Οι συνθήκες αποθήκευσης και έκθεσης του μουσειακού και αρχειακού υλικού είναι ιδιαίτερα σημαντικές για τη διατήρησή του σε καλή κατάσταση. Ανάλογα με το υλικό κατασκευής, τη φύση και την ηλικία των εκθεμάτων αλλά και των εντός της αίθουσας / κτιρίου κλιματολογικών συνθηκών, η ανάγκη για εξασφάλιση συγκεκριμένων και απόλυτα ελεγχόμενων μικροκλιματικών συνθηκών εντός των προθηκών μπορεί να είναι άκρως επιτακτική. Οι παράγοντες που επιδρούν αρνητικά στην κατάσταση των εκθεμάτων είναι: οι απότομες μεταβολές και οι μεγάλες διαφορές στα επίπεδα θερμοκρασίας και υγρασίας, η χημική μόλυνση και ο ακατάλληλος φωτισμός. Το παρόν ενημερωτικό φυλλάδιο αποτελεί μια εισαγωγή στις μεθόδους ενεργητικού και παθητικού ελέγχου των μικροκλιματικών συνθηκών και επικεντρώνεται στην παρουσίαση των βασικών μηχανισμών και των λειτουργικών προτύπων που εφαρμόζονται για τον έλεγχο και τη ρύθμιση της σχετικής υγρασίας εντός των προθηκών με την αξιοποίηση της τεχνολογίας καθώς και στην επεξήγηση των διαφορών ανάμεσα στις δύο αυτές μεθόδους. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑΤΟΣ Καθώς η εμπειρία έχει δείξει ότι ο έλεγχος των κλιματολογικών συνθηκών σε ένα μουσείο είναι είτε δύσκολος είτε ιδιαίτερα ακριβός ή ακόμα και τεχνικά αδύνατος, είναι πολύ σημαντικό οι αίθουσες/ χώροι που θα φιλοξενήσουν τα εκθέματα να σχεδιάζονται εξ αρχής με γνώμονα τον περιορισμό της κατανάλωσης ενέργειας αλλά και με καλές προοπτικές για παθητικό δροσισμό με στόχο τη δημιουργία της απαραίτητης θερμικής άνεσης. Από την άλλη μεριά όμως, στις περισσότερες υφιστάμενες κτιριακές κατασκευές που φιλοξενούν μουσεία στην Ελλάδα, οι παράμετροι αυτές δεν έχουν ποτέ προβλεφθεί. Έτσι, η απλούστερη λύση που αντισταθμίζει τις δύσκολα ελεγχόμενες διακυμάνσεις της υγρασίας και της θερμοκρασίας περιορίζεται αναγκαστικά στον ακριβή έλεγχο και ρύθμιση της υγρασίας του αέρα που περιβάλλει τα εκθέματα - η περίπτωση των συσκευών ελέγχου και δημιουργίας Μικροκλίματος (MCG: Microclimate Generators). Οι ηλεκτρονικές συσκευές ενεργού ελέγχου και ρύθμισης του μικροκλίματος MCGs είναι σε γενικές γραμμές πιο αποτελεσματικές και λιγότερο δαπανηρές στην αγορά, λειτουργία και συντήρησή τους από τις ευρείας κυκλοφορίας εναλλακτικές λύσεις (συστήματα παθητικού ελέγχου και HVACs), είναι δε ιδιαίτερα χρήσιμες σε χώρους όπου η θερμοκρασία μεταβάλλεται με γοργούς ρυθμούς παρουσιάζοντας επιπλέον ιδιαίτερα μεγάλες διακυμάνσεις. Για την προστασία, τη συντήρηση και τη διατήρηση των εκθεμάτων στην καλύτερη δυνατή κατάσταση δύναται να τοποθετηθεί εντός της προθήκης ειδικό σύστημα ηλεκτρονικής ρύθμισης και ελέγχου των μικροκλιματικών συνθηκών που αναπτύσσονται μέσα στον εκθεσιακό της χώρο. Το σύστημα μικροκλιματικού ελέγχου δύναται να δημιουργήσει τις κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας τις οποίες και διατηρεί σταθερές