Зимой влажность воздуха ниже или выше

ПОЧЕМУ ЗИМОЙ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА ОСОБЕННО НИЗКАЯ?

Таблица изменения относительной влажности, в помещении, в зависимости от изменения температуры воздуха на улице:

Температура воздуха на улице [C]	Относительная влажность воздуха [%]		Температура воздуха в помещении [C]
	На улице	В помещении
+20	90	78	+22
+15	90	58	+22
+10	90	42	+22
+5	90	31	+22
0	90	22	+22
-5	90	15	+22
-10	90	11	+22
-15	90	7	+22
-20	90	5	+22

При снижении температуры воздуха на улице снижается относительная влажность воздуха внутри помещений.

ПОЧЕМУ ТАК ПРОИСХОДИТ? ЧИТАЙТЕ ДАЛЬШЕ:

ЧТО ТАКОЕ АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА?

Абсолютная влажность воздуха- количество влаги, содержащейся в одном кубометре воздуха, измеряется в [г/м³]. Но в связи с тем, что при разной температуре воздуха и атмосферном давлении в нем может максимально содержаться разное количество влаги (при увеличении температуры максимальное возможное количество влаги, которая может содержаться в воздухе — увеличивается, с уменьшением температуры — уменьшается).

Таблица изменения максимального содержания влаги в воздухе от температуры(см. график):

Температура воздуха	Максимальное содержание воды – относительная влажность 100%
+20 C	17.32 грамм
+15 C	12.84 грамм
+10 C	9.41 грамм
+5 C	6.80 грамм
0 C	4.85 грамм
-5 C	3.25 грамм
-10 C	2.36 грамм
-15 C	1.61 грамм
-20 C	1.08 грамм

Для удобства было введено понятие относительной влажности воздуха

ЧТО ТАКОЕ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА?

Относительная влажность воздуха — отношение массовой доли воды, содержащейся в воздухе к максимально возможной при данной температуре, измеряется в процентах.

Где: RH — относительная влажность воздуха;
p(H₂O) — парциальное давление(количество влаги содержащейся в воздухе);
p*(H₂0) — равновесное давление насыщенного пара(максимальное количество воды, которое может содержаться в воздухе при данной температуре);

То есть, если зимой(при температуре 0 C) относительная влажность воздуха на улице составляет 90%(воздух содержит 4.37 грамма воды), то попадая в помещение(+22 С) этот же воздух сразу нагревается и его относительная влажность становится примерно равной всего 22%(при том же самом содержании воды — 4.37 грамма).

Чем ниже температура за окном, тем ниже уровень относительной влажности в помещении — это неизбежно.(см. график и таблицу)

Приведенный выше пример, далеко не самый худший вариант для зимы.

Пример-эксперимент: Когда на улице ниже +5С, вдохните воздух и выдохните его — влага из согретого Вами воздуха, попадая в холод, сразу же конденсируется в виде пара. Когда Вы дышите пар образуется только при выдыхании на расстоянии 5-10 см. от рта(внутри легких и полости рта воздух не содержит сконденсированных капелек воды) — Вы можете легко это проверить. Относительная влажность воздуха зависит от температуры воздуха.

При нормальном уровне относительной влажности происходит умеренное испарение влаги с кожи человека и слизистой оболочки(а также из деревянных предметов, растений и пр.) — комфортное состояние.

При низком уровне относительной влажности интенсивность испарения влаги с кожи человека и слизистой оболочки(из деревянных предметов, растений и пр.) многократно возрастает возникает риск возникновения респираторных заболеваний, защитные свойства организма ослабевают.

Относительная влажность воздуха — важный экологический показатель окружающей среды. При слишком низкой относительной влажности воздуха наблюдается быстрое старение кожи, носовые кровотечения, быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти, рассыхание предметов из древесины: паркета, мебели, музыкальных инструментов.

Таблица нормальной влажности:

20-30% и ниже — очень низкая; 30-40% — низкая; 40-55% — оптимальная; 55-65% — повышенная; 65-75% — высокая; 75% и выше — очень высокая.

