Conoscenze pratiche sui deumidificatori
Tecnica, modalità di funzionamento e possibilità d’impiego dei diversi gruppi di dispositivi in sintesi
Deumidificatore a condensazione o deumidificatore ad adsorbimento, compressione del freddo o tecnica di Peltier, sbrinamento a gas caldo o con circolazione dell’aria?
Chi cerca il dispositivo adatto perfettamente per una temperatura dell’ambiente ottimale con valori di umidità altrettanto ideali può facilmente perdere la visione d’insieme, se si considerano le molteplici opzioni e le varie differenze nei processi di funzionamento.
Per questa ragione, a questo punto vi portiamo sicuri attraverso la «giungla della tecnica». Approfittate di una ampia sintesi con le differenze tra un dispositivo e l’altro, le modalità di funzionamento e le possibilità d’impiego, che desideriamo presentarvi nei seguenti capitoli.
Capitolo 1: Conoscenza base umidità dell’aria – tutto assolutamente relativo
Capitolo 2: Sintesi dei procedimento di deumidificazione dell’aria – condensazione e adsorbimento
Capitolo 2.1: Deumidificatore a condensazione con tecnica a compressore
Capitolo 2.2: Deumidificatore a condensazione con tecnica di Peltier
Capitolo 2.3: Deumidificatore ad adsorbimento
Capitolo 3: Quale procedimento di deumidificazione dell’aria per quale scopo?
Conoscenza base umidità dell’aria
Con l’umidità dell’aria tutto è assolutamente relativo
Che si tratti di un ufficio, di un’officina o dell’ambiente domestico – un clima ambientale ottimale è un presupposto fondamentale per il benessere e anche la salute degli abitanti.
Tra l’altro, un «clima ambientale sentito» piacevole migliora la produttività e può aiutare a ridurre i giorni di malattia negli uffici.
Due fattori sono determinanti per queste condizioni climatiche: la temperatura dell’ambiente e l’umidità relativa dell’aria.
Come si può evincere dal diagramma di comodità riportato in in basso, ci sentiamo a nostro perfetto agio all’interno del corridoio climatico compreso tra 20 e 22 °C con un’umidità dell’aria dal 40 al 60 %. Condizioni di temperatura diverse da questi valori risultano sgradevoli alla maggior parte delle persone.
Inoltre, un’umidità dell’aria troppo elevata può causare molteplici danni. I primi segni allarmanti riconoscibili sono i capi d’abbigliamento umidi e freddi, l’odore putrido e le pareti piene di macchie (di umido/muffa) o le patate che germogliano in cantina.
Sapevate ad esempio che la muffa si può formare già a partire dal 70 % di umidità dell’aria – e la ruggine già dal 60 %?
In assenza di una regolazione l’umidità dell’aria può oscillare enormemente in ambienti interni e di rado riesce a raggiungere da sola i valori ottimali, anche a seconda della stagione dell’anno e delle condizioni climatiche esterne.
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Prima la teoria e poi la pratica
Per poter mantenere debitamente asciutti i vostri ambienti, sarà utile comprendere innanzitutto le caratteristiche dell’umidità dell’aria. L’aria non può assorbire acqua illimitatamente; vi è un livello di saturazione ovvero una quantità massima di vapore acqueo che può essere assorbita in valore assoluto dall’aria. Questa è quella che si chiama umidità assoluta dell’aria, espressa in grammi di acqua per metro cubo di aria.
Il contenuto di vapore acqueo che effettivamente si dissolve nell’aria, in relazione alla quantità di vapore acqueo che l’aria potrebbe al massimo assorbire in valore assoluto alla temperatura predominante, viene invece definito «Umidità relativa dell’aria» (u.r.).
Se l’aria ambientale presenta ad esempio un’umidità relativa del 50 %, significa che nell’aria si è dissolta esattamente la metà della quantità massima di acqua per la temperatura data.
Influenza della temperatura ambientale sulla capacità di assorbimento di acqua dell’aria ambientale |
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| Temperatura ambientale | 25 °C | 20 °C | 15 °C | 10 °C | 5 °C | |
| Esempio 1 umidità relativa dell’aria costante |
Umidità relativa dell’aria | 80 % | 80 % | 80 % | 80 % | 80 % |
| Contenuto di acqua dell’aria ambientale | 18,4 g/m³ | 13,8 g/m³ | 10,2 g/m³ | 7,5 g/m³ | 5,4 g/m³ | |
| Esempio 2 Contenuto di acqua costante |
Contenuto di acqua dell’aria ambientale | 5,4 g/m³ | 5,4 g/m³ | 5,4 g/m³ | 5,4 g/m³ | 5,4 g/m³ |
| Umidità relativa dell’aria | 23,5 % | 31,3 % | 42,1 % | 57,5 % | 80 % | |
È sempre una questione di temperatura
La capacità di assorbimento di acqua dell’aria dipende pertanto sempre dalla temperatura dell’aria predominante. Più fredda è l’aria, meno acqua è in grado di assorbire. Questo è raffigurato nella tabella seguente, in base a cinque valori di temperatura.
