Deshumidificación por desecante en comparación con otras tecnologías de control de humedad
Existen tres formas principales de eliminar la humedad del aire: Enfriarlo para condensar el vapor de agua; Aumentar su presión total, provocando la condensación; Hacer pasar el aire por un desecante, que extrae la humedad del aire mediante diferencias de presión de vapor.
Comprender cómo funciona la humedad
Al comparar las diferentes tecnologías de control de humedad disponibles en el mercado, es importante tener una comprensión básica de cómo funciona la humedad. Los conceptos clave a entender son humedad relativa vs. absoluta, y cómo se relacionan con el punto de rocío y la condensación.
Humedad absoluta (HA)
La humedad absoluta, en cambio, mide la cantidad real de agua en el aire, normalmente en gramos por metro cúbico (g/m³). No varía con la temperatura, lo que la convierte en un indicador fijo y directo del contenido de humedad. Por ejemplo, el aire con 10 gramos de agua por metro cúbico tiene esa humedad absoluta tanto si está caliente como si está frío. Mientras que la humedad absoluta indica cuánta agua está presente, la HR es más práctica para comprender los niveles de confort y la probabilidad de condensación.
Humedad relativa (HR)
HR es el porcentaje de vapor de agua en el aire en relación con lo que puede contener a esa temperatura. Con un 50 % de HR, el aire está a medio saturar. El aire más cálido puede contener más humedad que el aire más frío. Por lo tanto, la misma cantidad de vapor de agua puede dar lugar a diferentes valores de HR según la temperatura del aire.
Punto de rocío
El punto de rocío es la temperatura a la que el aire alcanza el 100 % de HR y comienza a condensarse. A medida que el aire se enfría, su capacidad de retener humedad disminuye. Cuando llega al punto de rocío, el vapor de agua se convierte en líquido. Esto es lo que provoca la formación de gotas de agua en una bebida fría, o en tuberías y paredes en entornos industriales.
Condensación
Si una superficie se enfría por debajo del punto de rocío del aire, se forma condensación. Esto conduce a óxido, corrosión, moho y daños en los materiales. Mantener bajos los niveles de humedad o las temperaturas de las superficies por encima del punto de rocío es una forma de prevenir la condensación. Pero reducir directamente el punto de rocío con la deshumidificación significa un aire más seco, menos sorpresas y mayor estabilidad en los procesos.
Estrategias de control de la humedad: deshumidificación vs. calefacción
Para varios procesos industriales y aplicaciones de conservación, los sistemas de control de temperatura cumplen una doble función como soluciones de control de la humedad. Aunque la calefacción puede proporcionar cierto nivel de control de la humedad, es imprecisa, ineficiente y costosa. Cuando la humedad es el problema principal, la deshumidificación – no la calefacción – es la solución más eficaz.
Uso de la calefacción para el control de la humedad
Algunas instalaciones intentan calentar el aire para resolver problemas de humedad. Calentar sí reduce la humedad relativa, ya que el aire más cálido puede contener más humedad. Pero como no elimina el agua del aire, la humedad absoluta permanece igual. Una vez que el área se enfría, la humedad relativa vuelve a subir.
Usar solo calefacción también es ineficiente. Se desperdicia energía sobrecalentando el espacio, mientras que la humedad sigue siendo un problema a largo plazo. En climas cálidos, la calefacción además hace que los sistemas de aire acondicionado trabajen más para enfriar el aire, desperdiciando aún más energía.
La calefacción también puede crear un entorno laboral incómodo al hacer que las salas estén demasiado calientes.
Resolviendo problemas de humedad con deshumidificación
La deshumidificación soluciona la causa raíz del exceso de humedad en el aire al eliminarla directamente del edificio o del proceso. Existen dos tipos de deshumidificadores: los basados en desecantes y los basados en refrigeración.
Ambas tecnologías eliminan la humedad del aire, pero utilizan métodos diferentes y tienen distintas aplicaciones. El sistema más común en aplicaciones comerciales e industriales es el deshumidificador por desecante. Estos sistemas son mucho más efectivos en el control de la humedad que la calefacción.
Pueden proporcionar un control preciso del punto de rocío de manera confiable y usan mucha menos energía que la calefacción.
Cómo funciona la deshumidificación por desecante
Los deshumidificadores de desecante funcionan de manera muy diferente a los deshumidificadores basados en refrigeración. En lugar de enfriar el aire para condensar su humedad, los desecantes atraen la humedad del aire creando una zona de baja presión de vapor en la superficie del desecante. La presión ejercida por el agua en el aire es mayor, por lo que las moléculas de agua se mueven del aire al desecante, y el aire se deshumidifica.
La característica esencial de los desecantes es su baja presión de vapor superficial. Si el desecante está frío y seco, su presión de vapor superficial es baja y puede atraer humedad del aire, que tiene una presión de vapor alta cuando está húmedo. Una vez que el desecante se humedece y calienta, su presión de vapor superficial es alta y libera vapor de agua al aire circundante. El vapor se mueve del aire al desecante y de vuelta según las diferencias de presión de vapor.
Existen cinco configuraciones típicas para los deshumidificadores de desecante:
- Torre de pulverización líquida
- Torre de relleno sólido
- Lecho horizontal giratorio
- Múltiples lechos verticales
- Honeycombe® giratorio
Cada configuración tiene ventajas y desventajas, pero la elección más eficaz para la mayoría de las aplicaciones suele ser un sistema construido alrededor de un rotor Honeycombe®.
Ruedas desecantes y tecnología de rotor
Una rueda desecante (también conocida como rotor) consiste en una estructura semicermámica impregnada con un desecante, colocada dentro de una rueda metálica. La fórmula exacta del desecante utilizado se personaliza según la aplicación y el nivel de control de humedad requerido.
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Elegir la solución de deshumidificación adecuada
Al controlar la humedad con deshumidificación, existen dos tecnologías ampliamente disponibles: deshumidificadores de desecante y de refrigeración. Aunque ambas tecnologías deshumidifican el aire, tienen propiedades y usos muy diferentes.
Deshumidificadores de desecante
Los deshumidificadores de desecante son ideales para entornos críticos como la producción farmacéutica, el almacenamiento en frío o las salas limpias, ya que ofrecen un rendimiento constante y fiable en las condiciones más exigentes. Proporcionan un control de humedad constante y extremadamente preciso a cualquier temperatura o nivel de humedad relativa. Son los únicos sistemas capaces de mantener los puntos de rocío precisos y extremadamente bajos requeridos en entornos críticos como la producción farmacéutica o las salas limpias, la fabricación de baterías, el almacenamiento en frío y el procesamiento de alimentos. Los deshumidificadores de desecante también son la solución más eficiente energéticamente y ofrecen menores costos operativos.
Deshumidificadores basados en refrigeración
Estas unidades utilizan serpentines fríos para condensar la humedad del aire. Funcionan mejor en condiciones cálidas y húmedas con altas cargas de humedad. Son de bajo costo para condiciones moderadas (p. ej., 50 % HR, por encima de 10 °C). Sin embargo, tienen dificultades a bajas temperaturas: los serpentines pueden congelarse y no pueden alcanzar de manera fiable niveles muy bajos de HR. Son una buena solución en condiciones poco exigentes donde solo se requiere un sistema pequeño, pero no son apropiados para la mayoría de las aplicaciones industriales y comerciales.