Bel voor advies op maat naar + 31 (0)161 45 30 98
Bel voor advies op maat naar
+ 31 (0)161 45 30 98
Informatie over luchtvochtigheid en luchtdroging
Wat is luchtvochtigheid?
In de atmosfeer is altijd vocht in de vorm van waterdamp aanwezig wat essentieel is voor ons om te kunnen leven. Zonder vocht (water) geen leven! Om de luchtvochtigheid te kwantificeren, worden begrippen als relatieve vochtigheid, absolute vochtgehalte en dauwpunttemperatuur gebruikt. De relatieve vochtigheid (RV) is het percentage van vocht wat in de lucht aanwezig is en wat er maximaal in kan, uitgedrukt in percentage (%).
Aangezien de hoeveelheid waterdamp die lucht kan opnemen afhankelijk is van de luchttemperatuur – warme lucht kan meer waterdamp opnemen dan koude lucht – is de relatieve luchtvochtigheid afhankelijk van zowel het aanwezige vochtgehalte als de temperatuur.
Als lucht wordt verwarmd daalt de relatieve vochtigheid bij een gelijkblijvende hoeveelheid vochtinhoud (voorbeeld is de droge verwarmingslucht in de winter).
In de grafiek is te zien dat door de lagere temperaturen in de wintermaanden de relatieve vochtigheid in die periodes hoger is dan in de overige maanden, terwijl er in de zomer er meer vocht in de buitenlucht aanwezig is.
Een waarde van 100% wijst op de maximale hoeveelheid waterdamp: de lucht is dan verzadigd en de onzichtbare waterdamp zal neer gaan slaan. Bij verdere afkoeling condenseert de waterdamp en wordt vloeibaar, de temperatuur waarbij dit gebeurd is de dauwpunttemperatuur.
De dauwpunttemperatuur (tDP) is een andere variabele die de hoeveelheid waterdamp in de lucht aangeeft uitgedrukt in °C . De dauwpunttemperatuur geeft het punt aan waarop, bij afkoeling, de waterdamp overgaat naar condensaat (gas naar vloeibaar).
Het absolute vochtgehalte (x) geeft aan hoeveel (massa) waterdamp in de lucht aanwezig is en wordt uitgedrukt in g/kg (g(water)/kg (lucht)).
Het Mollier-diagram geeft inzicht hoe deze vochteenheden zich ten opzichte van de temperatuur verhouden met de bijbehorende warmte inhoud in kJ/kg. Hiermee kunnen onder andere capaciteitsberekeningen worden gemaakt. Download het Mollier-diagram.
Wanneer is luchtvochtigheid een probleem?
Hoe belangrijk de luchtvochtigheid ook is voor ons, in veel gevallen is het nodig om deze te verlagen om productieprocessen, productkwaliteit en de kwaliteit op termijn te garanderen en te optimaliseren. Lees meer over waarom ontvochtigen soms nodig is.
Schimmelvorming
Elektronica
Kwaliteit
Producten
Condensatie
Ijsvorming
Corrosie
Meer problemen
Principes om luchtvochtigheid te verminderen
Er zijn 3 methodes om lucht te drogen:
- Verwarmen
- Koeling
- Adsorptie (of sorptie)
Door deze methodes in het Mollier-diagram uit te zetten is duidelijk te zien hoe deze zich onderscheiden.
Bekijk het complete Mollier-diagram.
Verwarmen van lucht is redelijk eenvoudig maar hierbij wordt alleen de relatieve vochtigheid verlaagd terwijl het aanwezige vochtgehalte gelijk blijft. Aangezien hierdoor geen vocht wordt onttrokken wordt deze methode nu niet verder behandeld.
Door koeling zal de in de lucht aanwezige waterdamp condenseren waarna het condens kan worden afgevoerd. Aangezien het condens bij 0 °C bevriest wordt de inzet van koeldroging gelimiteerd tot boven de 0 °C.
Als er luchtdroging nodig is onder een temperatuur of dauwpunt van + 5 °C, wordt adsorptie droging toegepast. Ook als het vocht niet als condensaat afgescheiden mag of kan worden is adsorptie droging de oplossing.
Toegepaste technieken voor verminderen van luchtvochtigheid
Koeldroging
Er zijn een aantal verschillende principes voor koeldroging,de meest bekende zijn:
- direct expansie koeling
- koelwater koeling
Bij beide principes wordt de natte lucht door een koelerblok gevoerd waardoor het vocht condenseert en afgevoerd kan worden.
Adsorptie
Adsorptiedrogers maken gebruik van de fysische eigenschap van een adsorbent (droogmiddel) om bij een hoge relatieve vochtigheid waterdamp op te nemen en dit bij een lagere luchtvochtigheid weer af te geven.
