От чего зависит влажность воздуха на улице: Влажность воздуха от чего зависит? 🤓 [Есть ответ]

Содержание

Общие сведения об увлажнении | ekonow.ru

Окружающий нас воздух помимо кислорода и азота всегда содержит некоторое количество водяных паров. Максимально возможное количество водяных паров, растворенных в воздухе, зависит от его температуры: чем больше температура воздуха, тем большее количество водяного пара в нем можно растворить. Таким образом, если в воздухе растворить водяного пара больше максимально возможного при данной температуре избыток пара будет конденсироваться.

Масса растворенных водяных паров в 1 м3 воздуха называется – абсолютной влажностью.

Относительная влажность — отношение парциального давления паров воды в газе (в первую очередь, в воздухе) к равновесному давлению насыщенных паров при данной температуре. Эквивалентное определение — отношение массовой доли водяного пара в воздухе к максимально возможной при данной температуре. Измеряется в процентах. Относительная влажность равная 100% называется состоянием насыщения воздуха

. Именно относительная влажность определяет способность воздуха поглощать воду. Интенсивность испарения жидкости в воздухе зависит от его относительной влажности. Например: во влажном воздухе слизистые человека высыхают гораздо медленней, так как замедлен процесс испарения влаги. Регулируя уровень влажности воздуха можно ускорить или замедлить процесс высыхания различных материалов или продуктов.

Точка росы – это температура, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, будут в состоянии насыщения. Таким образом, если какая-то поверхность имеет температуру равную или меньшую точки росы окружающего воздуха, на этой поверхности начинает конденсироваться влага.

Теперь, ознакомившись с базовыми терминами мы можем ответить на несколько часто встречаемых вопросов:

Почему говорят, что батареи сушат воздух? В зимнее время относительная влажность окружающего воздуха находится в пределах нормы, но попадая в помещение и нагреваясь, увеличивается максимально возможное количество растворенных водяных паров.

При этом количество влаги в воздухе не увеличивается, следовательно, уменьшается относительная влажность воздуха ,и воздух становится более сухим.

Почему зимой окна покрываются льдом? Дело в том, что в зимнее время температура окон значительно ниже температуры воздуха в помещении, и если эта температура меньше точки росы, на окнах происходит конденсация влаги из окружающего воздуха. Сконденсировавша яся на окнах вода замерзает, если температура поверхности стекла меньше 0 °С.

Таблица перевода относительной влажности в абсолютную в зависимости от температуры воздуха при атмосферном давлении. Точки росы.

Относительная Влажность воздуха 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Температура воздуха [°Цельсия] абсолютная влажность г/м3 (сверху)
точка росы [°C](снизу)
50 8,3 16,6 24,9 33,2 41,5 49,8 58,1 66,4 74,7 83
8 19 26 32 36 40 43 45 48 50
45 6,5 13,1 19,6 26,2 32,7 39,3 45,8 52,4 58,9 65,4
4 15 22 27 32 36 38 41 43 45
40 5,1 10,2 15,3 20,5 25,6 30,7 35,8 40,9 46 51,1
1 11 18 23 27 30 33 36 38 40
35 4 7,9 11,9 15,8 19,8 23,8 27,7 31,7 35,6 39,6
-2 8 14 18 21 25 28 31 33 35
30 3 6,1 9,1 12,1 15,2 18,2 21,3 24,3 27,3 30,4
-6 3 10 14 18 21 24 26 28 30
25 2,3 4,6 6,9 9,2 11,5 13,8 16,1 18,4 20,7 23
-8 0 5 10 13 16 19 21 23 25
20 1,7 3,5 5,2 6,9 8,7 10,4 12,1 13,8 15,6 17,3
-12 -4 1 5 9 12 14 16 18 20
15 1,3 2,6 3,9 5,1 6,4 7,7 9 10,3 11,5 12,8
-16 -7 -3 1 4 7 9 11 13 15
10 0,9 1,9 2,8 3,8 4,7 5,6 6,6 7,5 8,5 9,4
-19 -11 -7 -3 0 1 4 6 8 10
5 0,7 1,4 2 2,7 3,4 4,1 4,8 5,4 6,1 6,8
-23 -15 -11 -7 -5 -2 0 2 3 5
0
0,5 1 1,5 1,9 2,4 2,9 3,4 3,9 4,4 4,8
-26 -19 -14 -11 -8 -6 -4 -3 -2 0
-5 0,3 0,7 1 1,4 1,7 2,1 2,4 2,7 3,1 3,4
-29 -22 -18 -15 -13 -11 -8 -7 -6 -5
-10 0,2 0,5 0,7 0,9 1,2 1,4 1,6 1,9 2,1 2,3
-34 -26 -22 -19 -17 -15 -13 -11 -11 -10
-15 0,2 0,3 0,5 0,6 0,8 1 1,1 1,3 1,5 1,6
-37 -30 -26 -23 -21 -19 -17 -16 -15 -15
-20 0,1 0,2 0,3 0,4 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
-42 -35 -32 -29 -27 -25 -24 -22 -21 -20
-25 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,6
-45 -40 -36 -34 -32 -30 -29
-27
-26 -25

Влажность воздуха в физике — формулы и определение с примерами

Содержание:

Влажность воздуха:

В ежедневных сводках погоды наряду со значениями температуры воздуха и атмосферного давления, как правило, называют значение относительной влажности воздуха. Почему влажность воздуха влияет на жизнедеятельность человека?

Влажность воздуха

Воздух, содержащий водяной пар, называют влажным воздухом. Основными количественными характеристиками такого воздуха являются его абсолютная и относительная влажности.

Абсолютная влажность

Обычно абсолютную влажность выражают в граммах на кубический метр 

Поскольку атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов (азот, кислород, углекислый газ и др.) и водяного пара, то атмосферное давление определяется суммой парциальных давлений компонентов сухого воздуха и водяного пара. Используя уравнение Клапейрона—Менделеева, плотность пара можно определить через его парциальное давление

где — молярная масса воды; Т — температура воздуха.

Зная только плотность пара, нельзя судить о степени влажности воздуха. Ведь при одном и том же значении плотности пар может быть как близок к насыщению, так и далёк от него. Оказывается, чем ниже температура, тем ближе пар к насыщению. А ведь именно от этого зависит интенсивность испарения воды п потеря влаги живыми организмами. Вот почему вводят вторую характеристику влажности воздуха — относительную влажность, которая показывает, насколько водяной пар при данной температуре далёк от насыщения.

Относительная влажность  воздуха — физическая величина, равная отношению абсолютной влажности к плотности насыщенного водяного пара при данной температуре.

Обычно относительную влажность выражают в процентах:

Чем ниже относительная влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется вода. При относительной влажности воздуха водяной пар становится насыщенным и оказывается в динамическом равновесии со своей жидкостью. В этом случае процессы испарения и конденсации идут с одинаковой скоростью.

Поскольку плотность пара и его парциальное давление связаны соотношением (10. 1), то относительную влажность можно определить как отношение парциального давления водяного пара, находящегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре:

Таким образом, относительная влажность зависит не только от абсолютной влажности, но и от температуры воздуха.

Значения давления и плотности насыщенного водяного пара при различных температурах приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Давление и плотность насыщенного водяного пара

Когда парциальное давление водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при той же температуре, говорят, что воздух насыщен водяными парами. Если же плотность водяного пара превышает плотность насыщенного пара, то пар в воздухе считают пересыщенным. Такое состояние является неустойчивым и заканчивается конденсацией.

Давление насыщенного пара уменьшается при понижении температуры (см. табл. 1). Из формулы (10.3) следует, что при одном и том же давлении водяного пара относительная влажность тем выше, чем ниже температура, и при некотором её значении может стать равной 100 %.

Температуру, при которой водяной пар в результате изобарного охлаждения становится насыщенным, называют точкой росы.

При понижении температуры ниже точки росы происходит конденсация водяного пара. Например, днём температура воздуха была а плотность водяного пара Ночью температура понизилась до При этой температуре плотность насыщенного водяного пара Значит, избыток пара сконденсировался и выпал в виде росы. Этот процесс является причиной образования тумана (в воздухе всегда есть пылинки, которые являются центрами конденсации), облаков и дождя. В технике конденсация обычно осуществляется на охлаждаемых поверхностях.

Если относительная влажность меньше 100 %, то точка росы всегда ниже температуры воздуха и тем ниже, чем меньше относительная влажность.

Приборы для измерения влажности

Относительную влажность воздуха обычно измеряют психрометром, состоящим из двух термометров — сухого и влажного (рис. 61). Сухой термометр показывает температуру воздуха.

Резервуар влажного термометра обёрнут тканью, смачиваемой водой. Вода с ткани испаряется, охлаждая при этом термометр. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется вода и тем сильнее охлаждается влажный термометр. И наоборот — при большой относительной влажности воздуха влажный термометр охлаждается незначительно.

При 100 %-ной относительной влажности вода и её пар находятся в динамическом равновесии и показания обоих термометров совпадают.

Зная показания сухого и влажного термометров, относительную влажность воздуха определяют, используя специальную таблицу, называемую психрометрической (табл. 2).

Таблица 2 — Психрометрическая таблица

Живые организмы и растения весьма восприимчивы к относительной влажности воздуха. При температуре 20—25 °С наиболее благоприятная для человека относительная влажность составляет 40—60 %.

При высокой влажности, особенно в жаркий день, испарение влаги с поверхности кожи затрудняется, что приводит к нарушению важнейших биологических механизмов регулирования температуры тела.

При низкой влажности происходит интенсивное испарение с поверхности тела и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, лёгких, что приводит к ухудшению самочувствия. При низкой влажности в воздухе дольше сохраняются патогенные микроорганизмы, что также небезопасно для человека. В случае низкой влажности воздуха интенсивность испарения с листьев увеличивается, и при малом запасе влаги в почве они быстро вянут и засыхают.

Влажность воздуха необходимо учитывать и в различных технологических процессах, таких, например, как сушка и хранение готовых изделий. Стальные изделия при высокой влажности быстро ржавеют. Сохранение произведений искусства и книг также требует поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Большое значение имеет влажность в метеорологии для предсказания погоды. Если воздух у поверхности Земли охлаждается ниже точки росы, то могут образовываться туман, роса или иней.

Пример решения задачи

Температура воздуха в комнате а его относительная влажность  На улице температура и относительная влажность воздуха соответственно. Каким будет направление движения водяных паров, если открыть форточку: с улицы в комнату пли из комнаты на улицу?

Решение. При температуре воздуха давление насыщенных паров а при температуре (см. таблицу 1 § 10). Тогда давление водяного пара в комнате

а на улице

следовательно, пар выходит из комнаты на улицу.

Ответ: пар выходит из комнаты на улицу.

