Humidificateur

Un humidificateur HVAC est un appareil ou un système qui est utilisé pour ajouter de l'humidité à l'air dans une maison ou un autre environnement. L'appareil fonctionne en prenant de l'air sec de l'environnement et en le faisant passer sur une surface humide ou à travers un spray d'eau. L'eau s'évapore dans l'air et augmente l'humidité de l'air dans l'environnement. Cela est bénéfique pour de nombreuses raisons, notamment en augmentant le confort des occupants, en réduisant la poussière et les allergènes dans l'air, et aidant à protéger les meubles en bois et les planchers de la fissuration ou de la déformation due à l'air sec. De plus, un humidificateur HVAC correctement fonctionnant peut aider à réduire les coûts énergétiques car il permet au système HVAC de fonctionner plus efficacement.

Lorsque l'état de l'air entrant dans un lave-pulvérisation est humide, il peut être s'attendre à ce qu'il soit humidifié. Cependant, si le spray est plus frais que l'air et le point de rosée, la pression de vapeur du spray sera inférieure à celle de l'humidité dans l'air et une certaine humidité sera transférée dans l'eau du pulvérisation - entraînant une déshumidification.

Les rondelles de pulvérisation sont utilisées pour éliminer certaines des particules de saleté dans l'air, et la pression de l'eau se situe généralement entre 200 et 300kpa, la vitesse de l'air allant de 2 à 2,5 m / s. Pour les garder propres et sans bactéries, ces rondelles doivent être régulièrement nettoyées et traitées, et leur qualité de l'eau doit être supervisée et enregistrée. En raison des nombreux cas de maladie des légionnaires causés par les systèmes de climatisation, le cadre de la santé et de la sécurité a distingué les laveuses de pulvérisation comme un danger potentiel pour la santé.

Modern air-processing systems may incorporate steam injection humidifiers, but these shouldn’t be positioned right after the cooling coil. At this point, the air will likely be near the point of saturation (100% RH) and unable to absorb any more moisture. Thus, it’s better to inject the super-heated, dry steam at over 200°C into the air close to its final release.

Applications d'humidificateur

Les humidificateurs sont utilisés dans une variété d'applications, y compris les milieux résidentiels et commerciaux, tels que les maisons, les bureaux, les hôpitaux, les écoles et les usines. En milieu résidentiel, les humidificateurs sont utilisés pour améliorer la qualité de l'air, soulager l'air sec et réduire l'électricité statique. Dans les milieux commerciaux, ils sont utilisés pour maintenir des niveaux d'humidité optimaux pour les travailleurs, les produits et les processus. Les humidificateurs peuvent également être utilisés en milieu industriel pour éviter la corrosion et améliorer la productivité.

Types d'humidificateurs CVC

Il existe deux types principaux d'humidificateurs HVAC: l'évaporation et la vapeur. Les humidificateurs évaporatifs utilisent un système de mèche et de ventilateur pour absorber l'eau d'un réservoir, puis le faire sauter dans l'air. Les humidificateurs à vapeur utilisent un élément de chauffage électrique pour faire bouillir l'eau, puis soufflent la vapeur résultante dans l'air. Les deux types d'humidificateurs ont leurs propres avantages et inconvénients, il est donc important de considérer les besoins particuliers de l'espace avant de sélectionner un humidificateur approprié.

Comparaison des types d'humidificateurs

Taper	Principe de fonctionnement	Sortie d'humidité	Efficacité énergétique	Exigences d'entretien	Coût initial	Coût de fonctionnement
Dériver de contournement	Utilise le flux d'air du système HVAC à travers le panneau d'eau	3-11 gallons / jour	Haut	Medium (panel replacement)	Faible	Faible
Failli	Le ventilateur intégré pousse l'air à travers le panneau d'eau	6-18 gallons / jour	Moyen	Medium (panel replacement)	Moyen	Moyen
Fumer	Fuse électriquement de l'eau pour créer de la vapeur	13-35 gallons / jour	Faible	À faible médium	Haut	Haut
Ultrasonique	Les vibrations à haute fréquence créent des gouttelettes d'eau	1 à 4 gallons / jour	Très haut	High (cleaning)	Moyen-élevé	Très bas
Pulvérisation / atomisation	Les buses sous pression créent une brume à eau fine	5-100 + gallons / jour	Haut	High (nozzle maintenance)	Haut	À faible médium
Coussin d'évaporation	L'eau coule à travers les médias au fur et à mesure que l'air passe	3-12 gallons / jour	Moyen-élevé	Medium-High (pad replacement)	À faible médium	Faible
Boîte d'électrode	Le courant électrique entre les électrodes bouillonne l'eau	5-30 gallons / jour	Faible	High (canister replacement)	Moyen	Haut

Sélection et dimensionnement de l'humidificateur HVAC

La sélection de l'humidificateur correct pour un système CVC dépend de divers facteurs, y compris la taille du bâtiment, le climat, la quantité d'humidité souhaitée et le type de système CVC. Chaque type d'humidificateur a ses propres avantages et inconvénients. Dans certains cas, l'installation de plusieurs types d'humidificateurs peut être nécessaire pour atteindre le niveau d'humidité souhaité.