Eén van de algemeen bekende adsorbenten is Silica gel, hiernaast zijn er verschillende soorten adsorbent beschikbaar elk met hun eigen fysische en mechanische (sterkte) eigenschappen.
Hieronder een overzicht van de adsorbenten zoals wij die in ons assortiment hebben waaronder ook de bekende silicagelzakjes.
Atmosferische adsorptiedrogers
Het hart van een atmosferische luchtdroger is de rotor.
Een adsorptierotor is vervaardigd uit afwisselende lagen van platte- en golvende-platen, geïmpregneerd met een droogmiddel. Dit resulteert in een compact “wiel” (rotor) met een groot aantal luchtkanalen in een honingraad structuur. Het vocht uit de lucht wat door deze kanalen wordt gevoerd wordt door het droogmiddel opgenomen.
De basis voor een continu droogproces wordt gevormd door twee parallelle luchtstromingen door de roterende rotor te leiden. Hierbij wordt aan de proces zijde vocht uit de lucht opgenomen welke aan de regeneratie zijde, met opgewarmde lucht weer wordt uitgedreven.
Het rotor oppervlak wordt hiervoor in twee of meerdere, door afdichtingen gescheiden, segmenten verdeeld.
Op deze afbeelding is het CONSORB principe te zien als voorbeeld, zie ook deze video.
Voor het verwarmen van de regeneratielucht kan elektriciteit, stoom, heet water, gas of afvalwarmte (warmtepomp) worden gebruikt. In de huidige tijd waarin reductie van het energieverbruik steeds belangrijker wordt, passen we steeds vaker een combinatie van de beschikbare warmte bronnen toe aangevuld met geavanceerde energiebesparende regelingen.
De uittredende regeneratielucht moet als (warme) vochtige afvoerlucht naar buiten worden geleid, deze bevat de volledige hoeveelheid water die uit de proceslucht is verwijderd.
Temperatuur proceslucht
Het adsorptieproces gaat gepaard met een temperatuurverhoging van de proceslucht.
Doordat de rotor, welke door de regeneratielucht is opgewarmd, warm in het proces compartiment komt, zal de te drogen proceslucht worden opgewarmd. Hiernaast geeft de vochtopname door het adsorbent een temperatuur verhoging.
De temperatuurstijging van de proceslucht bedraagt hierdoor circa 2,8 à 3,5 °C per gram verminderde absolute luchtvochtigheid.
Interne warmteterugwinning
Om de temperatuurstijging van de proceslucht te verminderen en deze energie te gebruiken voor het opwarmen van de regeneratielucht, is er een serie drogers uitgevoerd met interne warmteterugwinning volgens het Recusorb principe.
De regeneratielucht wordt hierbij eerst door de warme rotor geleid waardoor deze opwarmt en er minder energie van de regeneratie-verhitter nodig is. De rotor wordt hierdoor beter geregenereerd en de geproduceerde droge lucht is droger en koeler dan bij andere systemen.
Interne warmtepomp
Voor verder verlagen van het energieverbruik is het Econosorb principe ontwikkeld.
Hierbij wordt op een unieke manier een warmtepomp met de adsorptierotor gecombineerd, een zogeheten hybride droger. Deze uitvoering zorgt voor een zeer laag energieverbruik en een lage droge luchttemperatuur. Het Econosorb principe is toegepast in de EFP drogers, wat waarschijnlijk de meest energiezuinige luchtontvochtiger op de markt is, met ongeveer 25% van het totale energieverbruik van reguliere sorptiedrogers.
Interesse in atmosferische luchtdrogers? Bekijk meer informatie over de verschillende droog-principes van Seibu Giken DST! Toch wel benieuwd geworden naar adsorptiedrogers? Bekijk ook verschillende toepassingen van adsorptiedrogers.
Overige informatie adsorptie
Energiebesparing
Ons beleid is erop gebaseerd nieuwe technieken te ontwikkelen om milieu- en overheidsdoelstellingen, zoals verlaging van de CO2-uitstoot…
Mollier Diagram
Mollier diagrammen worden gebruikt bij het ontwerpen van luchtbehandeling systemen om het werkgebied van de thermodynamische systemen te visualiseren en de benodigde calculatiegegevens te verzamelen..
Waarom ontvochtigen?
Er zijn veel situaties waarin hoge luchtvochtigheid een probleem ls voor gezondheid, veiligheid, productkwaliteit en nog veel meer. Zie hoe D&F techniek u kan helpen.
Rotoren
Seibu Giken-rotor verschillende types rotoren met een uitstekende levensduur. Na 10 jaar heeft de Seibu Giken-rotor nog meer dan 90% van zijn oorspronkelijke capaciteit. Een ander belangrijk kenmerk…