чем ниже температура воздуха тем ниже влажность
Ощущение холода и влажность. Подробный разбор
Этот вопрос давно меня терзал. Влияет ли влажность на ощущение холода при низких температурах (
Вот так выглядит схема теплопотерь человека.
Немного пояснений: красным отмечены положительные связи, т.е. чем больше температура кожи, тем больше потери излучением, тем больше потери с открытых участков тела. Синим отмечены отрицательные связи, чем меньше температура среды, тем больше потери излучением ну и т.д. Черным отмечены связи пока неизвестного знака.
Если указана просто влажность — имеется в виду влажность окружающего воздуха, если указана «влажность воздуха» — имеется в виду влажность воздуха в данном процессе(она может меняться в течение процесса). Аналогично с температурой: «температура среды» — это температура окружающего воздуха, если написано «температура воздуха» — это температура воздуха в этом процессе
Откуда эта схема родилась:
1) Открытые части тела. Тепло может теряться за счет излучения, кондукции, испарения
1.1) Излучение: кожа излучает и излучение непосредственно рассеивается в окружающую среду. Зависит только от температуры среды и кожи.
1.2) Кондукция: тепло передается от кожи к воздуху. Тут вообще очень сложный процесс: тепло передается непосредственно от кожи к тоненькому слою воздуха на границе с кожей. Толщина этого слоя сильно зависит от скорости ветра. А скорость передачи тепла будет зависеть от теплопроводности воздуха и разницы температур лица и воздуха. Теплопроводность воздуха зависит от его температуры и состава. По итогу зависит от: температуры среды и кожи, влажности, скорости ветра.
1.3) Испарение: при обычных условиях пот если и выделяется, то в более перегретых частях (спина,грудь, шея, подмышки), но не на лице или руках. Поэтому охлаждение за счет потовыделения будет рассмотрена отдельно и для всего организма сразу.
Итого: тепло передается путем излучения и кондукции
2) Закрытые участки тела. Тепло передается от кожи, через все слои одежды, к поверхности одежды. Оттуда тепло передается в окружающую среду кондукцией и излучением. Также мы теряем тепло из-за конвекции. Испарение рассматривается отдельно.
2.1) Передача тепла в слоях одежды от кожи к поверхности одежды. Здесь я не пишу метод теплопередачи, т.к. там есть все, а именно: тепло внутри каждого слоя одежды передается кондукцией, каждый слой одежды поглощает и излучает для каждого соседнего слоя, воздух внутри одежды нагревается и перемещается между слоями из-за разности плотностей, но в основном за счет движения человека, этот воздух постоянно обменивается теплом со слоями одежды, а это я еще про пот не начал. Короче, оставим это все производителям теплой одежды, а сами скажем, что одежда это твердый слой, с определенным коэффициентом теплопроводности (это не только моя выдумка, так считают для параметров микроклимата, при определении степени тяжести работ. Это достаточно точная и простая модель). А значит влиять будет температура поверхности одежды и кожи, теплопроводность одежды.
2.2) Передача тепла от поверхности одежды в окружающую среду. Ситуация здесь будет аналогична передаче тепла с открытых частей тела. Основную роль играют кондукция и излучение, а значит зависит от температуры среды, влажности, скорости ветра, температуры поверхности одежды.
2.3) Конвекция. можно разделить на 2 составляющие: перемещение воздуха непосредственно через одежду, перемещение воздуха через зазоры/щели в одежде. Практически вся верхняя зимняя/демисезонная одежда делается непродуваемой, поэтому потери непосредственно через одежду из-за конвекции очень маленькие. Потери из-за зазоров или щелей между компонентами одежды просчитать очень сложно, т.к. они сильно варьируются от того, насколько одежда подогнана, насколько активно человек двигается и т.д. Тем не менее, потери зависят от того, насколько быстро меняется воздух(скорость ветра), какой он температуры (температура среды), какая у него теплоемкость (причем теплоемкость в процессе нагревания и увлажнения под одеждой меняется и не так сильно варьируется, поэтому ее изменением можно пренебречь, разумеется, будут расчеты).
Итого: тепло передается кондукцией от кожи к поверхности одежды, затем излучением и кондукцией от поверхности одежды в окружающую среду. Из-за зазоров и щелей в одежде при движении и ветре теплый воздух заменяется холодным.