Nell’esempio 1 l’umidità relativa dell’aria è costante all’80 %, mentre il contenuto di acqua assoluto nell’aria oscilla sensibilmente a seconda dei valori di temperatura.
Nell’esempio 2 la quantità assoluta di acqua contenuta nell’aria è sempre uguale, motivo per cui in presenza di temperature discendenti l’umidità relativa cresce.
Se si considera poi che la corrosione, la putrefazione o la formazione di muffe beneficiano esclusivamente dell’umidità relativa dell’aria, e mai del contenuto assoluto di acqua nell’aria, il tutto diventa ancora più complicato. Si tratta di una materia davvero complessa!
Solo il valore relativo è assolutamente rilevante
Mentre nell’esempio 2 a una temperatura di 5 °C con un contenuto di acqua di 5,4 g/m³ regna un’umidità relativa dell’aria dell’80 %, favorevole alla formazione di muffe e alla corrosione dei metalli, lo stesso contenuto di acqua a 25 °C di temperatura ambientale evidenzia una percentuale di umidità relativa pari al 23,5 %, dunque un clima troppo asciutto che disturberebbe le vie respiratorie.
In un clima come questo le muffe e la ruggine non avrebbero modo di formarsi, sebbene l’aria evidenzi lo stesso contenuto di acqua pari a 5,4 g/m³.
È pertanto sempre importante esclusivamente la regolazione controllata dell’umidità relativa dell’aria. Non ha importanza quanta umidità sia trattenuta dall’aria in valore assoluto, bensì quale valore di umidità relativa dell’aria predomina.
Capire le dinamiche di questi comportamenti fisici è importante ai fini dell’applicazione di una soluzione di deumidificazione efficace per le vostre esigenze.
Processo di deumidificazione dell’aria
Due tecniche – un obiettivo: Riduzione controllata di un valore di umidità troppo elevato
Prima di passare ad approfondire i due processi di deumidificazione dell’aria, dobbiamo innanzitutto sfatare un mito:
Il riscaldamento scalda, ma non rende l’ambiente più asciutto
Il riscaldamento non può essere in alcun caso considerato un processo di deumidificazione dell’aria! È pur vero che l’aria più calda può assorbire una quantità maggiore di acqua rispetto all’aria fredda. Tramite il riscaldamento della temperatura dell’ambiente in presenza di un contenuto di acqua equivalente, l’umidità relativa di quest’aria calda al principio diminuirebbe effettivamente.
Ma più calda è l’aria, più sarà circondata da superfici più fredde in cui l’umidità si trasforma in condensa. Questo perché riscaldando l’aria l’umidità non scompare e il contenuto di acqua nell’aria resta invariato.
Per poter quindi sottrarre dall’aria dell’ambiente l’umidità contenuta in modo permanente ed efficace, non resta che avvalersi di una soluzione tecnica di deumidificazione tramite condensazione o adsorbimento.
Condensazione vs Adsorbimento
Tutti i dispositivi offerti sul mercato, essiccatori a freddo, deumidificatori a condensazione, deumidificatori a condensa, deumidificatori elettrici o di Peltier, si basano sul principio di condensazione..
A tale principio si oppongono le tecniche della deumidificazione ad adsorbimento. Tra queste rientra anche il tanto decantato granulato. Un’umidità dell’aria che sia permanente e davvero efficace può essere tuttavia raggiunta con questo processo soltanto tramite dispositivi elettrici dotati di rigenerazione dell’aria calda, noti come deumidificatori ad adsorbimento.
È sempre una questione di tecnica
Anche se molte denominazioni di dispositivi dovessero variare sul mercato, si fa pur sempre riferimento a uno dei due gruppi indicati, il cui nome rivela già che tipo di tecnica viene impiegata per la deumidificazione.
Fatta eccezione per il granulato, tutti gli altri dispositivi alimentati elettricamente presentano la stessa procedura: l’aria dell’ambiente circostante viene innanzitutto aspirata tramite ventilatore, nel quale avviene la sottrazione dell’umidità con il conseguente rilascio di aria asciutta nell’ambiente che continua a mescolarsi con l’aria più umida finché non viene raggiunto il livello di umidità desiderato.
I processi di deumidificazione, i campi e i limiti di impiego di entrambi i gruppi di dispositivi differiscono tuttavia notevolmente:
Condensazione
Come già spiegato nel capitolo 1 e rappresentato nella curva di saturazione, la capacità di assorbimento di acqua dell’aria dipende esclusivamente dalla sua temperatura. Più la temperatura scende, meno acqua è in grado di assorbire l’aria.
Che succede però se l’aria arricchita con acqua si raffredda improvvisamente entrando ad esempio in contatto con una superficie più fredda?
In questo caso, il limite di saturazione del 100% di umidità relativa viene superato, l’aria non è più in grado di sostenere l’umidità in eccesso, che di conseguenza si trasforma in condensa sula superficie fredda.
Anche l’aria ha bisogno di sbuffare ogni tanto
Siccome il vapore acqueo a questo livello di temperatura si trasforma in condensa, si parla di punto di rugiada. Conoscerete sicuramente questo fenomeno dalle bottiglie di vetro fredde d’estate sulle quali si forma la condensa, o dai vetri delle finestre appannati in inverno o anche solo dagli specchi in bagno quando si fa la doccia. Anche la rugiada mattutina sotto forma di nebbia è un evidente segnale di aria fredda satura di umidità.
Quando l’aria si raffredda quindi, può assorbire meno vapore acqueo e l’umidità in eccesso si condensa sulle superfici più fredde.
I deumidificatori a condensazione lavorano secondo questo principio fisico; per questo sono denominati essiccatori a freddo poiché raffreddano l’aria in circolazione al di sotto del loro punto di rugiada e ne sottraggono l’umidità contenuta tramite condensazione su una superficie fredda.
L’offerta di mercato di essiccatori a freddo spazia dai potenti deumidificatori a condensazione con compressore, i cosiddetti deumidificatori a compressione del freddo, fino ai deumidificatori elettrici estremamente compatti o i deumidificatori di Peltier con fabbisogno energetico assolutamente basso, ma anche con un’efficacia sensibilmente più ridotta e un bilancio energetico fondamentalmente più ridotto.
In altre parole, i deumidificatori elettrici hanno bisogno di un’energia quattro volte maggiore rispetto ai dispositivi a compressione per estrarre un litro d’acqua dall’aria.
Adsorbimento
Mentre i deumidificatori a condensazione agiscono sul punto di rugiada, i deumidificatori ad adsorbimento sfruttano il principio dell’assorbimento. La differenza di pressione del vapore tra l’aria umida e un sorbente igroscopico viene utilizzata per sottrarre il contenuto di acqua dall’aria.
I granulati utilizzati per la deumidificazione rientrano in questa categoria, sebbene nel migliore dei casi siano adatti soltanto per il mantenimento dell’asciutto in piccolissimi contenitori chiusi.
Granulato: come soluzione permanente non convince affatto
Lo scopo di utilizzo originario e principale di questi sacchetti è la protezione temporanea di merce sensibile all’umidità durante il trasporto e lo stoccaggio. Chiunque conosce i sacchettini spediti insieme alle borse, agli articoli di elettronica, ai medicinali o ai capi di abbigliamento.
Per questo i granulati non valgono come vera alternativa ai deumidificatori. Inoltre, costituiscono una soluzione monouso affatto economica, che richiede l’acquisto regolare di sacchetti di granulato fresco per il contenitore di raccolta, poiché il granulato non viene in questo caso rigenerato. Analogamente a una spugna, l’essiccante assorbe in modo permanente l’acqua dall’aria e deve essere sostituito non appena è del tutto intriso. A lungo termine, risulta essere un processo estremamente oneroso in termini di costi e ad elevato impatto ambientale.
Diverso è invece il comportamento con dispositivi elettrici dotati di rigenerazione dell’aria calda. In questi dispositivi è in funzione una ruota d’essiccazione rivestita con sostanze fortemente igroscopiche, quali il Silicagel o il cloruro di litio, che sottraggono all’aria aspirata e in circolo tramite la ruota d’essiccazione le molecole d’acqua.
Affinché la ruota possa continuare ad assorbire umidità, deve poterla ricedere in un altro punto, operazione che avviene tramite rigenerazione dell’aria calda: l’aria ad elevata temperatura, che per effetto dell’energia termica riespelle dal Silicagel il vapore acqueo legatosi previamente nel rotore, viene condotta attraverso una zona di rigenerazione della ruota d’essiccazione.
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Deumidificatore a condensazione con tecnica a compressore
Differenze tecniche e modalità di funzionamento degli essiccatori per aria compressa a freddo
Dato che la maggior parte delle applicazioni di deumidificazione in contesti domestici ha luogo all’interno di un intervallo di temperatura compreso tra 12 e 25 °C, l’essiccatore a freddo grazie al suo straordinario rapporto prezzo/prestazione/grado di efficacia ed efficienza energetica viene annoverato tra i deumidificatori più utilizzati nel settore privato e nell’edilizia.
I deumidificatori a condensazione alimentati a compressore funzionano secondo il principio del frigorifero. All’interno è in funzione un impianto di raffreddamento a compressione che trasporta un refrigerante attraverso due scambiatori di calore: il condensatore e l’evaporatore.
Possibile grazie allo shock di temperatura
Mediante il compressore e la valvola di espansione, il refrigerante in questo circuito chiuso viene esposto a pressioni alternate, aspetto che comporta il riscaldamento del gas durante la fase di compressione sul lato condensatore e il brusco raffreddamento ben al di sotto della temperatura dell’ambiente durante la fase di decompressione sul lato evaporatore.
Sull’evaporatore ha luogo per così dire una «brusca frenata» della temperatura: l’aria viene raffreddata ben al di sotto del suo punto di rugiada, motivo per cui l’umidità legata nell’aria si condensa in gocce d’acqua che scolano in un contenitore di raccolta. L’aria fredda e asciutta viene condotta a questo punto attraverso il condensatore, assorbe il calore locale e viene rilasciata sotto forma di aria calda nell’ambiente, in cui si arricchisce nuovamente di umidità.
