Расчет увлажнения воздуха в помещении

Параметры для расчета

При расчете увлажнения воздуха в помещении учитываются следующие основные параметры:

• требуемая температура и влажность воздуха в помещении;
• температура и влажность воздуха, подаваемого в помещение;
• расход наружного приточного воздуха (объем воздухообмена, наличие приточной вентиляции и ее производительность);
• другие влияющие факторы (гигроскопичность и влажность материалов, наличие людей и пр.).

Нормы влажности в помещениях

Оптимальный уровень влажности в помещениях различного назначения:

• квартиры, частные дома – рекомендуемый уровень влажности воздуха 35 – 40%;
• офисные помещения – оптимальный уровень влажности воздуха 40 – 50%;
• детские сады, школы – рекомендуемый уровень относительной влажности 35 – 40%;
• медицинские учреждения – оптимальный уровень влажности 55%;
• производственные сферы – оптимальный уровень относительной влажности определяется характером производственных процессов, например:
  – в полиграфической промышленности – 55%,
  – в деревообрабатывающей промышленности – 40%,
  – в текстильной промышленности оптимальная влажность должна быть на уровне 60 – 70%.

Расчет увлажнения

Для определения необходимой производительности увлажнителя воздуха необходимо рассчитать дефицит влаги для конкретного объекта. Расчет дефицита влаги производится по формуле:

Q = [L * 1,18 * (X2 – X1) / 1000] + Y, где:

Q – количество влаги, требуемой для увлажнения воздуха в помещении, кг/ч;
L – при наличии принудительной вентиляции ее производительность, м 3 /ч,
при отсутствии принудительной вентиляции L = V * N, где:
V – объем помещения, м 3 ;
N – кратность воздухообмена (обычно от 0,5 до 2,0);
1,18 – плотность воздуха, кг/м 3 (при температуре 23°C и барометрическом давлении 99 кПа);
X1 – влагосодержание (абсолютная влажность) приточного воздуха, г/кг;
X2 – влагосодержание (абсолютная влажность) увлажненного воздуха в помещении при заданной температуре, г/кг;
Y – поправочная величина, учитывающая другие факторы (гигроскопичные материалы и т. п.)

Пример расчета

В качестве примера приведем расчет необходимой производительности увлажнителя воздуха для квартиры площадью 150 м 2 с высотой потолков 3,5 м, с кратностью воздухообмена 0,7 без принудительной вентиляции, при необходимой температуре воздуха в помещении 23°С и влажности 40%, температуре наружного воздуха минус 20°С с влажностью 80%.

1. Произведем расчет производительности вентиляции:
L = V * N, где:
V = 150 м 2 * 3,5 м = 525 м 3 ;
N = 0,7 (примем равным 0,7, так как по условию в квартире отсутствует принудительная вентиляция, в среднем 0,7 объема всего воздуха обновляется за 1 час).
Получим: L = 525 * 0,7 = 370 м 3 /ч.

2. Определение влагосодержания воздуха Х1 и Х2 определим по диаграмме Молье, исходя из заданных значений температуры и относительной влажности воздуха.

Для определения влагосодержания нужно от точки пересечения линии влажности (80%) и температуры (минус 20°С) наружного воздуха – точка 1, провести линию горизонтально вверх до отметки температуры в помещении (плюс 23°С) – точка 2, затем вправо проводится горизонтальная линия до пересечения с линией требуемой влажности (40%) – точка 3, проекция на ось абсцисс покажет искомое значение влагосодержания Х2 – точка 4. Проекция на ось абсцисс точки 1 покажет значение влагосодержания Х1 (в нашем случае проекция и точка 1 совпадают).
Таким образом, графическим методом определяем:
Х1 = 0,3 г/кг
Х2 = 7,1 г/кг

3. Y – поправочная величина не будет учитываться в расчете ввиду ее незначительности.

Q = L * 1,18 * (X2 – X1) / 1000 = 370 * 1,18 * (7,1 – 0,3) / 1000 = 3 кг/ч

Таким образом, для квартиры площадью 150 м 2 с высотой потолков 3,5 м, с кратностью воздухообмена 0,7, при необходимой температуре воздуха в помещении 23°С и влажности 40%, температуре наружного воздуха минус 20°С и влажности 80% производительность системы увлажнения должна быть не менее 3 кг/ч.
Очень важно знать необходимую производительность системы увлажнения воздуха, в противном случае существует большой риск получить систему, которая не позволит поддерживать необходимый уровень влажности в помещениях. Для точного расчета системы увлажнения воздуха целесообразно обратиться к помощи профессионалов. Специалисты Buhler-AHS проведут все необходимые расчеты и предложат ту систему увлажнения воздуха, которая будет оптимальной именно для вашего помещения.

Получить исчерпывающую консультацию о системах увлажнения воздуха компании Buhler-AHS можно по телефону +7 (495) 260-14-18.

Источник

Расчет увлажнителя воздуха

Для расчёта производительности системы увлажнения надо знать следующие параметры: объём помещения или скорость воздухообмена, температура в помещении, целевая влажность.

Расчёт производится по психрометрической диаграмме Молье, которая графически отображает связь между температурой воздуха, его влагосодержанием и относительной влажностью.

Ниже представлен расчёт для климатических условий Московской области.

Точка 1 – параметры воздуха окружающей среды
Точка 2 – параметры воздуха в помещении без увлажнения
Точка 3 – принятые параметры воздуха в помещении

T = ( i₃ — i₂ ) × ρ = ( 7,4 – 0,3 ) × 1,18 = 8,4 г/м 3

Для расчёта необходимой производительности системы увлажнения, нужно умножить необходимое влагопоступление на объём расходуемого воздуха:

Q = T × V_{расх. воздуха}

V_{расх. воздуха} – объём воздухообмена. Как уже говорилось, в зависимости от конструкции вентиляции и параметров окон может принимать значения от половины до двух объёмов помещения.

Так, для квартиры площадью 150 м 2 с высотой потолков 3,5 м необходимая производительность системы увлажнения составляет 4,4 кг/час при объёме расходуемого воздуха равном объёму помещения (хороший воздухообмен без приточной вентиляции).

Источник

Как выбрать увлажнитель воздуха

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

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 для расчета производительности увлажнителя

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 ).

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 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 ( влагосодержание 9 г/кг). На приведенной температура воздуха ограничена снизу значением -10°C. Поскольку влагосодержание холодного воздуха очень мало, то для ориентировочных расчетов влагосодержание Х1 при температуре ниже 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.

Источник

Расчет увлажнителей воздуха на ID-диаграмме онлайн

В системах вентиляции рассматриваются процессы увлажнения двух типов – адиабатическое и пароувлажнение. В первом случае неизменна энтальпия, во втором – температура воздуха. Наиболее точно рассчитать оба типа увлажнителей можно только при помощи ID-диаграммы влажного воздуха.

Магазин ЗИПС- зипс панели для стен с доставкой.

Для расчета других ПРОЦЕССОВ на ID-диаграмме онлайн пользуйтесь СПЕЦИАЛЬНЫМИ программами:

Расчет процесса увлажнения онлайн с помощью ID-диаграммы

Хочу такой же калькулятор себе на сайт
Настройка ID-диаграммы по умолчанию
Минимальная температура		°С
Максимальная температура		°С
Минимальное влагосодержание		г/кг
Максимальное влагосодержание		г/кг
Расчет увлажнителя по ID-диаграмме
Тип увлажнителя	Адиабатический Пароувлажнитель
Расход воздуха		м 3 /ч
Параметр	Точка 1	Точка 2
Температура	°С
Влажность, %	%
Влагосодержание, г/кг	г/кг
Энтальпия	кДж/кг
Парц.давление, кПа	кПа
Точка росы, °С	°С
Расход воды, кг		кг/ч
Потребляемая мощность, кВт		кВт
Хочу такой же калькулятор себе на сайт

Для расчета процесса увлажнения следует задать тип увлажнителя (адиабатический или пароувлажнитель), расход воздуха и параметры начальной и конечной точек.

Начальную точку задают по двум взаимно независимым параметрам, например, по температуре и влажности. Конечную точку задают по одному параметру. Чаще всего это относительная влажность, но в нашей электронной id-диаграмме можно задать и любой другой параметр.

Интересный момент: программа позволяет рассчитать не только производительность увлажнителя, но и выполнить обратную задачу: определить параметры конечной точки для заданного увлажнителя. Эта опция может быть полезной на действующих объектах или в тех случаях, когда оборудование уже закуплено.

Виды увлажнителей

Выделяют два принципиально разных вида увлажнителей: адиабатические и паровые:

• В адиабатических увлажнителях вода подаётся под давлением на форсунки и распыляется в потоке воздуха. Воздух испаряет влагу, увлажняется и охлаждается, так как на ей испарение тратит изрядное количество энергии. При этом энергия системы не изменяется, поэтому процесс идет по линии постоянной энтальпии.
• Во пароувлажнителях вода кипятится в котле, а полученный пар подается в воздух. Теплоемкость и расход пара невелики, и воздух практически не нагревают, поэтому процесс идёт по изотерме.

Как выглядит процесс увлажнения на ID-диаграмме

В зависимости от типа увлажнителя процесс увлажнения изображается:

• Наклонным отрезком вдоль линий постоянной энтальпии вправо вниз – для адиабатических увлажнителей
• Горизонтальным отрезком вправо – для пароувлажнителей

Процесс адиабатического увлажнения идет по наклонной вправо вниз

Процесс изотермического увлажнения идёт горизонтально вправо

Формулы для расчета процесса увлажнения

В системах увлажнения расчету, как правило, подлежит расход подаваемой воды. Формула не зависит от типа увлажнителя и выглядит следующим образом:

W [кг/ч] = G [м 3 /ч] · (d₂ – d₁) / 833, где

• 833 – коэффициент, который учитывает плотность воздуха и другие величины;
• G – расход воздуха, выраженный в м 3 /ч;
• d₁, d₂ – начальное и конечное влагосодержание воздуха, г/кг.

Отметим, что в формулу нельзя подставить произвольное конечное влагосодержание. Так как процесс ограничен относительной влажностью ϕ=100%, то и d₂ ограничена некоторым значением, по достижении которого процесс остановится.

Для пароувлажнителей может оказаться полезным ещё и расчет потребляемой мощности. Он может быть выполнен только с использованием энтальпий:

N [Вт] = G [м 3 /ч] · (i₂ – i₁) / 3, где

• 3 – коэффициент, который учитывает плотность воздуха и перевод часов в секунды и другие величины;
• G – расход воздуха, выраженный в м 3 /ч;
• i₁, i₂ – начальная и конечная энтальпии воздуха, кДж/кг.

Можно использовать и более простую формулу: на каждый 1 кг/ч воды приходится 700 Вт электроэнергии:

N [Вт] = 0,7 · W [кг/ч]

Мощность адиабатических увлажнителей (не считая мощность насоса для распыления воды) по определению равна нулю. Здесь может возникнуть вопрос, зачем тогда нужен такой энергозатратный пароувлажнитель, если можно увлажняться «бесплатно» адиабатическим? Ответ прост: температура на выходе из адиабатического увлажнителя ниже. На последующий нагрев воздуха будет затрачена та же самая энергия, что и в пароувлажнителе.

Источник