alexxlab Относительная влажность или почему в Питере зимой хуже, чем в Москве — T&P
Влажность воздуха говорит о том, сколько в воздухе содержится водяного пара. При этом абсолютная влажность (сколько миллиграмм пара содержится в одном литре воздуха) очень мала — доли процента — и на физические свойства воздуха практически не влияет. Зато влияет на процесс испарения. Дело в том, что в воздух нельзя запихнуть сколько угодно водяного пара. Если молекул пара слишком много, они начнут сталкиваться друг с другом, слипаться и оседать, образуя росу. Но если скорость молекул большая, как в горячем воздухе, то слипнуться им сложнее и в одном литре их умещается больше. Так что для нас важна относительная влажность: отношение количества пара в воздухе к максимально возможному при данной температуре.
Допустим, зимой при – 20ºC в литре воздуха содержится 1 миллиграмм пара. Значит, относительная влажность 100% — испарение идти не будет, потому что больше пара в воздух уже не запихнешь. Если этот же зимний воздух попадает в теплую комнату, он кажется нам сухим, потому что при +20ºC в литр воздуха можно испарить до 17 миллиграмм пара.
Эффект удлинения волос при увеличении влажности даже используют в волосяных гигрометрах, чтобы эту влажность измерить.
Испарение для человека страшно важно: мы на 90% состоим из воды, и, если в воздухе пара мало, испарять его придется нам. Появится неприятное ощущение сухости в горле и в носу, кожа начнет сохнуть и трескаться, мы начнем болеть. Правда, в очень влажном воздухе тоже мало хорошего: процесс испарения идет плохо, а конденсация наоборот — хорошо. Когда такой воздух попадает к нам в легкие, в них собирается вода и мешает нам дышать. Еще при высокой влажности волосы впитывают влагу, неоднородно «разбухают» и начинают виться.
Во влажном воздухе мы острее воспринимаем холод и тепло. Есть распространенное заблуждение, что влажный воздух обладает большой теплопроводностью и быстрее остужает или нагревает нас. Это неправда: теплопроводящие свойства чистого пара почти такие же, как у сухого воздуха, так что механизм совсем другой.
В холод все несколько сложнее. В теплой куртке на улице мы все равно потеем (хотя и гораздо меньше, чем в жару). Влага проникает в куртку и конденсируется там. Если при этом на улице воздух сухой, то в куртке влага не задерживается, и спокойно испаряется. Если же влажность высокая, то куртка накапливает влагу и начинает лучше проводить тепло наружу. Да и наша кожа в этом случае становится более влажной, ее теплопроводность тоже увеличивается и мы страшно мерзнем. Поэтому зимой в Москве лучше, чем в Питере.
Как управлять влажностью?
Чтобы впитать лишний пар из воздуха, в коробки с обувью или техникой кладут маленькие мешочки с шариками адсорбентами. А еще зимой между рам насыпают соль, чтобы окна не запотевали. Правда, чаще приходится добавлять молекулы воды в воздух, используя увлажнители.
Паровые увлажнители просто кипятят воду, чтобы она превратилась в пар. Традиционные — испаряют воду через намоченную бумагу, с которой их сдувает вентилятор, чтобы не дать им сконденсироваться обратно. Ультразвуковые увлажнители разбивают воду на кучу мельчайших капелек и увеличивают скорость испарения воды.
Константин Катамадзе
Теги
#просто о сложном
#наука
74 887
Качество воздуха в доме зимой / Хабр
Зимой воздух в помещении хуже всего. Духота, сухость. Работает отопление, проветривать часто нельзя, потому что замерзнешь. Особенно актуально, когда дома есть маленькие дети.
В статье я приведу цифры и расчеты. А еще свой вариант решения проблемы и устройство, собранное для этого. Кому интересно, прошу под кат…
Содержание СО2
На Хабре написано много статей про углекислый газ, про его нормативы и контроль.
Поэтому, сильно много писать про это не буду. Скажу лишь что надо хорошо проветривать чтобы удержать уровень СО2 в норме. Но тогда остро встает другая проблема:
Влажность
Сухой воздух в помещении это очень плохо. У людей появляется сухость во рту, корочки в носу. Появляется статическое электричество, одежда трещит и бьет током.
Деревянные вещи дома рассыхаются и портятся.
При низких температурах воздух может удерживать очень мало влаги. И чем ниже температура, тем хуже.
Вот табличка максимального содержания влаги в воздухе при разных температурах:
Допустим, сейчас на улице температура -20 и относительная влажность 60%.