Пример №2

Вечером при температуре относительная влажность воздуха Выпадет ли роса, если ночью температура понизится до

Решение. Для того чтобы узнать, выпадет ли роса при понижении температуры воздуха до необходимо сравнить плотность (давление) насыщенного пара при этой температуре с плотностью (парциальным давлением) пара при температуре

При температуре плотность насыщенного водяного пара

(см. таблицу 1 $10). Плотность водяного пара, содержащегося в воздухе при температуре можно определить, воспользовавшись формулой

где (см. таблицу 1 §10):

Поскольку то имеющегося в воздухе количества водяного пара недостаточно для насыщения, роса не выпадет.

Ответ: роса не выпадет.

Влажность воздуха и точка росы

Влажный воздух — это воздух, в составе которого имеется водяной пар. Основными количественными характеристиками такого воздуха являются абсолютная и относительная влажность.

Абсолютная влажность — это физическая величина, равная плотности водяного пара в воздухе в данных условиях.

Абсолютную влажность (плотность водяного пара в воздухе) можно выразить через парциальное давление водяного пара на основании уравнения Менделеева-Клапейрона:

Где — плотность водяного пара в воздухе — абсолютная влажность,  — молярная масса воды,  — температура воздуха,  — парциальное давление пара,  — универсальная газовая постоянная. Обычно абсолютная влажность измеряется в 

Однако невозможно определить, в каком состоянии находится пар, насколько он отличается от насыщенного состояния, зная только плотность и парциальное давление водяного пара при данных условиях. Поэтому была введена вторая характеристика степени увлажнения воздуха — относительная влажность.

Относительная влажность — это физическая величина, равная отношению абсолютной влажности воздуха при данной температуре к плотности насыщенного водяного пара при той же температуре. Относительная влажность выражается в процентах:

Где — плотность насыщенного водяного пара в воздухе,  — относительная влажность воздуха.

Ссылаясь на связь плотности водяного пара в воздухе с его парциальным давлением, из равенства (6.33) относительную влажность можно выразить через давление:

Относительная влажность равна отношению парциального давления водяного пара в воздухе при данной температуре к давлению насыщенного водяного пара при той же температуре:

Таким образом, относительная влажность определяется не только абсолютной влажностью, но и температурой воздуха. Относительная влажность воздуха измеряется с помощью психрометра и гигрометра.

Если парциальное давление водяного пара в воздухе при данной температуре будет равно давлению насыщенного пара при той же температуре, то состояние водяного пара в воздухе будет насыщенным. Если плотность водяного пара в воздухе при данной температуре больше плотности насыщенного водяного пара при той же температуре, то в этом случае говорят, что водяной пар в воздухе находится в перенасыщенном состоянии. Такое состояние приводит к конденсации пара.

Температура, при которой в результате изобарного охлаждения водяной пар в воздухе превращается в насыщенный, называется точкой росы. При падении температуры воздуха ниже точки росы происходит конденсация водяного пара. Например, предположим, что температура воздуха днем а плотность водяного пара в воздухе составляет Ночью же температура воздуха плотность насыщенного водяного пара при этой же температуре  Значит, излишки пара конденсируются, то есть выпадает роса. Этот процесс является причиной возникновения тумана, облаков и дождей.

Определение влажности воздуха

Известно, что человек примерно на 70 % состоит из воды, при этом не все догадываются, что в жизни человека значительную роль играет уровень влажности атмосферы. однако мы интуитивно чувствуем, что обычно влажный воздух полезен для здоровья, поэтому стремимся отдыхать на берегу моря, реки, озера. Выясним, от каких факторов зависит влажность воздуха и как ее можно изменить.

Что такое влажность воздуха

Воздух всегда содержит некоторое количество водяного пара. Содержание водяного пара в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью. Абсолютная влажность — физическая величина, которая характеризует содержание водяного пара в воздухе и численно равна массе водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха:

Единица абсолютной влажности в СИ — килограмм на метр кубический:

Обычно абсолютную влажность приводят в г/м3. В экваториальных широтах она может достигать 30 г/м3, к полюсам Земли снижается до 0,1 г/м3.

Таблица 1

Давление и плотность насыщенного водяного пара

0 0,61 4,8
2 0,71 5,6
4 0,81 6,4
6 0,93 7,3
8 1,07 8,3
10 1,23 9,4
12 1,40 10,7
14 1,60 12,1
16 1,81 13,6
18 2,07 15,4
20 2,33 17,3
22 2,64 19,4
24 2,99 21,8
26 3,36 24,4
28 3,79 27,2
30 4,24 30,3 30,3

Относительная влажность ϕ — физическая величина, которая показывает, насколько водяной пар близок к насыщению, и равна выраженному в процентах отношению абсолютной влажности к плотности насыщенного водяного пара при данной температуре:

Плотность насыщенного водяного пара () при данной температуре — величина постоянная, поэтому ее заносят в таблицы (табл. 1) или представляют в виде графиков (рис. 32.1). Обратите внимание на два момента.

  1. По температуре и относительной влажности легко определить абсолютную влажность и массу водяного пара в воздухе: Например, измерения показали, что в комнате объемом 180 м3 при температуре 22 °С = 50 %. В табл. 1 находим: (22 °C) , =19 4 г/м3. Тогда:
  2. Плотность водяного пара прямо пропорциональна его парциальному давлению и концентрации молекул пара , поэтому относительную влажность воздуха можно найти из соотношений:
Точка росы

Анализ графика на рис. 32.1, а показывает, что относительную влажность можно увеличить, увеличив абсолютную влажность, то есть увеличив массу водяного пара в воздухе. Если на кухне долго кипятить воду, то относительная влажность может достигнуть 100 % (точка С графика), а кафель покроется влагой. Относительная влажность также увеличится, если уменьшить температуру воздуха (рис. 32.1, б). При температуре (в точке В) пар становится насыщенным (относительная влажность достигает 100 %). В дальнейшем даже незначительное уменьшение температуры приведет к тому, что избыточный водяной пар будет конденсироваться и выпадать в виде росы или тумана. Так под утро, когда температура воздуха резко уменьшается, на траве выпадает роса, а над поверхностью водоемов появляется туман.

Температуру, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, называют точкой росы .

Рис. 32.1. Графики зависимости — плотности насыщенного водяного пара от температуры; — абсолютная влажность

Зная точку росы, можно определить абсолютную и относительную влажности. Например, температура в комнате 24 °С, а стенки сосуда с водой покрываются влагой при температуре воды 16 °С, то есть при этой температуре пар становится насыщенным (t=). Это означает, что (см. табл. 1). Поскольку .

Как измерить влажность воздуха

Приборы для прямого измерения влажности воздуха называют гигрометрами. Наиболее часто употребляемые виды гигрометров — волосяной (волосной) и психрометрический. Принцип действия волосяного гигрометра (рис. 32.2) базируется на свойстве обезжиренного волоса увеличивать свою длину с увеличением влажности воздуха. Зимой волосяной гигрометр является основным прибором для измерения влажности воздуха вне помещений. Чаще всего используют гигрометр психрометрический — психрометр.

Его действие основано на двух фактах: 1) скорость испарения жидкости тем выше, чем ниже относительная влажность воздуха; 2) жидкость при испарении охлаждается. Психрометр состоит из двух термометров — сухого измеряющего температуру окружающей среды, и влажного — его колба обернута тканью, конец которой опущен в сосуд с водой (рис. 32.3). Вода из ткани испаряется, и влажный термометр показывает более низкую температуру, чем сухой. Чем ниже относительная влажность, тем быстрее испаряется жидкость и тем больше разница показаний сухого и влажного термометров. Относительную влажность определяют с помощью психрометрической таблицы (табл. 2). Например, сухой термометр показывает 15 °С, а влажный 10 °С; разность температур ∆ =t 5 C° . Из табл. 2 видим, что ϕ = 52 %.

Таблица 2

Психрометрическая таблица

Почему нужно следить за влажностью воздуха

Человек чувствует себя хорошо при относительной влажности 50– 65 %. Для его здоровья вредны как чрезмерно сухой, так и очень влажный воздух. Избыточная влажность способствует размножению различных болезнетворных грибков. В сухом воздухе человек быстро утомляется, у него першит в горле, пересыхают губы, становится сухой кожа и т. п.

Если воздух слишком сухой, то пыль, не связанная влагой, летает по всему помещению, и это особенно опасно для людей, страдающих аллергией. Недостаточная влажность приводит к гибели чувствительных к уровню влажности домашних растений; трещины на предметах из дерева, расстроенные музыкальные инструменты — тоже результат недостаточной влажности воздуха. Влажность воздуха важно учитывать в ткацком, кондитерском и других производствах; при хранении книг и картин; в лечении многих болезней и т. д.

Выводы:

Физические величины, характеризующие влажность воздуха

Абсолютная влажность — плотность водяного пара, содержащегося в воздухе:

Относительная влажность равна выраженному в процентах отношению абсолютной влажности к плотности насыщенного водяного пара при данной температуре:

  • Приборы для измерения влажности называют гигрометрами.
  • Температуру, при которой относительная влажность воздуха достигает 100 %, то есть водяной пар в воздухе становится насыщенным, называют точкой росы.

Все о влажности древесины — статья BELMASH

В процессе роста дерево наполняется водой из земли через корни. Так оно впитывает питательные вещества, способствующие развитию. Затем, когда ствол срубают на заготовки, часть влаги остаётся с ним. Влажность древесины не должна превышать 22%. Ниже 15% высушить естественным способом ее не получится, поскольку внешняя среда тоже питает материал жидкостью. Показатель количества влаги влияет на свойства древесины, на то, как она будет вести себя при обработке. Чрезмерное количество воды приводит к появлению плесени и гниению.

Естественная влажность

Показатель используют для определения количества воды внутри ствола сразу после спиливания или во время роста. Он определяет качество сушки древесных материалов. Естественная влажность древесины считается изначальной величиной, на основе которой начинают вести расчеты по сушке материала. Если показатель определён неверно, есть риск недосушить или пересушить пиломатериал.

Сколько процентов воды содержится в стволе определяют следующие факторы:

  • строение древесины;
  • пористость;
  • окружающая среда.

Показатели естественной влажности древесины колеблются от 30 до 80% и меняются в зависимости от типа материала. От них отталкиваются перед тем, как определить оптимальный режим сушки для достижения нужного качества сухой заготовки.

Порода Влажность, %
Ядра Заболони Средняя
Береза 70-90 78
Дуб 50-80 70-80 70
Ель 30-40 100-120 91
Лиственница 30-40 100-120 82
Осина 80-100 90
Сосна 30-40 100-120 88
Ясень 35-40 35-40 38
Пихта 101
Кедр 92

У лиственных пород естественная влажность древесины ниже, чем у хвойных. Это связано со строением древесины. В ели содержится до 90% влаги, в пихте в пределах 92%. Для сравнения в ясеневой древесине всего 36%. Кроме этого, на процент воды в материале влияет состояние окружающей среды. Зимой растения переходят в “спящий режим” и практически не потребляют питательных веществ из земли. Поэтому влажность в летний период намного превышает зимние показатели. Также у свежесрубленной древесины процент влаги значительно выше, чем у давних заготовок.

