Zvlhčovač je klimatizační zařízení sloužící především ke zvýšení vlhkosti vnitřního vzduchu. Funkce zvlhčování může být také přítomna v drahých případech klimatizace a ventilace . Zvlhčovače zase mohou mít doplňkové funkce - ohřev nebo chlazení vzduchu, čištění vzduchu od nežádoucích nečistot, obohacování vzduchu o žádoucí složky, udržování dané úrovně vlhkosti, vlhkoměr atd.
V procesu dýchání zvířata (včetně lidí) spotřebovávají kyslík z atmosféry a obohacují jej oxidem uhličitým. Pro přívod vzduchu se v místnostech používá větrání . Pokud je teplota venkovního vzduchu výrazně vyšší než teplota vzduchu v místnosti, pak při jeho ochlazení stoupá jeho relativní vlhkost. V případě potřeby snižte relativní vlhkost vzduchu pomocí odvlhčovačů . Pokud je teplota přiváděného vzduchu pod komfortní hodnotou, dochází k jeho ohřívání, což vede ke snížení relativní vlhkosti vzduchu. Zahřívání totiž zvyšuje teplotu, ale nezvyšuje množství vlhkosti ve vzduchu. Například při venkovní teplotě −10 °C a relativní vlhkosti 80 % je absolutní vlhkost 1,68 g/m³. Pokud se tento vzduch ohřeje na 20 °C (uvnitř), pak se jeho absolutní vlhkost, tedy množství vody, nezmění, ale v poměru k maximální absolutní vlhkosti při této teplotě (17,3 g/m³) bude 9,71 %, což je výrazně pod úrovní komfortu. Ideální relativní vlhkost v obytné oblasti je podle různých odhadů 35 – 48 % (pro chladné období), 40 – 60 % (pro teplé období), [1] . Nízká vlhkost nepříznivě ovlivňuje zdraví. Zamokření vzduchu může vést k deformacím předmětů z hygroskopických materiálů (v důsledku absorpce vlhkosti ze vzduchu), k narušení termoregulačních mechanismů teplokrevných živočichů (včetně člověka) a také ke srážkám. kondenzátu na předmětech ochlazených pod rosný bod (například skla oken s výhledem do ulice).
Zvlhčovače se používají ke zvýšení relativní vlhkosti vzduchu. Pokud je zvlhčovač vybaven hygrostatem, může zvýšit vlhkost vzduchu na předem stanovenou úroveň. Zvlhčování nastává při odpařování vody. Rychlost odpařování se zvyšuje se zvýšením teploty vody, plochy vodní hladiny a/nebo se snížením relativní vlhkosti. Vzhledem k tomu, že účelem zvlhčování je zvýšit relativní vlhkost, má praktický smysl pouze zvýšení teploty vody ( parní zvlhčovače ) a zvětšení plochy odpařovacího povrchu nebo kombinace obou . Zvětšení odpařovací plochy je zase dosaženo vytvořením aerosolu voda-vzduch (tryska a ultrazvukové zvlhčovače ) nebo navlhčením hydrofilních povrchů složitého tvaru ( tradiční zvlhčovače a pračky vzduchu ).
Historie klimatizace sahá tisíce let do minulosti – konstrukce (tzv. „ lapače větru “ – první písemné doklady o jejich vzhledu pocházejí ze 4. tisíciletí př. n. l.) se v Persii používaly k chlazení a zvlhčování vzduchu v pokoj. Koncem 19. století se však objevila první samostatná zařízení pro zvlhčování vzduchu. V roce 1897 byla ve Spojených státech patentována trysková komora - přístroj pro zvlhčování, odvlhčování a chlazení vzduchu vodou. Od roku 1906 začali uplatňovat metodu regulace vlhkosti vzduchu vlhkostí s tryskovou komorou [2] .
