Sorptionsavfuktare

Hur fungerar sorptionsavfuktare?

Sorptionsavfuktare använder kemisk adsorption snarare än kondensation för att ta bort fukt från luften. Detta innebär att de inte är begränsade av låga daggpunktstemperaturer och kan avfukta mycket bättre vid låga ångtryck och låga temperaturer jämfört med andra typer av luftavfuktare.

Sorptionstekniken fungerar så att fuktig luft fläktas förbi sorptionsmaterialet inne i enheten där fukt adsorberas. Luften mynnar ut i torrare utgående luft vilken kan fördelas med slangar eller rör. Fukten avskiljs i sorptionsprocessen och fläktas ut som våtluft från betjänat utrymme. 

Sorptionsavfuktarens historia och uppbyggnad

Sorptionsavfuktare också kallade adsorptionsavfuktare har blivit en viktig del av dagens system för värme, ventilation och luftkonditionering (HVAC), Tekniken används främst för att kontrollera fuktigheten i inomhusmiljöer såväl industriellt som i villor och andra fastigheter.

Avfuktarna är särskilt användbara i svalare och/eller torrare rumsmiljö där kondenserande luftavfuktare (kylavfuktare – kondensavfuktare) inte fungerar lika effektivt.  

Historia

Användande av enklare typ av sorptionsteknik går tillbaka till 1600-talet, men det var först under första och andra världskriget som användningen av sorptionsmaterial tog fart. Under krigen användes material såsom silikagel för att skydda förnödenheter och utrustning mot fukt under transport.

Efter andra världskriget började sorptionsmaterialen användas kommersiellt för att skydda konstverk under transport och t.ex. för att kontrollera fuktigheten i museer.

Silikagel är ett av de mest använda sorptionsmedierna på grund av dess höga kapacitet att adsorbera fukt. Ytterligare viktig aspekt är silikagelets förmåga att att snabbt kunna regenereras (torkas upp) genom uppvärmning.

Silikagel upptäcktes på 1600-talet, men det var först under första världskriget som det användes i stor skala som adsorbent i gasmasker. Efter kriget utvecklades en process för att syntetiskt framställa silikagel, vilket möjliggjorde dess kommersiella användning.

Under 1950-talet utvecklades den första kommersiella avfuktaren som använde en silikagelrotor. Rotorn var nyckeln till att göra det möjligt för silikagel att adsorbera fukt och regenereras i en kontinuerlig process. Under 1980-talet kom avfuktartypen att kommersialiseras av olika företag.  

Silikagelrotorn är nu hjärtat av de flesta sorptionsavfuktare. Det finns dock undantag där tillverkaren Acetec med framgång till en av sina enheter använder ett stillastående sorptionsblock, och möjliggör regenerering via en spjällfunktion, samt PTC-element som aktiveras i cykler istället för att vara kontinuerligt igång. 

Uppbyggnad och komponenter

Silikagelrotorn består av ett korrugerat material som är impregnerat med silikagel på alla ytor. Det korrugerade materialet bildar en stor sorptionsyta för maximal exponering av processluft till silikagelet. Den fuktiga luften passerar genom med bara ett lägre tryckfall samtidigt som fukt adsorberas i silikagelen.

Fläkten i en sorptionsavfuktare forcerar den fuktiga processluften genom silikagelrotorn. De flesta mindre bärbara sorptionsavfuktare använder bara en fläkt, medan det i större avfuktare kan krävas fler fläktar.

Normalt torkas ca. 75% av processluften vilken skickas genom rotorn och går vidare ut som varmare torrluft. De återstående 25% av luften (reaktiveringsluft) används för att avlägsna fukt från rotorn vilken går ut som varmare och fuktig våtluft. 

Självreglerande värmare kallat PTC-element höjer temperaturen på delar av luften innan den kommer in i rotorn. När den uppvärmda reaktiveringsluften passerar genom reaktiveringsdelen i rotorn bryter värmen den kemiska bindningen mellan fukt och silikagel. Reaktiveringsluften lämnar sedan rotorn och bär bort fukten. Våtluften fläktas vanligen ut utomhus genom en våtluftslang.

Den delen av sorptionshjulet som reaktiverats återfår sin förmåga att återigen adsorbera fukt. Processen är ständigt närvarande så länge avfuktaren är aktiverad. 

Elektroniken i en sorptionsavfuktare inkluderar sensorer och brytare ingående i en hygrostat, PTC-element samt en liten motor som roterar sorptionshjulet. I en annan avfuktarvariant finns istället en spjällmotor och en spjällskiva.

Hygrostaten är mycket viktig i avfuktarna. Det är ett system som mäter relativ fuktighet i luften och styr avfuktarens till- och frånslag, utefter det börvärde som man valt att ställa hygrostaten i. Börvärde innebär att ett startvärde gällande fukt ställs in. Normalt i krypgrund, vind och andra svala utrymmen så ställs hygrostaten in på börvärdet 60-65%. 

När hygrostaten avkänner att börvärdet uppnåtts, d.v.s. att sorptionsavfuktaren avfuktat tillräckligt länge, kommer avfuktningen att stanna. När börvärdet passeras igen kommer avfuktaren åter att starta. Detta ger energibesparing i förhållande till att avfuktningen ska vara igång hela tiden. 

