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.
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.

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.

Почему зимой низкая влажность воздуха

Энциклопедия

Даже влажный зимний воздух с улицы, попадая в помещение и нагреваясь при помощи отопительных приборов, становится очень сухим.

Существуют две физические величины, которые характеризуют влажность воздуха:

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:

Температура	Максимальное влагосодержание
– 25 °C	0,6 г воды / м3 воздуха
10 °C	2,4 г воды / м3 воздуха
0 °C	5,2 г воды / м3 воздуха
+ 10 °C	10,1 г воды / м3 воздуха
+ 23 °C	23,1 г воды / м3 воздуха

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.

« Возврат к списку

Автоматический увлажнитель воздуха

Современный уровень технологического развития позволяет повысить комфорт и качество повседневной жизни человека.

Лучший увлажнитель воздуха

Увлажнитель воздуха – климатический прибор, использующийся в первую очередь для повышения влажности воздуха в помещениях.

Адиабатическое увлажнение воздуха

Адиабатическое увлажнение представляет собой процесс, при котором насыщение воздуха влагой происходит с помощью испарения воды. Внешние источники тепловой энергии при этом не используются.

Сравнение идеальной влажности зимой и летом

11 декабря 2019 г.

К Один час отопления и кондиционирования воздуха Питтсбурга

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
900 29

Эффекты Высокого Влажность

Кроме того, 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:

• Влажность
• Рост плесени
• Дискомфорт во сне
• Повреждение деревянных полов, мебели и музыкальных инструментов

Если в вашем доме слишком высокая влажность Летом пришло время обратиться к профессионалам One Hour Heating & Air Conditioning® of Pittsburgh, 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. Ответ прост — увлажнитель воздуха для всего дома, который работает с вашей печью, чтобы обеспечить влажность зимой. Добавьте к этому правильно функционирующую систему охлаждения, и влажность в вашем доме будет полностью контролируемой и комфортной в течение всего года. В дополнение к вашему комфорту, наличие соответствующего количества влаги в вашем доме гарантирует, что ваши системы HVAC работают эффективно.

Позвоните в One Hour Heating & Air Conditioning® of Pittsburgh, чтобы записаться на консультацию по установке увлажнителя для всего дома. Вы будете рады, что сделали!

• Увлажнители

Какова идеальная влажность в помещении зимой и летом?

Какова идеальная влажность в помещении зимой и летом?

Вы когда-нибудь чувствовали, что летом в вашем доме невыносимо душно?  

Сидя в гостиной, вы ощущаете себя как в пещере в жаркий день?

Или зимой у вас сухая кожа и чешутся глаза?

Все эти ощущения вызваны влажностью.

Проще говоря, влажность — это количество влаги или водяного пара (так называется вода, когда она находится в газообразном состоянии) в воздухе.

Когда относительная влажность выше , в воздухе содержится на больше водяного пара , а когда она ниже , меньше .

✅ В идеале вы хотите постоянно поддерживать уровень влажности в помещении на уровне 30-50%.

Однако это может меняться в зависимости от сезона.

Эта статья поможет объяснить разницу в относительной влажности зимой и летом  и что вы можете сделать, чтобы получить идеальный уровень влажности в помещении.

💧 Что такое относительная влажность?

Когда ученые и метеорологи говорят о влажности, они обычно описывают ее в терминах « относительная влажность ». Но что это на самом деле означает?

Оказывается, это не так уж и сложно. При измерении влажности ученые смотрят на то, сколько водяного пара находится в воздухе по сравнению с количеством невлажного сухого воздуха.

✅ Это называется абсолютной влажностью.

Относительная влажность — это то, сколько этой абсолютной влажности находится в небе по сравнению с максимально возможной влажностью.

Таким образом, если уровень абсолютной влажности воздуха составляет 30% от максимально возможной влажности, уровень относительной влажности будет равен 30%.

Текущая карта относительной влажности для США:   weathercentral.com/weather/us/maps/humidity

Мы не забыли о тебе, Канада!: ca.weathercentral.com/weather/ca/maps/humidity

Диаграмма средней почасовой относительной влажности для Северной Америки
☀️❄️ Есть ли разница во влажности зимой и летом?

Существует большая разница во влажности между двумя сезонами .

Это связано с тем, что температура изменяет количество влаги, которое может удерживать воздух.

Когда погода теплее, воздух содержит больше влаги; по логике, может удерживать меньше влаги, когда холодно.

Таким образом, это означает, что относительная влажность выше  летом и ниже относительной влажности в холодную погоду.

Вы можете думать об этом как об автомобилях. В летние месяцы воздух подобен вместительному внедорожнику, в котором вы можете разместить всю свою семью, свои походные принадлежности и, возможно, даже семью вашего соседа, если захотите.

Однако зимой air больше похож на двухдверное европейское купе , куда вам может повезти втиснуться с продуктами, если вы путешествуете с другим человеком.

Связанные чтения: Лучшая температура переменного тока для лета?

💧 На что влияет низкая влажность зимой?

Низкая влажность может оказать серьезное неблагоприятное воздействие на ваше здоровье.

Это связано с низким содержанием влаги в холодном воздухе, что может привести к:

• сухости и зуду кожи
• боль в горле и заложенность носа
• чешутся глаза
Что делать с сухой кожей? Проверьте влажность в помещении.
💧 Как влияет высокая влажность летом?

Высокая влажность может повлиять не только на ваше здоровье, но и на ваш дом.

Это связано с повышенной влажностью воздуха, превышающей идеальный уровень для человека и домашнего содержания.

