Осушення вологого повітря в приміщеннях проводиться в основному за допомогою вентиляції. Відомо три основні методи осушення повітря всередині будівель і споруд.
Асиміляція
Метод заснований на фізичній здатності теплого повітря утримувати більшу кількість водяної пари в порівнянні з холодним. Він реалізується засобами вентиляції з попереднім підігрівом свіжого повітря (див. Мал. 1).
Мал. 1. Осушення вологого повітря методом асиміляції
Даний метод в ряді випадків для деяких приміщень є недостатньо ефективним в силу двох причин:
- Здатність поглинання повітрям водяних парів обмежена і непостійна, так як залежить від пори року, температури і абсолютної вологості атмосферного повітря.
- Розглянутий метод характеризується підвищеним енергоспоживанням в зв’язку з наявністю безповоротних втрат явного (витрачається на підігрів припливного повітря) і прихованого тепла (що міститься у видалених з повітрям парах води). При цьому прихована частина тепла (ентальпія), що визначається теплотою випаровування води, становить значну частку загальних втрат. З кожним кілограмом вологи втрачається 580 ккал (2,4 мДж).
При цьому даний метод є дешевше у виконанні ніж інші методи.
Адсорбція
Цей метод заснований на сорбційних (вологовбирних) властивостях деяких речовин – сорбентах. Маючи пористо-капілярну структуру, сорбенти витягають водяну пару з повітря. У міру насичення сорбенту вологою ефективність осушення знижується. Тому сорбент потрібно періодично регенерувати, тобто випаровувати з нього вологу шляхом продування потоком гарячого повітря (див. мал. 2).
Мал. 2. Адсорбційний метод осушення повітря.
Незважаючи на підвищене енергоспоживання в зв’язку з наявністю безповоротних втрат явного і прихованого тепла, даний метод більш економічний. На відміну від асиміляції відбувається нагрів відносно невеликої кількості повітря в регенеруючому плечі (бл. 25 – 30% від кількості повітря, що циркулює в основному контурі) до значно більш високих температур (близько 150 -0С). До недоліків методу відноситься обмежений термін служби сорбенту, особливо в разі використання солей лиття, схильних до вимивання при відхиленні від номінальних технологічних режимів роботи. Більш практичним є використання силікагелю на скловолоконному носії.
Конденсація
Цей метод заснований на принципі конденсації водяної пари, що міститься в повітрі, при охолодженні його нижче точки роси.
Метод реалізується з використанням принципу теплового удару, створюваного при роботі охолоджувальної системи, з розташованими безпосередньо один за одним випарником і конденсатором. (Див. Рис. 3).
Мал. 3. Конденсаційний метод осушення повітря
Переваги конденсаційного і адсорбційного методів осушення вологого повітря наочно представлені на графіку (див. Мал. 4).
Мал. 4. Ефективність роботи осушувачів різного типу для систем вентиляції.
У конденсаційних осушувачів з ростом температури повітря збільшується влагос’ем на 1 кВт споживаної енергії. У адсорбційних осушувачів зазначена залежність є зворотною і менш вираженою. Крім того, ефективність конденсаційних осушувачів різко падає зі зменшенням відносної вологості повітря, в той час як у адсорбційних осушувачів дана залежність значно слабкіше. В результаті можна чітко виділити області переважного використання кожного з зіставляючих типів осушувачів. З економічної точки зору конденсаційний метод більш ефективний у порівнянні з сорбційними при високих значеннях температури і відносної вологості. Разом з тим сорбційні осушувачі здатні підтримувати надзвичайно низьку відносну вологість, аж до 2% при температурах до 20 -0С.
Застосування сорбційних осушувачів є виправданим на льодових майданчиках, молокозаводах, у винних і пивних льохах, охолоджуючих тунелях, морозильних камерах, овочесховищах і т.п. У плавальних басейнах, де згідно з діючими нормативами температура води повинна бути не менше 26 -0С, а температура повітря – перевищувати її на 1 – 2 -0С, безумовними перевагами володіють осушувачі конденсаційного типу. Аналогічна ситуація має місце при сушінні пиломатеріалів, проведенні косметичних ремонтів приміщень, в музеях, залах для глядачів, котелень, пралень і на ряді інших об’єктів подібного роду.
Переважні температурно-вологі умови використання конденсаційних і адсорбційних осушувачів повітря представлені на графіку (див. Мал. 5).
Мал. 5. Переважні галузі використання різних методів осушення в вентиляції
