LUCHTBEVOCHTIGER KIEZEN
« Bevochtigen = waterdamp aan de lucht toevoegen »
WAAROM BEVOCHTIGEN?
De noodzaak van ontvochtiging is bij het grote publiek bekend omdat het vaak nodig is om de muren van een huis te ontvochtigen. De behoefte aan luchtbevochtiging ligt minder voor de hand, maar is niettemin essentieel voor het comfort in het gebouw.
In een woning gebeurt luchtbevochtiging voornamelijk door het gebruik van de badkamer en de keuken. In een kantoorgebouw is de behoefte aan extra bevochtiging groter omdat deze interne vochtbronnen niet aanwezig zijn.
We bevochtigen over het algemeen tijdens dezelfde periodes dat de verwarming werkt; eenmaal opgewarmd, wordt koude buitenlucht droge lucht. Om een goed thermisch comfort te garanderen, wordt de lucht bevochtigd tot een relatieve vochtigheid van ongeveer 40%.
Bevochtigen is energie-intensief en het is handig om zowel de bevochtiger zoals de verwarmingsbatterij goed te regelen. De behoefte aan bevochtiging is direct gerelateerd aan de luchtverversingssnelheid en het gewenste instelpunt.
CLASSIFICATIE VAN BEVOCHTIGERS
Een luchtbevochtiger is een apparaat dat is ontworpen om de luchtvochtigheid in de lucht te verhogen. Ze worden onderscheiden volgens de oorsprong van de verdampingswarmte. Er zijn twee technieken mogelijk en de daaruit voortvloeiende kosten zijn zeer verschillend.
De luchtbevochtiger voegt waterdamp toe aan de lucht:
-
ofwel door de verdamping van vloeibaar water toe te staan in contact met de lucht : adiabatische bevochtiging
-
De verdampingswarmte van vloeibaar water wordt onttrokken aan de lucht die afkoelt. Als het nodig is om de adiabatische koeling te compenseren, moet de verdampingsenergie worden geleverd door het verwarmingssysteem.
-
We hebben het over adiabatische, isenthalpische of constante enthalpie bevochtigers. De verdampingsenergie wordt gegeven door de brandstof die de ketel aandrijft (olie, gas, enz.).
-
-
ofwel direct door waterdamp in de luchtstroom te injecteren: isotherme bevochtiging
-
De verdampingswarmte van het water wordt geleverd door de luchtbevochtiger.
-
We hebben het over isotherme luchtbevochtigers omdat het toevoegen van stoom bijna geen invloed heeft op de temperatuur van de luchtstroom. De verdampingsenergie wordt gegeven door de brandstof die de luchtbevochtiger aandrijft (elektriciteit, gas, enz.). De energie die door de luchtbevochtiger wordt verbruikt, kost meer (€/kWh) dan die van de verwarmingsbatterij.
-
Humidificateur Adiabatique sans recyclage
Humidificateur Adiabatique avec recyclage
Humidificateur vapeur
Indeling in 3 categorieën:
-
Adiabatische luchtbevochtigers zonder recycling
-
Microniser roterende verstuiver
-
-
Adiabatische luchtbevochtigers met recycling
-
Stoom isotherme luchtbevochtigers
-
Elektrode stoomgenerator
-
Weerstand stoomgenerator
-
Gas stoomketel
-
HYGIËNE
Hygiene
Het is belangrijk om te onthouden dat de eindverantwoordelijkheid over het algemeen wordt gedragen door de gebruiker (of zijn onderhoudsdienst), omdat geen enkel systeem 100% veilig is zonder de goede praktijken voor gebruik en onderhoud te respecteren.
Een stoomluchtbevochtiger vereist over het algemeen geen specifieke hygiënemaatregelen naast adequaat onderhoud. Dit is een belangrijk voordeel omdat de risico's dan zeer beperkt zijn: de stoom kan condenseren in het kanaal, de lauwwarme watertank (wanneer niet in gebruik) kan bacteriën in contact brengen met de lucht, enz.
Een adiabatische luchtbevochtiger zonder recycling sterk beperkt de voorwaarden voor bacteriële ontwikkeling. De kwaliteit van het gebruikte water is essentieel om een aanvaardbaar niveau van hygiënisch risico te garanderen. Er bestaan verschillende waterbehandelingstechnieken en deze zullen worden aanbevolen, afhankelijk van de aanvaardbare risicodrempel en de gewenste redundantie.
