Nawilżacz - Humidifier

Nawilżacz w muzeum sztuki w Augsburgu, Niemcy

Nawilżacz jest urządzenie przede wszystkim urządzenie elektryczne , że wzrost wilgotności (wilgotność) w jednym pomieszczeniu lub całego budynku. W domu nawilżacze punktowe są powszechnie używane do nawilżania pojedynczego pomieszczenia, podczas gdy nawilżacze całego domu lub piece, które są podłączone do domowego systemu HVAC , zapewniają wilgotność w całym domu. Respiratory medyczne często zawierają nawilżacze dla zwiększenia komfortu pacjenta. Duże nawilżacze są używane w zastosowaniach komercyjnych, instytucjonalnych lub przemysłowych, często jako część większego systemu HVAC.

Przegląd

Niska wilgotność może wystąpić w gorącym, suchym klimacie pustynnym lub w pomieszczeniach w sztucznie ogrzewanych pomieszczeniach. Zimą, zwłaszcza gdy zimne powietrze zewnętrzne jest ogrzewane w pomieszczeniu, wilgotność może spaść nawet do 10-20%. Ta niska wilgotność może powodować niekorzystne skutki zdrowotne, wysuszając błony śluzowe, takie jak wyściółka nosa i gardła, prowadząc do problemów z chrapaniem i mogą powodować problemy z oddychaniem . Niska wilgotność może również wpływać na meble drewniane, powodując kurczenie się i luźne połączenia lub pękanie elementów. Książki, papiery i dzieła sztuki mogą się kurczyć lub wypaczać i stać się kruche przy bardzo niskiej wilgotności.

Ponadto elektryczność statyczna może stać się problemem w warunkach niskiej wilgotności, niszcząc urządzenia półprzewodnikowe, powodując statyczne przyleganie tekstyliów i powodując uporczywe przyleganie kurzu i małych cząstek do powierzchni naładowanych elektrycznie.

Nadużywanie nawilżacza może podnieść wilgotność względną do nadmiernego poziomu, sprzyjając rozwojowi roztoczy i pleśni, a także może powodować zapalenie płuc z nadwrażliwości (płuca nawilżacza). W większości domów zalecana jest wilgotność względna od 30% do 50%. Właściwie zainstalowany i umieszczony higrostat powinien być używany do automatycznego monitorowania i kontrolowania poziomu wilgotności, lub dobrze poinformowany i sumienny operator musi stale sprawdzać, czy poziom wilgotności jest prawidłowy.

Nawilżacze przemysłowe

Nawilżacze przemysłowe stosuje się, gdy należy utrzymać określony poziom wilgotności, aby zapobiec gromadzeniu się elektryczności statycznej, zachować właściwości materiałów oraz zapewnić wygodne i zdrowe środowisko dla pracowników lub mieszkańców.

Problemy statyczne są powszechne w branżach takich jak opakowania, poligrafia, papier, tworzywa sztuczne, tekstylia, elektronika, produkcja motoryzacyjna i farmaceutyczna. Tarcie może powodować gromadzenie się ładunków elektrostatycznych i iskrzenia, gdy wilgotność jest poniżej 45% wilgotności względnej (RH). Pomiędzy 45% a 55% RH, statyczne gromadzi się na obniżonych poziomach, podczas gdy wilgotność powyżej 55% RH gwarantuje, że statyczne nigdy się nie nagromadzi. Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Ogrzewania, Chłodnictwa i Klimatyzacji ( ASHRAE ) tradycyjnie zaleca w centrach danych zakres 45–55% wilgotności względnej, aby zapobiec iskrzeniu, które może uszkodzić sprzęt IT. Nawilżacze stosowane są również przez producentów półprzewodników oraz w szpitalnych salach operacyjnych .

Drukarki i producenci papieru stosują nawilżacze, aby zapobiec kurczeniu się i zwijaniu się papieru. Nawilżacze są potrzebne w chłodniach, aby zachować świeżość żywności przed wysuszeniem spowodowanym wysoką temperaturą. Muzea sztuki stosują nawilżacze do ochrony delikatnych dzieł sztuki, zwłaszcza w galeriach wystawienniczych, gdzie zwalczają suchość spowodowaną ogrzewaniem dla komfortu zwiedzających w okresie zimowym.

