Увлажнение воздуха: Как выбрать увлажнитель воздуха, советы по выбору увлажнителя, мойки воздуха

Увлажнение воздуха – адиабатические, изотермические, ультразвуковые системы

Одним из важнейших параметров для комфортного проживания человека или пребывания его в каком-либо помещении достаточно долгое количество времени является влажность окружающего воздуха. Ее отклонение от оптимальных значений отрицательно влияют на наше самочувствие.

Излишняя сухость уменьшает содержание кислорода в воздухе, вызывает сухость слизистых оболочек глаз и органов дыхания человека. Она является причиной преждевременного старения кожи, ломкости волос и ногтей, плохого самочувствия, заболеваний дыхательных путей.

Кроме того, влажность может повлиять и на функционирование оборудования. Излишний или чрезмерно низкий ее показатель может стать причиной выхода из строя многих устройств.

Большинство видов оборудования требуют определенного содержания влаги в воздухе. Оптимальный уровень влажности окружающего воздуха – 40-50 %.

Из всего многообразия подходов и оборудования для поддержания необходимого уровня влажности можно выделить систему адиабатического увлажнения.

Адиабатическое увлажнение воздуха

В настоящее время адиабатические системы увлажнения являются наиболее эффективным. Адиабатический процесс увлажнения основан на использовании кинетической энергии воды, проходящей через специальный насос. Данный насос под большим давлением (около 70 атмосфер) подает воду через форсунки, разбрызгивающие ее в атмосферу в виде мелкодисперсной аэрозоли. При этом размер водяных частиц составляет 6-8 микрон!

В комплект данной системы увлажнения, кроме самого механизма разбрызгивания, входит блок управления для регулировки давления воды и сжатого воздуха. Это позволяет при необходимости изменять текущую производительность системы и, как следствие, уровень влажности окружающего воздуха.

Как правило, данные системы увлажнения устанавливаются на этапе монтажа вентиляции, конечно, при условии, что вентиляционная система предполагается к установке на Объекте.

Преимущества адиабатических систем увлажнения

Основными достоинствами этого способа являются:

• Малое потребление электроэнергии, которое составляет около 5 Вт на 1 литр распыляемой влаги
• Возможность круглогодичного использования. А в летнее время, помимо увлажнения, происходит охлаждение воздуха
• Высокая производительность, которая при необходимости может составлять до нескольких килограмм увлажненного воздуха в час
• Экологичность, которая обусловлена отсутствием выделения в атмосферу каких-либо вредных вещества
• Возможность применения различных моделей в зависимости от типа увлажняемого пространства

Принцип действия адиабатических увлажнителей и их основные отличия от аналогичных систем

Повторимся, что адиабатическое увлажнение представляет собой процесс, при котором насыщение воздуха влагой происходит с помощью испарения воды в помещении. Внешние источники тепловой энергии при этом не используются, поэтому температура воздуха не повышается. Некоторые модели адиабатических увлажнителей дополняются вентиляторами для равномерного распределения воздуха. Источником влаги служит водопроводная система, вода из которой проходит многоступенчатую систему очистки и обеззараживания.

Этот метод стал применяться сравнительно недавно. Необходимость подобной инновации диктовалась двумя причинами:

• Во-первых, адиабатическое увлажнение воздуха является энергосберегающей технологией, востребованной в настоящее время
• Во-вторых, современные производственные стандарты требуют максимально сжатых сроков достижения необходимых температурно-влажностных параметров. Форсуночные системы увлажнения отвечает данным требованиям. Особенно это эффективно для деревянного домостроения.

Основными отличиями данной системы увлажнения воздуха от традиционного пароувлажнения, интегрированного с системой вентиляции, являются:

1. Более высокий коэффициент использования воды – почти 90% ее объема используется по назначению
2. Минимальные затраты электроэнергии
3. Система увлажнения не требует наличия компрессора, фильтров и другого дорогостоящего оборудования
4. Компактность и в озможность тонкого регулирования количества и направления распыления влаги
5. Отсутствие побочный эффектов (посторонние запахи, грибок и т.д.), которые могут образовываться в скрытых полостях (воздуховоды)

Европейский опыт

В европейских странах энергосбережение и экологичность являются решающими факторами при внедрении той или иной технологии. Поэтому адиабатические системы увлажнения используется там в больших масштабах. В Швейцарии и Германии более 60% установок промышленного увлажнения работают по этому принципу.

Большинство известных производителей климатического оборудования в своем модельном ряду имеют системы форсуночного увлажнения. Распространен этот способ и в странах с жарким климатом – на юге Европы, в Центральной Америке, во многих азиатских странах.

Перечень увлажняемых Объектов

Вследствие эксплуатационных преимуществ адиабатические увлажнители получили широкое применение в помещениях, где необходимо обеспечить строго определенный уровень влажности. В частности, они используются:

• В типографиях, при производстве рекламной и полиграфической продукции
• В текстильной промышленности
• В деревообрабатывающих цехах, в целлюлозно-бумажном производстве
• В студиях звукозаписи, концертных залах
• В фотолабораториях
• В операционных, родильных отделениях
• В табачной промышленности
• В музеях, архивах, книгохранилищах
• В пищевой промышленности при производстве сыров, колбас, хлеба, в винных погребах
• В парниках, инкубаторах, фермах, теплицах
• В электронной промышленности, в точном приборостроении
• В залах аэропортов, вокзалов
• Широкое бытовое применения в жилых и административно-офисных зданиях

Основные функциональные особенности

В отличие от аналогичных систем адиабатические увлажнители практически не потребляют электроэнергию, являются автономными. Для выработки влаги в количестве 1 кг/час необходимо всего лишь 10-50 Вт – электричество требуется только для распыления воды в форсунках. За счет минимальных затрат эффективность форсуночных систем почти на порядок выше, чем у аналогов.

Переход из аэрозольного в парообразное состояние сопровождается снижением температуры окружающего воздуха на несколько градусов. Это действие также используется во многих случаях (в холодильных установках, в типографиях и т.д.).

При работе адиабатических систем отсутствуют негативные побочные эффекты (образование конденсата на поверхности оборудования, колебание уровня влажности воздуха, оседание известкового налета и т.д.). Эти устройства очень надежны, просты в установке и обслуживании. Диапазон настраиваемой влажности при этом очень широкий. С помощью гигростатов ее можно устанавливать от 30-35% до 90-100% с минимальным шагом настройки.

Еще одно преимущество подобных систем – их экологичность. Принцип их работы исключает какое-либо вредное воздействие на окружающую среду и здоровье людей, работающих в увлажняемом помещении. Более того, за счет возможности гибкой настройки уровня влажности и охлаждения воздуха можно создать микроклимат, максимально благоприятный для находящихся рядом людей. Работа увлажнителей включает в себя цикл промывки и фильтрации подаваемой мелкодисперсной влаги. Большинство адиабатических систем ведущих мировых производителей имеют гигиенические сертификаты, соответствуют мировому стандарту VDI 6022.

Варианты установки

Системы адиабатического увлажнения существуют в нескольких различных вариантах. За счет этого можно подбирать конфигурацию, максимально соответствующую текущим индивидуальным требованиям. Существуют однозональные и мультизональные системы с единым централизованным управлением.

Для больших помещений со сложной геометрией применяются канальные системы, в которых увлажненный и обработанный воздух подается по воздуховодам через решетки, диффузоры и анемостаты. В небольших пространствах, как правило, устанавливаются отдельно расположенные устройства, распространяющие влагу непосредственно из форсунок.

Адиабатические увлажнители могут использоваться как самостоятельное оборудование (как правило, это распылительное оборудование воздушно-водяного типа), так и в составе секций центрального кондиционирования (увлажнители водяного типа). Конкретная модель подбирается исходя из типа и объема помещения, сезона, требуемых температурно-влажностных параметров.

Решение вопроса влажности в помещениях возможно не только системами, основанными на адиабатическом методе увлажнения, а также существуют и другие подходы.

Естественное увлажнение

Самый простой и дешевый способ – естественное увлажнение с помощью аквариумов, открытых форточек, мини-фонтанов. Эти меры могут создать оптимальный уровень влажности в небольшом помещении, но в больших пространствах (тем более, в промышленных зонах) этот метод неэффективен.

Изотермическое увлажнение

Еще один способ увлажнения – изотермический (с помощью пара). Принцип действия следующий – в емкости с водой находятся два электрода, которые создают разность потенциалов, преобразуя электрическую энергию в тепловую. Вода испаряется, увеличивая влажность окружающего воздуха. Эти приборы обладают большой производительностью, но и потребляют много электроэнергии. Кроме того, система должна включать в себя гигростат для отключения при достижении заданного уровня влажности. Сам прибор необходимо размещать на удалении от людей и мебели, так как он выделяет горячий пар.

Ультразвуковые системы увлажнения воздуха

Другой вид искусственных увлажнителей – холодные (ультразвуковые). В помещение устанавливается прибор, состоящий из емкости, в которую заливается вода, и вентилятора. Вентилятор засасывает воздух в устройство, проходя через которое воздух очищается и увлажняется. Кроме увлажнения, такой подход способен снизить температуру в помещении на 1-2 градуса.

Основное достоинство – невысокая цена этого варианта. Кроме того, эта система работает бесшумно, потребляет малое количество электроэнергии. Но она эффективна только для небольших помещений. Стоимость же самого ультразвукового увлажнителя весьма высока. Кроме того, прибор должен комплектоваться дорогими сменными очистительными фильтрами.

Системы увлажнения воздуха и их расчет

Согласно нормативам в помещениях с постоянным пребыванием людей необходимо поддерживать не только определенную температуру, но и влажность. Пониженная влажность способствует накоплению статического электричества на металлических предметах. Повышенная — также неприятна и ведет к ощущению духоты и выпадению конденсата на поверхностях.

Методы увлажнения

Рис. 1. Методы увлажнения: 1-2 – изотермическое увлажнение, 1-3 – адиабатное (изоэнтальпийное) увлажнение

Влажность поддерживается специальными устройствами — увлажнителями. Они делятся на два принципиально разных типа, отличающихся методом увлажнения, — оно может быть адиабатное (изоэнтальпийное) или изотермическое (рис. 1, линии 1–3 и 1–2 соответственно).

Адиабатное (изоэнтальпийное) увлажнение

Адиабатное увлажнение представляет собой процесс самого обычного испарения воды в окружающую среду. Именно так со временем испаряется вода в стакане, исчезают лужи на дорогах…

Движущей силой процесса испарения является разность парциальных давлений водяного пара над поверхностью воды (где оно велико и практически равно давлению насыщенного пара) и в окружающем воздухе (где оно ниже, причем тем ниже, чем суше воздух).

Эффективность адиабатного увлажнения зависит от площади влажной поверхности и скорости обдувающего ее воздуха. Поэтому элементы, с которых происходит испарение в использующих этот метод увлажнителях, представляют собой либо матерчатые или бумажные кассеты, либо пластиковые диски, по которым стекает вода. Эти элементы встраивают в воздуховод или обдувают отдельным вентилятором.

С физической точки зрения происходит следующее: поток воздуха поглощает влагу, превращая ее в водяной пар. Процесс превращения воды в пар требует огромного количества энергии. Эту энергию воздух отдает воде, вследствие чего охлаждается. Общая же энергия системы (энтальпия) практически неизменна, поэтому процесс называется изоэнтальпийным (адиабатным).

На Id-диаграмме данный процесс изображается прямой линией вдоль изоэнтальпы вправо вниз (рис. 1).

Адиабатный метод увлажнения применяется в испарительных, расщепляющих и ультразвуковых увлажнителях.

Изотермическое увлажнение

Изотермическое увлажнение — это процесс смешения водяного пара с потоком воздуха.

Задачей увлажнителя является подготовка пара из воды, но на этот раз энергия, необходимая для превращения жидкости в газ, берется не из воздуха, а из электросети. В результате температура воздуха при увлажнении практически не изменяется (поэтому метод и называется изотермическим), а счет на электроэнергию вызывает легкое недоумение, ведь установка производительностью всего 1 л/ч потребляет 700 Вт, а увлажнение квартиры зимой требует около 3 кВт.

На Id-диаграмме линия процесса направлена вдоль изотермы вправо (рис. 1).

Изотермический метод увлажнения применяется в нагревательных, инфракрасных и электродных увлажнителях.

С точки зрения терминологии отметим, что изотермические увлажнители часто называют пароувлажнителями, так как они в ходе своей работы генерируют пар. В свою очередь, адиабатные увлажнители называть пароувлажнителями нельзя.

