Зачем нужен осушитель воздуха

Осушение воздуха

Процессы, происходящие во время осушения воздуха, основаны на законах физики. Мы попытаемся описать их в упрощенной форме, чтобы дать вам общее представление о принципах осушения воздуха.

◊ Независимо от качества изоляции дверей и окон, сырость и влага проникает даже сквозь толстые бетонные стены.

◊ На высыхание воды, использованной при строительстве: бетонные работы, побелка, штукатурка и т.п., может уйти от 1 до 2 месяцев.

◊ Влага, проникающая в кирпичную кладку в результате наводнения, выходит на поверхность очень медленно.

◊ Один из примеров, касающихся данного вопроса, это увлажнение материалов на хранении.

Влага, выделяемая из элементов здания или материалов (испарение), поглощается окружающим воздухом. Соответственно, повышается влажность воздуха, что в результате приводит к коррозии и формированию плесени, гнили, отшелушиванию краски и другими нежелательным повреждениям.

Существуют два различных подхода к сушке здания:

1. Нагревом с последующим воздухообменом: Окружающий воздух нагревается для поглощения влаги и выводится наружу. Однако общая выработанная энергия теряется при выведении влажного воздуха наружу.

2. С помощью осушения воздуха: Влажный воздух в закрытом помещении постоянно осушается, на основании принципа конденсации.

В отношении потребления энергии, осушение воздуха предлагает одно существенное преимущество:

Энергия нужна только для объема воздуха в данном помещении.

Механическая теплота, вырабатываемая во время осушения воздуха, незначительно повышает температуру воздуха в комнате.

При правильном использовании, осушитель воздуха потребляет только около 25 % энергии, которая потребляется при «нагревании и вентиляции».

Относительная влажность воздуха.

Окружающий воздух – это газовая смесь, в которой всегда содержится определенный процент воды в виде водяного пара. Данный процент содержания воды указан в г на кг сухого воздуха (абсолютное содержание воды). 1 м3 сухого воздуха весит около 1,2 кг при 20° C.

В зависимости от температуры, каждый кг воздуха может впитывать только определенное количество водяного пара. Когда данное количество было впитано, воздух «насыщается» и относительная влажность воздуха становится 100 %.

Относительная влажность воздуха определяется как отношение между процентом водяного пара, содержащегося в воздухе в исследуемый момент и максимально возможным проценте водяного пара при такой же температуре.

Способность воздуха впитывать водяной пар увеличивается, при повышении температуры. Это значит, что максимально возможное (= абсолютное) содержание воды увеличивается, при повышении температуры.

Конденсация водяного пара.

Максимально возможное количество водяного пара, которое может быть поглощено, увеличивается, когда воздух нагретый, но содержание водяного пара остается неизменным и соответственно сокращается относительная влажность. Но, когда воздух охлажден, то максимально возможное количество водяного пара, которое может быть поглощено, постоянно сокращается, хотя остается неизменным количество водяного пара и, соответственно, повышается относительная влажность.

Если продолжается охлаждение воздуха, то способность поглощения в отношении максимально возможного количества водяного пара будет постоянно сокращаться, пока не станет равно содержанию водяного пара. Это является температурой точки росы. Если охладить воздух ниже температуры точки росы, то содержание водяного пара станет выше, чем максимально возможное содержание водяного пара.

Водяной пар начнет вытесняться. Он конденсируется, и превращается в воду, и, таким образом, извлекается из воздуха. Запотевшее оконное стекло зимой или запотевшая бутылка, в которой содержится холодный напиток – это типичные примеры конденсации. Чем выше относительная влажность воздуха, тем выше температура точки росы, и, следовательно, тем проще достичь температуры ниже точки росы.

Материалы для сушки.

Строительные материалы/задания поглощают значительное количество воды, например кирпич – 90-190 л/м3, тяжелый бетон – 140-190 л/м3, известняковый песчаник – 180-270 л/м3. Влажные материалы, такие как кирпичная кладка, сушатся следующим образом:

Влага, находящаяся внутри материала, вытекает изнутри наружу.

Испарение происходит на поверхности = водяной пар поглощается окружающим воздухом

Воздух, обогащенный водяным паром, постоянно циркулирует через осушитель воздуха. Он осушается и выходит из установки в немного подогретом состоянии для того, чтобы снова поглотить влагу.

Это позволяет влаге, содержащейся в материале, постоянно уменьшаться; материал осушается. В результате конденсация собирается в устройстве и сливается.

Поток воздуха охлаждается по пути сквозь/через испаритель-конденсатор, пока его температура не опускается ниже температуры точки росы. Водяной пар конденсируется и собирается в конденсационном лотке и дренируется.

Теплота конденсации.

Энергия, передаваемая от конденсатора воздуху, состоит из:

1. Теплоты, которая ранее была получена от испарителя.

2. Электрической полезной мощности.

3. Теплоты конденсации, высвобожденной превращением пара в воду.

Когда жидкость превращается в газообразное состояние, энергия должна течь в обратном состоянии. Такая энергия называется теплота испарения. Она не повышает температуру, хотя используется для перехода жидкости в газообразное состояние. И наоборот, энергия высвобождается, когда газ превращается в жидкость, такая энергия называется теплота конденсации.

Теплота, вырабатываемая при конденсации и испарении – идентична.

Для воды она равна 2250 КДж/кг (4618 КДж = 1 Ккал).

Это демонстрирует, что при конденсации водяного пара выделяется относительно большое количество энергии. Если влажность, которую необходимо конденсировать, не вырабатывается испарением внутри комнаты, а поступает снаружи, например, через вентиляцию, то таким образом вырабатываемая теплота конденсации будет поступать для нагрева комнаты.

Если требуется осушить материалы или комнаты, тепловая энергия циркулирует по кругу, т.е. поглощается во время испарения и высвобождается во время конденсации. Большее количество тепловой энергии вырабатывается, когда подаваемый воздух осушается, что выражается повышением температуры.

Обычно, время, необходимое для осушения не зависит от мощности установки, но определяется скоростью, с которой материал или элемент здания высвобождают влагу, содержащуюся в них.