Švýcarská společnost Plaston se stala první společností vyrábějící zvlhčovače pro domácnost.(ochranné známky Boneco a Air-O-Swiss). Od roku 1969 až dodnes je vedoucím na trhu s klimatickými technologiemi, které mají ve svém arzenálu všechny typy zvlhčovačů (tradiční, ultrazvukové a parní), stejně jako pračky vzduchu. Na bázi firmy Boneco - závod Plaston jsou vyráběny i přístroje pro firmu Electrolux (zvlhčovače řady 35 a 55, pračky vzduchu řady 65 a 75) .
Podle GOST 22270-76 [3] mohou být zvlhčovače vzduchu různých typů:
Aktuálně v prodeji najdete zvlhčovače následujících typů:
U studených (adiabatických) zvlhčovačů prohání ventilátor vzduch přes mokrý filtr (zvlhčovací patrona), čímž dochází k mírnému ochlazování vzduchu (teplo pro odpařování vody je odebíráno ze vzduchu) a zvlhčování.
Výkon takových zvlhčovačů silně závisí na relativní vlhkosti vzduchu (čím vyšší, tím nižší je rychlost odpařování) a teplotě (čím vyšší teplota, tím intenzivnější zvlhčování). Relativní vlhkost vzduchu je tak automaticky udržována na optimální úrovni. V ideálním případě by studené zvlhčovače měly běžet na destilovanou vodu, jinak se zvlhčovací patrona ucpe a bude nutné ji často měnit.
"Air wash" je modifikací tradičního schématu zvlhčovače. Tlumícím prvkem je buben s hydrofilními kotouči pomalu rotujícími kolem vodorovné osy. Pod osou otáčení jsou kotouče ponořeny do vody a navlhčí se a nahoře jsou ofukovány proudem vzduchu vytvářeným ventilátorem a vysychají, čímž se vzduch zvlhčuje. Pokud jsou v proudu vzduchu prachové částice, s určitou pravděpodobností ulpívají na mokrém povrchu disku a jsou smyty při ponoření segmentu disku do vody pracovního objemu zvlhčovače. Proud vzduchu vycházející ze zvlhčovače je tedy čistší a vlhčí než vzduch přicházející.
K naplnění "vzduchového praní" můžete použít vodu z vodovodu, požadavek na kvalitu je stejný: voda by neměla mít nežádoucí zápach. Pokud do vody záměrně přidáte aromatické silice , bude zvlhčovač fungovat jako aromalampa , ale účinnost aromatizace je výrazně nižší než u plnohodnotných aromalamp.
Kromě zvlhčování vzduchu tato zařízení provádějí čištění vzduchu .
Výhody pračky vzduchu:
nedostatky:
Pravidelné přidávání vody je z hygienických důvodů nedostatečné – ve vodě se mohou vyvíjet nebezpečné mikroorganismy a plísně. Systém je potřeba umýt.
Produktivita studených zvlhčovačů je 3,5-17,5 litrů za den. Příkon - 3-60 W. Existují průmyslové modely, které jsou trvale připojeny k vodovodnímu a kanalizačnímu systému a mají vysoký výkon.
Parní zvlhčovače jsou principiálně podobné rychlovarným konvicím. Pro intenzivní odpařování se voda v nich zahřívá k varu. Parní zvlhčovače musí mít nutně hygrostat (čidlo vlhkosti vzduchu), který přístroj vypne při dosažení nastavené vlhkosti, jinak může vlhkost v místnosti výrazně překročit optimální úroveň. Pomocí parních zvlhčovačů je možné zvýšit vlhkost v místnosti do stavu syté páry a dále, což následně povede k tvorbě mlhy (vodní kondenzát suspendovaný ve vzduchu ) a rose (vodní kondenzát na pevné povrchy). Mlha a rosa z parního zvlhčovače se ve skutečnosti skládají z destilované vody , protože se tvoří z páry , takže při poklesu relativní vlhkosti vzduchu v místnosti se takový kondenzát beze zbytku odpaří.