Типы увлажнителей

Рассмотрим подробнее каждый из упомянутых типов увлажнителей:

Изотермические увлажнители

Рис. 2. Электродный увлажнитель HygroMatik

Нагревательные увлажнители

В нагревательных увлажнителях вода нагревается и вскипает в специальном бачке, а появляющийся при этом пар подается по шлангу в воздуховод, где равномерно распределяется посредством трубки с мелкими отверстиями по всей длине (парораспределителя).

Генерируемый пар при этом должен быть перегрет, чтобы не конденсироваться на стенках шланга по пути к воздуховоду.

Инфракрасные увлажнители

Инфракрасные увлажнители схожи с нагревательными и отличаются лишь способом нагрева воды. В данном случае применяются лампы, греющие воду посредством инфракрасного теплового излучения.

Электродные увлажнители

Увлажнители электродного типа (рис. 2) для получения пара используют явление диссоциации воды — ее разложения под действием электрического тока. В бак с водой опускают два электрода — анод и катод и подают на них напряжение. Ток, проходя через воду, нагревает ее и превращает в пар.

Электродные пароувлажнители более эффективны, нежели нагревательные и инфракрасные. Кроме того, они гораздо безопаснее: в случае отсутствия воды электрическая цепь разрывается и увлажнитель автоматически отключается.

Адиабатные увлажнители

Испарительные увлажнители

В испарительных увлажнителях вода подается на специальную поверхность (как правило, бумажную или пластиковую), обдуваемую воздухом. При обдувании влага постепенно испаряется, тем самым увлажняя воздух.

Расщепляющие увлажнители

Расщепляющие увлажнители используют сжатый воздух или водяной насос высокого давления для расщепления воды на мелкие частицы, которые направляются в поток воздуха и легко испаряются.

Ультразвуковые увлажнители

Рис. 3. Ультразвуковой увлажнитель воздуха Boneco

Это самый современный тип увлажнителей (рис. 3). Здесь используется специальная мембрана, которая вибрирует с высокой частотой. Вода, попадающая на мембрану, мгновенно распыляется и превращается в облако из микрочастиц. Воздух, проходящий через это облако, эффективно поглощает влагу.

Отметим, что для последних двух типов увлажнителей необходима чистая вода во избежание загрязнения воздуха примесями. Многие производители, стремясь сделать расщепляющие и ультразвуковые увлажнители максимально безопасными для человека, оснащают их рядом функций, которые решают эту проблему.

Плюсы, минусы и сферы применения

Как уже было сказано, основным отличием адиабатного увлажнения от изотермического является то, что в первом случае на испарение воды тратится энергия воздушного потока, вследствие чего он охлаждается, а во втором случае используется электроэнергия из сети. Следовательно, там, где охлаждение воздуха невыгодно, необходимо использовать изотермическое увлажнение.

Например, зимой в приточной вентиляции квартиры, офиса или административного здания воздух, забираемый с улицы, в абсолютной величине содержит мало воды, а потому после нагревания его влажность составляет всего 10–15 %. Увлажнение только что нагретого воздуха адиабатным методом охладит его и потребует очередного нагрева, что усложняет систему. Поэтому в этом случае рекомендуется использовать изотермические увлажнители.

В то же время летом наружный воздух с температурой 28 °C и влажностью 35 % при помощи бытового или канального адиабатного увлажнителя может быть охлажден до вполне комфортной температуры 23 °C при влажности 60 %. Здесь следует отметить, что увлажнение после 60 % хотя и приводит к последующему снижению температуры воздуха, но не рекомендуется, так как высокая влажность вызывает ощущение духоты и дискомфорта.

Еще одна сфера применения адиабатных увлажнителей — охлаждение воздуха, поступающего в конденсатор, для последующего максимально возможного снижения температуры конденсации в холодильном контуре.

Такая необходимость возникает в жаркие дни и несет в себе сразу несколько преимуществ. Во первых, это позволяет избежать аварии холодильной установки по высокому давлению. Во вторых, снижение температуры конденсации на 1 °C увеличивает холодильную мощность на 3 %. Наконец, если адиабатное охлаждение воздуха для конденсатора было заложено на стадии проектирования установки, то это позволит сэкономить на капитальных вложениях: потребуется менее мощный конденсатор или драйкулер.

Данная система может использоваться в конденсаторах чиллеров, в компрессорно-конденсаторных блоках, выносных конденсаторах, а также в драйкулерах и других охладителях рабочего вещества (воды, раствора гликоля, хладагента) наружным воздухом.

Изотермическое увлажнение в приточной системе вентиляции

Рис. 4. Общая схема установки пароувлажнителя в систему приточной вентиляции

В приточных системах вентиляции для малых и средних объектов используется, как правило, изотермическое увлажнение. При этом увлажнитель может монтироваться отдельно (обычно на стену) либо встраиваться в воздуховод.

В первом случае увлажнитель никак не связан с вентиляцией и работает полностью автономно, самостоятельно генерируя необходимое количество пара посредством регулирования потребляемой мощности, создавая воздушный поток, в который вводится пар, встроенными вентиляторами.

Во втором случае увлажнитель напрямую завязан на работу приточной системы вентиляции, и пар распыляется в воздуховод, движение воздуха в котором обеспечено приточным вентилятором. Соответственно, при отключении вентиляции должно быть предусмотрено отключение увлажнителя (как правило, у увлажнителей есть соответствующие контакты).

Подача пара в приточный воздуховод осуществляется с помощью линейного парораспределителя, пар к которому подается через шланг (рис. 4). Точное место размещения линейного парораспределителя с привязками по высоте воздуховода следует уточнять согласно рекомендациям по монтажу пароувлажнителя.

При отсутствии приточного воздуховода для установки парораспределительной трубки предусматривается вентиляторный блок, имеющий присоединительные отверстия для парораспределителя и вентилятор для создания воздушного потока. Преимущества данного вида установки пароувлажнителя по сравнению с настенным моноблоком заключаются в возможности монтажа основного и вентиляторного блоков на удалении друг от друга.

Управление пароувлажнителем может осуществляться как встроенным, так и выносным пультом.

Секции увлажнения в приточных установках

Рис. 5.Схема центрального кондиционера: 1 – воздушная заслонка; 2 – фильтр; 3 – охладитель; 4 – калорифер первичного подогрева; 5 – увлажнитель; 6 – калорифер вторичного подогрева; 7 – вентилятор; 8 – шумоглушитель.

В мощных вентиляционных агрегатах в качестве опциональных секций устанавливаются адиабатные увлажнители. И тут есть свои особенности.

В секцию увлажнения должен подаваться уже нагретый воздух, причем параметры этого нагрева определяются из следующего условия: воздух после нагревателя должен иметь такую энтальпию, при которой в процессе увлажнения он сможет достичь необходимого влагосодержания. Например, если воздух будет недостаточно нагрет, то при увлажнении он достигнет состояния насыщения (φ = 100 %) раньше, чем получит требуемое количество воды.

При детальном изучении этого вопроса выяснится, что температура перед увлажнителем должна быть заметно выше температуры в помещении (например, 40 °C и 24 °C, как в примере расчета ниже).

Далее после увлажнения воздух будет иметь температуру ниже требуемой, поэтому требуется вторая ступень нагрева, доводящая его до нужных кондиций.

Таким образом, в приточных установках с секцией увлажнения (именуемых также центральными кондиционерами) присутствует два нагревателя: до и после увлажнителя (рис. 5).

Управление увлажнителем осуществляется с щита центрального кондиционера. При этом задаются лишь требуемые значения температуры и влажности, настройка же нагревательных и увлажняющей секций происходит в автоматическом режиме.

Пример расчета изотермического увлажнителя

Данные приточной установки:

Расход приточного воздуха: G_пр = 700 м³/ч.

Параметры окружающей среды (стандартные расчетные условия):

Расчетное давление: Р_расч = 0,1 МПа.

Температура наружного воздуха: t_нар = –26 °C.

Энтальпия наружного воздуха: i_нар = –25,1 кДж/кг.

Влагосодержание наружного воздуха (определяется по I d-диаграмме): d_нар = 0,42 г/кг.

Влажность наружного воздуха (определяется по I d- диаграмме): φ_нар = 91 %.

Параметры внутренней среды:

Поддерживаемая в помещении температура: t_пом = 24 °C.

Влажность, поддерживаемая в помещении: φ_пом = 50 %.

Влагосодержание воздуха в помещении (определяется по I d-диаграмме): d_пом = 9,4 г/кг.

Энтальпия воздуха в помещении (определяется по I d-диаграмме): i_пом = 48 кДж/кг.

Плотность воздуха в помещении (определяется по I d-диаграмме): ρ_пом = 1,17 кг/м³.

Термодинамические данные:

Скрытая теплота парообразования: r_вода = 2500 кДж/кг.

Расчет необходимой паропроизводительности увлажнителя

К увлажнителю воздух поступает после нагревателя, поэтому температура воздуха равна заданной в помещении (t_пом). При этом процесс нагрева происходит при постоянном влагосодержании, следовательно, влагосодержание нагретого воздуха равно влагосодержанию наружного (d_нар).

Температура воздуха после нагревателя: t_нагр = t_пом. T_нагр = 24 °C.

Влагосодержание воздуха: d_нагр = d_нар d_нагр = 0,42 г/кг.

Энтальпия воздуха (определяется по I d-диаграмме): i_нагр = 25 кДж/кг.

Влажность воздуха (определяется по I d-диаграмме): φ_нагр = 2 %.

Плотность воздуха (определяется по I d-диаграмме): ρ_нагр = 1,17 кг/м³.

Как видно, зимой влажность воздуха после нагревателя составляет всего 2 % — именно это и является причиной необходимости комплектования приточной установки увлажнителем. При его отсутствии в помещении будет подаваться чрезвычайно сухой воздух. К слову, за счет влаговыделений в помещении (использование воды в квартире, влаговыделения людей и животных через пот и дыхание) влажность воздуха, безусловно, растет. Как правило, она составляет порядка 20 % и тем ниже, чем ниже наружная температура.

Целью увлажнителя является увеличение относительной влажности воздуха до заданного значения (φ_пом) без изменения его температуры. Таким образом, влагосодержание воздуха должно быть увеличено с d_нагр до d_пом.

Разность влагосодержаний воздуха в помещении и после нагревателя:

d_увл = d_пом — d_нагр.

d_увл = 8,98 г/кг.

Необходимая паропроизводительность увлажнителя:

P_увл = d_увл∙G_пр∙ (ρ_нагр + ρ_пом)/2.

P
_увл = 7,4 кг/ч.

Таким образом, в приточной системе вентиляции с расходом G_пр = 700 м³/ч при необходимости увлажнить воздух до 50 % потребуется расход воды (паропроизводительность увлажнителя) не менее P_увл = 7,4 кг/ч.

Зная паропроизводительность увлажнителя, можно оценить потребляемую им мощность. Данная оценка основывается на том, что определенный расход воды требуется перевести в газовое агрегатное состояние (пар), то есть затратить энергию фазового перехода (так называемая скрытая теплота парообразования).

N_увл = P_увл∙r_вода.

N
_увл = 5,1 кВт.

Экспресс-метод расчета производительности и мощности пароувлажнителя

Экспресс-метод позволяет оценить паропроизводительность без сложных расчетов и использования I d-диаграммы.

P_увл [кг/ч] = 0,21∙G [м³/ч]∙φ [ %]∙10^–3,

где G и φ — соответственно расход приточного воздуха и требуемая поддерживаемая в помещении влажность.

Приведенная формула оценочного расчета паропроизводительности действительна только для зимнего периода времени; дает наилучшие результаты при влажности в помещении 30 …70 % и при любых расходах воздуха.

Экспресс-метод расчета потребляемой пароувлажнителем мощности сводится к простой формуле и практически не имеет ограничений по использованию:

N_увл [кВт] = 0,7∙P_увл [кг/ч].

Пример расчета адиабатного увлажнителя

Данные приточной установки:

Расход приточного воздуха: G_пр = 700 м³/ч.

Параметры окружающей среды (стандартные расчетные условия):

Расчетное давление: Р_расч = 0,1 МПа.

Температура наружного воздуха: t_нар = –26 °C.

Энтальпия наружного воздуха: i_нар = –25,1 кДж/кг.

Влагосодержание наружного воздуха (определяется по I d-диаграмме): d_нар = 0,42 г/кг.

