25 февраля 2024

Адиабатическое увлажнение

Адиабатическая система увлажнения это комплект климатического оборудования для повышения и поддержания уровня относительной влажности воздуха без дополнительного нагрева воды. Важно, что энергия для перехода воды из жидкого состояния в газообразное берётся из окружающей атмосферы, при этом температура воздуха незначительно снижается.

Одно из свойств воздуха – способность впитывать молекулы воды, и для каждого значения температуры есть свое значение влагосодержания – эту зависимость можно подробно изучить на диаграмме Молье.

Влажность бывает относительная и абсолютная. Абсолютная – это физическая величина (гр/кг), обозначающая массу воды, растворенной в одном килограмме воздуха. Выражается в граммах воды на кг атмосферы.

Относительной влажностью называется соотношение количества воды, растворённой в атмосфере, к ее максимально возможному количеству при данной температуре. Для каждого значения температуры известно предельное количество воды, которое может быть в нем растворено, – это постоянная справочная величина. Единица измерения относительной влажности – проценты. Относительная влажность влияет на скорость испарения воды с поверхностей, поэтому системы увлажнения регулируют именно этот показатель.

Для перехода жидкости в пар требуется энергия. В зависимости от принципа получения энергии различают два типа увлажнителей: изотермические и адиабатические.

Изотермическое увлажнение

Энергия для превращения влаги в пар берется из электросети или при сгорании газа Примером может служить кипящий чайник: вода нагревается и кипит, горячий водяной пар увлажняет помещение – это принцип работы парогенераторов.

Адиабатическое увлажнение

Энергия берется из воздуха и окружающих предметов, снижая их температуру. Другое название эффекта – испарительное охлаждение. После увлажнения температура в помещении опускается на 2 – 3 градуса – летом это удобно. Важно понимать, что восприятие более низкой температуры воздуха при оптимальной влажности гораздо комфортнее, чем в условиях сухого воздуха.

Преимущества адиабатического увлажнения:

  • лучшее субъективное восприятие увлажнения – за счет естественного и незначительного снижения температуры воздух воспринимается как более свежий;
  • круглогодичное использование: зимой для поддержания уровня влажности, а летом – для охлаждения помещения;
  • эффект ионизации, или «баллоэлектрический эффект» (только для форсуночных систем);
  • мультизональность – возможность управления влажностью индивидуально в каждом помещении (только для форсуночных систем).

Типы адиабатических увлажнителей

Большинство увлажнителей воздуха работают по принципу адиабатного увлажнения – распылительные, ультразвуковые, традиционные.

Ультразвуковые

Оснащены емкостью для воды, на дне которой установлен диск, вибрирующий с высокой частотой. В результате вибрации на поверхности воды образуются поперечные волны, на вершинах которых формируются, а затем отрываются от поверхности мельчайшие водяные капли. Их размер обычно не превышает 5 микрон. Так над поверхностью воды образуется туман, который потоком воздуха с помощью вентилятора переносится в помещение. Маленькие капли быстро испаряются, и уровень влажности повышается. Ультразвуковые приборы бывают бытовые и профессиональные – оба вида популярны.

Традиционные

Принцип действия также основан на адиабатическом увлажнении, но в таких приборах, кроме того, используется эффект холодного испарения с поверхности воды.

С помощью набора дисков, смоченных водой, или губки из гигроскопичного материала создается растянутая пленка воды. Вентилятор продувает воздух через губку или диски, обеспечивая увлажнение помещения. К традиционным относятся дисковые комнатные увлажнители, а также встраиваемые в вентиляцию более профессиональные модели.

В дисковых приборах блок дисков, вращаясь, смачивается влагой из поддона. Доливают воду обычно вручную, однако некоторые модели могут подключаться напрямую к водопроводу. В конструкции профессиональных увлажнителей предусмотрена установка кассеты из гигроскопичного материала в канал вентиляции, поток приточного воздуха проходит через губчатый материал, смоченный водой. Для работы таких увлажнителей нужно подключение электричества, и в случае автоматического долива – подвод водопроводной воды.

Системы прямого форсуночного распыления

Набирающий популярность класс оборудования. Данные системы используются как в быту, для увлажнения домов и квартир, так и промышленности, в производственных помещениях, в офисах. Оборудование представлено двумя типами: системами высокого давления и работающими на сжатом воздухе.

К этому типу относится и наше оборудование. Центральный блок (или модуль) – ключевой компонент таких систем. Внутри него происходит тонкая очистка (деминерализация с помощью двухступенчатого обратного осмоса) и УФ-стерилизация воды. Благодаря работе тихого насоса в установке нагнетается давление, очищенная вода по тонким, но при этом прочным трубкам подаётся к форсункам и распыляется в помещения. В конструкции миниатюрных форсунок предусмотрено отверстие диаметром от 65 до 300 микрон (в зависимости от системы), через которое проходит очищенная вода и разбивается на микрокапли. Образующийся водяной туман испаряется, моментально повышая уровень относительной влажности. Пульты управления со встроенными датчиками контролируют работу системы, производя мониторинг актуальной влажности в реальном времени.

Системы на сжатом воздухе используют его для распыления предварительно деминерализованной воды – работают по принципу пульверизатора. Трасса сжатого воздуха и трасса воды низкого давления подводятся непосредственно к распыляющим форсункам (или атомайзерам). Такие системы увлажнения в основном используются на производствах.

Адиабатическая система увлажнения как альтернатива кондиционеру

Увлажнением воздуха обычно решают проблему сухого микроклимата в помещениях в холодное время года. По результатам исследований, когда температура за окном – 10 °С, влажность в доме опускается ниже 15%. В этот период использование адиабатического увлажнителя наиболее эффективно. А летом, когда температура на улице и в жилом помещении примерно одинаковая, допустим + 25 °С, относительная влажность тоже находится в рамках оптимальных значений.

Однако владельцы форсуночных систем увлажнения пользуются оборудованием круглый год: зимой – для увлажнения, летом – для охлаждения. Адиабатическое охлаждение избавляет от риска развития простуды (грозят традиционные кондиционеры), так как не создает сильных потоков, и воздух не пересушивается – болезнетворным бактериям негде размножаться.

Ионизация

Один из дополнительных плюсов форсуночных адиабатических систем – ионизация в процессе увлажнения.

При распылении воды любым механическим способом капли и молекулярные комплексы, отрываясь от поверхности, сообщают воздуху электрический заряд. При дроблении соленой воды этот заряд положительный, а при дроблении пресной – отрицательный. Соотношение зарядов может быть различным, но суммарное количество всегда намного выше стандартного.

Это явление было открыто ещё в восемнадцатом веке и известно как «баллоэлектрический эффект». Его можно наблюдать у водопадов, на побережьях, во время шторма или во время дождя. Электризация достигает максимума при разбрызгивании чистой воды. Чем больше примесей, тем меньше баллоэлектрический эффект.

Ионизированный воздух очень полезен, к сожалению, немногие люди могут позволить себе постоянно жить на берегу моря, у водопадов или горных рек. Поэтому в современной терапии применяется метод гидроаэроионизации, при котором искусственно воссоздается баллоэлектрический эффект.

В городской среде естественный уровень аэроионов слишком низкий. Это связано с загрязнённостью атмосферы и с большим количеством пластика, который поглощает отрицательно заряженные частицы.

Поэтому естественная ионизация в доме при помощи распылительной системы адиабатического типа – отличный способ позаботиться о здоровье.

Адиабатическое увлажнение