Paramètres de contrôle de l'humidité par application

Application	Gamme RH recommandée	Points de contrôle critiques	Exigences de surveillance	Problèmes communs	Type d'humidificateur recommandé
Centres de données	40-60%	± 5% Rh	Continu avec alerte	Décharge électrostatique, panne de l'équipement	Vapeur, ultrasons
Établissements de santé	30-60%	± 3% Rh	Continu avec l'exploitation forestière	Croissance bactérienne, confort des patients	Steam (isothermal)
Résidentiel	30-50%	± 10% Rh	Contrôleur de base	Condensation de fenêtre, confort	Contournement, fans propulsé
Musées / archives	45-55%	± 2% Rh	Continu avec l'exploitation forestière	Dégradation des matériaux	Vapeur, ultrasons
Fabrication	40-60%	Spécifique à l'application	Intégration de processus	Qualité du produit, décharge statique	Vaporiser, vaporiser
Imprimés	50-60%	± 3% Rh	Continu	Rideaux papier, désalignement	Vaporiser, vaporiser
Traitement du bois	40-55%	± 5% Rh	Régulier	Déformation des matériaux, craquage	Pulvérisation, évaporation
Laboratoires	45-55%	± 2% Rh	Continu avec alerte	Test de fiabilité, précision de l'équipement	Vapeur, ultrasons

Une fois le type approprié d'humidificateur sélectionné, il est important de s'assurer que la taille de l'humidificateur est appropriée pour la taille du bâtiment. Généralement, un humidificateur plus important est recommandé pour les bâtiments plus grands, car il sera en mesure de fournir plus d'humidité à l'air. Cependant, il est possible d'utiliser un humidificateur plus petit dans un bâtiment plus grand si le niveau d'humidité doit être maintenu à un niveau inférieur. Il est important de consulter un professionnel pour s'assurer que la bonne taille est sélectionnée.

Les étapes suivantes doivent être prises pour assurer un dimensionnement approprié lors de la sélection d'un humidificateur pour un système CVC:

1. Déterminez le débit d'air du système.
2. Calculez le niveau d'humidité souhaité.
3. Calculez l'exigence d'humidité totale.
4. Déterminez la vitesse de l'air sur l'humidificateur.
5. Sélectionnez la taille de l'humidificateur approprié en fonction de l'exigence d'humidité totale.
6. Calculez la consommation d'énergie de l'humidificateur.
7. Sélectionnez un humidificateur capable de répondre aux besoins énergétiques.
8. Considérez toutes les fonctionnalités supplémentaires nécessaires pour le système.

Facteurs de dimensionnement de l'humidificateur

Type de bâtiment	Facteurs de charge d'humidité	Variables de calcul	Typical Capacity (lbs/hr per 1000 ft²)	L'air change de considération
Résidentiel	Occupants, cuisine, baignade, infiltration	Volume, type de construction, occupants	0.5-2	0,5-1 ACH
Bureau commercial	Occupants, équipement, infiltration	Surface au sol, densité des occupants, taux de ventilation	1-3	1-2 Ach
Hôpital	Occupants, équipement médical, ventilation	Type de département, nombre de lits, taux de ventilation	3-8	6-15 Ach
Musée	Préservation des matériaux, visiteurs	Type de collection, volume, enveloppe de construction	2-5	1-4 ACH
Industriel	Exigences de traitement, échanges d'air	Type de processus, charges d'équipement, taux d'échappement	5-20+	2-60 ACH
Centre de données	Refroidissement de l'équipement, ventilation	Il charge, approche de refroidissement, stratégie de ventilation	1-4	1-4 ACH

Exigences de qualité de l'eau par type d'humidificateur

Type d'humidificateur	Type d'eau recommandée	TDS Tolerance (ppm)	Hardness Tolerance (gpg)	Exigences de filtration	Impact d'entretien d'une mauvaise qualité de l'eau
Steam (Electrode)	Eau du robinet	125-1250	3-12	Filtration de base	Vie de cartouche raccourcie, sortie réduite
Steam (Resistive)	Eau traitée / di	<50	<1	Système RO ou DI	Échelle d'élément, sortie réduite
Ultrasonique	Déminéralisé	<5	<0,5	Système RO ou DI	Poussière blanche, transducteurs obstrués
Évaporation	Eau du robinet	<400	<10	Filtration de base	Échelle des médias, efficacité réduite
Atomisation / pulvérisation	Eau traitée	<100	<3	Filtration en plusieurs étapes	Buzzle obstruant, dépôts minéraux
Centrifuge	Eau traitée	<200	<5	Filtration de base	Échelle de roue, sortie réduite

