Осушение влажного воздуха при вентиляции

осушение влажного воздуха_opt

Методы осушения влажного воздуха

Осушение влажного воздуха в помещениях производится в основном посредством вентиляции. Известно три основных метода осушения воздуха внутри зданий и сооружений.

Ассимиляция.

Метод основан на физической способности теплого воздуха удерживать большее количество водяных паров по сравнению с холодным. Он реализуется средствами вентиляции с предварительным подогревом свежего воздуха (см. рис. 1).
Осушение влажного воздуха методом ассимиляции

Рис. 1. Осушение влажного воздуха методом ассимиляции

Данный метод в ряде случаев для некоторых помещений является недостаточно эффективным в силу двух причин:

1. Способность поглощения воздухом водяных паров ограниченна и непостоянна, так как зависит от времени года, температуры и абсолютной влажности атмосферного воздуха.

2. Рассматриваемый метод характеризуется повышенным энергопотреблением в связи с наличием безвозвратных потерь явного (расходуемого на подогрев приточного воздуха) и скрытого тепла (содержащегося в удаляемых с воздухом парах воды). При этом скрытая часть тепла (энтальпия), определяемая теплотой испарения воды, составляет значительную долю общих потерь. С каждым килограммом влаги теряется 580 ккал (2,4 мДж).

При этом данный метод является дешевле в выполнении чем остальные методы.

Адсорбция. Этот метод основан на сорбционных (влагопоглощающих) свойствах некоторых веществ – сорбентов. Имея пористо-капиллярную структуру, сорбенты извлекают водяной пар из воздуха. По мере насыщения сорбента влагой эффективность осушения снижается. Поэтому сорбент нужно периодически регенерировать, т.е. выпаривать из него влагу путем продувания потоком горячего воздуха (см. рис. 2).
Адсорбционный метод осушения воздуха

Рис. 2. Адсорбционный метод осушения воздуха.

Несмотря на повышенное энергопотребление в связи с наличием безвозвратных потерь явного и скрытого тепла, данный метод более экономичен. В отличие от ассимиляции происходит нагрев относительно небольшого количества воздуха в регенерирующем плече (ок. 25 – 30% от количества воздуха, циркулирующего в основном контуре) до значительно более высоких температур (порядка 150 –0С). К недостаткам метода относится ограниченный срок службы сорбента, особенно в случае использования солей лития, подверженных вымыванию при отклонении от номинальных технологических режимов работы. Более практичным является использование силикагеля на стекловолоконном носителе.

Конденсация. Этот метод основан на принципе конденсации водяных паров, содержащихся в воздухе, при охлаждении его ниже точки росы.

Метод реализуется с использованием принципа теплового удара, создаваемого при работе холодильного контура, с расположенными непосредственно друг за другом испарителем и конденсатором. (см. рис. 3).
Конденсационный метод осушения воздуха

Рис. 3. Конденсационный метод осушения воздуха

Преимущества конденсационного и адсорбционного методов осушение влажного воздуха наглядно представлены на графике (см. рис. 4).
Эффективность работы осушителей разного типа для систем вентиляции
Рис. 4. Эффективность работы осушителей разного типа для систем вентиляции.

У конденсационных осушителей с ростом температуры воздуха увеличивается влагосъем на 1 кВт потребляемой энергии. У адсорбционных осушителей указанная зависимость является обратной и менее выраженной. Кроме того, эффективность конденсационных осушителей резко падает с уменьшением относительной влажности воздуха, в то время как у адсорбционных осушителей данная зависимость значительно слабее. В результате можно четко выделить области преимущественного использования каждого из сопоставляемых типов осушителей. С экономической точки зрения конденсационный метод более эффективен по сравнению с сорбционным при высоких значениях температуры и относительной влажности. Вместе с тем сорбционные осушители способны поддерживать чрезвычайно низкую относительную влажность, вплоть до 2% при температурах до 20 –0С.

Применение сорбционных осушителей является оправданным на ледовых площадках, молокозаводах, в винных и пивных погребах, охлаждающих туннелях, морозильных камерах, овощехранилищах и т.п. В плавательных бассейнах, где согласно действующим нормативам температура воды должна быть не менее 26 –0С, а температура воздуха – превышать ее на 1 – 2 –0С, безусловными преимуществами обладают осушители конденсационного типа. Аналогичная ситуация имеет место при сушке пиломатериалов, проведении косметических ремонтов помещений, в музеях, зрительных залах, котельных, прачечных и на ряде других объектов подобного рода.

Преимущественные температурно-влажностные условия использования конденсационных и адсорбционных осушителей воздуха представлены на графике (см. рис. 5).
Преимущественные области использования различных методов осушения в вентиляции
Рис. 5. Преимущественные области использования различных методов осушения в вентиляции