Sisteme de dezumidificare pentru depozite: cum să protejați mărfurile și echipamentele împotriva umidității

Autor: departamentul tehnic Mycond

Menținerea unei umidități optime în spațiile de depozitare este un aspect critic pentru păstrarea calității produselor și reducerea costurilor operaționale. Umiditatea necontrolată poate duce la pierderi economice serioase, care depășesc adesea costul sistemului de dezumidificare de 3-5 ori. Printre problemele tipice cu care se confruntă depozitele: coroziunea produselor metalice, care duce la rebuturi și retururi; deformarea ambalajelor din carton, care își pierd până la 50% din rezistență la o umiditate peste 65%; formarea condensului pe suprafețele reci, ceea ce creează pericol pentru personal și deteriorează mărfurile.

Pentru un control eficient al umidității în depozit, este important să înțelegem tipul spațiului de depozitare. Depozitele se împart în două tipuri principale: pasive și active. Depozitele pasive se caracterizează printr-un acces rar al personalului și un flux minim de mărfuri (arhive, colecții muzeale, depozite de stocare pe termen lung). Depozitele active se disting prin încărcări-descărcări constante și deschideri frecvente ale ușilor (centre de distribuție, huburi logistice). Această clasificare determină abordări fundamental diferite în proiectarea sistemelor de dezumidificare.

Obiectivele proiectului și nivelurile țintă ale umidității

La proiectarea unui sistem de dezumidificare pentru un depozit, este esențial să se formuleze clar scopul specific al proiectului, nu doar un obiectiv general de reducere a umidității. Un exemplu tipic de proiect nereușit este un depozit de produse metalice în care sistemul menținea o umiditate relativă de 40% conform specificației, însă condensul se forma în continuare pe acoperișul metalic noaptea, când temperatura acestuia cobora sub punctul de rouă al aerului. Problema a fost că obiectivul proiectului a fost setat ca menținerea umidității relative, în loc de prevenirea condensului pe suprafețe.

Pentru diferite tipuri de mărfuri sunt recomandate diverse niveluri de umiditate relativă:

• Produse din oțel și fontă: maximum 40% la o temperatură de 18-22°C
• Aluminiu și metale neferoase: până la 50%
• Ambalaj din carton: 45-55% pentru a păstra 80% din rezistență
• Electronică și plăci cu circuite imprimate: 30-45%
• Depozite farmaceutice: 30-40% în funcție de produs

Pentru depozitele frigorifice, controlul se face după punctul de rouă, nu după umiditatea relativă. Punctul de rouă al aerului trebuie să fie cu 2-3°C sub temperatura celei mai reci suprafețe, pentru a preveni formarea condensului. Metodologia include măsurarea temperaturii suprafețelor cu un termometru cu infraroșu și calculul punctului de rouă necesar.

Depozite pasive și active: abordări de proiectare

Depozitele pasive, precum arhivele, colecțiile muzeale și depozitele de tehnică militară pentru stocare îndelungată, se caracterizează prin încărcări scăzute de umiditate. Principalele surse de umiditate sunt permeabilitatea la vapori prin elementele de anvelopă și infiltrația minimă prin neetanșeități. În astfel de spații, sistemul de dezumidificare poate fi compact, cu o capacitate relativ mică.

Depozitele active, cum ar fi centrele de distribuție, huburile logistice și zonele tampon de producție, au încărcări dinamice ridicate cauzate de deschiderea frecventă a porților, circulația stivuitoarelor, prezența personalului și intrarea mărfurilor umede. Un exemplu comparativ arată că un depozit cu volumul de 3000 m³ și o deschidere a porților pe oră necesită un dezumidificator cu o capacitate de circa 2-3 kg/oră. Același depozit, cu 20 de deschideri pe oră, necesită un dezumidificator de 15-25 kg/oră, adică o diferență de 8-10 ori la aceleași dimensiuni ale spațiului.

