27.01.2009. Принцип действия увлажнителей воздуха

По принципу действия увлажнители воздуха бывают четырех типов:

* "Холодные" увлажнители

* Паровые увлажнители

* Ультразвуковые увлажнители

* Увлажнители распылительного типа (атомайзеры)

Холодный увлажнитель

В "холодных" увлажнителях вентилятор прогоняет воздух через влажный фильтр (увлажняющий картридж), в результате чего воздух незначительно остывает (при испарении вода поглощает тепло) и увлажняется. Производительность таких увлажнителей сильно зависит от влажности воздуха — чем выше влажность, тем ниже скорость испарения. Но это скорее преимущество, чем недостаток, поскольку влажность воздуха "автоматически" поддерживается на оптимальном уровне. "Холодные" увлажнители должны работать на деминерализованной (в идеале — на дистиллированной) воде, иначе увлажняющий картридж будет быстро засорятся и его придется часто менять. Если такой возможности нет, то необходимо использовать дополнительный умягчающий картридж, уменьшающий "жесткость" воды. Производительность "холодных" увлажнителей 3,5 - 8 литров/сутки при потребляемой мощности 20 - 50 Вт. Стоимость — от 55 до 150 долларов.

Паровые увлажнители

Паровые увлажнители по принципу действия очень похожи на электрические чайники — для интенсивного испарения воду доводят до кипения. Паровые увлажнители должны обязательно иметь гигростат (датчик влажности воздуха), отключающий прибор при достижении заданной влажности, иначе влажность воздуха в помещении может существенно превысить оптимальный уровень. Паровые увлажнители часто снабжаются ингаляторными насадками, позволяющими использовать их в медицинских целях. По сравнению с "холодными" и ультразвуковыми увлажнителями, паровые имеют один недостаток — большую потребляемую мощность. Производительность паровых увлажнителей 7 - 16 литров/сутки при потребляемой мощности 300 - 600 Вт. Стоимость — около 70 долларов.

Ультразвуковые увлажнители

Это наиболее совершенный и популярный тип увлажнителей. Они имеют небольшие габариты, малую потребляемую мощность и высокую производительность.

В ультразвуковых увлажнителях используется свойство пьезоэлектриков преобразовывать электрические колебания в механические. На погруженный в воду пьезоэлектрический кристалл подается высокочастотное (ультразвуковой частоты) напряжение, преобразуемое в механическую вибрацию. В водяном слое образуются чередующиеся между собой волны повышенного и пониженного давления. В областях пониженного давления происходит вскипание жидкости при обычной комнатной температуре (так называемая кавитация) с выбросом в воздух мелкодисперсных частиц. Поток воздуха, создаваемый вентилятором, подает водяную взвесь в помещение, где она переходит в парообразное состояние. Внешне это выглядит так, как будто внутри увлажнителя кипит вода, однако пар при этом остается холодным.

В ультразвуковых увлажнителях воздуха, также как и в "холодных", необходимо использовать деминерализованную или дистиллированную воду. Эта необходимость объясняется тем, что водяной пар образуется не испарением, а механическим расщеплением воды на мельчайшие капли. При этом в воздух попадают все растворенные в воде вещества, которые в последствии оседают на мебели и стенах, образуя тонкий белый налет. Для уменьшения жесткости воды в некоторых моделях увлажнителей предусмотрена установка картриджа с ионообменной смолой (как в очистителях для воды).

В последнее время в продаже появились ультразвуковые увлажнители с предварительным подогревом воды. В этих приборах вода нагревается до температуры 85 - 90 °С, при которой погибает большинство содержащихся в воде микроорганизмов. Увлажнители с подогревом также образуют холодный пар, температура которого не превышает 40 °С.

Некоторые модели ультразвуковых увлажнителей помимо гигростатов снабжены дисплеями и пультами дистанционного управления. Производительность ультразвуковых увлажнителей 7 - 12 литров/сутки при потребляемой мощности 40 - 50 Вт. Стоимость - от 110 до 200 долларов.

