Adsorptio-ilmankuivain ja kondensoiva ilmankuivain

Artikkelin yhteenveto

Kuivausaine – tarkka säätö ja viileämmät lämpötilat

Absorptiokuivausprosessi sopii erinomaisesti kaikkiin lämpötiloihin, myös kylmiin olosuhteisiin, ja tarjoaa erittäin tarkan kosteuden hallinnan.

Kondensaatio – pienempi energiankulutus ja helpompi asennus

Kondensaatiokuluttaa vähemmän energiaa kuin kuivausaine ja ei vaadi poistoilman kanavointia, joten se on helpompi asentaa.

Tärkeimmät ratkaisevat tekijät

Tiloissa, joissa suhteellinen kosteus on >45 % ja lämpötila noin 20 °C, voidaan käyttää kondensaatioteknologiaa, mutta viileämmissä ja kuivemmissa tiloissa hyödynnetään kuivausaineteknologiaa.

Adsorptio-ilmankuivain ja kondensoiva ilmankuivain

Kaupallisia ilmankuivaimia on kahta päätyyppiä – kondensoiva ilmankuivain ja adsorptio-ilmankuivain. Molemmat alentavat kosteutta, mutta tekevät sen melko eri tavoin, mikä usein ratkaisee, kumpaa tulisi käyttää toisen sijaan.

Kondensoiva ilmankuivain toimii perusperiaatteella, jossa luodaan kylmä pinta, jolle ilmasta tuleva kosteus tiivistyy. Siinä on samanlainen jäähdytyskierto kuin jääkaapissa tai ilmastointilaitteessa. Ilma imetään ilmankuivaimeen tuulettimen avulla ja kohtaa jäähdytyskierron kylmän höyrystinelementin. Ilman lämpötila laskee kastepisteen alapuolelle, jolloin höyrystinelementtiin muodostuu kondensaatiota, joka valuu viemäriin tai kerätään vesisäiliöön hävitettäväksi. Kylmä ilma lämmitetään sitten jäähdytyskierron lauhduttimessa, ennen kuin se palautetaan huoneeseen kuivempana ja hieman lämpimämpänä kuin se oli ilmankuivaimeen tullessaan.

Adsorptio-ilmankuivain toimii pyörivän kuivausainepyörän adsorptio-ominaisuuksien avulla, vähän kuin sieni, joka kirjaimellisesti imee kosteutta suoraan ilmasta. Ilma imetään ilmankuivaimeen ja kulkee hitaasti pyörivän kuivausainepyörän läpi. Kuivausaine imee kosteutta, ja kuivattu ilma palautetaan huoneeseen. Jotta kuivausainepyörä voisi imeä kosteutta loputtomasti, se kulkee regenerointialueen läpi, jossa sitä lämmitetään toissijaisella kuumailmavirralla. Lämmitin, usein sähköinen, lämmittää tämän toissijaisen ilmavirran noin 120 °C:een ennen kuin se johdetaan pyörän läpi. Kuuma ilma imee kosteuden kuivausaineesta ja johdetaan sitten ulos.

Adsorptio-ilmankuivainissa on siis kaksi ilmavirtaa – prosessi-ilmavirta ja regenerointi-ilmavirta, joka poistaa prosessi-ilmavirrasta kerätyn kosteuden. Koska pyörän juuri regeneroitu osa on kuuma, se kuljettaa mukanaan jonkin verran jäännöslämpöä, kun se pyörii takaisin prosessi-ilmavirtaan. Siksi adsorptio-ilmankuivain kuivaa prosessi-ilmavirtaa ja tuottaa samalla myös jonkin verran lämpöä.

Valinta

Koska kondensoiva ilmankuivain käyttää lämpötilaa ilman kuivaamiseen, tekniikka on tehokkaimmillaan lämpimässä ympäristössä. Mitä lämpimämpi huone on, sitä suurempi on kondensaatiovaikutus ilmankuivaimen kylmään höyrystinpatteriin. Tämä tekee tästä tekniikasta ihanteellisen esimerkiksi uima-altaisiin, joissa ilma on tyypillisesti hyvin lämmintä ja kosteaa. Erityisesti siksi, että joihinkin kondensoiviin ilmankuivaimiin voidaan integroida lämmöntalteenottojärjestelmiä, jotka palauttavat kuivausprosessissa syntyvän lämmön uima-altaan veden lämmittämiseen.

