Hvad er isotermisk luftbefugtning?

Isotermisk luftbefugtning

Ved anvendelse af isotermisk luftbefugtning skal vandet først opvarmes, så dets temperatur når 100 °C. Under denne proces opnår vandet et varmeindhold på h = 419 kJ/kg og et tryk på 1.0133 bar. En faseændring sker på dette tidspunkt, og det kogende vand med en temperatur på 100 °C omdannes til damp ved 100 °C. Det er nødvendigt at tilføre en energimængde på 2.258 kJ til hvert kilo vand i forbindelse med denne proces. Den fornødne energi for omdannelsen til damp betegnes som den specifikke fordampningsvarme. Eftersom denne energi er latent, kan den ikke måles med et termometer.

Definition af mættet damp og umættet damp

Damp anses som værende ”mættet”, så længe det er i kontakt med vand. Med andre ord er det ude af stand til at absorbere yderligere væske og betegnes derfor som ”mættet damp”.

Umættet damp produceres, når temperaturen på den leverede varme forbliver den samme, selvom mængden af damp forøges. Kondensat er en af nøglekarakteristikaene for denne proces. Når damp nedkøles, tilbagetrækkes den indeholdte fordampningsvarme, mens en faseændring sker, og der produceres kondensat.

Her kan du se en video, som forklarer hvad isotermisk luftbefugtning er

Hvorfor dannes kalk?

Calcium ligger nummer fem på listen over de hyppigst forekommende grundstoffer i Jordens skorpe. Ofte forekommer det ikke i sine rene form, men i kombination med andre substanser (eks. kalksten) eller opløst i vand. Kalksten består hovedsageligt af calciumkarbonat (CaCO3)

Kalkindholdet i vand befinder sig i et ekvilibrium med en mængde kulsyre, som er opløst i vandet. Kulsyre i vand uddrives, når vandet opvarmes (eks. i en kedel eller i forbindelse med dampbefugtning). Faldet i kulsyreindhold bevirker, at vandopløsning ikke er i stand til at indeholde en lige mængde kalk. Den overskydende kalk bundfalder i form af synlige aflejringer, dvs. calciumkarbonat.

Vandets hårdhed hænger sammen med graden af tilkalkning

Hårdheden af vand er et koncept, som stammer fra anvendt kemi, der blev udviklet som følge af de behov, som opstod under anvendelsen af naturligt vand og de opløste bestanddele deri. Mere præcist blev hårdheden af vand til et udtryk, som anvendes i specifikke sammenhænge for at beskrive den tilsvarende koncentration af ikke blot de alkaliske jordarters metalioner i vandet, men også deres anioniske partnere. Indholdet af disse ”forhærdere” udgøres hovedsageligt af calcium og magnesium samt små mængder strontium og barium. De opløste forhærdere kan danne uopløselige stoffer, hovedsageligt kalk og såkaldt kalksæbe. Forhærderes tendens til at danne uopløselige stoffer var grundlaget for den interesse, som førte til skabelsen af det konceptuelle og teoretiske system, der ligger bad konceptet om vands hårdhed.

Blødt vand er det bedst egnede til alle formål, hvor vand opvarmes - herunder vaskning, vanding af potteplanter osv. Blødt vand forekommer i områder, hvor der også forefindes granit, gnejs, basalt og skifer. Regnvand anses også som værende blødt vand.

Hårdt vand fører til forkalkning i husholdningsapparater, forårsager forøget forbrug af rengøringsmidler og påvirker smagen samt udseendet af visse mad- og drikkevarer (eks. te). Hårdt vand kommer fra områder, hvor sand og kalksten er fremherskende.

Løsning af kalk-problemet

Det patenterede system til kalk-håndtering fra Condair kan anvendes til at reducere forekomsten af den forkalkning, som opstår i forbindelse med dampbefugtning. Systemet skræller kalk-aflejringerne af varmeelementerne og fører dem derefter bort ved hjælp af en ekstern tank til opsamling af kalk. Demineraliseret vand kan også anvendes til forudgående fjernelse af mineraler og calcium, allerede når vandet renses. Dette bevirker, at mængden af ophobet kalk vil ligge på et negligerbart lavt niveau.

Det er imidlertid værd at bemærke, at det ikke er muligt at anvende blødgjort (dvs. mineralfrit) vand i alle typer befugtere. Mineralfrit vand kan også anvendes til drift af en modstandsbefugter. I modsætning til dette kræver anvendelse af en luftbefugter med elektrodeopvarmning, at man benytter mineralholdigt vand, hvis denne skal kunne fungere effektivt. Anvendelse af blødgjort vand under driften af denne type luftbefugter giver derfor ikke mening set fra et energimæssigt synspunkt.

Eksempel på beregning af isotermisk luftbefugtning

Givet:

Beregning af ∆h/∆x:

∆h   =  kJ/kg
∆x   =  kg tør luft