Влажность наружного воздуха (определяется по I d диаграмме): φ_нар = 91 %.

Параметры внутренней среды:

Поддерживаемая в помещении температура: t_пом = 24 °C.

Влажность, поддерживаемая в помещении: φ_пом = 50 %.

Влагосодержание воздуха в помещении (определяется по I d диаграмме): d_пом = 9,4 г/кг.

Энтальпия воздуха в помещении (определяется по I d диаграмме): i_пом = 48 кДж/кг.

Плотность воздуха в помещении (определяется по I d диаграмме): ρ_пом = 1,17 кг/м³.

Термодинамические данные:

Скрытая теплота парообразования: r_вода = 2500 кДж/кг.

Теплоемкость воздуха c_возд = 1,005 кДж/кг∙°C.

Расчет необходимой производительности увлажнителя.

К увлажнителю воздух поступает после предварительного нагрева. Мощность предварительного нагревателя ограничивается минимальным значением, таким, чтобы воздух после него в процессе адиабатного увлажнения смог принять количество влаги, требуемое для достижения влагосодержания d_пом. По I d-диаграмме видно, что, как правило, первая ступень нагрева должна быть мощнее, чем в системе с изотермическим увлажнителем.

Для нашего примера можно принять температуру первого нагрева t_нагр = 40 °C. Процесс нагрева происходит при постоянном влагосодержании, следовательно, влагосодержание нагретого воздуха равно влагосодержанию наружного (d_нар). Таким образом, в увлажнитель попадет воздух с параметрами:

Температура воздуха после нагревателя: t_нагр = 40 °C.

Влагосодержание воздуха: d_нагр = d_нар d_нагр = 0,42 г/кг.

Энтальпия воздуха (определяется по I d-диаграмме): i_нагр = 41,3 кДж/кг.

Влажность воздуха (определяется по I d-диаграмме): φ_нагр = 1 %.

Плотность воздуха (определяется по I d-диаграмме): ρ_нагр = 1,11 кг/м³.

Целью адиабатного увлажнителя является увеличение влагосодержание воздуха до заданного значения (d_пом) с целью последующего нагрева до требуемой температуры t_пом и, таким образом, достижения заданной влажности φ_пом.

Энтальпия воздуха после увлажнения: i_{ад_увл} = i_нагр i_{ад_увл} = 41,3 кДж/кг

Влагосодержание воздуха: d_{ад_увл} = d_пом d_{ад_увл} = 9,4 г/кг.

Температура воздуха (определяется по I d диаграмме): t_{ад_увл} = 17,4 °C.

Влажность воздуха (определяется по I d диаграмме): φ_{ад_увл} = 75 %.

Плотность воздуха (определяется по I d диаграмме): ρ_{ад_увл} = 1,20 кг/м³.

Разность влагосодержаний воздуха в помещении и после нагревателя:

D_увл = d_{ад_увл} — d_нагр.

D_увл = 8,98 г/кг.

Необходимая производительность увлажнителя:

P_увл = d_увл∙G_пр∙ (ρ_нагр + ρ_пом)/2.

P
_увл = 7,4 кг/ч.

Мощность для адиабатного увлажнителя не рассчитывается, так как процесс увлажнения изоэнтальпийный и, соответственно, затраты энергии равны нулю.

Теперь остается определить мощность второго нагревателя, необходимого для догрева увлажненного воздуха до заданной температуры t_пом:

N_нагр2 = c_возд ∙ G_пр ∙ ρ_пом ∙ (t_пом — t_{ад_увл}).

N_нагр2 = 1,5 кВт.

Выводы

Итак, под созданием комфортных условий подразумевается не только поддержание заданной температуры, но и контроль влажности. Вопросы увлажнения в разных аспектах важны как в холодный, так и в летний период года.

Так, зимой влагосодержание уличного воздуха мало (менее 1 г/кг) и после подогрева воздуха в калориферах на выходе получается сухой поток (относительная влажность не выше 5 %). Увлажнение воздуха может осуществляться адиабатным или изотермическим методом в зависимости от вида вентиляционного оборудования и других факторов.

В летний период увлажнение приточного воздуха практически неактуально, разве что использование эффекта охлаждения и увлажнения адиабатных увлажнителей в условиях сухого климата. Однако интерес представляет адиабатное охлаждение воздуха, охлаждающего наружные блоки систем кондиционирования (конденсаторы чиллеров, выносные конденсаторы, компрессорно-конденсаторные блоки, драйкулеры). Эта тема будет более подробно освещена в следующих номерах журнала.

Кроме того, отдельной темой является использование прецизионных кондиционеров со встроенными увлажнителями, что актуально для промышленных и телекоммуникационных объектов, какими, например, являются центры обработки данных. Об этом также будет рассказано в ближайших выпусках.

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»

Увлажнение воздуха в офисных помещениях и конференц-залах.

Работоспособность сотрудников в основном зависит от мотивации, концентрации и состояния здоровья. Идеальную основу для этого обеспечивает здоровый климат в помещении с оптимальной влажностью воздуха и при этом экономится энергия. Относительная влажность воздуха 40-60% ощущается людьми как приятная. Уже при значении относительной влажности ниже 50% начинают пересыхать слизистые оболочки и повышается склонность к простудным заболеваниям.

Увлажненный воздух в помещении намного быстрее связывает частицы пыли, чем сухой. Уменьшение отложений пыли и завихрений воздуха могут положительно сказаться на проявление аллергических реакций у аллергиков или астматиков.

Помещения необходимо охлаждать, либо нагревать в зависимости от времени года. Это оказывает непосредственное влияние на относительную влажность в помещениях, что приводит к необходимости ее регулирования. Экологически устойчивым и безопасным решением для этого являются адиабатические системы увлажнения. В тех сферах и в те периоды, когда помещения снаружи или внутри подвергаются высокой тепловой нагрузке, мелкие аэрозоли извлекают тепловую энергию из воздуха помещения и обеспечивают, таким образом, энергоэффективное охлаждение. Если относительная влажность воздуха снижается в периоды обогрева, через ту же самую систему в воздух добавляется влага.

Обзор преимуществ увлажнения воздуха в офисных помещениях и конференц-залах:

• Сниженный процент заболеваемости благодаря более здоровому микроклимату в помещениях
• Повышение работоспособности и улучшенное ощущение комфорта сотрудников
• Сниженная пылевая нагрузка в офисных помещениях и конференц-залах
• Защита от электростатических зарядов
• Высокая энергоэффективность при кондиционировании различных помещений

Форсуночное увлажнение воздуха в квартире и доме

Как устроен форсуночный увлажнитель

Технология базируется на распылении микрокапель воды, которые попадая в воздух молниеносно впитываются, повышая относительную влажность.

В каждой комнате размещается 1-3 форсунки, к которым подведены трубки от насоса. В зависимости от типа системы в комнатах размещаются гигростаты. В однозональных системах размещается один основной гигростат, по которому регулируется влажность во всех помещениях. В мультизональных системах в каждое помещение устанавливается свой гигростат для регулирования влажности только в этом помещении, независимо от остальных.

При понижении уровня влажности гигростат посылает сигнал в модуль управления на включение системы. Автоматика запускает насос и подает воду во все помещения одновременно (однозональная система) или только в то помещение, откуда пришел запрос на увлажнение. После достижения установленного уровня влажности, подача воды в комнату прекращается.

В видимой части остаются только форсунки, которые выводятся специальными гибкими удлинителями из стен, из-под подвесного потолка или через решетки приточной вентиляции. Насос, водоподготовка и клапаны остаются в техпомещении, трубки и фитинги укладываются в штробы или крепятся в недоступных взгляду местах.

Однозональная или мультизональная система?

Однозональная система В однозональной системе форсуночного увлажнения от насосного блока уходит одна магистраль высокого давления. Она проходит через все помещения. Форсунки расставляются пропорционально площади увлажняемого помещения. Гигростат устанавливается, обычно, в мастер-спальне или в самом небольшом по площади помещении. Однозональная система хорошо подойдет для квартир площадью до 120 м². Также, ее хорошо ставить в деревянных домах площадью до 200 м², где основной целью ставится предотвращение растрескивания каркаса дома. В однозональной системе невозможно поддерживать точный уровень влажности в отдельности для каждого помещения. Перекосы уровня влажности в комнатах составляют в среднем 10-15%.

Мультизональная система В мультизональной системе в каждое помещение уходит своя индивидуальная магистраль. Управляющие гигростаты устанавливаются во всех помещениях. В определенных случаях в помещениях ставится максимальные гигростаты. Мультизональная система подходит для любой квартиры и дома. Влажность регулируется индивидуально в каждом помещении. Перекосов влажности, характерных в однозональных системах, здесь не возникает. Многозональные системы сложнее в установке. В большинстве случаев, создать мультизональность на объекте с чистовой отделкой на порядок сложнее, чем собрать однозональную систему. Также, стоимость мультизональных систем существенно выше, чем однозональных.

Оборудование для форсуночного увлажнения

Центральный модуль HomeFOG

В основе системы форсуночного увлажнения – надежный гидронасос высокого давления. Центральный модуль подает воду в форсунки под давлением 70-80 бар. Производительность – до 8 л/час.

Габариты, мм (ДхШхВ): 340 х 210 х 220

Уровень шума сопоставим с шумом работающего системного блока домашнего компьютера. Если насос поставить в гардеробной или в постирочной, шума совершенно не будет слышно.

В центральный модуль встроены:

• Автоматическая защита от сухого хода
• Защита от прорыва магистрали
• Автоматическая промывка раз в 3-12 часов

Управление системой

Система управляется настенными пультами-гигростатами. На пульте есть регулятор, с помощью которого вы задаете желаемый уровень влажности. Все остальное происходит автоматически.

Мы можем предложить два варианта настенных гигростатов: механический гигростат без дисплея или электронный гигростат для продвинутых настроек — с дисплеем и высокоточным измерительным элементом.

Композитные трубки и фитинги DKOL из нержавеющей стали

Для многозональных систем мы используем надежные самоочищающиеся композитные трубки PTFE (Тефлон®), армированные оплёткой из нержавеющей стали марки 304. Рабочее давление – 450 бар, показатель давления на разрыв – 1000 бар. Основная причина использования трубок из тефлона – это их абсолютная гигиеничность. Такие трубы считаются самоочищающимися, потому что бактерии не удерживаются на скользкой внутренней поверхности магистрали. Срок службы – более 15 лет.

Для соединения труб в многозональных системах используются фитинги немецкого стандарта DKOL. Материал — нержавеющая сталь SS316L, не взаимодействующая с агрессивной водой из системы обратного осмоса. За счет уплотнительного кольца из особо прочной резины Viton, резьбовые соединения легко скручиваются друг с другом и держат давление до 500 бар. Перед отгрузкой или на месте монтажа место соединения трубы и фитинга запрессовывается давлением более 1 тонны. Это гарантирует абсолютную герметичность соединений на протяжении всего срока эксплуатации.

Тихие форсунки с рубиновым распылителем

Наша гордость – форсунки с распылителем из рубина, которые разбивают воду в мельчайшую пыль с частицами меньше 10 микрон. Благодаря запатентованной технологии распыления эти форсунки не капают (совсем, вообще не капают) и, практически, не шумят. Поэтому форсунки можно располагать в любом месте и не выключать систему на ночь. Форсунка оснащена фильтром для защиты от попадания в сопло частичек мусора, которые остались после монтажа системы. Диаметр распыляющего отверстия — 85 микрон.

Система глубокой очистки воды

Система распыляет воду, очищенную методом обратного осмоса. Проходя 5 ступеней фильтрации, вода очищается от примесей, микроорганизмов и запахов на 99,8%.

Благодаря высочайшей степени чистоты, вода после распыления не оставляет белого налета на предметах мебели и стенах, как это бывает при работе ультразвуковых увлажнителей.

В качестве опции мы можем предложить модуль ультрафиолетовой стерилизации, проходя через который из воды удаляются все остатки бактерий.

Базовый комплект для однозональной системы

В базовый комплект однозональной системы входит насос HomeFOG, трубка из упрочненного полиамида PA12 HR, фитинги Push-in, 5 форсунок с рубиновым распылителем, механический настенный гигростат и система обратного осмоса.

В отличие от многозональной системы, построенной на композитных трубках и обжимных фитингах, монтаж однозонального комплекта не требует специальных навыков и инструмента.