3) Дыхание. При дыхании мы вдыхаем воздух какой-то температуры и влажности, а выдыхаем воздух с температурой 25-35°С (в зависимости от режима дыхания и температуры окружающего воздуха) и влажностью 70-100% (по разным источникам). Энергия тратиться на обогрев воздуха и на испарение влаги из легких. Соответственно будут влиять температура среды, влажность и теплоемкость воздуха (здесь ситуация аналогичная с конвекцией, теплоемкость меняется от момента вдоха к моменту выдоха)
4) Потовыделение. с самим потом все просто, он выделяется, на его испарение тратится уйма энергии, мы охлаждаемся. Что сложно — как именно он испаряется, что с этим водяным паром дальше происходит и как это все влияет на остывание организма. Т.к. влаги испарится больше чем ее выделилось не может, а сколько ее выделилось зависит от перегрева организма, то рассматривать охлаждение (а меня интересует больше переохлаждение) именно за счет испарения нет смысла. Проблемы и переохлаждение наступают тогда, когда влага не отводится от кожи и уже излишне увеличивает теплопотери. Рассмотрим 2 ситуации:
4.1) Пот выделяется на открытой части тела. Нестандартная ситуация для низких температур, но ладно. Пот сразу начинает испаряться, т.к. поверхность кожи создает приграничный нагретый слой воздуха. При нагревании, относительная влажность воздуха падает, причем очень резко (изменение на 10°С осушает холодный воздух в 2.5-3 раза). Поэтому не важно, какая была влажность окружающего воздуха, при соприкосновении с кожей он нагреется и станет сухим, и если хоть какая-то жидкость и была на вашей коже, она начнет быстро испарятся. Ну и разумеется, не может происходит конденсация пара на вашей коже, т.к. конденсация подразумевает прямо противоположные условия: теплый воздух и холодную поверхность. Это может показаться странным, но наличие воды уменьшает теплопередачу остальными способами (да, вам холодно, очень холодно, но это из-за испарения), путем интенсивного охлаждения поверхности кожи уменьшается теплопередача как кондукцией, так и излучением. Поэтому, в данном случае, излишних теплопотерь быть не может.
4.2) Пот выделяется под одеждой. После выделения пота начинают происходить следующие вещи: пот впитывается одеждой, а то что не впиталось начинает медленно испарятся. Если испаряется недостаточно быстро, то одежда промокает, а вот тут, уже могут возникнуть дополнительные теплопотери, т.к. мокрая одежда значительно увеличивает теплопроводность, за счет замены воздуха в одежде водой (разница в коэффициенте теплопроводности примерно в 25 раз). Скорость испарения напрямую зависит от того, как быстро пар покидает нашу одежду и это в основном зависит от свойств одежды, а не от погоды, но обо всем по порядку.
4.2.1)Рассмотрим этот механизм. Пар может покидать нас 2-умя способами: непосредственно через одежду и через щели/зазоры в одежде. 2-ое относит нас к конвекции в закрытых участках тела, все тоже самое, и в отводе пара он будет играть значительную роль, только если вы расстегнете куртку. Основное количество пара отводится через одежду. Температура и влажность под одеждой практически не зависят от окружающей среды и формируются человеком. Поэтому температура под курткой близка к температуре кожи, а влажность хз какая, но высокая. В итоге, под одеждой создается сильное избыточное давление водяного пара, так например давление водяного пара при 0° и 30°С и 100% влажности отличается в 6.9 раз. Ну а газ, как и любой порядочный гражданин, бежит из области высокого давления в область низкого. Таким образом, происходит отвод влаги из под одежды, без значительных потерь тепла из-за потерь теплого воздуха(сам воздух не стремится выбраться из под одежды, для него и снаружи и внутри атмосферное давление). Разумеется, никакого отсыревания одежды на холоде из-за внешней влаги и быть не может, у нас и своей предостаточно, и все промокание одежды сводится к поглощению пота или адсорбции водяного пара (того же пота).
