Metody nawilżania powietrza w systemach klimatyzacyjnych | Budowa i działanie nawilżaczy

Nawilżanie wodne

Nawilżanie wodne jest realizowane poprzez rozpylanie wody w strumieniu przepływającego powietrza za pomocą dysz (nawilżacze dyszowe, komory zraszania) lub przez kontakt powietrza z mokrą powierzchnią złoża o dużej powierzchni (złoża zraszane, nawilżacze z wypełnieniem).

W komorze zraszania pomiędzy powietrzem i wodą zachodzi wymiana ciepła na drodze konwekcji (jako konsekwencja różnicy temperatury) oraz wymiana masy (różnica ciśnienia cząstkowego pary wodnej w powietrzu i ciśnienia nasycenia). Wykorzystuje się energię podgrzanego powietrza do odparowania wody.

Istotnym czynnikiem wpływającym na intensywność procesu jest silnie rozwinięta wielkość powierzchni kontaktu obu faz (co jest szczególnie istotne ze względu na bardzo krótki czas kontaktu – ok. 1–2 sekundy), względna prędkość kropel oraz powietrza.

W trakcie nawilżania wodnego w komorach zraszania mogą być realizowane dwa rodzaje przemian stanu powietrza [13, 19]:

• proces adiabatyczny – gdy temperatura wody kontaktującej się z powietrzem jest równa temperaturze wilgotnego powietrza;
• proces politropowy – gdy temperatura wody kontaktującej się z powietrzem jest różna od temperatury wilgotnego powietrza: po dostateczne długim czasie temperatury wody i powietrza będą dążyły do wyrównania się, a powietrze zbliży się do stanu nasycenia parą wodną.

Zatem kierunek przemiany (nawilżanie i ochładzanie lub osuszanie i ochładzanie) zależy przede wszystkim od temperatury wody i powietrza. Do realizacji procesu adiabatycznego stosowane są mniejsze ilości wody, o drobniejszych kroplach, a tym samym inny rodzaj dysz niż dla procesu politropowego [13].

Z tych dwóch rozwiązań obecnie najczęściej stosowana jest komora zraszania pracująca w cyklu adiabatycznym. Podczas nawilżania wraz ze wzrostem zawartości wilgoci pojawia się jednocześnie chłodzenie powietrza. Także w złożach zraszania wykorzystywany jest proces adiabatyczny, gdy zasilane są one wodą obiegową o temperaturze równej temperaturze powietrza mierzonej termometrem mokrym.

Przy zasilaniu złoża wodą z sieci proces nawilżania przebiega podobnie, gdyż temperatura wody jest tylko nieznacznie niższa od temperatury powietrza mierzonej termometrem mokrym [2].

Aż do pojawienia się na rynku zmodernizowanych wersji komory zraszania, ze względu na swoje liczne wady (duże wymiary, zanieczyszczenie wanny cząstkami stałymi wytrącanymi z przepływającego strumienia powietrza oraz drobnoustrojami wymuszające częste czyszczenie i dezynfekcję), były niechętnie stosowane przez projektantów na korzyść droższych podczas eksploatacji, ale bezpieczniejszych z punktu widzenia zdrowia użytkowników klimatyzowanych pomieszczeń nawilżaczy parowych.

Obecnie jednak nowoczesne nawilżacze wodne nie tylko charakteryzują się większą efektywnością działania, mniejszym zużyciem energii elektrycznej, ale także czystością i możliwością precyzyjnej regulacji wilgotności powietrza (±5%) [25].

Większa czystość powietrza jest także uzyskiwana przez zastosowanie specjalnych nienasiąkliwych złóż ceramicznych oraz dodawanie jonów srebra do wody zasilającej. Jony srebra, wnikając w strukturę komórek bakterii, blokują ich rozwój, zapobiegając w ten sposób ich rozprzestrzenianiu się w systemie nawilżania i wentylacji [10]. Dodatkowo ilość wody spływająca do wanny ociekowej jest minimalna [25].