Увлажнители - очистители воздуха

Помимо узкоспециализированных увлажнителей воздуха некоторые производители выпускает увлажнители - очистители воздуха или климатические комплексы, которые могут одновременно увлажнять и очищать воздух. Обычно такие увлажнители - очистители воздуха объединяют в одном корпусе два независимых устройства - увлажнитель (как правило, холодного типа) и очиститель с угольным, электростатическим или HEPA фильтром, причем работать они могут как вместе, так и раздельно. Такие приборы имеют световую индикацию степени загрязнения фильтров и датчик уровня влажности в помещении (гигростат). Также существуют увлажнители-очистители, являющиеся разновидностью "холодных" увлажнителей воздуха. Это, так называемые, "мойки воздуха", в которых воздух увлажняется вращающимися пластиковыми дисками, поднимающими воду из резервуара и образующими мелкодисперсную водяную пыль. Полученная взвесь не только оптимально увлажняет всасываемый вентилятором воздух, но и осаждает содержащиеся в нем вредные частицы. Стоимость увлажнителей - очистителей воздуха — от 250 до 450 долларов. Подробнее о принципе действия очистителей можно почитать в разделе "Очистители воздуха".

Увлажнители распылительного типа (атомайзеры)

Увлажнители распылительного типа используются только в промышленности. Принцип действия атомайзеров основан на распылении мелкодисперсной водяной взвеси, капли которой имеют диаметр 5 - 8 мкм. Полный переход капель в парообразное состояние происходит на расстоянии нескольких десятков сантиметров от сопла форсунки. Атомайзеры обладают высокой производительностью — от 60 до 230 л/ч и стоимостью, измеряемой в тысячах долларов.

Производители увлажнителей воздуха

Одним из мировых лидеров рынка, занятых производством промышленных увлажнителей и контроллеров, является фирма CAREL, Италия. Увлажнители CAREL могут комплектоваться в зависимости от требований заказчика различными индивидуальными и универсальными контроллерами, датчиками и сетевыми системами управления.

Среди производителей бытовых увлажнители воздуха наибольшей популярностью пользуется продукция компаний Honeywell, США (производит увлажнители под торговыми марками BURG и Duracraft) и Plaston, Швейцария. Plaston производит увлажнители и очистители воздуха под торговыми марками Boneco — бюджетная серия среднего ценового диапазона и Air-O-Swiss (AOS) — элитные модели, отличающиеся изысканным дизайном.

Количество водяного пара, который может содержаться в воздухе, сильно зависит от температуры — чем выше температура, тем больше влаги может в нем находится. Количество содержащейся в воздухе влаги характеризуется двумя величинами — относительной и абсолютной влажностью. Абсолютная влажность показывает сколько грамм водяного пара содержится в одном кубическом метре воздуха. Несмотря на свою наглядность, абсолютная влажность не дает представления о том, насколько воздух влажен или сух. А для определения "сухости" воздуха используется относительная влажность, которая показывает насколько воздух далек от насыщения водяным паром (относительная влажность воздуха равна отношению содержащейся в воздухе влаги к максимальному количеству влаги, которое может содержаться в воздухе при данной температуре). Например, при температуре воздуха 20 °С и 50% относительной влажности в воздухе содержится 8,7 грамм водяного пара — половина от максимального количества , которое могло бы содержаться в воздухе при данной температуре. Для нас важна именно относительная влажность, поскольку от нее зависит интенсивность испарения влаги с кожи человека, из деревянной мебели и т.п. Что же происходит с влажностью воздуха зимой?

Относительная влажность наружного воздуха в зимний период может быть вполне нормальной — 60 - 70 %. В то же время абсолютная влажность будет низкой, поскольку холодный воздух не может содержать большое количество водяного пара. При проветривании теплого помещения, холодный воздух с низким содержанием влаги попадает внутрь и нагревается. При этом количество водяного пара в воздухе (абсолютная влажность) не изменяется, но в теплом воздухе могло бы содержаться значительно больше водяного пара, чем в холодном, и относительная влажность уменьшается. Таким образом, вследствие естественной вентиляции, зимой в отапливаемых помещениях влажность воздуха становится ниже нормы в 2 - 3 раза.