Tecnologías de humidificación

 

Los humidificadores de electrodo sumergido, aplicando un voltaje a los electrodos metálicos sumergidos en el agua potable común, calientan el agua (efecto Joule) hasta la ebullición, produciendo vapor. La cantidad de vapor producido es proporcional a la corriente eléctrica, que a su vez es proporcional al nivel de agua.
Esta corriente eléctrica se mide mediante un transformador de corriente: variando el nivel de agua usando una válvula solenoide de llenado y una bomba de drenaje, se puede modular la corriente y, por consiguiente, la producción de vapor.
Debido a la evaporación, el nivel de agua disminuye y, por lo tanto, debe ser llenado. Como el vapor no lleva sales minerales, la concentración de sal aumenta hasta que el agua se vuelve potencialmente corrosiva; El software de control sofisticado mantiene la concentración de agua en el valor óptimo, creando el mejor compromiso entre el agua y la economía de energía, y la vida del humidificador. Con el tiempo la cal se deposita y cubre parte del cilindro, que se puede reemplazar o limpiar fácilmente.

 

En comparación con los humidificadores de inmersión complementarios o humidificadores de gas, los humidificadores de electrodo sumergidos son:

Humidificadores por resistencias eléctricas
Los humidificadores por resistencias eléctricas calientan el agua hasta que hierva, transfiriendo así calor del elemento calefactor (calentador eléctrico) al líquido. Estos aparatos pueden funcionar con agua desmineralizada, ya que no aprovechan la conductividad eléctrica del agua, por lo que el mantenimiento periódico puede reducirse considerablemente debido a la mínima formación de cal.
Por el contrario, los elementos resistivos siempre deben estar completamente sumergidos en el agua, para evitar el sobrecalentamiento, y por lo tanto los sensores necesitan medir el nivel del agua. Para modular con precisión el caudal de vapor, los componentes (relays de estado sólido) se utilizan para aplicar potencia con un ciclo de trabajo variable.
Estas características hacen que las unidades calentadoras sean más complejas que sus homólogas con electrodos, pero independientes de las características del agua, y con una modulación mucho más precisa del caudal. Además, como los humidificadores de calefacción están intrínsecamente sujetos a sobrecalentamiento, la calidad del diseño y la presencia de sistemas de seguridad son esenciales para garantizar un servicio confiable en el tiempo.

 

La humidificación del calentador inmerso, complementaria a la humidificación del electrodo sumergido, está cada vez más presente en las especificaciones de trabajo donde:

• La humedad debe controlarse con precisión (museos, laboratorios, salas blancas);
• La calidad del agua no es constante o es problemática (por ejemplo, a bordo de barcos);
• El mantenimiento periódico debe ser minimizado (usando agua desmineralizada).

Humidificadores de vapor de gas
Los humidificadores de gas utilizan un sistema local de quemador/intercambiador de calor para producir vapor, combinando la operación de bajo costo típica del proceso de combustión con la simplicidad, en términos de instalación, de un aparato independiente.
Los problemas de instalación, mantenimiento y vigilancia relacionados con el montaje de gas son similares a los que se encuentran con los quemadores domésticos para la producción de agua caliente, que utilizan los mismos dispositivos.
El intercambiador de calor está hecho generalmente de acero inoxidable o de aluminio, y está contenido en un tanque, también de acero inoxidable, llenado del agua a un nivel constante. Dentro del intercambiador de calor está el equipo de combustión, generalmente con quemadores de premezcla, cabeza de combustión de fibra metálica y sensores de llama.
La llama, y ​​consecuentemente la producción de vapor, se modula continuamente controlando la velocidad del ventilador de aire de combustión.

