TOPIDLA NEBO VYSOUŠEČE ? (článek z časopisu Chlazení – Klimatizace)
Zdá se, že přes všechnu osvětu, kterou uskutečnily firmy zabývající se prodejem vysoušečů, ani povodně, které postihly v poslední době naší zemi, při kterých bylo slovo vysoušeč skloňováno denně ve sdělovacích prostředcích ve všech pádech, zůstává otázka efektivnosti vysoušení dosud pro veřejnost nerozhodnuta. Pokusím se proto v následujících řádcích najít uspokojivou odpověď a pojednat problém tak, aby byl pochopitelný i laické veřejnosti.
Na úvod je třeba uvědomit si několik základních technických poznatků, které mají k vysoušení vlhkých nebo mokrých prostor bezprostřední vztah a to: a) Voda, která se odpařuje odebírá ze svého okolí, (nebo i jí musí být nějakým způsobem dodáno), tzv. výparné teplo. Pro pedanty: Velikost tohoto výparného tepla je 538 kcal. kg-1. Není-li možné odebrat teplo z okolí a není zajištěn jeho přísun, voda snižuje svoji teplotu. b) Voda, která kondenzuje t.j. přechází zpět z parní do kapalné fáze, odevzdává toto výparné teplo, spotřebované k odpaření, zpět do prostoru ve kterém se nachází. c) Schopnost vzduchu jímat odpařenou vodu se mění v závislosti na teplotě a to tak, že se stoupající teplotou stoupá a samozřejmě klesá se snižováním teploty. Absolutní množství vody obsažené např. v 1 m3 vzduchu je závislé na teplotě. d) Voda nacházející se v uzavřeném prostoru ve stavu kapaliny, nebo páry má neustálou snahu najít rovnovážný stav odpovídající dané teplotě. Sníží-li se vlhkost vzduchu v uzavřeném prostoru, pak pokud je nějaká voda přítomna ve vysoušených materiálech, rychlým odpařováním se snaží docílit rovnovážného stavu. e) Vodu z uzavřeného prostoru nelze odstranit jinak než jejím zachycením a následným přemístěním (vylitím). Protože lapání vody přímo ve vysoušeném materiálu je ve většině případů neefektivní, postupuje se v praxi obvykle tak, že voda se z tohoto materiálu nejprve odpaří. V případě, že nejsme schopni následně jí zkondenzovat, je nutno jí „přemístit“ do jiného prostoru pomocí větrání. f) V praxi se k vyjádření hodnoty vlhkosti vzduchu používá pojem: „relativní vlhkost“ vyjadřující poměr hmotnosti vodní páry skutečně obsažené ve vzduchu k hmotnosti vodní páry, kterou by obsahoval stejný objem vzduchu, kdyby byl za téže teploty vodními parami nasycen. g) Rosný bod je teplota, při níž je vzduch vodními parami nasycen. Klesne-li teplota vzduchu obsahujícího nasycenou vodní páru pod rosný bod, část vodní páry zkondenzuje.
Technické možnosti vysoušení
1) Pomocí zdroje tepla Mezi nejstarší a tudíž i nejvíce známé způsoby vysoušení patří využití efektu, při kterém se uměle zvýší teplota pomocí zdroje tepla. Ohřátím se zvýší schopnost vzduchu jímat vodu (viz. úvod odst. c). Voda se snaží najít rovnovážný stav a začne se odpařovat z vysoušeného materiálu (viz. odst. d). V okamžiku, kdy je dosaženo rovnováhy, (nasycení vzduchu vodními parami) se odpařování zastaví. Nyní je ovšem třeba vodu, resp. vlhkost obsaženou ve vzduchu odstranit. To se u této metody stane např. vyvětráním. (Pokud bude někdo namítat, že mu např. čerstvě vymalovaná místnost uschla i bez dodatečného topení a větrání, je třeba se ptát za jak dlouho a uvědomit si, že větráním je i otevření dveří, netěsnosti oken atd.
Z pohledu spotřeby energie vypadá situace takto: na odpaření 1 l vody jsme spotřebovali 538 kcal. Protože jsme ohřátý vzduch následně vypustili, jde o čistou ztrátu a pro další odpařování je třeba opět dodat teplo. Z hlediska obsluhy je třeba buď neustálý dozor, (vysoušecí proces se v okamžiku docílení rovnováhy zastaví), nebo nucené větrání a neustálý přívod tepla.