Основное требование к монтажу систем форсуночного увлажнения на полиамидных трубках — ко всем соединениям фитингов Push-in должен быть организован доступ для проведения обслуживания. При наличии системы приточно-вытяжной вентиляции рекомендуем устанавливать форсунки в адаптеры приточной вентиляции. Так вы получаете 100% обслуживаемое соединение, к которому всегда будет доступ.

Срок службы полиамидных труб более 10 лет.

Увлажнение воздуха — важное дело! – публикации клиники «ТрастМед»

Наш организм на 90% состоит из воды. В помещении с излишне сухим воздухом самочувствие ухудшается, появляются слабость, головокружение, недомогание, сухость губ, кожи и волос.

Комфортным уровнем влажности воздуха для человека считается показатель в 45-55%. ⠀

В пустыне Сахара влажность воздуха около – 30% , а городской квартире с пластиковыми окнами, зимой в отопительный сезон – примерно 25%.

Почему он «сохнет»?

• Отопительные приборы (батареи, конвекторы, теплые полы) – высушивают воздух.
• Плотно закрытые пластиковые окна – мешают рециркуляции.
• “Солнечная сторона” комнаты – постоянно повышенная температура.
• Особенность проектировки помещения и как следствие – отсутствие потока воздуха.
• Дерево, кожа, ковры, шторы и т.п. интенсивно впитывают в себя влагу.

Какого влияние сухого воздуха?

Высыхание слизистой. В том числе слизистой носа, что ухудшает ее функционирование.

Высыхание кожи – сухость, шелушение кожи, выпадение волос, перхоть

Как увлажнить воздух?

Тазик с водой под батарею (старый и малоэффективный способ).

Сушить белье в комнате, на батарее (неконтролируемый и неудобный способ).

Увлажнитель воздуха.

Увлажнитель – это устройство, применяемое для увеличения содержания влаги в воздухе.

Виды приборов:

Стандартный паровой увлажнитель — обеспечивает испарение воды путём её нагревания.

Ультразвуковой увлажнитель — предусматривает набор воды в бачок, откуда жидкость транспортируется на вибрирующую с ультразвуковой частотой платформу, далее в виде мелкодисперсной смеси распыляется наружу с помощью вентилятора.

Мойка воздуха холодного испарения — увлажнитель испаряет воду естественным путём, без её нагревания.

Большинство аппаратов имеют датчики, с помощью которых можно отслеживать/регулировать уровень влажности воздуха и поддерживать его на необходимом значении.

Увлажнённый воздух в квартире способствует хорошему самочувствию и поддержанию защитных сил организма!

Увлажнение воздуха: Чтобы не болеть, в отопительный сезон воздух нужно увлажнять!

С началом отопительного сезона воздух в жилище неизбежно становится слишком сухим. Это вызывает не только ухудшение самочувствия, но и негативно влияет на здоровье семьи в целом. Нарушения дыхания, сухость и раздражение слизистой горла, носа и глаз, нарушения сна — это только некоторые из проблем со здоровьем, причиной которых является пониженная влажность воздуха. Также дыхание слишком сухим воздухом изо дня в день провоцирует развитие аллергических реакций, астмы и других нарушений. Так как в сухом воздухе легче перемещаются бактерии и вирусы, то при нахождении в помещении с сухим воздухом увеличивается также вероятность инфекций дыхательных путей. По этой причине зимой очень важно увлажнять воздух, особенно в детской.

Какой должная быть влажность воздуха и как её определить?

Уровень влажности воздуха в помещении должен быть в границах от 40 % до 60 % — такой оптимальный уровень влажности не только уменьшает вероятность возникновения нарушений здоровья, которые вызывает сухой воздух, но также предупреждает развитие бактерий и плесени. В отопительный сезон влажность воздуха в помещениях уменьшается до 20 %. Если воздух в доме будет увлажнённым в достаточной мере, мы почувствуем это и физически — дышать станет приятнее и легче.

Для точного определения уровня влажности, можно использовать аппарат — гигрометр. Однако о проблемах с качеством воздуха нам может рассказать и наше самочувствие.

О сухом воздухе может свидетельствовать следующее:

• С утра после пробуждения во рту сухость, часто хочется пить;
• Заложен нос, или, наоборот, непроходящий насморк, другие аллергические реакции дыхательных путей, например, нос течёт, слизистая дыхательных путей отёчна;
• В носу, носоглотке и горле ощущение сухости, зуд и дискомфорт;
• Часто приходится болеть респираторными вирусами — вызываемое сухим воздухом раздражение дыхательных путей может увеличить восприимчивость к различным заболеваниям;
• Ощущение сухости и зуда в глазах или жалобы на сухость кожи.

При высыхании под воздействием сухого воздуха слизистой носа и дыхательных путей уменьшается её защитные свойства: эпителий дыхательных путей, состоящий из щетинок, не может выполнять одну из своих главных функций — очищать воздух от механических загрязнений — пылинок и других мелких частиц.

Поддержание оптимального уровня влажности в воздухе станет лучшей защитой от высыхания носоглотки — главного пути попадания инфекции в организм.

Следует помнить, что сухость слизистых является наиболее благоприятным состоянием для проникновения в организм микробов и вирусов.

Хотя сухость воздуха негативно влияет на всех, в особой группе риска оказываются младенцы, дети и люди с врождёнными и хроническими заболеваниями кожи и дыхательных путей. У людей с аллергиями обострение болезни может вызвать любое раздражение, и сухой воздух является одним из самых частых раздражителей слизистой в зимний сезон.

Почему об увлажнении воздуха следует особенно заботиться в детской?

Защитные свойства детского организма против различных инфекций слабее, чем у взрослых — когда у детей иммунитет только развивается, они чаще болеют простудами, насморком, кашлем и другими заболеваниями дыхательных путей.

Если обеспечивать дома соответствующий уровень влажности воздуха, то нос и горло ребёнка не будут сухими и организм сам сможет себя лучше защищать от вирусов и бактерий. В случаях же, когда ребёнок заболеет, достаточно увлажнённый воздух будет облегчать его дыхание, что особенно важно во время борьбы с различными инфекциями верхних дыхательных путей.

Помни! Грудные дети особо чувствительны к условиям окружающей среды. Кожа и слизистая новорожденного быстро высыхает, и может возникнуть эффект «заложенного» носа. Если у взрослого человека это вызывает лишь дискомфорт, то для младенца это почти катастрофа, потому что во время грудного вскармливания он может дышать только носом.

Больше о значении увлажнения воздуха для здоровья ребёнка и другие ценные советы по предупреждению вирусных инфекций у детей в зимний сезон можно узнать в статье педиатра «Capital Clinic» Дайры Бренчи Угроза здоровью ребёнка зимой — сочетание слабого иммунитета и сухого воздуха!

Как поддерживать правильный уровень влажности воздуха в помещении?

• Проветривание помещения — снаружи воздух более влажный, поэтому открытие окна является хорошим способом, как уравновесить уровень влажности в помещении. Недостаток: в холодный период мы не можем держать окно постоянно нараспашку, также воздух за окном не отличается чистотой, что особенно актуально для города;
• Комнатные растения — растения являются естественным воздушным фильтром, особенно папоротники, плющи и фикусы, которые выделяют в воздух значительное количество воспринятой корнями воды. Недостаток: в более просторном доме или квартире во время отопительного сезона одного этого решения будет мало – растения не способны выделить столько воды, чтобы поддерживать влажность в воздухе на оптимальном уровне;
• Бабушкин метод — вывешивать влажную тряпочку на радиатор. Недостаток: кратковременное решение и визуально не очень эстетичное;
• Помещение на радиаторы наполненной водой ёмкости — эффективный, однако не слишком гигиеничный метод, ибо в таких ёмкостях легко размножаются грибки, которые для здоровья ещё более опасны, чем сухой воздух;
• Электрические увлажнители воздуха — один самых надёжных и эффективных способов борьбы с сухим воздухом. К тому же, устройства, оборудованные сенсорами контроля влажности воздуха, помогут поддерживать этот уровень в оптимальной зоне непрерывно.

Внимание — миф! Бывало, приходилось слышать, что увлажнители воздуха способствуют размножению бактерий и грибка, но если выбирать оборудование, оснащённое современными технологиями, то это утверждение будет совершенно ошибочным! Такой миф возник из-за увлажнителей воздуха более старых поколений, которые выделяли слишком много водяного пара, что создавало благоприятные условия для развития бактерий и грибка. Однако более новые, доступные на рынке решения являются естественным и надёжным способом обеспечить эффективное увлажнение воздуха.

Ценные совета для использующих увлажнители воздуха:

• увлажнитель воздуха важно поставить на такое место, где он сможет эффективно увлажнять по возможности большее пространство;
• великолепным местом расположения увлажнителя воздуха является спальня, но — не у самой кровати. Достаточно увлажнённый воздух обеспечивает более здоровый сон, из-за недостатка влаги не страдает кожа, волосы и слизистая, при пробуждении не будет ощущения сухости в горле, из-за которого так хочется прокашляться;
• даже самый лучший освежитель воздуха не заменит проветривание комнаты, во время которого мы позволяем войти в дом кислороду, который так необходим для всех процессов в нашем теле.

Среди самых инновационных и признанных специалистами решений увлажнения воздуха выделяются увлажнители воздуха компании «Philips». Среди их преимуществ следует выделить следующие:

• технология Philips Nano Cloud увлажняет воздух, поддерживая неизменный рекомендуемый уровень влажности воздуха в 40 — 60 %.
• уровень увлажнения воздуха можно выставлять вручную или контролировать автоматические, и интенсивность увлажнения подстраивается к имеющемуся в помещении уровню влажности воздуха;
• технология Philips Nano Cloud использует абсолютно естественный процесс увлажнения воздуха — без ионов, озона и вредных химикатов;
• устройство производит мелкие, незаметные для глаза молекулы воды, которые слишком малы, чтобы переносить на себе бактерии. Увлажнители воздуха Philips переносят на 99 % меньше бактерий*, чем ультразвуковые увлажнители воздуха, и таким образом устойчиво защищают здоровье людей, так как в воздухе почти отсутствуют патогены и плесень;
• важно также то, что эти увлажнители воздуха производят только невидимые водяные испарения, которые никаких неказистых следов ни на полу, ни на мебели не оставляют.
  Узнать больше можно здесь.

* Заключение сделано на основании тестирования эмиссии бактерий Pseudomonas Fragi именно посредством чистых молекул и фильтров после двух часов непрерывной работы устройства на максимальных установках при использовании стерилизованной воды, к которой были добавлены указанные бактерии, в камере объёмом 1 м3 и при потоке увлажнённого 280 литров в минуту (74 gpm).

Увлажнение воздуха — Breezartvent

Основное преимущество испарительного метода увлажнения состоит в значительном сокращении энергозатрат и соответственно эксплуатационных расходов.

 В общем случае испарительные увлажнители представляют собой кассету из гигроскопичного материала, которая встраиваются в вентиляционный канал. Капельная подача воды на верхнюю часть кассеты обеспечивается специальной системой, состоящей из насоса и жиклеров. Для лучшего испарения питающая вода подогревается  преднагревателем  и затем постнагревателем до комфортного значения. Компания Breezart предлагает канальные увлажнители испарительного типа и готовые решения по увлажнению воздуха в различных помещениях. (см. статью — Увлажнение воздуха)

Рекомендуемое оборудование:

Breezart HumiEL 550/1000 HumiEL P 550/1000

Увлажнители воздуха с электрическими нагревателями. Предназначены для совместного использования с вентиляционными установками с электрическими нагревателями. При подборе следует учитывать, что максимально допустимый расход воздуха равен номинальной производительности увлажнителя, во избежание «срыва капель»  желательно обеспечить равномерное распределение потока по поверхности кассеты.  Автоматика увлажнителя расположена в отдельном щите размером (400*400*150) мм.

Breezart HumiAqua / HumiAqua P 1000/2000, 3500/6000/8000/12000/16000

Увлажнители воздуха с водяными нагревателями. Предназначены для совместного использования с вентиляционными установками, имеющими водяной калорифер. Все модели комплектуются водяным постнагревателем с 2-х ходовым клапаном. Модели с преднагревателем (с индексом P) комплектуются смесительным узлом. Для увлажнителей  от 2000 серии указывается стоимость без кассеты – в рублях и отдельно стоимость кассеты Glas Pad из стекловолокна – в евро.

Breezart  HumiStat 1000/2000/3500

Автономные канальные увлажнители комплектуются вентилятором и воздушным фильтром класса G3 (EU3). Управление только двухпозиционное (вкл./выкл). Применяют в случае отсутствия ПУ и ПВУ, как самостоятельное устройство для увлажнения воздуха.