Komora zraszania

Komora zraszania jest elementem (sekcją) centrali klimatyzacyjnej. Głównymi elementami komory zraszania wykonanymi z materiałów odpornych na korozję są:

• kierownica na wlocie powietrza,
• obudowa i zbiornik wody (wanna ociekowa),
• odkraplacz stanowiący barierę dla porywanych przez powietrze kropelek wody,
• kolektory z zespołem dysz rozpylające wodę i doprowadzające ją rurami,
• pompa wodna, filtr, spust wody,
• przyłącze wody z zaworem pływakowym do uzupełniania wody w systemie służące do utrzymywania stałego poziomu wody w wannie, dodatkowo montowany jest czujnik poziomu wody zabezpieczający pompę,
• wodoszczelne drzwi inspekcyjne,
• oświetlenie.

Zbiornik wody i obudowa wykonywane są najczęściej ze stali nierdzewnej lub tworzyw sztucznych (np. żywic epoksydowych). Przez obudowę przepływa powietrze z prędkością 1–4 m/s. Woda jest rozpylana przez dysze w ilości 4–6 dysz/m² powierzchni przekroju komory.

Ciśnienie wody zawiera się w zakresie 0,1–3,5 bara. Nadmiar wody wykrapla się na specjalnych odkraplaczach. Dla poprawienia efektywności nawilżania stosowane są dwa rzędy dysz pracujących przeciwprądowo w stosunku do kierunku przepływu powietrza. Dodatkowo dla ochrony bakteriologicznej stosuje się środki dezynfekcyjne lub lampy UV [14, 10].

Komory zraszania powinny być odpowiednio długie (od 1,5 do 3,5 m, zależnie od liczby rzędów dysz), by wszystkie niewykorzystane podczas nawilżania kropelki wody mogły opaść [16].

Komora zraszania dwuczynnikowa

Komora zraszania dwuczynnikowa (powietrzno-wodna) montowana w centrali klimatyzacyjnej jest wyposażona w dysze, do których doprowadzana jest woda wodociągowa i sprężone powietrze. Woda jest rozpylana na drobne kropelki i całkowicie odparowuje w przestrzeni komory nawilżania.

Woda powinna być zmiękczona lub zdemineralizowana [16]. W tym typie komory połączone zostały zalety procesu nawilżania adiabatycznego w wyniku bezpośredniego kontaktu powietrza z wodą przy zmniejszeniu ryzyka rozwoju drobnoustrojów.

Złoże zraszane

Jest to system nawilżania zimną wodą na zasadzie przekazywania wilgoci na drodze odparowania wody ze zraszanego złoża do przepływającego powietrza. Powietrze jest jednocześnie schładzane i oczyszczane [10].

Głównym elementem złoża zraszanego (komory o powierzchniach zraszanych, nawilżacza ewaporacyjnego) jest stale zwilżany wodą materiał higroskopijny, przez który poziomo przepływa powietrze. Jest to urządzenie dużo krótsze w porównaniu z komorami zraszania, gdyż powierzchnia kontaktu powietrze-woda jest zamknięta w zwartym krótkim wypełnieniu, ustawionym prostopadle do kierunku napływu powietrza.

Za pomocą pompy obiegowej woda podawana jest przez zraszacze do wkładów o dużej powierzchni, na których następuje zjawisko ewaporacji (oddawania ciepła w czasie odparowania wody). Złoże może być wykonane [2] z nieorganicznego materiału o dużej chłonności, co powoduje, że cała jego powierzchnia jest równomiernie nawilżona.

Zastosowany materiał musi być niepalny i odporny na wysokie temperatury wody lub powietrza. Urządzenie jest wyposażone w odkraplacz, który zapobiega porywaniu kropel wody przez przepływające powietrze.

W instalacji zasilania wodą obiegową znajdują się następujące elementy: natryskiwacze, pompa, zawór odpływowy, zawór pływakowy oraz wewnętrzne orurowanie. Wanna wody obiegowej wykonana jest ze stali nierdzewnej. Musi mieć króciec odpływowy wody z syfonem.

Ilość odparowanej wody uzależniona jest od sprawności nawilżania złoża. W trakcie nawilżania wodą obiegową należy dostarczać wodę uzupełniającą doprowadzoną z sieci w ilości równej wodzie odparowanej i wodzie przelewowej.

Ciągły przepływ wody w wannie jest związany z koniecznością utrzymania zawartości soli w wodzie na dopuszczalnym poziomie. Odparowanie wody powoduje bowiem wzrost stężenia soli. Wymagany przepływ wody z sieci zależy od sprawności nawilżania i wielkości złoża zraszanego i może wynosić od 4 do 16 l/min [2].

