Перепады температуры и влажности как в помещении, так и снаружи создают некомфортные условия для проживания в квартире. Оптимальный выход из такой ситуации - установка осушителя воздуха. Промышленный вариант стоит недёшево, поэтому сегодня мы поговорим о том, как сделать осушитель воздуха для квартиры своими руками.

Для чего в квартире нужен осушитель воздуха

Самые нежелательные и нежданные гости в нашем жилище - это плесень и грибок. Их споры постоянно витают вокруг, но большую часть времени они в состоянии спячки, потому что для активации им необходимы определённые условия:

• влажность;
• высокая температура в помещении.

Достаточно температуры выше 20 градусов по Цельсию при относительной влажности 80%, чтобы вы невооружённым взглядом увидели рост колоний плесени и грибков на стенах комнат. А почему в таком случае, например, у вашего соседа нет подобных неприятностей? Ответ прост: температура воздуха во всех квартирах чаще всего одинакова, а вот влажность может серьёзно различаться.

Осушители воздуха

В борьбе с последствиями сырости можно, конечно, существенно понизить температуру в квартире. Но кто захочет жить в постоянном холоде? В связи с этим оптимальным вариантом является установка осушителя воздуха.

Кроме всего прочего, он станет на страже здоровья жильцов квартиры. Иммунитет организма находится в прямой зависимости от влажности окружающего воздуха: чем он суше, тем сложнее вредоносным бактериям и микробам размножаться.

Осушение также избавит вас от испарины на окнах.

Принцип действия

Современные осушители воздуха представлены множеством моделей, которые могут значительно отличаться друг от друга. Первое отличие - это рабочий объём, то есть количество воды, отфильтрованной устройством из воздуха. Этот параметр измеряется в литрах за суточный промежуток (24 часа).

Чтобы выбрать прибор с оптимальным объёмом, учитывайте размер комнаты, в которой он будет установлен. Обращайте внимание и на цену оборудования. Чем больше объём у осушителя, тем он дороже, но такому прибору реже будет требоваться обслуживание.

Осушители бывают переносными и стационарными. Первые мобильны, их вы сможете использовать в разных помещениях при необходимости. Стационарные крепятся на стену, их переноска невозможна, но они обладают большей производительностью.

Принцип работы осушителя основан на изменении влажности за счёт его конденсации. Воздух поступает из помещения при помощи вентиляторов внутрь прибора. Там он проходит сквозь испаритель, представляющий собой радиатор, температура на котором ниже, чем температура воздуха в помещении. Влага конденсируется за счёт такого перепада температурного режима.

Простейшая схема осушителя воздуха

Капли конденсата стекают вниз и собираются в специальной ёмкости. После прохождения через испаритель и охлаждения воздух нагревается и подаётся в выходное отверстие, откуда попадает обратно в комнату уже сухим и тёплым.

Обратите внимание! При использовании такого осушителя нужно убедиться, что в здании обустроена качественная система принудительной вентиляции, которая подаёт свежий воздух в помещение и отбирает смешанный.

Схема конденсационного осушителя воздуха

Такие осушители часто используют в следующих случаях:

• чтобы предотвратить запотевание окон в помещениях;
• для улучшения уровня комфорта повседневной жизни;
• при проведении ремонтных работ.

Любые отделочные материалы во время ремонта при использовании осушителя сохнут гораздо быстрее. И технология при этом нисколько не страдает: температура в помещении остаётся прежней.

Алгоритм создания прибора своими руками

Осушение воздуха обеспечивается тремя простыми принципами:

• нагревом;
• адсорбцией;
• конденсацией.

Казалось бы, при помощи нагрева проще всего осушить воздух в помещении. Но на самом деле никому не понравится постоянно находиться в слишком жаркой квартире. Поэтому мы рассмотрим два следующих варианта: адсорбцию и конденсирование влаги. Сделать осушители, основанные на этих принципах, вы сможете самостоятельно.

Осушитель адсорбирующего типа

Пожалуй, простейший вариант, не требующий больших финансовых и временных затрат.

Таким образом, вы получите малошумный и достаточно эффективный прибор, который легко можно запитать от USB-разъёма или зарядки для мобильника. Вентилятор создаёт усилие притока и прогоняет воздух через силикагель, а осушенный поток выходит из перфорационных отверстий внизу конструкции.

Осушитель конденсационного типа

Этот прибор сложнее предыдущего, но основу необходимой конструкции легко найти в каждом современном доме. Грубо говоря, такой осушитель можно сделать, например, из старого холодильника.

Пример осушителя воздуха из холодильника

1. Снимите дверцу с морозильного и холодильного отсеков, разобрав петли. Сделать это просто, поскольку большинство моделей снабжены съёмными дверцами.
2. По габаритам снятых дверей отмерьте пластины оргстекла не меньше 3 мм толщиной.
3. На расстоянии 30–40 см от края пластины вырежьте отверстие, в которое будет вмонтирован вентилятор. Его габариты должны совпадать с защитной решёткой напорного агрегата.
4. Вмонтируйте вентилятор, закрепите его решётку при помощи саморезов. Устройство должно работать как приточный напорный агрегат, задувая поток воздуха внутрь холодильника.
5. В верхней части пластины из оргстекла высверлите ряд отверстий. Их общая площадь должна равняться площади отверстия для вентилятора.
6. Приведите в порядок штатную систему выведения конденсата из корпуса или доработайте её. Для этого соедините наружный патрубок над компрессором с накопительной ёмкостью полимерным шлангом.
7. Оргстекло закрепите саморезами на том месте, где должна быть дверца холодильника. Чтобы герметизировать стыки и утеплить их, используйте самоклеящуюся ленту или силикон.