4.2.3*) При специфической одежде (очень тонкой куртке, например мембранке) возможно образование конденсата на внутренней части куртки, который не будет выводится, а начнет опять смачивать одежду, причем при конденсации будет выделятся тепло, которое будет обогревать именно куртку, а т.к. куртка легкая это будет приводить к увеличению температуры поверхности куртки и дальнейшему увеличению теплопотерь. Данный эффект возможен только при тонкой куртке, в который внутренний слой охлаждается до температуры близкой к уличной (в пуховиках внутренний слой имеет температуру, недалекую от температуры кожи). И чем ниже температура среды, тем более вероятнее образование конденсата. От влажности окружающего воздуха это не зависит, т.к. водяной пар наоборот стремится покинуть нас, аналогично ситуации, разобранной в 4.2.1.
Везде отрицательную связь имеет температура среды, оно и ожидаемо. теплопроводность и теплоемкость имеет везде положительную. Влажность имеет положительную связь в потоотделении (рассмотрено выше) и отрицательную в испарении (чем влажнее воздух вдыхается, тем меньше испаряется из легких). Скорость ветра имеет положительную при кондукции и конвекции, но отрицательную в потовыделении, (небольшая шутка, если вас сильно продувает, вы хотя бы будете сухими) которой можно пренебречь.
Подробно про влажность
Теперь, когда понятно как что и куда влияет на теплопотери, рассмотрим как именно влажность влияет на теплопотери. Всего есть 4 пункта: теплопроводность, теплоемкость, дыхание, потовыделение.
0) Содержание водяного пара. Для всех дальнейших расчетов необходимо знать, а сколько этого водяного пара содержится в воздухе при разных температурах. Давление насыщенного водяного пара хорошо аппроксимируется следующей формулой
Используя уравнение Менделеева-Клапейрона выводим зависимость плотности газа от его давления. Подставляем в полученное уравнение зависимость давления от температуры и получаем итоговую формулу. Вот так плотность насыщенного водяного пара зависит от температуры:
1) Теплоемкость. Теплоемкость смеси газов рассчитывается как средневзвешенное теплоемкостей всех его частей.
Для начала, узнаем теплоемкость водяного пара и воздуха для нашего диапазона температур. Небольшое отступление: если считать теплоемкость по формулам, то получится, что она не зависит от температуры. Это правда только для идеального газа, теплоемкость реального газа зависит от температуры и измеряется экспериментально, поэтому тут формул не будет.
Для водяного пара при отрицательных температурах я не нашел таблицу (это и понятно, ее хрен измеришь), но можно заметить, что теплоемкость слабо зависит от температуры, и для дальнейших расчетов теплоемкость воздуха принимается за 1005 Дж/(К*кг), а теплоемкость водяного пара = 1861 Дж/(К*кг) — данную теплоемкость водяной пар имеет при 0°С.
Считаем теплоемкость влажного и сухого воздуха и сравниваем.
Но стоит отдать должное, теплоемкость влажного воздуха действительно больше чем сухого… хе хе хе. Но разница теплоемкости из-за температуры куда значительнее, чем из-за влажности. Если еще прикинуть, что теплоемкость влияет на потери через дыхание и через конвекцию, что составляет около трети теплопотерь (основное теряется через одежду) и разница во влажности редко достигает 20-30%, то итоговое будет не более 0,324*0,3*0,25 =0,024%
Кстати его теплоемкость больше не потому, что вода имеет большую теплоемкость. Водяной пар это газ и он чихал на свойства жидкости, все куда проще. Теплоемкость обратно пропорциональна молярной массе. Молярная масса воздуха 29г/моль, а водяного пара 18г/моль. Как можно заметить, отношение этих величин примерно равно отношению теплоемкостей воздуха и водяного пара.
Итог: При большей влажности холоднее, разница составляет менее 0,03%
2) Теплопроводность. Теплопроводность рассчитывается аналогично теплоемкости. Для расчета опять возьмем табличные значения, т.к. они во-первых точнее, во-вторых, я так и не разобрался, как рассчитать теплопроводность по формуле.
Теплопроводность водяного пара при отрицательных температурах я не нашел (та же ситуация, что и с теплоемкостью), поэтому посчитаем, что она изменяется по аналогично воздуху (они оба газы и близки к нормальным условиям, так что это не грубое допущение). Считаем теплопроводность для влажного воздуха.