Все эти модели увлажнителей вы можете найти в разделах каталога, через левое меню, визуальное меню или через раздел рекомендации: Увлажнение помещений.

Вы можете самостоятельно подобрать увлажнитель, воспользовавшись On-line калькулятором Breezart

Если остались вопросы, обращайтесь по тел +7 495 127 09 37, E-mail [email protected]

Для подбора увлажнителя Breezart, вы можете выслать нам заполненный Опросный лист.

Увлажнение путем добавления пара или воды

Воздух можно увлажнить с помощью

Увлажняющий воздух путем добавления воды

Если вода добавляется в воздух без подачи тепла, состояние воздуха изменяется на адиабатическое вдоль линии постоянной энтальпии — h — в диаграмме Молье или психрометрической шкале . Температура сухого воздуха снижается, как показано в процессе от A до C на диаграмме Молье выше.

Количество воды, необходимое для изменения удельной влажности, можно рассчитать как

м _w = v ρ (x _C — x _A ) (1)

где

м _w = масса добавленной воды (кг / с)

v = объемный расход воздуха (м ³ / с)

ρ = плотность воздуха ( кг / м ³ ) — зависит от температуры, 1.204 кг / м ³ при 20 ^o C и 1 атм

x = соотношение влажности (кг _h3o / кг _{dry_air} )

Если вода добавляется в при той же температуре, что и воздух, изменение энтальпии равно нулю.

Пример — увлажнение воздуха путем добавления воды

Воздушный поток 3000 м ³ / ч при 25 ^o C и 10% Относительная влажность (A) увлажняется до относительной влажности 60% (C) добавлением воды через форсунки.

Используя диаграмму Молье, следующую за линией постоянной энтальпии 30 кДж / кг от A до 60% относительной влажности , состояние при C можно найти при 14,7 ^o C .

Соотношение влажности при (A) составляет 0,002 кг / кг и при (C) 0,0062 кг / кг .

Количество воды:

м _w = ((3000 м ³ / ч) / (3600 с / ч)) (1,184 кг / м ³ ) ((0.0062 кг / кг) — (0,002 кг / кг))

= 0,0041 кг / с

= 14,9 кг / ч

Увлажнение воздуха путем добавления пара

Если пар добавляется в воздух, состояние будет меняться по постоянной dh / dx — линии для пара, как показано в процессе от A до B на диаграмме Молье выше.

При добавлении насыщенного пара при атмосферном давлении линия постоянной dh / dx = 2502 кДж / кг (теплота испарения воды при атмосферном давлении).При добавлении насыщенного пара при атмосферном давлении повышение температуры очень мало — обычно менее 1 ^o C . Для практических целей процесс добавления насыщенного пара при атмосферном давлении приближается к горизонтальной температурной линии.

Добавленный водяной пар можно рассчитать с помощью (1).

Добавленную энтальпию можно оценить с помощью диаграммы Молье или психрометрической диаграммы.

Пример — увлажнение воздуха путем добавления пара

Воздушный поток 3000 м ³ / ч при 25 ^o C и 10% относительная влажность (A) увлажняется до 60% относительной влажности (B) путем добавления насыщенного пара при атмосферном давлении.

Используя диаграмму Молье, процесс от (A) до (B) можно аппроксимировать, следуя линии постоянной температуры 25 ^o C от до 60% относительной влажности и приблизительно 25,5 ^o C (a повышение температуры менее 1 ^o C ).

Примечание! — при добавлении достаточного количества пара состояние воздуха (B) перемещается к линии насыщения, где воздух полностью насыщен. При добавлении еще большего количества пара процесс начинается в соответствии с линией насыщения — содержание влаги и температура по сухому термометру увеличиваются — и во влажный воздух могут попасть капли или туман.

Соотношение влажности в (A) составляет 0,002 кг / кг и в (B) 0,012 кг / кг .

Количество добавленной воды можно рассчитать как:

м _w = ((3000 м ³ / ч) / (3600 с / ч)) (1,184 кг / м ³ ) ((0,012 кг / кг) — (0,002 кг / кг))

= 0,01 кг / с

= 35,5 кг / ч

Изменение энтальпии можно оценить по диаграмме Молье.Энтапливо при (A) составляет 30 кДж / кг и при (B) 55 кДж / кг . Разница энтальпий составляет

dh = (55 кДж / кг) — (30 кДж / кг)

= 25 кДж / кг

Общее количество тепла, добавляемого паром, можно рассчитать как:

q = ((3000 м ³ / ч) / (3600 с / ч)) (1,184 кг / м ³ ) (55 кДж / кг — 30 кДж / кг)

= 24,7 (кДж / с, кВт)

Пример — увлажнение воздуха паром на психрометрической диаграмме

В приведенной ниже таблице показан аналогичный процесс увлажнения воздуха паром на психрометрической диаграмме.

Пар, необходимый для увлажнения при различных наружных температурах

Пар, необходимый для увлажнения внутреннего пространства при 21 ° C (70 ° F), 2 смены воздуха в час и относительной влажности воздуха 70%:

Увлажнитель Aprilaire Model 600

Автоматический высокопроизводительный увлажнитель для печи

Еще в 1954 году компания Aprilaire представила первый испарительный увлажнитель для печных систем с принудительной подачей воздуха. С тех пор Aprilaire продолжает лидировать в отрасли систем увлажнения для всего дома.Наши испарительные увлажнители работают за счет подачи воды в распределительный лоток, расположенный в верхней части увлажнителя. Вода равномерно распределяется по ширине лотка и через научно разработанную систему выпускных отверстий. Он самотеком течет по испарителю с водяными панелями. Сухой горячий воздух из системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха проходит через испаритель с влажной водяной панелью. Происходит естественное испарение, вода превращается в пар, а увлажненный воздух циркулирует по всему дому.

В комплекте: инструкция по установке и шаблон, увлажнитель со встроенной байпасной заслонкой, трансформатор 24 В переменного тока, автоматическое цифровое управление увлажнителем и датчик температуры наружного воздуха, седловой клапан, соленоидный клапан и водяная панель

Характеристики модели 600:

• КУПИТЬ С УВЕРЕННОСТЬЮ Этот увлажнитель был разработан и произведен в США компанией Aprilaire — изобретателем испарительного увлажнителя для всего дома и лидером в области решений для качества воздуха в помещениях
• ПОЛНЫЙ ПОКРЫТИЕ площадью до 4000 квадратных футов дома производительностью 17 галлонов в день
• АВТОМАТИЧЕСКИЙ УВЛАЖНИТЕЛЬ с двумя датчиками для отслеживания и реагирования как на температуру наружного воздуха, так и на относительную влажность в помещении, чтобы обеспечить оптимальную влажность 24/7 во всем доме — просто установите и забудьте
• УДОБНОЕ ЦИФРОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ показывает влажность в процентах, световые индикаторы указывают на то, что увлажнитель работает, когда нужно замените водяную панель, когда требуется обслуживание, и переключатель активации вентилятора устанавливает увлажнитель на непрерывную работу или только при работе печи
• ВЛАЖНОСТЬ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ Увлажнители Aprilaire могут помочь вам поддерживать оптимальную влажность в вашем доме между 40% — 60 %, сводя к минимуму образование бактерий, пылевых клещей, грибков и вирусов.Это помогает снизить частоту респираторных инфекций и симптомов, связанных с аллергией и астмой. Кроме того, вы будете чувствовать себя более комфортно, сохраняя при этом предметы в своем доме, которые могут быть повреждены из-за изменения влажности или засухи.

Сравнение технологий увлажнения воздуха

Одна цель, разные маршруты:

Технологии увлажнения воздуха

---

На практике используются различные системы и технологии для обеспечения надлежащей влажности: форсунки-распылители, пароувлажнители, ультразвуковые распылители и испарители часто используются в качестве функциональных принципов и используются в системах центрального увлажнения воздуха, а также для прямого увлажнения помещений.DRAABE специализируется на прямом увлажнении воздуха и в основном использует системы сопел с технологией высокого давления и сжатого воздуха. Различные системы различаются по потреблению энергии, затратам на техническое обслуживание и мощности увлажнения.

2. Паровой увлажнитель воздуха

Испарители производят пар в термостабильном пластиковом цилиндре или цилиндре из нержавеющей стали, в котором вода увлажнителя нагревается до 100 ° C. Паровые увлажнители воздуха делятся на три типа: электронно-лучевые, резистивные и газовые испарители.Нагрев в часто используемых электродах и испарителях сопротивления осуществляется с помощью электроэнергии, поэтому потребление электроэнергии очень велико.

Оценка: Пароувлажнители работают с низким уровнем шума, но имеют высокое потребление энергии. Паровые цилиндры имеют ограниченный срок службы из-за отложений извести.

3. Ультразвуковой увлажнитель воздуха

Во время ультразвукового увлажнения вода подвергается высокочастотным колебаниям пьезоэлектрическими кристаллическими элементами, которые заставляют воду выходить в виде холодного тумана.Образовавшийся аэрозоль переносится в комнату обычным воздушным потоком.

Оценка: Преимущества ультразвукового увлажнителя включают низкое энергопотребление, а также бесшумную работу без образования капель. Ультразвуковой генератор имеет ограниченный срок службы — необходимо тщательно спланировать замену деталей. Для работы требуется деминерализованная вода.

4. Испарители

В случае испарителей увлажняющая вода распределяется по контактному телу или контактное тело насыщается, чтобы создать большую поверхность для процесса испарения.Вентилятор проталкивает воздух в помещении через контактный корпус. Процесс увлажнения происходит за счет испарения на поверхности контактного тела. Стационарные устройства подключены к водопроводу. Контактное тело может быть фиксированным или вращающимся.

Оценка: Испарители имеют лишь умеренные потребности в электроэнергии. Необходимо проводить регулярные работы по очистке и техническому обслуживанию, чтобы предотвратить образование накипи и биопленки. Воду нужно менять каждый день.

5. Малые портативные устройства

На основании VDI 6022 Sheet 6 использование небольших портативных устройств на рабочем месте не допускается из соображений предосторожности, если пользователь не может предоставить убедительные доказательства безрисковой работы.

Даже декоративные устройства с водным приводом (такие как водные стены, фонтаны) могут нести скрытый риск перегрузки дыхательной системы из-за загрязненной воды, если они не будут правильно поставлены, очищены и обслуживаются. Поэтому для безопасной эксплуатации требуются специальные проверки и меры.

Оценка систем увлажнения

При сравнении различных систем увлажнения нам необходимо внимательно и подробно изучить эксплуатационные расходы, техническое оборудование, а также предлагаемые услуги. В интересах высокого уровня защиты здоровья и полной безопасности эксплуатации предпочтительны системы со встроенной очисткой воды и устойчивой концепцией технического обслуживания.

Одним из очень важных моментов при выборе подходящей системы увлажнения воздуха является сертификат VDI.Пользователь системы, сертифицированный таким образом, действительно может безопасно эксплуатировать не требующую обслуживания, экономичную и гигиеничную систему.

Ноу-хау | Адиабатическое увлажнение

Простое увлажнение:

Увлажнение можно разделить на три физических метода: испарение, распыление и испарение.
Испарение — изотермический процесс, тогда как распыление и испарение — адиабатические процессы.
При адиабатическом увлажнении вода подается в воздух в жидкой форме и, следовательно, все еще должна переходить в газообразное состояние.Для этого требуется энергия, которая извлекается из окружающего воздуха в виде тепла. Поскольку в этом случае также имеет место понижение температуры, процесс также называют эффектом адиабатического охлаждения.

Испарение
В случае испарения вода направляется по матам испарителя, в то время как увлажняемый воздух одновременно подается поверх матов и, таким образом, обеспечивается влажность. Преимущество увлажнения с помощью испарения заключается в том, что не только эксплуатационные расходы, но и инвестиционные затраты являются очень недорогими для системы увлажнения этого типа.
Кроме увлажнения, испарители также могут использоваться для охлаждения зданий. Охлаждение становится особенно энергоэффективным за счет системы, в которой используется непрямое испарительное охлаждение. Поскольку размеры обычных охлаждающих устройств могут существенно уменьшаться, их эксплуатационные расходы значительно снижаются.

