FAQ Befeuchtung

FAQ Luftbefeuchtung

1. Begriffe zur Luftbefeuchtung
2. Energieverbrauch und benötigte Zeit zur Dampflufterzeugung
3. Einsatzbereiche von Luftbefeuchtungen
4. Arbeitsweise von Elektroden-Dampflufterzeugern
5. Arbeitsweise von Dampflufterzeugern mit Widerstandsheizkörpern
6. Wasservorbehandlung bei der Dampflufterzeugung
7. Was ist bei der Planung und Installation zu beachten

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Begriffe zur Luftbefeuchtung

Begriffserklärungen von A-Z zur Belüftungstechnik und Luftbefeuchtung finden Sie hier

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2. Energieverbrauch bei der Dampfererzeugung

Um 1 Liter Wasser um 1°C zu erwärmen, werden rund 4200 Joule (J) benötigt. In anderer Schreibweise 4200J/(1ltr x 1°C) oder kurz 4200Jltr^-1°C^-1
Wenn Sie überschlägig berechnen wollen, wie lange ein Dampfluftbefeuchter mit 5 ltr Wasser Zylinderinhalt benötigt, um Wasser von 10°C auf 100°C zu erwärmen, gehen Sie wie folgt vor:

1. Schritt: Berechnen der benötigten Energie (W)

spez. Wärmekapazität x Menge x Temperaturdifferenz
4200J/(1ltr x 1°C) x 5ltr x (100°C -10°C)=
4200J/ltr°C x 5ltr x 90°C= 1.890.000 J

Es werden 1890 Kilojoule benötigt, um 5 ltr Wasser von 10°C auf 100°C zu erhitzen.

2. Schritt: Berechnen der benötigten Zeit.

Gegeben: Leistung des Gerätes z.B. P = 3,8 kW= 3800W

benötigte Zeit (t in Sekunden) =  benötigte Energie/Geräteleistung
t=1.890.000J (=Ws)/3800W= 497s
Wir wandeln um von Sekunden zu Minuten:
497/60 = 8,2 Min

Das Gerät benötigt also 8,2 Minuten, um das Wasser zum Verdampfen zu bringen. Die Berechnung gilt allerdings jedoch nur für Heizkörperverdampfer.
Bei Elektrodendampferzeuger geht es schneller. Wenn der Dampfzylinder gefüllt wird und die Elektroden eintauchen, fließt ein hoher Strom durch eine relative geringe Menge Wasser. Dadurch beginnt das Wasser sehr schnell bereits an der Oberfläche zu verdampfen, ohne dass Konvektionsströmungen Zeit genug hätten, eine Umwälzung des Wassers zu bewirken.
Somit ist es möglich dass Elektroden-Dampfluftbefeuchter Wasserdampf zur Luftbefeuchtung bereits nach sehr kurzer Zeit bereitstellen können.

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3. Einsatzbereiche von Luftbefeuchtungen

Trockene Luft entzieht ihrer Umgebung Feuchtigkeit. Das hat schädliche Auswirkungen auf Menschen, Tiere, Pflanzen, Materialien und Prozesse. Die folgenden Anwendungsbereiche zeigen, wie Luftbefeuchter Gesundheit und Qualität schützen.

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4. Funktionsweise von Elektroden-Dampfluftbefeuchter

Bei Elektroden-Dampferzeugern erfolgt die Wassererwärmung durch Stromfluss zwischen eingebrachten Elektroden. Im Gegensatz zur Elektrolyse liegt jedoch Wechselstrom an.

Wenn Sie diesem Link folgen, wird Ihnen die Funktionsweise in einem kleinem Film (120kB) einer Flash-Animation gezeigt. Ihre Browser muss das Flash-Format von Macromedia© verstehen.
Für alle, die Flash abgeschaltet haben, hoffen wir, mit folgenden selbsterläuternden Bildern zufriedenstellen zu können.

Der Leitwert spielt bei dieser Art der Dampferzeugung eine große Rolle. Näheres  zu den Anforderungen an das Wasser und der Wasservorbehandlung finden Sie weiter unten.

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5.Funktionsweise von Dampfluftbefeuchter mit Widerstandheizkörper

Im Gegensatz zu Elektroden-Dampfbefeuchtern erfolgt bei Heizkörper-Dampfbefeuchtern die Wasserdampfproduktion über eine Heizwendel. Diese Heizwendel nennt man auch Widerstandheizkörper. Im Hausgebrauch kennt man solche Geräte auch als Tauchsieder.

Dampferzeuger mit Widerstandsheizkörper

 Bei Heizkörper-Dampferzeugern ist grundsätzlich mindestens eine Entkarbonisierungsanlage vorzusehen. Weiteres zur Wasservorbehandlung finden Sie hier.

