Увлажнение

Рассмотрим варианты как грамотно организовать увлажнение дома без необходимости доливать воду и получая настоящий эффект.
Канальное и форсуночное адиабатическое увлажнения

Вариант №1 — сотовый увлажнитель

Сотовые увлажнители реализуют процесс адиабатного увлажнения воздуха в холодный период года. Так же они могут быть использованы в теплый период года для снижения нагрузки на систему кондиционирования, так как в них реализуется прямое и косвенное охлаждение воздуха.

Сотовый увлажнитель состоит из следующих основных элементов:

• кассеты сотового увлажнителя;
• коллектор с форсунками;
• системы налива и слива;
• насос;
• автоматика;
• корпус из нержавеющей стали.

Сотовый увлажнитель выглядит следующим образом (монтируется в вентиляционной установке или вентиляционном канале):

Принцип действия таких увлажнителей основан на контактном методе, т. е. контакт воздуха и жидкости достигается смачиванием поверхности увлажнителя при его орошении. Воздух проходит через соты увлажнителя и контактирует с влагой, которая пропитывает пористую поверхность насадки. Этим и достигается процесс увлажнения воздуха.

Схема работы адиабатического сотового увлажнителя

Одновременно с увлажнением происходит процесс поглощения теплоты воздуха при испарении влаги с поверхности сот. Для компенсации потерь тепла приточного воздуха после увлажнителя в холодный период года необходимо воздух повторно нагреть, т. е. осуществить второй нагрев (первый нагрев осуществляется в основном калорифере вентиляционный установки, и он уже установлен на объекте).

Так же второй подогрев необходим для реализации системы управления влажностью по методу «точки росы». Этот метод заключается в воздействии на водяной регулирующий клапан или блок управления электрического воздухонагревателя и позволяет достигать точности поддержания относительной влажности в канале приточного воздуха на уровне ±1–2%.

Основные преимущества сотового увлажнителя

• Малое энергопотребление (энергия тратится только на работу насоса — 50–270 Вт).
• Высокое значение коэффициента эффективности процесса тепломассообмена.
• Компактная конструкция и малые размеры, так как нет капель воды и нет необходимости в камере для испарения капель.
• Малое аэродинамическое сопротивление.
• Более высокие допустимые скорости воздуха.
• Простое техническое обслуживание.
• Оборудование можно использовать без водоподготовки (в зависимости от качества воды).
• Очищает воздух от запахов и грязи (грязь оседает на сотах, а потом сливается в поддон).

Основные недостатки сотового увлажнителя

• Возможность образования в поддоне микроорганизмов (при регулярном обслуживании риск исключается и это подтверждается сертификатом).
• Высокое сопротивление воздуха, возникающее в камере увлажнения.

Вариант №2 — паровой увлажнитель

Паровые увлажнители реализуют процесс изотермического (при постоянной температуре) увлажнения воздуха в холодный период года. Увлажнитель состоит из следующих основных элементов:

• парораспределительный коллектор;
• паровой цилиндр с электродами;
• системы налива и слива;
• автоматика;
• корпус из нержавеющей стали;
• паропроводы.

Паровые увлажнители выглядят следующим образом:

Фото установленных пароувлажнителей на одном из наших объектов

Пароувлажнители монтируются на стене рядом с вентиляционной установкой, парораспределитель врезается в воздуховод.

Принцип действия таких увлажнителей основан на нагреве воды, находящейся в паровом цилиндре, до кипения и образовании пара. Пар отводится по паропроводам к парораспределительному коллектору, который равномерно распределяет пар в потоке приточного воздуха.

Схема работы и подключения паровых увлажнителей к системе вентиляции

Так как процесс увлажнения проходит без изменения температуры (в отличии от остальных вариантов), поэтому здесь нет необходимости во втором подогреве воздуха. Поддержание заданной относительной влажности в канале приточного воздуха осуществляется путем изменения количества подаваемого пара. Точность поддержания значения влажности составляет ±1%.

Основные преимущества парового увлажнителя

• Обеспечение высокого качества обрабатываемого воздуха по гигиеническим требованиям.
• Меньший расход теплоты в воздухонагревателях (нет второго подогрева).
• Гибкое и точное управление.
• Простое техническое обслуживание.
• Высокая надежность.
• Можно использовать без водоподготовки (в зависимости от качества воды).

Основным недостатком парового увлажнителя является высокое электропотребление (превышает все другие варианты).

Вариант №3 — ультразвуковой увлажнитель

Ультразвуковые увлажнители реализуют процесс адиабатного увлажнения воздуха в холодный период года. Увлажнитель выглядит следующим образом (монтируется в сеть воздуховодов в специальной секции):

Ультразвуковой увлажнитель состоит из следующих основных элементов:

• внешний щит автоматики;
• модуль затуманивания с вибраторами (из нержавеющей стали);
• внешняя гидравлическая часть.

Принцип действия таких увлажнителей основан на сверхзвуковом «затуманивании». В блоке автоматики с помощью трансформатора создается переменный ток с низким напряжением и высокой частотой. Этот сигнал подается на установленной в ванне вибратор, который преобразует сигнал в высокочастотные колебания.

Процесс ультразвуковых колебаний воды в ванной

Благодаря этому образуется «туман» (аэрозоль), который отбирает у воздуха теплоту и переходит из жидкого состояния в газообразный. При этом приточный воздух увлажняется.

