Systemy osuszania Cz. 1. Wytyczne dla kompleksowego doboru |
Data dodania: 19.01.2016 |
Dobór osuszania jako złożony proces powinien uwzględniać wiele czynników wpływających na zyski wilgoci w określonym pomieszczeniu. Jest niezmiernie istotny, gdyż bardzo często systemy osuszania biorą czynny udział w procesach produkcyjnych poprzez odpowiednie przygotowanie powietrza w określonej kubaturze.
Korozja elementów stalowych
Podobnie jak w przypadku wykraplania zjawisko to występuje, gdy temperatura powierzchni elementów jest niższa niż temperatura punktu rosy a dodatkowo jest niższa od zera, czyli temperatury zamarzania. Oczywiście skutkować to będzie powstawaniem lodu na powierzchniach (np. w chłodniach przyczynia się do spadku wydajności chłodniczej, stwarzając jednocześnie zagrożenie związane z możliwością poślizgnięcia się na zalodzonych rampach załadowczych). Również w tym przypadku konieczne jest osuszenie powietrza, celem utrzymania temperatury rosy poniżej temperatury powierzchni „zimnych” elementów. Aby tak się stało należy w temperaturze, niejednokrotnie ujemnej utrzymać bardzo niski poziom bezwzględnej zawartości wilgoci w powietrzu, co zawęża urządzenia możliwe do zastosowania (osuszacze adsorpcyjne).
Zbrylanie się materiałów
Pleśń i grzyb powstające w warunkach zbyt dużej wilgotności
Wilgoć, z reguły powyżej 70%, powoduje powstawanie pleśni i sprzyja rozwojowi „grzyba”. Zjawisko to występuje bardzo często przy zbyt szczelnych pomieszczeniach, w których nie ma odpowiedniej wymiany powietrza, jednak zwią- zane jest to przede wszystkim ze zbyt wysokim poziomem wilgotności względnej.
Rozwój bakterii
Bakterie do swojego rozwoju i podtrzymania procesów życiowych potrzebują wilgoci. Wilgoć jest zawsze zawarta we wszelkich produktach.
Przykre zapachy
Przykre zapachy związane są głównie z rozwojem różnego rodzaju bakterii, grzybów. Zatem zgodnie z tym, co wcześniej wspomniano, aby zapewnić brak przykrego zapachu należy utrzymać wilgotność poniżej 50%.
Nadmiar wody wprowadzony w trakcie prac budowlanych
Dobór systemu osuszania
Pierwszym krokiem jest ustalenie kubatury, którą będziemy osuszać i tutaj pojawia się najbardziej podstawowy podział na kubaturę otwartą i zamkniętą. Pierwszą z nich charakteryzuje brak ciągłych, stałych zysków wilgoci. Powoduje to, że w zasadzie każdy osuszacz jest w stanie doprowadzić do parametrów docelowych. Wielkością decydującą o doborze osuszacza będzie w tym przypadku czas, w którym osuszacz może odprowadzić wejściowy nadmiar wilgoci, aż do momentu uzyskania wymaganego jej poziomu.
W kubaturze zamkniętej zaś, występują ciągłe zyski wilgoci. Zatem o doborze osuszacza decyduje wielkość tych zysków, które powinny być skutecznie usunięte.
Na tym etapie również niezmiernie ważne jest ustalenie parametrów początkowych i parametrów docelowych oraz czasu, po którym system osuszania będzie miał osiągnąć parametry końcowe.
Parametry początkowe
Ustalamy aktualną wartość temperatury i wilgotność w pomieszczeniu, które ma być obsługiwane przez system osuszania. W tym miejscu również mogły by się pojawić wartości uśrednione, które powinny być podane przez Inwestora.
Parametry końcowe
Są to parametry, które powinny być osiągnięte przez system osuszania po określonym przez Inwestora czasie od punktu wyjścia czyli parametrów początkowych. Zatem nie wystarczy ustalić temperaturę i wilgotność również trzeba precyzyjnie określić przedział czasowy, w którym system osuszania będzie miał osiągnąć parametry końcowe. Bardzo często celem osu- szania jest jak najszybsze osiągniecie docelowego parametru wilgotności, wtedy do obliczeń przyjmuje się minimalną wartość czyli jedną godzinę.
