Precizní regulace vlhkosti od zimního stadionu po operační sál

1. část: Jak snížit energetickou náročnost čistých prostor bez ohrožení kvality prostředí
2. část: Vnitřní prostředí školních učeben a jeho vliv na studenty

Tématem 24. ročníku konference byla „Čerstvý vzduch a ekologické chladivá“. Konference nabídla prostor pro prezentaci výsledků odborného výzkumu a provedených experimentálních měření, ale i prezentaci firemních a technických řešení. Podstatným tematickým celkem byla kvalita vnitřního prostředí v průmyslu.

Adsorpční odvlhčování

Adsorpční odvlhčovače odstraňují ze vzduchu vodní páru za pomocí hygroskopického materiálu. V dnešní době je nejčastěji používaným materiálem silika-gel, který obsahuje póry, do kterých se zachytávají molekuly vody. Voda nemění své skupenství, zůstává ve formě vodní páry. Pro uvolnění navázané vodní páry je nutné do odvlhčovače vpustit proud horkého vzduchu, který vodní páru odvede.

Nejběžněji se v praxi setkáme s adsorpčním odvlhčováním ve formě rotoru, tvořeným vrstvami vlnitého materiálu, který je impregnován desikantem. Konstrukce tvoří velké množství kanálků, jimiž protéká vzduch. Kromě klasického silika-gelu se může použít silika-gel s přídavkem antibakteriálního stříbra nebo zeolit.

Na rozdíl od kondenzačního je adsorpční odvlhčování vhodné i pro provoz při nižších teplotách vzduchu. Nejvyšší účinnosti dosahují kolem 10 °C. Uplatnění nacházejí zejména v zimních stadionech, v potravinářském, farmaceutickém nebo chemickém průmyslu nebo ve výrobně elektroniky.

Parní zvlhčování

Parní neboli izotermické zvlhčování je charakteristické tím, že se teplota vlhčeného vzduchu téměř nemění. Jsou vhodné i do prostředí, kde je vyžadována vysoká čistota vzduchu, například do laboratoří nebo nemocnic. Vodní páru lze připravovat několika způsoby. V případě centrální výroby slouží samotný zvlhčovač ve vzduchotechnické jednotce pouze jako distributor páry. Tento způsob je vhodný pro systémy s potřebou vysokého zvlhčovacího výkonu.

Elektrodové zvlhčovače využívají vodivost pitné vody obsahující minerály, nelze tedy použít vodu destilovanou. Elektrody ponořené ve vodě zahřívají kapalinu průchodem elektrického proudu a vytváří tak páru. Vzhledem k tvorbě vodního kamene se používají elektrody s velkou plochou, obvykle ve formě mřížky. Množství produkované páry se reguluje hloubkou ponoření elektrod. Vyráběná pára neobsahuje žádné minerály.

Odporové zvlhčovače využívají namísto elektrod topné spirály. Lze využít jak s pitnou vodou, tak demineralizovanou. Hladina zůstává stále ve stejné výšce, na rozdíl od elektrodových zvlhčovačů. Rovněž nabízí rychlejší a přesnější regulaci.

Plynové zvlhčovače představují alternativu k elektrickým. K ohřevu vody využívají spalování zemního plynu v tepelném výměníku, přičemž zvlhčovací výkon je řízen pomocí plynového hořáku. I zde lze použít jak pitnou, tak demineralizovanou vodu. Tyto systémy jsou vhodné pro aplikace s požadavkem na vyšší výkon a nižší provozní náklady.

Účinnost keramických výměníků lokálních větracích jednotek

Ing. Tomáš Strenk a Bc. Michal Vitáloš ze Stavebné fakulty STU Bratislava provedli experimentální měření účinnosti keramického výměníku v lokální větrací jednotce za reálných provozních podmínek. Byla použita větrací jednotka s průtokem vzduchu 22 m³/h, měření probíhalo v testovací místnosti v obytné budově v zimním období. Teplota vzduchu byla snímána ve čtyřech bodech uvnitř jednotky. Pro vyhodnocení účinnosti byl vybrán časový úsek v nejchladnější den měření.

Výsledná vypočtená účinnost byla rovna 54–62 %, zatímco výrobce udává účinnost 87 %. Autoři studie udávají několik možných příčin rozdílu. Udávaná účinnost je měřena za přesně specifikovaných laboratorních podmínek a hodnota se při změně okrajových podmínek mění. Dalším důvodem může být použití pouze jedné jednotky. Keramický výměník v tomto režimu není schopný akumulovat dostatečné množství tepla z odváděného vzduchu, které by pak mohl předávat dále. Lepších výsledků by zřejmě bylo dosaženo při použití dvou větracích jednotek v párovém provozu, kdy jedna pracuje v režimu přívodu a druhá v režimu odvodu, přičemž se jejich funkce cyklicky střídají.

Varianty stropního chlazení ve výškových budovách

Velkoplošné stropní chlazení využívá sálání, které je pro člověka přirozenější a příjemnější než chlazení prouděním vzduchu. Systém je tichý, nenáročný na údržbu a není potřeba chladivo chladit na příliš nízké teploty, běžně postačí teplota rovna 16 °C. Dále nezpůsobuje průvan a nekomplikuje dispozici v interiéru. Nevýhodou je vyšší pořizovací cena a riziko kondenzace, které je nutné zohlednit při návrhu systému.

Možností, jak stropní chlazení integrovat do stavební konstrukce, existuje několik:

Mokrý způsob:

• Potrubí se instaluje přímo do nosné stropní desky, tepelná izolace je umístěna na horním povrchu. Systém je nutné nainstalovat při provádění hrubé stavby, není tedy vhodný pro rekonstrukce.
• Instalace v podomítkovém systému, kdy se trubky upevňují do lišt a zakryjí se omítkou. Jedná se o velmi oblíbené řešení, které lze využít i při rekonstrukci.
• Systém BKT, který je založen na principu akumulace tepla do betonové konstrukce. Potrubí je uloženo uprostřed betonové desky nebo alespoň 100 mm pod povrchem.

Suchý způsob:

• Potrubí je integrováno do předem vyrobeného sádrokartonového podhledu. Tento systém nabízí rychlejší reakci chlazení než systémy mokré. Je vhodný i pro rekonstrukce a tam, kde nelze systém instalovat mokrým způsobem.

V případě zájmu o bližší informace z konference je možné se obrátit na sekretariát Slovenské společnosti pro techniku prostředí.