Задача тех, кто занимается обработкой пиломатериала — снизить влажность до минимально возможного процента. Это делается для того, чтобы заготовки обрели необходимую твердость, прочность. Износ у изделий материал которых прошел процесс сушки успешно существенно ниже.

Влажность также влияет и на размер заготовок. Чем больше усыхает материал, тем меньше по габаритам он становится. Правильная сушка должна быть организована таким образом, чтобы влага испарялась равномерно. Тогда вес и размер заготовки будет стандартным, а сам материал приобретет необходимые свойства. Новейшие способы сушки древесины снижают процент влажности до 6. Этот показатель также зависит от породы, структуры дерева, времени года.

Для строительства сильно высушенная древесина не используется, поскольку она может дать трещину. Количество воды в материале для этих целей снижается следующими способами:

  • Самостоятельное досушивание. Приобретается готовый распил естественной влажности, и раскладывается на участке штабелями. Между рядами досок делаются зазоры с помощью брусков, чтобы воздух свободно циркулировал. Опору надо ставить не реже, чем через 1,5 метра друг от друга, и материал не прогнется. Чтобы дождь или другие осадки не испортили древесину, сверху конструкцию укрывают пленкой или рубероидом. Естественную сушку лучше проводить в теплое время года. Материалы размещаются в тени, под навесом. Тонкие по ширине доски просохнут быстрее, чем толстые. Конструкция устанавливается на прокладки из хвойных веток или защитного материала.
  • Покупка готового материала. В этом случае продавец уже подготовил доски и высушил их естественным способом самостоятельно.
  • Если требуется понизить количество влаги до 15% и ниже, то применяют камерную сушку в закрытом помещении. Такие материалы будут дороже стоить, так как при обработке потребуется большая трата ресурсов. И для строительства такую древесину лучше не использовать, она может дать трещину.

Идеальное применение сухой древесины — мебель и предметы интерьера.

Равновесная влажность

Чтобы пиломатериал хранился продолжительное время и не сгнил, его необходимо правильно высушить. Для проведения процедуры понадобится показатель равновесной влажности древесины. Он достигается путем длительного нахождения пиломатериалов в определенной внешней среде. При изменении внешних условий меняется и равновесная влажность.

Равновесная влажность древесины при различном температурно-влажностном режиме зимовников
Месяц Во внешней среде В зимовниках
Температура воздуха, С Влажность воздуха, % Равновесная влажность древесины, % Температура воздуха, С Влажность воздуха, % Равновесная влажность древесины, %
Апрель 8,8 59 11,4 5,9 79 15,7
Май 17,0 49 9,3 8,3 86 16,7
Июнь 20,6 53 10,0 10,5 92 21,0
Июль 18,0 54 10,3 12,4 90 20,9
Август 16,4 69 13,1 11,6 87 19,5
Сентябрь 14,3 72 13,0 11,8 84 16,1
Октябрь 6,3 63 9,0 5,9 68 11,6
Ноябрь -4,1 85 17,4 -4,1 65 10,6

Избыточное количество влаги в породе негативно влияет на состояние готового изделия и портит заготовки. Пиломатериал под воздействием воды плесневеет, в нем заводится грибок. Древесина по структуре пористая и впитывает влагу легко. Также легко от нее и избавляется, уменьшаясь или увеличиваясь в размерах. В результате при неправильных расчетах показателя, некоторые участки деревянного строения могут начать выпирать со временем или осесть. А потом, под воздействием внешней среды вновь сгладятся.

Степень влажность у хвойных и лиственных пород отличается. Для четкой сортировки пиломатериала его разделяют на 3 степени по процентному соотношению воды в составе:

  • Сырая древесина. Содержит более 35% влаги.
  • Полусухая. В диапазоне от 25 до 35%.
  • Сухая. Менее 25%.

Далее представлена таблица равновесной влажности древесины в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха:

 

t, С Относительная влажность воздуха, %
35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 98
0 до 5 7,1 7,9 8,7 9,5

10,4

11,3 12,4 13,5 14,9 16,5 18,5 21,0 24,3 26,9
10 7,1

7,9

8,7 9,5 10,3 11,2 12,3 13,4 14,8 16,4 18,4 20,9 24,2 26,8
15 7,0 7,8 8,6 9,4 10,2 11,1 12,1 13,3 14,6 16,2 18,2 20,7 24,1 26,8
20 6,9 7,7 8,5 9,2 10,1 11,0 12,0 13,1 14,4 16 17,9 20,5 23,9 26
25 6,8 7,6 8,3 9,1 9,9 10,8 11,7 12,9 14,2 15,7 17,7 20,2 23,6 26,3
32 6,7 7,4 8,1 8,9 9,7 10,5 11,5 12,6 13,6 15,1 17,0 19,5 22,9 25,6
40 6,5 7,2 7,9 8,7 9,5 10,3 11,2 12,3 13,6 15,1 17,0 19,5 22,9 25,6
45 6,3 7,0 7,7 8,4 9,2 10,0 11,0 12 13,2 14,7 16,6 19,1 22,4 24,7
50 6,1 6,8 7,5 8,2 8,9 9,7 10,6 11,7 12,9 14,4 16,2 18,6 22,0 24,7
55 5,9 6,6 7,2 7,9 8,7 9,4 10,3 11,3 12,5 14,0 15,8 18,2 21,5 24,2
60 5,7 6,3 7,0 7,7 8,4 9,1 10,0 11,0 12,1 13,6 15,3 17,7 21,0 23,7

При естественной сушке показатель снижается до 30%. При этом меняются габариты и масса материала. Для ускорения процесса применяются технологии, позволяющие в короткий период снизить его до 7-18%.

Свободная и связанная влага

Когда дерево срублено и лежит на складе, влага по стволу распределяется равномерно. Прежде чем это произойдет должен пройти достаточно большой промежуток времени. Сразу после спила влажность повышена, достигает в среднем 60%. Влага внутри ствола делится на:

  • гигроскопическую (свободную), которая задерживается в волокнах;
  • капиллярную (связанную), содержащуюся в клетках растения.

В процессе сушки из ствола выходит только свободная влага. Капиллярная остается. Ее в древесине всего примерно 23%. Если пиломатериал срубили недавно, то влажность будет распределяться неравномерно по длине ствола. Самый высокий процент наблюдается в комлевой части, чем ближе к верхушке, тем процент становится ниже. Еще есть зависимость количества влаги в древесине у некоторых пород от близости к ядру. У одних она повышается при приближении к сердцевине, у других, наоборот, понижается.

Таблица показателей влажности пиломатериала:

Тип древесины Показатель влажности, % Комментарий
Мокрая Выше 100 Приобретается, если материал долго пролежит в воде.
Свежесрубленная 50-100 Дерево свалили недавно
Воздушно-сухая 15-20 Характерна для материала, который долго хранился на воздухе.
Камерной сушки 8-12 Пиломатериал продолжительное время находится в отапливаемом помещении
Абсолютно сухая 0 Древесина высушивается в специальной машине

Когда вода распределяется равномерно по всей структуре древесины и не превышает показатель 15 % — это называется стандартная влажность. В таком состоянии заготовку можно использовать для обработки и подготовки к работам (отделочным, строительным). Материал хорошо хранится, но восприимчив к погодным условиям, при выпадении осадков может промокнуть и показатель количества влаги изменится.

Для производства качественной древесины необходимо использовать оба понятия (стандартной и равновесной влажности). Надо понимать, что при эксплуатации готового изделия на улице, под воздействием разных температурных режимов, ее свойства могут меняться. Поэтому изделие необходимо защитить пропиткой.

Точка насыщения волокон древесины

Это показатель равновесной влажности, при котором свободная влага из древесины уже испарилась, а капиллярная осталась. Процент влажности в точке насыщения колеблется от 23 до 30. Зависит от породы древесины, внешних условий. Если показатель наличия влаги опустить ниже этой точки, то процесс сушки замедлится, материал начнет усыхать, смещаться, оседать. При естественном процессе сушки, верхние слои материала быстрее отдают свободную влагу и начинают отдавать связанную. В результате свойства заготовки меняются. Этот процесс вносит трудности в процесс сушки.

Порода Коэфициент усушки (Ку) и разбухания (Кр) в направлениях
Объемном Радиальном Тангенциальном
Ку Кр Ку Кр Ку Кр
Лиственница 0,52 0,61 0,19 0,20 0,35 0,39
Сосна 0,44 0,51 0,17 0,18 0,28 0,31
Кедр 0,37 0,42 0,12 0,12 0,26 0,28
Береза 0,54 0,64 0,26 0,28 0,31 0,34
Бук 0,47 0,55 0,17 0,18 0,32 0,35
Ясень 0,45 0,52 0,18 0,19 0,28 0,35
Дуб 0,43 0,50 0,18 0,19 0,27 0,29
Осина 0,41 0,47 0,14 0,15 0,28 0,30

После достижения точки насыщения волокон, дальнейшее намокание и просушка заготовки уже не несет такого значения, как прежде.

Абсолютная влажность древесины

Физическая величина, которая отображает количество влаги заготовки по отношению к количеству влаги в совершенно сухом материале. Показатель абсолютной влажности древесины при расчетах обозначают знаком — W. Влажность совершенно сухой древесины считается равной 0%. Высчитывается эта величина для расчета параметров стройматериалов. В процессе сушки вес пиломатериала постоянно уменьшается. Если влажность в атмосфере повысилась — показатель начнет расти. Этот процесс затормаживается, когда достигается точка насыщения волокон. В это время вес заготовки перестанет падать. Это состояние называется абсолютно сухим, его показатель считается идеальным и берется за основу при других расчетах.

Формула абсолютной влажности:

W = (mc-mo)/mo× 100

где mс и mo — это масса влажной свежесрубленной (mc) и масса сухой (mo) заготовки.

По ГОСТу это понятие трактуется как просто влажность. Иногда, при расчетах возникают ошибки, поскольку учитывается абсолютно сухая масса древесины, неполный вес.

