HUMIDIFICADORES, DESHUMIDIFICADORES Y HUMIDOSTATOS

La importancia de un humidificador, un deshumidificador y sus medición, es vital en muchos casos, en el funcionamiento de las cámaras frigoríficas. Vamos a ver en qué consisten cada uno de ellos, cómo funcionan, que funciones pueden cumplir y que sistemas de medición se utilizan en las cámaras frigoríficas.

La humedad la medimos mediante el término humedad relativa, definida como la cantidad de agua (en estado gaseoso) que se encuentra presente en el ambiente de una cámara frigorífica.  La temperatura puede hacer variar la humedad existiendo una mayor presencia en ambientes más cálidos y más fríos. El elemento que mide la humedad relativa es el higrómetro.

Humidificadores Isotérmicos

La necesidad del control de la humedad en las cámaras frigoríficas vendrá dado por las necesidades de mantenimiento del producto almacenado. Tener niveles inadecuados de humedad pueden causar daños a veces irreparables. Humidificar es aportar vapor (agua) a la mezcla del aire existente. El humidificador isotérmico produce y disipa el vapor. Se pretende crear vapor por separado para luego lanzarlo al aire mediante un proceso isotérmico ya que la energía se crea en el productor del vapor.

La fuente de energía utilizada para la producción de este vapor, nos dá los distintos tipos de los humidificadores Isotérmicos.

Humidificación mediante electrodos

Los humidificación con electrodos ofrece caudales amplios de capacidad entre 5 y 100 kg/h. Pueden ser independientes o montados directamente en unidades de tratamiento de aire. Funciona con una regulación proporcional u ON/OFF.

Humidificadores con resistencias

El humidificador con resistencias es un modelo con depósito basculante que permite un mantenimiento fácil y rápido, reduciendo los costes. Pensados para crear vapor seco y estéril para ambientes que necesitan una humidificación precisa y sanitaria. Trabajan con agua de red sin tratar, con aguas blandas  o aguas desmineralizadas.
Pueden ir equipados con depósitos de tipo cilíndrico de gran capacidad que permite disminuir la frecuencia de mantenimiento, con resistencias calefactoras auto-limpiables

Humidificaciones Vapor-Vapor

El sistema de humidificadores vapor a vapor usan el vapor procedente de una caldera para generar vapor limpio a partir de un agua sin tratar. El sistema de consecución de vapor es más económico, frente a la electricidad.

El sistema humidifica realiza mediante un intercambiador de calor sumergido en un depósito de agua. Mediante este método, el calor que se produce va a parar al  intercambiador de calor y este a su vez, hace subir la temperatura de tal depósito, hasta el punto de ebullición, lo que convierte el agua en vapor y este, se inyecta en el sistema de impulsión del aire.

Esto ofrece una clara ventaja al hunidificar sin ofrecer el problema de insertar agua de la caldera. Estas máquinas humidificadoras se instalan esencialmente en grandes proyectos dado que son eficientes y su amortización es muy rápida.

Humidificadores de agua sobrecalentada-vapor

Los evaporadores de agua sobrecalentada-vapor utilizan el agua sobre calentada existente para producir vapor limpio a partir de agua sin tratar.

La hunidificación utilizará un agua sobrecalentada procedente o bien de una caldera central o bien de excedentes de otro proceso productivo, como fuente de calor. De igual manera el proceso es más económico frente a al uso de electricidad.

Estos humidificadores también se utilizan en proyectos industriales dónde se maneja el agua sobrecalentada para otros procesos productivos.

Humidificaciones por Inyección de Vapor

El vapor se utiliza también como sistema de aumento del porcentaje de aigua en ambiente. El papel de este tipo de sistema es crucial ya que si se consigue una eficiente producción, y el reparto del vapor se aísla con cuidado, se pueden evitar condensaciones. Las condensaciones suponen un riesgo y son signo de una mala planificación en la humidificación.

Humidificadoras a Gas

El uso de humidificadoras a gas frente a sistemas eléctricos de producción de vapor, supone incrementar la ventaja de reducir el CO2 y  provocar un ahorro de energía de hasta un 70 %.

