Относительная влажность воздуха - важнейший показатель микроклимата, который влияет на здоровье и самочувствие человека. Далее разберемся, что это такое и как ее рассчитать.
Что такое влажность воздуха и ее виды
Влажность воздуха - показатель содержания водяного пара в воздухе. Существует два основных вида влажности: абсолютная и относительная.
Абсолютная влажность - масса водяного пара в единице объема воздуха, измеряется в г/м3.
Относительная влажность воздуха, формула - отношение парциального давления водяного пара в данный момент к давлению насыщенного пара при этой же температуре, выражается в процентах.
Связь этих видов влажности позволяет рассчитывать одну влажность по другой с помощью формул. Например:
- Относительная влажность = Абсолютная влажность / Максимальная влажность * 100%
- Относительная влажность = Парциальное давление пара / Давление насыщенного пара * 100%
Также используются такие понятия как точка росы - температура охлаждения воздуха, при которой в нем начинается конденсация паров, и максимальная влажность - содержание водяного пара в воздухе при данной температуре и насыщении водяным паром.
Как измерить влажность воздуха
Существует несколько способов определения влажности воздуха:
- С помощью специальных приборов - гигрометров (электронных, механических), которые автоматически показывают текущую влажность;
- Ручное измерение с помощью психрометра (термометра с мокрой и с сухой головкой) и психрометрических таблиц;
- Расчет по формуле относительной влажности, зная температуру воздуха и температуру точки росы.
Для точного измерения влажности воздуха при регулировании микроклимата важно следить за правильностью показаний приборов и их регулярной поверкой.
Формула относительной влажности воздуха
Формула относительной влажности воздуха относительная влажность воздуха, формула rh может быть выведена теоретически из соотношения парциального давления водяного пара и давления насыщенного пара:
| φ = pпар / pнас * 100% | где: | φ - относительная влажность, % |
| pпар - парциальное давление водяного пара в воздухе, Па | ||
| pнас - давление насыщенного водяного пара при той же температуре, Па |
Давление насыщенного пара pнас зависит от температуры и определяется по специальным таблицам. Таким образом, зная температуру вычисление относительной влажности воздуха сводится к подстановке значений в эту формулу.
Допущения формулы:
- Давление атмосферы считается постоянным;
- Используются средние значения параметров за некоторый промежуток времени.
Способы повышения/понижения влажности воздуха
Для повышения способов определения влажности воздуха используются увлажнители, они бывают:
- паровые;
- ультразвуковые;
- тепловые.
Для снижения влажности применяются осушители воздуха:
- сорбционные;
- компрессионные;
- конденсационные.
Выбор оборудования для регулировки влажности
При выборе увлажнителя или осушителя воздуха важно учитывать размеры помещения, для которого он предназначен. Производительность прибора по увлажнению/осушению должна соответствовать объему обрабатываемого воздуха.
Сезонные колебания влажности
Влажность воздуха имеет сезонные колебания: зимой в холодном воздухе содержится меньше влаги, чем в теплом летнем воздухе. Поэтому относительная влажность зимой чаще бывает низкой, а летом - высокой.
Влажность воздуха в музеях и архивах
Для сохранности экспонатов и документов в музеях и архивах поддерживается оптимальный уровень влажности воздуха с помощью специальных приборов. Например, в картинных галереях рекомендуемая относительная влажность воздуха 50-55%.
Зависимость влажности от атмосферного давления
Согласно закону Дальтона, давление водяного пара в воздухе при постоянной температуре прямо пропорционально общему давлению системы. Поэтому с ростом атмосферного давления при прочих равных условиях увеличивается абсолютная и относительная влажность воздуха.
Рекомендации по подбору увлажнителей/осушителей
При выборе оборудования для регулировки влажности воздуха стоит обращать внимание на:
- Производительность по площади или объему;
- Тип нагревательного элемента;
- Уровень шума;
- Наличие гигростата или таймера;
- Стоимость эксплуатации.
Для квартиры или частного дома лучше выбрать прибор с гигростатом, чтобы не контролировать влажность вручную. Для офиса важен низкий уровень шума.
Влияние влажности воздуха на растения
Растения по-разному переносят высокую или низкую влажность воздуха. Например, кактусам нужен более сухой воздух, чем орхидеям или антуриумам. При выращивании цветов дома или в оранжерее важно поддерживать комфортный для них уровень влажности.
История изучения влажности воздуха
Первые упоминания о влиянии влажности воздуха на человека появились в трудах Гиппократа в 5 веке до н.э. Изобретение гигрометра для измерения влажности приписывают Леонардо да Винчи.
Перспективы изучения влажности воздуха
Дальнейшие исследования позволят лучше понять влияние влажности на здоровье человека и разработать более эффективные и экономичные методы регулирования влажности воздуха.
Правила эксплуатации увлажнителей и осушителей
Для обеспечения эффективной и безопасной работы оборудования для регулировки влажности воздуха необходимо соблюдать следующие правила:
- Устанавливать прибор на ровной, устойчивой поверхности.
- Регулярно очищать и дезинфицировать емкость для воды.
- Следить за уровнем воды, не допуская пересыхания или перелива.
- Чистить фильтры согласно инструкции по эксплуатации.
- Выключать прибор, если он работает без присмотра более 12 часов.
Требования безопасности при работе с влагой
При контакте с водой для увлажнения воздуха соблюдайте меры предосторожности:
- Используйте перчатки и защитную одежду;
- Следите, чтобы вода не попадала на электрические компоненты увлажнителей/осушителей;
- Не прикасайтесь к сильно влажным поверхностям без защиты.
Устранение неисправностей увлажнителей/осушителей
При возникновении проблем в работе оборудования:
- Проверьте правильность эксплуатации и настроек прибора.
- Очистите фильтры, емкости, датчики влажности.
- Если не помогло - обратитесь в сервисный центр за ремонтом.
Современные технологии регулирования влажности
В настоящее время для контроля влажности воздуха в помещениях применяются интеллектуальные системы с обратной связью, которые автоматически подстраивают работу оборудования под текущие условия с помощью датчиков и алгоритмов регулирования.
Перспективные направления исследований
В будущем возможно создание новых материалов и покрытий, регулирующих влажность воздуха за счет абсорбции или отдачи влаги под воздействием окружающей среды.
Рекомендации ВОЗ по поддержанию здорового микроклимата
Всемирная организация здравоохранения рекомендует поддерживать относительную влажность в жилых помещениях на уровне 40-60% для обеспечения комфортных условий проживания и снижения рисков для здоровья.
Влажность воздуха и пандемия COVID-19
Исследования 2020 года показали, что низкая относительная влажность воздуха (менее 40%) может способствовать распространению коронавируса в закрытых помещениях.
Влияние влажности воздуха на технику и электронику
Повышенная влажность воздуха может негативно сказаться на работе техники и гаджетов: ускорить коррозию деталей, вызвать короткие замыкания в электронных платах.
Комфортный микроклимат на рабочем месте
Для поддержания высокой производительности труда рекомендуется обеспечивать на рабочих местах оптимальные параметры: температуру воздуха 22-24°С, относительную влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1 м/с.
Влияние влажности на строительные конструкции
Высокая влажность воздуха может привести к разрушению зданий и сооружений из-за коррозии арматуры, расслаивания бетона, разбухания деревянных конструкций.
Психологическое воздействие влажности
Исследования показали, что низкая относительная влажность (менее 30%) может усиливать чувство тревоги и депрессии. А высокая влажность повышает сонливость.