Смотрим по табличке, считаем. 0,88г/м3 х 0,6 = 0,53г влаги содержится в 1м3 забортного воздуха.
Теперь мы открыли окно и запустили этот забортный воздух домой. Батарея нагрела его до 25 градусов и что мы получаем?
При 25 градусах влажность этого воздуха будет 0,53 / 22,8 *100% = 2,3%.
Ого! Это же очень мало! Это потому, что максимальное содержание влаги в воздухе при 25 градусах 22,8г/м3 (смотрим табличку).
Именно поэтому воздух в помещении зимой очень сухой. И чем холоднее на улице, тем он суше.
Если не принимать мер, то влажность падает до 7%, обычный влагомер с сухим и мокрым термометром при этом зашкаливает.
И, само собой, проявляются все симптомы сухости.
Норма влажности в помещении зимой 30-40%, летом 40-60%. При этом люди чувствуют себя хорошо. Но чтобы обеспечить даже минимальный уровень влажности в 30%, нам надо добавить в каждый кубометр уличного воздуха: 22,8 х 0,3 – 0,53 = 6,3г воды.
И это еще очень грубый расчет. Я не учел расширение воздуха при нагреве. По факту, будет еще хуже.
Где ее взять эту недостающую воду? Необходимо интенсивное увлажнение! Человек выдыхает примерно 40г воды в час, но этого очень мало.
Проветривание
Человек дышит и безнадежно портит воздух.
Причем очень много воздуха!
Этот воздух необходимо заменять путем проветривания. Посчитаем, как именно нам надо проветривать помещение.
Человек в спокойном состоянии выдыхает в сутки 800-900г углекислого газа. При физических нагрузках – до 1,5кг.
Будем считать, что в помещении человек спокоен и выдыхает 800г СО2 в сутки или 800 / 27 = 33,3г в час.
Норма содержания СО2 в помещении – до 1000ppm
После 2000ppm уже очень душно.
Поддерживать норму в 1000ppm зимой практически не реально. Почему?
Сейчас посчитаем:
Плотность воздуха при 25градусах 1,18 кг/м3
Предположим, что забортный воздух кристально свежий и содержание СО2 в нем 400ppm.
Ну, такой вот идеальный случай.
Если примем за максимум 1000ppm, то мы сможем «выдохнуть» 1000 – 400 = 600ppm
Или 1180 х 600 / 1000000 = 0,7г/м3 СО2
Если примем за максимум 2000ppm, то 2000 – 400 = 1600
Или 1180 х 1600 / 1000000 = 1,88г/м3 СО2
Ранее мы посчитали, что человек выдыхает 33,3г СО2 в час.
Теперь посчитаем сколько кубов воздуха человек безнадежно испортит за 1 час:
Если максимум 1000ppm, то 33,3 / 0,7 = 47,6 м3
Если максимум 2000ppm, то 33,3 / 1,88 = 17,7 м3
Объем обычной комнаты в 20м2 и высотой 2,5м будет 50м3
Это значит, что для того чтобы поддерживать уровень 1000ppm в обычной комнате при одном дышащем в ней человеке, нам надо заменять почти весь объем этой комнаты свежим воздухом каждый час! И нам надо весь этот воздух нагреть и увлажнить, чтобы привести его в кондицию по остальным нормам.
Ну ладно. Допустим, батареи жарят на полную. Посчитаем сколько воды надо испарить, чтобы привести в норму такой объем вновь поступившего с улицы воздуха.
Мы помним, что человек выдыхает 40г влаги в час. Сразу учтем это.
Если максимум 1000ppm, то 47,6 х 6,3 – 40 = 260 г
Если максимум 2000ppm, то 17,7 х 6,3 – 40 = 71 г
То есть, чтобы поднять влажность при таком проветривании, надо потратить 6,24 л воды в сутки в первом или 1,7 л во втором случае.
2000 / 1000 = 2 6,24 / 1,7 = 3,67
Зависимость не линейная. Чем свежее воздух мы хотим, тем больше и больше воды нам придется тратить. Ну и отопления тоже. И это только чтобы дотянуть до минимума по влажности!
Испарять 6,24л воды в сутки на каждого человека я считаю слишком много. По этому, придется мириться с духотой зимой. Тут ничего не поделаешь.
Я сейчас стараюсь поддерживать уровень СО2 не выше 1500ppm и влажность 30% при температуре 25 градусов. 1500 это очень много, но раньше было еще хуже. Посмотрим, что получится.