Порода древесины Плотность кг/м3 Коэфициент усушки (числитель) и разбухания (знаменатель), %
при 12 %-ной влажности в абсолютно сухом состоянии условная объемных радиальных тангенциальных
береза 630 600 500 0,54/0,56 0,26/0,28 0,31/0,34
бук 670 640 530 0,47/0,55 0,17/0,18 0,32/0,35
дуб 690 650 550 0,43/0,50 0,18/0,19 0,27/0,29
ель 445 420 360 0,43/0,50 0,16/0,17 0,28/0,31
липа 495 470 400 0,49/0,58 0,22/0,23 0,30/0,33
лиственница 660 630 520 0,52/0,61 0,19/0,20 0,35/0,39
ольха 520 490 420 0,43/0,49 0,16/0,17 0,28/0,30
осина 495 470 400 0,41/0,47 0,14/0,15 0,28/0,30
пихта карказская 435 410 350 0,46/0,54 0,17/0,18 0,31/0,34
пихта сибирская 375 350 300 0,39/0,44

0,11/0,11

0,28/0,31
сосна кедровая 435 410 350 0,37/0,42 0,12/0,12 0,26/0,28
сосна обыкновенная 500 470 400 0,44/0,51 0,17/0,18 0,28/0,31

Показатель выражается в процентах и посчитать его можно следующими способами:

  • исходя их влажной и сухой массы заготовки;
  • пользуясь данными о количестве влаги в граммах и весе заготовки.

Чтобы расчет оказался верным, требуется произвести практические манипуляции.

  1. От заготовки отрезается образец пиломатериала.
  2. Свежеспиленный образец взвешивается, данные фиксируются.
  3. Далее, он высушивается до абсолютно сухого состояния и взвешивается повторно.
  4. Фиксируется фактическая разница между двумя показателями. Так получается масса воды внутри образца.

Далее, по формуле:

W = mв/mо × 100

где — масса воды, а — масса образца в обычном состоянии, высчитывается относительная влажность.

Так можно определить процент влаги по отношению ко всей массе имеющихся пиломатериалов.

Влажность пород древесины

От породы дерева зависит реакция пиломатериала на атмосферные явления, способность впитывать влагу и испарять ее. Одни деревья более устойчивы к влаге, другие абсолютно не переносят влажного климата и обработки при помощи воды, третьи быстро наполняются и легко сушатся.

Порода древесины Удельный вес (плотность древесины в т./м3)
Влажность Свеж. 70 % 25 % 15 % 10 %
Сосна  0,82 0,72 0,54 0,51 0,47
Ель 0,76 0,64 0,47 0,45 0,42
Береза 0,87 0,89 0,67 0,64 0,60
Осина 0,76 0,71 0,53 0,50 0,47
Ольха 0,81 0,75 0,55 0,53 0,49
Дуб 0,99 0,99 0,74 0,72 0,67
Лиственница 0,94 0,93 0,70 0,67 0,63
Клен 1,05 0,99 0,74 0,70 0,68
Липа 0,75 0,71 0,54 0,50 0,49
Пихта сибирская 0,68 0,54 0,40 0,38 0,35
Пихта кавказская 0,72 0,62 0,46 0,44 0,41
Кедр 0,76 0,62 0,46 0,44 0,41
Бук 0,92 0,89 0,71 0,68 0,64
Вяз 0,94 0,88 0,69 0,66 0,61
Ясень 0,96 0,93 0,73 0,69 0,64
Граб 1,06 1,13 0,84 0,81 0,67

Менее всех подвержены изменениям при влажном климате дуб и мербау. Бук и груша впитывают воду активно и также легко высушиваются. Теми же свойствами обладает кемпас.

Те рыхлые по структуре деревья, которые легко сушатся, могут быстро пересушиться и тогда на них появятся трещины, сколы. Плотные породы, менее подверженные воздействию влаги, не меняют своих свойств под воздействием воды. У хвойных пород изначально древесина более влажная, чем у лиственных. Причем показатель растет ближе к центральной части ствола, а у лиственных деревьев по всему стволу одинаковые проценты.

В некоторых столярных работах используют воду, чтобы придать материалу необходимую форму. Это называется столярной влажностью, и ее показатель колеблется в пределах 6-8%. При таких условиях материал проще точить, резать, шлифовать и пр. Сухая древесина проще склеивается, не подвержена загниванию, слабо коробится.

Если материал изначально мокрый или свежесрубленный с высоким процентом влаги, его необходимо немного подсушить перед транспортировкой, иначе он просто может не доехать до пункта назначения. Транспортная влажность пиломатериалов составляет 18-20%. Перед тем как погрузить такой пиломатериал и отправить транспортом, его вылеживают на улице примерно 2,5 месяца. Для ускорения процесса были придуманы специальные сушильные камеры, и сушка сократилась до 5 дней. После достижения необходимых показателей древесина становится устойчивой к атмосферным проявлениям и сохраняет свои габариты до прибытия на дальнейшую обработку.

Способы определения степени влажности

Методы, с помощью которых можно измерить влажность древесины, зависят от типа материала и атмосферной среды. Для каждой породы определены собственные стандарты измерения.

Основными способами определения степени считаются весовой и электронный. Между собой показатели могут незначительно отличаться, но разница несущественная.

Способ 1. Весовой

Чтобы померить количество влаги в образце потребуется пила, доска, линейка и точные весы.

Этапы:

  1. С середины доски берется пробный образец древесины. Для этого при помощи пилы отрезается кусок небольшого размера 1-2 см шириной. Важно: образец берется из средней части доски, в центре концентрация влаги оптимальна. По краям пиломатериал обычно суше, так как влага испаряется оттуда в самом начале сушки.
  2. Образец очищается от коры или других лишних элементов и измеряется на весах. Полученный результат записывается. Например, значение М0 будет указывать на изначальную массу образца.
  3. Образец отправляют в специальный сушильный аппарат под воздействие нагрева до 100 градусов по Цельсию. Там брусок высушивается до абсолютно сухого состояния.
  4. Следующее контрольное взвешивание проводится спустя 5 часов. Значение массы образца записывается как М1. Последующие весовые показатели снимаются с перерывом в два часа.
  5. Сушить образец необходимо до тех пор, пока цифра на весах не начнет показывать одно и то же значение. Значит, результат достигнут и образец стал совершенно сухим. Последний показатель обозначается как МС.
  6. При помощи формулы:
  7. W = (М0 — МС):(МС × 100%)

    где W — искомая влажность, М0 — первый вес, МС — последний вес.

    Чтобы получить достоверный результат рекомендуется провести процедуру с несколькими пробами.

Способ 2. Электрический

Для первого способа потребуется немалое количество времени, так как сушка занимает несколько часов, а выполнять ее потребуется много раз. Электронный способ более простой, быстрый и требует меньше усилий. Результат же окажется гораздо точнее чем в предыдущем методе.

Для того чтобы узнать процент естественной влажности древесины применяют электрический прибор — влагомер. Его работа основывается на показаниях сопротивления пиломатериала электрическим импульсам. Наличие водяных молекул в древесине меняет значение сигнала тока и определяет процент.

Для измерения иглы-электроды влагомера вставляются в заготовку напротив друг друга. По ним проводится слабый разряд, и прибор определяет процент наличия влаги на конкретном отрезке. Для более точных данных рекомендуется проверить значения на нескольких отрезках заготовки.

Описанные выше способы проводятся при помощи технических приборов. Но деревообработкой человечество занимается уже миллионы лет и раньше могли определять влажность древесины без влагомеров.

Приходилось обходиться собственными силами. Простые методы определения естественной влажности древесины:

  1. Согнуть в пальцах стружку после распила. Если она отпружинит и выпрямится, значит дерево было сырым. Если превратится в крошку – сухим.
  2. Ударить по стволу тяжелой деревянной палкой. Глухим звуком отзовется сырая древесина. Сухая имеет тонкий и звонкий “голос”.
  3. Понадобится простой карандаш. На торце, где только что спилили дерево провести линию карандашом. Материал с высокой влажностью заставит линию посинеть через некоторое время, сухой — оставит как было.
  4. У сухого пиломатериала торцы имеют трещины. Влажный такого не допускает.
  5. Если по бревну провести острым металлическим предметом, то останется царапина. У сухого материала она останется сухой.
  6. При работе с ручной пилой сухое бревно начинает крошиться, а влажное пускает воду в разрез. Оба варианта к распилу не пригодны.

Определить влажность древесины в домашних условиях довольно просто, однако точного показателя без влагомера добиться практически невозможно.

К народным методам как узнать влажность древесины,относятся следующие:

  • По цвету древесины. Темный оттенок и вскипевшая смола на месте свежего распила говорит о том, что дерево сухое. Светлый оттенок и — высокая влажность.
  • На ощупь. Поверхность твердая, занозистая, по весу доска легкая — значит сухая.
  • С помощью дрели. Просверлить в образце отверстие глубиной 3-4 см и задержать в нем сверло на несколько секунд. Если задымится — материал сухой, ничего не случилось — средняя влажность. А если появилась стружка из отверстия — мокрый.

Современные приборы для определения влажности древесины дают точный и быстрый результат. Делятся они на игольчатые и бесконтактные. Настраиваются для работы с разными видами древесины (мультимер), размер имеют небольшой, легко помещаются в карман. Некоторые способны измерять показатель влажности у сыпучего материала (стружка, опилки). При помощи приборов проводят измерения крупные деревообрабатывающие компании, которым необходимо контролировать процесс на всех этапах.

Наименьшей влажностью до спиливания обладает сухостой. Это поврежденные деревья, которые больше не получают влаги из земли. Используется такой материал нечасто, так как подвержен вредителям. Влажное дерево не используется при строительстве и производстве. Самые сухие материалы идут на изготовление мебели и предметов интерьера. Оптимальная влажность для строительства 15-20%. Для всего остального 10-15%.

Относительная влажность воздуха

… как относительная влажность воздуха влияет на параметры сушки водных лакокрасочных материалов?

Относительная влажность воздуха – оказывает существенное влияние и на скорость, и на полноту сушки водного лакокрасочного покрытия.

Относительная влажность является параметром, который определяет сколько еще воды воздух готов принять ввиде пара.

Относительная влажность

Относительная влажность воздуха – отношение количества водяного пара находящегося в воздухе к максимально возможному количеству пара при данной температуре.

Из определения, как минимум становится понятным, что воздух может содержать только ограниченное количество воды и это количество зависит от температуры.

Когда влажность воздуха 100% — это означает, что в воздухе находится максимально возможное количество водяного пара и больше воздух принять не может. Другими словами испарение воды в данных условиях невозможно.

Чем ниже относительная влажность воздуха, тем больше воды может перейти в пар и тем выше скорость испарения. Но этот процесс не бесконечен, — если испарение происходит в замкнутом пространстве (например, в сушке нет вытяжки), то в какой-то момент испарение прекратится.

Абсолютная влажность

В таблице приведены значения абсолютной влажности воздуха с относительной влажностью 100% в интересующем нас температурном диапазоне и поведение параметра относительные влажности воздуха с повышением температуры.

Температура, °CАбсолютная
влажность, г/м³
Относительная
влажность, % 5 °C
Относительная
влажность, % 15 °C
— 201,08
— 151,61
— 102,36
— 5 3,41
04,85
5 6,80100
10 9,4072,35
15 12,8353,01100
20 17,3039,3174,17
25 23,0429,5255,69
30 30,3622,4042,26
35 39,5817,1932,42

Из приведенных данных видно, что при сохранении значения абсолютной влажности, при повышении температуры значение относительной влажности понижается.

