Jednoduše vysvětlené zvlhčování vzduchu:
Jak funguje adsorpční vysoušeč?
Definice
Adsorpční vysoušeč je odvlhčovač vzduchu, který zbavuje vzduch vodních par s využitím vlastností hygroskopického materiálu, takzvaného sorpčního prostředku.Funkční princip absorpčního vysoušeče
Hygroskopický materiál odebírá vlhkost a vysouší tak proudící vzduch. Tato fáze se nazývá adsorpční proces. K následnému opětovnému vytažení vlhkosti uložené v sorpčním prostředku je do adsorpčního tělesa vháněn opačným směrem horký vzduch, který odebere vodní páry vázané v adsorpčním tělese. Dochází tedy k desorpci a odpovídající proces je označován slovem „regenerace“.U adsorpčního vysoušeče je sorpční materiál většinou tvořen vysoce hygroskopickým silikagelem, který je pevně uložen v pomalu se otáčejícím rotoru, jenž neustále rotuje mezi dvěma oddělenými protiběžnými proudy vzduchu. V adsorpční oblasti rotoru je vysoušen proud vlhkého vzduchu. V regenerační oblasti je prouděním horkého vzduchu vytahována vlhkost uložená v sorpčním materiálu a opět z něj odebírána. Jelikož funkční princip nespočívá na kondenzaci, nýbrž na sorpci, tedy na procesu, jenž je dalece nezávislý na teplotě, je použití adsorpčních vysoušečů doporučováno zejména při nízkých teplotách. Kromě toho lze pomocí adsorpčních vysoušečů dosáhnout také nízkých hodnot vlhkosti, které jsou zapotřebí například ve farmaceutickém průmyslu.
Oblasti použití
Na rozdíl od kondenzačních odvlhčovačů vzduchu, jejichž oblast použití je limitována systémovými omezeními použitého chladicího okruhu, nepodléhají adsorpční vysoušeče žádným omezením ohledně teploty a vlhkosti. Ovšem jejich specifický příkon bude systémově vždy vyšší než příkon kondenzačních odvlhčovačů vzduchu. Měly by proto být používány v případech, kdy mimořádně nízká vlhkost vzduchu (< 6 g/kg) nebo teploty prostředí ospravedlňují vyšší náklady na energii nebo kdy kondenzační odvlhčovače vzduchu již nedokážou zajistit požadovanou míru odvlhčení. V následujícím schématu od společnosti Thiekötter je uvedeno hrubé porovnání specifického příkonu kondenzačních odvlhčovačů využívajících chladivo s příkonem adsorpčních vysoušečů s čistě elektricky zajišťovanou regenerací.Připojení
Různá proudění vzduchu adsorpčního vysoušeče musejí být vedena ventilačními potrubími. To je zpravidla zajišťováno spirálovými trubkami. Potrubí vlhkého vzduchu vedoucí směrem ven by mělo být izolováno. Jelikož je jako procesní vzduch využíván venkovní vzduch, je třeba dbát na to, aby výstup vlhkého vzduchu byl dostatečně vzdálen od nasávání venkovního vzduchu. Vlhký vzduch musí být vždy naveden ven.Regenerace a regulace teploty
K vytažení a odvedení vodní páry adsorpčně vázané v rotoru je nutné překonat adhezní síly působící na povrch sorpčního prostředku. K tomu je zapotřebí odpovídajícím způsobem zahřát proudění regeneračního vzduchu. To je zajišťováno předřazeným regeneračním ohřívačem. U malých adsorpčních vysoušečů je ohřev regeneračního vzduchu vždy zajišťován elektricky. U větších agregátů může být regenerační ohřívač proveden takto:U větších adsorpční vysoušečů lze k regeneraci rotoru použít různá média. Pokud je to možné, měla by být z důvodu zajištění maximální energetické efektivity k regeneraci nebo k podpoře této regenerace použita média dostupná na místě, jako je pára, horká voda nebo teplá voda výměníku PWW.
Ostřikováním rotoru vzduchem o vysoké teplotě (kolem 120 °C) za účelem vytažení adsorpčně vázané vodní páry je ukládací materiál rotoru zahříván. Změna skupenství ve vysoušecím sektoru proto neprobíhá ideálně adiabaticky při konstantní entalpii. Teplo zůstávající v rotoru se označuje jako „vlečné teplo“ a vede k přehřívání proudění suchého vzduchu o přibližně 1,5 K na každý g/kg vysoušecího výkonu. Při daném vlečném teplu 1,3 K/g/kg činí toto přehřívání například při vysoušecím procesu ze 12 na 4,5 g/kg suchého vzduchu: 1,3 K/g/kg × (12 – 4,5) g/kg = 9,75 K.
Znalost této skutečnosti je důležitá k posouzení začlenění adsorpčního vysoušeče do celkové koncepce klimatizace vysoušené místnosti. V technických výpočtech výrobce je vlečné teplo již zohledněno, a je proto udávána skutečná teplota proudění suchého vzduchu.
K dosažení mimořádně nízké vlhkosti vzduchu je nutné případně předřadit povrchový chladič. V oblastech citlivých na teplotu by měla být teplota přiváděného vzduchu regulována dodatečným chladičem, případně v kombinaci s dodatečným topným registrem zařazeným přímo za vysoušečem. V ideálním případě výrobce adsorpčního vysoušeče dodává potřebné moduly zabudované do tělesa vysoušeče a připravené k připojení. Při vysoušení neupraveného venkovního vzduchu by měl být použit předřazený ohřívač bránící zamrznutí.