Kondensoivan ilmankuivainten kuivausprosessi

Jos ilmankuivattavan tilan lämpötila on alle noin 20 °C, adsorptio-ilmankuivaimet ovat usein tehokkaampi ratkaisu. Niiden toimintatehokkuus ei riipu lämpötilasta, joten ne toimivat hyvin sekä lämpimissä että kylmissä ympäristöissä. Tämä joustavuus on kuitenkin kallista, sillä ne kuluttavat enemmän energiaa kuin kondensaatiojärjestelmät, mikä johtuu kuivauspyörän regenerointiin tarvittavasta lämmityksestä. Vertailun vuoksi kondensaatiojärjestelmä kuluttaa tyypillisesti 0,5–1,5 kW yhden kilon veden poistamiseen, kun taas kuivausainepohjainen laite kuluttaa 1–3 kW samaan kapasiteettiin. Adsorptio-ilmankuivainiin on mahdollista integroida kaasu- tai kuumavesilämmönvaihdin, mikä voi alentaa tämän energiankulutuksen kustannuksia.

Koska regenerointiluftvirta on johdettava ulos, jotta kuivausainepyörästä tuleva kuuma ja kostea ilma pääsee pois, adsorptio-ilmankuivaimien asennus voi myös olla monimutkaisempaa. Kondensoiva ilmankuivain pystyy kuivaamaan tilan pelkästään sähkönsyötöllä ja viemäriliitännällä. Adsorptio-ilmankuivain vaatii aina kanaviston regenerointiluftvirtauksen johtamiseksi pois kuivattavasta tilasta.

Koska adsorptio-ilmankuivauksen yhteydessä on korkeammat energiakustannukset ja monimutkaisemmat asennusvaatimukset, kondensoiva ilmankuivain on yleensä kustannustehokkain ratkaisu, jos projektin ympäristöolosuhteet sopivat sille. Lämpötila ei kuitenkaan ole ainoa ratkaiseva tekijä. Kondensoivat ilmankuivaintavat ovat erittäin tehokkaita ylläpitämään ilman kosteutta jopa 45–50 %:n suhteellisessa kosteudessa. Jos projekti vaatii tätä alhaisempaa kosteustasoa, kuivausaineteknologia tarjoaa tehokkaamman kuivaussuorituskyvyn. Kuivausainekuivain pystyy tarjoamaan äärimmäisen tarkan ympäristönhallinnan jopa 1 %:n suhteellisessa kosteudessa. Tämä on ihanteellista valmistusprosesseille, kuten litiumakkujen tuotannolle, joissa tarvitaan erittäin alhaisia kosteustasoja.

Adsorptio-ilmankuivainin kuivausprosessi

Kuivausprojektin aikana syntyvän lämmön tehokas hallinta voi myös olla ratkaiseva tekijä teknologian valinnassa. Jos projektissa tarvitaan tarkkaa ympäristönhallintaa, siihen liittyy lähes aina sekä lämpötila että kosteustaso. Vaikka ilmankuivaimen tarkoituksena on hallita kosteutta, molemmat tekniikat lämmittävät kuivattamaansa ilmaa. Tämä tarkoittaa, että ne vaikuttavat lämpötilan hallintaan ja niiden toiminta on sovitettava yhteen mahdollisten lämmitys- ja jäähdytyslaitteiden kanssa.

Jälleen kerran kuivausaineteknologia tarjoaa joustavamman ratkaisun lämpötilan hallintaan, sillä adsorptio-ilmankuivainta on mahdollista asentaa esikäsittely- tai jälkikäsittelymoduuleja, jotka voivat lisäksi lämmittää tai jäähdyttää ilmaa. Joissakin edistyneissä kondensointijärjestelmissä on mahdollista integroida etäkondensaattoreita, jotka voivat johtaa lämpimän ilman pois prosessi-ilman syöttövirrasta. Tämä mahdollistaa lämmönhallinnan, mutta ei yhtä tarkasti kuin kuivausaineteknologia.

Yhteenvetona voidaan siis todeta, että projekteissa, joissa kosteutta on säädettävä 45 %:n suhteelliseen kosteuteen tai sitä korkeammalle ja lämpötila on noin 20 °C tai sitä korkeampi, kondensoivat ilmankuivaimet voivat olla kustannustehokkain ratkaisu. Sen sijaan sovelluksissa, joissa lämpötila laskee tämän tason alle, vaikka vain lyhyeksi ajaksi, tai joissa tarvitaan alle 45 %:n suhteellista kosteutta tai edistynyttä lämpötilan hallintaa, adsorptio-ilmankuivaimet tarjoavat huomattavasti laajemman suorituskykyalueen.