Значение максимальной абсолютной влажности при определенной температуре дает возможность рассчитать эффективность сушилки, или если быть точнее, неэффективность сушилки без приточной вентиляции.

Допустим у нас сушилка – помещение 7 на 4 и высотой 3 метра, что составляет 84 куб.м. И предположим, что мы хотим в этом помещении высушить 100 штук профилей ПВХ для окон или 160 фасадных плит из стекла или фиброцементных плит размером 600 на 600 мм; что составляет около 60 кв.м. поверхности.

Для окраски такой поверхности израсходуется 6 литров краски; для полного высыхания краски должно испариться примерно 2 литра воды. В то же время, согласно таблице, при температуре 20 °C 84 куб.м. воздуха могут содержать максимум 1,5 литра воды.

То есть, если даже воздух изначально имел нулевую абсолютную влажность, водная краска в данном помещении без приточной вентиляции не высохнет.

Уменьшение относительной влажности

Поскольку для полимеризации лакокрасочного покрытия на водной основе необходимым условием является полное испарение воды, то значение относительной влажности воздуха оказывает существенное влияние на скорость сушки и даже на эксплуатационные качества полимерного покрытия.

Но все не так страшно, как может показаться. Например, если закачивать воздух снаружи, который имеет 100% относительную влажность и температуру 5 °C, и разогревать его до 15 °C, воздух будет иметь всего 53% относительную влажность.

Влага из воздуха никуда не исчезла, то есть абсолютная влажность не изменилась, но воздух готов принять в два раза больше воды, чем при низкой температуре.

То есть, нет необходимости, для получения приемлемых параметров сушки лакокрасочного покрытия, использовать осушители или конденсаторы – достаточно поднять температуру выше температуры окружающей среды.

Чем больше разница температур между воздухом снаружи и воздухом который подается в сушилку, тем меньше относительная влажность последнего.

Как повышенная влажность влияет на наше самочувствие — Book-Science

Уровень влажности — это то, о чем нас ежедневно предупреждает «Гисметео» в сводках погоды. Наряду с атмосферным давлением, влажность может влиять на здоровье метеочувствительных людей и способствовать обострению хронических заболеваний.

Влажность воздуха можно измерить несколькими способами. В прогнозах погоды обычно речь идет об относительной влажности. Чтобы понять, что это такое, необходимо сначала разобраться, что такое абсолютная влажность.

Под абсолютной влажностью принято понимать массу водяного пара, деленную на массу сухого воздуха в объеме воздуха при данной температуре. Чем горячее воздух, тем больше воды он может содержать.

Относительная влажность воздуха — это отношение текущей абсолютной влажности к максимально возможной абсолютной влажности, которая зависит от температуры воздуха в текущий момент (или когда производится измерение). Если относительная влажность воздуха равна 100%, то это означает, что воздух насыщен водяным паром до такой степени, что больше не может удерживать влагу, в результате чего идет дождь. Это, конечно, не значит, что осадки возможны при 100% влажности. Такой показатель должен быть на уровне формирования облаков, на земле цифра может быть гораздо меньше.

Понимая, что такое относительная влажность воздуха, становится ясно, почему люди чувствительны к влаге: человеческий организм избавляется от лишней жидкости через кожу, при сухом воздухе пот испаряется быстро. Важно отметить, что потоотделение помогает организму избежать перегревания и поддерживать постоянную температуру тела. При влажности воздуха 100% пот не испаряется. В результате организму кажется, что на улице жарче, чем есть, когда относительная влажность воздуха высокая. Если она, напротив, низкая, то нам кажется, что на улице холоднее, чем есть на самом деле, потому что пот испаряется быстро, охлаждая нас. Например, если температура на улице +25, а относительная влажность воздуха равна нулю, то по нашим ощущениям градусов 22. Если при той же самой температуре +25 влажность 100%, то кажется, что все 30.

Самый комфортный уровень влажности для человека около сорока пяти процентов.  В настоящее время его легко можно поддерживать с помощью увлажнителей или осушителей воздуха.

Статья создана при содействии компании «Гисметео», которая представляет вашему вниманию информацию о погоде, которую вы можете посмотреть по адресу http://www.gismeteo.by/weather-borisov-4235/, где также представлена более подробная информация о всех погодных явлениях и прогнозах.

Как низкая влажность влияет на ваш дом • Rumer-Loudin, Inc.

Результаты низкой влажности

Экстремальные значения низкого и высокого уровня влажности, количества частиц воды (влажности) в воздухе могут вызывать дискомфорт в нашей жилой и рабочей среде. В это время года, когда низкая влажность, многие люди испытывают сухость, потрескивание, зуд кожи и волосистой части головы, повышенное статическое электричество, проблемы с дыханием и замечают, что их изделия из дерева меняются, что проявляется в расшатанных соединениях и трещинах.Низкая влажность также может привести к усадке оконных и дверных уплотнений, что влияет на утечку воздуха и затраты на электроэнергию.

Распространенное заблуждение, что работающая печь сушит воздух. Настоящим источником проблем является, скорее, пониженная способность холодного воздуха удерживать влагу. Более теплый воздух способен удерживать больше влаги. Тем не менее, в это время года его мало что может удержать. Есть три основные вещи, которые влияют на уровень влажности в вашем доме: погодные условия и уровень температуры снаружи; как он защищен от сырости и протечек; и ежедневные занятия, такие как купание, приготовление пищи, стирка и сушка мокрой одежды.

Относительная влажность – это процент влаги, удерживаемой  в воздухе при определенной температуре, по сравнению с тем, сколько она может удерживать при определенной температуре. содержит весь водяной пар, который он может удержать при данной температуре, его относительная влажность составляет 100 процентов. Если он содержит только половину водяного пара, который он способен удерживать при данной температуре, относительная влажность составляет 50 процентов.Если температура наружного воздуха зимой составляет 0 ° F, а относительная влажность составляет 75 процентов, тот же воздух внутри вашего дома при температуре 70 ° F будет иметь относительную влажность четыре процента. Это сухо! В пустыне Сахара средняя относительная влажность составляет 25 процентов».

При температуре 20 градусов и выше оптимальный уровень относительной влажности воздуха составляет от 35% до 50% (индивидуальные предпочтения различаются). Гигрометр, измеряющий относительную влажность, можно приобрести во многих магазинах бытовой техники или электроники. Цифровые гигрометры являются наиболее точными.Для быстрой проверки в комнате, отличной от кухни или недавно использовавшейся ванной, бросьте в стакан три кубика льда, добавьте воды и перемешайте. Если конденсат не образуется в течение трех минут, воздух слишком сухой.

Установка увлажнителя воздуха в вашем доме может помочь решить проблемы с низкой влажностью. Существует три основных типа: испарительный, при котором влага попадает в воздух из поддона с водой через абсорбирующие диски или погружной нагревательный элемент, как в увлажнителе с прохладным туманом или испарителе; портативный или комнатный, в котором используется небольшой вентилятор и влажная подушка или мелкодисперсный туман для удаления влаги, или мощный увлажнитель, подключенный к воздуховоду и водопроводу, рассеивающий влагу непосредственно в воздушном потоке.В этих системах используется гигростат, который работает аналогично термостату, посредством которого устанавливается желаемый уровень влажности, и увлажнитель будет работать по мере необходимости для поддержания этого уровня. Инвестиции в увлажнитель помогают экономить энергию зимой. По данным Trane, люди чувствуют себя более комфортно при более низкой температуре, когда их воздух не такой сухой.

Конструкция вашего дома, насколько плотно он построен, есть ли в нем надлежащая вентиляция и пароизоляция также влияют на уровень влажности. Для получения дополнительной информации и иллюстраций посетите сайт www.blueflame.org/datasheets/humidity.html, www.usatoday.com/weather/wdryout.htm, www.sylvane.com/learning-center/understanding-relative-humidity.html и www.askthebuilder.com/103_Indoor_Humidity_How_Much_.shtml .

Келли Лаудин, Rumer-Loudin, Inc.

Как влажность влияет на воспринимаемую температуру?

Влажность — ваш тихий помощник в восприятии температуры. Вы, наверное, примерно знаете, как это влияет на людей — каждый раз, когда ваш коллега возвращается из Лас-Вегаса летом, вы слышите что-то вроде «Но, вы знаете — это СУХАЯ жара.

Да, влажность воздуха влияет на то, насколько комфортно вы себя чувствуете. Однако, как правило, мы не уделяем много внимания уровню влажности. Вы можете обратить внимание, когда увидите в новостях предупреждение об индексе жары, но обычно мы не тратим время на его проверку. Для справки, люди лучше всего работают в диапазоне влажности 35-45%.

 

Немного науки

Понимание влажности требует краткого погружения в некоторые фундаментальные науки.Во-первых, есть разные виды влажности: абсолютная и относительная. Честно говоря, как человеку, который просто хочет чувствовать себя комфортно, средний человек не заботится об уровне абсолютной влажности. Измеряется количеством влаги в кубическом метре воздуха. Более горячий воздух может удерживать больше влаги.

Относительная влажность

, с другой стороны, является наиболее важной для нашего самочувствия — она измеряет, насколько воздух насыщен по сравнению с максимально возможной абсолютной влажностью.Если относительная влажность равна 100 %, это означает, что вас ожидает дождь или вы стоите в облаке.

Представьте себе, что вы находитесь в облаке, а температура 90 градусов. Ваше тело попытается охладиться, потея. Когда вы потеете, ваше тело охлаждается, испаряя пот в воздух. Однако – если воздух уже наполнен влагой – поту некуда испаряться.

Вот почему некоторые из самых несчастных моментов вашей жизни, вероятно, были в жаркой и влажной среде.Вы попали в облако теплого влажного воздуха, и обычные механизмы охлаждения вашего тела не работают.

Переверни это с ног на голову, и ты увидишь, как влажность может быть твоим другом. Точно так же, как ваш коллега рассказывает о пустынном климате на выходных в Вегасе, более низкая влажность может помочь вам охладиться. Сухой воздух способствует более эффективному потоотделению.

Теперь давайте немного поговорим об индексе тепла, который обычно появляется как отрицательный. Он также связан с уровнем влажности, но выходит на газон через уровень точки росы.

Национальная метеорологическая служба измеряет точку росы как уровень температуры, при котором капли влаги начинают образовываться на траве, или да, 100% относительная влажность. Вот как обычный человек ощущает уровень точки росы:

  • Возраст до 55 лет: Удобный
  • 55–65: Начинает чувствовать себя душно и некомфортно снаружи
  • Старше 65: Очень неудобно, душно

Индекс тепла – это измерение температуры и точки росы. Оба они должны оставаться в комфортных пределах.