Разница со знаком минус по простой причине — сухой воздух ЛУЧШЕ проводит тепло. Да да, может быть у воды и выше теплопроводимость в 25 раз по сравнению с воздухом, но тут у нас не вода. Тут водяной пар, и его не волнуют свойства жидкостей. Опять учтем реальные условия: теплопроводность влияет на 2/3 теплопотерь, различие во влажности 25%
Итог: При большей влажности теплее, разница менее 0,02%
3) Дыхание. При дыхании тепло расходуется на обогревание воздуха и на испарение жидкости.
Данные расчета представлены в таблице, ну а чтобы было нагляднее еще и график.
Насколько эти 10% значимы? ну, легочные потери составляют 10-30% от всех потерь (это по личным расчетам и по расчетам по этому сайту https://ntm.ru/center/108/7672 ). По итогу, разница теплопотерь будет составлять 1-3% и это только при 0°, и между абсолютно влажным и абсолютно сухим воздухом. Если взять более реальное различие во влажности (пусть даже 20%), то разница уже будет 0,2-0,6%, возьмем 0,4% как среднюю. Но хоть что-то!
Итог: при большей влажности теплее, разница менее 0,4% Уиииии десятые процента!
4) Потовыделение. Самое сложное для учета. Можно достаточно точно рассчитать разницу скорости отвода пара для разных условий (сделано в главе 4.2.2), однако эта величина очень косвенно влияет на теплопотери. Рассчитать как влага влияет на теплопроводность одежды, практически нереальная задача (в начале описана теплопередача в слоях одежды).
Как перевести эти 3% в теплопотери? Надо взять время, в котором вы находитесь в мокром состоянии, умножить на число, показывающее во сколько раз отличаются средние теплопотери вспотевшего человека от сухого, и разделить на время нахождения на улице. Сделать так для сухого и влажного воздуха и сравнить. Это настолько разная величина для разных людей, настолько зависящая от рода деятельности и правильности выбранной одежды, что нормально оценить это не получится. Поэтому оценим ненормально.
Пусть человек промокает сразу и мгновенно и высыхает все время прогулки, если воздух мокрый. А вот если воздух сухой, то он 3% времени прогулки ходит сухой. А промокает он настолько сильно, что его теплопотери связанные с одеждой (2/3) всех теплопотерь) увеличиваются в 2 раза. Тогда при большей влажности теплопотери увеличиваются на 2%.
Итог: Данный фактор может внести самый значимый вклад в увеличение теплопотерь при влажном воздухе.
Вот и закончилось рассмотрение влияния влажности. Что получилось? в таблице показаны максимальные воздействия факторов. Для всех факторов максимум наблюдается при 0° и резко уменьшается при уменьшении температуры.
А что говорят люди, про ощущение влажности? Давайте обратимся к людям на форумах. Здесь приведены примеры из обсуждений вопроса о влажности и холоде.
Связь температуры и влажности
В атмосфере Земли происходят многочисленные погодные явления, которые влияют на живые организмы и формируют планету. Для понимания этих явлений необходимы знания о взаимосвязи между температурой и влажностью.
Температура влияет на влажность, что, в свою очередь, влияет на возможность выпадения осадков. Взаимодействие температуры и влажности также напрямую влияет на здоровье и благополучие человека. Относительная влажность и точка росы, показатели, обычно используемые метеорологами, являются инструментами для понимания этого взаимодействия.
Температура и влажность влияют на погоду на Земле, здоровье и благополучие людей. Изменения температуры воздуха влияют на количество водяного пара, которое может удерживать воздух.
Не только снаружи помещений температура и влажность влияют на человека. Они также важны и внутри. Чтобы обеспечить достойные условия труда заказывайте измерение температуры воздуха и влажности в помещении.
Относительная влажность
Атмосфера Земли содержит воду в виде водяного пара, кристаллов льда или осадков. Относительная влажность представляет собой процентное содержание водяного пара в воздухе, которое изменяется при изменении температуры воздуха.
Например, если полностью насыщенный участок воздуха при постоянном давлении больше не может содержать молекул воды, его относительная влажность равняется 100 процентам. С повышением температуры воздуха в нем может содержаться больше молекул воды, и его относительная влажность снижается. При понижении температуры относительная влажность увеличивается.