Теперь вам осталось только включить холодильник, перед этим запустив вентилятор. Пройдёт немного времени, и влажность в помещении снизится на 8–10%. Если этот самодельный осушитель будет работать долго, то кроме влажности снизится и температура в помещении.

Видео: как сделать осушитель воздуха своими руками

Контроль влажности

Как решить вопрос с контролем влажности? Заводские осушители воздуха снабжены встроенными датчиками контроля над температурой и влажностью воздуха. А как быть в случае с самодельным устройством? Можно использовать термометр, но он необязателен и к тому же ничего не скажет об уровне влажности.

Используйте гигрометр. Он может быть стрелочным или цифровым. Вы можете купить его во многих специализированных магазинах. Кроме того, такой прибор часто предусмотрен в конструкции некоторых современных моделей часов.

Заметили, что дома царит сырость, появился грибок и плесень, а металлические изделия покрываются ржавчиной, тогда можно уверенно говорить о повышенной влажности. Изменить ситуацию можно, переехав в другой регион или купив осушитель воздуха.

Давайте не будем торопиться и покупать билеты, а разберемся для чего нужен и какие проблемы решает осушитель воздуха.

Назначение и функции

Осушитель удаляет влагу из воздуха, при этом его работа может основываться на различных технологиях. Например, адсорбционные устройства имеют специальный наполнитель - адсорбент. Он эффективно поглощает влагу из окружающего воздуха. Как правило, такие приборы применяются на складских площадках, где хранятся сухофрукты, макаронные, крупяные изделия и другие продукты питания, для сохранения которых требуется низкая влажность. Главный недостаток таких устройств – необходимость систематической смены адсорбента.

Популярностью пользуются компрессорные осушители, работающие за счет конденсации водяного пара. Влага, попадающая на холодную поверхность устройства, конденсируется и после этого стекает в специальную емкость, из которой воду необходимо периодически удалять. Это нужно для того, чтобы избежать понижения температуры воздуха. Ряд моделей компрессорных осушителей имеет специальный выход для подключения трубки для отвода воды, например, в канализационную систему.

Устройства, работающие по принципу конденсации, имеют большую производительность, но в процессе работе они создают определенный шум.
В зависимости от назначения осушители могут быть:

• бытовые;
• промышленные.

Ключевое отличие кроется в их производительности. Например, домашние приборы могут поглощать до 50 литров в сутки, при этом очищая воздух от пыли, а промышленные «выводят» воду большими объемами - тысячами литров ежедневно.

Многие модели осушителей позволяют поддерживать заданную влажность в помещении, что особенно актуально, если в нем есть предметы искусства и старины, а также требуется создание определенного микроклимата для эффективного лечения ряда заболеваний.
В продаже бывают осушители двух видов:

• Мобильные. Они имеют колесики и их можно без проблем перевозить из одной в комнаты в другую.
• Стационарные. Они монтируются на стенах или потолке.

В зависимости от производителя устройства могут иметь различный дизайн, что позволяет с легкостью вписать устройство в любой интерьер.

Потребляемая мощность

Мощность энергопотребления осушителя зависит от его производительности и может варьироваться от 200-700 Вт. Хотите сэкономить? Выбирайте устройства мощностью 200-400 Вт , а если на первый план выходит эффективность устройства, то обратите внимание осушители мощностью от 400 до 700 Вт . Однако сейчас производители стремятся минимизировать энергозатраты, при этом в полной мере сохранив производительность осушителей. Такие модели стоят дороже, но окупаются в процессе эксплуатации.

Интенсивность осушения

Осушители лучше брать с «запасом», чем «впритык». Устройство должно максимально быстро осушать помещение и потом поддерживать в нем необходимую влажность. Слабенькое устройство будет работать без остановки, при этом поддерживая необходимый уровень влажности на пределе своих возможностей и постоянно расходуя электричество. Важно понимать, что при такой работе устройства его срок службы существенно сокращается.

Устройства с излишней мощностью осушат помещение быстро, и с легкостью будут поддерживать нужный микроклимат в нем. Но обратной стороной медали является то, что с увеличением мощности растет и уровень шума.

Для примерного расчета можно использовать соотношение:

влаговыделение=площадь помещения*0,7

Если площадь помещения составляет 20 квадратных метров, то умножая её на 0,7, получается 14 литров в сутки. Таким образом:

• для небольших помещений 6-12 кв.метров подходят устройства с интенсивностью осушения 10-20 литров в сутки ;
• для 14-20 кв.метров - 20-30 литров в сутки ;
• для 15-28 кв.метров - 30-40 литров в сутки ;
• более 30 кв.метров - 40 и более литров в сутки .

Воздухообмен

Важным параметром для эффективной работы осушителя является воздухообмен. Для того, чтобы сделать правильный выбор необходимо рассчитать объем комнаты, которую нужно осушать.

Для этого можно воспользоваться соотношением:

V=S*H
V-объем (метров кубических),
S – площадь (кв. метров),
H – высота потолков (метров).