 

Современные технологии на помощь

Хотя вы не можете контролировать индекс тепла или точку росы, вы можете контролировать влажность — по крайней мере, внутри вашего дома. Кондиционеры отлично справляются с удалением влаги из воздуха, что является частью их работы.

Вот как это делает ваш кондиционер: Хладагент в блоке проходит через змеевик – змеевик испарителя. Он расположен внутри устройства, так что теплый влажный наружный воздух обдувается вентиляторами, которые перемещают воздух по дому.

Как только влажный воздух попадает на холодный змеевик испарителя, он конденсируется – точно так же, как вода на внешней стороне стакана со льдом или роса на траве. Он вытягивается из воздуха, и более сухой воздух продолжает проходить через систему вентиляции вашего дома.

Если вам интересно, что происходит с водой из змеевика испарителя, когда она сливается за пределами вашего дома, вы, вероятно, заметили, что летом стекает труба на внешней стене.

Конечным результатом является более прохладный и сухой воздух.Это не только более удобно для вас; это также лучше для вашего дома и имущества. Слишком влажный воздух может способствовать образованию плесени, грибка, неприятных запахов и запотеванию окон.

 

Зимние беды

Зимой влажность также влияет на ваш комфорт. Опять же, комфортный, здоровый диапазон влажности для людей составляет от 35 до 45 процентов. Зимой уровень влажности ниже, и может стать проблемой поддерживать этот уровень внутренней влажности в желаемом диапазоне.

Подобно тому, как более высокая влажность заставляет вас чувствовать себя жарче летом, более низкая влажность заставляет вас чувствовать себя еще холоднее зимой. Даже когда ваш термостат настроен на комфортный диапазон 71-78 градусов, вы можете обнаружить, что тянетесь за своим полярным флисом и дополнительными носками. В этом случае уровень относительной влажности работает в другом направлении.

Есть решения для повышения влажности в вашем доме. Прежде всего, будьте в курсе уровня влажности в вашем доме, приобретя гигрометр.Забавное название, полезный инструмент. Они просто измеряют влажность воздуха. Хотя у вас может быть эта функция на вашем термостате HVAC, приятно иметь цифровой блок, который вы можете использовать в разных частях вашего дома — уровни могут различаться от комнаты к комнате.

В меньших масштабах вы можете увеличить влажность, используя переносные увлажнители. Они могут варьироваться по размеру и типу от традиционных настольных испарителей, которые могут справиться с небольшой комнатой, до устройств, которые могут увеличить влажность на сотни квадратных футов.

Если вас беспокоит уровень влажности во всем вашем доме, вы можете подумать о добавлении увлажнителя к системе домашней печи. Он может быть установлен подрядчиком и будет эффективно работать прямо на устройстве.

Они могут окупить себя, заставляя вас чувствовать себя теплее, предотвращая проблемы с кожей и дыхательными путями, а также снижая ваши счета за электроэнергию. Когда правильный уровень влажности работает в вашу пользу, вы будете чувствовать себя так же тепло, как говорит термостат.

 

Заключение

Дело не в температуре, которую вы испытываете, а в вашем личном комфорте. Уровень влажности, выраженный в процентах относительной влажности, может привести к повышению теплового индекса летом, что сделает вас несчастным. Зимой из-за низкой влажности вы можете чувствовать себя еще холоднее. Понимание того, как мы себя чувствуем из-за влажности, может помочь вам принять правильное решение о потребностях ОВК в вашем доме. Если вы просто не испытываете должного комфорта, поговорите со специалистом по HVAC об оценке системы вашего дома.Надлежащий уровень влажности может быть еще одной функцией правильно работающего устройства.

 

Погода: Влажность и влажность

Влажность и влажность

За все годы, что я преподавал и рассказывал о погоде, я никогда не сталкивался с более трудным для понимания понятием, чем влажность. На самом деле, если вы справитесь, остальное будет на одном дыхании.

Начнем с признания того, что вода может существовать в трех различных состояниях: твердом, жидком и парообразном.Все состояния состоят из молекулы H 2 O; единственное различие касается расстояния между молекулами. На следующем рисунке показаны эти различные состояния. Молекулы воды в твердом состоянии расположены ближе всего друг к другу. В виде пара молекулы максимально удалены друг от друга. Таким образом, вся история влажности зависит от того, что заставляет эти молекулы расходиться или собираться вместе. Есть предположения?

Изменение фазы.

Как насчет температуры? Думайте о молекулах как о попкорне в поппере. Когда огонь впервые включается, ядра просто сидят на дне поппера.Но затем, по мере добавления тепла и повышения температуры, зёрна начинают лопаться, и попкорн перемещается. Как попкорн, молекулы водяного пара подпрыгивают благодаря теплу в атмосфере. Молекулы воды находятся достаточно далеко друг от друга, чтобы пар был невидим. Сам пар происходит от воды, которая испаряется с поверхности земли, включая океаны и озера.

Если тепло уменьшается, температура падает, и молекулы больше не перемещаются так сильно.Они прилипают. Они становятся видимыми, превращаясь в воду. Вода может принимать форму видимого шлейфа пара, похожего на облако, или просто капли дождя, образующие лужицы на земле. Если температура снижается еще больше, молекулы становятся ближе. В конце концов, по этой воде можно даже ходить или хотя бы кататься на коньках. Он превращается в лед. Таким образом, весь процесс зависит от температуры.

Weather-Speak

Относительная влажность — это отношение фактического количества присутствующего водяного пара к емкости воздуха в конкретный момент времени.Эта емкость является функцией температуры.

Если температура теплая, атмосфера имеет большую способность удерживать воду в ее парообразном состоянии, чем если бы она была холодной. В зимние месяцы содержание водяного пара в атмосфере в тропиках в четыре раза выше, чем в средних широтах, таких как Нью-Йорк, Бостон или Чикаго. Летом различий становится меньше.

Пар может превратиться в видимую воду еще одним способом: молекулы пара также могут приблизиться друг к другу, если в смесь добавить больше пара.По мере того, как собирается больше молекул, они становятся немного ближе друг к другу и в конечном итоге превращаются в видимую воду. Таким образом, даже если температура остается прежней, молекулы могут быть переполнены, а затем превращаться в обычную воду.

Факторы влажности. Когда воздух достигает своей емкости водяного пара, избыток выливается в виде жидкой воды.

Объединим оба понятия. При любой заданной температуре воздух имеет определенную емкость для водяного пара. Если эта емкость превышена, избыток выливается в виде жидкой воды.Концепция похожа на наполнение стакана содовой. Если стакан полон, налейте в него больше газировки (или каким-либо образом уменьшите стакан) и газировка выльется за края стакана. В атмосфере такая утечка становится возможной за счет добавления большего количества водяного пара сверх определенной емкости или за счет снижения емкости за счет снижения температуры.

Возможно, это подходящий момент для настоящего попкорна и газировки! Но это настолько сложно, насколько это возможно. Остальное просто строится на базовой концепции.На рисунке справа показаны эти концепции.

Чувство влажности

Борьба со стихией

Вот небольшая викторина: какая погодная катастрофа была самой смертоносной в истории Новой Англии? Метель 1888 года? Не совсем. Как насчет больших наводнений 1955 года? Нет, попробуйте еще раз. Великий ураган в Новой Англии 1938 года? Опять неправильно. На самом деле это была волна жары 1911 года. Почти половину июля столбик термометра взлетел до 90-х и низких 100-х. Влажность также увеличилась, и только за этот месяц сочетание жары и влажности привело к гибели не менее 2000 человек.Аналогичная волна жары унесла жизни более 700 человек в июле 1995 года в Чикаго. Во всех Соединенных Штатах около 1250 смертей были связаны с аномальной жарой 1980 года. В целом, с середины 1930-х годов в Соединенных Штатах произошло более 20 000 смертей из-за периодов сильной жары.

Weather-Speak

Точка росы — это температура, при которой пар в атмосфере становится жидким. Точка, в которой атмосфера полностью заполнена, называется насыщением .Когда он заполнен до отказа, состояние называется конденсацией .

Относительная влажность становится отношением фактического количества присутствующего водяного пара к емкости, которой обладает воздух в определенный момент. Ради оптимизма, если стакан наполовину наполнен, относительная влажность составляет 50 процентов. Если стакан заполнен на три четверти, относительная влажность составляет 75 процентов. Опять же, относительная влажность будет зависеть от того, насколько высоким может быть стакан (емкость) и насколько он может быть полным.Относительная влажность увеличится, если в атмосфере будет собираться больше пара или если температура понизится. Если содержание водяного пара остается неизменным, влажность становится зависимой от температуры. Повышение температуры снижает относительную влажность. Пониженная температура повысит относительную влажность. Вы видите, что это происходит все время.

Например, вы ложитесь спать ночью, а газон и машина сухие. Небо чистое, а утром все мокрое от росы.Откуда взялась вода? Это просто. Дождя не было, но температура ночью снизилась, и, в конце концов, пониженная мощность сравнялась с количеством присутствующего пара. Дополнительное охлаждение привело к увеличению емкости по воздуху на ниже количества присутствующего пара. Лишнее выплеснулось. Образовалась роса? была достигнута точка росы . Итак, точка росы – это температура, при которой пар переходит в жидкость. Во всей этой концепции влажности и точки росы просто продолжайте думать о стакане, который становится все меньше и меньше.В конце концов он достигает уровня своего содержимого и, наконец, переливается через край.

Точка, в которой стакан полностью заполнен, называется насыщением . Когда он заполнен до отказа, состояние называется конденсацией . Таким образом, когда достигается насыщение, температура становится равной точке росы, а относительная влажность становится равной 100 процентам. Любое увеличение водяного пара или снижение температуры приведет к конденсации.

Жара или влажность?

Когда дело доходит до того, что доставляет вам наибольший дискомфорт, это, вероятно, сочетание тепла и влажности, но сама по себе относительная влажность — самый плохой показатель комфорта.Например, если температура понизится, влажность автоматически повысится и может достигать 100 процентов. Но если температура достаточно низкая, никто не кажется ужасно неудобным. Бывают дни, когда относительная влажность составляет, казалось бы, комфортные 40 процентов, но воздух душный. В эти дни температура днем ​​достигает около 90 градусов или выше. Удивительно, но утром в такой день относительная влажность была бы выше, но вы, вероятно, не жаловались бы, потому что утром температура была бы ниже.Уровни комфорта представляют собой комбинацию температуры и влажности, при этом огромную роль играет влажность воздуха. Точка росы – отличный показатель комфорта.

Точка росы отражает содержание водяного пара в воздухе, и этот водяной пар влияет на естественный механизм охлаждения нашего тела: потоотделение.

