Μέθοδοι μείωσης της υγρασίας στο θερμοκηπίο
Αφύγρανση με εξαερισμό
Η συνήθης πρακτική όταν επικρατεί πολύ υψηλή σχετική υγρασία μέσα στο θερμοκήπιο είναι να πραγματοποιείται εξαερισμός. Στα θερμαινόμενα θερμοκήπια ακόμα και με κρύο καιρό, όταν η σχετική υγρασία είναι υπερβολικά υψηλή μέσα στο θερμοκήπιο, είναι ανγκαίο να ανοιχτούν λίγο τα παράθυρα για μικρό χρονικό διάστημα. Έτσι, βγαίνει ο υγρός αέρας και αντικαθίσταται με τον εξωτερικό που λόγω της χαμηλότερης θερμοκρασίας έχει μικρότερη απόλυτη υγρασία. Όταν ο εξωτερικός αέρας ανακατευτεί με το θερμότερο εσωτερικό, αυξάνεται η χωρητικότητα σε υδρατμούς και μειώνεται στο σύνολο η σχετική υγρασία, έστω κι αν χάνεται ένα ποσό θερμότητας, που όμως συμπληρώνεται από το σύστημα θέρμανσης. Όταν ο εξαερισμός εφαρμόζεται για ψύξη του θερμοκηπίου, δεν υπάρχει πρόσθετη κατανάλωση ενέργειας, όταν όμως χρησιμοποιείται θέρμανση, είναι προφανές ότι ο εξαερισμός από ενεργειακής άποψης αποτελεί σπατάλη ενέργειας. Επομένως, κατά τη χειμερινή περίοδο και όταν απαιτείται θέρμανση, η αφύγρανση με εξαερισμό έχει ως συνέπεια την αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας.
Αφύγρανση με ψύξη
Όταν ο αέρας έρχεται σε επαφή με μία επιφάνεια με θερμοκρασία κάτω από το σημείο δρόσου, η πλεονάζουσα απόλυτη υγρασία του συμπυκνώνεται στην επιφάνεια αυτή, έτσι, ο αέρας αφυγραίνεται. Το ποσό της υγρασίας που απομακρύνεται εξαρτάται από τη διαφορά απόλυτης υγρασίας του αέρα του θερμοκηπίου από την απόλυτη υγρασία στο σημείο δρόσου, το οποίο σημειωτέον δεν πρέπει να είναι χαμηλότερο των 0oC, ώστε η συμπύκνωση να πραγματοποιεείται σε υγρή μορφή. Η πιο συνηθισμένη μέθοδος αφύγρανσης είναι η χρήση ψυχόμενων εναλλακτών. Αυτή η μέθοδος συνήθως περιλαμβάνει έναν εναλλάκτη σε ένα ρεύμα αέρα με ένα ψύχον μέσο να επανακυκλοφορεί μέσα στον εναλλάκτη σε μια θερμοκρασία κάτω από το σημείο δρόσου του αέρα. Το ποσό της υγρασίας που απομακρύνεται εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα, τη θερμοκρασία του εναλλάκτη και την παροχή μάζας του διερχόμενου αέρα. Στα συνήθη χρησιμοποιούμενα ψυχόμενα μέσα περιλαμβάνονται το παγωμένο νερό και τα διαλύματα γλυκόλης. Όταν ο εναλλάκτης είναι ο εξατμιστής μιας αντλίας θερμότητας τότε η θερμοκρασία του καθορίζεται από το ψυκτικό ρευστό. Επειδή, η θερμοκρασία του εναλλάκτη είναι κάτω από το σημείο δρόσου του αέρα, η υγρασία συμπυκνώνεται πάνω της, συλλέγεται σε ένα δοχείο και απομακρύνεται. Αυτό το νερό μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί.
Αφύγρανση με υγροσκοπική απορρόφηση / προσρόφηση
Μια εναλλακτική μέθοδος μείωσης της υγρασίας του αέρα αποτελεί η απορρόφηση / προσρόφηση της υγρασίας από ένα στερεό ή ένα υγρό υγροσκοπικό υλικό. Τα υγροσκοπικά είναι υλικά που έχουν υψηλή συνάφεια με τους υδρατμούς. Η έρευνα σχετικά με την εφαρμογή της υγροσκοπικής αφύγρανσης του θερμοκηπίου είναι ελάχιστη. Σε μέσες καιρικές συνθήκες οι αφυγραντές με υγροσκοπική απορρόφηση πλεονεκτούν από ενεργειακής άποψης έναντι της ταυτόχρονης θέρμανσης και του εξαερισμού σε καλά μονωμένα θερμοκήπια. Η απομάκρυνση της υγρασίας από τον αέρα εξαρτάται από τη διαφορά πίεσης υδρατμών που υπάρχει ανάμεσα στο υγροσκοπικό και τον αέρα.