μεταβάλλοντας κατά περίπτωση τις αντίστοιχες τιμές τους, χωρίς να επηρεάζεται από τις συνθήκες που επικρατούν στον περιβάλλοντα εκτός της προθήκης χώρο. Επιπλέον, τα MCGs επιτυγχάνουν καθαρισμό του εισερχόμενου στην προθήκη αέρα από τη σκόνη και τις ενώσεις θείου, αζώτου και διοξειδίου του άνθρακα, καθώς διαθέτουν ειδικούς ηλεκτρονικούς αισθητήρες και κατάλληλα φίλτρα κατακράτησης όλων των στερεών και αερίων ρύπων συμπεριλαμβανομένων και των σωματιδίων της σκόνης. Louisville Science Centre, Kentucky. Για την έκθεση των ευπαθών οργανικών υλικών σε συνθήκες τέτοιες που εξασφαλίζουν την παράταση του χρόνου ζωής τους, απαιτείται ένα ελεγχόμενο και σταθερό περιβάλλον ιδιαίτερα σε ό,τι έχει να κάνει με τα επίπεδα του φωτισμού και της σχετικής υγρασίας εντός της μουσειακής προθήκης. Αυτό επιτυγχάνεται μόνο σε ειδικές αεροστεγείς κατασκευές όπως το μοντέλο INCA του Βρετανικού κατασκευαστικού οίκου Click- Netherfield, το οποίο επιτυγχάνει τα χαμηλότερα επίπεδα διαμεταγωγής αέρα [χαμηλότερο του 0.1 ACD (air changes per day), Πηγή : Μετρήσεις BSRIA]. Η ποσότητα του αέρα η οποία τροφοδοτείται από το MCG μέσα στις προθήκες είναι τέτοια ώστε τόσο η ίδια η συσκευή όσο και το σύστημα σωληνώσεων μετάδοσης /μεταφοράς του αέρα, εφόσον έχουν εξισορροπηθεί, να μπορούν να επιτύχουν τουλάχιστον 4 ACD εναλλαγές αέρα την ημέρα (ACD: air changes per day). Αυτό το ποσό είναι υπεραρκετό ώστε να διατηρείται η εντός των προθηκών σχετική υγρασία (RH) στα επιθυμητά επίπεδα ακόμα κι αν αυτές παρουσιάζουν έως και μέτριες απώλειες.
Η κυκλοφορία του αέρα μέσα στην προθήκη γίνεται ελεύθερα χωρίς να εφαρμόζεται μηχανική συμπίεση. Στη βάση της προθήκης δημιουργούντα δύο οπές, η μία για την εισαγωγή και η άλλη για την εξαγωγή του αέρα. Η οπή του συστήματος παροχής νέου αέρα ανοίγεται όσο το δυνατόν μακρύτερα από τα εκθέματα καθώς οι μικροκλιματικές συνθήκες που δημιουργούνται κοντά στην έξοδο του εξαερισμού είναι ιδιαίτερα ασταθείς. Ένας μικρός αεραγωγός με διάμετρο 10 χιλιοστών εξυπηρετεί θαυμάσια τη διαμεταγωγή αέρα σε μια προθήκη με όγκο 1 κυβικό μέτρο. Όμως για να είναι δυνατή η μετακίνηση του αέρα μέσα από τις σωληνώσεις διοχετεύεται στα ακροφύσια κάποια πίεση, η οποία είναι υπερβολικά μικρή. Τόσο η σχετική υγρασία RH όσο και η θερμοκρασία ρυθμίζονται κατάλληλα με αποκλίσεις που δεν ξεπερνούν το +/- 1% στο εσωτερικό της προθήκης. Οι επιθυμητές τιμές για την RH καθορίζονται με ακρίβεια από τους συντηρητές/ μουσειολόγους, ενώ το σύστημα επιλέγει αυτόματα και κατά περίπτωση την εναλλαγή από ύγρανση σε αφύγρανση και το αντίστροφο. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ MCG & HVAC - ΔΙΑΦΟΡΕΣ Η λειτουργία των συστημάτων MCGs είναι πολύ διαφορετική από αυτή των συστημάτων HVAC: Heat Ventilation & Air-Conditioning. Τα συστήματα HVAC χρησιμοποιούν ποικιλία μεθόδων για τη θέρμανση, ψύξη, ύγρανση και ξήρανση του αέρα. Σε γενικές γραμμές τα συστήματα αυτά «αντενεργούν» παρεμβάλλοντας επεξεργασμένο αέρα με αντίθετες τιμές υγρασίας και θερμοκρασίας ώστε να εξισορροπήσουν τις κλιματολογικές συνθήκες σε ένα στεγαζόμενο κλειστό χώρο και να επιτύχουν το ζητούμενο αποτέλεσμα. Έτσι, για παράδειγμα προσθέτουν κρύο αέρα όταν η αίθουσα είναι υπερβολικά ζεστή ή υγρό αέρα όταν ο αέρας εντός της αίθουσας είναι ιδιαίτερα ξηρός. Όμως στην πλειονότητά τους τα συστήματα HVAC δεν είναι σχεδιασμένα για να αφαιρούν την υγρασία σε θερμοκρασίες κάτω του επιπέδου των 20 ο C. Επιπλέον, η χρήση τους δημιουργεί πρόσθετες δυσκολίες που σχετίζονται με τους τρόπους διασποράς της πρόσθετης θερμότητας που τα HVAC αναπτύσσουν στο περιβάλλον εκτός του κτιρίου. Στον αντίποδα, τα συστήματα MCG χρησιμοποιούν ένα μηχανισμό που απλά εκτοπίζει τον εγκλωβισμένο εντός της προθήκης αέρα και αντικαθιστά με άλλον επεξεργασμένο αέρα στα επιθυμητά επίπεδα υγρασίας. Με αυτόν τον τρόπο, τα επίπεδα υγρασίας κατανέμονται ομοιόμορφα στο σύνολο της αέριας μάζας που πλαισιώνει τα εκθέματα έτσι ώστε το διάγραμμα που αποτυπώνει τα επίπεδα της RH να είναι απόλυτα ομαλό χωρίς να παρουσιάζει αιχμές. ΥΓΡΑΝΣΗ - ΑΦΥΓΡΑΝΣΗ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΧΩΡΩΝ Τα συστήματα μικροκλιματικού ελέγχου MCG δύναται να επιταχύνουν το ζητούμενο αποτέλεσμα για ύγρανση ή ξήρανση διαμέσου ενεργών μηχανισμών ύγρανσης όπως οι γεννήτριες ατμού και οι ψεκαστές ύδατος ή εναλλακτικά μέσω σχεδόν παθητικών μηχανισμών όπως η χρήση ανεμιστήρων που υποβοηθούν την εξάτμιση. Στις μικρότερες μονάδες, η ανάγκη για αφύγρανση (ξήρανση) υποβοηθείται έμμεσα με την ήπια δημιουργία θερμών ρευμάτων αέρα. Προθήκη ειδικού σχεδιασμού του οίκου Click Netherfield στο Βρετανικό Μουσείο (British Museum) Raymond & Beverly Sackler Galleries. Για εύκολη πρόσβαση, το MCG έχει τοποθετηθεί εξωτερικά στο άνω τμήμα του τοίχου στο πίσω μέρος της προθήκης. Για να κατανοήσουμε καλύτερα τις παραμέτρους που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή ενός συστήματος MCG θα μπορούσαμε να το συγκρίνουμε με τη διαδικασία που ακολουθούμε για την επιλογή ενός αυτοκινήτου. Έτσι δίνουμε έμφαση στα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά, όπως πόσα άτομα θα επιβαίνουν σε αυτό, τι φορτίο θα μεταφέρει, από τι υλικά κατασκευάζεται, καθώς και σε διάφορες περιβαλλοντικές παραμέτρους (σε τι θερμοκρασίες και δρόμους θα κινείται) αλλά και σε ποιοτικές παραμέτρους, όπως η ασφάλειας, η δυνατότητα υποστήριξης, το κόστος προμήθειας και συντήρησης κ.ο.κ.. Με παρόμοιο σκεπτικό κατά την επιλογή ενός συστήματος MCG εξετάζουμε παραμέτρους όπως: - Πόσο αεροστεγής είναι η προθήκη; Ποια είναι η πιθανότητα για μείωση της αεροστεγανότητας της προθήκης στο μέλλον (λόγω ελλιπούς συντήρησης, αδυναμίας εξεύρεσης ανταλλακτικών κ.ο.κ.); - Πόσες προθήκες θα υποστηρίζει το σύστημα; Με ποιο τρόπο αυτές οι προθήκες είναι κατανεμημένες στο χώρο/αίθουσα; - Ποιες είναι οι μεταβολές της θερμοκρασίας; Σε τι τιμές κυμαίνονται (min-max); Ποιος είναι ο ρυθμός μεταβολής τους; - Απαιτείται έλεγχος μόλυνσης; - Πόσο γρήγορα πρέπει να επανέρχονται οι αρχικά καθορισμένες τιμές για το μικροπεριβάλλον εντός της προθήκης μετά το άνοιγμα της θύρας της προθήκης;
