Когда требуется увлажнение воздуха
Увлажнение воздуха необходимо во многих случаях. Например, для того чтобы создать комфортный микроклимат в помещении в жаркое время года. В этом случае воздух прогревается и уровень влажности резко снижается, что плохо влияет на работоспособность людей, находящихся в помещении. Также уровень влажности может снижаться и в холодное время года, когда включается отопление. В этом случае необходимо устанавливать дополнительные системы увлажнения.
Помимо этого во время различных производственных процессов при работе оборудования выделяется тепло, что также негативно влияет на уровень влажности.
Но вреден не только пониженный уровень влажности. Высокая влажность может привести к образованию плесени, порче изделий, продуктов питания, и даже к обострениям болезней – например, люди с астмой плохо переносят скачки уровня влажности. Поэтому в случае повышенной влажности важно использовать системы осушения и только затем создавать необходимый влажностный уровень на объекте.
Где нужны промышленные увлажнители
Система увлажнения воздуха для производства может быть востребована в различных областях. Рассмотрим некоторые сферы, где невозможно осуществлять производственный процесс или работу без дополнительного увлажнения воздуха.
Теплицы, оранжереи. В этих помещениях необходимо постоянно следить за уровнем влажности, иначе сельскохозяйственные культуры в теплицах не будут расти. Для оранжерей существуют отдельные зоны с различным микроклиматом. Поэтому в одном помещении часто необходимо бывает создавать индивидуальные влажностные характеристики. Поддерживать же уровень влажности необходимо бесперебойно, так как многие растения, например, тропические, мгновенно реагируют на малейшие колебания климата, что сказывается на их состоянии.
Архивы, библиотечные хранилища. Для того чтоб рукописи, книги и документы не начали портиться раньше времени, и чтобы сохранить их в первозданном виде, затрачивается огромное количество усилий. Одним из обязательных условий для хранения фолиантов является неукоснительное поддержание точного уровня влажности в помещении. Для этого используются промышленные системы увлажнения и увлажнители.
Музеи. В данном случае все предметы искусства, будь то картины, статуи, предметы быта и т.д., представляющие историческую ценность, должны содержаться в помещениях с заданным уровнем влажности 24/7 круглый год. Для некоторых экспозиций даже создаются микроусловия, например, многие древние археологические ценности хранятся под стеклянным куполом, в котором создан индивидуальный микроклимат.
Типографии. Для осуществления процесса печати важно создавать и поддерживать нужный уровень влажности в процессе работы и в местах хранения напечатанной продукции.
Медучреждения, фармацевтические предприятия и лаборатории. Для разработки, производства и хранения медицинских препаратов, реактивов и т.д. также необходима особая влажностная среда. Уровень влажности варьируется на различных этапах – производство, хранение, применение.
Деревообрабатывающая промышленность. При несоответствующем уровне влажности изделия из древесины или заготовки для их изготовления могут подвергнуться деформации.
Текстильное производство. Для производства и хранения текстильных изделий важно поддерживать необходимый уровень влажности.
Серверные. Для бесперебойной работы оборудования в зоне серверной важен не только температурный режим, но и уровень влажности, так как при работе оборудования выделяется огромное количество тепла.
Складские помещения. В зависимости от того, какого назначения склад, различаются и показатели необходимого уровня влажности. Например, для мест хранения продуктов необходим уровень влажности 40-50%, для склада кожаных изделий – 30% и т.д.
Значение влажности воздуха
Для того чтоб понимать в каких помещениях и на каких объектах необходимо менять параметры влажности, существуют четкие стандарты, регламентированные на государственном уровне. Их можно найти в своде норм СнИП и СанПиН.
В нормах указаны количественные и качественные параметры воздуха, которые требуется создавать на предприятиях различного назначения, а также в административных и жилых помещениях.
В данном случае используется понятие относительной влажности. Данная характеристика показывает, сколько воды содержится в воздухе в данный момент с учетом максимально возможного влагосодержания.