Когда погода становится жаркой, железа в нашем мозгу, называемая гипоталамусом, пытается регулировать температуру тела, запуская 10 миллионов потовых желез.Вода в виде пота выделяется на наших телах. Когда эта влага испаряется, мы остываем, потому что в процессе испарения всегда выделяется тепло. Как вы думаете, почему кожа становится прохладной, когда на нее натирают спиртом? Потому что спирт очень быстро испаряется.

Weather-Speak

Тепловой индекс описывает ощущение воздуха при сочетании температуры и влажности.

Если воздух наполнен водяным паром, он не может удерживать много дополнительной воды.Таким образом, при высокой точке росы и высоком содержании водяного пара в воздух может испаряться меньше пота. Наши тела не могут так же эффективно охлаждаться. Показания точки росы в 60-х указывают на умеренно некомфортную погоду. Когда точка росы поднимается выше 70 градусов, воздух становится очень некомфортным, а когда она приближается к 80 градусам, становится трудно дышать даже обычно здоровым людям. Конечно, когда температура становится высокой, эффект высокой точки росы усиливается. Высокая температура заставляет наше тело потеть, а высокая точка росы препятствует естественному механизму охлаждения.

В жаркую погоду быстрая потеря воды и солей в организме может вызвать химический дисбаланс, который приводит к тепловым судорогам. Дополнительная потеря воды и повышенная температура вызывают тепловое истощение, вызывающее усталость, головную боль, тошноту и даже обмороки. Если температура тела достигает 106 градусов, становится возможен тепловой удар. Тело полностью отключается, и это может привести к летальному исходу.

Тепловой индекс обычно используется для описания уровней комфорта. Он сочетает в себе температуру и влажность.В таблице ниже показан этот индекс и его влияние. Индекс представлен кажущейся температурой или тем, как воздух может ощущаться большинством людей из-за сочетания температуры и влажности. Эта кажущаяся температура получается путем объединения температуры воздуха с относительной влажностью. Отношение показано на следующем рисунке.

Тепловой индекс.

Например, если температура составляет 90 градусов, а относительная влажность составляет 50 процентов, индекс тепла или кажущаяся температура составляет 93 градуса.На этом уровне следующая таблица говорит нам, что солнечный удар, тепловые судороги и истощение становятся возможными при длительном воздействии и физической активности. Какой уровень активности опасен, на самом деле зависит от возраста и здоровья человека, но для большинства людей кажущаяся температура 90 градусов посылает предупреждение о том, что нужно замедлиться.

Возможно, вы не бродите по сельской местности с картами и таблицами в кармане, но если вы планируете быть физически активным, вы можете, по крайней мере, следить или прислушиваться к прогнозам погоды, когда они дают точку росы.Точка росы 70 или выше обеспечивает тепловой индекс около или выше 90 градусов даже при умеренном нагреве. Точки росы, которые достигают 70-х годов, скорее всего, дадут тепловой индекс 100 или более. Точка росы 80 просто угнетает всех. Пусть это будет предлогом, чтобы посидеть под тенистым деревом или пойти в торговый центр с кондиционером.

Невзирая на стихию

Самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная в Соединенных Штатах, была зафиксирована 10 июля 1913 года на ранчо Гренландия в Калифорнии, где температура достигла 134 градусов.В Ливии была зафиксирована самая высокая температура в мире — 136 градусов. Исходя из среднегодовой температуры 77,8 градусов, Ки-Уэст, штат Флорида, считается самым жарким городом в Соединенных Штатах. Майами является вторым по жаре со средней температурой 75,9 градусов. Тем не менее, в Чикаго больше дней с 90-градусной температурой, чем в Майами. Город в США с самой высокой температурой, зарегистрированной за один раз, — это Феникс, штат Аризона, с 118 градусами по Цельсию. В Европе Севилья занимает первое место по температуре жары с чтением 117 градусов.И если вы планируете отправиться в Джибути, Джибути (недалеко от Эфиопии), путешествуйте налегке. Этот западноафриканский город считается самым жарким в мире со средней температурой 86 градусов.

Weather-Watch

Условия окружающей среды в помещении могут быть такими же опасными, как и на улице. Зимой точка росы на открытом воздухе чрезвычайно низка, и когда этот воздух поступает в помещение и нагревается до комнатной температуры, относительная влажность становится сухой, как в пустыне. Влажность может упасть почти до 10 процентов.Сухость нагружает нашу дыхательную систему и может привести к инфекции. Могут помочь кастрюли с водой возле радиатора или увлажнители. Но будьте осторожны с попаданием слишком большого количества влаги в воздух. Когда относительная влажность в помещении достигает более 60 процентов, развивается плесень и грибок.

Выдержки из Полного справочника идиотов по погоде 2002 г. Мела Гольдштейна, доктора философии. Все права защищены, включая право на полное или частичное воспроизведение в любой форме. Используется по договоренности с Alpha Books , членом Penguin Group (USA) Inc.

Важная роль влажности в домашнем комфорте

Большинство людей думают о влажности только летом. Но когда дело доходит до климат-контроля, влажность так же важна зимой, особенно в эти холодные и сухие зимы в Рочестере. Просто он играет другую роль.

Зимой важно учитывать влажность или отсутствие влажности. Регулировка влажности в холодную погоду имеет большое значение для комфорта и даже безопасности.Вот несколько факторов, которые следует помнить о роли влажности в домашнем комфорте.

Как измеряется влажность?

Во-первых, что такое влажность? Понимание этого поможет сделать его роль в домашнем комфорте более ясной. По сути, влажность — это водяной пар или вода в газообразном состоянии в воздухе.

Когда дело доходит до ее измерения, вы, вероятно, слышали термины «абсолютная влажность» и «относительная влажность». Абсолютная влажность – это фактическое количество водяного пара в воздухе.Измеряется в граммах пара на кубический метр воздуха.

Относительная влажность множится на температуру воздуха и выражается в процентах. Это то, о чем вы обычно слышите в сводках погоды. Процент — это то, какая часть способности воздуха удерживать воду фактически удерживает воду.

Это важно, потому что холодный воздух не может удерживать столько влаги, сколько теплый воздух. Относительная влажность регулирует свой процент для этого.

Например, 50-процентная относительная влажность при 90-градусной температуре воздуха содержит больше влаги, чем 50-процентная влажность при 40-градусной погоде.Это потому, что более теплый воздух может удерживать больше влаги.

Когда речь идет о домашнем комфорте, относительная влажность является наиболее важной. Вы хотите скорректировать температуру при определении количества влаги в воздухе. Чем ниже температура, тем меньший процент влажности вам нужен.

Когда на улице более 50 градусов по Фаренгейту, внутри может быть до 50 процентов влажности. Если температура находится между 20 и 49, не превышайте 40-процентную влажность. Если на улице от 10 до 20 градусов, поддерживайте влажность ниже 35 процентов и ниже 30 процентов, если она опускается до нуля.

Если влажность в вашем доме выходит за рамки этих рекомендаций, вы можете столкнуться с некоторыми проблемами.

Что происходит, когда в моем доме слишком высокая влажность?

Когда влажность слишком высока, в воздухе содержится больше влаги, чем необходимо. Это влияет на домашний комфорт и может даже вызвать некоторые проблемы со здоровьем. Это зависит от того, насколько он влажный.

Во-первых, вся эта влага может стоить вам дополнительных денег в счетах за электроэнергию.Это потому, что влага не является отличным проводником тепла. Чем больше влажность, тем больше ваша система работает, чтобы обогреть ваш дом.

В других местах слегка высокая влажность может вызвать сырость. Это может заставить людей в доме чувствовать себя немного жарко или чувствовать себя некомфортно. По мере повышения влажности вы можете заметить появление конденсата на стенах или оконных стеклах.

Но высокая влажность может стать более серьезной проблемой, чем просто домашний комфорт, особенно в холодную погоду.Это потому, что зимой вы, скорее всего, будете постоянно держать окна и двери закрытыми. Это запечатывает влагу и другие нежелательные элементы в вашем доме без возможности выхода.

Однако вы захотите настроить это, прежде чем все станет хуже. Чрезмерная влажность может сделать ваш дом рассадником бактерий, плесени, грибков и даже вирусов.

Часто симптомы начинают проявляться чаще у людей, страдающих аллергией или астмой. Эти симптомы также могут со временем ухудшаться.Между тем, плесень, грибок и грибки могут повредить ваш дом, если они закрепятся.

Что происходит, когда влажность в моем доме слишком низкая?

Низкая влажность бывает чаще зимой, чем летом, что также сказывается на комфорте вашего дома. Это потому, что два фактора могут работать одновременно, создавая сухой воздух в вашем доме.

Во-первых, воздух снаружи холодный, поэтому он содержит меньше влаги, чем теплый воздух. Этот холодный сухой воздух проникает в ваш дом через щели, сквозняки и любое пространство, которое он может найти.Это приводит к тому, что ваша печь включается.

Он согревает воздух, но не добавляет влаги. Это означает, что способность воздуха удерживать влагу возрастает с повышением температуры. Но без дополнительной влаги относительная влажность снижается.

Это создает ситуацию с низкой влажностью, потому что первоначальный холодный воздух сухой. Затем температура повышается, создавая большую способность удерживать влагу, но не добавляя влаги.

К счастью, низкая влажность в доме не вызывает столько проблем, как высокая влажность.Тем не менее, есть еще некоторые нежелательные эффекты.

Статическое электричество — это одно. Когда вы двигаетесь, вы потенциально накапливаете небольшие заряды электричества. Во влажном воздухе водяной пар действует как проводник и отводит заряды от вас.

Когда влажность ниже, заряды накапливаются, а не рассеиваются. Когда они, наконец, разрядятся, потому что вы коснулись проводника, например, чего-то металлического, вы почувствуете удар.

Более серьезной проблемой при низкой влажности являются носовые кровотечения.Если воздух вокруг вас большую часть времени сухой, мембраны внутри вашего носа могут высохнуть и начать трескаться. Это вызывает кровотечение из носа, особенно если он уже раздражен из-за простуды, аллергии или других факторов.

По этим причинам важно контролировать влажность для домашнего комфорта. Вы не только будете здоровее и комфортнее, но и сэкономите деньги на счетах за электроэнергию. На следующей неделе мы рассмотрим, как измерить влажность в вашем доме и повысить или понизить ее по мере необходимости.

Влажный воздух – обзор

15.7.2 Диффузия влаги в композитах

Воздействие влажного воздуха и воды (дождя) на композитные материалы позволяет влаге диффундировать через внешние слои композита к центру. Молекулы воды диффундируют через матрицу через «свободное пространство» между полимерными цепями под действием градиента концентрации, когда содержание влаги максимально на поверхности и уменьшается к центру. Через некоторое время при постоянной влажности происходит равномерное распределение влаги по материалу и это предел насыщения полимерной матрицы.