Для того, чтобы добиться комфортного уровня влажности и снизить риск возникновения респираторных заболеваний, особенно в зимний период, используют увлажнители воздуха.

Наилучшим решением проблемы недостаточной влажности в квартире является покупка мойки воздуха Boneco.

Источник

Что такое влажность

Количество водяного пара в 1 кг воздуха при 100% относительной влажности
Температура воздуха	Количество пара
-10 °С	2,14 г
0 °С	4,8 г
10 °С	9,3 г
20 °С	17,4 г
30 °С	30,2 г

Количество водяного пара, который может содержаться в воздухе, зависит от температуры — чем выше температура, тем больше влаги может в нем находиться. Количество содержащейся в воздухе влаги характеризуется двумя величинами — относительной и абсолютной влажностью. Абсолютная влажность или влагосодержание показывает, сколько грамм водяного пара содержится в одном килограмме воздуха. Несмотря на свою наглядность, абсолютная влажность не дает представления о том, насколько воздух влажен или сух. А для определения «сухости» воздуха используется относительная влажность, которая показывает, насколько воздух далек от насыщения водяным паром: относительная влажность равна отношению содержащейся в воздухе влаги к максимальному количеству влаги, которое может содержаться в воздухе при данной температуре. Например, при температуре воздуха 20°С и относительной влажности 50% в воздухе содержится 8,7 грамм водяного пара — половина от максимального количества (17,4 грамм), которое могло бы содержаться в воздухе при данной температуре. Для нас важна именно относительная влажность, поскольку от нее зависит интенсивность испарения влаги с кожи человека, из растений, деревянной мебели

О причинах низкой влажности зимнего воздуха

Относительная влажность наружного воздуха в зимний период может быть достаточной высокой — 60 — 70%. В то же время абсолютная влажность будет низкой, поскольку холодный воздух не может содержать большое количество водяного пара. При проветривании теплого помещения, холодный воздух с низким содержанием влаги попадает внутрь и нагревается. При этом количество водяного пара в воздухе (абсолютная влажность) не изменяется, но в теплом воздухе могло бы содержаться значительно больше водяного пара, чем в холодном, и относительная влажность уменьшается. Например, если температура воздуха на улице при 90% относительной влажности, то в 1 кг воздуха содержится влаги. Когда этот воздух попадает в помещение и нагревается, его влажность падает до . Таким образом, вследствие естественной вентиляции, зимой в отапливаемых помещениях влажность воздуха становится ниже нормы в 2 — 4 раза.

Зачем нужно увлажнять воздух

Помимо создания комфортных условий для людей, домашних животных и растений, поддержание нормального уровня влажности бывает необходимо в промышленности и торговле. Многие материалы, такие как бумага, ткани, некоторые виды пластмасс, а также фрукту и овощи являются гигроскопичными, то есть стремятся выровнять уровень своей влажности с окружающей средой. Другими словами, в сухом воздухе они меняют свои свойства, что приводит к нарушению технологических процессов или к преждевременной порче продуктов питания. Другой проблемой, которую создает сухой воздух, является статическое электричество. При падении относительной влажности ниже 35%, предметы начинают накапливать статическое электричество, к которому особенно восприимчивы электронные приборы.

Таким образом, увлажнители воздуха используются на промышленных объектах (производство и микросхем, химическая обработка материалов, покрасочные камеры, деревообработка), при хранении готовой продукции (холодильные склады и овощебазы), а также в музеях, библиотеках, оранжереях и других объектах. Далее мы расскажем о том, как рассчитать и выбрать увлажнитель воздуха в зависимости от типа обслуживаемого объекта.

Источник

Качество воздуха в доме зимой

Зимой воздух в помещении хуже всего. Духота, сухость. Работает отопление, проветривать часто нельзя, потому что замерзнешь. Особенно актуально, когда дома есть маленькие дети.
Как соблюсти баланс? Возможно ли это?

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. Это на каждого дышащего человека!
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.

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.

Источник