Rys. 2. Odczyt zawartości wilgoci dla parametrów końcowych (Xk = 6,0 g/kg)
Obliczanie zysków wilgoci
2. Ustalamy aktualne parametry temperatury i wilgotności, parametry początkowe Temperatura pomieszczenia tp = 20°C, Wilgotność względna początkowa φp = 90%.
3. Ustalamy docelowe parametry, które ma osiągnąć system osuszania, parametry końcowe Temperatura docelowa tk = 20°C, Wilgotność względna docelowa φk = 40%.
4. Ustalamy minimalny czas, po którym system osuszania ma osiągnąć parametry końcowe Wymagany czas osuszania t = 3 h.
5. Z wykresu Moliera odczytujemy zawartość wilgoci w powietrzu dla warunków początkowych i końcowych
6. Obliczanie różnicy zawartości wilgoci Δx = Xp – Xk Δx=13,6–6,0=7,6g/kg
7. Obliczenie masy powietrza Kubatura pomieszczenia (objętość powietrza) wynosi 2000 m3, co daje nam sumaryczną masę powietrza
Masa powietrza M= K x ρ gdzie: k – kubatura pomieszczenia [m3], ρ – gęstość powietrza [kg/m3].
M = 2000 · 1,2 = 2400 kg
8. Obliczenie ilości wody do usunięcia Zatem ilość wody do usunięcia obliczamy ze wzoru:
w = M · Δx / 1000 gdzie: M – masa powietrza [kg], Δx – różnica zawartości wilgoci [g/kg]. w=2400·7,6/1000=18,24kg
9. Wymagana wydajność osuszacza Obliczona ilość wody do usuniecia należy podzielić przez czas, który został ustalony na wstępie, aby obliczyć wydatek osusza- cza na jedną godzinę. W = w /t W = 18,24 / 3 = 6,08 kg/1h = 145,92 kg/24h
Obliczenia dodatkowe
Zyski wilgoci wynikające z charakteru produkcji, przykłady zastosowania
Niwelowanie zysków wilgoci wynikających ze współczynnika ubytku masy
Stworzenie odpowiednich parametrów powietrza na etapie przechowywania, magazynowania
Zyski wilgoci od ludzi
gdzie: W – zyski wilgoci od wentylacji [g/kg], K – kubatura pomieszczenia [m3], n – ilość wymian [wym./h],
xz – zawartość wilgoci w powietrzu zewnętrznym lub nawiewanym [g/kg], xw – zawartość wilgoci w powietrzu wewnętrznym [g/kg].
lub W = V · ρ · (xz - xw) gdzie: W – zyski wilgoci od wentylacji [g/kg], V – wydatek powietrza systemu wentylacji [m3/h], ρ – gęstość powietrza [kg/m3], xz – zawartość wilgoci w powietrzu zewnętrznym lub nawiewanym [g/kg], xw – zawartość wilgoci w powietrzu wewnętrznym [g/kg].
W przypadku, gdy ilość wymian będzie niewiadomą i nie będzie można jednoznacznie ustalić tej wartości, należy przyjąć następujące wielkość w zależności od rodzaju pomiesz- czenia.
Zyski wilgoci od otwartych zbiorników wodnych
Wzór wg Recknagla W = σ · A · (x" – x) gdzie: W – zyski wilgoci od zbiornika wodnego, σ – współczynnik przejmowania masy [kg/(m2 · h)]: σ = 10 – dla wody spokojnej, pływalnie domowe, σ = 20 – przy umiarkowanym ruchu wody, pływalnie kryte ogólnego przeznaczenia, σ = 30 – przy burzliwym ruchu wody, pływalnie ze sztuczną falą, A – powierzchnia zbiornika wodnego [m2], x" – zawartość wilgoci w nasyconym powietrzu o temperaturze wody [g/kg], x – zawartość wilgoci w powietrzu o parametrach tw, φp [g/kg], tw –temperaturapowietrzawpomieszczeniu, φp – wilgotność powietrza w pomieszczeniu.
***
Koniec części pierwszej. W drugiej części skupimy się na omówieniu sposobów osuszania kubatury zamkniętej.
Tomasz LABUDA inżynier produktu, Klima-Therm |
POLECAMY WYDANIA SPECJALNE
-
Pompy ciepła 2023-2024
-
Pompy ciepła 2021-2022
-
Pompy ciepła 2022-2023
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023
-
Pompy ciepła 2020-2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020
-
Pompy ciepła 2019-2020
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019