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6. Wasservorbehandlung bei Dampfluftgeneratoren

6.1. Wasseraufbereitung bei Elektroden-Dampfluftbefeuchtern
6.2. Wasseraufbereitung bei Heizkörperverdampfern

6.1. Elektroden-Dampfluftbefeuchter

Wie oben bei der Funktionsweise beschrieben, muss ein Strom zwischen den Elektroden fließen können, damit eine Dampferzeugung stattfinden kann.
In nachfolgender Tabelle können Sie die optimalen (grün) und die kritischen Bereiche (rot) ersehen.

Ampel zur Wasserqualität

Der optimale Bereich für Elektroden-Dampfluftbefeuchter liegt in etwa bei 450 mikroS/cm. Bei geringeren Werten ist die effektive Leistung des Gerätes geringer und führt durch längere Aufheizzeiten zu einem erhöhten Energiebedarf.
Bei zu hohen Leitwerten kommt es zur Funkenbildung zwischen den Elektroden, was auf Dauer zur Zerstörung derselben führt.

6.1.1. Maßnahmen zur Leitwertanpassung bei zu niedrigem Leitwert

Zu geringe Leitwerte kommen insbesondere in Gebieten mit granithaltigen Gesteinen vor, z.B. im Bayerischen Wald.
Betroffen sind vor allem Gewerbe-, Hotelleriebetriebe, die wegen der betriebsbedingten hohen Wasserverbräuche (siehe Tabelle) eigene Brunnen nutzen
Abhilfe schaffen hier Dosieranlagen, die Dosierstoffe einbringen, welche den Leitwert des Wassers korrigieren. Als angenehmer Nebeneffekt wird der Hauptverursacher für Korrosionsschäden bei solchen Wässern, nämlich die freie Kohlensäure, gebunden.

6.1.2. Maßnahmen zur Leitwertanpassung bei zu hohem Leitwert

Hohe Leitwerte kommen durch im Wasser enthaltene Salze zustande.
Es sind also nicht nur die typischen Härtebildner der Kationen, wie Calcium und Magnesium, sondern auch die Anionen, wie Sulfate und Chloride etc.
Vor allem die Sulfate bereiten Probleme, da diese bei hohen Temperaturen zum Aufschäumen des Wassers führen.
Um den Salzgehalt zu reduzieren, kommt eine normale Enthärtungsanlage nicht in Frage, da hierbei lediglich Calcium-Ionen gegen Natriumhydrogen-Ionen  getauscht werden (siehe auch FAQ Enthärtungen). Im Gegenteil, der Leitwert würde sich sogar noch etwas erhöhen.
Somit bleiben als Alternativen eine Teilentsalzung, auch Entkarbonisierung genannt, oder eine Vollentsalzung des Wassers.
Über die Zusammenstellung der Entkarbonisierungsanlage entscheidet letztendlich die Wasseranalyse.
Die Vollentsalzung kann ebenfalls über eine Ionentauscheranlage oder aber über eine Umkehrosmose-Anlage erfolgen.
Es hängt hier insbesondere von dem Wasserbedarf und der Wasseranalyse ab, welches Verfahren zum Tragen kommt. Je nach Situation ist das eine oder das andere Verfahren günstiger.
In allen drei genannten Verfahren wird das Wasser auf die erforderliche Leitfähigkeit mit Rohwasser verschnitten.

6.1.3. Maßnahmen bei zu hoher Gesamthärte

Die Härtebildner Calcium und Magnesium beginnen bereits bei Temperaturen ab ca. 55°C auszufallen und bilden Beläge, die zu häufigen Wartungsarbeiten führen.
Die häufig anzutreffende Aussagen, wie "unsere Geräte benötigen keine Wasseraufbereitung", können manchmal richtig sein, jedoch kann erst eine Wasseranalyse und eine anschließende Investitionsrechnung  Klarheit darüber geben, ob eine Wasservorbehandlung sinnvoll ist. Folgeinvestitionen in Wartung und Instandhaltung der Dampferzeugungsanlage können beträchtlich zu Buche schlagen.
Es ist ähnlich wie beim Auto: Sie werden keinen Diesel tanken, wenn der Wagen Super benötigt. Wasserverdampfer benötigen leider auch oftmals "Super".
Bei entsprechender Wasserhärte kann sich jedoch die Investition einer Wasseraufbereitungsanlage schon bereits nach einem Jahr amortisieren, während sich ein Diesel erst nach sehr vielen gefahrenen Kilometern rechnet.
Generell lohnt sich eine Wasseraufbereitung ab 8°dH. In den meisten Fällen reicht eine normale Enthärtungsanlage, wobei jedoch auch hier wieder die Wasseranalyse über das in Frage kommende Verfahren maßgeblich ist.
Generell raten wir zu einer Entkarbonisierung des Wassers.