2) Pomocí absorbce Druhou možností je využití látek, které mají schopnost zadržovat v sobě vodu, tzv. sorbentů. Ty zachycením vody ve vzduchu snižují jeho relativní vlhkost, rovnováha je narušena, volná voda, nacházející se ve vysoušeném materiálu se začne odpařovat. Proces se opět zastaví v okamžiku dosažení plné zachycovací schopnosti sorbentu. Sorbent je nyní třeba vyměnit, nebo regenerovat. K regeneraci může dojít automaticky a to v tzv. absorbčních vysoušečích, nebo manuálně.
Energeticky vypadá situace takto: Odpařující voda odnímá prostoru výparné teplo pro 1 l opět 538 kcal. Zachycením na sorbentu je teplo zpětně uvolněno. Pro regeneraci sorbentu je třeba ho dodat opět zpět. Pokud není nějakým způsobem technicky zajištěno jeho zpětné získání (rekuperace), je pro uživatele nenávratně ztraceno. I při velmi dobré rekuperaci dochází ke ztrátám. Při prosté výměně sorbentu je nutno vzít v úvahu i jeho cenu. Pro úplnost je třeba dodat, že přes uvedené nevýhody našly absorbční odvlhčovače uplatnění v oborech, kde je třeba docílit velmi nízké konečné vlhkosti, např. výroba léků a dále tam, kde je možno k regeneraci využít odpadního tepla, (velké klimatizace). Pořizovací a provozní náklady jsou obvykle výrazně vyšší než u dále popsaných kondenzačních vysoušečů.
3) Pomocí kondenzačních vysoušečů Třetí, zatím nejpokrokovější možností, je použití tzv. kondenzačního principu Při použití tohoto principu je vlhký vzduch nasáván ventilátorem do přístroje. Vzduch je zde veden přes výparník, na kterém se ochladí pod rosný bod. Vlhkost obsažená ve vzduchu zkondenzuje na plochách výparníku a ve formě kapiček je odvedena do sběrné nádoby a odtud event. dále do odpadu. Dále vzduch prochází přes kondenzátor vysoušecího přístroje a zde je zahřát na teplotu vyšší! než je teplota na vstupu. Kondenzační vysoušeč tedy zároveň prostor, ve kterém je umístěn, vytápí. Přitom tepelná energie, která je tímto způsobem k dispozici, je v závislosti na množství zkondenzované vody, několikanásobně vyšší, než by odpovídalo energetické spotřebě přístroje. Uplatňuje se při tom efekt zmíněný v úvodu v odst. b). Pro vysoušení a odpaření vody z požadovaného materiálu (např. stěn) pak efekt popsaný v úvodu v odst. d). Přesto, že se nejedná o úplnou tech. novinku; přístroje tohoto typu bylo možno vidět v archivech a knihovnách již před mnoha lety, významnější využití našly v naší republice až v posledních osmi letech.
V Západní Evropě se objevily tyto přístroje pro využití v průmyslu, nebo kancelářích a domácnostech začátkem devadesátých let minulého století. Díky povodním, které postihly opakovaně v poslední době území Evropy i naší republiku, dostaly se vysoušeče tohoto typu do hlubšího povědomí. Jejich použití však není omezeno pouze na přírodní katastrofy. Nacházejí výborné uplatnění v řadě dalších oblastí, jako např. při: - vysoušení novostaveb - vysoušení po havarijních stavech (prasklé vodovodní potrubí, stav po hašení požárů apod.) - udržování požadované vlhkosti ve skladech materiálů a výrobků citlivých na vlhkost (práškové materiály, papír, elektronika, korodující materiály atd.) - vysoušení vnitřních bazénů - vysoušení potravin (salámy, sýry, těstoviny) - sušení krmiv pro zvířata - vysoušení dřeva - sušení prádla v hotelích, penzionech, nemocnicích a v domácnostech - vysoušení textilií v oděvním průmyslu - udržování nastavené vlhkosti např. v tech. muzeích (veteráni apod.) - udržování nízké vlhkosti ve fitnes centrech, u kadeřníků, atd.
Odpověď na otázku z nadpisu článku tedy zní: Jednoznačně vysoušeče. Při použití těchto přístrojů lze výrazně urychlit vysoušecí proces a ušetřit až 70% nákladů na energii. Pro obecné použití jsou výhodnější vysoušeče kondenzačního typu, pro speciální účely vysoušeče absorbční. Při koupi těchto výrobků je třeba hledět nejenom na pořizovací cenu, ale i například na zajištění servisu, vliv použitých chladiv na životní prostředí, spotřebu elektrické energie ve vztahu na 1l zkondenzované vody, certifikaci podle norem EU apod.
František Janda ředitel společnosti Ekotez spol. s r.o.