Een adiabatische luchtbevochtiger met recycling brengt een aanzienlijk risico op bacteriële ontwikkeling met zich mee door de stagnatie van water in de retentietank. Antibacteriële apparaten zijn daarom altijd nodig bij dit type luchtbevochtiger. Dit is het grote zwakke punt van recirculerende luchtbevochtigers waardoor ze van veel projecten worden uitgesloten.
VOCHTREGELING
De luchtbevochtiger streeft ernaar een vochtigheidsinstelpunt te bereiken. Het is de GBS (Gebouw Beheer System) die de bevochtiger "vrijgeeft" en zijn "setpoint" instelt. Het is verstandig om de werking van de luchtbevochtiger af te stemmen op die van de ventilator, om elk risico van bevochtiging bij afwezigheid van luchtstroom te voorkomen. Het is efficiënter om de bevochtiging te regelen in vergelijking met een pulssetpoint. Het GBS kan een reeks gebouwparameters in overweging nemen om het juiste pulsie instelpunt te kiezen.
Stoombevochtigers en adiabatische bevochtigers zonder recirculatie zijn direct in staat om de gewenste hoeveelheid water aan de luchtstroom toe te voegen; ze zijn zelfregulerend. Luchtbevochtigers met recirculatie werken met dauwpunt (verzadiging) regeling. Hun regulering vereist daarom de tussenkomst van de voorverwarming, naverwarming en soms koude batterijen.
-
Regeling van stoombevochtiger: de lucht wordt verwarmd (of gekoeld) tot de gewenste pulsietemperatuur voordat deze wordt bevochtigd door injectie van hete stoom (isotherm). Een aanzienlijk deel van de energie wordt geleverd door de stoomluchtbevochtiger.
-
Wanneer de verse lucht warm en droog is, lopen de stoombevochtigers het risico om tegelijkertijd met de koude batterij te werken met een dubbel hoog energieverbruik.
-
-
Regeling van adiabatische luchtbevochtiger zonder recycling: de lucht wordt verwarmd (of gekoeld) tot de gewenste pulsieenthalpie voordat deze zonder warmte-inbreng wordt bevochtigd (isenthalpisch). Alle energie wordt geleverd door de verwarmingsbatterij (die over het algemeen zeer efficiënt en zuinig is), de luchtbevochtiger wordt alleen gebruikt voor vochtigheidsregeling.
-
Niet-recyclerende luchtbevochtigers kunnen gemakkelijk in de proportionele modus werken, omdat het heel eenvoudig is om de waterstroom die wordt gesproeid en geabsorbeerd door de luchtstroom, nauwkeurig aan te passen. Bij deze systemen zal daarom de voorkeur worden gegeven aan continue bevochtiging op een waarde die dicht bij de gewenste luchtvochtigheid in de omgeving ligt.
-
Hun regeling is het eenvoudigst omdat de energietoevoer en bevochtiging gescheiden zijn, wat het ook mogelijk maakt om concurrentie tussen de systemen met het bijbehorende parasitaire energieverbruik te vermijden. Niet-recirculerende luchtbevochtigers zijn het meest nauwkeurig en responsief, maar zijn meer geschikt voor gecentraliseerde bevochtiging.
-
-
Regeling van adiabatische luchtbevochtiger met recirculatie: de lucht wordt voorverwarmd (of gekoeld) tot de dauwpuntenthalpie van de gewenste vochtigheid in pulsatie alvorens bevochtigd te worden zonder warmtetoevoer naar het dauwpunt (isenthalpisch) en tenslotte om te worden naverwarmd tot de gewenste temperatuur in pulsie. Alle energie wordt geleverd door de voor- en naverwarmingsbatterijen, de luchtbevochtiger wordt alleen gebruikt voor vochtigheidscontrole.
-
Een bijzonderheid van luchtbevochtigers met recycling is dat een naverwarmingsbatterij nodig is voor hun regeling. De regeling van luchtbevochtigers met recycling is daarom complex en brengt risico's met zich mee van overmatige bevochtiging (zelfs in de winter) en gelijktijdige werking van de verwarmings- en koelbatterijen.
