Vad är isotermisk befuktning?

Begreppet ”isotermisk befuktning” har etablerats för att beskriva en befuktningsmetod med vattenånga där lufttemperaturen förblir i stort sett konstant under befuktningsprocessen.

Beroende på systemet kan ångbefuktningen regleras med hög precision och erbjuder, tack vare användningen av ett medium med en temperatur över 100 °C, utmärkta hygienförhållanden. En ångbefuktare kan drivas med el eller gas.

Titta på videon

Hur en ångbefuktare fungerar

Till skillnad från evaporativa befuktare genereras vattenångan innan den blandas med luften. Ångan kan sedan tillföras direkt till rumsluften via en ventilationsenhet eller blandas in i luften i ett air conditioning-system under konditioneringsprocessen. Ångan hämtas antingen från ett centralt ånggenereringssystem eller genereras lokalt vid platsen för luftbefuktning för air conditioning.

När luften befuktas med hjälp av trycksatt ånga från en central källa används termen ”trycksatta ångbefuktare”. Denna typ av ångbefuktare används tillsammans med VVS-system (värme-, ventilations- och air conditioning-system). Luftbefuktaren består av ett smutsfilter, en roterande ventil, en manometer och ett kondensavlopp.

Om ångan ska genereras direkt vid användningsstället är elektriska ångbefuktare ofta ett klokt val.

En elektriskt driven ångbefuktare fungerar antingen enligt elektrod- eller resistansprincipen. I elektrodångbefuktare är gallerformade metallelektroder nedsänkta i vattentanken och utnyttjar vattnets ledningsförmåga. Strömmen flödar direkt genom vattnet, vilket får det att fördunsta. I detta system regleras ångproduktionen av vattennivån i ångcylindern. I en ångbefuktare av motståndstyp värms vattnet upp enligt principen för elpatroner.

De olika typerna av ånga

För isotermisk luftfuktning måste vattnet först värmas upp till 100 °C. Vid denna temperatur har det en värmekapacitet på 419 kJ/kg och ett tryck på 1,0133 bar. Vid denna punkt sker en fasövergång, varvid kokande vatten vid 100 °C omvandlas till ånga vid 100 °C. I processen måste 2 258 kJ energi tillföras per kg vatten.

Den energi som krävs för denna omvandling till ånga kallas den specifika förångningsvärmen. Denna är latent, vilket innebär att den inte kan mätas med en termometer.

Mättad ånga

Så länge ångan är i direkt kontakt med vattnet är den ”mättad”, vilket innebär att den inte kan ta upp mer vätska och därför även kallas ”mättad ånga”.

Omättad ånga

Omättad ånga bildas när ångans volym ökar, men temperaturen hålls konstant trots tillförseln av värme. En viktig egenskap här är kondensatet. När ångan kyls bort tas den förångningsvärme som tillförts bort, dess tillstånd förändras och kondensat bildas.

Bildning av kalkavlagringar vid fördunstning

Varför bildas kalkavlagringar?

Kalcium är det femte vanligaste grundämnet i jordskorpan. Det förekommer oftast inte i ren form, utan i kombination med andra ämnen, såsom kalksten, eller upplöst i vatten. Kalksten består huvudsakligen av kalciumkarbonat (CaCO₃).

Genom att bestämma vattnets hårdhet kan man också förutsäga hur kraftigt kalkavlagringar bildas Vattnets hårdhet är ett begrepp inom tillämpad kemi som har utvecklats utifrån de praktiska behoven av att använda naturligt vatten med dess upplösta beståndsdelar. Mer specifikt avser vattenhårdhet den ekvivalenta koncentrationen av jonerna från jordalkalimetallerna som är upplösta i vattnet, men i vissa sammanhang även deras anjoniska motparter. De ”hårdhetsbildande elementen” omfattar i huvudsak kalcium och magnesium, samt spår av strontium och barium. De upplösta hårdhetsbildande elementen kan bilda olösliga föreningar, främst kalkavlagringar och så kallade kalktvålar. Denna benägenhet att bilda olösliga föreningar är anledningen till det intresse som har lett till utvecklingen av det begreppsmässiga och teoretiska ramverket kring vattenhårdhet.

Mjukt vatten är bättre lämpat för alla tillämpningar där vattnet värms upp, för tvätt, för att vattna krukväxter etc. Mjukt vatten finns i regioner med granit, gnejs, basalt och skiffer. Regnvatten är också mjukt vatten.

Hårt vatten leder till kalkavlagringar i hushållsapparater, ökar förbrukningen av diskmedel och tvättmedel samt påverkar smaken och utseendet på känsliga livsmedel och drycker (t.ex. te). Hårt vatten kommer från regioner där sandsten och kalksten dominerar.

Lösning på kalkproblemet

För att minska kalkavlagringar vid ång-luft-befuktning kan Condairs patenterade kalkhanteringssystem användas, där kalkavlagringar blästras bort från värmeelementen och dräneras via en extern kalkuppsamlingstank.

Dessutom kan helt avmineraliserat vatten användas, från vilket mineraler och kalcium redan har avlägsnats genom vattenbehandling. Den mängd kalkavlagringar som då återstår är försumbar.

Det bör dock noteras att drift med mjukt (dvs. mineralfritt) vatten inte är möjlig med alla typer av luftbefuktare. En motståndsluftbefuktare kan även drivas med mineralfritt vatten. En elektrodluftbefuktare kräver däremot ledande, mineralrikt vatten för att fungera effektivt. Att driva denna typ av luftbefuktare med mjukt vatten är inte av energieffektivitet.