Nawilżacze przenośne

„Przenośny” nawilżacz może mieć różne rozmiary, od małego urządzenia stołowego do dużego urządzenia montowanego na podłodze. Woda jest zwykle dostarczana przez ręczne napełnianie urządzenia okresowo.

Nawilżacze wyparne

Najpopularniejszy nawilżacz przenośny, nawilżacz „wyparny”, „chłodna wilgoć” lub „nawilżacz knotowy”, składa się zaledwie z kilku podstawowych części: zbiornika, knota i wentylatora.

Knot jest wykonana z porowatego materiału, który absorbuje wodę ze zbiornika i zapewnia większą powierzchnię właściwą , aby odparowała z. Wentylator sąsiaduje z knotem i wdmuchuje powietrze na knot, aby pomóc w odparowaniu wody. Parowanie z knota zależne jest od wilgotności względnej . Pomieszczenie o niskiej wilgotności będzie miało wyższy współczynnik parowania w porównaniu z pomieszczeniem o dużej wilgotności. Dlatego ten rodzaj nawilżacza jest częściowo samoregulujący; wraz ze wzrostem wilgotności w pomieszczeniu wydzielanie pary wodnej naturalnie maleje.

Te knoty stają się spleśniałe, jeśli nie są całkowicie wysuszone między nadzieniami, i z czasem nasycają się osadami mineralnymi. Regularnie wymagają płukania lub wymiany; jeśli tak się nie stanie, powietrze nie może przez nie przejść, a nawilżacz przestaje nawilżać obszar, w którym się znajduje, a woda w zbiorniku pozostaje na tym samym poziomie.

Nawilżacze naturalne

Parownik (nawilżacz parowy) (nawilżacz z ciepłą mgiełką)
Nawilżacz wirnikowy NW-5 (Polska, 1977)

Jeden rodzaj nawilżacza wyparnego wykorzystuje tylko zbiornik i knot. Czasami nazywane „nawilżaczami naturalnymi”, są to zwykle niekomercyjne urządzenia, które można zmontować niewielkim lub żadnym kosztem. Jedna z wersji nawilżacza naturalnego wykorzystuje miskę ze stali nierdzewnej, częściowo wypełnioną wodą, przykrytą ręcznikiem. Wodoodporny obciążnik służy do zatapiania ręcznika na środku miski. Nie ma potrzeby stosowania wentylatora, ponieważ woda rozpływa się w ręczniku dzięki działaniu kapilarnemu, a powierzchnia ręcznika jest wystarczająco duża, aby zapewnić szybkie odparowanie. Miska ze stali nierdzewnej jest znacznie łatwiejsza do czyszczenia niż typowe zbiorniki na wodę nawilżacza. To, w połączeniu z codzienną lub co drugi dzień wymianą ręcznika i okresowym praniem, może opanować problem pleśni i bakterii.

Rośliny domowe mogą być również wykorzystywane jako naturalne nawilżacze, ponieważ odparowują wodę do powietrza poprzez transpirację . Należy nadal uważać, aby bakterie lub pleśń w glebie nie rozrosły się do nadmiernego poziomu lub nie rozprzestrzeniły się w powietrzu.

Waporyzatory

Parownik (nawilżacz parowy, nawilżacz z ciepłą mgiełką) podgrzewa lub gotuje wodę, uwalniając parę i wilgoć do powietrza. Do pary wodnej można również dodać lek wziewny, aby zmniejszyć kaszel. Parowniki mogą być zdrowsze niż nawilżacze z chłodną mgiełką, ponieważ para ma mniejsze prawdopodobieństwo przenoszenia zanieczyszczeń mineralnych lub mikroorganizmów ze stojącej wody w zbiorniku, zwłaszcza zimą . Jednak gotowanie wody wymaga znacznie więcej energii niż inne techniki. Źródło ciepła w źle zaprojektowanych nawilżaczach może się przegrzać, powodując stopienie produktu, wyciek i wywołanie pożaru.