W układzie z nawilżaniem wodą bezpośrednio z sieci należy zamontować konieczną armaturę: odpowiednie zawory i filtr siatkowy, w przypadku gdy woda jest zanieczyszczona. Gdy jest to woda twarda, potrzebna jest także instalacja zmiękczająca.

Jeśli strumień wody przelewowej byłby ponad dwa razy większy od strumienia wody odparowanej, bardziej opłacalne może się okazać nawilżanie wodą pobieraną bezpośrednio z sieci lub zastosowanie instalacji do uzdatniania wody.

Niektórzy producenci proponują w swoich urządzeniach system dozowania srebra jonowego do wody zasilającej, co zapobiega namnażaniu się bakterii w wodzie oraz na powierzchni złoża i ma trwałe oddziaływanie w całym układzie rur [7]. Złoże zraszane może być wyposażone w system sterylizacji wody promieniami UV [10].

Podstawowymi elementami złoża zraszania są: zraszacze złoża, wkłady nawilżacza, przewody wodne, zestaw zaworów, pompa wodna, wanna ociekowa.

Przykładowe parametry pracy [10]:

• spadek ciśnienia powietrza w komorze: 70 Pa przy prędkości przepływu powietrza 2,5 m/s,
• wymagana jakość wody do nawilżania: zwykła woda pitna, woda zmiękczona lub woda zdemineralizowana,
• dopuszczalna prędkość przepływu powietrza: do 3,5 m/s, w nawilżaczu z odkraplaczem do 4,5 m/s,
• ciśnienie robocze wody: 2–10 barów.

Nawilżacz wodny niskociśnieniowy kanałowy dyszowy

Nawilżacze kanałowe dyszowe wykorzystujące mgłę wodną do nawilżania pracują przy bardzo niskim ciśnieniu wody (ciśnienie wody zasilającej: 2–10 barów) [10]. Dysze rozpylają wodę,  uzyskując mgiełkę o niezwykle drobnych kroplach. Rozmieszczone są na siatce ze stali nierdzewnej w sposób umożliwiający szybkie odparowanie mgły wodnej i optymalną dystrybucję mgiełki wodnej w przewodzie wentylacyjnym.

Krople rozpylanej wody mają wymiary poniżej 20 mikrometrów, co pozwala na ich bardzo szybkie odparowanie. Niskie ciśnienie pracy dysz i szybkie odparowanie skutkują wysoką wydajnością przy minimalnym zużyciu energii.

Po pokonaniu krótkiego odcinka rozpylona mgła wodna trafia na złoże ceramiczne zbudowane ze specjalnych elementów o rozbudowanej powierzchni wewnętrznej. Na złożu następuje odparowanie pozostałej w powietrzu wody. Ten dwuetapowy proces odparowania sprawia, że straty wody są minimalne, a nawilżacz jest bardzo energooszczędny.

Przykładowe parametry pracy:

• dokładność regulacji: ±4% wilgotności względnej,
• maksymalna prędkość przepływu powietrza: 4 m/s,
• długość sekcji: 1,2 m,
• ciśnienie wody dla dysz: 4–10 barów,
• jakość wody: woda zdemineralizowana bez dodatków o przewodności <15 µS/cm,
• zawartość drobnoustrojów: maksymalnie 1000 jtk/ml,
• ciśnienie wody zasilającej: 2–10 barów.

Wysokociśnieniowy nawilżacz wodny dyszowy kanałowy

Stacja wysokociśnieniowej pompy wody wraz z automatyką znajduje się poza systemem klimatyzacji. Do obszaru (sekcji) zraszania (nawilżania) w przewodzie wentylacyjnym wprowadzone są ceramiczne dysze zraszające, z których pod bardzo wysokim ciśnieniem (80 barów) rozpylana jest zdemineralizowana woda w postaci bardzo drobnej mgły wodnej.

Stosując wodę zdemineralizowaną, uzyskuje się lepsze warunki higieniczne w przewodzie wentylacyjnym, ponieważ mniejsza zawartość substancji mineralnych nie powoduje powstawania osadów lub warstwy biologicznej, w której mnożą się bakterie [9]. Natomiast stosowanie sieciowej wody wodociągowej grozi szybkim zablokowaniem dysz.

W nawilżaczu [10] występuje bardzo szybkie odparowanie wody przy wysokiej sprawności (do 95%). Znajdujący się na końcu komory zraszania odkraplacz z wkładem tkaninowym pokrytym środkiem antybakteryjnym zatrzymuje pojawiające się cząstki wody.