Нужно выбирать осушители так, чтобы параметр воздухообмена был в несколько раз больше объема помещения. Таким образом, если объем комнаты получился 50 кубических метров, то рекомендуется выбрать устройство с воздухообменом в 150-200 м3/ч .

Уровень шума

Для того, чтобы осушитель не мешал отдыху и не вызывал раздражения в процессе своей работы, рекомендуется обращать внимание на показатель уровня шума. Большинство производителей выпускают устройства средней производительности, у которых данный показатель варьируется от 40 до 50 дБ. Как показывает практика, максимально комфортными являются устройства с уровнем шума до 46 дБ.

Тип управления

Осушители воздуха могут иметь управление двух типов:

Основным преимуществом устройств с механическим управлением является цена. Приборы с электронной системой стоят несколько дороже, но имеют целый ряд преимуществ.
Они удобны в эксплуатации и позволяют:

• максимально точно настраивать устройство и задавать необходимую влажность;
• автоматизировать процесс осушения, тем самым повышая экономичность устройства;
• быстро выбирать и активировать дополнительные функции осушителя.

Регулировка скорости вентилятора

Многие модели осушителей имеют опцию регулировки скорости вентилятора . Например, в ночное время можно установить минимальную скорость, тем самым снизив уровень шума устройства. В дневное время или в тех случаях, когда необходима максимальная эффективность осушителя, можно выставить максимальную скорость.

Ароматизация воздуха

Создать приятную атмосферу в комнате помогут осушители с функцией ароматизаци и. Для этого в устройствах предусмотрено место для специального картриджа. Воздух, проходя через осушитель, обогащается фитонцидами, входящими в состав эфирных масел.
Такая ароматерапия позволяет:

• восстановить силы;
• повысить работоспособность;
• улучшить концентрацию внимания;
• повысить сопротивляемость организма вирусам;
• улучшаю состояние кожи и волос.

Ионизация воздуха

Многие производители выпускают осушители с функцией ионизации воздуха . Данная опция позволяет искусственным образом создавать в помещении повышенную концентрацию отрицательных аэроионов, которые часто называют «витаминами воздуха». В природе они встречаются в лесных и горных районах, где дышать легко и приятно. Система ионизации делает воздух в помещении таким же свежим и приятным, а при систематическом использовании функции ионизации наблюдается и выраженный оздоровительный эффект.

Дополнительные функции

Производители стараются наделить осушители различными дополнительными опциями, что делает их многофункциональными устройствами, создающими максимально комфортную атмосферу в помещении. Например, ряд приборов имеет функцию очистки воздуха . Система специальных фильтров задерживает болезнетворные организмы, бактерии и грибки, аллергены из шерсти животных и пыльцу растений, а наружу из устройства выходит только чистый воздух. На эту дополнительную функцию стоит обратить внимание, если в доме есть дети или люди, страдающие аллергией.

Ряд осушителей имеет гидростат , что делает устройства не только удобными в процессе эксплуатации, но и экономичными. Основная функция гидростата – управление работой устройства в зависимости от влажности в помещения. С его помощью можно выставить оптимальное значение, тем самым не допуская пересушивания воздуха. Это позволяет существенно экономить потребляемую электроэнергию, т.к. он автоматически включает и выключает устройство в зависимости от запрограммированной влажности, а значит, прибор не работает впустую.

0

Осушка воздуха

Используются нерегенеративные или регенеративные осушители воздуха. Для кратковременных космических полетов используются как те, так и другие осушители воздуха. Для космических полетов длительностью свыше 30-40 суток, по всей видимости, найдут практическое применение только регенеративные осушители воздуха.

К нерегенеративным способам осушки воздуха следует отнести химические способы, подразделяемые на две группы: основанные на химическом взаимодействии и на образовании кристаллогидратов.

Процесс взаимодействия осушающих веществ первой группы заключается в их разрушении при контакте с водой и образовании новых молекул. При взаимодействии осушающих веществ второй группы с водой молекулы воды не разрушаются, а входят в новое соединение как самостоятельные.

К веществам первой группы относятся большинство окислов, перекисей и надперекисей щелочных и щелочноземельных металлов, а также ангидриды некоторых кислот. Ко второй группе осушающих веществ относятся гигроскопические соли некоторых органических веществ типа LiCl, СаСl2, ZnCL2 и др.

К регенеративным способам осушки воздуха следует отнести физико-химические и физические.

Физико-химические способы осушки воздуха в свою очередь могут быть подразделены на сорбционные и сорбционные с образованием кристаллогидратов.

Сорбенты, используемые для осушки воздуха, могут быть разделены на твердые и жидкие. К твердым сорбентам относятся силикагели, алюмогели, активированный уголь и др. К жидким сорбентам относятся серная кислота, растворы различных солей и другие гигроскопические жидкости.

Физические способы осушки воздуха могут быть основаны либо на конденсации, либо на вымораживании водяных паров.

Отличительной чертой физических способов осушки воздуха, а также способов, основанных на применении жидких сорбентов, является необходимость специальной организации этих процессов в условиях реального космического полета (динамической невесомости) . Это определяется самой системой, состоящей из трех фаз: газ - жидкость - твердое тело.

Химические способы осушки воздуха

При хемосорбции абсорбируемое вещество претерпевает химические изменения, определяемые характером химической связи и природой поверхностных радикалов. Скорость хемосорбции зависит от числа столкновений молекул с поглощающей поверхностью, коэффициента конденсации, энергии активации и вероятности столкновения молекул водяного пара с активными центрами. Хемосорбция протекает всегда при температуре, соответствующей определенной энергии активации.

Интенсивность процесса хемосорбции водяного пара из паровоздушной смеси по аналогии со скоростями протекания химических реакций определяется как химической кинетикой, так и гидродинамикой потока, характеризующей механизм переноса массы вблизи поглощающей поверхности. Гетерогенная реакция хемосорбции водяного пара протекает в несколько стадий: подвод реагирующих молекул к поверхности, на которой осуществляется реакция; собственно гетерогенная реакция (абсорбция); отвод продуктов реакции из зоны взаимодействия.

Для хлористого лития (LiCl) кинетические зависимости, показывающие связь скорости потока паровоздушной смеси и влажности воздуха с интенсивностью поглощения им водяного пара, представлены на рис. 6.

Из приведенных на рис. 6 зависимостей следует, что скорость реакции взаимодействия водяного пара с LiCl весьма велика и не оказывает существенного влияния на суммарную скорость хемосорбции и что самой медленной стадией является диффузионный подвод водяного пара к поглощающей поверхности, т. е. интенсивность процесса хемосорбции в данном случае определяется диффузионной кинетикой.

Рис. 6. Кинетические зависимости интенсивности поглощения (U) водяного пара при различных скоростях (в м/сек) потока паровоздушной смеси

0; 2 - 2; 3- 3,5; 4 - 4

В процессе поглощения влаги гигроскопическими солями типа LiCl, СаС1 2 наблюдается кристаллизационное присоединение ее, при чем относительная влажность над солью при незначительных колебаниях температуры остается практически постоянной и зависит от изменения кристаллизационной формулы вещества.

При взаимодействии таких веществ с потоком влажного воздуха на их поверхности образуется слой раствора, замедляющий дальнейший процесс поглощения водяных паров. Отрицательным фактором является изменение первоначальной формы гигроскопических солей при поглощении ими большого количества влаги. Следует также иметь в виду, что LiCl токсичен и вызывает коррозию металлов. Высушивающая способность некоторых веществ, применяемых при осуществлении химической осушки воздуха, представлена в табл. 1.

Таблица 1. Высушивающая способность некоторых веществ, применяемых при химической осушке воздуха

Физико-химические способы осушки воздуха

Как уже отмечалось, сорбенты физико-химических методов осушки воздуха могут быть твердыми и жидкими.

Осушка воздуха твердыми поглотителями влаги осуществляется за счет физико-химиче

ского взаимодействия паров воды и сорбента, т. е. сорбции влаги, образования гидратов и растворения. Твердые сорбенты представляют собой гели (природные сорбенты) и импрегнированные осушители.

Осушка воздуха гелями осуществляется путем адсорбции с последующей капиллярной конденсацией воды в пористой структуре осушителя. К твердым сорбентам следует отнести силикагель, алюмогель, активированный уголь.

Силикагель представляет собой твердое, стекловидное, химически инертное, однородное высокопористое вещество, состоящее на 99% из двуокиси кремния (SiО 2). В зависимости от величины пор силикагель делится на мелкопористый с насыпной массой 700 кг/ /м 3 и крупнопористый с насыпной массой 400-500 кг/м 3 .

Алюмогель или активированный алюминий в основном состоит из окиси алюминия (Аl 2 Oз) с примесями соды и окислов других металлов. Средняя поверхность капилляров в нем составляет примерно 2,5*10 6 см 2 /г, объемная насыпная масса 800 кг/м 3 » плотность (истинная) 3,25 г/см 3 .

Активированный уголь - древесный уголь специально обработанный с целью увеличения адсорбирующей поверхности и освобождения пор от смолистых веществ. Активированный уголь применяется в виде зерен различных размеров от 1 до 7 мм или в виде порошка. Адсорбционные свойства активированного угля зависят от величины его удельной активной поверхности, определяемой порами диаметром меньше 1*10 -5 мм.

Адсорбция в основном обусловлена физическими силами притяжения, т. е. неполярными силами Ван-дер-Ваальса, силами дипольного взаимодействия и поляризационными силами.

Для капилляров с радиусом больше 10 -5 см давление насыщенного пара над мениском практически равно давлению насыщенного пара над плоской поверхностью.

Пар из свободного пространства диффундирует в капилляр, если упругость его выше упругости насыщенного пара над вогнутой поверхностью мениска. Стенки капилляра адсорбируют пар и покрываются пленкой влаги, которая образует мениск. С его появлением возникает капиллярная конденсация, или сорбция пара. Микрокапилляры (r>10 -5 см) заполняются водой только при непосредственном соприкосновении с нею. Они не сорбируют влаги и способны отдать ее в атмосферу, насыщенную водяными парами.

Рис. 7. Зависимость равновесного массосодержания силикагеля от влагосодержания (d) при различных температурах

Температура (в °С):

1 - 5; 3 - 25; 5 - 45; 7 - 65;

2 - 15; 4 - 35; 6- 55; 5 - 75

Поглощающая способность силикагеля зависит от температуры влажного воздуха и парциального давления пара: с увеличением температуры и уменьшением парциального давления пара эта способность падает (рис. 7).

Как видно, применять силикагели при температуре свыше 35° С нецелесообразно.