Nawilżacze wirnikowe

Nawilżacz wirnikowy (nawilżacz z chłodną mgiełką) wykorzystuje obrotowy dysk do wyrzucania wody na dyfuzor, który rozbija wodę na drobne kropelki, które unoszą się w powietrzu. Dopływ wody musi być skrupulatnie czysty, w przeciwnym razie istnieje ryzyko rozprzestrzeniania się bakterii lub pleśni w powietrzu. Tego typu nawilżacze są zwykle głośniejsze niż inne.

Nawilżacze ultradźwiękowe

Ultradźwiękowy nawilżacz zimnej mgły

Nawilżacz ultradźwiękowy wykorzystuje ceramiczną membranę wibrującą z częstotliwością ultradźwiękową, aby tworzyć kropelki wody, które cicho opuszczają nawilżacz w postaci chłodnej mgły. Zwykle mgła jest wypychana przez mały wentylator, podczas gdy niektóre modele ultra mini nie mają wentylatorów. Modele bez wentylatorów przeznaczone są głównie do użytku osobistego. Nawilżacze ultradźwiękowe wykorzystują przetwornik piezoelektryczny do wytworzenia drgań mechanicznych o wysokiej częstotliwości (1-2 MHz) w warstwie wody. Tworzy to niezwykle drobną mgiełkę kropelek o średnicy około jednego mikrona, która jest szybko odparowywana do strumienia powietrza.

W przeciwieństwie do nawilżaczy, które gotują wodę, te kropelki wody zawierają wszelkie zanieczyszczenia znajdujące się w zbiorniku, w tym minerały z twardej wody (która następnie tworzy trudny do usunięcia lepki biały pył na pobliskich przedmiotach i meblach). Wszelkie patogeny rosnące w stojącym zbiorniku zostaną również rozproszone w powietrzu. Nawilżacze ultradźwiękowe należy regularnie czyścić, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się bakterii w powietrzu.

Ilość minerałów i innych materiałów można znacznie zmniejszyć, stosując wodę destylowaną . Specjalne jednorazowe wkłady do demineralizacji mogą również zmniejszyć ilość materiału unoszącego się w powietrzu, ale EPA ostrzega: „zdolność tych urządzeń do usuwania minerałów może się znacznie różnić”. Pył mineralny może mieć negatywny wpływ na zdrowie. Nawilżacze knotowe zatrzymują osady mineralne w knotach; Waporyzatory mają tendencję do gromadzenia minerałów na elemencie grzejnym lub wokół niego i wymagają regularnego czyszczenia octem lub kwaskiem cytrynowym w celu kontrolowania gromadzenia się.

Nawilżacze do montażu na stałe

W przypadku budynków z piecem z wymuszonym obiegiem powietrza w piecu można zainstalować nawilżacz. Mogą również chronić drewniane przedmioty, antyki i inne meble, które mogą być wrażliwe na uszkodzenia spowodowane zbyt suchym powietrzem. W chłodniejszych miesiącach mogą zapewniać niewielkie oszczędności energii, ponieważ wraz ze wzrostem wilgotności mieszkańcom może być ciepło przy niższej temperaturze.

Nawilżacze obejściowe są połączone między kanałami powrotnymi ogrzanego i zimnego powietrza, wykorzystując różnicę ciśnień między tymi przewodami, aby spowodować ominięcie części ogrzanego powietrza przez nawilżacz i powrót do pieca.

Wszelkie nawilżacze powinny być zwykle wyłączone w miesiącach letnich, jeśli używana jest klimatyzacja; klimatyzatory częściowo działają w celu zmniejszenia wilgotności w pomieszczeniu, a ciągłe działanie nawilżacza spowoduje marnowanie znacznych ilości energii.

bębny

Styl bębnowy (bypass) wykorzystuje rurę do doprowadzania wody bezpośrednio do zbiornika (misa) przymocowanego do pieca. Poziom wody w misce jest kontrolowany przez zawór pływakowy , podobny do pływaka małego zbiornika toaletowego . Knot jest zwykle podkładką piankową zamontowaną na bębnie i przymocowaną do małego silnika; gorące powietrze wchodzi do bębna z jednego końca i jest zmuszane do opuszczenia bokami bębna. Gdy higrostat żąda wilgoci, silnik jest włączany, co powoduje powolne obracanie bębna przez miskę z wodą i zapobiega wysychaniu gąbki.