Dzięki temu przewód wentylacyjny za nawilżaczem jest suchy, ograniczone jest więc zagrożenie związane z rozmnażaniem się drobnoustrojów. Jednocześnie jego labiryntowa konstrukcja umożliwia przepływ powietrza przy niskim spadku ciśnienia. Wymagana jest stosunkowo niedługa droga nawilżania: od 0,8 do 1,3 m. Dokładność nawilżania powietrza wynosi około ±4% wilgotności względnej [10].

Nawilżacze dwuczynnikowe

W nawilżaczach z systemem dysz dwuczynnikowych do rozpylania wody wykorzystywany jest doprowadzony do dysz strumień powietrza sprężonego. Wytwarzany jest bardzo drobny aerozol o średnicy kropel 7,5 mikrometra [6], który w praktyce całkowicie odparowuje w przestrzeni komory zraszania. Urządzenia te mogą być instalowane jako kanałowe, a w centralach klimatyzacyjnych jako sekcja nawilżania.

Nawilżacze dwuczynnikowe również można wykorzystać do bezpośredniego nawilżania powietrza w pomieszczeniu, chociaż zwraca się uwagę na możliwość hałaśliwej pracy. Zalecane jest zasilanie dysz wodą wodociągową zmineralizowaną lub zmiękczoną. Zaleca się także oczyszczenie powietrza sprężonego z wykorzystaniem filtra powietrza z drobnych zanieczyszczeń o średnicy większej od 0,1 mikrometra.

Urządzenie osiąga wysoką skuteczność nawilżania przy zachowaniu czystości powietrza [16]. W celu poprawy jakości wody, np. w nawilżaczach [6], stosowany jest system dozujący jony srebra.

Nawilżacze ultradźwiękowe

W nawilżaczach ultradźwiękowych na dnie zbiornika z wodą znajdują się piezoceramiczne elementy drgające wzbudzane elektrycznie, wytwarzające drgania o wysokiej częstotliwości. Powstające drobne kropelki wody, tworząc mgłę wodną, porywane przez przepływający strumień powietrza dostają się do nawilżanego pomieszczenia [20].

Nawilżacze te nie są stosowane w instalacjach klimatyzacyjnych ze względu na małą wydajność i konieczność stosowania wody zdemineralizowanej, by nie doprowadzić do szybkiego zniszczenia elementów drgających przez osady.

Nawilżanie parą wodną

Para wodna produkowana jest przez własną wytwornicę lub pobierana z istniejącej w danym obiekcie instalacji pary wodnej technologicznej. Umieszczane w sekcji nawilżania centrali lub szafy klimatyzacyjnej albo w przewodzie wentylacyjnym za centralą lance parowe służą do wprowadzenia do strumienia przepływającego powietrza pary wodnej. Najczęściej jednak lance współpracują z własnymi (indywidualnymi) wytwornicami pary, a rzadziej pobierają parę z systemu centralnego.

Ten sposób nawilżania charakteryzuje się łatwiejszą regulacją i dodatkowo eliminuje ryzyko rozwoju drobnoustrojów w porównaniu z nawilżaniem wodnym. Mimo tych zalet z powodu olbrzymich kosztów wytwarzania pary i bardzo wysokich nakładów związanych z konserwacją instalacji może być coraz częściej wypierany przez inne systemy.

Nawilżacze parowe można podzielić na:

1. nawilżacz powietrza z własną wytwornicą pary, w której para wytwarzana jest dzięki doprowadzeniu energii elektrycznej lub doprowadzeniu wody do wrzenia w inny sposób; tworząca się para wodna jest absorbowana przez otaczające powietrze:

1. elektrodowy,
2. oporowy,
3. z wymiennikiem ciepła zasilanym gorącą wodą o temperaturze >115°C,
4. zasilany gazem;

2. nawilżacz powietrza na parę obcą, który zgodnie z nazwą zasilany jest parą z zewnętrznego źródła.

Istotnym parametrem projektowym, poza np. właściwościami pary wodnej, stanem początkowym i oczekiwanym końcowym powietrza w pomieszczeniu po nawilżeniu, zapotrzebowaniem na parę wodną czy prędkością przepływającego powietrza, jest droga (dystans) nawilżania.

