Параметры окружающей среды часто меняются, что зависит от внешних факторов (температуры воздуха, погодных условий). Микроклимат в помещении сразу становится другим. Это ощущается сильнее, если есть погрешности в работе системы отопления, нарушена циркуляция воздуха дома или появились микрощели в оконных блоках.
Усиливается такой эффект, когда регулярно выполняется полив цветов, сушится бельё в комнате и т. д. Чтобы повлиять на влажность воздуха, нужно понимать, насколько сильно она меняется. Для этого проводят измерения данного параметра с помощью гигрометра.
Что такое влажность воздуха
В названии параметра зашифровано его значение.
Влажность – показатель, который определяет содержание воды в разных средах.
Если нужно узнать, сколько влаги может быть в воздухе, ориентироваться следует на вариант нормы – значения диапазона 30-60%. Но эта величина постоянно меняется.
Введены величины:
- абсолютная;
- относительная.
В первом случае определяют содержание воды в воздушной среде объёмом 1 м3. Такой показатель называют ещё плотностью водяного пара в воздухе.
Второй из вариантов представляет собой соотношение массовой доли пара к максимальной при заданных параметрах. Единицы измерения – %.
Приборы для измерения влажности воздуха
Используют гигрометр. Его основной функцией является определение содержания влаги в составе воздушной среды.
Существует несколько видов:
- волосной;
- плёночный;
- кондуктометрический;
- весовой и конденсационный;
- керамический;
- психометрический;
- электронный.
Различают приборы по механизму действия, а также эффективности.
Электронный вид устройства позволяет получить результат быстро. Механические аналоги надёжные, но понадобится больше времени на измерения.
Волосной гигрометр
Прибор предназначен для определения изменений содержания влаги в пределах 30-80%. Волосной (волосяной) гигрометр относится к устройствам механического типа. Он устроен достаточно просто.
Элементы конструкции: рама из металла, человеческий волос, на котором закреплён небольшой грузик, а также предусмотрен шкив, стрелка, шкала с делениями. Принцип действия устройства основан на изменении длины волоса под воздействием параметров окружающей среды.
Плёночный гигрометр
Прибор выдерживает более существенные механические нагрузки, чем волосной аналог. Конструкцией предусмотрена органическая плёнка. Прибор измеряет влажность воздуха по сходному принципу с ранее рассмотренным вариантом: стрелка смещается, когда увеличивается/уменьшается размер мембраны.
Весовой и конденсационный гигрометры
Принцип действия основан на увеличении веса вещества, поглощающего влагу. С помощью прибора измеряют абсолютную влажность в помещении. Конструкцией предусмотрено несколько соединённых трубок, наполненных хлористым кальцием.
Такой гигрометр определяет изменение влажности воздуха в помещении путём определения разницы между весом до и после впитывания гигроскопичным веществом влаги из окружающей среды. При этом получают максимально точный результат.
Конденсационный гигрометр – прибор для измерения относительной влажности воздуха. Для этого используется принцип определения разницы температур. Механизм действия гигрометра: под воздействием луча света, который падает на специальное зеркало, появляется конденсат или образуются кристаллы льда. Относительная влажность определяется посредством разницы температур до и после появления конденсата.
Психрометрический гигрометр
Принцип работы устройства тоже основан на измерении температуры окружающей среды. Только конструкцией психометрического гигрометра предусматривается 2 термометра (сухой, влажный), а не 1, как в ранее рассмотренном устройстве.
По мере испарения влаги изменяются параметры окружающей среды. Влажность воздуха определяется посредством данных: определения скорости испарения конденсата, разницы температур двух термометров.
Керамический гигрометр
При работе устройства измеряется электрическое сопротивление массы из керамического материала и металлических частиц. Используются материал: каолин, глина, кремний. Лучше всего устройство работает, если в состав массы входят окислы металлов.
Электронный гигрометр (цифровой)
Когда выбирают способ, как измерить влажность в помещении максимально точно, следует рассмотреть электронный вариант устройства. Принцип его действия основан на изменении сопротивляемости хлористого лития, который покрывает пластину внутри гигрометра. Для повышения точности предусмотрен встроенный термометр.
Сказка о маленьком волшебнике и волшебном ведерке
Понятие влажности воздуха легко пояснить с помощью сказки.