Calculul încărcărilor de umiditate

Pentru alegerea corectă a sistemului de dezumidificare, este esențial calculul corect al încărcărilor de umiditate. Pentru depozitele active, principalele surse de umiditate sunt:

• Deschiderea ușilor (60-80% din încărcarea totală)
• Infiltrația prin fante și neetanșeități (10-25%)
• Permeabilitatea la vapori prin pereți, pardoseală și acoperiș (sub 5%)
• Încărcarea datorată personalului (40-100 g/oră per persoană)
• Eliberarea de umiditate din mărfuri (în funcție de higroscopicitate)

Pentru o poartă de 4×3,5 m, în condiții exterioare de 28°C și 75% umiditate relativă (conținut de umiditate ~18 g/kg) și condiții interioare de 18°C și 45% umiditate relativă (conținut de umiditate ~6 g/kg), la o viteză a curentului de aer de 0,8 m/s și un timp de deschidere de 2 minute, o singură deschidere introduce aproximativ 1,2-1,5 kg de umiditate. La 15 deschideri pe oră, aceasta înseamnă o încărcare de 18-22 kg/oră.

Este important de menționat că mulți proiectanți supraevaluează rolul permeabilității la vapori a pereților și cheltuiesc sume considerabile pe parobarieră suplimentară, deși chiar și dublarea permeabilității crește încărcarea totală doar cu 3-4%. Este mult mai eficient să se investească în gestionarea deschiderilor ușilor.

Alegerea tipului de sistem de dezumidificare

La alegerea sistemului de dezumidificare pentru depozit se țin cont de condițiile de temperatură și punctul de rouă necesar:

• Dezumidificatoare cu condensare sunt optime la temperaturi ale aerului peste 15°C și un punct de rouă țintă peste 7-10°C. Coeficientul de eficiență energetică (COP) este 2,0-4,0, ceea ce le face economice la încărcări mari de umiditate și cerințe moderate de uscăciune. Limitarea este formarea gheții pe evaporator la temperaturi joase.
• Dezumidificatoare cu adsorbție sunt necesare la temperaturi ale aerului sub 15°C sau la un punct de rouă țintă sub 5°C. Sunt indispensabile pentru depozite frigorifice și spații cu cerințe stricte privind umiditatea. Este important de reținut că un dezumidificator cu adsorbție ridică temperatura aerului la ieșire cu 10-15°C.
• Sisteme combinate îmbină avantajele ambelor tehnologii. De exemplu, răcirea aerului de introducere de la 32°C și 20 g/kg la 18°C și 12 g/kg reduce încărcarea pe dezumidificatorul cu adsorbție cu 40%, micșorându-i dimensiunea și consumul de energie.

Măsuri arhitecturale și organizaționale pentru reducerea încărcărilor

Adesea, cele mai rentabile sunt măsurile arhitecturale și organizaționale pentru reducerea încărcării de umiditate:

• Porți cu acționare rapidă reduc timpul de deschidere de la 120-180 de secunde tipice la 20-30 de secunde, ceea ce scade proporțional încărcarea de umiditate.
• Perdele de aer creează o barieră între aerul exterior și cel interior, cu o eficiență de 70-85% dacă sunt dimensionate corect. Viteza jetului de aer trebuie să fie de 8-12 m/s, iar unghiul de înclinare de 15-20° spre exterior.
• Perdele cu benzi din PVC sunt deosebit de importante pentru deschiderile înalte, de peste 3 metri, unde apare un flux convectiv intens din cauza diferenței de densitate între aerul rece și cel cald.
• Sasuri cu uși duble, eficiente pentru spații cu cerințe stricte privind umiditatea.

Măsurile organizaționale includ controlul timpului de deschidere a porților. Exemplu practic: reducerea timpului mediu de deschidere de la 3 la 1 minut a scăzut încărcarea de umiditate cu 72% fără cheltuieli de capital, doar prin instruirea personalului și instalarea unei semnalizări acustice. De asemenea, este eficientă concentrarea operațiunilor de încărcare-descărcare în anumite intervale orare.