Jest to odcinek prosty za zamontowanymi lancami lub sekcją nawilżania, dzięki któremu można zapewnić całkowitą absorpcję pary i ochronić przed formowaniem się kondensatu na poszczególnych elementach instalacji.

Nawilżacze elektrodowe

Para wodna do nawilżania wytwarzana jest w wytwornicy pary zasilanej elektrycznie. Elektrody zanurzone są bezpośrednio w stosowanej do nawilżania wodzie znajdującej się w cylindrze parowym. Woda pełni funkcję elektrolitu o określonym przewodnictwie prądu elektrycznego.

Podczas przepływu prądu pomiędzy elektrodami następuje podgrzanie i parowanie wody. Produkcja pary wodnej zależy od wartości natężenia prądu, która wzrasta wraz z większym zanurzeniem elektrod w wodzie.

Po osiągnięciu wymaganej wydajności nawilżacza zamyka się zawór wlotowy wody. Po obniżeniu się poziomu wody w wyniku odparowania lub upustu, w celu zapewnienia wymaganego zapotrzebowania na parę wodną następuje ponowne otwarcie zaworu wlotowego wody i jej dopływ do cylindra.

W wyniku procesu odparowania przewodność wody wzrasta, co jest spowodowane zwiększonym stężeniem minerałów. Aby zapobiec nadmiernemu stężeniu minerałów, pewna ilość wody jest okresowo odprowadzana z cylindra i zastępowana świeżą [10].

Ze względu na wykorzystanie zjawiska przewodności wody do nawilżacza powinno się dostarczać wodę sieciową. Nie należy używać wody destylowanej, zdemineralizowanej (taka woda charakteryzuje się znikomą przewodnością elektryczną, co uniemożliwia działanie nawilżacza) lub zanieczyszczonej.

Przewodnictwo wody musi się mieścić w zakresie 125–1250 µs/cm, a twardość od 8 do 20° dH (15 do 30°F). Gdy używana jest miękka woda z systemu sieciowego, twardość końcowa nie powinna być mniejsza niż 40% twardości początkowej, a w żadnym przypadku nie mniejsza niż 15°F [9].

Cylinder parowy ze względu na zbierające się w jego dolnej części osady kamienia kotłowego musi być regularnie czyszczony lub wymieniany. Sposób odkamieniania musi być dostosowany do aktualnej jakości wody. Najdrobniejsze cząsteczki kamienia usuwane są okresowo pompą odmulającą do kanalizacji [16, 10].

Para dostarczana jest do powietrza przepływającego przez centralę klimatyzacyjną lub przewód wentylacyjny za pomocą dystrybutora – lancy lub układu lanc (najlepiej w układzie przeciwprądowym poziomo lub pionowo). W ustawieniu pionowym lancy konieczne jest, aby jej głowica znajdowała się w dolnej części przewodu, tak aby realizowany był odpływ kondensatu z płaszcza grzejnego rozdzielacza pary.

Przewody doprowadzające parę z nawilżacza nie mogą być dłuższe niż 4 m i muszą być tak zainstalowane, aby uniknąć gromadzenia się kondensatu i zmniejszenia wydajności [9]. System dystrybucji pary wodnej w przewodzie wentylacyjnym powinien powodować, że wymagana droga nawilżania będzie jak najkrótsza.

Wewnątrz lancy następuje kondensacja pary i gromadzenie się kondensatu, który musi zostać odprowadzony do instalacji kanalizacji budynku. Na przewodzie odprowadzenia kondensatu z lancy parowej niezbędne jest wykonanie syfonu o minimalnej średnicy 200 mm w celu zabezpieczenia przed przedostawaniem się pary do tego przewodu [14].

Nawilżacze oporowe

Nawilżacze oporowe (rezystancyjne) prze­znaczone są do instalacji o dużej intensywności eksploatacji (przemysłowe linie technologiczne) albo do instalacji, w których woda zasilająca nawilżacze ma bardzo niską przewodność elektryczną [14]. Pracują na zasadzie grzałki nurnikowej jako rezystancyjnego elementu grzejnego. Metoda ta nie zależy od przewodności elektrycznej wody.