Ytterligare besparingsfunktion finns inprogrammerad i hygrostaten i somliga avfuktare. Mögel och jordbakterier såsom aktinomyceter kräver fukt (över 75% RF) för att kunna starta sin tillväxt. De kräver också viss temperatur för att kunna trivas. Ju lägre temperaturen sjunker desto högre kan den relativa fuktigheten släppas upp. Genom att den moderna hygrostaten mäter både fukt och temperatur, och justerar till- och frånslag utefter gällande värden, så går det att göra väsentlig energibesparing med ända upp till i bästa fall 60%.

Utlopp och inlopp

För att styra luftströmmarna genom sorptionsmaterialet krävs inlopp och utlopp:

Processluftsinlopp: Här kommer 75-100 procent av enhetens luftflöde in, beroende på vilken avfuktare det är. För att skydda avfuktaren med dess funktioner och sorptionsmaterial finns ett utbytbart dammfilter i anslutning till processluftintaget. Slangar eller rör gör att ansluta till inloppet.

Processluftsutlopp: Här returneras 75 procent av luften som kom in i processinloppet, som varm och torrare luft för upptorkning av betjänat utrymme. Slangar eller rör går att ansluta till utloppet.

Utlopp för reaktiveringsluft (våtluft): Här ventileras ca. 25 procent av processinloppsluften som varm och fuktig luft. Denna luft ventileras normalt ut utanför byggnaden.

Inlopp för reaktiveringsluft: Vissa större sorptionsavfuktare har en fjärde öppning som separat insug för reaktiveringsluften. 

Användningsområden

• Sorptionsavfuktare används ofta i riskkonstruktioner i bostäder och kommersiella byggnader för att kontrollera fuktigheten och förbättra luftkvaliteten inomhus. De bidrar starkt till att förhindra fuktskador, mögel, bakterier och rötsvamp.
• Sorptionsavfuktning är vanligt i industriella processer och tillverkningsprocesser där det är viktigt att hålla en konstant låg fuktighet. De används för att skydda känsliga produkter, material och utrustning från fuktrelaterade problem. Ett par exempel är vid batteritillverkning och läkemedelstillverkning
• Sorptionstekniken används framgångsrikt för att kontrollera fuktigheten i kylrum och lager för förhindrandet av att matvaror och andra produkter försämras. Påbyggnad av is motverkas med avfuktningstypen eftersom den klarar av att avfukta även i minusgrader. Ishallar är ett annat exempel där avfuktartypen därför rekommenderas.  
• Sorptionsavfuktarna används även för att upprätthålla en konstant låg fuktighet i sjukhus och laboratorier, vilket bidrar till att förhindra bakterie- och mögeltillväxt och skydda känslig medicinsk utrustning.
• Vid vattenskadesanering är det vanligt att sanerare använder tekniken, med vilken avfuktning under de flesta förhållanden kan säkerställas, samtidigt som luftströmmarna till och ifrån avfuktaren enkelt kan styras via slangar.

Olika typer av sorptionsavfuktare

• Bärbara varianter är små och lätta, vilket gör dem enkla att flytta från rum till rum eller att installera. De är särskilt användbara för att torka ut lite mindre utrymmen såsom torpargrund, krypgrund, vind, garage, förråd och källare och är därför vanliga i hem samt i mindre kommersiella utrymmen.
• Större industriella sorptionsavfuktare är mer kraftfulla sett till luftomsättning och avfuktningsprestanda än bärbara enheter. De används ofta i större kommersiella och industriella utrymmen där det krävs riktigt hög avfuktningskapacitet för säker fuktkontroll. Riktigt stora industriella sorptionsavfuktare kan vara självständiga system drivna av propan eller dieselbränsle.

Fördelar med sorptionsavfuktare

Sorptionsavfuktare kan medföra betydande energibesparing jämfört med traditionella kompressordrivna kondenserande kylavfuktare. Sorptionstekniken är särskilt effektiv i kalla och torra klimat där kondenserande luftavfuktare inte fungerar närmelsevis lika effektivt eller inte alls. 

Sorptionsavfuktarna är miljövänligare eftersom de inte använder köldmedier som kan skada ozonskiktet. I större industriella anläggningar kan process- samt avfallsvärme användas för att regenerera sorptionsmaterialet. I sådana applikationer kan funktionen vara viktig för energibesparing och miljövänlighet. 

Sorptionsavfuktare är ofta tystare än traditionella luftavfuktare med kompressor, vilket gör dem lämpliga för användning i bostäder och arbetsplatser där buller är en bekymmer.

Nackdelar med sorptionsavfuktning

Sorptionsavfuktare kräver värmeenergi för att regenerera sorptionsmaterialet. Under vissa klimatförhållanden, såsom vid över +20 graders värme och hög relativ fuktighet, kan det leda till högre driftskostnader jämfört med kondensavfuktare. I lägre temperaturer blir dock sorptionsavfuktaren oftast det absolut säkraste och energieffektivaste valet. 

Framtida utveckling och forskningsbehov

Sorptionsavfuktare har redan tillämpats framgångsrikt i kommersiella byggnadssektorn samt för hushållsbruk, och det förväntas att framtida marknadsgenombrott sannolikt kommer att börja inom dessa sektorer. Forskning och utveckling inom sorptionsteknisk avfuktning fortsätter då det fortfarande finns potential för ytterligare förbättringar gällande energieffektivitet och prestanda.

• Se vårt utbud av avfuktare i olika kategorier, samt läs mer om avfuktning