Я использую увлажнитель вот такой:
Производительность у него 300мл/ч. То есть, на пару дышащих человек его хватит.
Увлажнитель заправляется дистиллированной водой. Если заправлять обычной, то соли из воды оседают везде в виде белого налета. Это есть очень не хорошо.
Вода продается у нас вот в таких бутылях на 19л.
Посчитайте сами, сколько таких бутылей надо в месяц на вашу семью в первом и во втором случае проветривания.
Ну а теперь надо автоматизировать процесс
Для этого я собрал нехитрое устройство.
Вот оно:
А вот его схема:
Кликабельно
Я использовал ИК датчик СО2 MH-Z19, датчик температуры / влажности HTU21D.
Датчик температуры / влажности вынесен за пределы коробочки, чтобы нагрев коробочки меньше влиял на показания.
Управляет этим всем Arduino Nano, связь с внешним миром через модуль Bluetooth.
У моего устройства есть 2 канала управления. Я использую пока только 1 для включения увлажнителя. На второй можно подключить, например автоматическую вентиляцию или обогреватель.
Реле на 220в включается через оптический симистор.
В качестве корпуса я взял распред коробку. Дешево, сердито и много отверстий для датчиков и индикаторов.
Я могу задать устройству «вилку» параметров, при которых надо включать и выключать внешние устройства. Устройство умеет передавать данные по Bluetooth.
А еще на лицевой панели есть индикаторы:
Слева «пердахтунг». Или индикатор спернутости низкого качества воздуха, если по-научному, по-правильному.
Справа индикатор низкой влажности. Горит когда включается увлажнитель.
Автоматической проветривалки у меня нет. Так что как только загорится красный ахтунг, пора покидать помещение со всех ног открывать окошко.
Вот и все. Пишите комменты.
Влажность в помещении зимой и летом
Количество водяного пара, невидимого газообразного состояния воды в воздухе, более известно как влажность. Количество влаги в вашем доме определяется температурой воздуха и атмосферным давлением. В зависимости от сезона и личных предпочтений идеальный уровень влажности в помещении вашего дома должен колебаться от 30 до 50 процентов (относительная влажность). Цель состоит в том, чтобы быть между 35 процентами и 40 процентами. Эксперты в области здравоохранения сходятся во мнении, что это комфортный уровень влажности и для домашних животных.
Влажность в помещении зимой и летом
Влажность в помещении
Температура наружного воздуха играет важную роль в уровне влажности в помещении. На качество воздуха в помещении и здоровье жильцов влияет влажность фундамента, стен и крыши дома. Чем ниже температура снаружи, тем больше избыточной влаги внутри.
Холодный, насыщенный влагой воздух проникает в помещение через щели и сквозняки в дверях и окнах и конденсируется на поверхностях, сталкиваясь с более теплым воздухом в помещении. Например, если температура наружного воздуха составляет от 25 до 50 градусов по Фаренгейту, уровень влажности воздуха в помещении будет составлять около 40 процентов.
Зимняя влажность
Зимой влажность в помещении падает до 25-35 процентов. Поддерживать более высокий уровень влажности будет сложно из-за холодного климата. Вопреки распространенному мнению печь не иссушает влагой.
Холодный воздух сух, поэтому воздух становится суше, когда попадает в дом.
Холодный воздух может проникать через двери со сквозняками, старые окна с нарушенными уплотнителями, а также через крышу.
Задача зимой — поддерживать достаточно низкий уровень влажности, чтобы внутри не образовывался конденсат. Старайтесь делать это при достаточно высокой влажности, чтобы защитить кожу от статического электричества и сухости.
Кроме того, сухой воздух может вызвать дискомфорт и болезни, такие как ангина, боль в носу, боль в глазах, грипп и даже аллергия. Сухой воздух также может способствовать распространению вирусов.
Делайте все возможное, чтобы не допускать проникновения холодного сухого воздуха, чтобы предотвратить болезни и более высокие счета за отопление. Если воздух в помещении остается очень сухим, используйте домашний увлажнитель для лучшего контроля влажности.
Как повысить влажность в помещении зимой
Хотя использование увлажнителя воздуха для увлажнения воздуха в вашем доме является самым простым способом контроля уровня влажности, другие варианты также работают.
Чтобы добавить влаги в сухой воздух в помещении зимой, вы можете рассмотреть следующее.
- Добавление комнатных растений не только отлично украсит помещение, но также поможет очистить воздух и повысить уровень влажности.