Схема работы ультразвукового увлажнителя воздуха

Так как одновременно с увлажнением происходит процесс поглощения теплоты воздуха, то необходимо воздух повторно нагреть, т. е. осуществить второй нагрев (первый нагрев осуществляется в основном калорифере вентиляционный установки, и он уже установлен на объекте).

Поддержание заданной относительной влажности в канале приточного воздуха осуществляется блоком автоматики. Точность поддержания значения влажности составляет ±1%.

Основные преимущества ультразвукового увлажнителя

• Реализуется управляемый процесс адиабатного увлажнения, обеспечивающий экономию воды и электроэнергии.
• Малое энергопотребление.
• Высокое качество обрабатываемого воздуха, исключено образование микроорганизмов.
• Высокая точность поддержания заданного значения влажности.

Основные недостатки ультразвукового увлажнителя

• Высокая стоимость обслуживания.
• Высокая стоимость оборудования.

Вариант №4 — увлажнитель с водяным распылением

Увлажнители с водяным распылением реализуют процесс адиабатного увлажнения воздуха в холодный период года.

Этот увлажнитель выглядит следующим образом:

Увлажнитель с водяным распылением монтируется на стене рядом с вентиляционной установкой. Рампа с распылительными коллекторами монтируется в воздуховод:

Увлажнитель состоит из следующих основных элементов:

• двухсекционный шкаф управления (электрическая часть и гидравлическая часть);
• распределительные коллекторы с форсунками;
• трубопроводы.

Принцип действия таких увлажнителей основан на распылении воды под высоким давлением через форсунки с очень малым выходным отверстием.

Фото секции вентиляционной установки увлажнителя с водяным распылением

В шкафу управления (гидравлическая часть) устанавливается поршневой насос высокого давления, который и создает высокое давление воды перед форсунками.

Состав системы и схема работы увлажнителя с водяным распылением

Так как одновременно с увлажнением происходит процесс поглощения теплоты у воздуха, то воздух необходимо повторно нагреть, то есть осуществить второй нагрев (первый нагрев осуществляется в основном калорифере вентиляционный установки, и он уже установлен на объекте).

Поддержание заданной относительной влажности в канале приточного воздуха осуществляется изменением количества оборотов насоса высокого давления и отключением части распределительных коллекторов. Точность поддержания значения влажности в этой системе составляет ±5%.

Основные преимущества увлажнителей с водяным распылением

• Реализуется управляемый процесс адиабатного увлажнения, обеспечивающий экономию воды и электроэнергии.
• Не используется сжатый воздух.
• Высокое качество обрабатываемого воздуха, исключено образование микроорганизмов.
• Низкое энергопотребление.
• Низкие потери давления.

Основные недостатки увлажнителей с водяным распылением

• Высокое давление воды, специальные требования к системе трубопроводов.
• Высокая стоимость обслуживания.
• Высокий износ основных элементов.

Увлажнитель адиабатического типа с распылением по зонам

Увлажнитель адиабатического типа с распылением по зонам не относится к системам канального увлажнения и представлен в данном обзоре для дополнительного рассмотрения возможностей реализации влажностного микроклимата.

В общем суть работы этого увлажнителя заключается в том, что от центрального блока системы под высоким давлением в трубках подается вода к форсункам, находящимся в различных зонах, из которых вода распыляется в виде мелкодисперсной аэрозоли, представляющий собой туман (капли воды имеют размер в среднем 15–40 микрон, которые испаряются очень быстро, в пределах секунды).

Схема работы

Процесс увлажнения происходит следующим образом:

1. Водопровод подключается к микрокарбоновому фильтру.
2. Далее вода проходит модуль умягчения (опционально).
3. На выходе из модуля умягчения устанавливается микрофильтр.
4. Подготовленная вода подается на центральный модуль системы увлажнения, где производится обработка модулем ультрафиолетовой стерилизации и фильтрация по принципу обратного осмоса с последующей повторной обработкой модулем ультрафиолетовой стерилизации.
5. Центральный модуль повышает давление до 70 бар, после чего вода высокой степени очистки поступает в кольцевую магистраль, а оттуда через тройниковые отводы к клапанам форсунок.
6. При открывании клапанов форсунок вода под давлением подается в наконечники форсунок, где распыляется до образования мелкодисперсного аэрозоля — тумана.
7. Образовавшийся аэрозоль сразу испаряется в окружающем воздухе.

Схема работы зонального увлажнителя с форсунками

Основные преимущества увлажнителей с водяным распылением по помещениям:

• полная микробиологическая безопасность, защита от распространения болезнетворных микроорганизмов;
• возможность точно поддерживать влажность;
• возможность задавать различную влажность для разных помещений;
• низкое энергопотребление.

Основные недостатки увлажнителей с водяным распылением по помещениям:

• высокое давление воды, специальные требования к системе трубопроводов;
• необходимость доступа в зоны установки форсунок для периодического обслуживания.

Система водоподготовки

Для поддержания работоспособного состояния всех типов увлажнителей на объекте необходимо предусмотреть комплекс оборудования для подготовки воды. Есть предложение систему водоподготовки создавать на полупромышленном «осмосе», который может обеспечить подготовку воды очень высокого качества, что увеличит срок службы увлажнителей и упростит их техническое обслуживание.