagrzewnica powietrza, filtr, obudowa oraz osprzęt.

Bęben wykonany jest najczęściej z odpowiednio wyprofilowanych blach aluminiowych (tworzących osiowe kapilary), których powierzchnia pokryta jest substancją higroskopijną. Taka konstrukcja powoduje znaczne zwiększenie powierzchni chłonącej wilgoć. Rotor napędzany jest silnikiem elektrycznym za pośrednictwem przekładni (najczęściej pasowej). Dzieli się on na sektor osuszający i regeneracyjny, w wyniku czego za rotorem otrzymuje się osuszone powietrze. Bęben obracając się powoduje, że zawilgocony materiał higroskopijny trafia do sektora regeneracyjnego, gdzie przez rotor przepływa gorące powietrze, odbierające wilgoć, która następnie wyrzucana jest na zewnątrz.

Dodatkową cechą rotora jest jego wysoka trwałość, możliwość mycia, zdolność do samooczyszczenia oraz zapobiegania rozwojowi bakterii. Ogromną zaletą tego typu osuszania jest możliwość osuszania powietrza bez jego schładzania oraz osuszanie powietrza o temperaturze poniżej 0 C. Z uwagi na mnogość zalet tej metody znajduje ona szerokie zastosowanie w przemyśle np. farmaceutycznym, spożywczym oraz w systemach klimatyzacyjnych.

 osuszanie6

 

master

 

Z poniższych artykułów dowiedzą się Państwo również jak prawidłowo używać osuszaczy powietrza oraz jakie korzyści moga płynąć z ich stosowania.

Zastosowanie osuszaczy powietrza

Materiały udostępniono za zgodą www.masterheaters.pl