Изотермическое (паровое) увлажнение: что это и как работает
Что такое паровое (изотермическое) увлажнение
Что такое паровое увлажнение?Для осуществления процесса испарения воды и ее смешивания с воздухом требуется энергия. Изотермическое увлажнение воздуха представляет собой процесс преобразования воды в концентрированный пар посредством внешнего источника тепла. Принцип работы аналогичен закипанию воды в чайнике: с помощью нагревательного элемента вода испаряется, образовавшийся пар поступает в помещение, увлажняя его. Именно таким образом функционируют все парогенераторы, в которых нагревательные элементы могут располагаться как снаружи, так и внутри емкости с водой. Несмотря на процесс нагрева и кипения воды, температура окружающего воздуха после насыщения паром обычно повышается незначительно.Поскольку изотермическое увлажнение всегда связано с процессом кипения воды, специальная подготовка воды (ультрафиолетовое обеззараживание или фильтрация с обратным осмосом), не требуется. Это связано с тем, что кипячение фактически выступает в роли стерилизатора. Эти увлажнители отличаются простотой конструкции, монтажа и настройки, благодаря чему они широко распространены как в бытовых, так и в промышленных помещениях Москвы и регионов. Они могут быть установлены автономно или интегрированы в вентиляционную систему; в последнем случае пар поступает в воздуховод, где смешивается с воздушным потоком, поэтому при отключении вентиляции увлажнитель должен быть выключен. Данные системы обладают высокой производительностью, но при этом потребляют значительное количество электроэнергии. Для поддержания заданного уровня влажности система должна быть оборудована гигростатом и управляющей электроникой для автоматического отключения по мере необходимости. Также, из-за горячего пара, следует избегать размещения приборов вблизи людей и мебели.
В чем отличие от адиабатического увлажнения
В процессе адиабатического увлажнения для испарения воды используется энергия самого воздуха, что приводит к снижению температуры (обычно на 2–3 градуса Цельсия). Другими словами, реализуется природный процесс испарения воды в окружающую среду. Соответственно, затраты энергии на функционирование такого оборудования существенно ниже.Существуют различные типы адиабатических увлажнителей:
Ультразвуковые;
Традиционные;
Системы прямого (форсуночного) распыления.
Например, в ультразвуковых увлажнителях отсутствует термическая обработка воды, поэтому для предотвращения размножения вредных микроорганизмов в баке (и их попадания в воздух с водяным паром), рекомендуется предварительная очистка воды обратным осмосом и выбор моделей с встроенным УФ-стерилизатором в баке. Более простые традиционные модели можно заполнять обычной водопроводной водой, поскольку хлор, содержащийся в воде, препятствует росту патогенной микрофлоры в баке. Необходимо избегать полного расхода воды из резервуара и регулярно обновлять воду при доливании.Системы форсуночного увлажнения Buhler-AHS подключаются к водопроводу и дренажной системе. Вода проходит предварительную фильтрацию, далее подвергается глубокой очистке с использованием мембран обратного осмоса и объемной ультрафиолетовой стерилизации. Только после этого, под высоким давлением с помощью насоса, вода подается к миниатюрным форсункам и распыляется в воздухе в виде мелкодисперсного тумана. Система фильтрации включает предварительную фильтрацию от механических частиц, органических веществ и хлора, двухступенчатую обработку обратным осмосом, объемную УФ-стерилизацию с циркуляцией. Конструкция кольцевого канала высокого давления с автоматическими промывками и циркуляцией обеспечивает максимальный уровень гигиены распыляемой воды.Технология адиабатического увлажнения применяется как в жилых помещениях, так и в офисах и на промышленных предприятиях. Она особенно востребована там, где помимо увлажнения требуется и охлаждение воздуха, например, в качестве альтернативы кондиционеру в летнюю жару или в помещениях с повышенной температурой.
Виды и принципы работы паровых увлажнителей
Паровые увлажнители классифицируются по типу используемого энергоносителя на два основных типа: модели с электрическими нагревательными элементами и аппараты с газовой или жидким топливом.
Увлажнители с электрическим нагревом
Эти устройства питаются от сети переменного тока и представлены в двух вариантах:
Электродные: В таких установках вода, содержащая небольшое количество минеральных солей, обеспечивает электропроводность. Электрический ток циркулирует между электродами, погруженными в емкость с водой, доводя нагрев жидкости до температуры кипения. Мощность этой системы напрямую связана с объемом воды (глубиной погружения электродов), позволяя регулировать интенсивность образования пара путем изменения уровня жидкости. Отсутствие воды разрывает электрическую цепь и автоматически отключает устройство, гарантируя безопасность эксплуатации. Однако со временем на стенках резервуара образуется накипь, требующая регулярной очистки или замены. Эти увлажнители широко применяются в жилых домах, офисах, общественных местах, включая медицинские учреждения и спортивные сооружения.
ТЭНовые: Принцип действия аналогичен работе электрочайников: вода нагревается благодаря одному или нескольким трубчатым электронагревателям (ТЭНам), погруженным в емкость. ТЭН представляет собой токопроводник, изолированный от внешней среды и помещенный в металлическую оболочку. Под воздействием электрической энергии вода вблизи нагревательных элементов быстро закипает и превращается в пар. Как и в предыдущем типе, образование накипи на стенках бака и ТЭНах неизбежно, поэтому необходима периодическая очистка. Чтобы увеличить срок службы оборудования и облегчить обслуживание, рекомендуется использовать фильтрованную или деминерализованную воду. Несмотря на это, регулярное техническое обслуживание остается важным требованием. Такие установки популярны в квартирах, частных домах, офисных помещениях, научных лабораториях, медицинских организациях, на судах и производственных площадях.
Увлажнители с жидкотопливным и газовым нагревом
Основой работы этих систем является природный газ, сжиженный углеводородный газ или жидкое топливо. Они преимущественно используются в промышленности для поддержания влажности воздуха в помещениях больших масштабов. Использование газа или топлива вместо электроэнергии существенно снижает затраты на энергию, обеспечивая значительную экономию даже при непрерывной работе увлажняющего оборудования. Процесс нагрева осуществляется посредством горелок, расположенных внутри герметичного корпуса камеры сгорания. Окружающая вода нагревается и превращается в пар.
Достоинства и недостатки паровых увлажнителей
В изотермических системах выявляют ряд преимуществ и недостатков.Положительные стороны: достаточная мощность устройств, умеренная цена оборудования по сравнению с другими профессиональными системами и стерильность генерируемого пара.Однако к негативным факторам относятся существенные энергетические расходы, необходимость регулярной очистки и частая замена нагревательных элементов, потенциальный риск возникновения патогенной микрофлоры в воздуховодах и появление неприятного запаха, а также отсутствие возможности индивидуальной настройки уровня влажности в отдельных комнатах с помощью парового увлажнителя.В связи с вышеперечисленными ограничениями, в последнее время для применения в домашних и офисных условиях всё большее распространение получают адиабатические увлажнители. Они отличаются низким потреблением энергии, интегрированной системой очистки воды и упрощенным процессом обслуживания. Рекомендуем рассмотреть форсуночные системы увлажнения, такие как Buhler-AHS с многоступенчатой фильтрацией водопроводной воды.