Zalety obejmują:
  • Niska cena
  • Niedroga konserwacja (podkładki bębnowe są tanie i łatwo dostępne)
Wady obejmują:
  • Wymóg częstych (około miesięcznych) kontroli czystości i stanu podkładek
  • Odparowanie wody, nawet gdy nawilżanie nie jest wymagane (ze względu na miskę z wodą, która pozostaje wystawiona na działanie strumienia powietrza o dużej prędkości )
  • Wzrost pleśni w misce pełnej wody (problem ten pogarsza duża ilość powietrza, nieuchronnie przenoszącego zarodniki pleśni, przechodzącego przez nawilżacz, niezależnie od tego, czy jest używany, czy nie).

Szczególnie z tego ostatniego powodu nawilżacze bębnowe powinny być zawsze wyłączane przy dopływie wody w miesiącach letnich (klimatyzacja) i powinny być zawsze używane z wysokiej jakości filtrami powietrza do pieca ( oceny MERV tak wysokie, jak to możliwe, aby zapewnić małą liczbę zarodniki pleśni docierające do miski nawilżacza) po włączeniu dopływu wody.

Koła tarczowe

Styl koła tarczowego (bypass) jest bardzo podobny w konstrukcji do nawilżaczy bębnowych; ten typ nawilżacza piecowego zastępuje bębny piankowe wieloma plastikowymi krążkami z małymi rowkami po obu stronach. Pozwala to na uzyskanie bardzo dużej powierzchni parowania, nie wymagając dużej przestrzeni. W przeciwieństwie do nawilżaczy bębnowych koło talerzowe nie wymaga regularnej wymiany.

Zalety obejmują:
  • Bardzo niska konserwacja (niecka nawilżacza powinna być okresowo czyszczona, chyba że zainstalowano automatyczne urządzenie spłukujące)
  • Brak konieczności regularnej wymiany części
  • Wyższa wydajność dzięki dużej powierzchni parowania
  • Może być instalowany w sytuacjach z twardą wodą
  • Utrzymuje wydajność przez cały okres użytkowania
Wady obejmują:
  • Wyższa cena
  • Odparowanie wody, nawet gdy nawilżanie nie jest wymagane (ze względu na miskę z wodą, która pozostaje wystawiona na działanie strumienia powietrza o dużej prędkości)

Przepływ bocznikowy

Styl przepływowy z obejściem (bypass – znany również jako „styl herbatnikowy” lub wiele innych podobnych nazw wariantów) wykorzystuje rurę do doprowadzania wody bezpośrednio do elektrycznie sterowanego zaworu w górnej części nawilżacza. Powietrze przepływa przez aluminiowy „herbatnik” (często nazywany podkładką; termin „biskwit” podkreśla raczej stałą niż pienistą formę), który jest podobny do kawałka niezwykle grubej wełny stalowej . „Biszkopt” ma powłokę z matowej ceramiki, co daje niezwykle dużą powierzchnię na małej przestrzeni. Kiedy higrostat żąda wilgoci, zawór otwiera się i spryskuje „ciastko” wodą. Gorące powietrze przepuszczane jest przez „herbatnik”, powodując odparowanie wody z podkładki i przeniesienie jej do budynku.