💧 Как высокий уровень влажности влияет на человека?

Ученые обнаружили, что чрезмерное потоотделение в теплом воздухе может вызвать такие проблемы со здоровьем, как:

• чувство усталости и мало энергии
• перегрев и тепловое истощение
• обезвоживание и даже обмороки
💧 Как высокий уровень влажности влияет на дома?

Избыточный уровень влажности в помещении также может сильно повлиять на здоровье вашего дома.

Когда воздух в помещении подвергается воздействию нежелательной влаги, это может привести к образованию конденсата на стенах и полу вашего дома.

Это может привести к росту плесени и других потенциально вредных бактерий, что резко ухудшит качество воздуха в помещении.

Со временем эта плесень может вызвать серьезное долговременное структурное повреждение,  ремонт может стоить вам тысячи долларов .

Это также может быть угрозой для вашего здоровья, так как может вызвать аллергию и респираторные инфекции.

💧 Какая идеальная влажность в помещении зимой?

Во избежание вредного воздействия низкой влажности зимой необходимо поддерживать уровень влажности в доме на уровне «комфорта» 30-50%.

Однако из-за проблем, связанных с холодным воздухом, может быть лучше ориентироваться на 30-40%.

Это из-за конденсата. В более холодные месяцы, даже если внутри вашего дома может быть тепло, если у вас есть отопление и кондиционер, температура снаружи остается холодной.

Поэтому, если влажность в вашем доме слишком высока, влага может скапливаться на холодных окнах или на холодном металле, что может вызвать рост плесени и другие проблемы со здоровьем.

Так что, если вы живете в уже холодном климате, убедитесь, что вы поддерживайте влажность на соответствующем уровне  и старайтесь не повышать влажность выше 40 %.

💧 Какая идеальная влажность в помещении летом?

В летний период необходимо поддерживать уровень влажности на «уровне комфорта» 30-50%.

Хотя вам не нужно быть таким точным в отношении влажности, как в зимние месяцы, вы должны поддерживать этот уровень.

⭐ Достижение идеальной влажности в помещении в любое время года. Техник Phyxter HVAC, устанавливающий систему вентиляции с рекуперацией энергии (ERV)
💧 Стратегии достижения идеальной влажности в помещении зимой

Для борьбы с падением влажности при низких температурах вы можете попробовать несколько стратегий.

Одна из хороших стратегий — увлажнить воздух с помощью теплой воды.

Правильно, с плохой влажностью можно бороться просто кипячением воды!

Это связано с тем, что пар, образующийся при испарении воды, насыщает воздух влагой, компенсируя низкую температуру зимой.

Как будто вам нужен еще один предлог, чтобы принять горячую ванну, когда на улице холодно!

Вы также можете попробовать купить увлажнители с теплым или холодным туманом, чтобы добавить влаги.

Но какой выбрать?

💧 Увлажнители с теплым туманом и увлажнители с холодным туманом

Увлажнители с теплым и холодным туманом работают одинаково: они представляют собой паровые испарители , которые помогают повысить уровень влажности, добавляя влаги в воздух.

Единственная разница между ними — тепло.  

Как следует из их названия, увлажнители с теплым туманом излучают тепло, делая ваш дом более уютным и влажным зимой.

Прохладный туман будет иметь аналогичный эффект, снижая температуру.

Людям, живущим в семьях с детьми или домашними животными, можно порекомендовать приобрести увлажнители с прохладным туманом, так как  слишком близкое расположение к ним может привести к ожогу .

Но они не должны представлять проблемы, если их поместить в безопасное место.

💧 Как добиться идеального уровня влажности в помещении летом?

Хорошей стратегией снижения влажности летом является обеспечение вашего дом хорошо проветривается .

Открытые окна, включение вентиляторов и минимизация пара могут предотвратить образование конденсата, охладить ваш дом и уберечь его от плесени и проблем со здоровьем.

Так же, как вы можете купить увлажнители, вы также можете изучить осушители.

Они работают аналогично увлажнителям, но вместо этого поглощают избыточную влагу.

💧 Есть ли что-нибудь, что может контролировать влажность в оба сезона?

Хотя воздействие теплого летнего воздуха и сухого зимнего воздуха различно, и то, и другое можно решить с помощью системы HVAC.

Система HVAC (которая включает в себя отопление, кондиционирование воздуха и вентиляцию) может контролировать уровень влажности, добавляя или забирая столько влаги из воздуха с помощью простой в использовании настройки влажности.

Они работают как увлажнители для всего дома, позволяя вам контролировать весь дом по сравнению с единственным портативным комнатным увлажнителем, который вы покупаете в магазине.

Кроме того, функция кондиционирования воздуха в системах HVAC также может влиять на влажность.

Изменение температуры банки помогает вам чувствовать себя прохладно и обеспечивает идеальную влажность , так как более низкая температура в вашем доме уменьшает влажность.

Добавление системы вентиляции с рекуперацией энергии (ERV) может помочь контролировать влажность в помещении.

💧 Что такое система вентиляции с рекуперацией энергии (ERV)?

Чтобы понять, что такое система вентиляции с рекуперацией энергии, во-первых, вам нужно узнать, что такое система вентиляции с рекуперацией тепла (HRV).

Система HRV использует тепло застоявшегося отработанного воздуха для предварительного нагрева поступающего свежего воздуха. Это снижает количество энергии, необходимой для доведения наружного воздуха до температуры окружающего воздуха в вашем доме.

No related posts.