Τα συστήματα κλιματισμού του αέρα με υγροσκοπικά διαλύματα αναπτύσσονται γρήγορα τα τελευταία χρόνια, εξαιτίας των πλεονεκτημάτων τους στην αντιμετώπιση του φορτίου λανθάνουσας θερμότητας των κτιρίων, της θετικής τους επίδρασης στο περιβάλλον (μείωση εκπομπών αερίων του φαινομένου του "θερμοκηπίου", περιορισμός χλωριωμένων ψυκτικών ρευστών και μειωμένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας) καθώς και στη βελτίωση της ποιότητας του αέρα μέσω της απομάκρυνσης ενός αριθμού ρυπαντών από τον αέρα, της εντομοαπωθητικής τους δράσης και της αδρανοποίησης αερομεταφερόμενων μυκήτων.
Αφύγρανση με υβριδικά συστήματα
Οι αφυγραντήρες υγροσκοπικών διαλυμάτων μπορούν να συσδυαστούν με συμβατικά συστήματα συμπίεσης ατμού για να επιτευχθεί καλύτερος χειρισμός της υγρασίας του αέρα σε κλιματιζόμενους χώρους για τη βελτίωση της λειτουργίας των συστημάτων συμπίεσης ατμού. Για τη μείωση της υγρασίας του αέρα σε βιομηχανικές, εμπορικές και οικιακές εγκαταστάσεις έχει ερευνηθεί η δυνατότητα αφύγρανσης του αέρα από υβριδικά συστήματα που συνδυάζουν συστήματα υγροσκοπικής απορρόφησης και συστήματα συμπίεσης ατμού (αντλίες θερμότητας). Οι συνδυασμοί που έχουν προταθεί διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τη διάταξη των συνδυαζόμενων συστημάτων λόγω διαφορετικών επιδιώξεων. Βασική επιδίωξη των υβριδικών συστημάτων είναι η αφύγρανση του αέρα αλλά μπορεί να είναι και η ταυτόχρονη αφύγρανση και ψύξη του αέρα που είναι απαραίτητη σε θερμά και υγρά κλίματα. Οι διατάξεις των υβριδικών συστημάτων μπορούν να διακριθούν σε δύο κατηγορίες. Στην πρώτη ομάδα η αφύγρανση του αέρα πραγματοποιείται μόνο από το υγροσκοπικό σύστημα, ο εξατμιστής της αντλίας θερμότητας χρησιμοποιείται για να ψύχει το υγροσκοπικό διάλυμα ώστε να διατηρείται διαφορά πίεσης υδρατμών ανάμεσα στο υγροσκοπικό υλικό και τον αέρα. Αν η διαφορά θερμοκρασίας είναι μεγάλη ο αφυγραμένος αέρας θα έχει χαμηλοτερη θερμοκρασία από τον εισερχόμενο στο σύστημα και έτσι επιτυγχάνεται και ψύξη. Ο συμπυκνωτής χρησιμοποιείται για να θερμαίνει το υγροσκοπικό διάλυμα ώστε να διευκολύνεται η αναγέννησή του. Στη δεύτερη κατηγορία ο στόχος είναι η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας από την αντλία θερμότητας για την επίτευξη ταυτόχρονης αφύγρανσης και ψύξης. Ο αέρας αρχικά αφυγραίνεται από το υγροσκοπικό διάλυμα και στη συνέχεια περνά από τον εξατμιστή της αντλίας όπου ψύχεται και τελικά εισέρχεται στον κλιματιζόμενο χώρο.
Σχετικές σελίδες
Βιβλιογραφία
- "Ανάπτυξη συστήματος μείωσης της σχετικής υγρασίας στο θερμοκήπιο με τη χρήση αντλίας θερμότητας και υγροσκοπικών υλικών", Διδακτορική διατριβή του Ιωάννη Ηλ. Λυκοσκούφη, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα 2011