L’era glaciale stroncata sul nascere
A seconda della temperatura ambientale e dell’umidità dell’aria, l’evaporatore può diventare molto freddo e potrebbe venirsi a formare del ghiaccio sulla superficie in presenza di temperature ambientali inferiori ai 15 °C.
Una formazione crescente di ghiaccio «ostruisce» in un certo qual modo le lamelle (congelamento) abbassando la capacità di deumidificazione del dispositivo.
Per questo tutti i deumidificatori a condensazione alimentati a compressore presentano meccanismi per il regolare sbrinamento dell’evaporatore, nella maggior parte dei casi tramite circolazione dell’aria o gas caldo, come spiegato nel seguente paragrafo «Tipi di sbrinamento».
Se questo processo di sbrinamento con circolazione dell’aria o gas caldo non ha luogo, l’evaporatore (elemento freddo) col tempo si congela del tutto finché non si forma una «parete di ghiaccio» vera e propria che impedisce qualsiasi passaggio d’aria.
I tipi di sbrinamento dei deumidificatori a compressione del freddo:
Sbrinamento a gas caldo
A differenza dello sbrinamento con circolazione dell’aria, i deumidificatori per l’impiego in ambienti più freddi sono dotati di un sistema di sbrinamento a gas caldo nella fase di bypass.
Qui il gas caldo del refrigerante del circuito di compressione viene attivamente utilizzato per ottenere uno sbrinamento veloce ed efficace. Appena inizia il congelamento, si apre automaticamente una valvola magnetica apposita che conduce il gas caldo dal compressore direttamente verso l’evaporatore tramite bypass, dunque non più verso il compressore, e si richiude dopo che l’evaporatore è stato sbrinato, in modo che il gas caldo possa continuare a fluire regolarmente nel circuito del refrigerante per espletare la modalità di deumidificazione.
Contrariamente allo sbrinamento con circolazione dell’aria, il sistema automatico di sbrinamento a gas caldo consente di ottenere delle fasi di sbrinamento drammaticamente più brevi di soli pochi minuti, presupposto imprescindibile per una deumidificazione efficace in aree con temperature basse, come ad esempio in locali non riscaldati. Infondo, la vera e propria deumidificazione dell’aria avviene esclusivamente nelle fasi di non sbrinamento degli essiccatori!
Per la deumidificazione di ambienti non riscaldati con temperature eventualmente anche al di sotto dei 15 °C, quindi, i deumidificatori con il sistema automatico a gas caldo sono più adatti ed efficaci nell’utilizzo, rispetto ai dispositivi di sbrinamento con circolazione dell’aria a compressore di uguale potenza.
In caso di temperature ambientali superiori ai 15 °C, la potenza dei deumidificatori dotati di sistema automatico di sbrinamento e a gas caldo tende invece a essere più simile, finché con temperature superiori a circa 18 °C non risulta praticamente identica.
Sbrinamento con circolazione dell’aria
In questo processo lo sbrinamento avviene elettronicamente mediante un comando a tempo o a sensore, tramite circolazione dell’aria, e viene quindi spesso chiamato sbrinamento elettronico o elettrico:
In caso di progressiva formazione del ghiaccio sull’evaporatore il compressore si spegne avviando il processo di sbrinamento, durante il quale il ventilatore continua a funzionare e l’evaporatore passa allo sbrinamento del ghiaccio con aria calda dell’ambiente.
Questo procedimento è collaudato e di norma funziona bene in ambienti riscaldati con temperature superiori ai 15 °C circa.
Se questi essiccatori vengono invece impiegati in ambienti più freddi, con temperature inferiori ai 15°C, la temperatura della superficie dell’evaporatore è inferiore a 0 °C; questo causa la formazione abbondante di ghiaccio sulla sua superficie che dovrà essere costantemente disgelato nei dispositivi di sbrinamento con circolazione dell’aria a causa della durata prolungata del processo di sbrinamento.
Con i deumidificatori dotati di sbrinamento con circolazione dell’aria non può praticamente più avvenire una deumidificazione regolare poiché il dispositivo è impegnato quasi sempre con lo sbrinamento del proprio componente.
Per questa ragione gli essiccatori a freddo dotati di sbrinamento con circolazione dell’aria sono quasi sempre un’ottima soluzione dal punto di vista economico per tutti gli ambienti con temperature moderate superiori ai 15 °C in locali caldi.
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Conclusione: Gli essiccatori a freddo con sbrinamento a gas caldo sono flessibili dispositivi tuttofare che consentono un impiego del sistema di sbrinamento in un intervallo di temperatura compreso tra 5 e 35 °C. Questi dispositivi possono essere pertanto utilizzati sia in locali caldi che freddi, in estate come pure in inverno. I dispositivi che si avvalgono di un sistema di sbrinamento con circolazione dell'aria possono essere impiegati invece, da un punto di vista economico ed energetico, a causa del loro processo di funzionamento solo in un intervallo di temperatura compreso tra 15 e 35 °C.