В процессе осушки воздуха сорбентами их сорбционная способность снижается, и при достижении определенного состояния они уже не обеспечивают требуемого понижения влажности воздуха и нуждаются в регенерации. Наиболее распространенным способом регенерации является пропускание через сорбент воздуха, имеющего температуру +160: 170°С и подсушенного до температуры точки росы - не выше +28: +30° С.

Осушители с твердыми адсорбентами являются двухсекционными аппаратами. В одной секции такого аппарата происходит адсорбция влаги, в другой - регенерация с использованием электрического, газового или парового нагрева.

Адсорбционная способность алюмогеля ниже, а степень осушки воздуха выше, чем у силикагеля. Алюмогель целесообразно применять при температуре воздуха не выше 25° С.

По данным некоторых авторов, адсорбенты, применяемые для осушки воздуха, должны иметь высокую адсорбционную способность при нормальных условиях, обладать химической стабильностью и стойкостью, быть механически прочными, регенерироваться при возможно низких температурах, быть теплостойкими при переменных температурах регенерации, обладать малым объемным весом и не набухать.

Ко второй группе осушителей воздуха относятся импрегнированные осушители, изготовленные из пористых материалов, на поверхность которых нанесены гигроскопические вещества.

В этих осушителях сорбция влаги осуществляется как слоем гигроскопического вещества, так и путем капиллярной конденсации влаги.

По мере поглощения влаги гигроскопическая добавка превращается в кристаллогидрат или раствор, который принимает влагу, пока ее концентрация в нем не станет такой же, как в осушаемом воздухе.

В качестве носителей гигроскопических добавок применяют силикагель, алюмогель, активированный уголь и др.

Емкость импрегнированного осушителя определяется пористостью носителя и количеством гигроскопической добавки. Количество сорбированной влаги при 20° С у осушителей на основе крупнопористого силикагеля достигает 61% массы осушителя; на основе мелкопористого алюмогеля - 25%; на основе активированного угля - 62 %.

Например, СаСl 2 , нанесенный на поверхность крупнопористого силикагеля, увеличивает его емкость по воде примерно в шесть раз.

При выборе гигроскопических добавок определяющим является минимальное давление водяного пара над ее растворами в интервале температур от 5 до 40° С.

Носитель должен хорошо пропитываться раствором гигроскопической добавки, иметь небольшую плотность и прочно удерживать раствор при инерционных перегрузках.

Физические методы осушки воздуха и способы разделения газожидкостных фаз в условиях динамической невесомости.

Рис. 8. Принципиальная схема влагоотделителя

1- вход жидкостно-газовой смеси,

2- сетчатый фильтр-коагулятор,

3 - дренажные трубки,

4 - выход отделенной жидкости,

5 - выход газовой смеси.

Рис. 9. Принципиальная схема влагоотделителя циклонного типа

1 - кожух,

2 - вход влажного воздуха,

3 - внутренняя труба,

4 - путь воздуха,

5 - выходной газовый штуцер,

6 - сливное отверстие.

Рис. 10. Принципиальная схема влагоотделителя с осевым входом

1 - корпус,

2 - вход влажного воздуха,

3 - путь влажного воздуха,

4 - разделительная диа фрагма,

5 - отвод воды,

6 - выход воздуха.

Физические способы осушки воздуха заключаются в охлаждении его до температуры ниже точки росы или льда. В зависимости от конечной температуры охлаждения выделившаяся влага может быть в виде жидкой фазы - конденсата или в виде твердой фазы - льда.

Изменение влагосодержания воздуха в процессе охлаждения в расчете на один градус понижения температуры воздуха в случае вымораживания влаги является весьма незначительным, т. е. осушка воздуха вымораживанием является более теплоемким процессом по сравнению со способом конденсации. Вымораживание применяется в тех случаях, когда необходима глубокая осушка воздуха.

Осушка воздуха охлаждением обладает существенными преимуществами перед другими способами и поэтому находит широкое применение в системах кондиционирования кабин космических летательных аппаратов.

Основными преимуществами таких систем следует считать относительную простоту и надежность работы осушительного устройства, независимость веса и объема от продолжительности использования, обеспечение теп-лосъема из конденсируемого объема в процессе сушки, удаление из осушаемого воздуха одновременно с водяными парами части растворимых или легко замерзающих вредных примесей.

К недостаткам указанных систем относятся необходимость в определенных источниках холода для понижения температуры воздуха до требуемой величины и качественно новой организации разделения газожидкостной смеси в условиях реального космического полета.

В наземных установках сконденсированная жидкая фаза за счет разности в удельных весах газа и жидкости под действием собственного веса стекает в специальные емкости.

В условиях реального космического полета (динамической невесомости) процесс отделения жидкой фазы от газообразной требует принципиально нового технологического и конструктивного решения. Технологические процессы осушки воздуха (понижение температуры, конденсация влаги, влагоотделе-ние) можно совместить в одном аппарате, осуществляя все процессы одновременно, или использовать ряд аппаратов, последовательно выполняющих функцию понижения температуры, конденсации влаги при необходимости коагуляции - укрупнения капель жидкости и влагоотделения.

На рис. 8 представлена принципиальная схема влагоотделителя английской фирмы Нормалэр, применяющаяся в системе кондиционирования воздуха герметичной кабины самолета.

В сепараторе циклонного типа (рис. 9) влажный воздух поступает через тангенциально расположенный патрубок. Возникающие центробежные силы обеспечивают перемещение капелек жидкости к стенкам кожуха. Воздух по спиральной траектории в кольцевом зазоре между кожухами выходит из сепаратора через штуцер. Влага удаляется через сливное отверстие.