Высокая относительная влажность воздуха возникает, когда температура воздуха приближается к значению точки росы. Поэтому температура напрямую связана с количеством влаги, которое может удерживать атмосфера.
Тот факт, что погода и климат влияют на самочувствие работников общеизвестен. Но мало кто знает, что микроклимат в помещении влияет здоровье рабочих. Именно поэтому необходимо измерение микроклимата на предприятии.
Точка росы
Когда относительная влажность достигает 100%, образуется роса. Точка росы относится к температуре, при которой воздух достигает насыщения молекулами воды. Более теплый воздух может содержать больше молекул воды, и по мере того, как теплый воздух охлаждается, он теряет водяной пар в виде конденсата.
Более высокая точка росы означает более высокое содержание влаги в воздухе, что приводит к неудобным условиям влажности с облачным покровом и возможностью выпадения осадков. Сам воздух насыщается, как только точка росы совпадает с температурой воздуха.
Люди находят, что точки росы 55 или ниже намного суше и комфортнее, чем более высокие точки росы. Температура точки росы никогда не превышает температуру воздуха. Самая высокая точка росы зарегистрирована в Саудовской Аравии в 2003 году — 95.
Микроклимат помещения и здоровье
Температура и влажность влияют на уровень комфорта людей, а также на их здоровье. Высокая влажность и жара означают большее количество воды в воздухе.
Режимы работы и отдыха должен учитывать температуру и влажность, чтобы избежать риска для здоровья. Это происходит потому, что человеческий организм полагается на испарение пота, которое приводит к охлаждению. Если воздух одновременно горячий и влажный, организм не может испарять пот столь же эффективно, что может привести к обезвоживанию, перегреву и даже смерти. Как и в засушливых условиях и при высокой температуре, увлажнение становится ключевым фактором.
Почему зимой низкая влажность воздуха?
Даже влажный зимний воздух с улицы, попадая в помещение и нагреваясь при помощи отопительных приборов, становится очень сухим.
Абсолютная влажность – масса водяных паров, содержащихся в кубическом метре воздуха, измеряется в граммах на килограмм воздуха. Один кубический метр воздуха весит порядка 1,2 кг.
Относительная влажность – отношение массы водяных паров, содержащихся в одном кубическом метре воздуха, к максимально возможной при данной температуре. Измеряется в процентах. Мы ощущаем именно относительную влажность, так как она соответствует скорости испарения влаги с поверхности кожи и предметов.
Ещё одно важное понятие – точка росы. Это температура, при которой воздух с фиксированными значениями абсолютной влажности и давления достигает значения относительной влажности 100%. При дальнейшем снижении температуры пар начинает конденсироваться.
При увеличении температуры максимальное количество влаги, которое может впитать воздух значительно увеличивается. Ниже представлена температура и соответствующая максимальная абсолютная влажность:
Если на улице – 10 °C и относительная влажность воздуха 80%, то его абсолютная влажность составляет 1,9 грамма на кубический метр воздуха. Этот воздух проникает в помещение через систему вентиляции, щели в окнах и открытые форточки. При этом он нагревается и расширяется, сохраняя прежнее влагосодержание, то есть при температуре в помещении + 23 °C, его относительная влажность составляет всего 7%.
На самом деле, в помещениях всегда есть дополнительные источники влаги: люди, кухни, ванные комнаты, предметы интерьера. Таким образом, обычно влажность воздуха в помещениях зимой составляет порядка 15% и ниже, если в доме установлена принудительная вентиляция.
При такой влажности вода интенсивно испаряется с поверхности, а мы ощущаем сухость воздуха при вдыхании и своей кожей.
Ода зимней влажности или user experiences dryness
В общем, как и полагается «брутальному сибирскому мужику», никогда я на такие мелочи, как сухость дома, внимания не обращал. Лишь бы прохладненько было. О влажности вспоминал исключительно летом, когда жарко и влажность переходит в противную сырость.
Но тут с нового года начал я тестить у себя Magic Air и увидел, что зимой, при хорошем проветривании, влажность дома ниже, чем в пустыне Сахара! Мой рекорд – 7%, это вообще дичь и сушь невероятная. По физике-то «и так понятно было», холодный воздух с улицы дома греется и его относительная влажность почти на нет сходит. Но тут, как говорится, лучше один раз увидеть.