При расчете и установке промышленных систем увлажнения воздуха необходимо обратиться к данным из соответствующих источников, например:
- СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха;
- ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны;
- ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях;
- ГОСТ Р 52539-2006 Чистота воздуха в лечебных учреждениях. Общие требования;
- ГОСТ Р ЕН 13779-2007 Вентиляция в нежилых зданиях. Технические требования к системам вентиляции и кондиционирования;
- СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений;
- СанПиН 2.1.2.2645-10 Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях.
Типы увлажнителей по принципу действия
Все промышленные увлажнители можно поделить на два типа, основываясь на принципе их работы.
Выделяются адиабатические и изотермические системы увлажнения. Принцип их работы совершенно различный. В адиабатических увлажнителях различными, чаще механическими способами, вода измельчается и в таком виде поступает в воздух помещения, где преобразуется в пар, и в дальнейшем происходит увлажнение воздуха посредством распыления. К таким увлажнителям относятся ультразвуковые, форсуночные и поверхностные увлажнители. При их установке стоит учитывать, чтоб благодаря значительным тепловым потерям при преобразовании влаги из воздуха в пар, температура в помещении будет ниже, чем без использования увлажнителей.
Изотермические увлажнители работают по-другому принципу. Вода в увлажнителе нагревается, превращается в пар, который в помещении смешивается с воздушными массами и увлажняет воздух. Такое оборудование относится к пароувлажнителям. При их использовании температурный режим в помещении может меняться незначительно или не меняться вообще. Изотермические пароувлажнители также могут применяться в хаммамах.
Разновидности увлажнителей по функциональному признаку
Промышленные увлажнители бывают нескольких видов. По функциональным признакам их можно поделить на аэрозольные (распылительные) увлажнители, ультразвуковые и мойки воздуха.
- Аэрозольный вид увлажнителей работает по следующему принципу. Пар расщепляется на мельчайшие капли, после чего и происходит увлажнение помещения. Причем распыление происходит несколькими способами.
- Адиабатическое распыление воды под давлением за счет смешивания водяной струи с воздушным напором. В данном случае воздух насосами подается для смешения с водой и под давлением поступает на распыление на форсунки в помещение для увлажнения.
- Дисковое распыление воды – за счет дробления водяной струи механическим путем с помощью вращающегося орёбренного диска.
- Изотермическое распыление воды – за счет предварительного нагрева и создания парового водяного напора из увлажнителя. Причем подогрев может осуществляться как с помощью обычного нагревательного элемента, так и с помощью двух или нескольких электродов, через которые пропускается электрический ток, в результате чего происходит вскипание воды. В этих случаях вода нагревается в специальном баке при помощи нагревательного элемента, который интегрирован в систему увлажнения. При нагревании вода превращается в пар и по шлангу поступает в помещение, где и увлажняет воздушные массы. Нагрев воды может происходить и другими возможными способами. Так, например, это может быть инфракрасный способ, где вода нагревается при помощи ИК-ламп, и, как и в увлажнителях, описанных выше, происходит процесс преобразования вод в пар и его подача в помещение.
- Принцип работы ультразвуковых увлажнителей заключается в постоянной вибрации специальной пластины, которая расположена в увлажнителе. При вибрации вода расщепляется на мелкие капли и попадает в помещение, увлажняя при этом воздух и регулируя уровень влажности.
- Не менее часто в производственных зонах и в помещения большой площади устанавливаются промышленные мойки воздуха. Помимо увлажнения воздуха они еще и эффективно очищают воздушную среду в помещении. Воздух проходит многоступенчатую очистку и увлажняется благодаря воде, которая находится в специальном резервуаре мойки воздуха. Влажный пар выходит из мойки при помощи вентилятора и перемешивается с воздухом в помещении, за счет чего воздух в помещении становится чистым и увлажненным.
Промышленные помещения используют различные типы увлажнения. В таких увлажнителях предусмотрена автоматическая настройка работы. Датчики замеряют уровень влажности помещения, и при его изменениях включается работа увлажнителя.
Типы увлажнителей по конструкции увлажнителя
Промышленные установки систем увлажнения также можно поделить по конструкции увлажнителя на следующие типы, которые часто используются на производстве и в различных сферах на объектах большой площади.