Zalety obejmują:
  • Ograniczona konserwacja (nowe „herbatnik” jest potrzebne tylko wtedy, gdy jest zatkane kurzem lub osadami mineralnymi, zwykle raz w roku)
  • Brak garnka z potencjalnie stojącą wodą, która służyłaby jako pożywka dla pleśni, jak w przypadku nawilżacza bębnowego
  • Brak przypadkowego zawilgocenia spowodowanego stale uzupełnianą miską wody w strumieniu powietrza o dużej prędkości
  • Zmniejszone zapotrzebowanie na drogie filtry powietrza
  • Zużywa mało energii elektrycznej
Wady obejmują:
  • Nieco wyższa cena zakupu
  • Wymienne herbatniki producenta i konkretnego modelu (w porównaniu ze stosunkowo ogólnymi padami w stylu bębnów) mogą być droższe i trudniejsze do znalezienia
  • W większości modeli część wody dostarczanej do urządzenia nie ulega odparowaniu. Może to generować znaczną ilość ścieków zawierających pozostałości minerałów, co wymaga podłączenia do kanalizacji. Istnieje ograniczony wybór modeli bezodpływowych, które recyrkulują wodę, ale osady mineralne muszą być następnie okresowo usuwane ręcznie.

Mgiełka w sprayu

Mgiełka natryskowa wykorzystuje rurkę, zwykle małą plastikową, do doprowadzania wody bezpośrednio do elektrycznie sterowanego zaworu (atomizer - wtłacza on wodę przez maleńki otwór, powodując rozbicie jej na drobne cząsteczki) w nawilżaczu. Mgła wodna jest rozpylana bezpośrednio do powietrza nawiewanego, a strumień powietrza jest przenoszony do pomieszczeń.

Zalety obejmują:
  • Prostsze w instalacji niż typy obejściowe, wymagające jednego wyciętego otworu do instalacji, bez dodatkowych kanałów.
  • Zużywa mało energii elektrycznej.
  • Mała, kompaktowa jednostka, która pasuje tam, gdzie inne typy nie mogą. (Około 6 cali (15 cm) kwadratowych.)
  • Ponieważ nie wymaga stosowania przewodów obejściowych, nie podważa separacji ciśnieniowej (a tym samym wydajności dmuchawy) kanału powrotnego i zasilającego.
  • Nie wymaga stosowania poduszek nawilżających (koszt bieżący).
  • Bardzo efektywne wykorzystanie wody. Nie generuje ścieków i nie wymaga oddzielnego podłączenia do kanalizacji.
  • Wymaga niewielkiej konserwacji. W środowiskach z twardą wodą może być wymagane okresowe czyszczenie dyszy.
  • Brak rondla z potencjalnie stojącą wodą, która służyłaby jako pożywka dla pleśni, tak jak w przypadku nawilżacza bębnowego.
Wady obejmują:
  • Dysza rozpylająca może się zatkać w przypadku twardej wody, co wymaga użycia filtra wody, okresowego czyszczenia dyszy lub wymiany dyszy.
  • Rozprowadza wszelkie minerały z wody do strumienia powietrza.

Dodatkowe typy

Dodatkowe typy obejmują przepływowy bez obejścia (wspomagany wentylatorem), rozpylacz parowy, wirnikowy lub odśrodkowy, a także konstrukcje podkanałowe.

Problemy

USEPA dostarcza szczegółowych informacji na temat zagrożeń dla zdrowia, jak i zalecanych czynności konserwacyjnych. Jeśli woda z kranu zawiera dużo minerałów (znanych również jako „woda twarda”), nawilżacze ultradźwiękowe lub wirnikowe wytwarzają „biały pył” (wapń jest najczęściej występującym minerałem w wodzie kranowej), który zwykle rozprzestrzenia się po meblach i jest przyciągany do urządzeń generujących elektryczność statyczną , takich jak monitory CRT . Białemu pyłowi można zapobiec, stosując wodę destylowaną lub wkład demineralizujący w nawilżaczach ultradźwiękowych.

Ponadto zablokowany lub nieprawidłowo działający zawór doprowadzający wodę może dostarczać duże ilości wody, powodując rozległe szkody spowodowane przez wodę, jeśli nie zostaną wykryte przez dłuższy czas. Alarm wody , z możliwością automatycznego odcinania wody, może pomóc zapobiec tej awarii od powodując poważne problemy.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne

  • EPA.gov Fakty dotyczące powietrza w pomieszczeniach nr 8 Użytkowanie i pielęgnacja nawilżaczy domowych