Возможно, далее началась классическая ипохондрия, но стало мне не по себе от такого пересыхания. А уж вернувшись из отпуска, где привык к нормальной влажности 60%, совсем беда началась. Горло дерёт от сухости, просыпаешься – нос забит сами-знаете-чем, чувствуешь себя губкой Бобом, которого выкинуло на пляж. Я сначала даже попробовал по старой советской традиции баночки с водой и тряпочки мокрые у батареи ставить, но, как показали замеры, это «пердячий лимонад», эффект близок к нулю.
Дошло до того, что однажды «особо засушливым» утром побежал в ванну, намочил тряпочку и лежал-дышал через неё, чтобы отпустило…
Еще кстати тема про влажность, надо же позанудствовать). Понятно, что в сухости все слизистые «приходят в негодность» и защита иммунная снижается. В общем, есть исследования, что эпидемии гриппа как раз возникают при резком понижении влажности. Мы даже статейку об этом надысь писали.
Факт неочевидный. С одной стороны, в сухости капельки-носители вируса в воздухе быстрее высыхают, но, видимо, эффект ослабления защиты мажорирует. Плюс надо заметить, что естественные «убийцы» вируса типа озона и радикалов всяких, которые всегда в воздухе присутствуют, при повышении влажности существенно увеличивают свой дезинфицирующий эффект.
П.С.: Это ни в коем разе не призыв ставить озонаторы, это отдельная тема и весьма опасная при неконтролируемом выпуске в воздух различных окислителей и активных соединений!
Про то, что «и так понятно» от инженеров-физиков из Тиона
Абсолютная влажность, или влагосодержание — количество граммов воды в кубометре воздуха. Совершенно сухой воздух имеет абсолютную влажность 0 г/м3.
Влагоемкость — максимальная абсолютная влажность. Допустим, влагоемкость воздуха равна 10 г/м3. Значит, если «налить» в кубометр этого воздуха 11 грамм водяного пара, то 10 грамм в него еще влезет, а вот лишний грамм выпадет в виде конденсата.
Относительная влажность — отношение фактической абсолютной влажности и влагоемкости. Другими словами, это показатель того, насколько воздух приблизился к своему максимальному насыщению водяным паром. Если влагоемкость 10 г/м3, а фактическая абсолютная влажность 5 г/м3, то относительная влажность равна 50%.
Простой физический факт: чем выше температура, тем больше влагоемкость воздуха: 
При высоких температурах воздух «вмещает» больше воды, чем при низких. Если в теплой комнате в кубометре воздуха содержится 5 грамм воды, его относительная влажность едва перевалит за 20%. А «нальем» те же 5 грамм в кубометр воздуха при 0°С – и он уже «переполнен». Относительная влажность больше 100%, и лишняя вода выпадет конденсатом.
Вспомните, как появляются капли воды на бутылке из холодильника. Воздух охлаждается рядом с ее стенками, влагоемкость падает, а фактическая абсолютная влажность не меняется. Соответственно, относительная влажность вырастает до 100% и достигается точка росы. В воздухе появляются излишки воды, и они оседают на бутылке в виде конденсата.
Обратная история, когда холодный воздух с улицы попадает в теплое помещение. Воздух согревается, его влагоемкость увеличивается, а относительная влажность падает. Теперь образуются не излишки воды, а наоборот, ее недостаток. Воздух становится сухим. И, чем больше перепад температур на улице и в доме, тем сильнее «сохнет» воздух.
Сушат ли батареи воздух?
Мокрая ткань сохнет на батарее потому, что вода в ней нагревается и испаряется. Но в воздухе вода уже в газообразном состоянии. Нагрев сам по себе не снижает количество водяного пара в воздухе. Система отопления понижает относительную влажность в доме за счет нагрева поступающего уличного воздуха, а, значит, увеличения его влагоёмкости.
Таким образом, причина сухости зимой — не батареи, а воздухообмен. А, точнее, приток холодного воздуха с улицы (через открытые окна, щели в стенах и приточные устройства). От воздухообмена отказаться нельзя, он нужен, и это «медицинский факт». Так что, если вы живете не в прачечной, у вас работает отопление и помещение хорошо проветривается (вентилируется), то зимой дома в любом случае будет проблема сухого воздуха.