Диффузия влаги в авиационные композитные материалы обычно может быть описана диффузионным поведением Фика. Фиковская диффузия характеризуется прогрессивным увеличением веса материала вследствие поглощения воды до тех пор, пока не будет достигнуто асимптотическое значение при полном насыщении, как показано на рис. 15.41. Скорость поглощения влаги увеличивается с температурой, но не сильно зависит от относительной влажности окружающей среды. Другими словами, поглощение влаги композиционным материалом происходит быстрее в тепле, чем в холоде, но не зависит от того, сухой это воздух или влажный.Предел насыщения, определяемый максимальным устойчивым увеличением массы композита, увеличивается с уровнем влажности атмосферы. Поглощение влаги композитами, демонстрирующими диффузионное поведение Фика, часто бывает обратимым, и когда материал подвергается воздействию сухой среды, вода может диффундировать в атмосферу. Поэтому композитные конструкции, применяемые в летательных аппаратах, эксплуатируемых в различных условиях окружающей среды, могут подвергаться циклическому поглощению и потере влаги.

15.41. Увеличение массы вследствие поглощения влаги в зависимости от времени (√t) для композиционных материалов, демонстрирующих диффузионное поведение Фика: (а) влияние уровня влажности; и (b) влияние температуры.

Поглощение влаги композитным материалом можно рассчитать с помощью кинетики диффузии Фика, которая позволяет определить время до насыщения. Поведение Фика предполагает, что градиент концентрации влаги по толщине материала может быть выражен как функция времени:

[15.12]∂c∂t=ddxD∂c∂x

, где c — концентрация влаги, t — время, x — расстояние под поверхностью материала и D — коэффициент диффузии влаги. через материал. Коэффициент диффузии рассчитывается по уравнению Аррениуса:

[15.13]D=Doexp−ERT

, где D o — коэффициент диффузии при известной температуре ( T ), E — энергия активации. для диффузии, а R — универсальная газовая постоянная.Коэффициент диффузии экспоненциально связан с температурой, поэтому скорость поглощения влаги быстро увеличивается с температурой. На рис. 15.42 показана зависимость коэффициента диффузии воды в композите углеродное волокно–эпоксидная смола от температуры. Повышение температуры на 10 °C обычно удваивает скорость диффузии.

15.42. Связь между температурой и коэффициентом диффузии для композита углеродное волокно–эпоксидная смола.

Увеличение массы композита с увеличением времени рассчитывается по формуле:

[15.14]Mt=1−8π2∑n=0∞12n+12exp−D2n+12π2t/h3M∞

, где t – время, M – изменение массы при насыщении, h толщина композиционного материала. Это выражение можно использовать для прогнозирования увеличения веса со временем для любых фиксированных условий окружающей среды (постоянная влажность и температура), когда известен коэффициент диффузии.

Коэффициент диффузии для анизотропных материалов, таких как однонаправленный композит, зависит от ориентации волокна, как показано на рис.15.43. Коэффициент диффузии при проникновении влаги перпендикулярно волокнам, что характерно для большинства композитных материалов, находящихся во влажной среде, рассчитывается по формуле:

15,43. Поглощение влаги композиционными материалами является анизотропным, при этом скорость диффузии параллельно волокнам (D || ) выше, чем по нормали к волокнам (D Á ).

[15.15]D⊥=1−2Vf/π1/2Dm

где D m – коэффициент диффузии для матричной фазы при известной температуре.Если попадание влаги происходит параллельно волокнам, то:

[15.16]D∥=1−VfDm

где предполагается, что волокна располагаются по правильной квадратной схеме. Коэффициент диффузии воды в направлении волокон в углеродно-эпоксидном композите может быть до 10 раз выше, чем в направлении, перпендикулярном волокнам. Однако большинство композитных конструкций проектируются с волокнами, параллельными поверхности, поэтому учитывается только попадание влаги перпендикулярно волокнам.

Испарительное охлаждение и влажность

Увеличивает ли испарительное охлаждение влажность? В зависимости от типа используемой системы испарительного охлаждения, косвенного/прямого испарительного или прямого испарительного, влажность в здании меньше или больше зависит от слегка более высокой влажности.Насколько увеличивается относительная влажность в помещении, зависит от уровня влажности снаружи, температуры наружного воздуха, желаемой температуры, которую необходимо достичь, и типа используемой системы испарительного охлаждения.

Хотите узнать больше об испарительном охлаждении и влажном климате, нажмите на ссылку ниже:

Испарительное охлаждение и влажный климат

Как упоминалось выше, уровень повышения влажности сильно зависит от типа используемой системы испарительного охлаждения.Например, запатентованная Oxycom технология косвенного/прямого испарительного охлаждения обеспечивает повышение влажности на 70 % меньше, чем другие системы прямого испарительного охлаждения , обеспечивая комфортный микроклимат в помещении для находящихся в нем людей.

Однако также важно отметить, что внесение некоторого количества влаги в воздух имеет свои преимущества. Например, уровень влажности от 40 до 60% снижает распространение пыли и вирусов в производственном помещении или здании.Кроме того, это обеспечивает уровень комфорта, поскольку слишком сухой воздух может раздражать глаза и горло. Таким образом, важно иметь систему климат-контроля, которая обеспечивает влажность воздуха, достаточную для комфортного самочувствия сотрудников, а также защищает их от неограниченного распространения вирусов.

Степень инфекционности в зависимости от влажности в помещении.

Распространенное заблуждение об испарительном охлаждении и влажности заключается в том, что это создаст субтропический климат на производственном объекте или в здании.Двухступенчатое испарительное охлаждение способно достигать более низких температур, и по закону природы более низкие температуры удерживают меньшее количество влаги. Фактически, из-за более низкой температуры двухступенчатым испарительным охладителям требуется всего от 30 до 50% объема воздуха, необходимого для охлаждения здания прямыми испарительными охладителями. Двухступенчатые испарительные системы охлаждения, используемые для охлаждения производственных помещений, всегда вентилируют здание свежим, отфильтрованным наружным воздухом, удаляя загрязненный воздух из помещения. Свежий охлажденный воздух поглощает тепло, в результате чего абсолютная влажность воздуха в помещении снижается до комфортного уровня.После этого он извлекается через выхлоп. Таким образом, влага из воздуха не скапливается в здании или производственном помещении, создавая приятный климат для его обитателей.

 

Разница между точкой росы и влажностью

ТУСОН, Аризона (KGUN) — Метеорологическая группа «Первое предупреждение» часто ссылается на точку росы и влажность. Большинство людей знают, что эти термины имеют какое-то отношение к влаге, но многие люди на самом деле не понимают этих терминов.Не бойтесь, мы здесь, чтобы помочь объяснить!

Объяснение деталей точки росы и влажности может быть довольно запутанным, поэтому мы постараемся дать вам объяснение, которое легко понять. Мы начнем с влажности, потому что это термин, который большинство из нас слышали с детства.

Влажность можно обсуждать двумя способами… Абсолютная влажность и Относительная влажность. Национальная метеорологическая служба определяет абсолютную влажность как фактическое количество водяного пара в воздухе, независимо от температуры воздуха.Чем выше количество водяного пара, тем выше абсолютная влажность. Это показание выражается в граммах водяного пара на кубический метр объема воздуха.

Относительная влажность выражается в процентах и ​​измеряет водяной пар по отношению к температуре воздуха. Отсюда и термин относительная влажность. Это мера фактического количества водяного пара в воздухе по сравнению с количеством водяного пара, которое может существовать в воздухе при его текущей температуре.

Теплый воздух может удерживать больше влаги, чем холодный.Таким образом, воздух с одинаковой абсолютной влажностью будет иметь более высокую относительную влажность, если воздух холоднее, и более низкую относительную влажность, если воздух теплее. Говоря цифрами, относительная влажность 50% означает, что воздух удерживает половину водяного пара, который он способен удерживать.

Точка росы определяет точку, при которой воздух становится насыщенным и конденсируется. Другими словами, точка, в которой образуются капли воды. Если вы подвешены в воздухе, вы увидите, как образуются облака. Если температура воздуха и точка росы встречаются на такой поверхности, как стекло или лист, образуется роса, и вы увидите капли влаги на поверхности.Если температура воздуха ниже точки замерзания, конденсат будет выглядеть как иней или лед.

Мне нравится ссылаться на точку росы, потому что она действительно помогает определить наш уровень «комфорта». Чем ближе точка росы и температура, тем более влажным или «душным» будет ощущение. Особенно это заметно летом во время нашего муссона. К сожалению, в 2020 году мы не чувствовали себя особенно душным или липким воздухом, потому что наша точка росы редко была очень высокой.

На юго-востоке Аризоны в летние месяцы мы обычно наблюдаем точки росы выше 60 и ниже 70, поскольку субтропическая влага перемещается по региону.В сочетании с температурой воздуха 100° и выше такое сочетание может показаться довольно угнетающим. Это дни, когда у нас пот катится по лбу, даже если мы не напрягаемся. Это также дни, которые могут вызвать сильный дождь, если мы сможем поднять тяжелый влажный воздух.

В зимние месяцы мы обычно видим точки росы в виде однозначных цифр и подростков. Это время, когда наша кожа быстро высыхает, и кажется, что никакое количество лосьона для рук не поможет защитить руки от высыхания.Эти условия также наносят ущерб носовым пазухам людей, и обезвоживание наступает гораздо быстрее, чем во влажных условиях.

В холодную погоду из-за высокой точки росы становится еще холоднее. Если температура находится в пределах 30-40 градусов, и мы получаем всплеск влаги, который поднимает точку росы, может показаться, что намного холоднее из-за увеличения влажности. Это ночи, когда кажется, что воздух пробирает нас до костей, и только тарелка горячего супа или чашка горячего шоколада согреют нас!

Точка росы также играет ключевую роль в образовании тумана.Если температура воздуха и точка росы отличаются друг от друга на 2-3° F, воздух конденсируется и образуется облако. Помните, туман — это просто облако, близкое к земле. Если температура воздуха ниже нуля, мы увидим леденящий туман, из-за которого улицы обледенеют и все покроется слоем инея. Видеть ледяные кристаллы на всем подряд может быть довольно зрелищно! Вот фотография, которую я сделал в Национальном монументе Арки после туманного начала утра, когда температура была ниже нуля.

Выяснить разницу между точкой росы и влажностью может быть сложно. То, как точка росы и влажность соотносятся друг с другом, может сбивать с толку. Надеюсь, мы помогли прояснить эту довольно туманную тему! Просто помните, точка росы напрямую связана с тем, как мы ощущаем воздух. Если мы выходим на улицу и чувствуем себя очень влажно (или душно, как любят говорить некоторые люди), это означает, что точка росы действительно высока по сравнению с температурой воздуха. Если точка росы и температура воздуха будут отличаться друг от друга примерно на 3 ° F, мы, вероятно, увидим образование тумана.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*