Deumidificatore a condensazione con tecnica di Peltier
Modalità di funzionamento, possibilità d’impiego e limiti di utilizzo dei deumidificatori Peltier
Analogamente ai deumidificatori a condensazione alimentati a compressore, anche in questo tipo di deumidificatore viene generata all’interno del dispositivo una superficie a tal punto fredda che abbassa la temperatura al di sotto del punto di rugiada dell’aria causando la condensazione dell’acqua.
Tuttavia, i deumidificatori di Peltier non si avvalgono di impianti di compressione del freddo per deumidificare, bensì di una cella di Peltier integrata, a volte denominata TEC (thermoelectric cooler).
Questi compatti trasformatori termoelettrici si fondano sull’effetto Peltier da cui prendono il nome, che al passaggio di energia tra le due metà della piastrina della cella fa sì che un lato della cella si surriscaldi ad elevate temperature e l’altro si raffreddi invece enormemente raggiungendo una differenza di temperatura di massimo 70 °C.
Le celle di Peltier sono ultracompatte e sono impiegate ad esempio in minicelle frigorifero, in frigoriferi portatili da campeggio o per raffreddare componenti del PC.
Nei deumidificatori a condensazione di Peltier un ventilatore integrato nel dispositivo aspira l’aria dell’ambiente e la fa passare sul lato freddo della cella, in cui si raffredda al di sotto del suo punto di rugiada, si condensa sulla superficie per poi scolare in un contenitore di raccolta.
L’aria secca viene infine fatta passare accanto alla parte calda dell’elemento, dove assorbe il calore dell’elemento e viene nuovamente immessa nell’ambiente in qualità di aria secca.
Piccola costruzione – piccolo raggio d’azione
A causa del processo di funzionamento, i deumidificatori a condensazione con tecnica di Peltier non necessitano di alcun meccanismo di sbrinamento e per questo emettono pochissimi rumori non avvalendosi di un compressore e sono estremamente compatti.
No obstante, estos deshumidificadores cuentan con un radio de acción pequeño y una eficacia no demasiado alta que no llega al 25 % de la eficacia que permiten los compresores, de modo que la la tecnología térmica no constituye una verdadera alternativa frente a la extendida tecnología de compresión en frío. Soprattutto perché la potenza delle singole celle di Peltier non può essere scalata verso l’alto a proprio piacimento.
Per questa ragione i valori di confronto sull’efficienza, espressi in litri per kWh, come spesso indicato per i dispositivi in concorrenza tra loro, devono essere studiati con attenzione. È un po’ come mettere a confronto le pere con le mele, poiché i deumidificatori di Peltier non sono scalabili e non potranno mai raggiungere neanche lontanamente le elevate potenze di deumidificazione degli essiccatori a freddo. Nell’arco di 24 ore non sarà possibile raggiungere più di un bicchierino d’acqua (0,1 - 0,2 ml).
I deumidificatori con tecnica di Peltier e tecnica a compressione difficilmente possono essere messi a confronto, poiché a causa della natura dei loro processi sono concepiti per campi di impiego diversi.
In qualità di leader sul mercato con esperienza pluriennale nel settore dei sistemi mobili di deumidificazione dell’aria, riteniamo che i dispositivi di Peltier siano indicati esclusivamente per l’impiego in ambienti chiusi con dimensioni molto ridotte (2 - 10 m³) e senza infiltrazioni di umidità, ad es. armadi e scarpiere, dispense per alimenti o piccoli bagni senza finestre.
Per una deumidificazione dell’aria permanente di interi ambienti i dispositivi di Peltier non possono essere invece utilizzati, anche se a volte alcune pubblicità spingono a farlo.
Nota di margine: Per elevare la potenza di un deumidificatore di Peltier ai livelli di un essiccatore a freddo, si dovrebbero integrare in un singolo dispositivo, a seconda della capacità di deumidificazione richiesta, ad esempio 10 o 20 litri ogni 24 ore, ben 40 o 80 celle di Peltier.
Questo non aumenterebbe soltanto le dimensioni del deumidificatore, ma anche il relativo consumo di energia. In alternativa, si potrebbero disporre anche 40 o 80 singole celle di Peltier nel locale. Di certo non passerebbero inosservate ;-)
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Deumidificatore ad adsorbimento
Modalità di funzionamento e differenze tecniche
Dispositivi industriali con trasporto dell’aria umida
I deumidificatori ad adsorbimento professionali sono utilizzati per lo più in ambiti e in contesti industriali in cui si richiedono a basse temperature grandissimi quantitativi di aria a volte estremamente asciutta. Questo può essere raggiunto dal punto di vista economico e tecnico esclusivamente con deumidificatori ad adsorbimento.
Rispetto a soluzioni per utenti privati, i deumidificatori ad adsorbimento presentano meno dotazioni di comfort e vantano invece una robustezza, un ciclo di vita prolungato nonché una durata di servizio e una potenza di produzione di aria asciutta elevate.