Автоматические туманообразующие системы – изотермические, ультразвуковые и сотовые увлажнители, увлажнители с водяным распылением (адиабатические), с водяным распылением по зонам, паровые увлажнители.
К изотермическому типу, в данном случае, относятся паровые увлажнители. К элементам парового увлажнителя относятся: паровой цилиндр, трубы, по которым поступает пар в помещение, парораспределитель, система, которая регулирует наливание и слив воды. Принцип работы такого оборудования следующий. При нагревании воды, которая находится в цилиндре, образуется пар, который затем поступает в парораспределитель и после этого выводится через вентиляционную систему в помещение. Далее пар в помещении смешивается с воздухом и происходит увлажнение. При установке паровых увлажнителей следует помнить, что вода должна быть оптимального уровня жесткости. Также важно учесть, что при работе таких систем увлажнения уровень влажности в помещении повышается очень сильно. Тем не менее, эти системы просты в установке и обслуживании, управлять ими также не составит труда.
Ультразвуковые увлажнители воздуха для больших помещений. Как уже описывалось выше, такое оборудование работает по принципу ультразвуковой вибрации пластины и расщепления воды до парообразного состояния, точнее – до микрокапель, которые распыляются в воздух и создают взвесь тумана, который и увлажняет воздух в помещении, смешиваясь с воздушными массами. Такие системы увлажнения считаются самыми популярными при использовании в промышленных масштабах. Ультразвуковые установки управляются системой автоматики, они обеспечивают максимально точно заданные параметры воздуха во всех помещениях. Стоит учесть, что если в помещении, где работает ультразвуковой увлажнитель необходимо поддерживать высокую температуру воздуха, то придется воспользоваться дополнительными системами обогрева, так как из-за поглощения большого количества тепла прибором, температура воздуха будет снижаться при работе увлажнителя. Стоимость ультразвуковых систем увлажнения самая высокая, но она окупается эффективностью работы увлажнителей.
Сотовые увлажнители (они же испарительные) устанавливаются в воздуховод, могут также быть интегрированы в систему вентиляции. Их название происходит благодаря кассете с сотовыми элементами. Через соты проходит вода, которая орошает поверхность кассеты, и воздух, проходя также через сотовую поверхность, увлажняется и поступает в помещение, увлажняя воздушные массы внутри помещения. Помимо кассеты в увлажнителе есть коллектор, насос, который подает воду и орошает соты, и система слива и подачи воды. К плюсам такой системы увлажнения можно отнести ее компактные размеры, простоту эксплуатации и относительную дешевизну. Важно знать, что при работе происходит поглощение тепла из воздуха, поэтому необходимо предусмотреть дополнительные источники тепла в помещении, если этого требует заказчик.
Увлажнители с водяным распылением (адиабатические). Такой тип увлажнителей относится к адиабатическим. Коллектор монтируется в воздуховод, и при работе насоса, который входит в систему увлажнения, под высоким давлением распыляет мелкодисперсные частицы воды по всему помещению. Отличается, как и все адиабатические увлажнители, большими потерями тепла, а также сложностью в эксплуатации и обслуживании. За счет высокого давления происходит быстрый выход системы из строя. Поэтому важно закладывать высокие амортизационные издержки при эксплуатации.
Увлажнители с распылением по отдельным зонам. Если требуется создать увлажнение помещения по отдельным зонам, то нужно использовать разветвленную систему форсунок, к которым подается напор воды. При распределении происходит вывод мелкодисперсного тумана по разным изолированным зонам в помещении.
Таким образом, один и тот же вид увлажнителя может быть классифицирован по нескольким пунктам. Поэтому в практике таким сложным обозначением не пользуются, а сразу в названии используют уточняющие термины: адиабатический-дисковый, адиабатический-распылительный, изотермический с электродами, ультразвуковой и т.д. При проектировании и установке систем увлажнения важно четко понимать задачи, специфику объекта и знать все нормы и правила, относящиеся к конкретной сфере работы.