MCGs ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Εκδοχές συστημάτων με μικρές διαστάσεις και αθόρυβη λειτουργία μπορούν να τοποθετηθούν εντός του βάθρου στο κάτω τμήμα της προθήκης ή εξωτερικά παράπλευρα με την προθήκη. Μεγαλύτερα συστήματα μπορούν να τοποθετηθούν σε απόσταση που ξεπερνά τα 100 μέτρα από το χώρο όπου βρίσκονται οι προθήκες. Τα συστήματα αυτά: - Απομακρύνουν τα μολυσματικά στοιχεία που έχουν παγιδευτεί ή παγιδεύονται εντός των προθηκών με χρήση ειδικών φίλτρων κατακράτησης μολυσματικών στοιχείων. - Παρέχουν εύκολη ανάγνωση των πληροφοριακών ενδείξεων καθώς και ακριβή καταγραφή των μετρήσεων. - Είναι εξοπλισμένα με πολλαπλούς μηχανισμούς παροχής ασφάλειας σε περίπτωση εμφάνισης βλάβης. - Παρέχουν διαρκή και σταθερή ποσότητα αέρα ώστε να εμποδίζεται το φαινόμενο της διαστρωμάτωσης. - εν εμπεριέχουν υλικά που χρήζουν αντικατάστασης ή αναπλήρωσης. Έτσι εξαλείφεται η ανάγκη για την προετοιμασία και διαχείριση του απορροφητικού υλικού και εξοικονομούνται το κόστος προμήθειας του παθητικού μέσου και των ειδικών κλωβών τοποθέτησης αυτών. - ιαθέτουν σύστημα προγραμματισμού και υπενθύμισης για την τέλεση των εργασιών συντήρησης τις νυκτερινές ώρες. - Προσφέρουν τη δυνατότητα για απομακρυσμένη διαχείριση με χρήση εξειδικευμένου λογισμικού. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΘΗΤΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑΤΟΣ: ΤΟ SILICA GEL Τα συστήματα παθητικού μικροκλιματικού ελέγχου δύνανται να επιταχύνουν το ζητούμενο αποτέλεσμα για δημιουργία των κατάλληλων συνθηκών σχετικής υγρασίας. Πριν από την ευρεία χρήση του silica gel σε μουσειακές εφαρμογές το 1958, τα μέσα που χρησιμοποιούνταν για το σκοπό αυτό ήταν φυσικά, όπως το χαρτί και το ξύλο. Ως υλικό, το silica gel εφευρέθηκε το 1918 και χρησιμοποιήθηκε αρχικά για την απορρόφηση των αναθυμιάσεων των καυσίμων. Αποτελείται από κατάλληλα βιομηχανικά επεξεργασμένους κρυστάλλους πυριτίου σε σχήμα μικρής χάντρας επί των οποίων έχουν δημιουργηθεί πολλές μικροσκοπικές τομές. Οι δυνάμεις που εξασκούνται στα άτομα πλησίον των τομών επιτρέπουν την απορρόφηση ή την έκλυση των μορίων του νερού σε ποσοστό έως και 40% του όγκου του. Η ικανότητα του silica gel και των παραγώγων αυτού να ενεργούν ως ένα υδροφιλικό ουδέτερο υλικό το οποίο είτε απορροφά είτε ελευθερώνει το νερό από τους μικροσκοπικούς πόρους που διαθέτει επιτρέποντας στη συνέχεια στον τροποποιημένο (με ή χωρίς υγρασία) αέρα να διαχυθεί μέσα