- Кипятите воду и готовьте на плите, чтобы выпускать пар в воздух, пока вы готовите еду.
- Поставьте кастрюлю или вазу с водой рядом с вентиляционными отверстиями.
- Повесить сушить белье. Мало того, что влага попадет в воздух, вы также сэкономите на затратах на электроэнергию, так как использование сушилки уменьшится.
- Откройте дверь ванной, чтобы выпустить пар из душа в ваш дом.
- Оставьте воду в ванне остывать перед сливом.
- Обновите двери, окна и уплотнители, чтобы предотвратить утечку тепла и влаги за пределы вашего дома. Вы также можете рассмотреть возможность установки новых современных окон. Это также отличный способ сэкономить на счетах за электроэнергию дома.
Типы увлажнителей
Увлажнители дополнительно увлажняют воздух, чтобы воздух в вашем доме не был сухим.
Есть много факторов, которые необходимо учитывать перед покупкой увлажнителя. К таким факторам относятся ваш бюджет и размер вашего дома или комнаты, в которую вам нужно добавить влаги.
Увлажнители с теплым туманом (паровые испарители)
Увлажнители с теплым туманом используют кипящую воду для увеличения содержания влаги в помещении. Этот тип увлажнителя отлично подходит для людей с заложенностью носа или раздраженным горлом.
Увлажнители холодного тумана (испарительные – ультразвуковые – импеллерные)
Испарительные
Испарительные увлажнители добавляют влагу в помещения, используя основные принципы испарения. Вентилятор в увлажнителе втягивает воздух и продувает его через фитильный фильтр в основании увлажнителя. Это заставляет воду испаряться и превращаться в водяной пар, который затем выбрасывается обратно в комнату.
Ультразвуковой
Ультразвуковые увлажнители используют высокочастотные звуковые колебания для создания водяного пара, который выбрасывается обратно в помещение.
Поскольку в этом увлажнителе вместо вентилятора используются ультразвуковые колебания, этот тип увлажнителя работает намного тише, чем те, в которых используется вентилятор.
Крыльчатка
Увлажнитель этого типа использует вращающийся диск для подачи воды на диффузор. Затем диффузор разбивает воду на крошечные капли, которые затем выбрасываются в воздух. Вы должны часто чистить увлажнитель, чтобы предотвратить попадание бактерий и/или минералов в воздух и их вдыхание.
Увлажнители для всего дома
Увлажнитель этого типа встроен в систему HVAC и лучше всего подходит для увлажнения всего дома. Увлажнитель для всего дома — отличный вариант для людей, живущих в сухом климате.
Летняя влажность
Высокая влажность, превышающая 45 %, может привести к тому, что в помещении станет липко и липко, что может быть невыносимо. Уровень влажности более 50 процентов не только неудобен, но и может вызвать проблемы со здоровьем и более высокие счета за систему HVAC.
Недостатки
В то время как тепло хорошо предотвращает распространение вирусов, чрезмерная влажность может привести к конденсации на окнах, бактериям, росту плесени и грибка, которые могут легко распространяться. Это происходит, когда холодный воздух дует на теплые, влажные внутренние стены, вызывая конденсацию, которая смешивает влагу и споры плесени. Затем споры плесени могут переноситься по воздуху и попадать в легкие. Это может спровоцировать аллергию и привести к респираторным заболеваниям, таким как астма.
Помимо дискомфорта и проблем со здоровьем, высокий уровень влажности может быть проблемой для вашего дома. Влага в воздухе может привести к гниению каркаса, кровли и полов при наличии избыточной влажности.
Как уменьшить влажность в помещении летом
Несмотря на то, что все любят тепло и солнечный свет летом, большинство людей скажет, что летом им не нравится влажность на улице или в помещении. Когда комфорт вашего дома нарушается теплым воздухом и уровнем влажности, превышающим 45 процентов, даже при работающем осушителе, вам могут пригодиться следующие советы по осушению воздуха.
Использование вентиляторов и надлежащей вентиляции
Включение потолочных вентиляторов, напольных вентиляторов и вытяжных вентиляторов — это эффективный и недорогой способ снизить температуру и влажность в вашем доме. Когда вентилятор циркулирует в вашем доме, ветер испаряет лишнюю влагу, в результате чего температура в помещении падает.
Убедитесь, что потолочные вентиляторы вращаются против часовой стрелки, чтобы повысить их эффективность и направить теплый воздух вниз. Кроме того, когда вы готовите, убираете и купаетесь, не забудьте включить вытяжные вентиляторы, чтобы горячий и теплый воздух из вашего дома выходил наружу.