Distribuția aerului dezumidificat și automatizarea

Principiul principal al unei distribuții eficiente a aerului dezumidificat este furnizarea celui mai uscat aer acolo unde este cel mai necesar. De exemplu, într-un depozit cu cameră frigorifică integrată, amplasarea difuzoarelor de insuflare a aerului uscat chiar lângă ușa camerei a redus încărcarea pe dezumidificatorul intern al camerei frigorifice cu 35%.

Recomandările privind amplasarea difuzoarelor includ poziționarea de-a lungul peretelui cu porți și în apropierea deschiderilor către zonele reci. Modularea puterii de regenerare în dezumidificatoarele cu adsorbție asigură economii de energie de 40-60% la încărcări parțiale.

Senzorii de umiditate se recomandă a fi instalați la o înălțime de 1,5 m de la pardoseală, într-o zonă cu o bună circulație a aerului, la minimum 2 m de uși, surse de căldură sau frig și difuzoarele de insuflare.

Erori tipice de proiectare

La proiectarea sistemelor de dezumidificare pentru depozite se comit adesea următoarele greșeli:

• Concentrarea excesivă pe etanșarea pereților în locul gestionării deschiderilor ușilor. Exemplu: cheltuieli de 40.000 de euro pentru parobarieră suplimentară au dus la o reducere a încărcării de doar 6%, în timp ce instalarea unor porți rapide de 12.000 de euro a redus încărcarea cu 45%.
• Calculul după încărcări medii, și nu de vârf, ceea ce duce la capacitate insuficientă în perioadele critice.
• Ignorarea uscării inițiale, când clădirile noi și mărfurile recent aduse pot elibera umiditate timp de săptămâni.
• Lipsa coordonării cu serviciul de operare — chiar și cel mai bun sistem nu funcționează dacă personalul lasă ușile deschise.
• Controlul umidității relative fără a ține cont de temperaturile suprafețelor, când nivelul atins formal de 40% RH nu previne condensul pe elementele constructive reci.

FAQ

Care este umiditatea relativă necesară pentru a preveni coroziunea produselor din oțel?

Pentru a preveni coroziunea produselor din oțel, este necesară menținerea unei umidități relative de cel mult 40% la o temperatură stabilă de 18-22°C.

În ce constă diferența de principiu între proiectarea pentru un depozit pasiv și unul activ?

Diferența principală constă în încărcările de umiditate, care pentru depozitele active sunt de 5-10 ori mai mari din cauza deschiderilor frecvente ale ușilor și a circulației personalului și a mărfurilor.

Când trebuie utilizate obligatoriu dezumidificatoarele cu adsorbție?

Dezumidificatoarele cu adsorbție sunt necesare la temperaturi ale aerului sub 15°C sau când este nevoie de atingerea unui punct de rouă sub 5°C, în special în depozitele frigorifice.

Ce este mai eficient pentru reducerea umidității: etanșarea pereților sau închiderea rapidă a ușilor?

Închiderea rapidă a ușilor este mult mai eficientă. Impactul ușilor asupra încărcării de umiditate este de 10-20 de ori mai mare decât impactul permeabilității la vapori a pereților.

Concluzii

Proiectarea reușită a unui sistem de dezumidificare pentru depozit se bazează pe trei principii cheie:

1. Definirea obiectivului real al proiectului, nu a unor indicatori formali de umiditate
2. Calculul încărcărilor cu priorități corecte (ușile sunt mai importante decât pereții)
3. Alegerea sistemului pentru condițiile concrete de temperatură și punctul de rouă necesar

Măsurile organizaționale și arhitecturale sunt adesea mai eficiente decât echipamentele scumpe. Se recomandă o abordare etapizată: mai întâi implementarea măsurilor organizaționale, evaluarea efectului acestora, apoi alegerea echipamentelor pentru încărcarea reală, nu pentru cea doar calculată. O astfel de abordare permite reducerea semnificativă atât a investițiilor de capital, cât și a costurilor operaționale ale sistemelor de dezumidificare pentru depozite.