στην προθήκη, δεν αποτυπώνεται γραμμικά και εξαρτάται από τον τύπο τους αλλά και από την μετέπειτα επεξεργασία τους για τον καθορισμό του μέγιστου ορίου απορρόφησης υγρασίας. Όταν κορεστεί δύναται να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση με την εφαρμογή συγκεκριμένων μεθόδων. Με λίγα λόγια μπορούμε να πούμε ότι το silica gel συμπεριφέρεται ως μια «δεξαμενή νερού» με την ιδιαιτερότητα ότι μπορεί να το διακρατήσει μέσα στο σώμα του χωρίς την παραμικρή απώλεια όταν οι κλιματολογικές συνθήκες το επιτρέψουν. Έτσι απορροφά την περίσσια υγρασία σε ένα υγρό περιβάλλον και την αποβάλλει όταν τοποθετηθεί σε ένα περιβάλλον με πολύ ξηρές συνθήκες. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που καθορίζει την απόδοσή του είναι ο τρόπος που το μέσο τοποθετείται μέσα στην προθήκη καθώς για να δράσει αποδοτικά απαιτείται η μεγιστοποίηση της επιφάνειας έκθεσης στην αέρια μάζα και η δημιουργία πολλαπλών στρώσεων. Η δημιουργία στιβάδων μεγάλου πάχους με μικρές επιφάνειες που δεν αερίζονται επαρκώς πρέπει να αποφεύγεται, καθώς αυτές δύναται να συντελέσουν στη σημαντική μείωση της δραστικής του ικανότητας σε σημείο μέχρι και να την εξουδετερώσουν πλήρως. ύο ακόμα παράγοντες που μπορούν να μειώσουν σε σημαντικό βαθμό την αποδοτικότητα του silica gel είναι: α) η ταχεία αλλαγή στο εντός της προθήκης μικροκλίμα κατά το άνοιγμα των θυρών αυτής για συντήρηση. Όταν συμβαίνει αυτό τα επίπεδα της υγρασίας εντός της προθήκης θα μεταβληθούν απότομα καθώς είτε θα εισέλθει είτε θα απολεσθεί υγρασία και το μέσο δεν είναι πάντα
σίγουρο ότι θα μπορέσει να ανταποκριθεί με ευκολία επαναφέροντας τα επίπεδα υγρασίας στις αρχικά καθορισμένες τιμές τους και β) ο ρυθμός μεταβολής των λειτουργικών συνθηκών εντός της προθήκης από την αρχική προετοιμασία του μέσου κατά τη στιγμή τοποθέτησης των εκθεμάτων εντός της προθήκης, σε σχέση με τις πραγματικές λειτουργικές συνθήκες όπως αυτές έχουν διαμορφωθεί κατά το διάστημα της λειτουργίας της. Μπορώ απλά να χρησιμοποιήσω silica gel; Για την εξισορρόπηση των εποχιακών μεταβολών που παρατηρούνται στα επίπεδα της υγρασίας μέσα σε μια μουσειακή προθήκη με απώλειες της τάξης του 1 ACD (air change per day) για παράδειγμα απαιτούνται περίπου 20 κιλά silica gel. Αυτό υποδηλώνει ένα κόστος της τάξης των 250-300 για κάθε κυβικό μέτρο αέρα. Όπου δεν έχει προβλεφθεί, οι εργασίες για ενίσχυση της αεροστεγανότητας της προθήκης και η προσθήκη συρταριών για την τοποθέτηση του silica gel θα αυξήσουν επιπλέον το συνολικό κόστος. Πριν τη λήψη μιας απόφασης για τη χρήση ενός παθητικού μέσου σε μια προθήκη, οι παρακάτω ερωτήσεις πρέπει να απαντηθούν: - Έχει προδιαγραφεί ο σωστός τύπος του μέσου για το επίπεδο των τιμών της RH που θέλουμε να επιτύχουμε; - Έχει υπολογιστεί η σωστή ποσότητα του μέσου; Με βάση τη μελέτη του Gary Thomson, συνιστάται η χρήση 20 κιλών