Калькулятор для расчета производительности увлажнителя

В квартирах и отдельных комнатах коттеджей чаще всего используется ультразвуковые увлажнители (в том числе с предварительным нагревом воды) и «мойки воздуха». Ультразвуковые модели, как правило, дешевле и производительнее, но требуют регулярной замены умягчающего картриджа. Если же рассматривать увлажнители с точки зрения гигиены и удобства эксплуатации, то лучшим выбором будет «мойка воздуха». Типовая производительность бытового увлажнителя (0,3–0,5 кг/ч) достаточна для обслуживания одной комнаты площадью 20–30 м². Однако какой бы увлажнитель вы не выбрали, один — два раза в сутки вам придется заливать в его бак воду. Если такой вариант эксплуатации увлажнителя вам не подходит, придется приобретать более дорогой полупромышленный увлажнитель, который подключается к водопроводу и канализации. Такие увлажнители удобно использовать в составе системы вентиляции для увлажнения воздуха в вентиляционном канале — это позволяет поддерживать требуемый уровень влажности во всех комнатах квартиры или коттеджа без необходимости постоянного обслуживания. Далее мы расскажем о таких системах на примере оборудования Carel, но сначала немного теории.

Калькулятор позволяет рассчитать требуемую производительность увлажнителя воздуха для квартиры, офиса или коттеджа (поправочная величина Y, используемая при расчете увлажнения для производственных процессов, не учитывается). Методика расчета описана ниже.

Методика расчета производительности увлажнителя воздуха

Производительность большинства бытовых увлажнителей лежит в диапазоне 0,3–0,5 кг/ч и поэтому подбирать их по этому параметру нет необходимости. Коммерческие же увлажнители имеют производительность от 1 до 500 кг/ч и для каждого объекта необходим точный расчет дефицита влаги. При расчете учитываются следующие основные параметры:

• Требуемая влажность воздуха в помещении (при заданной температуре).
• Температура и влажность наружного воздуха.
• Наличие приточной вентиляции и ее производительность
• Объем помещения
• Другие факторы, которые могут влиять на требуемую производительность увлажнителя (наличие людей, гигроскопичность и влажность материалов и т. д.).

Расчет дефицита влаги производится по формуле: 

Q = [L x 1,17 x (X2 – X1)/1000 ] + Y, где: 

Пример определения абсолютной влажности по id-диаграмме

Влагосодержание воздуха (абсолютная влажность) Х1 и Х2 определяется по id-диаграмме исходя из заданных значений температуры и относительной влажности воздуха. Для определения влагосодержания нужно от заданной температуры (на нижней шкале) провести вверх линию до пересечения с кривой, обозначенной требуемым уровнем влажности. От точки их пересечения вправо проводится горизонтальная линия, которая при пересечении со шкалой покажет искомое значение абсолютной влажности.

Например, при температуре 23°C и относительной влажности 50% в 1 кг сухого воздуха будет содержаться 9 г воды (т. е.влагосодержание 9 г/кг). На приведенной id-диаграмме температура воздуха ограничена снизу значением -10°C. Поскольку влагосодержание холодного воздуха очень мало, то для ориентировочных расчетов влагосодержание Х1 при температуре ниже -10°C можно принять равным 0.5 г/кг.

Типичные значения дефицита влаги для жилых помещений при температуре наружного воздуха -20°C,температуре и влажности воздуха в помещении +22°C и 50% соответственно:

• Квартира площадью 80 м² без приточной вентиляции при N = 1: Q = 2.1 кг/ч
• Квартира площадью 80 м² с приточной вентиляцией при L=350 м³/ч: Q = 3.3 кг/ч
• Коттедж площадью 150 м² с приточной вентиляцией при L=700 м³/ч: Q = 6.6 кг/ч
• Коттедж площадью 450 м² с приточной вентиляцией при L=2000 м³/ч: Q = 18.8 кг/ч

После того, как будет рассчитан дефицит влаги, можно приступать к последовательному выбору типа, серии и модели увлажнителя воздуха.

Классификация увлажнителей воздуха

В предыдущих разделах мы описывали типы бытовых увлажнителей в зависимости от их принципа действия. Для высокопроизводительных увлажнителей используется более общая классификация, основанная на способе получения пара. Все увлажнители воздуха делятся на две группы: изотермические и адиабатические.

• В изотермических (или паровых) увлажнителях вода доводится до кипения, и полученный пар подается в помещение. При этом температура воздуха в помещении остается почти неизменной (может лишь незначительно повыситься), так как энергия, затраченная на испарение воды, идет на увеличение энтальпии (скрытой энергии) воздуха. Поскольку при испарении воды минеральные соли и микроорганизмы не попадают в воздух, изотермические увлажнители Carel могут использоваться не только в жилых помещениях, но даже в помещениях со стерильной и антисептической средой (больницы, операционные, «чистые» комнаты в электронной промышленности). Недостатком пароувлажнителей является высокое энергопотребление (на выработку 1 кг пара требуется около 750 Вт/ч энергии), поэтому их максимальная паропроизводительность ограничена 180 кг/ч.
• В адиабатических увлажнителях испарение воды происходит при комнатной температуре, без подвода дополнительной энергии (например, «мойки воздуха» и ультразвуковые модели являются адиабатическими увлажнителями). В промышленности чаще всего используются увлажнители распылительного типа или атомайзеры, которые распыляют мелкодисперсную водяную взвесь через специальные форсунки. При фазовом переходе воды из жидкого состояния в газообразное происходит поглощение тепла из воздуха, в результате чего его температура понижается. Таким образом, адиабатические увлажнители могут использоваться для одновременного увлажнения и охлаждения воздуха при минимальных затратах энергии. Благодаря низкому энергопотреблению производительность серийно выпускаемых адиабатических увлажнителей может достигать 500 кг/ч, а под заказ возможно изготовление систем производительностью до 5000 кг/ч. Адиабатические увлажнители применяются в холодильных камерах, в текстильном и бумажном производстве, типографиях и на складах готовой продукции.

В следующих двух разделах мы расскажем о том, какие типы увлажнителей рекомендуется применять на различных объектах, и рассмотрим особенности популярных серий изотермических и адиабатических увлажнителей Carel.