-
Regulation Microniser Humidifier
VOOR/NA VERWARMING BATTERIJEN
Heat battery
Bij een stoombevochtiger moet de verwarmingsbatterij de energie kunnen leveren die nodig is om de gewenste droogtemperatuur te bereiken. Bevochtigingsenergie wordt verbruikt door de luchtbevochtiger zelf.
Bij een adiabatische luchtbevochtiger moet de verwarmingsbatterij alle energie kunnen leveren die nodig is om de gewenste vochtigheid en temperatuur te bereiken. Alle energie wordt geleverd door de verwarmingsbatterij; de bevochtiging is isenthalpisch.
Een naverwarmingsbatterij is alleen nodig bij adiabatische luchtbevochtigers met recycling. Net als bij stoombevochtigers, kunnen luchtbevochtigers zonder recycling, zoals de Microniser, werken zonder een naverwarmingsbatterij. Ze kunnen dus ofwel aan het einde van de bevochtigingskast ofwel in een waterdicht gedeelte van het toevoerkanaal worden geplaatst.
BENODIGDE RUIMTE
Microniser humidifier in air handling unit
Stoombevochtigers hebben het voordeel dat ze stoom rechtstreeks in het kanaal kunnen injecteren, zonder noodzakelijkerwijs een bevochtigingskast. Deze luchtbevochtigers hebben de voorkeur in kleine ruimtes. Gasstoomketels dienen in een aparte ruimte (stookruimte) te worden geplaatst.
Adiabatische luchtbevochtigers moeten in een waterdicht bevochtigingsbox worden geplaatst.
De kast van adiabatische luchtbevochtigers zonder recycling kan eventueel direct in het toevoerkanaal worden gestoken ook al heeft het altijd de voorkeur deze kast in de luchtbehandelingskast te plaatsen.
Bij adiabatische luchtbevochtigers met recycling moet deze kast tussen de voorverwarmingsbatterij en de naverwarmingsbatterij worden geplaatst.
ENERGIEEFFICIËNTIE
Voor bevochtiging wordt onderscheid gemaakt tussen energieverbruik en de kostprijs van dit verbruik. De energie die efficiënt aan de luchtstroom wordt geleverd, is in alle gevallen hetzelfde om de vochtigheids- en temperatuurinstelwaarde te bereiken. De energieverliezen kunnen verschillen, maar vooral de energiekosten zullen sterk verschillen, afhankelijk van de gebruikte energiebron.
Er zijn twee bronnen van consumptie aanwezig:
-
de mechanische energie van de pompen (bijvoorbeeld voor sproeien)
-
de energie die nodig is om het water te verdampen
De eerste is verwaarloosbaar, hooguit een paar % tegen de tweede! Aan de andere kant is de energie die nodig is om water van vloeibare naar damptoestand te veranderen hoog. Afhankelijk van het type luchtbevochtiger zullen de kosten van deze energie heel verschillend zijn:
-
de adiabatische luchtbevochtiger werkt vanuit vloeibaar water: het is de lucht die voor de verdampingsenergie zorgt. Het is dus de verwarmingsbatterij die indirect voor de warmte zal zorgen. De kostprijs van de verdampingswarmte wordt bepaald door de prijs van de brandstof in de stookruimte.
-
de stoombevochtiger werkt ofwel met stoom uit een stoomketel en we bevinden ons in een situatie die vergelijkbaar is met het vorige punt, of met stoom van elektrische oorsprong waarvan de bedrijfskosten worden vermenigvuldigd met een factor 3 of 5.
Om 1 kg water van 10°C in dampvorm te brengen, is het nodig om een warmte toe te voeren van:
4,19 kJ/kg/K x 90 K + 2 257 kJ/kg = 2 634 kJ/kg = 0,73 kWh/kg
Afhankelijk van de energiekosten kunnen we de kosten van verdamping inschatten:
-
Elektriciteit: 0,2 €/kWh => 0,145 €/kg water
-
Gas/brandstof: 0,035 €/kWh => 0,025 €/kg water
Stoombevochtigers verbruiken een grote hoeveelheid energie om water te verdampen. De belangrijkste energieverliezen houden verband met deconcentratie van warm water, het op hoge temperatuur houden van de tank en regelhulpmiddelen. De energiekost zal 3 tot 5 keer hoger zijn voor een elektrische stoomluchtbevochtiger dan voor een gasstoomluchtbevochtiger door het verschil in €/kWh.