Юзер экспириенс по выбору «железа»
В общем, скрипя зубами, раскошелился я на увлажнитель заморский. А шо делать, коли свой в Тионе мы еще не разработали… Тут пару слов о том, как выбирал. Так как мы эту тему копать начали, с помощью наших инженеров чуток подразобрался с техникой. Поэтому от ультразвука сразу брезгливо отказался – считайте моей заморочкой, но не хочу я дышать всем тем, что в водопроводной воде водится, солями всякими да прочей нечистью. Все заявленные умягчители и супер-нано стержни весь этот шлак убрать не могут, а заливать в день по пять литров дистиллята – уж увольте, ищите его сами). Стационарного фильтра обратного осмоса не имеем-с… «Кипятильник» тоже не хочу, будет жрать электричество аки конь. Так что я сразу был за естественное увлажнение, то есть всё, что входит в «поверхностные» (адиабатические) увлажнители или «мойки воздуха». Ну люблю я всё естественное, что поделать). Там просто тряпочка или диск постоянно мокнут, но при этом крутятся и вентилятором обдуваются. Есть, конечно, и минусы – чем выше относительная влажность, тем хуже процесс, однако это коррелирует с нашими потребностями во влаге – чем влажнее, тем из нас, как из губки, меньше воздух воды «высасывает». Ну и по расчетам на одну комнату зимой при нормальном проветривании мощность нужна около 500 г/час. Дальше немного полопатил отзывы/характеристики ну и заказал. Сразу оговорюсь, что марку указывать не буду, это бы слишком дорого обошлось производителю).
Еще слово инженерам-физикам
Основные типы увлажнителей:
Адиабатические
В них происходит естественное испарение при комнатной температуры при контакте воздуха с влажной развитой поверхностью (диски из разных материалов, пористые картриджи и т.п.). Энергия на испарение берется из комнатного воздуха (процесс работы сопровождается небольшим понижением его температуры). Скорость увлажнения (мг/час) зависит от скорости обдува диска или картриджа вентилятором, площади влажной поверхности и текущей относительной влажности в помещении, поэтому не всегда соответствует заявленной. «Мойка воздуха» — одно из маркетинговых названий таких увлажнителей. «Мойка» ассоциируется с «очисткой», хотя в процессе увлажнения как таковой очистки не происходит. Очистка возможна, если производитель дополнительно устанавливает фильтры (например, НЕРА).
Паровые
В этих приборах процесс увлажнения изотермический: влажность повышается путем парообразования. Паровые модели проще с аппаратной точки зрения: они в буквальном смысле простые, как чайник. Энергия на испарения «вкачивается» непосредственно в воду через ТЭН, поэтому у этих испарителей максимальное энергопотребление. Скорость увлажнения в основном определяется энергопотреблением ТЭНа, поэтому стабильна и её легко контролировать.
Ультразвуковые
В них вода соприкасается с тонкой мембраной, которая часто колеблется, и ее колебаниями разбивается в мелкодисперсный аэрозоль. И потом в воздухе эти мельчайшие капли испаряются естественным путем, без нагревания. Энергия на испарение опять же берется из комнатного воздуха, но сам процесс испарения, в отличие от двух предыдущих типов, происходит не в приборе, а уже в комнате. По сути это «разбрызгиватель». Скорость увлажнения в основном определяется мощностью ультразвукового «разбрызгивателя», достаточно стабильна и её также легко контролировать.
Расчет необходимой скорости увлажнения
Вопрос: «сколько вешать в граммах»? То есть сколько грамм воды нужно добавить в кубометр воздуха, чтобы поднять в помещении относительную влажность от 12%, допустим, до оптимальных 50%?
Чтобы достичь отметки в 50% при 25°С в воздухе должно быть 11,5 г/м3. В нашем комнатном воздухе еще с улицы осталось 2,7 г/м3. Получается, увлажнителю нужно будет «выпускать» в воздух еще 8,8 г/м3. Чтобы пересчитать эту цифру в г/час надо знать воздухообмен, т.е. сколько воздуха поступает с улицы.
