Калькулятор влажности

Формулы для расчета воздухонагревателя

Расчет нагревателя воздуха (калорифера) для систем вентиляции можно двумя способами: с использованием температур или с использованием энтальпий.

Формула мощности нагревателя, если известны начальная и конечная температуры:

N = 0,338 · G [м3/ч] · (t₂ – t₁), где

• 0,338 – коэффициент, который учитывает плотность воздуха, его теплоемкость и другие величины;
• G – расход воздуха, выраженный в м3/ч;
• t₁, t₂ – начальная и конечная температуры воздуха, °С.

Формула мощности нагревателя, если известны начальная и конечная энтальпии:

N = G [м3/ч] · (i₂ – i₁) / 3, где

• 3 – коэффициент, который учитывает плотность воздуха и перевод часов в секунды и другие величины;
• G – расход воздуха, выраженный в м3/ч;
• i₁, i₂ – начальная и конечная энтальпии воздуха, кДж/кг.

Зависит ли порядок расчета от вида нагревателя

Как известно, в системах вентиляции и кондиционирования наибольшее распространение получили два вида воздухонагревателей – электрический и водяной. Первые обычно используются на малых объектах, вторые – на крупных.

Алгоритм расчета мощности электрического и водяного нагревателя ни чем не отличается. А вот  при подборе могут возникнуть некоторые сложности, так как электрический нагреватель подбирается проще: нужно знать только мощность нагрева и фазность электросети.

Для подбора водяного нагревателя нужно знать температурный режим теплоносителя и выбрать структуру теплообменника. Обычно данных из каталога производителей достаточно для подбора, но в нестандартных ситуациях следует воспользоваться вендорскими программами подбора.

Какой влагомер для древесины лучше купить для бытовых нужд

Самый главный параметр эффективности прибора – диапазон коэффициента влажности, который он может воспринимать. В идеале – от 0 до 100%, но такие приборы стоят дорого и относятся к профессиональному оборудованию. Для бытовых нужд такое и не требуется.

Если ваша цель – определение качества пиломатериалов, вполне достаточно спектра от 1 до 50 процентов

Второй важный показатель для решения вопроса какой влагомер древесины выбрать – его погрешность. Чем она меньше, тем лучше. Найдите показатель допустимой погрешности в техническом паспорте изделия. Если она в пределах 3% – смело берите.

И последний, не самый существенный фактор выбора – это наличие дополнительного функционала. Некоторые влагомеры дополнительно оснащены подсветкой, датчиком уровня заряда и способностью вести статистику измерений.

Если вы сомневаетесь, какой влагомер древесины лучше купить, профессиональный или бытовой – возьмите два бытовых с разным принципом измерений.

Выводя среднее арифметическое от их показаний, вы получите достоверный результат, а цена такой покупки будет в разы меньше

Техническая документация

У прибора обязательно должен быть технический паспорт, в котором указаны основные данные:

• как и где нужно использовать прибор;
• таблица, где указаны характеристики устройства;
• оборудование, входящее в комплект, с указанием артикулов каждого составляющего;
• возможные поправки для каждого термометра;
• условия, при которых выполняются гарантийные обязательства;
• также в паспорте есть клеймо, которое ставят при первой проверке и отмечаются дальнейшие проверки. При проведении проверки руководствуются специальным ГОСТом, в котором указаны все условия, при которых может состояться проверка.

Определение понятия “точка росы”

На данный момент нет смысла задумываться над тем, как рассчитать точку росы, поскольку это давно уже сделано специалистами, а результаты сведены в таблицу. В ней указываются значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с различной влажностью начинает выделяться конденсат.

Как видите, фиолетовым цветом здесь выделена нормативная температура в помещении в зимнее время года – 20 °С, а зеленым обозначен сектор, что охватывает диапазон нормированной влажности – от 50 до 60%. При этом точка росы колеблется от 9.3 до 12 °С. То есть, при соблюдении всех норм конденсация влаги внутри дома невозможна, поскольку в нем нет поверхностей с такой температурой.

Другое дело – наружная стена. Изнутри ее омывает воздух, нагретый до 20 °С, а снаружи – минус 20 °С, а то и больше. Значит, в толще стены температура постепенно растет от минус 20 °С до 20 °С и в каком-то месте она обязательно будет равна 12 °С, что при влажности 60% даст точку росы. Но для этого еще нужно, чтобы водяной пар добрался до этого места сквозь материал ограждения. И тут возникает еще один фактор, влияющий на определение точки росы – паропроницаемость материала, которая всегда учитывается при строительстве.

Теперь можно перечислить все факторы, влияющие на образование влаги внутри наружных стен в процессе эксплуатации:

• температура воздуха;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• паропроницаемость материала ограждения.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что в обычных и утепленных стенах всегда есть условия для возникновения точки росы. Вот в этом месте и появляется много небылиц и страшилок, связанных с огромным количеством воды, прямо-таки вытекающим из стен при конденсации, и растущей на них массой плесени.

Так как ограждение проницаемо, то оно способно самостоятельно избавляться от выделяющейся влаги, при этом важную роль играет вентиляция с обеих сторон. Неспроста наружное утепление стен минеральной ватой делается вентилируемым, ведь точка росы в этом случае находится в утеплителе. Если все сделано правильно, то выделяющаяся внутри ваты влага через поры покидает ее и уносится потоком вентиляционного воздуха.

Современные полимерные утеплители практически не пропускают пар, поэтому при утеплении стен их лучше располагать снаружи. Тогда необходимая для конденсации температура будет внутри пенопласта или пенополистирола, но пары к этому месту не доберутся, а потому и увлажнения не возникнет. И наоборот, утеплять полимером изнутри не стоит, так как точка росы останется в стене, а влага станет выделяться на стыке двух материалов.

Внутреннее утепление осуществимо при таких условиях:

• стена достаточно сухая и относительно теплая;
• утеплитель должен быть паропроницаемым, дабы выделяющаяся влага могла покинуть конструкцию;
• в доме должна хорошо действовать вентиляция.

Для того, чтобы понимать процессы, происходящие в стене, я вначале остановлюсь на таком понятии, как точка росы в строительстве.

Определение точки росы – это температура, при которой выпадает конденсат (влага из воздуха превращается в воду). