POLITECHNIKA GDAŃSKA Katedra Techniki Cieplnej Automatyka Chłodnicza i Klimatyzacyjna Temat: Systemy regulacji wilgotności powietrza w obiektach chłodniczych. Wykonał: Marcin Kamiński spec. SUChiKl sem. IX Gdańsk, 2008
Konspekt Wilgotność powietrza a jakość produktu. Systemy regulacji wilgotności: o humifog nawilŝacz wodny, wysokociśnieniowy; o MC system nawilŝacz powietrzno wodny; o humidisc nawilŝacz odśrodkowy. Wnioski
Wilgotność powietrza a jakość produktu Rys. 1 Szybkość rozwoju mikroorganizmów w zaleŝności od wilgotności względnej U [%]. Rys. 2 Szybkość rozwoju mikroorganizmów w zaleŝności od temperatury t [ o C].
HUMIFOG nawilŝacz wodny, wysokociśnieniowy
HumiFog to nawilŝacz adiabatyczny, który rozpyla zdemineralizowaną wodę bez wykorzystywania spręŝonego powietrza. NawilŜanie rozpylające to efektywny system przydatny szczególnie w większych instalacjach gdzie są wymagane wysokie wartości przepływu wody bez naraŝania na wysokie wydatki zuŝycia energii elektrycznej. Gdy wilgotność otoczenia będzie mniejsza od wielkości wymaganej to zgodnie z odczytem czujnika lub zewnętrznego regulatora zostanie załączona pompa. Woda uzdatniona przy wykorzystaniu odwróconej osmozy jest pompowana przy ciśnieniu 75 barów i tłoczona przez przewody do dysz rozpylających. Tam dzięki ich specjalnemu kształtowi strumień wody jest redukowany do całej masy małych kropelek (10 mikronów). Rozpylona woda wtedy moŝe łatwiej zmienić swój stan skupienia i odparować. Energia wymagana do tej transformacji pobierana jest z otoczenia. Na kaŝdy litr odparowanej wody pobierane jest z otoczenia około 690W energii. Powoduje to obniŝenie temperatury otoczenia w czasie jego nawilŝania. Proces ten moŝe być uŝyteczny w wielu przypadkach (przemiana adiabatyczna). NawilŜacz humifog musi być zasilany woda zdemineralizowaną z powodu następujących przyczyn: redukcji wprowadzanego do otoczenia kurzu, poniewaŝ woda nie uzdatniona zawiera związki soli mineralnej; zminimalizowania zatykania dysz rozpylających. NawilŜacz składa się z: 1. szafki zawierającej panel elektryczny, oraz pompę objętościową; 2. system dystrybucyjny z dyszami rozpylającymi dla nawilŝania kanałowego lub bezpośrednio do pomieszczenia. Wilgotność otoczenia jest mierzona przez czujnik (1), który przekazuje sygnał do regulatora umieszczonego przy zespole pompy nawilŝacza humifog (6). Regulator porównuje zmierzoną wilgotność pomieszczenia z punktem nastawy i jeśli jest to konieczne doprowadzana jest rozpylona woda. Woda zdemineralizowana produkowana przez system osmozy odwróconej (7) jest tłoczona pod wysokim ciśnieniem przez pompę (6) do kolektorów rozprowadzających w kanale lub bezpośrednio do otoczenia (5), a następnie woda jest rozpylana przez dysze (4) gdzie jest rozdrabniana na biliony kropelek. PoniewaŜ proces nawilŝania jest adiabatyczny, po odparowaniu kropel powietrze jest jednocześnie nawilŝane i ochładzane.
System nawilŝania: bezpośrednio do otoczenia kanałowy 1. Czujnik wilgotności 2. Odkraplacz 3. Taca na skropliny 4. Dysze 5. Kolektor rozprowadzający 6. Szafka zawierająca panel elektryczny i pompę objętościową 7. System odwróconej osmozy
Korzyści wynikające z zastosowania nawilŝacza humifog: nie wykorzystuje spręŝonego powietrza: oznacza to oszczędność na spręŝarce, oraz przewodów pneumatycznych; rozpylając zdemineralizowaną wodę nawilŝacz wprowadza do otoczenia znacznie mniej substancji mineralnych niŝ analogiczny nawilŝacz adiabatyczny wykorzystujący wodę z sieci; woda zdemineralizowana pozwala uzyskać lepsze warunki higieniczne w kanale, poniewaŝ mniejsza zawartość substancji mineralnych nie powoduje powstawanie osadów lub warstwy biologicznej, gdzie mnoŝą się bakterie (legionella, itd.); pobór mocy elektrycznej jest bardzo niski: 4W wystarczają na kaŝdy kg/h rozpylonej wody; niski koszt konserwacji urządzenie jest dostępne w róŝnych wydajnościach przy wysokim natęŝeniu przepływu wody; system dystrybucji jest wykonany tak by zapewnić całkowite wykorzystanie przekroju kanału lub przestrzeni dostępnej w pomieszczeniu; nawilŝacz jest bardziej cichy niŝ analogiczne urządzenie wykorzystujące wodę/spręŝone powietrze; urządzenie moŝe być kontrolowane przez sieć za pomocą łącza RS485 z komputerem lub regulatorem Humivisor; urządzenie moŝe być sterowane przy wykorzystaniu pilota. Humivisior regulator nawilŝaczy Humivisor charakteryzuje się dwiema bardzo uŝytecznymi właściwościami: kaŝdy nawilŝacz moŝe być ręcznie włączony lub wyłączony poprzez regulator; dzięki integralnemu zegarowi moŝna zaprogramować dwa zakresy załączenia i wyłączenia dla kaŝdego dnia tygodnia (zakresy zał/wył dotyczą wszystkich nawilŝaczy).
MC system nawilŝacz powietrzno wodny NawilŜacze rozpylające MC naleŝą do wydajnego systemu specjalnie zaprojektowanego dla duŝych pomieszczeń, gdzie jest wymagana wysoka wilgotność przy małym zuŝyciu energii. Woda i spręŝone powietrze są doprowadzane przez dwie oddzielne instalacje do dysz rozpylających. Dysze rozpylające, dzięki specjalnej konstrukcji, wytwarzają mgłę wodną bardzo małych kropelek (5-8 mikronów) przy wykorzystaniu energii z otoczenia: jeden litr rozpylanej wody pobiera 590 Kcal energii z otoczenia. W ten sposób nawilŝacz pozwala na osiągnięcie podwójnego efektu: nawilŝania i chłodzenia (proces adiabatyczny) co jest bardzo korzystne w szerokim zakresie zastosowania. Dysze rozpylające są wyposaŝone w mechaniczny system samoczyszczenia, który zapewnia idealne i regularne ich czyszczenie, a takŝe pozwala uniknąć odkładania się na nich osadów wapiennych. KaŜda dysza jest wyposaŝona w mały tłoczek, który czyści jej otwór wylotowy, gdy nawilŝanie jest wyłączone. System nawilŝania MC zapewnia najlepsze rozpylanie wody, oraz dzięki specjalnej konstrukcji dysz całkowite odcięcie dopływu wody co usuwa stary problem z jej kapaniem podczas wyłączenia urządzenia. Szafka sterująca z elektroniczną regulacją utrzymuje wilgotność otoczenia na poziomie wymaganej wartości i wyświetla jej bieŝącą wartość. NawilŜacz MC składa się z następujących podstawowych elementów: szafki sterującej z regulacją elektroniczną, doprowadzeniem spręŝonego powietrza i wody, dysz rozpylających, zestawu montaŝowego dysz rozpylających.
Logika funkcjonowania szafki sterującej dla nawilŝania do otoczenia, regulacja dwustawna (włączenie / wyłączenie) Logika pracy szafki ze sterowaniem proporcjonalnym dla nawilŝania do otoczenia
HUMIDISC nawilŝacz odśrodkowy 1. Filtr powietrza. 2. syfon skroplin 3. stoŝek z wentylatorem 4. silnik 5. dyfuzor 6. pierścień zębaty 7. dysk wirujący 8. obudowa Humidisk 65 jest nawilŝaczem powietrza pracującym na zasadzie rozpylania wody poprzez efekt działania siły odśrodkowej. Urządzenie moŝe działać zarówno na wodzie zdemineralizowanej jak i na wodzie pitnej. Praca humidisk`a jest sterowana za pomocą elektronicznej płyty która poza nadzorem nad normalną pracą nawilŝacza, równieŝ zapewnia regularne automatyczne cykle płukania zbiornika wody. Zabezpiecza to zbyt długiemu utrzymywaniu niezmienionej wody w zbiorniku co moŝe spowodować rozwój, niebezpiecznych dla zdrowia, bakterii wewnątrz urządzenia.
Wnioski Decydującymi parametrami wpływającymi na jakość przechowywanych produktów są temperatura i wilgotność powietrza w komorze chłodniczej. Zastosowanie zintegrowanych systemów regulacji i kontroli wilgotności pozwala na uzyskanie optymalnych warunków do przechowywania produktów. Rozwój techniki mikroprocesorowej pozwala na zastosowanie róŝnego typu regulacji, które poprzez porównanie kilku informacji pozwalają na szybkie dostosowanie systemu do panujących warunków. Urządzenia regulacji wilgotności mogą być sterowane przez zewnętrzny komputer lub za pomocą pilota, co znacznie ułatwia obsługę takiego systemu. Źródła [1] Kostyrko K., Łobzowski A.: Klimat, pomiary, regulacja. [2] www.carel.pl [3] www.nawilŝacze.pl [4] Katalogi techniczne firmy Carel