Métodos para estabilizar y mantener una humedad extremadamente baja en un entorno de laboratorio

Mi laboratorio de física atómica está en un edificio que experimenta grandes cambios en los niveles de humedad durante el año debido a la temporada del monzón

Nuestro edificio proporciona control de temperatura, pero no de humedad. Usar solo el control de temperatura del edificio da como resultado los siguientes climas de laboratorio:

10 meses al año, la habitación está en

T ≈ 24.4 o C

Humedad relativa < 10 %

2 meses al año, el laboratorio está en

T ≈ 24.4 o C

Humedad relativa ≈ 50 %

Esta variación estacional requiere una recalibración significativa dos veces al año al principio y al final de la temporada del monzón. Los componentes sensibles son principalmente opto-mecánicos.

El laboratorio actualmente tiene un deshumidificador que tiene una especificación de 45 pintas por día durante la temporada de lluvias. Esta especificación indica cuánta agua eliminará la unidad del aire en un día dado cuando el aire esté saturado con agua (100% de humedad relativa). El problema con tal especificación es que el 100% de humedad relativa es un ambiente muy diferente al 40% o 50% de humedad.

En un día lluvioso, esta unidad reduce la humedad relativa del laboratorio en aproximadamente un 10 %, del 55 % al 45 %. Esto todavía está lejos del clima del laboratorio la mayor parte del año. Sin embargo, es una compensación porque también aumentará la temperatura del laboratorio en aproximadamente 1 grado C, lo que requiere otra recalibración. Estoy investigando opciones para reducir aún más la humedad.

El laboratorio tiene un tamaño aproximado de 5 metros X 10 metros X 3 metros. La mayor parte del experimento se realiza en una mesa óptica muy completa de 1,5 x 4 metros. Hay muchos cables y tuberías de agua que requieren acceso a la mesa, lo que dificulta (aunque no imposibilita) el aislamiento climático de la mesa.

Algunas opciones bajo consideración son las siguientes:

1: Introducir un deshumidificador adicional de mayor capacidad

Ventajas:

  • Implementación rápida y fácil

Contras:

  • se desconoce cuán eficiente funcionará un deshumidificador cuando la humedad relativa sea solo del 45%.

  • Los fabricantes no especifican qué tan bien funcionará la unidad a niveles bajos de humedad, solo a más del 80 %.

2: Llene las áreas sensibles con nitrógeno a presión positiva

Ventajas:

  • Excelente climatización
  • Impacto mínimo en la temperatura ambiente

Contras:

  • requiere una reconfiguración significativa de la configuración experimental.
  • Requiere recargar el tanque de nitrógeno con frecuencia, un costo recurrente.

3: Aísle el experimento del clima del laboratorio utilizando recintos de plástico grandes y recircule el aire en este recinto

Ventajas:

  • Excelente aislamiento ambiental

Contras:

  • requiere una reconfiguración significativa del laboratorio y probablemente restringiría el acceso a las áreas del experimento.
  • También podría resultar en un aumento de la temperatura del área del experimento.

Introducir un deshumidificador de habitación adicional sería la opción más fácil con diferencia.

Entonces mi pregunta es: ¿alguien sabe cómo funcionan los deshumidificadores eficientes en ambientes secos? Por ejemplo, si tuviera que comprar un deshumidificador adicional, ¿podría alcanzar un nivel de humedad inferior al 30% o el nivel de humedad se reduce en algún nivel debido a un límite en la eficiencia de los deshumidificadores?

Me doy cuenta de que una alternativa sería humedecer el laboratorio 10 meses al año. Sin embargo, tener una humedad baja es extremadamente conveniente para los componentes que se enfrían rápidamente con agua. Durante nuestra temporada de lluvias, nuestro enfriamiento por agua genera una condensación considerable en nuestros componentes.

Anote la lista de las desventajas de Nitrogen: peligro para la vida y la integridad física en caso de fuga.
Joe: consulte el Capítulo 23 del Manual de sistemas y equipos HVAC de ASHRAE (2008).
Encontré un enlace externo interesante: Deshumidificación desecante vs. Refrigeración mecánica ( bry-air.com/… ) En resumen, su recomendación es que los deshumidificadores basados ​​en desecante son necesarios si necesita niveles de humedad relativa entre 1 % y 45 %
¿Tal vez podría usar agua de refrigeración ligeramente más caliente para evitar la condensación? ¿Está utilizando refrigeración de ciclo abierto? Un poco derrochador.

Respuestas (2)

Una opción: comprar más deshumidificadores y un calentador de espacio. Utilice el calefactor para mantener el laboratorio a la temperatura "elevada" cuando la humedad sea baja y los deshumidificadores no estén funcionando.

Otra opción: haga funcionar su deshumidificador cuando la humedad sea alta, pero haga funcionar un humidificador cuando la humedad sea baja. Encontrarse en el medio.

Otra opción más: construye una carpa alrededor de tu mesa de óptica y controla el clima allí. Menos volumen de aire significa menos desafío. La carpa probablemente no tiene que ser completamente hermética.

Probablemente no sea una respuesta lo suficientemente buena, pero lo intento. Mis experiencias con un pequeño deshumidificador comercial fueron excelentes cuando la humedad era del 100 %. Lo probé a largo plazo al 60% sin gran efecto.

Estaba tratando de disminuir la humedad con un material tipo cloruro de calcio y un ventilador (el gel de sílice es probablemente más seguro pero menos eficiente), funcionó mejor pero al 10%, nunca lo había visto. Pero tal vez con mucho material... La verdad me impresiona que tengas un 10%, hasta tu presencia debe influir...

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