В некотором царстве жил да был маленький волшебник. Звали его Воздухом. И было у него волшебное ведерко.
Волшебство заключалось в том, что размеры ведерка зависели от температуры. Чем выше температура, тем больше становилось ведерко, увеличиваясь в размерах.
Примечание: При такой аналогии абсолютная влажность – это количество воды, налитой в ведерко. А относительная влажность – это доля, которую занимает налитая вода по отношению ко всему объему ведерка.
Предположим, что при некоторой температуре объем ведра — 10 литров. Нальем в ведерко 5 литров воды. Это половина ведра, то есть, относительная влажность составит 50%. Так как 5/10 = 0,50 = 50%
Количество налитой воды не изменяем, значит, масса и объем воды не изменяется.
Допустим, температура возросла. Размеры ведерка будут увеличиваться с ростом температуры. Предположим, что ведерко увеличилось настолько, что теперь его объем составляет 15 литров.
Значит, теперь относительная влажность будет равна
5/15 = 0,33 = 33%
Рис. 8. С ростом температуры относительная влажность уменьшается
Если абсолютная влажность не изменяется, когда температура растет, относительная влажность уменьшается.
Предположим теперь, что температура понизилась. Значит, объем (размеры) ведерка уменьшится. Если, например, объем ведерка уменьшится до 8 литров, то относительная влажность составит
5/8 = 0,625 = 62,5%
То есть, абсолютная влажность не изменилась, а относительная возросла.
Рис. 9. При уменьшении температуры относительная влажность увеличивается
Если абсолютная влажность не изменяется, когда температура падает, относительная влажность растет.
При дальнейшем понижении температуры объем ведерка продолжит уменьшаться. При некоторой температуре может случиться так, что объем уменьшившегося ведерка совпадет с объемом налитой воды.
Предположим, объем ведерка уменьшится до 5 литров. И количество воды в ведерке – так же, равняется 5 литрам. Относительная влажность при этом составит 100%.
5/5 = 1,0 = 100%
Температура, при которой размеры ведерка будут совпадать с количеством налитой воды, называется точкой росы.
Рис. 10. Уменьшая температуру влажного воздуха мы можем достичь насыщения пара и точки росы. Относительная влажность при этой температуре будет равна 100%
Если температура продолжит падать, волшебное ведерко продолжит уменьшаться. Излишки воды при этом будут проливаться. Мы говорим в таких случаях: «выпадают осадки», или «идет дождь».
Примечание: Относительная влажность не может превышать 100%. Когда относительная влажность равна 100%, излишки водяного пара из воздуха конденсируются, при этом выпадают осадки – дождь, или роса.
Альтернативные методы измерения
Для определения изменений параметров воздуха применяют подручные средства. Они не позволяют получить точные данные. Однако если есть подозрения, что влажность воздуха не соответствует нормам, появятся основания для покупки специального прибора.
Альтернативные методы:
- Стакан воды. Его охлаждают (до +5°С), затем оставляют в комнате. Если появившийся конденсат стекает на стол, предполагают повышенную влажность воздуха. Когда стенки быстро высыхают, считается, что влажность слишком низкая.
- Табличный метод на основе разницы температур. При этом используют ртутный термометр. Для получения нужных данных рекомендуется измерить температуру воздуха в нормальном состоянии и во влажной среде (термометр оборачивают влажным полотенцем).
Harvia SAC92200
Страна производитель – Финляндия. Корпус модели выполнен из дерева в эко-стиле. Имеет форму закругленного квадрата, в который вставлен чёткий циферблат, шаг измерения которого составляет 10 единиц. Материал изготовления корпуса – берёза. Модель имеет волосяной принцип работы. Диапазон измерения: давления от 0 до 100%, температуры – от -15 до +55C°.
Достоинства:
- приятный дизайн;
- невысокая стоимость;
- высокая точность;
- простота эксплуатации.
Главный недостаток:
- длительный период реагирования на изменение влажности воздуха.
Как выбрать измеритель влажности воздуха
Отмечают ряд параметров, на которые обращают внимание перед покупкой:
- тип гигрометра;
- точность (наилучший вариант – электронный прибор);
- возможности устройства: учитывают диапазон значений измеряемой влажности;
- условия эксплуатации (обращают внимание на допустимую температуру воздуха);
- возможность переносить устройство с места на место.