Comparaison de la consommation d'énergie

Type d'humidificateur	Capacity Range (lbs/hr)	Energy Input (kW) per lb/hr	Coût énergétique annuel *	Période de récupération par rapport à la vapeur de l'électrode	CO₂ Emissions (kg/yr)**
Vapeur d'électrode	5-300	0.33-0.35	$$$$	Référence	2,800-3,000
Vapeur résistive	2-250	0.31-0.33	$$$$	3-5 ans	2,600-2,800
Vapeur au gaz	50-3000	0.12-0.15	$$	1 à 3 ans	1,800-2,200
Ultrasonique	2-40	0.02-0.04	$	1-2 ans	170-340
Atomisation à haute pression	10-1200	0.005-0.02	$	1 à 3 ans	40-170
Évaporation	5-500	0.01-0.03	$	2-4 ans	85-255

*Based on 2,500 operating hours/year and average utility rates of $0.15/kWh and $0.80/therm
** basé sur 0,85 kg de CO₂ / kWh pour l'électricité et 0,2 kg CO₂ / KWh équivalent pour le gaz naturel

Intégration de contrôle de l'humidificateur

Type de contrôle	Précision	Temps de réponse	Complexité d'intégration	Systèmes compatibles	Applications typiques
Marche/Arrêt	± 10% Rh	Lent	Faible	HVAC de base	Résidentiel, petit bureau
Proportionnel	± 5% Rh	Moyen	Moyen	BMS, DDC	Commercial, léger industriel
PID	± 2% Rh	Rapide	Haut	BMS, DDC, PLC	Environnements critiques, soins de santé
Bacnet / modbus	± 2-5% Rh	Rapide	Moyen-élevé	BMS moderne	Commercial, institutionnel
IoT compatible IoT	± 3-8% Rh	Moyen-rapide	Moyen	Systèmes de cloud	Bâtiments intelligents, surveillance à distance
Contrôle du point de rosée	± 1-3% Rh	Rapide	Haut	BMS avancé	Fabrication critique, laboratoires

Risque et prévention de Legionella par l'humidificateur

Type d'humidificateur	Niveau de risque inhérent	Plage de température de l'eau	Mesures de prévention requises	Fréquence de maintenance	Traitements recommandés
Fumer	Très lent	> 100 ° C	Traitement de l'eau standard	Trimestriel	Drainage périodique
Ultrasonique	Moyen-élevé	10-30 ° C	Désinfection régulière, traitement de l'eau	Hebdomadaire	UV, Ion argenté, biocides
Pulvérisation / atomisation	Haut	10-30 ° C	Traitement continu, nettoyage régulier	Hebdomadaire	UV, biocides chimiques, drainage régulier
Évaporation	Moyen	10-35 ° C	Remplacement des médias réguliers, traitement de l'eau	Mensuel	Biocides, drainage régulier
Laveuse aérienne	Très haut	15-35 ° C	Plan complet de gestion de l'eau	Hebdomadaire	Biocides chimiques, UV, nettoyage régulier

Comparaison mondiale des fabricants d'humidificateurs

Fabricant	Spécialisation	Focus technologique	Segment de marché	Présence géographique	Caractéristiques notables
Condair	Complet	Toutes les technologies	Tous les segments	Mondial	Contrôleurs intégrés, optimisation d'énergie
Se gêner	Systèmes de contrôle	Vapeur électronique, adiabatique	Commercial, industriel	Mondial	Intégration BMS, connectivité IoT
Nortec	Systèmes à vapeur	Électrode, vapeur résistive	Commercial, soins de santé	Amérique du Nord, Europe	Modèles certifiés par l'hygiène
Driteur	Systèmes à vapeur	Au gaz, électrique	Institutionnel, industriel	Amérique du Nord, Europe	Systèmes à grande capacité
Armstrong	Systèmes industriels	Injection de vapeur directe	Industriel	Mondial	Intégration de processus
Néptronique	Contrôle électronique	Vapeur, évaporation	Commercial, industriel	Amérique du Nord, Europe	Natif bacnet / modbus
Honeywell	Résidentiel	Contournement, fans propulsé	Résidentiel	Mondial	Intégration de maison intelligente
Aprilaire	Résidentiel	Contournement, vapeur	Résidentiel, commercial léger	Amérique du Nord	Intégration du système IAQ
Rabattre	Centres de données	Adiabatique, ultrasonique	It, refroidissement de précision	Mondial	Conceptions économes en énergie
Munters	Systèmes de dessicants	Évaporation, pulvérisation	Industriel	Mondial	Solutions spécifiques au processus