Adiabatische luchtbevochtigers verbruiken zeer weinig energie omdat de energietoevoer naar de luchtstroom wordt gedaan door de verwarmingsbatterij (of de voor- en naverwarmingsbatterijen voor adiabatische luchtbevochtigers met recycling). Energieverliezen zijn gekoppeld aan het parasitaire verbruik van de bevochtiger (verstuiver, pomp, etc.) maar deze verliezen zijn zeer beperkt. De energiekost is altijd zeer laag omdat deze luchtbevochtigers het mogelijk maken om energie te leveren via de meest efficiënte bron (verwarmingsbatterij). Het adiabatische koeleffect kan het ook mogelijk maken om het gebruik van de koude batterij in tussen-seizoen te beperken.
In bepaalde omstandigheden (hete en droge lucht) zullen de stoombevochtigers en de adiabatische luchtbevochtigers met recycling tegelijk met de koelbatterij moeten werken om het setpoint te bereiken. Dit leidt tot een aanzienlijk energieverbruik. Dit is nooit het geval bij adiabatische luchtbevochtigers zonder recycling waarvan de energievoorziening volledig onafhankelijk is van de regeling.
WATERVERBRUIK
Water consumption Humidifier
In de praktijk zijn de kosten gerelateerd aan het waterverbruik verwaarloosbaar in de financiële vergelijking tussen verschillende soorten luchtbevochtigers. Anderzijds zijn gebruikers zich steeds meer bewust van hun waterverbruik en vragen ze om waterbesparende oplossingen.
Dit kan een financieel element worden wanneer het nodig is om het water te behandelen. De dimensionering van de ontharder of de osmose-eenheid is immers verschillend voor een systeem met of zonder recyclage, met of zonder deconcentratie.
Bij een stoombevochtiger komen waterverliezen voornamelijk voort uit de noodzakelijke deconcentratie van de tank. Tijdens het verdampen neemt de concentratie van zouten en mineralen in de tank toe. Aan deze deconcentratie is ook energieverlies gekoppeld omdat het afgevoerde water doorgaans rond de 80°C ligt.
Bij adiabatische luchtbevochtigers zonder recirculatie is het waterverlies gerelateerd aan het verdampingsrendement van het water in de luchtstroom. Dit rendement is voornamelijk afhankelijk van het te bereiken setpoint en de bedrijfsomstandigheden (afmetingen van de bevochtigingskast, luchtstroomsnelheid, turbulentie, druppelverdeling, enz.), evenals het type druppelafscheider.
Bij luchtbevochtigers met recycling hangt het waterverbruik in wezen af van de deconcentratie van de retentietank. Dit verbruik kan 3 tot 10 keer hoger zijn dan dat van de andere twee soorten luchtbevochtigers.
WATERKWALITEIT
“Bevochtigen = risico op het injecteren van bacteriën en stof in de lucht”
De kwaliteit van het water moet worden bepaald rekening houdend met twee beperkingen:
-
Zorg voor een hygiënische werking omdat water-lucht contact de verspreiding van bacteriën bevordert
-
Beheers de bedrijfs- en onderhoudskosten
Sproeibevochtigers zonder recycling verbruiken een beperkte waterstroom: de waterstroom is dan volledig verdampt. Tijdens het verdampen worden de zouten en mineralen die in het water zitten dan teruggevonden in de bevochtigingskast en op de druppelafscheider. Onderhoud is dan nodig om de aanslag te verwijderen. Omgekeerd osmosewater wordt over het algemeen aanbevolen om het onderhoud van de bevochtigingskamer en de druppelafscheider te beperken.
Adiabatische luchtbevochtigers met recycling verbruiken een hogere waterstroom vanwege de noodzaak van deconcentratie. Ze werken meestal met onthard water. Regelmatig onderhoud is dan noodzakelijk om de bevochtiger en de bevochtigingsunit in goede staat te houden.
