Desumidificação por adsorção comparada a outras tecnologias de controle de umidade
Existem três maneiras principais de remover a umidade do ar: Resfriá-lo para condensar o vapor de água; Aumentar a pressão total, causando a condensação; Fazer o ar passar sobre um dessecante, que retira a umidade do ar por diferenças de pressão de vapor.
Compreendendo como a umidade funciona
Ao comparar as diferentes tecnologias de controle de umidade disponíveis no mercado, é importante ter uma compreensão básica de como a umidade funciona. Conceitos-chave a entender são umidade relativa vs. absoluta e como elas se relacionam com o ponto de orvalho e a condensação.
Umidade absoluta (UA)
A umidade absoluta, por outro lado, mede a quantidade real de água no ar – normalmente em gramas por metro cúbico (g/m³). Ela não varia com a temperatura, tornando-se um indicador fixo e direto do teor de umidade. Por exemplo, o ar com 10 gramas de água por metro cúbico tem essa umidade absoluta, esteja quente ou frio. Enquanto a umidade absoluta mostra quanta água está presente, a UR é mais prática para compreender os níveis de conforto e a probabilidade de condensação.
Umidade relativa (UR)
UR é a porcentagem de vapor de água no ar em relação ao que ele pode conter naquela temperatura. Com 50% de UR, o ar está meio saturado. O ar mais quente retém mais umidade do que o ar mais frio. Assim, a mesma quantidade de vapor de água pode resultar em valores diferentes de UR, dependendo da temperatura do ar.
Ponto de orvalho
O ponto de orvalho é a temperatura na qual o ar atinge 100 % de UR e começa a condensar. À medida que o ar esfria, sua capacidade de reter umidade diminui. Quando atinge o ponto de orvalho, o vapor de água se transforma em líquido. É isso que causa a formação de gotas d’água em uma bebida gelada – ou em tubulações e paredes em ambientes industriais.
Condensação
Se qualquer superfície resfriar abaixo do ponto de orvalho do ar, forma-se condensação. Isso leva à ferrugem, corrosão, mofo e danos aos materiais. Manter baixos os níveis de umidade, ou as temperaturas das superfícies acima do ponto de orvalho, é uma forma de evitar a condensação. Mas reduzir diretamente o ponto de orvalho com a desumidificação significa ar mais seco, menos surpresas e maior estabilidade dos processos.
Estratégias de controle de umidade: desumidificação vs. aqueciment
Para vários processos industriais e aplicações de preservação, os sistemas de controle de temperatura também servem como soluções de controle da umidade. Embora o aquecimento possa fornecer algum nível de controle de umidade, ele é impreciso, ineficiente e caro. Quando a umidade é o problema principal, a desumidificação – não o aquecimento – é a solução mais eficaz.
Uso do aquecimento para controle de umidade
Algumas instalações tentam aquecer o ar para resolver problemas de umidade. O aquecimento realmente reduz a umidade relativa, já que o ar mais quente pode conter mais umidade. Mas como não remove a água do ar, a umidade absoluta permanece a mesma. Quando a área esfria, a umidade relativa sobe novamente.
Usar apenas calor também é ineficiente. Energia é desperdiçada superaquecendo o espaço, enquanto a umidade continua sendo um problema de longo prazo. Em climas quentes, o aquecimento ainda faz com que os sistemas de ar condicionado trabalhem mais para resfriar o ar – desperdiçando ainda mais energia.
O aquecimento também pode criar um ambiente de trabalho desconfortável, tornando os espaços excessivamente quentes.
Resolvendo problemas de umidade com desumidificação
A desumidificação resolve a causa raiz do excesso de umidade no ar ao removê-la diretamente do edifício ou do processo. Existem dois tipos de desumidificadores: os de dessecante e os de refrigeração.
Ambas as tecnologias removem a umidade do ar, mas usam métodos diferentes e têm aplicações distintas. O sistema mais comum em aplicações comerciais e industriais é o desumidificador de dessecante. Esses sistemas são muito mais eficazes no controle da umidade do que o aquecimento.
Eles podem fornecer controle preciso do ponto de orvalho de forma confiável e usam muito menos energia do que o aquecimento.
Como funciona a desumidificação por dessecante
Os desumidificadores por dessecante funcionam de maneira muito diferente dos desumidificadores baseados em refrigeração. Em vez de resfriar o ar para condensar a umidade, os dessecantes atraem a umidade do ar criando uma área de baixa pressão de vapor na superfície do dessecante. A pressão exercida pela água no ar é maior, de modo que as moléculas de água se movem do ar para o dessecante, e o ar é desumidificado.
A característica essencial dos dessecantes é sua baixa pressão de vapor superficial. Se o dessecante estiver frio e seco, sua pressão de vapor superficial é baixa e ele pode atrair a umidade do ar, que possui alta pressão de vapor quando está úmido. Depois que o dessecante fica úmido e quente, sua pressão de vapor superficial é alta e ele libera vapor de água para o ar circundante. O vapor se move do ar para o dessecante e de volta novamente, dependendo das diferenças de pressão de vapor.
Existem cinco configurações típicas para desumidificadores por dessecante:
- Torre de pulverização de líquido
- Torre de enchimento sólido
- Leito horizontal rotativo
- Múltiplos leitos verticais
- Honeycombe® rotativo
Cada configuração tem vantagens e desvantagens, mas a escolha mais eficaz para a maioria das aplicações geralmente é um sistema construído em torno de um rotor Honeycombe®.
Rodas dessecantes e tecnologia de rotor
Uma roda dessecante (também conhecida como rotor) consiste em uma estrutura semicermâmica impregnada com um dessecante, inserida dentro de uma roda metálica. A fórmula exata do dessecante utilizado é personalizada de acordo com a aplicação e o nível de controle de umidade necessário.
Leia mais sobre a tecnologia de rotor patenteada da Munters aqui.
Escolhendo a solução de desumidificação correta
Ao controlar a umidade com desumidificação, existem duas tecnologias amplamente disponíveis – desumidificadores por dessecante e por refrigeração. Embora ambas as tecnologias desumidifiquem o ar, elas têm propriedades e aplicações muito diferentes.
Desumidificadores por dessecante
Os desumidificadores por dessecante são ideais para ambientes críticos, como produção farmacêutica, armazenamento frigorífico ou salas limpas, pois oferecem desempenho consistente e confiável mesmo nas condições mais exigentes. Eles fornecem controle de umidade consistente e extremamente preciso em qualquer temperatura ou nível de umidade relativa. São os únicos sistemas capazes de manter os pontos de orvalho precisos e extremamente baixos exigidos em ambientes críticos como produção farmacêutica ou salas limpas, fabricação de baterias, armazenamento frigorífico e processamento de alimentos. Os desumidificadores por dessecante também são a solução mais eficiente em energia e oferecem custos operacionais mais baixos.
Desumidificadores por refrigeração
Estas unidades utilizam serpentinas frias para condensar a umidade do ar. Desempenham melhor em condições quentes e úmidas, com alta carga de umidade. São de baixo custo em condições moderadas (ex.: 50 % UR, acima de 10 °C). No entanto, apresentam dificuldades em baixas temperaturas – as serpentinas podem congelar – e não conseguem atingir de forma confiável níveis de UR muito baixos. São uma boa solução em condições pouco exigentes, onde apenas um sistema pequeno é necessário, mas não são apropriados para a maioria das aplicações industriais e comerciais.