Kondenssikuivaus

Uimahallien sisäilman kuivatus on yleensä toteutettu huuhtelemalla sisäilmaa ulkoilmalla. Ulkoilman kosteussisältö on allastilan sisäilmaa huomattavasti alhaisempi, jolloin se soveltuu ympäri vuoden allastilan kosteuden poistoon. Käytännössä lämmitettyä, kuivaa ulkoilmaa tuodaan allastilaan niin paljon, ettei sisäilman kosteuspitoisuus nouse yli asetusarvon.

Allastilan kuivattaminen ulkoilmalla vaatii kuitenkin hyvin paljon energiaa, sillä ilmanvaihtomäärät ovat suuria ja allastilan sisäilman lämpötila korkea. Täten ulkoilmaa (tuloilmaa) pitää lämmittää huomattavasti ennen kuin se voidaan puhaltaa allastiloihin. Tätä energian tarvetta voidaan pienentää tehokkaalla lämmön talteenotolla. Hallitilan kuivatus voidaan toteuttaa myös toisella periaatteella.

Allastilan ilman kuivatukseen voidaan käyttää myös kiertoilmaan yhdistettyä kondenssikuivainta. Kondenssikuivain on lämpöpumppu, joka viilentää poistoilman alle sen kastepisteen, jolloin ilman sisältämä vesihöyry tiivistyy ja ilmasta poistuu kosteutta. Tämä sama ilma voidaan käsittelyn jälkeen palauttaa takaisin tuloilmaan, jossa se lämmitetään lämpöpumpulta saatavalla energialla. Sama ilma siis käytetään matalassa lämpötilassa, jossa siitä poistuu kosteutta, jonka jälkeen se lämmitetään takaisin haluttuun lämpötilaan ja palautetaan allastilaan. Tästä syntyy suljettu kierto, jossa käytetään kiertoilmaa allastilan kuivatukseen. Kondenssikuivaimen toimintaperiaate on esitetty kuvassa 7.

Kuva 7. Kondenssikuivaimen toimintaperiaate uimahallin ilmanvaihdossa

Allasosastolla on kuitenkin aina myös raitisilman (ulkoilman) tarve. Tästä syystä ilmanvaihto ei voi toimia pelkästään kondenssikuivaimen kiertoilmalla, vaan hallitilaan on tuotava myös riittävä määrä ulkoilmaa. Tarvittavan ulkoilman määrä tilassa on kuitenkin huomattavasti pienempi kuin ulkoilmalla kuivatettavissa halleissa. Täten ulkoilmavirtaa voidaan säätää myös tarpeenmukaisesti, esimerkiksi hiilidioksidipitoisuuden mukaan. Ilmanvaihdossa on aina oltava mukana tarvittava määrä ulkoilmaa, mutta kondenssikuivaimen käyttö vähentää ulkoilman tarvetta merkittävästi.

Kondenssikuivaimen energiaa voidaan käyttää myös pelkästään raitisilman lämmittämiseen, mikäli jostakin syystä kiertoilmaa ei haluta käyttää. Tällöin kondenssikuivaimen lämpöpumppu toimii lämmön talteenottolaitteena, kuten edellisessä kohdassa.

Kondenssikuivaimen lämpöenergiaa voidaan hyödyntää myös muissa järjestelmissä, esimerkiksi allasveden tai lämpimän käyttöveden lämmityksessä. Kondenssikuivain liittyy erittäin vahvasti myös ilmanvaihdon lämmön talteenottoon, sillä kondenssikuivaimen lämpöpumppu käyttää tehokkaasti hyödyksi poistoilman suuren energiasisällön. Kondenssikuivaimen käytöllä voidaan täten parantaa uimahallin energiatehokkuutta monella tasolla.

Kondenssikuivaimen lämpöpumpun vaatima sähköteho saadaan moninkertaisesti takaisin lämmitystehona. Vaikka lämpöpumppu kuluttaa aina sähköä, sen tuottama lämpöenergia on aina moninkertainen sähkön kulutukseen verrattuna. Parhaimmillaan sähköteho voidaan saada hyötykäyttöön jopa nelinkertaisena lämmitystehona. Tämä tekee kondenssikuivaimesta kokonaisuudessaan erittäin energiatehokkaan ratkaisun.

Kondenssikuivaimella tuotettu lämpöenergia voidaan jakaa useampaan eri käyttökohteeseen. Kondenssikuivaimen suunnittelussa onkin otettava huomioon kaikki prosessit, joissa kondenssikuivaimen tuottamaa lämpöä voidaan hyödyntää. Käyttökohteita on hyvä olla useampia ja erityistä huomiota kannattaa kiinnittää kesän aikaisiin kulutuksiin, sillä kondenssikuivaimen käyttö vaatii aina myös kohteen tuotetulle lämmölle.

Kondenssikuivaimen lämpöpumpun tuottaman energian jakaminen tulee huomioida samalla tavalla kuin edeltävässä lämmön talteenoton osiossa.

Esimerkki kondenssikuivaimen käyttämästä sähköstä, tuotetusta lämpöenergiasta ja mahdollisista lämmön käyttökohteista on esitetty kuvassa 8. Kuvan tapauksessa kondenssikuivaimen laskennalliseksi hyötysuhteeksi on oletettu 4.

Kuva 8. Kondenssikuivaimen kuluttama sähköteho ja sen tuottama lämpöenergia sekä tuotetun lämmön mahdolliset käyttökohteet