výhody:
nedostatky:
Ultrazvukové zvlhčovače jsou považovány za nejúčinnější dostupné zvlhčovače. Takové zvlhčovače vytvářejí mlhu a vyrážejí nejmenší kapičky vody z povrchu vody pomocí ultrazvukových vibrací přijímaných piezoelektrickým emitorem. Mlha se šíří po celém objemu místnosti přirozeným prouděním vzduchu nebo násilně (např. pomocí ventilátorů ). Částice mlhy se po určité době (v závislosti na relativní vlhkosti vzduchu v místnosti) procesem přirozeného odpařování promění v páru , což vede ke zvýšení relativní vlhkosti vzduchu. Před odpařením se může na pevných površích usadit určitá mlha. Vzhledem k tomu, že částice mlhy byly mechanicky získány z vody ve zvlhčovači, obsahují vše, co bylo obsaženo ve vodě pracovního objemu zvlhčovače - soli tvrdosti , mikroorganismy a jejich spory atd. Po odpaření mlhy se vše, co bylo rozpuštěno nebo v něm suspendovaná vodní složka - buď se stává suchým zbytkem, nebo se ukládá na zářiči - výrazně snižuje jeho životnost.
Ultrazvukové zvlhčovače mají oproti jiným (některým) typům následující výhody:
Typický výkon ultrazvukových zvlhčovačů je 7-12 litrů za den. Spotřeba energie - 40-50 W (v přítomnosti prvku pro ohřev vody může výkon přesáhnout 125 W).
nedostatky:
Vysokotlaké tryskové zvlhčovače fungují tak, že rozstřikují vodu do trysek . Někdy se takové trysky nazývají zamlžovací trysky. Nejčastěji je voda dodávána pod tlakem od 30 do 85 barů a čím vyšší je tlak, tím menší jsou kapky vody po postřiku. Trysky lze instalovat jak přímo do místnosti, tak do vzduchotechnického potrubí (obvykle se potrubní metoda nepoužívá pro domácí systémy, ale používá se pro velké průmyslové nebo komerční budovy). U kanálové metody nástřiku musí být neodpařené kapky zachyceny speciálními eliminátory kapek. Při stříkání přímo do místnosti se kapičky vody rychle odpaří do vzduchu, pokud je správně zvolen výkon trysky a parametry místnosti. V důsledku odpařování vodních kapiček a poklesu teploty (v důsledku absorpce tepla při odpařování ) se zvyšuje relativní vlhkost vzduchu.
Při zvlhčování tryskou zůstávají všechny látky, které byly rozpuštěny ve vodě, v kapičkách vody. Voda proto musí před postřikem projít filtrací, dezinfekcí a demineralizací pomocí reverzní osmózy , v některých případech i deionizací, jinak rozpuštěné soli vytvoří na předmětech a površích charakteristický povlak.
výhody:
nedostatky:
Průmyslové zvlhčovače jsou zvlhčovače s vyšším výkonem než domácí řada. Toto zařízení je navrženo pro dlouhou životnost s nepřetržitým provozem. Zvlhčování vzduchu je žádané v mnoha průmyslových odvětvích, například ve výrobě elektroniky, tiskárnách, v dřevozpracujícím průmyslu atd. Cílový rozsah vlhkosti je také odlišný a může se pohybovat od 45 do 80 % RH při různých teplotách.
Obnova vzduchových hmot vč. přívod čerstvého vzduchu (otevřená dvířka nebo otevřené průduchy) snižuje účinnost zvlhčovače, které bylo přístrojem dosaženo, i po dlouhém provozu. Čím větší objem čerstvého vzduchu vstupuje do místnosti, tím více vlhkosti je zapotřebí k udržení optimální úrovně vlhkosti. Výpočty proto vždy zohledňují výměnu přiváděného vzduchu, zejména za přítomnosti aktivního větrání.