Non da ultimo a causa dell’abbondante portata di aria l’umidità non viene più condensata all’interno di tali dispositivi, ma viene ceduta sotto forma di vapore acqueo ad elevate temperature e soffiata all’esterno tramite tubo flessibile o canalina, analogamente al funzionamento della vostra asciugatrice.
Quando scegliete il dispositivo che fa al caso vostro, fate attenzione dunque a non optare per un dispositivo industriale non adatto a usi privati, poiché questo non presenterà un contenitore per la raccolta dell’acqua integrato.
Dispositivi comfort con condensatore
Questi dispositivi concepiti per usi privati funzionano secondo lo stesso principio dei deumidificatori ad adsorbimento per applicazioni industriali.
L’aria ambientale aspirata viene condotta attraverso il settore di deumidificazione di una ruota d’essiccazione rotante rivestita con un sorbente igroscopico sul quale si deposita l’umidità contenuta nell’aria.
Un mezzo tipo di assorbimento è il Silicagel – un essiccante con una superficie igroscopica estremamente grande. Nei gruppi di deumidificazione ad adsorbimento professionali un grammo di questo essiccante copre una superficie di oltre 700 metri quadrati. Meno di 10 grammi sono sufficienti quindi per una superficie estesa come un campo da calcio.
L’aria deumidificata grazie all’alloggiamento dell’umidità nel mezzo di assorbimento, viene in conclusione rilasciata nuovamente nell’ambiente.
Affinché la ruota d’essiccazione carica di umidità possa essere pulita dall’acqua per il successivo utilizzo, dell’aria riscaldata tramite elemento riscaldante passa attraverso un settore di rigenerazione separato della ruota d’essiccazione in un circuito permanente ed è in grado di assorbire l’umidità dalla ruota, a seconda della temperatura, e di condurla attraverso un elemento del condensatore.
Allo stesso tempo la ruota viene ventilata dall’esterno dall’aria di aspirazione più fredda, motivo per cui l’acqua si condensa all’interno dell’elemento del condensatore e viene raccolta in un contenitore. L’aria di rigenerazione viene immessa a questo punto nuovamente nell’elemento riscaldante in un circuito continuo volto al riassorbimento dell’umidità.
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Scelta del deumidificatore
Quale procedimento di deumidificazione dell’aria per quale scopo?
Fattore di scelta: temperatura ambientale
La temperatura dell’aria media nell’ambiente da mantenere asciutto è il criterio determinante per la scelta del deumidificatore più adeguato.
La potenza sotto gli 8 gradi
Nelle cantine non riscaldate, nelle case vacanza o in locali più freddi durante l’inverno con una temperatura ambientale inferiore agli 8 °C, si consiglia l’utilizzo di deumidificatori ad adsorbimento. in grado di mantenere asciutti a lungo e in modo efficace anche ambienti con temperature basse.
Anche in presenza di temperature a volte più elevate fino a 12 °C questi dispositivi svolgono un ottimo lavoro; con temperature superiori ai 12 °C il bilancio energetico di questi dispositivi peggiora risultando insostenibile ai fini di un impiego ragionevole sul piano economico.
Tuttofare da 5 a 35 °C
A partire dagli 8 °C di temperatura media si consigliano per la deumidificazione fondamentalmente gli essiccatori a freddo.
Se le temperature durante i mesi invernali si abbassano continuamente al di sotto dei 15 °C, è necessario ricorrere senza ombra di dubbio a un dispositivo con sbrinamento a gas caldo.
Questi tuttofare possono essere impiegati in un intervallo di temperatura molto ampio, mentre gli essiccatori a freddo che si avvalgono di un sistema di sbrinamento con circolazione dell’aria dovrebbero essere applicati per la deumidificazione a partire da temperature medie superiori ai 15 °C – vedi anche capitolo 2 – «Limiti di impiego dei processi legati al clima dell’ambiente».
Fattore di scelta:
costi operativi
Se si osserva il rapporto costi-benefici e la potenza di deumidificazione in relazione al consumo energetico, il deumidificatore a condensazione azionato a compressore in quasi tutti gli ambiti di applicazione distacca chiaramente la concorrenza.
I deumidificatori a condensazione di Peltier sono invece più economici all’acquisto e sembrano consumare meno energia in un primo momento, ma sono caratterizzati da una potenza di deumidificazione notevolmente più ridotta e al contempo da ca. il 400% in più di consumo energetico per ogni litro di condensa deumidificata.
Il consumo energetico di un deumidificatore ad adsorbimento con pari potenza di deumidificazione a confronto diretto con deumidificatori a compressione del freddo è superiore di persino il 100 %. Tuttavia i costi operativi passano in secondo piano quando si opta per un deumidificatore ad adsorbimento, poiché sussistono requisiti di impiego che solo un tale deumidificatore è in grado di soddisfare.