Распыление
В случае увлажнения путем распыления вода подается в воздух для увлажнения в виде небольших капель воды через механические испарители или с помощью форсунок.Поскольку этот метод вызывает изменение состояния воды и требует энергии из окружающего воздуха, системы адиабатического увлажнения в средах с высоким тепловыделением также могут способствовать охлаждению в дополнение к их основной функции увлажнения. Области применения
Адиабатическое увлажнение находит применение во многих различных областях. Процесс представляет собой важный компонент в области охлаждения наружного воздуха в жарких странах. 250 «зонтиков с кондиционированием воздуха» были установлены в Медине, чтобы затенять и охлаждать площадь перед одной из крупнейших мечетей в мире.В этих устройствах используется адиабатическое увлажнение, обеспечивающее ощутимое падение средней температуры на 10 ° C.
Адиабатическое увлажнение также используется в электронной промышленности, например, в центре обработки данных Facebook в Лулео, Швеция. Здесь используется адиабатическая система для охлаждения трех серверов, каждый из которых занимает площадь 28 000 м². Система потребляет 13 000 литров воды в час, что обеспечивает выходную мощность 8 840 кВт.

Пример расчета адиабатического увлажнения

Дано:
Расчет ∆h / ∆x:

∆h	=	кДж / кг
∆x		г / кг сухого воздуха

Внутренний совок центрального увлажнителя воздуха

После того, как невыносимая летняя влажность испарится, мы, кажется, сразу переходим к отопительному сезону и противоположной проблеме: сверхсухому воздуху.Из-за COVID-19 сухой воздух в помещении вызывает гораздо большую озабоченность, чем обычно, поскольку вирус процветает в условиях низкой влажности. Установка центрального увлажнителя воздуха может быть полезным решением.

В этой статье мы рассмотрим, что делает центральный увлажнитель воздуха, и поможем вам найти центральную систему увлажнителя, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям.

Почему стоит выбрать центральный увлажнитель воздуха?

Вы можете попрощаться с сухой кожей, распущенными волосами, зудом в глазах, раздражением носовых пазух и глоткой, вызванным сухим воздухом, купив центральный увлажнитель воздуха.Вы не пропустите эти разряды статического электричества, которые возникают при ходьбе по ковру. Все эти неприятности можно уменьшить или устранить.

Связанная тема: То, что вы не знаете о статике, шокирует: подумайте об увлажнении

Центральный увлажнитель воздуха также может помочь защитить жителей вашего помещения от COVID.

В зимние месяцы, когда наши помещения закрыты и отапливаются, уровень влажности обычно падает до чрезвычайно низкого уровня (ниже 40 процентов). К сожалению, это идеальные условия для процветания вируса COVID-19 и сохранения его жизнеспособности в течение более длительных периодов времени.

Исследования показали, что добавление влаги в воздух (что делает система увлажнения) может повредить внешнюю мембрану вируса, а также снизить вероятность того, что «капли» будут задерживаться в воздухе. Повышенная влажность способствует увлажнению наших слизистых оболочек, что увеличивает способность вашего организма бороться с вирусом.

Если вы беспокоитесь о предотвращении распространения COVID в вашем помещении, получите это полезное руководство, в котором рассматриваются стратегии HVAC.

Что такое центральный увлажнитель воздуха?

Когда мы думаем о влажности, мы обычно думаем о слишком большом количестве влаги в воздухе.Но слишком низкая влажность — тоже проблема. Задача центрального увлажнителя воздуха — поддерживать в воздухе умеренную влажность (обычно от 40 до 50 процентов).

Система содержит гигростат, который похож на термостат. Гидростат контролирует количество влаги в воздухе, сигнализируя системе увлажнения, чтобы поддерживать оптимальный уровень влажности в вашем доме или офисе.

Когда воздух слишком сухой, увлажнитель добавляет влагу (водяной пар) к воздуху, циркулирующему в вашем помещении через систему HVAC.Увлажнитель центрального воздуха или центрального отопления, который подключен к вашей печи и воздуховоду HVAC, а также к вашей водопроводной системе, производит влажность, используя воду и тепло из вашей печи.

В отличие от портативных увлажнителей, центральная система увлажнения воздуха может улучшить качество воздуха во всем вашем доме или коммерческом пространстве.

Плюсы и минусы центрального увлажнителя по сравнению с портативными устройствами

Помимо центральных увлажнителей воздуха, также доступны автономные или переносные увлажнители.Давайте посмотрим на плюсы и минусы этих двух типов.

Преимущества центрального увлажнителя воздуха

• Центральный увлажнитель воздуха может поддерживать необходимый уровень влажности во всем доме или здании . Переносные устройства могут обеспечить надлежащую влажность только помещения, в котором они находятся.
• Центральный увлажнитель воздуха требует на меньше обслуживания , чем автономный блок, потому что он подключается к вашей водопроводной системе, поэтому вода, необходимая для увлажнения, автоматически подается в увлажнитель.Переносные устройства содержат резервуар, который может потребовать ежедневного ручного наполнения.
• Центральная система увлажнителя работает бесшумно и находится вне поля зрения . Переносные системы могут быть шумными, навязчивыми и могут вызывать опасность споткнуться. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не обжечься паром.
• Централизованные увлажнители воздуха более энергоэффективны часто используют меньше энергии для увлажнения всего дома, чем автономный блок для увлажнения отдельной комнаты.

Преимущества портативного увлажнителя воздуха

• Отдельные блоки можно перемещать из комнаты в комнату .
• Переносной прибор может помочь больному или страдающему аллергией.
• Переносной агрегат — хороший вариант для жильцов, проживающих в жилых домах без системы кондиционирования.

Типы центральных увлажнителей: один для вас

Вот основные типы центральных увлажнителей:

Проточный. Flow-throw — наиболее часто используемый центральный увлажнитель воздуха. В устройстве этого типа вода просачивается в алюминиевую панель. Воздух проходит через панель, в результате чего вода испаряется в воздух.

Барабанного типа. Имеет вращающуюся пористую поверхность, например пенопласт или губку, которая впитывает воду из нижнего лотка. Поглощенная вода испаряется.

Пароувлажнители / увлажнители аэрозольного тумана. Паровые увлажнители воздуха могут работать в засушливых условиях, они более мощные и обычно более дорогие. Паровые увлажнители повышают влажность воздуха за счет электрического нагрева воды до кипения и образования пара. Воздуходувка системы отводит пар, а затем проталкивает его через вентиляционные отверстия дома.При использовании увлажнителя с аэрозольным туманом вода распыляется непосредственно в систему подачи воздуха в виде тумана и улавливается текущим воздухом.

При выборе правильного центрального увлажнителя воздуха, соответствующего вашим потребностям, примите во внимание масштаб проблемы с сухим воздухом, уровень вашей приверженности выполнению технического обслуживания и свой бюджет. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о сравнении разных типов.

Техническое обслуживание центрального увлажнителя воздуха

Хотя центральный увлажнитель воздуха барабанного типа может быть наименее дорогим с самого начала, он также требует значительного регулярного обслуживания.Поддон для воды, который иногда называют резервуаром, необходимо регулярно опорожнять и чистить. Если это не так, застойная вода может быть питательной средой для бактерий, и вы, конечно же, не хотите, чтобы загрязненный воздух проникал в ваше пространство.

Еще одна проблема, связанная с обслуживанием барабанного типа, заключается в том, что жесткая вода может откладывать минеральные отложения на подушке, которые затвердевают и теряют свою впитывающую способность. Путем регулярных осмотров вы обнаружите, не покрылась ли подушка минеральными отложениями и не нуждается ли она в замене.Если не менять неэффективную подкладку, это приведет к затрудненному воздушному потоку (что может привести к проблемам с работой кондиционера).

Хотя проточные центральные увлажнители воздуха требуют гораздо меньшего обслуживания, каждый отопительный сезон следует заменять подушку испарительного экрана.

Паровой центральный увлажнитель воздуха автоматически промывает резервуар для воды во время сезона увлажнения. Однако бак необходимо очищать вручную каждый отопительный сезон, поскольку после автоматической промывки в баке обычно остаются отложения минералов.Если у вас есть центральный увлажнитель воздуха с аэрозольным туманом, форсунка может забиться минеральными отложениями, что требует очистки.

Узнайте больше: 4 наиболее распространенных ошибки домашних систем увлажнения

Стоимость центрального увлажнителя

Стоимость центрального увлажнителя воздуха относительно невысока по сравнению с комфортом и преимуществами для здоровья, которые он может обеспечить. Как и на все остальное, цена будет зависеть от стиля и вместимости. Барабанный тип, как правило, является наименее дорогим в приобретении — примерно от 75 до 275 долларов и более.Проточные устройства могут стоить от 100 до 300 долларов, но если вам нужна модель высокого класса, она может стоить до 500 долларов. Типы аэрозольного тумана стоят около 150 долларов, а пароувлажнители, излюбленные владельцами торговых точек и других предприятий, могут стоить от 300 до 1200 долларов.

Имейте в виду, что специалист по HVAC должен установить центральный увлажнитель воздуха, и эти расходы не включают плату за установку. Arista Air будет рада помочь вам выбрать лучший вариант увлажнителя для вашего дома или бизнеса, а также предоставить вам смету установки и информацию о планах обслуживания.

Еще одно соображение о чистоте воздуха

Хотя центральный увлажнитель воздуха может обеспечить необходимый уровень влажности для улучшения качества воздуха в вашем помещении, грязные воздуховоды могут подорвать преимущества центральной системы увлажнения воздуха. Чтобы узнать, как грязные воздуховоды могут повлиять на качество воздуха в помещении, ознакомьтесь с нашим бесплатным руководством: Часто задаваемые вопросы: Очистка воздуховодов и качество воздуха в помещении.

Центральный увлажнитель воздуха: типы, преимущества и преимущества

С приближением зимы мы сразу вступаем в отопительный сезон.Хотя в это время года все хотят, чтобы в их доме и на работе было тепло, это может привести к одной огромной проблеме: неприятно сухой воздух. Это делает центральный увлажнитель воздуха идеальным решением для увеличения количества влаги в воздухе.

В этой статье описаны типы центральных увлажнителей воздуха, а также их преимущества, преимущества и стоимость.

Что такое центральный увлажнитель воздуха?

Влажность обычно упоминается только тогда, когда в воздухе слишком много влаги. Однако недостаток влаги также может стать проблемой.Назначение центрального увлажнителя воздуха — обеспечить комфортное содержание влаги в воздухе. Уровень влажности от 40 до 60% считается приятным.

Гидростат, аналогичный термостату, является частью системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которая регулирует влажность. Гигростат контролирует количество влаги в воздухе, позволяя системе увлажнения эффективно управлять уровнем влажности в вашем здании.

Когда воздух становится слишком сухим, центральный увлажнитель добавляет необходимое количество водяного пара к воздуху, проходящему через систему HVAC.Вода испаряется за счет тепла печи, образуя водяной пар, который затем рассеивается центральным увлажнителем воздуха.

Преимущества

Есть два основных типа увлажнителей. Центральные увлажнители воздуха работают через систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, есть автономные или переносные увлажнители. Узнайте о преимуществах каждого из этих увлажнителей.

Центральный увлажнитель воздуха

• Обеспечивает оптимальный уровень влажности во всем доме или здании
• Требуется меньше обслуживания, так как он подключен к водопроводу или системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
• Тихо, вне поля зрения
• Доступны энергоэффективные модели

Переносной увлажнитель

• Легко перемещается из комнаты в комнату
• Пользу для больных или страдающих аллергией
• Отлично подходит для тех, кто живет в домах без системы кондиционирования воздуха
• Хорошо подходит для небольших домов или квартир

Преимущества

Давайте посмотрим, как центральный увлажнитель воздуха может принести пользу дому или зданию.

Повышенный комфорт

При разумном уровне влажности в помещении будет сбалансирована влажность во всем доме. В свою очередь, не будет никаких распространенных проблем с сухой погодой, таких как носовое кровотечение, сухость глаз, кожный зуд и т. Д.

Лучшее здоровье

Низкий уровень влажности может привести к распространению простуды. Более сухая среда может позволить опасным вирусам процветать, но центральный увлажнитель воздуха может помочь остановить распространение.

Экономия денег и энергии

Увлажненный воздух может сэкономить вам больше денег на счетах за отопление, позволяя термостату поддерживать более высокую температуру.

Типы центральных увлажнителей воздуха

Существует три основных типа центральных увлажнителей воздуха.

Steam

Этот тип работает за счет электрического кипячения воды для производства пара и, следовательно, влажности. Затем пар проходит через систему и рассеивается по всему дому или зданию.

Паровые увлажнители воздуха — лучший и наиболее эффективный способ поддерживать оптимальный уровень влажности в доме. Паровые увлажнители также обеспечивают наиболее естественную форму влажности и влажности независимо от системы отопления / охлаждения.

барабанного типа

Вращающаяся губчатая поверхность впитывает воду из находящегося под ней лотка. Впитанная вода затем испаряется, выделяя влагу в воздух.

Проточный

Самый распространенный тип центрального увлажнителя воздуха. Вода поступает в алюминиевую панель, воздух проходит через панель, а затем испаренная вода выбрасывается в воздух.

Стоимость

Центральные увлажнители воздуха относительно недорогие, учитывая их преимущества для здоровья и комфорта.Однако стоимость зависит от стиля и вместимости. Средняя цена на центральный увлажнитель воздуха по стране составляет от 400 до 1200 долларов, а максимальная цена — 2200 долларов.

Тип барабана самый дешевый, от 150 до 250 долларов. Сквозной поток может составлять от 200 до 300 долларов. Самый популярный тип — паровой увлажнитель воздуха — может стоить от 300 до 1500 долларов.

Имейте в виду, что это цены только за единицу. После того, как установка будет учтена, цена может быть значительно выше.

Популярные бренды

Цена на центральные увлажнители воздуха может варьироваться в зависимости от конкретной марки.

• Honeywell: Эта торговая марка хорошо известна своими домашними нагревательными и охлаждающими устройствами, в частности, термостатами. Ценовой диапазон: 200–1000 долларов
• Aprilaire: Один из самых популярных брендов увлажнителей воздуха для всего дома. Ценовой диапазон: 250–1 500 долл. США
• Lennox: Известный бренд печей. Ценовой диапазон: 250–1 200 долл. США
• Emerson: производители высококачественных пароувлажнителей, специализирующиеся на производстве систем кондиционирования воздуха.Ценовой диапазон: 700–1 200 долл. США

Цены в зависимости от размера и вместимости дома

Поскольку увлажнители используют воду, они измеряются в GPD (галлонах в день). Давайте посмотрим на стоимость, основанную на площади дома в квадратных футах и ​​использовании GPD.

• 1000 кв. Футов = 1,4 галлона в сутки — 4 галлона в сутки = 150 — 500 долларов США
• 1500 кв. Футов = 3,2 галлона в сутки — 7 галлонов в сутки = 200–1000 долларов
• 2000 кв. Футов = 4,9 галлона в сутки — 10 галлонов в сутки = 400–1200 долларов США
• 2500 кв. Футов = 6,6 галлонов в сутки — 13,1 галлонов в сутки = 500 — 1300 долларов США
• 3000 кв.футы = 8,3 галлона в сутки — 16,1 галлонов в сутки = 700–1500 долларов США

Как видите, существует прямая зависимость от площади в квадратных футах и ​​общей стоимости эксплуатации любого центрального увлажнителя воздуха.

Заключение

Центральный увлажнитель воздуха может создать оптимальный уровень влажности для всего вашего дома или здания. Это не только улучшает качество воздуха в вашем помещении, но также обеспечивает повышенный комфорт и пользу для здоровья.

И искусство, и наука IAQ

Соображения при проектировании систем увлажнения

С появлением проблем, связанных с качеством воздуха в помещении (IAQ), увлажнение стало важной частью обеспечения приемлемой внутренней среды, особенно в северном климате.Проектированию системы увлажнения не уделялось много внимания, потому что в течение многих лет системы увлажнения были «необязательными». Успешный дизайн увлажнения зависит от понимания науки увлажнения и развития «искусства» правильного применения.

Ниже приводится общее обсуждение критериев проектирования, ограждающих конструкций здания, расчетов нагрузки, выбора системы, выбора оборудования и установки оборудования.

Критерии проектирования

Первый шаг к успешному проектированию систем увлажнения — помочь владельцу установить достижимые цели проектирования.Основаны ли требования к влажности на технологических требованиях, нормативных документах или комфорте человека? Требования к процессу и нормам могут диктовать определенные уровни влажности. Уровни увлажнения для комфорта человека обычно не устанавливаются кодексами. Рекомендации по уровням влажности для комфорта человека можно получить из таких источников, как Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Эксплуатационные расходы и ограничения, накладываемые ограждающими конструкциями здания, также играют важную роль в определении критериев проектирования систем увлажнения.Низкий уровень влажности минимизирует эксплуатационные расходы, но может не обеспечить удовлетворительного комфорта для человека. Высокий уровень влажности может нанести значительный ущерб строительным материалам из-за конденсации и привести к высоким эксплуатационным расходам. Итак, какова подходящая цель для нормального проживания человека? В большинстве северных климатов относительная влажность 30% является относительно распространенной целью проектирования, которая обычно удовлетворяет большинство потребностей человека в комфорте при разумных эксплуатационных расходах.

Уровень влажности можно измерить не только по относительной влажности, но и по удельной влажности, которая представляет собой содержание влаги, выраженное в весе водяного пара в фунтах (или зернах) на фунт сухого воздуха.Свойство, связанное с удельной влажностью, — это температура точки росы или температура, при которой водяной пар начинает конденсироваться в жидкую воду. Температура точки росы важна, потому что любая поверхность с температурой точки росы или ниже приведет к образованию нежелательной жидкой воды. При выборе уровней влажности помните, что все поверхности здания (например, оконные стекла, стойки) внутри пароизоляции должны иметь температуру выше точки росы.

Температуру точки росы можно определить с помощью психрометрической диаграммы.На рис. 1 показана зависимость относительной влажности от температуры и влажности. Обратите внимание, что температуры точки росы находятся вдоль линии насыщения (относительная влажность 100%).

При оценке критериев проектирования температура приточного воздуха, обеспечивающая влажность помещения, может быть ограничивающим фактором. Влажность приточного воздуха должна быть ограничена от 85% до 90%, чтобы предотвратить конденсацию внутри воздуховода. Это обеспечивает запас безопасности, если система управления не соответствует заданному значению расчетной влажности или превышает его.При температуре сухого термометра 50 F и относительной влажности 90% температура точки росы приточного воздуха должна быть ниже 47 F. Без дополнительного увеличения площади это приведет к влажности около 40% при 72˚F. Это означает, что если требуется уровень влажности выше 40%, требуется более высокая температура приточного воздуха. A Производительность систем увлажнения может быть увеличена за счет повышения температуры приточного воздуха и увеличения воздушного потока. При более высоких температурах приточного воздуха требуется больший расход воздуха, чтобы обеспечить ощутимую холодопроизводительность.

Конверты для зданий и помещений

Оболочка здания определяется как система элементов здания, которые отделяют кондиционируемое пространство от внешнего вида. Пространственная оболочка похожа, но разделяет пространства с разными условиями. Оболочка здания будет включать внешние стены, крышу, окна, двери и т. Д. Оболочка помещения будет включать внутренние перегородки, отделяющие увлажненное пространство от помещения с более низким уровнем влажности.

Изоляция ограждающей конструкции здания должна быть достаточной, чтобы поддерживать температуру поверхности на кондиционированной стороне пароизоляции выше температуры точки росы.Методы определения температуры поверхности можно найти в Справочнике по основам ASHRAE. Обобщенная форма уравнения:

T _{поверхность} = T _{пространство} — (T _{пространство} — T _{окружающая среда} ) x R _внутри / R _всего
(уравнение 1)

Где R _внутри — это R-значение внутри пароизоляции, а R _total — это общее R-значение сборки ограждающей конструкции здания.

Пример задачи с использованием этого уравнения показывает, как определить температуру поверхности для одного застекленного окна с общим значением R 1,13, когда температура внутреннего воздуха составляет 70 ° F, а температура наружного воздуха — 0 ° F. R-значение воздушной пленки для неотражающей поверхности составляет 0,68. Расчетная температура поверхности стекла составляет:

.

T _{поверхность} = 70 F _{пространство} — (70 F _{пространство} — 0 F _{окружающее} ) x 0.68 / 1,13 = 27,9˚F
(уравнение 2)

Как видно из диаграммы на Рисунке 1, соответствующая максимальная относительная влажность помещения для предотвращения конденсации при температуре помещения 70 ° F составляет 20% относительной влажности. Обратите внимание, что максимальный уровень влажности ограничен конструкцией ограждающей конструкции здания с наименьшим композитным значением R. Часто это застекленные элементы, такие как окно или дверь, но это могут быть и другие элементы, такие как оконная рама без термического разрыва или с плохим термическим разделением.

Такие помещения, как операционных , компьютерных залов и другие помещения, требующие более высокого уровня влажности из-за технологических требований, идеально расположены по направлению к внутренней части здания, вдали от внешних стен.Если эти типы пространств расположены на внешних стенах с окнами, обязательно укажите окна и двери с низким U-фактором, а также рамы и стойки с высокопроизводительными тепловыми разделениями.

Пароизоляция необходима при строительстве увлажненных помещений. Пароизоляция не только задерживает поток влаги в некондиционные помещения или на улицу и снижает нагрузку на увлажнение, но также защищает элементы здания от разрушительного воздействия конденсации внутри оболочки. Не пытайтесь увлажнять здание или пространство, не имеющее хорошей пароизоляции в наружной стене.Модернизация существующего здания с увлажнением может иметь катастрофические результаты, если здание не имеет адекватной пароизоляции. Пароизоляция также требуется в оболочке для внутренних помещений, которые имеют более высокие требования к влажности, чем прилегающие помещения. Включение внутреннего пароизоляции снизит миграцию влаги, снизит нагрузку на увлажнение и связанные с этим эксплуатационные расходы. Пароизоляция должна полностью закрывать кондиционируемое пространство, полы и стены, в том числе над потолками и крышами / потолками.Построить идеальную пароизоляцию сложно. Листовые материалы с низкой проницаемостью (проницаемостью) со всеми стыками, герметизированными лентой с низкой проницаемостью, подходят близко к достижению этой цели. Примеры хорошей пароизоляции включают алюминиевую фольгу или пластиковую пленку с перекрывающимися и заклеенными лентами стыками. Эти материалы имеют показатель химической проницаемости менее 0,10 гран / час / кв. Фут / дюйм. Давление паров ртути. В таблице 1 приведены нормы химической завивки различных строительных материалов. Эти и другие значения можно найти в главе 24 справочника по основам 1997 ASHRAE или из опубликованных производителем данных.

Расположение пароизоляции так же важно, как и сама пароизоляция. Идея состоит в том, чтобы предотвратить попадание влаги на поверхности ограждающих конструкций здания при температуре ниже точки росы. Пароизоляция всегда должна располагаться на теплой стороне конструкции ограждающей конструкции здания и в месте, превышающем температуру точки росы.

Пароизоляция не идеальна и пропускает влагу. Детали внешней стены должны включать меры по отводу наружу любой влаги, которая может пройти через пароизоляцию.Всегда избегайте использования более одной пароизоляции, которая будет удерживать влагу внутри конструкции ограждающей конструкции здания.

Рис. 1. Чтобы узнать температуру точки росы, введите в нижнюю часть диаграммы, используя сухую лампу или температуру воздуха, измеренную прямым измерением. Нарисуйте линию вертикально, пока не пересечете линию желаемой относительной влажности, которая представляет контрольную точку пространства. Затем проведите горизонтальную линию влево, пока не пересечете кривую относительной влажности 100% (также называемую кривой росы).Затем проведите линию прямо вниз, чтобы пересечь линию температуры. Это будет температура точки росы. Обратное можно сделать, чтобы определить максимально допустимую относительную влажность помещения, если вам известны температура точки росы и температура помещения.

Расчет нагрузки

Нагрузки по увлажнению включают нагрузки на вентиляцию и нагрузки по миграции влаги. Если используется надлежащая пароизоляция, вентиляционные нагрузки будут составлять основную часть общей нагрузки по увлажнению.Нагрузка, связанная с миграцией влаги, составляет небольшую часть от общей суммы (менее 1%) и обычно игнорируется. Когда хороший пароизоляционный слой не используется или когда вентиляционные нагрузки очень минимальны, нагрузка миграции влаги может стать значительной, и ее следует рассчитывать, как описано в главе 22 Руководства по основам ASHRAE 1997.