В центробежном сепараторе (рис. 10) с осевым входом влажный воздух закручивается в винтовом аппарате, влага стекает по стенкам и выводится через штуцер. Осушенный воздух отводится через патрубок.

Влагоотделители могут быть с отбойными конусами с центробежным эффектом, создаваемым лопатками специальной конструкции.

Существенным недостатком рассмотренных схем разделения жидкой и газообразной фаз является наличие вращающихся узлов и деталей, требующих периодической замены их, проведения профилактических работ, а также дополнительного расходования энергии.

Наиболее целесообразно отделять жидкую фазу от газообразной способом, основанным на применении гидрофильных и гидрофобных капиллярно-пористых элементов.

Следует иметь в виду, что конденсационные осушители одновременно с осушкой воздуха обеспечивают его охлаждение, т. е. осуществляют регулирование температуры и влажности воздуха в гермокабине.

На советских космических кораблях «Восток» и «Восход» используется холодильносушильный аппарат (ХСА), выполняющий функции поддержания температуры и влажности воздуха в гермокабине (рис.11).

Принцип работы холодильно-сушильного аппарата заключается в непрерывном охлаждении и конденсации влаги из осушаемого воздуха и отводе капель жидкости путем применения капиллярно-пористых фитилей, вплотную примыкающих к холодной поверхности радиатора. Отвод конденсируемой влаги в такой системе труднорегулируем.

Воздух из кабины с температурой 25° С и с абсолютным содержанием влаги до 17,5 г на 1 кг засасывается вентилятором 2 через всасывающий воздухопровод и нагнетается в межтрубное пространство теплообменника. По трубкам 4 циркулирует жидкий хладагент при температуре +5° С, нагнетаемый через трубопровод подачи 3 из контура радиационного теплообменника. Между трубками расположены гигроскопические фитили 5, которые соприкасаются с гигроскопическим пори-

Рис. 11. Принципиальная схема холодильно-сушильного теплообменника

1 - вход воздушного потока,

2 - вентилятор,

3 - трубопровод подачи хладагента с радиационного

теплообменника,

4 - трубки теплообменника,

5 - фитили,

6 - трубопровод выхода хладагента,

7 - фитильный сборник сконденсированной влаги,

8 - вентиль откачки конденсата,

9 - выходной воздухопровод,

10 - выход воздушного потока.

стым материалом, заполняющим емкость 7 (сборник конденсата). Пары воды из воздуха, циркулирующего в межтрубном пространстве, конденсируются на трубках, а затем конденсат по фитилям поступает в сборник. Через выходной трубопровод жидкий хладагент при температуре +7 - +10° С следует в контур радиационного теплообменника, где охлаждается и снова поступает по трубопроводу подачи 3. Через вентиль 8 конденсат откачивается в систему регенерации воды.

Теплообменники-разделители также могут быть построены на гидрофильных и гидро

фобных пористых элементах, в которых скорость удаления жидкой фазы определяется фильтрующей способностью этих элементов и перепадом давления между газожидкостной и жидкой фазами.

Такого типа теплообменники-разделители находят все более широкое применение в отдельных аппаратах систем обеспечения жизнедеятельности и в системах кондиционирования газовой среды.

Систематизация основных способов осушки воздуха

В системах кондиционирования воздуха по температуре и влажности удаление влаги и снижение температуры - явления, связанные весьма тесно. Основным принципом, лежащим в основе способов осушки воздуха, является выпадение конденсата атмосферной влаги на охлажденных по сравнению с воздухом поверхностях теплообменников. Характерной особенностью осушки воздуха является неминуемый фазовый переход от газообразного состояния в жидкое, что в условиях отсутствия силы тяжести значительно усложняет процесс массоотвода воды и последующей ее транспортировки к аппаратам системы. Интенсификация этого процесса использованием капиллярно-пористых элементов или каких-либо других гигроскопических материалов считается эффективным средством и находит практическое применение в реально действующих аппаратах.

В систематизированном виде по временном и физико-химическим принципам организации технологических процессов способы осушки воздуха и отделения жидкой фазы от газообразной представлены на рис. 12 и 13.

В настоящее время практическое применение находят в основном регенеративные способы осушки воздуха. Значительный интерес по своим возможностям и многоцелевому назначению представляют электрохимические способы. Электролиз на электролите Р 2 O 5 , H2SO4, а также с использованием серебрянопалладиевого катода при одновременном поглощении водяных паров обеспечивает получение соответствующего количества кислорода и водорода. Совмещение двух процессов (осушка воздуха, регенерация О 2) в одном аппарате приводит к значительному упрощению общего технологического цикла, связанного с разложением воды на кислород и водород и т. д.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Сразу отметим, что главное предназначение осушителей воздуха – это борьба с повышенной влажностью в квартире/доме. Но нельзя просто так взять и купить понравившееся устройство, нужно сначала разобраться с причиной того, почему эта влажность повышается.

Причины повышения влажности

2. На уровне помещения располагается так называемая точка росы.

3. Система вентиляции не справляется со своими функциями.

4. Жилье прогревается от теплотрассы.

5. Вы часто принимаете душ, или же ваша ванна или джакузи слишком большие.

6. Стены не утеплены внешне.

