Luftentfeuchtung

Luftkühlung, Absorption und Adsorption

Im Hochsommer muss die Außenluft bei hohen Außentemperaturen und hohen relativen Außenluftfeuchten, d.h. im Schwülebereich, den sogenannten "Hundstagen", entfeuchtet werden. Aber auch bei hohen Innenlasten in Produktionshallen, Großküchen, Schwimmbädern, etc. ist eine Luftentfeuchtung erforderlich. Das lässt sich durch folgende technische Lösungen erreichen:

  • Kühlung der Luft mit Wasserausscheidung
  • Absorption des Wassers in hygroskopischen Flüssigkeiten
  • Adsorption des Wasserdampfes durch Anlagerung an festen Oberflächen
Bei einer Luftkühlung mit Wasserausscheidung wird eine Lufttrocknung dadurch erreicht, dass die Luft mit einem ausreichend kalten Kühlmittel so stark gekühlt wird, dass sich das Wasser aus der Luft ausscheidet. Bei diesem Luftentfeuchtungsprozeß handelt es sich um einen Luftkühlprozeß der mittels Oberflächenkühlern und Luftwäschern (Naßluftkühler) realisiert wird. In der Praxis werden zur Kühlung sämtliche Kühlmittel, wie Leitungswasser, Brunnenwasser und Sole verwendet. Eine Luftentfeuchtung kann aber auch durch eine Direktkühlung mit den verschiedensten Kältemittel erfolgen.

Bei dem Verfahren einer Absorption geht der Wasserdampf in den hygroskopischen Flüssigkeiten in Lösung und verdünnt diese. Die Wasserdampfaufnahme nimmt mit steigender Wasserdampfkonzentration der Luft zu. Ebenso steigt die Wasserdampfkonzentration mit steigendem Druck sowie mit sinkender Temperatur. Die Regenerierung der hydroskopischen Flüssigkeiten erfolgt in der Regel durch eine Erwärmung der Luft. Zur Absorption des Wassers in hygroskopischen Flüssigkeiten werden in der Praxis wäßrige Salzlösungen (Lithiumchlorid, Lithiumbromid, Calciumchlorid, etc.) eingesetzt.

Adsorption bezeichnet die Bindung der Moleküle aus einer fluiden Zustandsphase (gasförmig oder flüssig) an einer Phasengrenze. Für die Luftentfeuchtung wird der Wasserdampf an der Oberfläche eines festen Körpers, d.h. des Adsorbers, angelagert, wobei die Oberfläche überwiegend durch die innere Struktur mit Poren kleinster Abmessungen strukturiert ist. Die Beladung des Adsorbers mit Wasser ist hierbei von der Wasserdampfkonzentration der Luft und der Temperatur abhängig. Die Regenerierung erfolgt durch Erhitzen mittels heißer Luft auf max. 150 bis 200 °C. Das Sorptionsmittel ist nach der Abkühlung wieder verwendungsfähig. Zur Adsorption von Wasserdampf aus der Luft wird in der Regel Kieselgel verwendet, das bis zu 90 % aus Siliciumoxyd (SiO2) besteht und eine innere Oberfläche von 800 bis 1000 m²/g aufweist.

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