На сьогоднішній день, надмірна волога є однією з головних причин пошкодження та руйнування будівель, особливо в умовах нашого клімату. Вологі стіни під дією низьких температур замерзають, в результаті бетон і цегляна кладка розтріскуються, а це призводить до передчасного виходу будівель і споруд з ладу. Не настільки катастрофічні, але, тим не менш, значні наслідки надмірної вологості при зберіганні різного роду матеріалів і виробів.
Коливання вологості негативно впливають на властивості матеріалів. Всього лише кілька прикладів таких проявів:
- Заржавілі металеві вироби і конструкції;
- Уражені корозією вимикачі та контакти;
- Знижений електричний опір ізолюючих матеріалів;
- Злежалого порошки і цукор;
- Цвіль на текстильних виробах і хутрах;
- Розм'якшити і зруйновані картонні коробки;
- Зміни забарвлення і поява плям на упаковках і готової продукції.
Крім вирішення названих проблем за допомогою ефективних методів осушення можна:
- Підтримувати міцність несучих конструкцій різного роду об'єктів, включаючи плавальні басейни, льодові арени, гідротехнічні споруди;
- Захищати від запотівання вікна і скляні стелі в адміністративних і житлових будівлях;
- Підвищити якість оздоблювальних робіт при ремонті квартир за рахунок просушування без температурних деформацій використаних покриттів стін, підлоги і стелі;
- Ліквідувати наслідки повеней, просушувати нові будівельні об'єкти;
- Видаляти вологу з поверхні музичних інструментів, лінз фото-і кінокамер, килимових покриттів, всередині книжкових шаф і комор в дощовий період;
- Збільшувати тривалість зберігання гігроскопічних матеріалів: ліків, пральних порошків, будівельних матеріалів та інших сипучих продуктів;
- Підтримувати низький рівень вологості при виробництві харчових продуктів і деревини, гумових виробів і пластмас, при виробленні хутряних шкурок;
- Зберігати товарний вигляд одягу та упаковки;
- Знижувати зростання бактерій і т.д.
Способи осушення повітря
Відомі три основні методу 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.
Даний метод в ряді випадків (басейни, льохи, складські приміщення, гальванічні цехи тощо) є недостатньо ефективним в силу двох причин:
1 Здатність поглинання повітрям водяних парів обмежена і непостійна, будучи залежна від пори року, температури і абсолютної вологості атмосферного повітря.
2 Розглянутий метод характеризується підвищеним енергоспоживанням у зв'язку з наявністю безповоротних втрат явного (расходуемого на підігрів припливного повітря) і прихованого тепла (що міститься в видаляються з повітрям парах води). При цьому прихована частина тепла (ентальпії), що визначається теплотою випаровування води, складає значну частку загальних втрат. З кожним кілограмом вологи втрачається 580 ккал (2,4 мДж).
Адсорбція. Цей метод заснований на сорбційних (вологовбирних) властивості деяких речовин - сорбентів. Маючи пористо-капілярну структуру, сорбенти витягають водяну пару з повітря. У міру насичення сорбенту вологою ефективність осушення знижується. Тому сорбент потрібно періодично регенерувати, тобто випарювати з нього вологу шляхом продування потоком гарячого повітря. Незважаючи на підвищене енергоспоживання у зв'язку з наявністю безповоротних втрат явного і прихованого тепла даний метод більш економічний. На відміну від асиміляції здійснюється нагрів відносно невеликої кількості повітря в регенеруючому плечі (ок. 25-30% від кількості повітря, циркулюючого в основному контурі) до значно вищих температур (порядку 150oС). До недоліків методу відноситься обмежений термін служби сорбенту, особливо у разі використання солей літію, схильних вимиванню при відхиленні від номінальних технологічних режимів роботи. Більш практичним є використання силікагелю на стекловолоконной носії.
Конденсація. Цей метод заснований на принципі конденсації водяної пари, що містяться в повітрі, при охолодженні його нижче точки роси. Метод реалізується з використанням принципу теплового удару, створюваного при роботі холодильного контуру, з розташованими безпосередньо один за одним випарником і конденсатором.
Переваги конденсаційного та адсорбційного методів осушення повітря наочно представлені на графіку.
У конденсаційних осушувачів із зростанням температури повітря збільшується влагос'ем на 1 кВт споживаної енергії. У адсорбційних осушувачів зазначена залежність є зворотною і менш вираженою. Крім того, ефективність конденсаційних осушітелейрезко 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 зіставляються типів осушувачів. З економічної точки зору конденсаційний метод більш ефективний, порівняно з сорбційним при високих значеннях температури і відносної вологості. Разом з тим, сорбційні осушувачі здатні підтримувати надзвичайно низьку відносну вологість, аж до 2% при температурах до -20oС. Застосування сорбційних осушувачів є виправданим на льодових майданчиках, молокозаводах, у винних і пивних льохах, охолоджуючих тунелях, морозильних камерах, овочесховищах і т.п. В плавальних басейнах, де згідно діючим нормативам температура води повинна бути не менше 26oС, а температура повітря повинна перевищувати її на 1-2oС, 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 температури та вологості умови використання конденсаційних і адсорбційних осушувачів повітря представлені на графіку.
В осушувачах виробництва фірми AMCOR і EKOTEZ, закладений конденсаційний принцип осушення. Осушувач складається з холодильно-компресорної установки, використовуваної для створення охолодженої поверхні, і вентилятора, що подає повітря на цю поверхню. При проходженні через випарник повітря охолоджується до температури нижче точки роси, а що міститься в ньому волога конденсується і дренується. Осушене повітря далі проходить через конденсатор, де він підігрівається. Температура повітря при цьому на виході зволожувача приблизно на 5 oС вище температури повітря на вході. Завдяки багаторазовому проходженню повітря через осушувач рівень вологості в приміщенні знижується, забезпечуючи швидке осушення. Таким чином, абсолютна і відносна вологість повітря в приміщенні поступово знижуються.
В осушувачах виробництва фірми MUNTERS, закладений адсорбційний принцип осушення. Метод осушення від MUNTERS, полягає у використанні вологопоглинаючий ротора, що володіє високими сорбирующими властивостями. Внутрішня сорбционная поверхню ротора конструктивно виконана у вигляді сот, що сприяє ламінарному руху осушуваного і регенеративного повітря і, тим самим, скорочує втрати на тертя. Підведення повітря до поверхні ротора здійснено таким чином, що через 85% поверхні ротора проходить робочий (осушуваних) повітря, а через 15%, в протитечія робітникові, повітря регенерації, попередньо підігрітий до заданої температури. Невеликий надлишковий парціальний тиск водних парів в осушуваних повітрі по відношенню до парціального тиску в капілярах сорбенту сприяє ефективному обміну вологості між повітрям і сорбентом, а якість регенерації контролюється температурою повітря регенерації. Крім того, повітря регенерації, рухомий в протитечія до робочого, виконує функцію очищення внутрішньої поверхні ротора від можливого забруднення внаслідок попадання пилу з робочим повітрям. Регулюючи температуру повітря регенерації (потужністю нагрівача), цілком реальним стає можливість підтримки заданої відносної вологості робочого повітря. Обертання ротора дозволяє поєднати процес сорбції робочого повітря з регенерацією сорбенту, а ущільнення секторів скорочують перетоки повітряних потоків до мінімуму. Відсутність конденсату дозволяє використовувати установку без прив'язки до каналізаційної системи.
