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Ultraschall-Zerstäuber - Raumlufttechnik

Autoren
OldBo
08.04.2014
Mit Ultraschall können feinste Wasseraerosole erzeugt werden.
Luftbefeuchter auf Ultraschall-Basis
 Luftbefeuchter auf Ultraschall-Basis
Quelle: Long Life for Art
Mit Ultraschall können feinste Wasseraerosole erzeugt werden. Diese Zerstäubungsmethode hat folgende Vorteile:
  • geringer Energiebedarf
  • kleinste Aerosole > 1 mm und damit kurze Vermischungsstrecke
  • mineralfreie Befeuchtung durch Einsatz von vollentsalztem Wasser
  • geringer Raumbedarf
  • hohe Hygieneansprüche durch Bakterienabtötung
Diese Geräte werden bis etwas 25 kg/h Leistung bei RLT-Anlagen und bis 6 kg/h zur direkten Raumluftbefeuchtung eingesetzt.

Funktionsprinzip

Am Boden eines Wassergefäßes ist ein piezo-elektrischer Schwinger angebracht, der mit einer hochfrequenten Wechselspannung gespeist wird. Die über dem Schwinger stehende Wassersäule wird mit einer Frequenz von ca. 1,65 MHz erregt. Da das Wasser den hochfrequenten Schwingungen nicht folgen kann, kommt es durch Wechsel von Vakuum und Kompression zur explosiven Bildung von Luftblasen und zur Brechung entstehender Kapillarwellen unter der Wasseroberfläche. Im Schwinger-Brennpunkt bildet sich eine Wassersäule, aus der feinste Nebelteilchen nach oben geschleudert werden. Der erzeugte Nebel wird vom Luftstrom aufgenommen, der von einem Ventilator erzeugt wird.
Die Betriebsspannung von 48V AC wird über einen Trafo erzeugt. Der Energiebedarf dieser modernen und zukunftsweisenden Technik liegt nur bei 7% gegenüber der Dampfluftbefeuchtung.

Vorteile:
  • - Hohe Befeuchtungsleistung
  • - Sehr leise
  • - Luftfeuchtigkeit am Gerät regulierbar
  • - Wahlweise warmer und kalter Nebel
Nachteile:
  • - Entkalkungspatronen je nach Wasserhärte häufig zu wechseln
  • - Kalkabgabe möglich, weißer Niederschlag im Raum
  • - Gefahr durch lungengängige Aerosole (Legionellose)
  • - Ultraschallschwinger muss regelmäßig mit einem Pinsel gereinigt werden, um einen Leistungsverlust zu verhindern
  • - Gefahr der Überbefeuchtung bei Geräten ohne Feuchtigkeitsregler
Funktionsprinzip der Ultraschallbefeuchtung
Funktionsprinzip der Ultraschallbefeuchtung
 Funktionsprinzip der Ultraschallbefeuchtung
Quelle: STULZ GmbH
Das Funktionsprinzip der Ultraschallbefeuchtung

Das Prinzip der Ultraschallbefeuchtung beruht auf einer Überlagerung von zwei Effekten:

1. Implosion von Kavitationsblasen
Durch den Amplitudenwechsel des Schwingers entstehen hohe Druckstöße, durch die kleinste Kavitationsblasen freigesetzt werden. Durch die Implosion der Blasen an der Oberfläche werden kleinste Wasser-Aerosole an die Umgebungsluft abgegeben.

2. Kappilarwellen-Theorie
Durch die Ultraschallschwinger werden im Wasserreservoir regelmäßig geformte Rayleighsche Oberflächenwellen erzeugt. An den Kämmen dieser Wellen werden ebenfalls kleinste Wasser-Aerosole an die Umgebungsluft abgegeben.

Durch eine Überlagerung dieser beiden Effekte kann beim Einsatz von Ultraschall-Luftbefeuchtern mit minimalstem Energie-Einsatz ein homogener Aerosol-Nebel erzeugt werden!  Quelle: STULZ GmbH
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