Fattore di scelta: raggio di azione
Deumidificatore a compressione del freddo: eccezionale per ambienti di qualsiasi dimensione
Maggiore è la dimensione dell’ambiente da deumidificare, più vantaggioso sarà l’impiego di un deumidificatore a compressione del freddo. Soltanto questo gruppo di dispositivi presenta la più ampia e diversificata gamma di potenti combinazioni condensatore-ventilatore per utenti privati.
Per il mantenimento dell’asciutto in ambienti di grandi dimensioni devono poter essere immesse nel deumidificatore quantità di aria umida altrettanto grandi con il conseguente impiego di un potente ventilatore. Per la deumidificazione efficace di tali quantità di aria il condensatore del dispositivo deve presentare quindi una potenza altrettanto elevata.
Quando scegliete il dispositivo che fa al caso vostro, fate attenzione dunque non soltanto all’idoneità per ambienti più grandi indicata dal produttore, ma controllate anche la plausibilità dei dati tecnici relativi alla potenza, al consumo di energia e alla deumidificazione. Semplice da ricordarsi: non ci sono molti litri per pochi Watt, anche se molti fornitori sembrano suggerirlo ;-)
Deumidificatori di Peltier: esperti per piccolissimi volumi
I dispositivi di Peltier non sono dei classici deumidificatori, poiché questi non sono stati concepiti per il mantenimento dell’asciutto in interi ambienti, bensì per la deumidificazione di aree specifiche. La loro struttura compatta e il funzionamento silenzioso rendono questa classe di dispositivi perfetta per l’impiego in armadi e scarpiere, dispense per alimenti o, se necessario, anche in piccoli bagni privi di finestre in assenza di grandi apporti di umidità (senza doccia), giacché i deumidificatori di Peltier sono adatti principalmente per ambienti senza un ulteriore apporto di umidità dall’esterno (vedi paragrafo successivo «Infiltrazione»).
Granulato
Questi essiccanti sono impiegati prevalentemente per proteggere la merce sensibile all’umidità durante il trasporto e lo stoccaggio. Chiunque conosce i sacchettini spediti insieme alle borse, agli articoli di elettronica, alle valigie, alle scarpe o ai medicinali. I sacchetti di granulato sono ottimi per il mantenimento dell’asciutto all’interno dei piccoli contenitori di trasporto della merce.
Tuttavia sul mercato sono venduti anche sacchetti più grandi con contenitore di raccolta sotto il nome di «deumidificatori». A questo scopo i granulati non sono però adatti per diversi motivi.
Da un lato la loro efficacia è limitata a pochi metri cubi di aria ed è percepibile soltanto in ambienti in assenza di qualsiasi ulteriore apporto di umidità dall’esterno (vedi paragrafo successivo «Infiltrazione»).
Inoltre i deumidificatori a granulato in rapporto alla loro potenza di essiccazione sono costosissimi, poiché essendo sistemi monouso richiedono il regolare acquisto di nuovi sacchetti. Quando l’acqua è satura, il granulato smette oltretutto di svolgere la propria funzione. Niente segnalazioni, niente notifiche di «serbatoio pieno», fine dell’essiccazione ;-)
Deumidificatore ad adsorbimento: tecnica professionale per ambienti piccoli e freschi
Soprattutto in cantine fresche, in ambienti interni non riscaldati o solo temporalmente riscaldati, questa classe di dispositivi è praticamente insostituibile.
È pur vero che i potenti deumidificatori a compressione del freddo possono essere altrettanto impiegati con almeno 12 °C in modo pressoché efficace, ma i deumidificatori ad adsorbimento raggiungono la potenza di deumidificazione necessaria al mantenimento dell’asciutto, in presenza di temperature ambientali medie costanti inferiori agli 8 °C, con un livello di maggiore efficienza.
Fattore di scelta:
gamma di funzioni
Un criterio determinante nella scelta del deumidificatore più adeguato può essere infine anche la gamma di funzioni.
I dispositivi della stessa classe di potenza differiscono nelle dotazioni di comfort che possono essere importanti per l’utente, a seconda dello scopo di utilizzo.
Per un funzionamento automatico periodico è bene che il dispositivo presenti un timer (24 ore) integrato e una relativa funzione timer per preselezionare lo spegnimento automatico.
Inoltre molti dispositivi offrono un funzionamento automatico comandato a igrostato, tuttavia alcuni tramite interruttore girevole privo di unità, altri attraverso un obiettivo di umidità precisamente preselezionato con inserimento del valore reale.
Anche il luogo di impiego può rivestire un ruolo non indifferente. Se intendete impiegare il dispositivo ad esempio nella modalità di funzionamento continuo senza tenerlo sotto controllo, in una casa vacanze o utilizzata solo il fine settimana, il deumidificatore dovrebbe presentare un attacco per il drenaggio in modo tale che la condensa possa defluire in uno scolo, invece di dover svuotare ogni volta con regolarità il contenitore per l’acqua.
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Da non dimenticare: Infiltrazione
Quello che suona come un termine ripreso da un romanzo di spionaggio non si riferisce al pericolo di intrusione di nemici, ma alla penetrazione di aria umida dall’esterno. Con «infiltrazione» nel calcolo della capacità dei deumidificatori si definisce l’immissione dall’esterno di umidità aggiuntiva nell’ambiente da deumidificare.