silica gel για κάθε κυβικό μέτρο σε μια προθήκη με τιμή ACD ίση με 1 (αεροστεγής) τοποθετημένη σε ένα περιβάλλον με διακυμάνσεις μιας υγρής και μιας ξηρής περιόδου ανά έτος. - Είναι διαθέσιμος ένας τρόπος μέτρησης των επιπέδων υγρασίας του ίδιου του μέσου; - Έχει οριστεί ένα ρεαλιστικά εφαρμοζόμενο χρονοδιάγραμμα για τον έλεγχο και την αντικατάσταση του μέσου; - Έχει προβλεφθεί ισόποση ποσότητα μέσου για την αντικατάσταση του πρώτου μέχρι να ολοκληρωθεί η διαδικασία επαναφοράς του πρώτου στην αρχική του κατάσταση; - Έχει προβλεφθεί μια αξιόπιστη μέθοδος για τη μέτρηση της υγρασίας εντός της προθήκης; - Έχει μετρηθεί αξιόπιστα η αεροστεγανότητα της κάθε προθήκης; - Έχουν ελεγχθεί πρόσφατα τα αποτελέσματα αυτά και έχουν καταγραφεί αναλυτικά οι διαρροές; - Έχουν καταγραφεί οι διαστάσεις της κάθε προθήκης και με βάση τα στοιχεία αυτά έχουν ολοκληρωθεί οι σχετικές μετατροπές στο σώμα της προθήκης ώστε το μέσο να είναι αποτελεσματικό στον υπερθετικό βαθμό; Καθώς ο παθητικός έλεγχος και η ρύθμιση του μικροκλίματος τελείται αποκλειστικά και μόνο μέσω του φαινομένου της διάχυσης, τα σημεία τοποθέτησης των εκθεμάτων που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση από το μέσο ενδεχομένως να μην εξυπηρετούνται επαρκώς. Η κατάσταση αυτή επιβαρύνεται με την απότομη διακύμανση της θερμοκρασίας (πρωί-βράδυ). Οι μικρές προθήκες είναι ιδανικές για χρήση του silica gel. Όμως, οι πολύ μεγάλες ή οι πολύ ψηλές όχι, καθώς στην πρώτη περίπτωση η ποσότητα του μέσου αυξάνεται εκθετικά για κάθε κυβικό μέτρο, ενώ στη δεύτερη το φαινόμενο της διαστρωμάτωσης αποτελεί απαγορευτικό παράγοντα. - Έχει προβλεφθεί επάρκεια προσωπικού για τις εργασίες αντικατάστασης του μέσου; - Έχει προβλεφθεί η αξιόπιστη εφαρμογή ενός προγράμματος καθαρισμού των προθηκών από τη σκόνη που εισέρχεται μέσα σε αυτές εξαιτίας της διαρροής που ενδεχομένως αυτές παρουσιάζουν; ΟΙ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΟΝ ΠΑΘΗΤΙΚΟ ΚΑΙ ΤΟΝ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟ ΕΛΕΓΧΟ Με βάση τις εμπειρίες μας για τη διατήρηση των οριζόμενων από το χρήστη περιβαλλοντικών συνθηκών, ο ενεργητικός έλεγχος σχεδόν πάντα προϋποθέτει μια μηχανικά υποβοηθούμενη παροχή αέρα. Στον αντίποδα, ο παθητικός έλεγχος προϋποθέτει την προσθήκη κάποιου ειδικά επεξεργασμένου υλικού σε ελεγχόμενη δοσολογία το οποίο δρα καταλυτικά απορροφώντας ή απελευθερώνοντας τα απαραίτητα συστατικά έτσι ώστε να δημιουργηθούν οι ζητούμενες κλιματολογικές συνθήκες εντός του χώρου έκθεσης μιας αεροστεγούς προθήκης. Επιπρόσθετα, οι πραγματικά ενεργές συσκευές δε φέρουν στοιχεία τα οποία πρέπει να ανανεώνονται, αλλά λειτουργούν συνεχώς, όσο βέβαια τους παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια. Αντίθετα, οι συσκευές παθητικού ελέγχου εξαντλούν τη δυναμικότητά τους και απαιτούν σε κάποια χρονική στιγμή αντικατάσταση