La humidificación alimentada con gas, complementaria a la humidificación accionada eléctricamente, se prefiere generalmente a esta última cuando:

• Hay cargas elevadas de humidificación (aplicaciones de servicio pesado)
• El costo del gas es menor que el de la electricidad y, por consiguiente, los costos de funcionamiento deben mantenerse bajos
• El usuario está dispuesto a aceptar una inversión inicial más alta para obtener ahorros continuos con el tiempo

Distribuidores de vapor centralizados
Los humidificadores de vapor directo están diseñados para recibir vapor a presión desde un sistema centralizado y distribuir el vapor seco directamente en un conducto o unidad de tratamiento de aire

 

Ventajas:

 

Humidificadores adiabáticos para UMA/conductos y habitaciones
Los humidificadores adiabáticos provocan la evaporación directa del agua en el aire sin añadir energía externa y, por lo tanto, sin elevar la temperatura; El calor requerido para la evaporación es suministrado por el aire humidificado, que por consiguiente se enfría

 

Estos dispositivos crean una gran superficie de conexión entre el aire y el agua en estado líquido, sobre la cual se forma una delgada capa de vapor saturado, con una presión parcial igual a la presión de saturación a la temperatura del líquido.
Si esta presión es mayor que la presión parcial del vapor de agua presente en el aire, como ocurre cuando la temperatura del agua es mayor que el punto de rocío del aire y el aire no está saturado, hay un gradiente de presión que provoca la progresiva evaporación del líquido a expensas del calor sensible del agua y del aire.

Este principio es utilizado por humidificadores atomizadores, que generan gotitas muy pequeñas cuyos diámetros son del orden de millonésimas de metro. Estas gotitas tienen una superficie enorme, lo que significa que el agua se evapora rápidamente. Cada 1 kg de agua dividida en gotitas con un diámetro de 10 micrómetros tiene una superficie de 600 metros cuadrados!

Las principales ventajas de los humidificadores de atomización (adiabáticos) son:

En el pasado, los humidificadores adiabáticos no se utilizaban en aplicaciones que requerían una higiene muy alta, principalmente porque reciclaban el agua. Hoy en día, por el contrario, los humidificadores adiabáticos más avanzados tienen una alta eficiencia de absorción (relación entre el agua absorbida por el aire y la cantidad pulverizada) y por lo tanto no reciclan el agua. Además, el estancamiento del agua se evita a través de ciclos de lavado y vaciado periódicos, el uso de agua desmineralizada y materiales bacteriostáticos. Humifog, por ejemplo, ha sido certificado por el instituto de higiene del aire de Berlín como cumpliendo con las más estrictas normas de higiene, específicamente VDI6022.

 

Los humidificadores adiabáticos se utilizan cada vez más para aplicaciones de ahorro energético: enfriamiento evaporativo directo o indirecto en unidades manejadoras de aire, o bien directamente en habitaciones, con un consumo eléctrico muy reducido, con un enfriamiento considerable del aire con agua sencilla.

 

Humidificadores centrífugos
Los humidificadores centrífugos utilizan un disco giratorio para atomizar el agua y transformarla en millones de gotas muy pequeñas que, impulsadas por un ventilador incorporado, se introducen en el ambiente, donde se evaporan, humidifican y refrescan el aire.
Estos sistemas de humidificación son simples, económicos y fáciles de mantener.
El funcionamiento del humidificador es controlado por una tarjeta electrónica dentro del humidificador que, además de gestionar el funcionamiento normal del aparato, también realiza un ciclo de lavado del tanque al arrancar la unidad y un ciclo de vaciado al final de la solicitud de humidificación. Esto evita tener agua estancada dentro de la unidad.
Cada humidificador centrífugo debe conectarse a un panel eléctrico, suministrado por CAREL, para gestionar uno o dos humidificadores en paralelo. Pueden funcionar tanto con agua de red como con agua tratada (ver las especificaciones técnicas).

 

Humidificadores por ultrasonido
Un transductor piezoeléctrico, sumergido en agua, convierte la electricidad aplicada en vibraciones mecánicas de alta frecuencia. El agua, debido a su masa, no es capaz de mantenerse al nivel de esta oscilación mecánica y crea así sucesivas ondas de compresión y depresión, durante las cuales el agua cavitada hierve a baja temperatura y presión, creando una niebla muy fina.
Ventajas:

Atomizadores de aire comprimido y agua
El principio de funcionamiento de los atomizadores de aire comprimido y de agua implica el uso de aire comprimido para atomizar el agua en gotitas muy finas.
Las gotitas se evaporan espontáneamente en el aire, humidificándolas y enfriándolas. De hecho, la evaporación se produce "absorbiendo" el calor sensible del aire que, como consecuencia, se enfría.
El sistema consiste esencialmente en: