Абсолютная и относительная влажность воздуха простыми словами

Влажность воздуха Вентиляция

Влажность воздуха

Абсолютно сухой воздух почти никогда не встречается в природе. Некоторое небольшое количество воды всегда присутствует в воздухе и, как правило, находится в газообразном состоянии.

Водяной пар попадает в воздух в результате испарения воды с различных поверхностей. Большая часть влаги в атмосфере испаряется с поверхности океанов, морей … и растения.

Состав сухого воздуха

В первую очередь, можно говорить о составе сухого воздуха, то есть воздуха, который вообще не содержит влаги.

Сухой воздух, в своей основной части, содержит азот (N2) 72% и кислород (O2) 21%. Оставшаяся часть содержит различные газы в относительно небольших количествах.

Состав сухого воздуха можно определить по массе газов в одном м3 воздуха. В этом случае мы имеем следующие величины: N2 – 1,165 кг/м3, O2 – 1,331 кг/м3. Эти значения верны при температуре 20 °C и давлении 1 атм.

В чём измеряется влажность

Идеальным уровнем влажности в жилище является такой, при котором человек чувствует себя комфортно. Относительная влажность (RH) является наиболее часто используемым выражением. Единицей измерения является г/м3 или грамм на кубический метр. Современные гигрометры показывают процент нормальной влажности в вашем доме.

Абсолютная влажность воздуха или Absolute humidity (AH) — что это …

Влажный воздух образуется за счет влаги, содержащейся в сухом воздухе в виде водяного пара.

Абсолютная влажность (AH) определяет количество или концентрацию воды в м3 , т.е. показывает фактическую массу воды в одном кубическом метре воздуха.

Например, при температуре 30 °C AH может составлять от 0 до 30 граммов на кубический метр.

Какой должна быть оптимальная влажность

Особенно важна влажность в местах, где люди работают, находятся или спят. Наши органы дыхания устроены таким образом, что слишком сухой или насыщенный водяным паром воздух вреден для них. Именно поэтому существуют государственные стандарты, определяющие, насколько сухим должен быть воздух в помещении.

Комфортная зона увлажнения
Зона оптимальной влажности

ГОСТ 30494-11 устанавливает четкие рамки, в которых должен находиться микроклимат жилых и общественных помещений. Помимо состава и оптимального объема воздуха, указывается также влажность.

Влажность 45% является оптимальной для жилой комнаты. Зимой этот процент составляет 30-45%. Максимально допустимое значение достигает 60%. В теплое время года этот показатель увеличивается на 5%.

Те же ценности относятся к антиквариату, книгам, мебели, электроприборам. Для растений оптимальная влажность в квартире различна, так как тропические и субтропические виды любят влажную, теплую среду, в то время как другие предпочитают нормальные или засушливые условия.

Оптимальный уровень влажности в детских комнатах составляет 60%, но допускается повышение или понижение на 10%.

Распределение влажности и температуры в жилой зоне
Влажность в зависимости от помещения.

Лучше не допускать ограничений, так как они снижают эффективность, ухудшая здоровье. Вполне реально поддерживать оптимальный микроклимат в тех помещениях, где мы проводим больше всего времени.

Способы измерения

Теперь пришло время узнать, как измерить влажность воздуха в квартире. Выбор широк: от проверенных временем приборов до современных электронных устройств. Общее название всех этих приборов – гигрометры. Их можно использовать для определения других показателей, например, температуры.

При покупке прибора обратите внимание на диапазон, в котором измеряется основная величина. Чем больше его будет, тем лучше. Погрешность измерения должна быть как можно меньше, оптимально в пределах 1%.

Гигрометры для измерения влажности

Электронные устройства оснащены дополнительными функциями для человека – будильник, встроенная память, подсветка в темное время суток, часы.

Чтобы определить влажность воздуха в доме, можно использовать вспомогательные средства. Возьмите стакан воды и поставьте его в холодильник на 3 часа для охлаждения. Затем снимите стакан, поставьте его на стол вдали от крана. На стенках стекла появляется конденсат. Необходимо наблюдать за его состоянием. Возможны три ситуации.

  • Конденсат быстро испаряется, поверхность стекла становится сухой через 5-6 минут. Требуется дополнительное увлажнение воздуха в помещении.
  • Капли воды на стекле могут свободно свисать вниз в течение 5 минут. Относительная влажность в норме.
  • Конденсат капает и образует под ним лужу. Слишком влажный.

Приблизительные измерения можно сделать с помощью еловой шишки. Если весы “волнистые” и не успевают друг за другом, воздух чрезмерно сухой.

Для измерения влажности можно использовать влажный термометр и сухой термометр. Мокрый термометр получают, обернув нижнюю часть (колбу со спиртом) куском мокрой ткани, конец которой постоянно погружен в воду. Сначала вычисляется разница между показаниями двух термометров, а затем по таблице определяется значение влажности. Такой прибор называется психрометром.

Зная основные понятия, вы можете определить значение относительной влажности, если показания сухого термометра совпадают с показаниями влажного. В данном случае это 100%. Чем больше разница, тем суше воздух в помещении.

Приборы для измерения влажности

Приборы, которые можно использовать для измерения влажности, называются гигрометрами. Существует несколько типов этих приборов: волосяные, конденсационные и психрометрические.

1. волосяной гигрометр использует свойство волос изменять свою длину под воздействием изменения влажности. Чем выше влажность, тем длиннее волосы. Обычно используются волосы из гривы лошади или длинные человеческие волосы. Один конец волоса прикреплен к корпусу устройства, а другой – к индикатору.

Волосяной гигрометр состоит из шкалы, вращающегося механизма со стрелкой и стержня волоса.

С помощью гигрометра точки росы можно определить абсолютную влажность воздуха.

Сначала определяется точка росы с помощью встроенного в прибор термометра точки росы. Затем, используя таблицу, содержащую плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах, определите абсолютную влажность.

Если известны температура воздуха и абсолютная влажность, то можно определить и относительную влажность.

Показана конструкция конденсационного гигрометра. Трубка с колбой и термометром встроена в небольшую металлическую коробку. Тонкая передняя стенка коробки была отполирована, чтобы было легче увидеть конденсирующиеся капли воды. К металлическому кольцу, придающему жесткость тонкой передней стенке, прикреплена прокладка для теплоизоляции.

Конденсационный гигрометр содержит термометр и колбу, погруженные в сосуд, содержащий быстро испаряющуюся жидкость, причем сосуд имеет полированную стенку, на которой может конденсироваться вода из воздуха.

Аппарат используется следующим образом: в коробку наливают быстро испаряющуюся жидкость (спирт, эфир и т.д.) и продувают воздух через коробку с помощью воздуходувки. Это приводит к быстрому испарению жидкости и снижению температуры в коробке. Это приводит к образованию росы на полированной передней части коробки. Термометр позволяет измерить температуру, при которой сконденсировалась роса. Появление росы указывает на то, что водяной пар насытился.

Абсолютная влажность определяется путем чтения графика, который показывает плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах.

3. Такой прибор для измерения относительной влажности называется сокращенно психрометр. Он состоит из двух одинаковых термометров, установленных на держателе. Нижняя часть одного из термометров погружается в небольшой контейнер, содержащий несколько миллилитров воды. Обычно на корпусе этого прибора напечатана психрометрическая таблица. Используя эту таблицу, считывая показания двух термометров, можно определить относительную влажность воздуха.

4.Чтобы сделать самодельный психрометр, нужно взять два одинаковых самодельных спиртовых термометра.

На дне каждого термометра находится шарик с жидкостью. Эта жидкость расширяется при повышении температуры. Избыточная жидкость из шарика стекает вверх по тонкой трубке, рядом с которой отмечены деления температурной шкалы. Обычно в качестве жидкости используется окрашенный спирт (спиртовой термометр) или ртуть (ртутный термометр).

Шарик одного из термометров следует завернуть в кусочек ваты или небольшую тряпочку, смоченную водой комнатной температуры. Мы будем называть этот термометр “мокрым” термометром.

Со вторым термометром ничего делать не нужно. Мы будем называть этот термометр “сухим” термометром.

Поместите эти термометры близко друг к другу. Через несколько минут самодельный психрометр будет готов к измерению влажности.

Абсолютная и относительная влажность воздуха

Часто используются абсолютная и относительная влажность.

Абсолютная влажность – это масса водяного пара, присутствующего в одном кубическом метре воздуха.

Абсолютная влажность может быть измерена парциальным давлением водяного пара (p) при определенной температуре (T). В отношении парциального давления действует закон Дальтона, который гласит, что отдельные компоненты газовой смеси называются независимыми. Поэтому каждый компонент производит давление:

pi=nikT,

а общее давление равно сумме давлений компонентов:

p=p01kT+p02kT+…+p0ikT=p1+p2+…+pi,

где pi – парциальное давление i-го компонента газа.

Уравнение p=p01kT+p02kT+…+p0ikT=p1+p2+…+pi представляет собой закон Дальтона. Исходя из того, что влажность – это количество водяного пара в воздухе (газе), концепция парциального давления и закон Дальтона могут быть очень полезны при практическом изучении абсолютной влажности. Абсолютная влажность – это также плотность водяного пара (ρ) при той же температуре (T). По мере увеличения абсолютной влажности водяной пар перемещается все ближе и ближе к состоянию насыщенного пара.

Максимальная абсолютная влажность при данной температуре – это масса насыщенного водяного пара на кубический метр воздуха.

Относительная влажность – это отношение абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре.

Это значение выражается в процентах:

β=ρρnp·100%=ppnp·100%,

где ρnp – плотность насыщенного пара при данной температуре T, pnp – давление насыщенного пара при той же температуре. В условиях термодинамического равновесия процессов испарения и конденсации относительная влажность равна 100%. Из этого можно сделать вывод, что количество воды в воздухе не меняется. Процессы изохорного охлаждения или изотермического сжатия ненасыщенного пара превращают его в насыщенный пар.

Температура (Tr), при которой пар считается насыщенным, называется точкой росы.

Tr представляет собой температуру термодинамического равновесия между паром и жидкостью в газе, в частности в воздухе.

Влажность воздуха определяется специальными приборами – гигрометрами, психрометрами. Оптимальная относительная влажность воздуха для человеческого тела при температуре, близкой к 20 градусам Цельсия, составляет от 40 до 60 %. При решении практических задач мы часто пользуемся справочными таблицами, в которых указаны давление и плотность насыщенного водяного пара при различных значениях температуры.

Нормы RH для квартиры:

Рекомендуется
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГОСТ 30494-96
Влажность воздуха в помещении в зависимости от времени года:

  • зимой – 30-45%;
  • Летом – 30-60%.
  • Осенью и весной – 30-45%;

Оптимальная влажность в помещении для людей разного возраста:

  • для взрослых – от 40 до 60%;
  • для детей до 6 лет – 50-60%.

Идеальная влажность в квартире для человека различается в зависимости от назначения помещения:

  • в ванной комнате, где отделка потолков, стен и полов обычно водостойкая, влажность может достигать 60-70%;
  • в помещениях, где есть растения, влажность не может быть ниже 60-70%; для тропических и субтропических цветов она может достигать 80-95%, поэтому стоит вынести их на балкон или лоджию или создать для них отдельную комнату
  • нет смысла регулировать влажность на балконе или лоджии, так как помещение нежилое.
  • Нормальный уровень влажности в кухнях, коридорах и кладовых составляет 40-60%;

Согласно
СанПиН 2.1.2.2645-10
Относительная влажность воздуха в помещении снижается до 60% в прохладное время года и до 65% летом. Некоторые помещения не имеют рейтинга из-за непостоянного или кратковременного пребывания в них, а также из-за частых и длительных изменений влажности в помещении.

Назначение номера Температура воздуха, °C Относительная влажность %.
зима
Гостиная 18-24 60
Комнаты в районах с самым холодным 5-дневным периодом (минус 31°C и ниже) 20-24 60
Кухня 18-26 H/N*
Туалет 18-26 Н/Д
Ванная комната, туалет 18-26 Н/Д
Вестибюль 14-20 Н/Д
Кладовая 12-22 Н/Д
лето
Гостиная 20-28 65

* – не регулируется.

Чтобы увеличить срок службы бытовой техники, книг, картин, обивки мягкой мебели, уровень влажности не должен превышать 60-65%.

Норма влажности в комнате ребенка:

Оптимальная влажность воздуха для ребенка в квартире определяется его возрастом. Это особенно важно для новорожденных:

  1. Специфика терморегуляции у младенцев. Чем суше воздух (которым дышит ребенок), тем больше влаги расходует организм. Это приводит к большей потере воды – сухости носоглотки и носовой полости и затруднению дыхания у ребенка. В результате он чаще просыпается по ночам, плохо ест, капризничает.
  2. Отопительный сезон длится долго. Отопительный сезон в большинстве российских городов длится не менее 6 месяцев в году. Радиаторы центрального отопления могут снизить исходные показатели влажности в помещении на 20-40% и более. Низкая влажность воздуха в отопительный сезон означает частые респираторные заболевания, хронический ринит и повышенный риск развития бронхиальной астмы.

Влажность в детских комнатах
Оптимальная влажность в детской комнате особенно важна

В зависимости от возраста вашего ребенка определите, какая влажность должна быть в спальне. Для детей первого года жизни оптимальным параметром является 50-70%, для детей от 1 до 3 лет – 45-65%, для детей старше 3 лет подходят почти взрослые нормы – 50-60%.

Как повысить влажность воздуха бытовыми приборами и народными средствами

Самым доступным и популярным прибором для повышения влажности воздуха является домашний увлажнитель. Его можно использовать в течение всего года, но он будет особенно полезен зимой, когда влажность в помещении в 20% вызывает дискомфорт.

Существуют следующие разновидности увлажнителей:

  1. Классика. Принцип работы таких устройств основан на испарении холодной воды без предварительного нагрева. Вода поступает из специальной емкости в испаритель – диск, фильтр или картридж. Благодаря тому, что эти устройства втягивают воздух из помещения и выпускают его после очистки фильтра, происходит дополнительное удаление пыли и аллергенов.
  2. Увлажнители с функцией очистки воздуха. Это устройства, которые одновременно повышают уровень влажности и очищают воздух, оснащаясь специальными сменными фильтрами. Их также называют воздушными мойками.
  3. Паровые модели. Принцип работы таких устройств схож с принципом работы электрического чайника. Нагревательные элементы с керамической пластиной или спиралью, которые при нагревании воды выделяют пар. Он оптимален для использования летом, и для соблюдения норм влажности в квартире зимой.
  4. Ультразвук. Самый дорогой и самый эффективный. Налитая в резервуар жидкость помещается на пластину, вибрирующую под воздействием ультразвука. Вода разбивается на мельчайшие капли, которые попадают в помещение через радиатор внутри корпуса.

увлажнитель с функцией очистки воздуха
Увлажнитель с функцией очистки (мойка воздуха)
паровой увлажнитель
Паровой увлажнитель
ультразвуковой увлажнитель
Ультразвуковой увлажнитель воздуха

С помощью таких устройств можно не только создать комфортную влажность в квартире, но и регулировать другие параметры:

  • контролировать температуру;
  • останавливает пыль и аллергены.
  • Нейтрализует патогенные микроорганизмы;

Действие увлажнителя может распространяться на разную поверхность, что следует учитывать при покупке. Небольшие устройства подходят для спален или кухонь. Для гостиных или других больших помещений необходимо мощное устройство.

Влажность в сухом помещении можно повысить народными методами:

  • Частое проветривание (не при отрицательных температурах), особенно после дождя;
  • Снижение интенсивности нагрева радиаторов с помощью влажных полотенец;
  • Использование пистолета-распылителя.
  • регулярная влажная уборка;
  • расставлять цветы и регулярно поливать их;
  • установка мини-фонтанов, аквариумов или других резервуаров с водой;

Способы повышения влажности воздуха в помещении
Народные способы повышения влажности в помещении

Чтобы повысить влажность в помещении, можно сушить белье прямо в комнате, а не на балконе или на улице. При приготовлении пищи пар из кипящих кастрюль также попадает в воздух.

Как уменьшить влажность

Высокая влажность не всегда полезна. Если на стенах есть плесень, грибок, постоянно собирается конденсат, необходимо это уменьшить. Вы можете использовать один из этих методов:

  1. Осушители. Специальные устройства, которые поглощают лишние молекулы воды, вытягивая воздух из помещения. Этот тип устройств работает за счет конденсации водяного пара в помещении. В некоторой степени функцию осушителя выполняет кондиционер воздуха, который также забирает воду из воздуха.
  2. Хорошая вентиляция. Засоренные вентиляционные каналы не выполняют функцию удаления чрезмерно влажного воздуха из квартиры.
  3. Сушите белье на улице или на балконе. При высыхании ткани выделяют в воздух молекулы воды, которые циркулируют по помещению и повышают влажность.
  4. Солнечный свет. Когда солнечный свет попадает в помещение, он вызывает испарение воды, поэтому рекомендуется регулярно открывать окна.

Некоторые факторы, повышающие влажность, находятся вне нашего контроля:

  • Чем больше людей проживает в квартире, тем ниже будет этот показатель;
  • В некоторых городах климатические условия определяют постоянно высокий уровень влажности.
  • Если все окна выходят на север, помещения больше подвержены воздействию влаги;
Оцените статью
Adblock
detector