ή επανεπεξεργασία του μέσου που χρησιμοποιούν. Τέλος, εντοπίζουμε μια ακόμα διαφορά στην αποτελεσματικότητα κάθε μεθόδου. Η λειτουργία των συστημάτων παθητικού ελέγχου περιορίζεται από την ταχύτητα της φυσικής ροής της αέριας μάζας μέσα στην προθήκη καθώς και από τη μετακίνηση της υγρασίας και των αερίων που τα παθητικά στοιχεία εκπέμπουν. Από την άλλη μεριά τα συστήματα ενεργητικού ελέγχου είναι πολύ πιο αποτελεσματικά καθώς τη ροή του αέρα εντός της προθήκης αναλαμβάνει ένας ηλεκτρικός ανεμιστήρας. Σε γενικές γραμμές, τα παθητικά συστήματα ελέγχου του μικροκλίματος αποτελούν έναν απλό και αποτελεσματικό τρόπο (μέσο) να μετριάσουμε ή ακόμα και να σταματήσουμε τις μεταβολές στην υγρασία που παρατηρούνται μέσα σε αεροστεγείς προθήκες με σχετικά καλές τεχνικές προδιαγραφές. Η δραστική τους ικανότητα εξαρτάται άμεσα και περιορίζεται από α) τη δυνατότητά τους να εκπέμπουν και να απορροφούν υγρασία, β) την κατασκευαστική ποιότητα και αεροστεγανότητα της προθήκης δηλαδή το ρυθμό απώλειας αέρα και γ) τον όγκο του νερού που το μέσο μπορεί να απορροφήσει με αποτελεσματικότητα. Καθώς οι διαστάσεις της προθήκης αυξάνονται γραμμικά, η χωρητικότητα αυξάνεται στον κύβο. Το ίδιο αυξάνεται και η ποσότητα του μέσου που απαιτείται για τη ρύθμιση της RH στα επιθυμητά επίπεδα. Έτσι αν μια προθήκη με διαστάσεις εκθεσιακού χώρου 1x1x1 μέτρο απαιτεί 20 κιλά μέσου για τον παθητικό έλεγχο της υγρασίας, μια προθήκη με διαστάσεις 2x2x2 μέτρα απαιτεί 160 κιλά.
Για τον ακριβή καθορισμό της ποσότητας του παθητικού μέσου οι παρακάτω παράμετροι πρέπει να οριστούν: α) ο όγκος του εκθεσιακού χώρου της προθήκης, β) οι λειτουργικές συνθήκες της προθήκης (οι τιμές της RH και τα μέγιστα όρια εντός των οποίων αυτές δύναται να κινηθούν) καθώς και οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές της θερμοκρασίας για τον κύκλο ημέρα-νύχτα και για κάθε εποχή ξεχωριστά και γ) η αεροστεγανότητα της προθήκης. Οι οικογένειες των υλικών αυτού του τύπου δημιουργήθηκαν αρχικά σε συνθήκες ξηρού αέρα και συνήθως χρησιμοποιούνται για να απορροφήσουν την υγρασία από ένα συγκεκριμένο χώρο. Η καθεαυτή μέθοδος κατασκευής τους επιτρέπει να απορροφήσουν μεγάλα ποσοστά υγρασίας αλλά δεν διευκολύνει την απόδοση της υγρασίας πίσω στην προθήκη όταν οι ιδιάζουσες κλιματολογικές συνθήκες το απαιτήσουν. Ως προς την αποδοτικότητα, την ελεγξιμότητα και τη χρησιμότητά τους σε σύγκριση με τα συστήματα ενεργού ελέγχου μικροκλίματος, η αναλογία θα ήταν αυτή ενός κεριού με ένα λαμπτήρα πυράκτωσης. Ανακεφαλαιωτικά, σημαντικό είναι να καθορίσουμε το μέσο που θα χρησιμοποιήσουμε βάσει των παρακάτω σημείων: ΑΚΡΙΒΕΙΑ Καθώς τα μέσα που χρησιμοποιούνται για τον παθητικό έλεγχο του μικροκλίματος στηρίζονται στο φαινόμενο της διάχυσης ώστε να μεταφέρουν την υγρασία προς ή μακριά από το σώμα τους, απαιτείται αρκετός χρόνος ώστε το