De serie este tipo de humidificadora, suele integrar sistemas para atemperar el agua del drenaje. Si se instalaran en cumbreras o en el exterior, se suelen colocar en armarios  de intemperie para hacer frente a cualquier tipo de climatología.

Humidificadores adiabáticos

Los humidificadores de tipo adiabático trabajan con un calor y una entalpía constante (este sistema se denomina isoentálpico).

La hunidificación adiabática, también denominada como  evaporativa, incorpora el agua sirviéndose del propio calor del aire, sin aportación de energía externa. Este sistema permite que con cada kilogramo de agua que se evapora adiabáticamente, se absorben 0.69 kW de calor del aire, con lo que se consigue un doble efecto de humectación más refrigeración del aire.

Los humectantes adiabáticos se dividen por trabajo de contacto (Módulos adiabáticos) o humidificadores de gotas finas de agua (Nebulización y humidificadoras centrífugas).

Módulos Adiabáticos

Los módulos adiabáticos nos permiten enfriar y aportar humedad al aire que pasa por su interior y  utilizan en climatizadoras para realizar en muchos casos, un pre-enfriamiento o en cualquier tipo de instalación donde se necesite bajar la temperatura e  incrementar la humedad a un flujo de aire.

Nebulización

Los sistemas de humidificación por Nebulización se utilizan tanto para humidificación como para enfriamiento evaporativo.

El agua se expulsa (se pulveriza) al aire en forma de gotas finas, que, al tener una tensión superficial por debajo a la del aire ambiente, se evaporan. Su rendimiento es que por cada kilogramo de agua, se absorbe 0.69 kW de calor del aire, con lo que desciende la temperatura del aire ambiente.

Estos sistemas de nebulización,  pulverizan directamente el agua al ambiente.

Humidificadoras Adiabáticas Centrífugas

Trabajan bajo el sencillo principio de la fuerza centrífuga. Un humidificador centrífugo obtiene agua nebulizada gracias a un disco que gira a grandes revoluciones. Sobre este disco en movimiento se lanza un chorro de agua que por el impacto con el disco, rompe el flujo del agua y esta se dispersa hacia el perímetro externo del disco por la velocidad del disco y su fuerza centrífuga generada. El agua se difumina en gotas de muy pequeño tamaño, que salen empujadas hacia el flujo de aire dónde se evaporan con ayuda de un ventilador.

Humidificación portátil

En muchas ocasiones no se puede aportar humedad con sistemas más tradicionales, En otras ocasiones la humedad se debe aportar de una forma ocasional o incluso estacional. En estos casos los equipos de humidificación portátil profesional son los más adecuados. .

Los humidificadores portátiles al tratarse de dispositivos sin conexión directa a la red de agua son aptos para trabajar allá donde no se puede aportar un suministro constante de agua.

Humidificadores mediante ultrasonidos

Los humidificadores por ultrasonidos son sistemas de humidificación adiabática. Que trabajan efectuando una pequeña niebla creando, de esta manera, las condiciones deseadas de humedad.

Se componen de un pequeño ventilador, el depósito del agua y por uno o varios transductores piezoeléctricos instalados en la parte inferior del depósito. Este transductor, lo que hace es provocar ligerísimas gotas de agua por el efecto de la vibración a muy alta frecuencia de su membrana. La resonancia de este transductor produce unas ondas de presión desde la base del depósito, creando una columna de finas gotas de agua. Posteriormente y mediante un flujo de aire forzado por el ventilador, se transporta la niebla producida, al ambiente.

Son los que producen las gotas más pequeñas de todos los humidificadores adiabáticos y las que más fácilmente se absorben.

Si utilizamos agua de fina mineralización se convierten en los de menor mantenimiento.

Climatización evaporativa

La climatización evaporativa es una tecnología de enfriamiento del ambiente, muy sencilla, muy utilizada a través de los tiempos. El poder de refrigeración con la que cuenta el agua (proceso adiabático) ha sido largamente conocida y utilizada por el hombre. La naturaleza, nos lo enseña cada día, la briosa del mar, el frescor que provocan los jardines, las fuentes chorreando en las ciudades, son en general, lugares para “refrescarse”.