Nawilżacze wytwarzają parę wodną zarówno z wody pitnej, jak i zdemineralizowanej [10]. Ze względu na wykonanie cylindrów parowych z trwałej stali nierdzewnej z samoczyszczącymi się elementami grzejnymi nie jest konieczna wymiana tych cylindrów, co zmniejsza koszty eksploatacji [15] i wydłuża czas pomiędzy kolejnymi przeglądami serwisowymi.

Są to nawilżacze z możliwością bardzo dokładnej regulacji wilgotności względnej powietrza. Przy zastosowaniu wody zdemineralizowanej dokładność regulacji wynosi ±1%.

Dzięki temu można je stosować w pomieszczeniach i obiektach o precyzyjnie określonych wartościach wilgotności względnej powietrza, takich jak szpitale, laboratoria, przemysł komputerowy i elektroniczny. Produkowana para może być dystrybuowana do przewodu wentylacyjnego lub bezpośrednio do pomieszczenia poprzez specjalny element nawiewny [15].

Nawilżacz na parę obcą

Nawilżacze wykorzystujące do nawilżania powietrza tzw. parę obcą w obiektach, w których istnieje instalacja pary technologicznej, mogą być montowane jako sekcja centrali klimatyzacyjnej lub w przewodach wentylacyjnych.

Lance parowe z dyszami do dystrybucji pary wodnej mogą być usytuowane poziomo w niskich przewodach z długą drogą nawilżania lub pionowo w dużych przewodach oraz w miejscach, w których ze względu na budowę instalacji wentylacyjnej wymagana jest krótka droga nawilżania. Można też zainstalować dwie lub trzy lance jedna nad drugą lub w szeregu, zasilane z jednej jednostki podłączeniowej.

W nawilżaczach [10] nie stosuje się ogrzewania płaszcza lancy, gdyż specjalna konstrukcja dysz umożliwia pobieranie tylko pary suchej z osi lancy, a po przejściu przez dysze para jest wprowadzana jako para przegrzana. Zbierający się w lancy kondensat odprowadzany jest przez odwadniacz termostatyczny.

Nawilżacze z wymiennikiem ciepła

Nawilżacze z wymiennikiem ciepła mogą być stosowane w budynkach dysponujących gorącą wodą o temperaturze 115°C lub wyższą i zasilane wodą o każdej jakości, również całkowicie zdemineralizowaną. Zasilanie wodą zmiękczoną istotnie zredukuje potrzebę usuwania kamienia, a zasilanie wodą zdemineralizowaną zmniejsza potrzebę serwisowania nawilżacza.

Gorąca woda w wymienniku ciepła wykorzystywana jest do wytwarzania wolnej od substancji chemicznych pary do nawilżania. Zaletą jest niski koszt wykonania instalacji zasilającej w gorącą wodę [4].

Nawilżacz parowy gazowy

W przypadku niedostępnej wymaganej ilości mocy elektrycznej koniecznej do nawilżania powietrza zamiast stosowania najbardziej obecnie popularnych nawilżaczy elektrodowych proponuje się nawilżacze zasilane gazem ziemnym lub gazem propan-butan, w których elementem grzejnym nie jest grzałka elektryczna, ale wymiennik ciepła [24].

Drugim argumentem za ich stosowaniem są wysokie koszty związane z zastosowaniem energii elektrycznej do wytwarzania pary wodnej w nawilżaczach parowych elektrodowych. Nawilżacze parowe gazowe wykorzystujące tańsze źródło energii, jakim jest gaz, spowodują około trzykrotne obniżenie kosztów eksploatacji przy tej samej wydajności pary. Dodatkowo z ekologicznego punktu widzenia gaz jest obecnie najlepszym paliwem.

Układ spalania składa się z wentylatora z płynną regulacją wydajności nadmuchującego powietrze do spalania, zaworu regulacyjnego ciśnienie gazu oraz palnika nadmuchowego wytwarzającego ciepło. Nawilżacze dostępne są w wersji, w której do spalania pobierane jest powietrze z pomieszczenia, jak i w wersji z powietrzem pobieranym z zewnątrz. W niektórych nawilżaczach stosowany jest niskoemisyjny palnik cylindryczny charakteryzujący się wysoką sprawnością i cichą pracą [10].

Gorące spaliny przedmuchiwane są przez przestrzenie pomiędzy kulisami wewnątrz wymiennika ciepła, a potem wyprowadzane do komina. Produkcja pary odbywa się poprzez odparowanie wody w wyniku ogrzania na gorących powierzchniach wymiennika ciepła.