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6.2. Heizkörper-Dampfluftbefeuchter

Wie oben bei der Funktionsweise beschrieben, heizen Widerstandsheizkörper das Wasser wie ein Tauchsieder auf und bringen es zum Verdampfen.
Generell ist bei diesem Verfahren mindestens eine Entkarbonisierung gesetzlich vorgeschrieben. Dies dient nicht nur zum Schutz des Gerätes, sondern auch zu Ihrem eigenem Schutz, da es bei nicht behandeltem Wasser zu ganz erheblichen Anlagenproblemen führen kann.
Ob eine Entkarbonisierung oder Vollentsalzung notwendig ist, hängt in erster Linie von der Wasseranalyse ab.

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7. Was ist beim Einsatz von Dampflufterzeugern zu beachten

7.1. Standort

Die Geräte sind als Wandgeräte konzipiert. Ist eine Wandbefestigung aus räumlichen Gründen nicht möglich, so ist eine entsprechende Tragkonstruktion einzuplanen.
Die Dampfleitung sollte so kurz wie möglich sein, da der Dampf ansonsten in der Leitung abkühlt und unnötig Kondensat erzeugt wird.

7.2. Dampfleitung

Abhängig vom Einsatzzweck ist eine Kondensatrückführung vorzusehen, z.B. bei der Kanalbefeuchtung. Die Dampfleitungen sind so zu verlegen, dass keine Wassersäcke entstehen können. Werkseitig vorgeschrieben Radien sind einzuhalten. Bei flexiblen Dampfleitungen muss die Leitungsführung so gestalten werden, dass keine Knickstellen entstehen können.
Ggf. ist eine Wärmeschutzdämmung  der Dampfleitung erforderlich.

7.3. Abschlämmung

Für das Abschlämmwasser ist ein offener Ablauf DN50, z.B. Trichtersiphon vorzusehen. Eine direkte Einleitung ist nicht erlaubt. Da trotz aller Wasservorbehandlung bei entsprechender Dampfleistung erhebliche Schlämmanteile anfallen können, sind übliche Bodenablässe in aller Regel nicht geeignet, da diese verstopfen können.
Wenn möglich sollte die Abschlämmleitung und die Ableitung des Regenerates der Wasseraufbereitung zusammengeschlossen werden, da das zusätzliche Spülwasser der Wasseraufbereitung die Gefahr eines Zulegens der Abwasserleitung minimiert.

7.4. Wasserzuführung

Die Wasserzuführung nach der Wasseraufbereitung in Richtung Dampferzeuger ist entweder aus Edelstahl oder aus Kunststoff z.B. PVC vorzunehmen. Verzinkte Leitungen sind nicht zu verwenden.
Vor der Wasseraufbereitung ist ein Rohrtrenner, ggf. mit Druckminderer und Feinfilter einzubauen.
Ausnahme: die Wasseraufbereitungsanlage ist DVGW-geprüft.
Wird eine Enthärtungsanlage eingesetzt reicht ein Rohrtrenner Einbauart 1, bei einer Entkarbonisierung ist die Einbauart 2 Vorschrift.
Unmittelbar nach der Wasseraufbereitung ist ein Probenahmehahn vorzusehen.
Unsere Wasseraufbereitungsanlagen werden alle mit einem Montageanschlusssystem mit integrierter Umgehung geliefert, so dass z.B. bei Wartungsarbeiten die Wasseraufbereitung vom Netz genommen werden kann, ohne den Betrieb der Dampflufterzeugung zu stören.

7.5. Wasserqualität

Eine Wasseranalyse erhalten Sie von Ihrem Wasserversorger. Ausschreibungen sollten grundsätzlich möglichst eine komplette Wasseranalyse enthalten.
Besitzen Sie eine Eigenwasserversorgung können wir die Wasseranalyse vornehmen.

7.6. Elektrische Versorgung

Je nach Gerätetyp und Anzahl der Dampferzeugungsanlagen können recht hohe Anschlusswerte entstehen. Bereits bei Planungsbeginn ist zu prüfen, ob die Kapazitäten ausreichen.
Die Installation der elektrische Versorgung ist ausschließlich von einem autorisierten Fachbetrieb vorzunehmen.

7.7 bauliche Maßnahmen

Werden für Produktionsprozesse z.B. bei der Herstellung von Verbundfolien hohe relative Luftfeuchten gefordert, so ist die Dampfkammer entsprechend diffusionsdicht zu gestalten.
Wir empfehlen eine handlaminierte GFK-Auskleidung. Gerne führen wir diese Arbeiten für Sie aus.

7.8. Installation, Inbetriebnahme

Die Installation und die Inbetriebnahme sowohl der wassertechnischen Anlagen als auch der Dampfbefeuchtungstechnik ist von einem autorisiertem Fachbetrieb auszuführen.

7.9. Sonstiges

Auf Wunsch übernehmen wir Planung, Montage, Inbetriebnahme und Einweisung des Bedienpersonals, so dass Sie alles aus einer Hand erhalten.

Wir freuen uns, wenn oben angeführte Informationen  Ihnen nützlich waren.
Für Rückfragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

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