Современные модели электронных устройств выполняют разные задачи, например, используются также и в качестве будильника, барометра, некоторые из них имеют функцию Wi-Fi.
TFA 45.2033
Страна производитель – Германия. Гигрометр механического типа выполнен в форме круга. Корпус имеет латунную окольцовку и информативный циферблат, который разделён на зоны комфорта. Диапазон измерения: влажности от 0 до 100%, температуры от -15 до +55C°. Прибор имеет настенное крепление.
Достоинства:
- невысокая стоимость;
- простота эксплуатации;
- настенный вариант крепления.
Главный недостаток:
- при попадании прямых солнечных лучей на прибор выдаёт показания с большой погрешностью.
Диапазон влажности и порог нагрева
По ГОСТу нормой зимой считается относительная влажность 30-45%, а летом – от 30 до 60%. При выборе гигрометра для использования в помещении учитывают диапазон значений:
- 20-80% в спальне;
- ванная комната – 100%, т. к. здесь постоянно повышены показатели;
- балкон, кладовая, кухня – от 10 до 90%, в этих помещениях влажность тоже часто увеличиваются.
Гигрометр может эксплуатироваться при повышении температуры воздуха до +120°С, что позволяет использовать его в сауне, бане.
Тип установки
Самая распространенная конструкция для домашнего использования – настольного типа. Обычно для домашнего использования приобретаются компактные устройства, не занимающие много места на столе или полке.
Широко используются настенные версии приборов для измерения влажности. Часто выполненные в виде орнамента, их размещают на стене комнаты. Обычно они имеют плоскую форму. Помимо домашнего использования, они используются для сбора данных (температуры и влажности) в складских помещениях. Эти профессиональные устройства называются регистраторами.
Теперь есть гигрометр на любой вкус.
Доступны портативные модели, предназначенные для использования в полевых условиях. Портативная версия очень компактна и помещается в кармане, обычно с цифровым дисплеем.
В лабораториях используется стационарное оборудование, которое может весить до 50 кг. Примером может служить кулонометрический гигрометр. Он предназначен для измерения абсолютной влажности газов.
Часто в одном корпусе совмещают несколько измерительных приборов. Например, градусник для измерения температуры воздуха и гигрометр. Такое устройство называется гидрографом и часто используется для хозяйственных нужд в домашних инкубаторах и теплицах.
На выдвижном зонде можно увидеть переносные версии устройств. Гирограф нужен для измерения влажности в труднодоступных местах.
Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме
Показатели окружающей среды в помещении постоянно изменяются. Если в данный момент времени появилась необходимость повлиять на влажность, и нет возможности ждать, когда значение изменится естественным путём, рекомендуется прибегнуть к подручным способам.
Если влажность низкая
Действенные методы:
- проветривание, что нормализует циркуляцию воздушных потоков;
- влажная уборка;
- располагают по квартире несколько ёмкостей с водой.
В помещении применяют увлажнитель воздуха, кондиционер, терморегулятор.
Если влажность высокая
Исключают любые источники влаги:
- бельё для сушки вывешивают на балконе, а не в комнате;
- выполняют регулирование окон, чтобы усилить приток воздушных потоков;
- включают компактные нагреватели;
- применяют осушители воздуха.
Первые признаки изменения микроклимата
Заметить повышение или снижение влажности воздуха в помещении можно по ряду признаков. Если показатель повышен:
- бельё долго сохнет;
- на окнах появляется конденсат;
- появляется чёрный грибок на поверхностях.
Если содержание влаги снижено (менее 30%), можно заметить это благодаря признакам:
- у членов семьи появляется сухой кашель, причём только дома;
- кожа и слизистые оболочки пересушены;
- часто появляется носовое кровотечение;
- усиливается зуд из-за постоянного ощущения сухости;
- кожа шелушится.
Выводы
Когда становятся заметны признаки изменения относительной влажности, нужно постараться нормализовать значения этого параметра. Если бельё долго сохнет, появляется конденсат на окнах или кашель у членов семьи, то сначала рекомендуется измерить влажность воздуха в помещении.
Для этого применяют гигрометры. Они представлены разными видами: электрический, керамический, механический и др.
С целью повышения/понижения показателя содержания влаги в воздушной среде прибегают к подручным средствам или подключают специальную технику (увлажнители, осушители, кондиционер).