Для комнаты, где находится 2 человека, минимальный воздухообмен для удаления углекислого газа — 60м3 в час. Таким образом, минимальная скорость увлажнения зимой должна быть 500 г/м3. Дальше мы должны выбирать баланс между комфортом/здоровьем и затратами. Чем больше воздуха мы подаем с улицы (проветривание, вентиляция) тем лучше для нашего организма. Но при этом вырастает нагрузка на фильтры в вентиляции, затраты на нагрев приточного воздуха, а также требования к мощности увлажнителя.
Что в коробке?
Как привезли коробку, полез носом во все щели. Внутри девайс простой, как молоток. На входе хепушка, не пойми какая (не любят они в паспорте физические параметры указывать, только маркетинговый бред, типа нано-шмано-защитный фильтр). Весь воздух через нее сначала чистится. Мне как бы очистка не сильно важна, т.к. бризер стоит и чистый воздух гонит, но точно лучше с ней, чем без неё.
Дальше колесо с какой-то гармошкой (типа фильтра F5) всё время в поддон макается и вентилятором обдувается. Правда, про моего нового друга в отзывах пишут, что расходники дорогие, но я инженерный лайфхак знаю. Там замена по времени зашита, таймер сбрасывать можно ручками, а менять-то не по времени надо, а только по эффективности увлажнения. Если таймер натикал, а увлажняет норм — то и менять не надо. Разброс шумности по скоростям как у кондеев и бризеров примерно, для климатической техники стандартно.
По скорости увлажнения. При работающей приточке (60 кубов) поднять влажность выше 40% можно только, если закрыть дверь в комнату. Но мне как бы больше и не надо.
Измерял влажность в других комнатах — она тоже выросла, примерно до 25-30%, то есть так или иначе за счёт воздухообмена и конвекции влажность разносится по квартире и на деле увлажнитель «тянет» почти все комнаты в одиночку. При этом расход воды — около 10 л в сутки, то есть чуть меньше заявленных в паспорте 500 г/час. Бачок всего 3 л, что, конечно, напрягает — три раза в сутки таскаешь воду из-под крана.
Однако, не смотря ни на что, вот что я вам скажу. Пишу я эти строки, дорогой друг, и радости моей предела не видится. Уже когда выше 25% влажности стало (так-то теперь под 40% держу), ощущения поменялись, как небо и земля. Все это в купе с невысокой температурой (23С примерно) и непрерывным бризерным проветриванием (СО2 не выше 750ppm) делает мне реально гуд, аж чакры прочистились. Особенно носовая).
Тут может психосоматика еще сработала, но мне кажется, что в сухом воздухе сон и настроение хуже. Тему не изучал, вернее, не видел таких исследований, однако подозреваю, что влажность сильно может влиять на всякую «электрохимию» у нас в теле, так что не исключена реальная корреляция. За сим прощаюсь, можете начинать завидовать). А лучше прекращайте себя высушивать в труху и радуйтесь вместе со мной).
P.S.:
И снова здравствуйте). Не дает мне покоя мысль о том, каким должен быть «увлажнитель мечты». Кажется, что это должен быть девайс под 1000 г/час, в котором решена проблема «беготни с горшком» для дозаправки и разбрызгивания несанкционированной чертовщины в воздух.
По технологиям. Кипячение — сразу нет, электричество в разы дороже, чем водяное отопление. Это может быть всё-таки ультразвук, но тогда нужен встроенный фильтр обратного осмоса. Адиабатическая тема лично мне очень близка, т.к. позволяет еще и очистку в девайс встроить. Однако что делать с зависимостью скорости увлажнения от влажности в помещении? Возможно, добавлять нагрев воды или испаряющей поверхности. Да, это увеличит энергопотребление, однако оно будет существенно ниже, чем у «кипятильника», плюс включение по необходимости — когда скорость увлажнения начинает падать.
Теперь о дозаправке водой. Аж руки чешутся сказать, что необходимо подключить увлажнитель к водопроводу и забыть. Однако это сразу сделает его сложным продуктом, который требует специального монтажа, прокладки труб по квартире. Кого-то это устроит, но далеко не всех. Я вот, например, хотел «коробочное решение», как таблетка от головы, купил-включил-счастье. Может это не капитальные трубы, а гибкий шланг, который можно на кран накинуть? Это всё-таки лучше, чем вёдра таскать по три раза на дню.
В общем, предлагаю на эту тему «побуллшитить», пишите в комментарии, обсудим.