Stoombevochtigers zorgen voor steriliteit en de afwezigheid van stof in de bevochtigde lucht. De in het voedingswater aanwezige zouten bezinken echter in de stoomgenerator, wat voor veel onderhoudsproblemen zorgt. De exploitatiekosten zijn dan ook hoog.
Weerstandsstoombevochtigers kunnen werken met osmosewater om de onderhoudskosten te beperken. Dit is onmogelijk met stoombevochtigers met elektroden, die een minimale watergeleiding nodig hebben om te werken.
KOSTEN:
INVESTERING + EXPLOITATIE
Costs of humidification
De overgrote meerderheid van de gebruikers baseert hun keuze op de investering. Ze zijn het er ook allemaal over eens dat het de totale kosten (investering + operatie) zijn die hen interesseren. Het is belangrijk om met deze twee kosten rekening te houden, over een voor de gebruiker relevante periode (3, 5, 10 of 20 jaar).
De optimale luchtbevochtiger hangt af van de verwachte prestaties, maar ook van de gebruiksomstandigheden, die des te belangrijker zullen zijn naarmate de beslissingshorizon langer is. De investering wordt inderdaad snel te verwaarlozen in vergelijking met de exploitatie- en onderhoudskosten.
Daarnaast wordt de Microniser luchtbevochtiger aangeboden in Full Service (0€ investering) met betaling in maandelijkse termijnen.
De getoonde afbeelding is alleen geldig in bepaalde bedrijfscontexten. Aarzel niet om contact met ons op te nemen voor een vergelijking specifiek voor uw toepassing.
ONDERHOUD
Goed onderhoud is essentieel voor het goed functioneren van alle soorten luchtbevochtigers.
Het onderhoud van stoombevochtigers bestaat voornamelijk uit het reinigen van de stoomtank en/of het vervangen van de elektroden en weerstanden. Elektrodebevochtigers zijn veel gevoeliger dan weerstandsbevochtigers. Dit onderhoud is over het algemeen duur.
Het onderhoud van adiabatische luchtbevochtigers zonder recycling is over het algemeen vrij eenvoudig (vervanging van lagers, enz.). Onderhoud van de bevochtigingskast en de druppelafscheider is ook nodig als het voedingswater geen omgekeerde osmose water is.
Onderhoud van adiabatische luchtbevochtigers met recirculatie moet regelmatig worden uitgevoerd om een goede hygiëne te garanderen. Periodieke desinfectie is noodzakelijk. Dit onderhoud is vrij kostbaar in termen van arbeidstijd.
Maintenance kit
PREDIMENSIONERING
Design humidifier
Voor stoomluchtbevochtigers is het aanbevolen vermogen 750 W per kg/h stoom. De stoomhelling wordt gedimensioneerd volgens de afmetingen van de toevoerkanalen.
Een Microniser-verstuiver van 280 W kan effectief tot 70 L/h of 4 W per kg/h stoom spuiten. Het aantal verstuivers wordt bepaald aan de hand van de benodigde stoomstroom, het oppervlak van de bevochtigingskast, de luchtstroom enz. Er is over het algemeen 1 verstuiver voor 10.000 m³/h.
SAMENVATTING KEUZECRITERIA
Stoombevochtigers bieden garanties op hygiënisch niveau, maar hun bedrijfskosten zijn hoog vanwege de kosten van de elektrische kWh: als ze worden gekozen, is een dimensionering vereist die beperkt is tot de minimale behoeften. Het is een zeer flexibele oplossing voor een klein kantoorgebouw.
Adiabatische luchtbevochtigers met recycling zijn zuinig omdat de energietoevoer wordt geleverd door de ketel van het gebouw, maar ze zijn gevoelig voor bacteriële proliferatie: als ze worden gekozen, zijn serieuze onderhouds- en luchtkwaliteitscontrolemaatregelen nodig.
Adiabatische luchtbevochtigers zonder recycling (Microniser) combineren zowel hygiënische als economische eigenschappen, maar het formaat is soms onverenigbaar met de beschikbare ruimte in een luchtbehandelingskast. Deze technieken zijn onvermijdelijk voor omgevingsbevochtiging van grote hallen of voor “centrale” bevochtiging in grote luchtbehandelingskasten (>20.000 m³/h).
Voor meer informatie over het ontwerp van uw luchtbevochtiger nodigen wij u ook uit om de energie+ website te raadplegen.