Per questa ragione il fattore di infiltrazione riveste un ruolo importante nel calcolo della capacità del deumidificatore più adeguato. In fondo non è soltanto l’aria a contenere umidità nell’ambiente considerato. Anche dall’esterno penetra umidità, ad esempio a causa dello stato dell’isolamento degli edifici, attraverso le fessure delle porte o all’apertura di finestre, porte, ecc.
Se si desidera diminuire l’umidità di una stanza con una temperatura di 20 °C abbassando l’80 % di umidità relativa al 60 %, il contenuto di acqua dovrà essere ridotto da 13,8 g/m³ (80 % u.r.) a 10,4 g/m³ (60 % u.r.), quindi di 3,4 g per ogni metro cubo di aria.
In un ambiente con un volume di 100 metri cubi quindi sono 340 g o ml, non è vero? No. Questo perché va sempre considerata anche l’umidità proveniente dall’esterno.
Considerato un clima esterno di 25 °C con un’umidità relativa pari al 70 %, il contenuto di acqua dell’aria esterna è pari a 16,2 g/m³, dunque 5,8 g in più rispetto al valore registrato all’interno. In fin dei conti, anche questa umidità va a mescolarsi all’aria presente all’interno, fenomeno che può accadere tuttavia solo parzialmente, poiché la stanza è chiusa e ben isolata. A questo punto entra in gioco il fattore di infiltrazione fissato a 0,3 ad esempio per ambienti ben isolati.
Ogni ora quindi dall’esterno verrebbero apportati 5,8 g/m³ x 100 m³ x il fattore di infiltrazione 0,3 l/h = 174 g/h (0,174 l), che corrisponderebbe a una quantità di acqua giornaliera da deumidificare di 4,176 litri ogni 24 ore (0,174 l x 24).
L’uomo anche «sforna» umidità
Ma anche dall’interno viene apportato un valore di umidità aggiuntivo. Come nel caso dell’infiltrazione, anche questo è un carico di umidità supplementare. Anche solo un unico vaso di fiori aggiunge all’aria dell’ambiente ogni giorno all’incirca 150 ml di umidità in più. Questo è già più di quanto un tipico dispositivo di Peltier possa deumidificare in media entro 24 ore. Ma il fattore di carico di umidità assume ancora più importanza in presenza di persone nell’ambiente.
Ogni individuo produce ogni ora, anche solo durante il sonno, all’incirca 50 ml di umidità ceduti all’aria esclusivamente tramite la cute. Se la persona svolge un’attività sedentaria il carico aumenta già a 70 ml, se svolge lavori domestici supera i 100 ml. Per questo motivo è assolutamente necessario considerare questo apporto di umidità quando si sceglie il deumidificatore.
È evidente che in camera da letto non possono essere impiegati dispositivi di Peltier per il mantenimento dell’asciutto, visto che anche solo due persone che dormono otto ore a notte apportano ben 800 ml di umidità in più nell’ambiente e che nella pratica i deumidificatori di Peltier presentano al massimo una capacità di deumidificazione di soli 300 ml entro 24 ore. La mattina l’aria risulterebbe più umida della sera prima.
Se si considera poi che ad esempio ogni sessione di cottura cede all’aria circostante ben 2 litri di acqua e ogni doccia persino 2,5 litri, è palese che tutti i casi di applicazione caratterizzati da un carico di umidità aggiuntivo sono imprese irrealizzabili per i dispositivi di Peltier o per i granulati.
In fase di stima del fabbisogno, non dimenticate dunque di calcolare sempre le riserve di potenza per far fronte al carico di umidità aggiuntivo. La soluzione più semplice è seguire i consigli di impiego forniti da Trotec per ogni dispositivo, che prendono in considerazione tutti i tipici parametri di utilizzo.
Sintesi delle possibilità d’impiego |
Condensazione | Adsorbimento | |||
| Peltier (elettrico) | Compressore | Granulato | Ruota d’essiccazione | ||
| Circolazione dell’aria | Gas caldo | ||||
| Mantenimento dell’asciutto in piccoli ambienti chiusi (< 10 m³) senza infiltrazione (apporto di umidità) | consigliabile | possibile | possibile | consigliabile | possibile |
| Mantenimento dell’asciutto in ambienti con temperature comprese tra 0 e 8 °C |
– | – | – | – | consigliabile |
| Mantenimento dell’asciutto in ambienti con temperature comprese tra 5 e 35 °C |
– | – | consigliabile | – | possibile |
| Mantenimento dell’asciutto in ambienti con temperature comprese tra 15 e 35 °C |
– | consigliabile | consigliabile | – | possibile |
| Essiccazione edile | – | * | * | – | * |
| Bonifica dei danni causati dall’acqua | – | – | * | – | * |
| * solo versioni industriali, soluzione non adatta per deumidificatori comfort | |||||
Dotazione di serie
disponibile come optional
non disponibile