Hoy en día aprovechamos el avance y la tecnología en favor de este método, utilizando maquinaria que controla adecuadamente un consumo responsable de agua, y aportando una adaptación con la cantidad de aire adecuada de cara las necesidades de cada momento o situación.  la necesidad del usuario.

Estas máquinas son llamadas climatizadores, acondicionadores o enfriadores evaporativos, o simplemente evaporativos. El enfriamiento evaporativo es un proceso que utiliza la refrigeración por evaporación para disminuir el calor sensible aumentando el calor latente, sin variar el calor total.

El principio es hacer circular aire a una velocidad baja a través de un panel con humedad. El aire evaporará parte del agua, transformando su calor sensible en calor latente y manteniendo constante el calor total. En función de las condiciones del aire de entrada (esencialmente el porcentaje de Humedad Relativa), el aire al final habrá reducido su temperatura.

Por tanto el climatizador evaporativo sería el conjunto de elementos que siempre posible la transformación en las condiciones del aire.

Deshumidificadores

Un deshumidificador instalado en una cámara frigorífica, tiene como objetivo, precisamente el de eliminar un alto porcentaje de humedad relativa del aire de la propia cámara.

Según las necesidades de la mercancía a almacenar, podemos encontrarnos con la necesidad de bajar significativamente el porcentaje .Son muy numerosos los procesos industriales que requieren disminuir la humedad relativa y el equipo que lo realiza de manera  rápida y eficaz, es el deshumidificador.

Existen distintas tecnologías de deshumidificadores en el mercado que vamos a ver a continuación:

Deshumidificador Frigorífico o de condensación:

Son los que habitualmente se utilizan en los circuitos de refrigeración por compresor. En estos equipos, el aire húmedo es redirigido por un ventilador hasta la batería del evaporador, donde es refrigerado hasta alcanzar una temperatura inferior a la  temperatura de rocío, condensando la humedad.

El aire frío y seco se lleva a través de la batería condensadora donde es vuelto a calentar para después ser conducido nuevamente al recinto y  el agua condensada se expulsa por una tubería a algún depósito.

Desecante o de adsorción:

Se utiliza en cámaras de congelación de hasta -50ºC. Permiten mantener muy baja humedad sin depender de la temperatura.
Los deshumidificadores de adsorción utilizan las propiedades del sílica-gel. Un rotor desecante, a baja velocidad va moviéndose, en su interior hay dos circuitos de aire, el primero seca y el segundo regenerar el rotor.
Aquí el aire húmedo lo conduce el ventilador a través del rotor giratorio, aportando vapor de agua al rotor y lanzando el aire seco de de nuevo a la cámara frigorífica.
El constante giro del rotor, provoca que el proceso sea continuo y no pare..

Control de humedad

El control es fundamental en los sistemas de climatización y de tratamiento de la humedad. Sin este preceptivo control no se evalúa objetivamente  el porcentaje de humedad relativa y el objetivo a alcanzar.

Para el funcionamiento controlado de todos estos equipos descritos anteriormente se necesitan conocer todos los parámetros que intervengan temperatura, humedad, presión, CO2 o Calidad de aire. Por tanto, contar con sondas como elemento que cuenta con la capacidad de medir dichos parámetros es un elemento determinante. El control permite, de esta manera la correcta regulación de los sistemas.

Sistemas de regulación: variadores de frecuencia, reguladores electrónicos o electroválvulas, humidostatos, etc

Humidostatos

El Humidostato es el dispositivo rey en la medición y control de la humedad relativa. Con él se puede establecer el nivel de humedad. Que encenderá o apagará el humidificador/deshumidificador, una vez que sea alcanzado el nivel indicado. Por tanto su misión es la de ajustar la humedad deseada en el ambiente.

Con su utilización, el Humidostato encenderá y apagará el “ciclo” del equipo como respuesta al nivel de humedad interna en vez de responder a un nivel de temperatura interna.

Los humidostatos contienen un elemento detector sensible a la humedad del aire y un amplificador de relé. Los aumentos o disminuciones de la humedad interior aumentarán o disminuirán la resistencia eléctrica producida entre los conductores de metal del sensor. Estas variaciones son a su vez medidas por el amplificador de relé.

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