W wyniku odparowania wody w zbiorniku dochodzi do koncentracji wytrąconych związków mineralnych. Aby zapobiec zbyt wysokiemu ich stężeniu w zbiorniku wody, w regularnych, z góry ustalonych odstępach czasu pewna ilość wody jest wypompowywana z nawilżacza i zastępowana świeżą. Częstotliwość cykli spłukiwania nawilżacza uzależniona jest od jego wydajności, a służy zwiększeniu sprawności.

Podczas projektowania i eksploatacji nawilżacza konieczne jest uwzględnienie odpowiednich przepisów dotyczących instalacji urządzeń opalanych gazem.

Analogicznie jak w przypadku innych rozwiązań nawilżaczy parowych lance muszą być równomierne rozmieszczone w przewodzie wentylacyjnym, musi też zostać zapewniona tzw. droga (dystans) nawilżania – odcinek prosty za nawilżaczem, w którym nastąpi wymieszanie pary wodnej ze strumieniem przepływającego powietrza wentylacyjnego.

Producenci proponują różny sposób wyznaczania tego odcinka, np. na podstawie wilgotności względnej powietrza przed nawilżaczem (dla najniższej temperatury powietrza) i za nawilżaczem (dla maksymalnej wydajności). Lance parowe montowane są w pozycji poziomej (w ścianie przewodu) lub pionowo (w podłodze przewodu) za pomocą dodatkowego wyposażenia. Uzyskuje się dokładność regulacji wartości wilgotności względnej wynoszącą ± 5% [10].

Roczne koszty energii (tutaj sprowadzające się do kosztów gazu) są, tak jak dla nawilżaczy wodnych, trzykrotnie niższe niż w przypadku stosowania nawilżaczy elektrycznych [25].

Literatura

1. Charkowska A., Za sucho? Zbyt wilgotno? Jak zadbać o właściwy poziom wilgotności w budynku?, „Facility Manager”, 2012.
2. Karty katalogowe PM Luft.
3. www.sternal.com.pl.
4. www.sternal.com.pl/index.php/pl/nawilzacze_goraca_woda.
5. www.uni-lux.eu/sposoby_nawilzania_powietrza.html.
6. JetSpray – udoskonalony nawilżacz powietrza, „Chłodnictwo i Klimatyzacja” nr 3/2008.
7. www.jsnawilzacze.pl.
8. Kaczmarek A., Wesołowska M., Pawłowski K., Jaki wpływ na wybrane materiały budowlane mają woda i wilgoć?, www.izolacje.com.pl.
9. Karty katalogowe firmy Carel.
10. Karty katalogowe firmy Swegon.
11. Karyś J., Izolacje wodochronne w budynkach i skutki ich niesprawności technicznej, Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa, Wrocław.
12. Lampe G. i in., Projekt klimatyzacji a projekt budynku, Arkady, Warszawa 1981.
13. Malicki M., Wentylacja i klimatyzacja, PWN, Warszawa 1980.
14. Nawilżacz wodny, karta katalogowa, www.kmw.pl/cms/upload/data/sekcja_nawilzajaca.pdf.
15. Nawilżanie powietrza, www.nawilzanie.com.
16. Pełech A., Wentylacja i klimatyzacja. Podstawy, Oficyna wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.
17. PN-B-03421:1978 Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w pomieszczeniach przeznaczonych do stałego przebywania ludzi.
18. PN-EN 779:2012 Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Określanie parametrów filtracyjnych (oryg.).
19. Przydróżny S., Ferencowicz J., Klimatyzacja, Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1989.
20. Recknagel H., Sprenger E., Schramek E.R., Kompendium wiedzy: Ogrzewnictwo, klimatyzacja, ciepła woda, chłodnictwo, Wyd. Omni Scala, Wrocław 2008.
21. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75/2002, poz. 690, ze zm.).
22. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 239/2010, poz. 1597, ze zm.).
23. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 1 grudnia 1998 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy na stanowiskach wyposażonych w monitory ekranowe (DzU nr 148/1998, poz. 973).
24. Wołos M., Nowoczesne systemy nawilżania powietrza, „Chłodnictwo i Klimatyzacja” nr 6/2006.25. Wołos M., Redukcja kosztów eksploatacyjnych systemów nawilżania powietrza, „Chłodnictwo i Klimatyzacja” nr 7/2012.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!