Уравнение вентиляционной нагрузки представлено в таблице 2. Чтобы правильно применить это уравнение, необходимо определить расход вентиляционного воздуха. В системах без принудительной вентиляции количество вентилируемого воздуха равно количеству инфильтрационного воздуха.В системах с фиксированным процентным содержанием наружного воздуха нагрузка по влажности зависит от расхода наружного воздуха и расчетных условий наружного воздуха. Если используются воздушные экономайзеры, пиковая влажность возникает, когда произведение расхода наружного воздуха и разницы между зернами достигает максимума. Обычно это происходит при температуре наружного воздуха от 30˚ до 55˚F.

Другой проблемой при расчете нагрузок по увлажнению для систем с воздушными экономайзерами является определение уровней влажности наружного воздуха для различных температур наружного воздуха.Удельная влажность за пределами помещения может варьироваться в зависимости от местоположения, времени года, времени суток и местной метеорологии. В идеале анализ должен включать почасовой расчет или анализ с использованием репрезентативных данных о погоде.

Однако есть и другие, менее сложные методы для достижения приемлемых результатов. Если уровень влажности является критическим для технологического процесса, увлажнители могут быть рассчитаны на 100% наружный воздух и с наружным воздухом с нулевой влажностью зерен, а влажность приточного воздуха остается максимальной, исходя из относительной влажности 90% при температуре приточного воздуха.Этот метод обеспечит достаточно большой увлажнитель, но может привести к слишком большому увлажнителю, которым будет сложно управлять. Другой метод — оценить температуру точки росы наружного воздуха как функцию температуры сухого термометра наружного воздуха за вычетом дневной разницы температур (20–30 F). Это моделирование можно легко настроить в формате электронной таблицы.

Таблица 1. Пермские нормы содержания различных строительных материалов (зерен / час / кв. Фут / дюйм. Давление паров Hg).

Выбор системы

После завершения расчетов нагрузки необходимо выбрать систему подачи увлажнения .Если будет использоваться основная система кондиционирования воздуха, следует определить, достаточно ли приточного воздуха для подачи необходимого количества влаги. Когда нагрузки по увлажнению основаны на интенсивности вентиляции и температуре точки росы в помещении ниже температуры приточного воздуха, расчетов на основе количества и температуры приточного охлаждающего воздуха должно быть достаточно для переноса требуемой влаги в помещение.

Для помещений с высоким уровнем влажности и / или помещений с нагрузками, связанными с миграцией влаги, расход приточного воздуха может основываться на требованиях к увлажнению вместо требований к температуре.Это может потребовать использования систем постоянного объема вместо систем переменного объема или использования бустерных увлажнителей после змеевиков повторного нагрева. Также, возможно, придется рассмотреть увлажнители, расположенные непосредственно в кондиционируемом помещении, независимо от систем кондиционирования воздуха.

После выбора системы подачи воздуха можно выбрать тип увлажнителя и источник воды / пара. Существует два основных типа процессов увлажнения: адиабатический (испарительный) и изотермический (прямой впрыск пара).Адиабатические типы испаряют жидкую воду в воздушный поток. По мере испарения воды из воздушного потока отбирается 970 британских тепловых единиц на фунт воды. Этот адиабатический процесс снижает температуру воздуха по мере поглощения влаги. Испарительное охлаждение от адиабатических процессов может снизить охлаждающую нагрузку, количество наружного воздуха во время циклов экономайзера и снизить нагрузку на увлажнитель. Обычно в какой-то момент, когда наружный воздух достаточно низкий, а наружный воздух минимален, требуется дополнительная тепловая энергия для адиабатического процесса, чтобы поддерживать температуру приточного воздуха в пределах проектных параметров.

Увлажнители испарительного типа бывают разных стилей. Одна из самых старых систем — это змеевик с распылителем. Эта система перекачивает воду из сборного резервуара под змеевиком и распыляет воду над змеевиком в воздушном потоке. Открывается поплавковый клапан, чтобы поддерживать уровень воды в сборном отстойнике. Эта система потеряла популярность из-за высоких затрат на техническое обслуживание и проблем с качеством воздуха в помещении, связанных со стоячей водой. Испарительные подушки похожи на распылительные змеевики, но используют сменные испарительные подушки. Это снижает некоторые затраты на техническое обслуживание, но по-прежнему имеет те же проблемы с качеством воздуха в помещении, что и у распылительного змеевика.

Фоггеры / мистеры распыляют воду на капли размером от 10 до 50 микрон. В большинстве туманообразователей используются форсунки со сжатым воздухом. Другие типы используют ультразвуковую вибрацию для создания субмикронных капель воды. Эффективность этих систем определяется разницей давления пара между воздухом и водой, площадью поверхности воды (размером водяных капель) и смешиванием частиц тумана с молекулами воздуха. В целом, большинство адиабатических систем обычно ограничиваются увеличением воздушных потоков до 50% относительной влажности, что ограничивает относительную влажность помещения до 28% при температуре помещения 72 ° F при использовании приточного воздуха 55 ° F.

Ключом к успешному применению туманообразователей или мистеров в системах кондиционирования воздуха является разработка хороших систем смешивания и обеспечение надлежащего расстояния впитывания. Лучшее применение для этого типа увлажнителя — прямое распыление в кондиционируемых помещениях с высокими потолками или в промышленных помещениях, таких как теплицы. В изотермических системах используется чистый водяной пар или пар. Пар обычно не ограничивается факторами производительности адиабатических систем. Может быть поглощено сто процентов влаги и может быть достигнута относительная влажность 100%, но обычно она ограничивается 90%, чтобы учесть погрешность системы управления.Паровые увлажнители воздуха бывают разных типов и конфигураций. При правильном применении каждый из них может работать эффективно.

Основное различие между различными увлажнителями с паровой сеткой — это расстояние, необходимое для поглощения видимого следа пара, который может легко конденсироваться на любой поверхности, с которой он соприкасается. Расстояние поглощения может варьироваться от нескольких дюймов до многих футов. На этом расстоянии не должно быть препятствий, на которых может конденсироваться влага. Длина абсорбционного расстояния обычно публикуется каждым производителем и является функцией уровней влажности до и после увлажнителя, а также производительности парораспределительной сети.При выборе решеток пароувлажнителя обязательно укажите максимальную длину всасывания, разрешенную в вашей конструкции. Не полагайтесь на производителей при проверке вашей конструкции на предмет надлежащего применения их оборудования.

Источник пара / воды может сильно повлиять на качество воздуха в помещении и производительность увлажнителя. Вода, используемая для адиабатических процессов, не должна содержать растворенных минералов, которые откладываются на распылительных головках или разрушают увлажнители ультразвукового типа. Еще одна проблема, связанная с увлажнителями ультразвукового типа, заключается в том, что любые растворенные минералы могут распыляться и попадать в воздух.Паровые системы часто обрабатывают химическими веществами для уменьшения коррозии. Было обнаружено, что некоторые из этих химикатов, в зависимости от количества, попадающего в воздушный поток, отрицательно влияют на здоровье или производительность копировальных аппаратов и принтеров, использующих тонеры.

Надлежащее внимание должно быть уделено источнику воды, используемой для увлажнения. Эту проблему следует подробно объяснить владельцам, чтобы они могли понять проблемы, которые могут повлиять на выбор оборудования. Использование чистого пара или парогенераторов стало более популярным в последние годы.В этих системах обычно используется высококачественная очищенная вода с удаленными химикатами и минералами, которые могут отрицательно сказаться на здоровье и производительности системы.

Таблица 2. Уравнение вентиляционной нагрузки.

Установка оборудования

Один из главных вопросов: «Где лучше всего разместить увлажнитель?» Опции включают в себя приточный воздуховод после вентиляционной установки, в вентиляционной установке перед охлаждающим змеевиком или после охлаждающего змеевика перед приточным вентилятором.У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки. Две основные проблемы, которые необходимо решить, — это обеспечение надлежащего расстояния поглощения и обеспечение хорошего перемешивания до того, как в воздушном потоке встретятся какие-либо препятствия. Расстояние абсорбции для изотермических увлажнителей зависит от механики распыления (количества и размера инжекционных форсунок) и общей увлажняющей способности. Адиабатические увлажнители также должны учитывать температуру приточного воздуха и размер капель. Правильное перемешивание является очень важным фактором поглощения пара, прежде чем он встретит какие-либо препятствия.Распределительные трубы должны находиться вдали от внутреннего оборудования для обработки воздуха и переборок, так как это может привести к неравномерному потоку воздуха внутри агрегата. Примеры мест, которых следует избегать, включают непосредственно после торцевых и байпасных демпферов, змеевиков со встроенными торцевыми и байпасными амортизаторами, шумоглушителей, заглушек катушек и перед блоками фильтров. Отводы и фитинги воздуховодов после увлажнителей также следует рассматривать как препятствия, которых следует избегать.

Правильное перемешивание должно предусматривать равномерный поток воздуха через выпускные отверстия для пара или распылителя.Избегайте установки колен, воздуховодов, переборок, заслонок или шумоглушителей непосредственно перед увлажнителями. Следует избегать использования увлажнителей, расположенных сразу после выхода вентилятора, где профили скорости не могли развиться. Избегайте размещения увлажнителей в зонах с низкой скоростью воздуха, где пар и воздух не смешиваются эффективно. Выбросы воздушного потока до того, как пар смешался, может привести к тому, что одни зоны получат больше влажности, чем другие. Перед взлетом убедитесь, что обеспечено достаточное расстояние для смешивания и поглощения.При оценке местоположения увлажнителя в воздуховоде убедитесь, что у прямого воздуховода выше по потоку имеется не менее трех диаметров воздуховода, чтобы обеспечить равномерный поток воздуха, и, по крайней мере, рассчитанное расстояние абсорбции плюс 12 дюймов прямого воздуховода перед любыми изгибами или фитингами воздуховода. Для первичных увлажнителей это приводит к тому, что длина прямого воздуховода составляет не менее 6–16 футов, что может стать проблемой в современных тесных помещениях с механическим оборудованием.

При надлежащем допуске для поглощения парового следа дренажные поддоны технически не требуются.Однако неплохая практика проектирования — обеспечить своего рода дренаж для удаления конденсированной влаги, которая может образовываться при наличии неидеальных условий (переменный объем, запуск и т. Д.). Сливные поддоны в секциях приточно-вытяжной установки после увлажнителей — хорошая идея.

При анализе производительности увлажнителя следует учитывать качество пара. Если пар поступает из парогенератора местного увлажнения или местного редукционного клапана, качество пара будет достаточно высоким.В этих случаях решетки увлажнителя можно использовать без разделителей. Если пар проходит по трубопроводу на значительное расстояние, потери тепла из системы трубопроводов приведут к смешанному потоку пара и конденсата. В этих случаях следует использовать сепараторы пара для удаления конденсата. Некоторые производители рекомендуют использовать переключатели температуры, чтобы дать сепаратору время прогреться до температуры, прежде чем пар попадет в распределительные коллекторы. С чугунными блоками это, вероятно, хорошая идея. При повышении температуры чугуна до температуры пара расходуется значительное количество тепла и образуется конденсат.Для агрегатов из нержавеющей стали требуется мало тепла, а стоимость переключателя температуры имеет незначительное преимущество. Паровой трубопровод должен быть надлежащим образом захвачен перед увлажнителями, а решетки увлажнителя также должны быть захвачены. Будьте внимательны и соблюдайте рекомендации производителя по улавливанию. Ловушки от сеток увлажнителей обычно работают при атмосферном давлении с очень небольшим гидравлическим напором. Эти уловители не следует направлять в систему конденсата с каким-либо противодавлением. Рассмотрите возможность подключения этих ловушек к отдельному блоку насоса / приемника конденсата или слива небольшого количества конденсата в канализацию.

Местные парогенераторы или сети увлажнителей иногда сбрасывают воду в канализацию, чтобы снизить концентрацию минералов. Пар будет конденсироваться внутри больших решеток увлажнителя в точках ниже пароотделителя, что потребует дополнительных отводов конденсата. Эта вода обычно имеет температуру около 212 ° F, и ее необходимо охладить как минимум до 140 ° F, чтобы соответствовать требованиям местных норм. Обязательно укажите дренажные охладители и перед сливом в дренаж обеспечьте смешивание с этой дренажной водой непригодной для питья холодной воды.

Сводка

Успешные системы увлажнения зависят от многих факторов, таких как определение правильных критериев проектирования, обеспечение адекватной пароизоляции, правильная оценка нагрузок, правильный выбор системы, выбор оборудования, оценка источника пара и правильная установка. Наука и искусство должны объединиться в понимании и применении систем увлажнения в пределах, налагаемых этими системами.

---

Первоначально опубликовано в журнале ES Engineered Systems в апреле 2000 г.