Если игнорировать проблему, то вскоре в жилище появится плесень или грибок. Разумеется, сегодня существует масса эффективных средств для борьбы с ними, но ни одно из них не устранить главную причину – а именно повышенную влажность. Получается, даже если устранить всю плесень в доме, то рано или поздно она вновь появится.

Для активации прибора нужно всего лишь подключить его к электросети, проверить, если конденсат в баке и задать необходимый вам влажностный режим. В дальнейшем осушитель сам будет мониторить влажность, и понижать ее по мере необходимости. Отметим, что для обычного жилого помещения это порядка 60%.
Обратите внимание! Большая часть современных осушителей оснащается еще и таймерами, с помощью которых можно задавать время работы.

Когда время истекает, прибор отключается автоматически.

Виды осушителей воздуха

В зависимости от характеристик здания используются следующие типы осушителей воздуха:

1. Конденсационные.

2. Адсорбционные.

3. Ассимиляционные.

Рассмотрим подробнее каждый из них.

Конденсационные устройства

Принцип работы таких устройств основывается на том, что влага превращается в конденсат и люди выносят его частицы с собой на улицу. Это самые популярные осушители воздуха , которые широко используются в помещениях с температурой 15 С° и выше. В устройстве имеется двигатель, нагнетающий влажный воздух. В так называемом испарителе он охлаждается под действием хладагента. Охлажденный воздух проходит через конденсатор и снова проникает в комнату. Собственно, именно поэтому он на выходе в пять раз теплее, чем на входе.

С одной стороны, это преимущество, так как прибор можно использовать в качестве дополнительного источника тепла. Но с другой стороны, если помещение достаточно большое, то даже двухградусное повышение вызовет у людей минимум дискомфорт.

Адсорбционные устройства

Принцип адсорбции может использоваться только там, где постоянная температура ниже 10 С°. В таком случае использование эффекта конденсации вряд ли будет считаться эффективным.Осушитель воздуха на этом принципе работает очень просто: воздух в системе нагревается, проходит через ротор с расположенным в нем адсорбером, впитывающим влагу. После этого воздух снова поступает в помещение.

Если у вас в доме имеется большой бассейн, то бороться с повышенной влажностью будет стоить очень дорого, а адсорбционные осушители в данном случае – наиболее оптимальный вариант.

Ассимиляционные устройства

Касаемо же ассимиляционной очистки, то принцип ее заключается в следующем: между помещением и улицей происходит обмен воздухом посредством специальных вентиляционных каналов. Иными словами, влажный воздух попадает наружу, а вместо него поступает свежий, несколько предварительно прогретый.
В такой системе есть один жирный минус – это потеря тепла, которое выводится вместе с влажным воздухом из помещения. Кроме того, имеют место дополнительные расходы на отопление по очевидным причинам. Зато его можно использовать и при влажной погоде.

Чрезмерная влажность – это столь же плохо, как и большая сухость воздуха. Она негативно сказывается на самочувствии человека.

Кроме того, существуют и другие последствия: ухудшается окружающая обстановка, портятся вещи, а также элементы несущих конструкций.

В результате избыточной влажности в помещении вспучивается паркет и коробятся обои, разбухают двери, стены покрываются огромными пятнами плесени, через некоторое время вещи начинают отсыревать и неприятно пахнуть.

К тому же может испортиться мебель с картинами, различные музыкальные инструменты, детали, изготовленные из дерева, поражаются вредными микроорганизмами. Дом переполнен микроспорами плесени и приобретает неприятный запах.

С повышенной влажностью в доме можно бороться с помощью такого классического способа, как проветривание, а можно воспользоваться современным осушителем воздуха для квартиры.

Усовершенствованное оборудование работает на основе разных физических принципов, которые способствуют снижению влажности в комнате, а также постоянно поддерживать условия той или иной среды на соответствующем уровне.

В наше время существует четыре главных разновидностей бытовых осушителей воздуха для дома:

• адсорбционный поглотитель влаги;
• компрессионный или испарительный;
• прибор, созданный на основе принципа Пельтье;
• роторный адсорбционный.

Первый тип функционирует благодаря адсорбенту , который содержится внутри и отлично поглощает влагу.

Испарительный осушитель работает благодаря тому, что влажный воздух направляется на холодную поверхность, где конденсируется и стекает в специальный отсек.

Третий вид представляет собой оборудование, содержащее элемент Пельтье. В его основе лежит эффект охлаждения нескольких полупроводниковых структур в результате прохождения через них электрического тока.

Роторный адсорбционный осушитель – это усовершенствованный класс, принцип действия которого комбинирует в себе два предыдущих.

Зачем нужен дренаж на участке? Как обустроить своими руками.

Монтаж металлопластикового водопровода своими силами, подробная инструкция .

Какой вред несет организму вода с высоким содержанием железа? Анализ и .

Осушитель воздуха или лиофилизатор, устанавливается в

• частных домах и городских квартирах,
• ванной комнате или туалете,
• кухне,
• помещениях, в которых находится бассейн или огромный аквариум,
• оранжереях,
• кладовых,
• погребах,
• комнатах, предназначающихся для сушки белья,
• спортивных раздевалках,
• подвалах,
• гаражах,
• на чердаках.

Принцип работы конденсационного осушителя

Осушитель конденсационного типа работает по принципу конденсации водяного пара, который содержится в воздухе. Работа данного метода осуществляется функционированием холодильного контура, взаимодействующего с конденсатором и испарителем, располагающимися вблизи друг с другом. Он считается наиболее эффективным с экономической точки зрения.