Установите новый кондиционер или запланируйте техническое обслуживание ОВКВ
При борьбе с чрезмерной влажностью в летние месяцы старый кондиционер легко переработает и выйдет из строя. Лучшим решением для контроля уровня влажности в вашем доме является установка кондиционера, который осушает воздух летом и добавляет влаги зимой.
Эта популярная модернизация HVAC не только поможет регулировать влажность, но и поможет снизить счета за отопление и охлаждение летом и зимой.
Советы по экономии денег на счетах за электроэнергию в летнее время
Мониторинг и управление уровнем влажности в помещении
Будьте активны и измеряйте уровень влажности в помещении, чтобы предотвратить сухость кожи или астму. Купите цифровой гигрометр для помещений, чтобы получать точные показания уровня влажности в вашем доме. Гигрометр позволит вам управлять кондиционированием воздуха и/или увлажнителем, чтобы контролировать счета за отопление и охлаждение, сохраняя при этом здоровье и комфорт семьи круглый год.
Дополнительное чтение: Контроль влажности через Energy.gov
Air Care Heating and Air Conditioning — Жилые и коммерческие услуги HVAC в Омахе и Каунсил-Блафс Блеф и Омаха. Мы знаем, насколько важны хорошо функционирующие системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для вашего дома или бизнеса, особенно для жителей Среднего Запада.
Независимо от ваших потребностей в отоплении и охлаждении, мы предоставляем различные услуги по отоплению и охлаждению HVAC, стремясь превзойти ваши ожидания со 100% удовлетворенностью клиентов. Свяжитесь с нами по номеру сегодня, чтобы получить плановое техническое обслуживание, ремонт или установку, и мы покажем вам разницу.Какова идеальная влажность зимой и летом?
К Один час отопления и кондиционирования воздуха Юго-Восточной Пенсильвании
Поскольку температура продолжает падать, а снег не за горами, вы также можете почувствовать приближение зимы в вашем доме. Изменение, которое вы чувствуете, — это относительная влажность — относительная влажность или количество водяного пара, присутствующего в воздухе. Влажность также влияет на ваши расходы на отопление и охлаждение.
Много раз мы чрезмерно компенсируем регулировкой температуры, когда мы действительно должны регулировать уровень влажности.
Так какая идеальная влажность зимой и летом? Вообще говоря, идеальный уровень комфорта составляет 30-50%. Зимой уровень будет между 30-40% и летом он должен быть около 40-50%, в зависимости от температуры наружного воздуха. Вы хотите чувствовать прохладу летом и тепло зимой, а влажность играет решающую роль в уровне комфорта в вашем доме.
Последствия низкой влажности
Когда на улице ужасная погода, вы хотите, чтобы ваш дом оставался восхитительным. В зимние месяцы уровень влажности должен быть немного меньше, чтобы избежать образования конденсата — около 30-40%. Поскольку холодный воздух не удерживает столько влаги, сколько теплый воздух, важно найти способы повысить уровень комфорта внутри. Рассмотрите возможность добавления живых комнатных растений или переносного комнатного увлажнителя воздуха, чтобы увеличить влажность воздуха.
Сухой воздух может вызвать:
- Накопление статического электричества
- Сухость, зуд кожи и глаз
- Распространение вирусов и бактерий
- Повреждение деревянных полов, мебели и музыкальных инструментов
- Влажность
- Рост плесени
- Дискомфорт во сне
- Повреждение деревянных полов, мебели и музыкальных инструментов
3 9s высокой влажности
Точно так же слишком высокая влажность может иметь негативные последствия для вас и вашего дома.
Когда ваш кондиционер не работает должным образом, это может привести к нежелательной влажности. Кондиционеры работают, чтобы удалить липкость, вызванную высоким уровнем влажности летом. Осушение вашего дома летом позволяет вам установить термостат немного выше, что может сэкономить затраты на электроэнергию.
Идеальный уровень влажности летом составляет 40-50%. Слишком высокая влажность может привести к следующим проблемам:
Если в вашем доме слишком высокая влажность летом самое время обратиться к профессионалам компании One Hour Heating & Air Conditioning® в Юго-Восточной Пенсильвании, чтобы диагностировать и решить ваши проблемы с кондиционированием воздуха.
Поддержание оптимальной среды
Теперь, когда вы знаете, чем лучше влажность зимой, чем летом, вы можете спросить себя, как поддерживать ее равномерно и эффективно во всем доме.