μέσο να αντιδράσει με επάρκεια. Ο επιμηκυμένος χρόνος αντίδρασης είναι πολλές φορές προβληματικός και δεν βοηθά στο να αντιμετωπίζονται τυχόν ραγδαίες διακυμάνσεις στα επίπεδα της θερμοκρασίας. ΔΙΑΣΤΡΩΜΑΤΩΣΗ Σε μια αεροστεγή προθήκη ο αέρας έχει την τάση να σχηματίζει στρώματα. Η διαστρωμάτωση δημιουργείται λόγω των διαφορετικών πυκνοτήτων που αποκτούν οι αέριες μάζες εξαιτίας των μικροδιαφορών στα επίπεδα της υγρασίας και της θερμοκρασίας που παρατηρούνται ιδίως όταν η προθήκη έχει σημαντικές διαστάσεις. Η διαστρωμάτωση δύναται πολλές φορές να παρεμποδίζει την αποτελεσματικότητα των μέσων παθητικού ελέγχου περιορίζοντας ως εκ τούτου και τη δυνατότητά τους για αποτελεσματική ρύθμιση της υγρασίας. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ Η δυνατότητα του μέσου για τον παθητικό έλεγχο του μικροκλίματος μπορεί να εξασθενίσει είτε γρηγορότερα από τον αναμενόμενο χρόνο εξαιτίας παραγόντων όπως ξαφνικές διαρροές που επηρεάζουν σημαντικά τη στεγανότητα της προθήκης είτε απλά γιατί για μεγάλο διάστημα δεν διενεργήθηκαν οι απαραίτητες εργασίες αναγόμωσής του. Σε τέτοιες περιπτώσεις το μικροκλίμα εντός της προθήκης μπορεί να αλλάξει παντελώς σε σημείο επιβλαβές για τα εκθέματα. Για την αλλαγή αυτή κανένας δεν θα λάβει γνώση προτού εκτελεστούν οι απαραίτητες μετρήσεις. ΚΟΣΤΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Το αρχικό κόστος επένδυσης σε ένα σύστημα ενεργού κλιματικού ελέγχου θα πρέπει να συγκριθεί με το σύνολο των πρόσθετων εξόδων που απαιτούνται για την καλή λειτουργία ενός συστήματος παθητικού ελέγχου. Πρέπει να συνυπολογιστούν τα παρακάτω: α) το κόστος του μέσου, β) το κόστος της προμήθειας ενός συστήματος μέτρησης και ακριβούς καταγραφής των μικροκλιματολογικών συνθηκών, γ) το κόστος για την εκτέλεση των εργασιών αυτών και δ) το κόστος για τον έλεγχο και την αντικατάσταση του μέσου είτε αυτό απωλέσει τις ιδιότητές του είτε όταν τα επίπεδα συγκέντρωσης μολυσματικών στοιχείων ξεπεράσουν τα δοσμένα όρια. Εντέλει τα εκθέματα στις προθήκες με σύστημα ενεργού ελέγχου μικροκλίματος θα είναι καθαρότερα και σε πολύ καλύτερη κατάσταση, θα έχουν απαιτηθεί δε πολύ λιγότεροι έλεγχοι επιθεωρήσεις άρα και λιγότερα έξοδα. Πρόσθετες οικονομικές ωφέλειες σημειώνονται από τη μειωμένη λειτουργία των συστημάτων HVAC. Σχετική μελέτη δημοσιεύεται (βλ. εξοικονόμηση ενέργειας με εκ νέου ορισμό των επιπέδων RH). Οι συσκευές παθητικού ελέγχου και ρύθμισης του μικροκλίματος είναι σε γενικές γραμμές λιγότερο αποτελεσματικές από τις συσκευές ενεργού ελέγχου. Στον αντίποδα όμως είναι λιγότερο δαπανηρές κατά την αρχική τους κτήση, λειτουργία και συντήρηση, είναι δε ιδανικές για χρήση σε προθήκες με ιδιαίτερα μικρό όγκο. ΑΝΑCO Museum Storage Dept. Λεωφ. Βουλιαγμένης 117 & Κρίτωνος 2 Τ.Κ.166 74, Γλυφάδα, Αττική. Τηλ: 210 9600915, Fax : 210 9648128 Email : museums@anaco.gr