Воздух в помещении осушается следующим образом:

• Благодаря двигателю с систему аппарата нагнетается влажный воздух.
• Затем в испарителе с помощью хладагента происходит его охлаждение.
• Осушенный и охлажденный воздух пропускается через горячий конденсатор и подается обратно в комнату.

Конденсационные осушители имеют несколько преимуществ:

• мобильность,
• автономность,
• компактность,
• широкий ряд моделей.

Они отлично подходят для:

• бытовых помещений, которые отличаются небольшой кубатурой,
• аквапарков,
• комнаты с бассейном.

Эффективность их работы существенно уменьшается при резком понижении температуры окружающей среды, а при температуре ниже +10°C использовать такие приборы бесполезно.

Конденсационный прибор снижает процент влажности на 6 — 8 %. Однако при этом температура в комнате станет ниже – более чем на 3°C.

Конденсационный осушитель из холодильника своими руками

Конденсационный осушитель влажного воздуха можно изготовить самостоятельно, используя для этого подручные материалы.

Чтобы сделать прибор понадобятся:

• старая морозильная камера, которая находится в рабочем состоянии;
• небольшой кусок органического стекла с размерами, совпадающими с параметрами камеры;
• изделия для крепления – саморезы;
• герметик – силиконовый клей;
• два вентилятора;
• электронагреватель;
• полая трубка из резины.

Сначала необходимо провести демонтаж двери у выбранной морозильной камеры.

К нижней части куска оргстекла следует надежно прикрепить один вентилятор , таким образом, чтобы он обязательно дул внутрь морозильника. Для этого в органическом стекле нужно сделать посадочное отверстие соответствующего размера. Для крепежа используются самонарезающие винты, а каждый стык тщательно обрабатывается герметиком.

Другой вентилятор нужно присоединить к верхней части стекла . Он предназначается для вывода горячего и сухого воздуха назад в помещение. Его разворачивают, чтобы он выдувал воздушный поток.

Затем необходимо вмонтировать полую резиновую трубу . Ее роль заключается в выводе конденсированной влага из осушителя.

Для установки в нижней части прибора следует просверлить небольшое отверстие. В него вставляют шланг, после чего края отверстия обрабатываются силиконовым клеем. Под трубкой помещают какой-нибудь вместительный сосуд, чтобы туда стекал конденсат.

На последней стадии органическое стекло с вентиляторами монтирует в морозильную камеру вместо старой двери.

Подробнее о том, как изготовить прибор из холодильника своими руками смотрите видео:

Как избавиться от сырости в квартире: другие способы осушения

На сегодняшний день известно три главных способа осушения влажного воздуха:

1. Ассимиляция заключается в том, что холодный воздух содержит сравнительно меньшее количество водяного пара, чем теплый. Он считается не очень эффективным по двум причинам: влага может поглощаться не все время и только в ограниченном количестве, потребление большого количества электрической энергии;
2. Адсорбционный метод разработан на сорбционных свойствах специальных веществ, которые называются сорбентами. В приборе находится пористый материал, однако эффективность сорбента существенно снижается по мере насыщения. Его недостатком является потребление энергии в огромных количествах, а также небольшой эксплуатационный срок. В данном случае лучше использовать силикагель на носителе, изготовленном на стекловолокно;
3. Конденсационный способ основан на конденсации водяного пара, который содержится в воздухе.

Влажность в комнате можно измерить с помощью нескольких приборов:

• гигрометра,
• влажного стакана,
• термометра.

Наиболее простым методом является использование специального прибора измерителя – гигрометра. Сегодня представлено его несколько разновидностей. Их действие основывается на разных принципах. Эти приборы помогут с легкостью определить какая влажность должна быть в доме.

Осушитель воздуха адсорбционного типа представляет собой прибор, убирающий избыточную влагу из воздуха, что объясняется свойствами адсорбентов.

Для изготовления данного оборудования необходимо подготовить специальный ротор, который следует заполнить адсорбентом, изготовленным с применением стекловолоконного носителя. Кроме того, в качестве адсорбента может послужить силикагель, цеолит с активированным оксидом алюминия.

Стоимость и производители поглотителя влаги

При выборе модели осушителя воздуха необходимо обращать внимание на несколько главных характеристик:

• Мощность осушения;
• Диапазон рабочих температур;
• Емкость бака для накопления воды;
• Возможность пользоваться непрерывным дренажом;
• Автоматические режимы функционирования;
• Потребляемая мощность.

В наше время можно приобрести как дешевые, так и более дорогие модели. Все зависит от типа поглотителя влаги, его характеристик, а также фирмы-производителя.

Ведущим производителем и разработчиком систем считается английская компания Calorex. Она занимается выпуском канальных и моноблочных приборов.

Относительно дешевые модели изготовляют такая фирма, как EcoSystems . Кроме того, производством занимаются и другие концерны:

• Ballu,
• Aucma,
• Cooper&Hunter,
• Coughi, DTGroup,
• Dantherm,
• Ecor Pro,
• Microwell,
• MyCond,
• Neoclima by Hidros,
• Aerial.

Осушитель воздуха является очень важным прибором, который помогает поддерживать обстановку в помещении на должном уровне. Поэтому оборудование следует выбирать тщательно, хорошо изучая качественные характеристики.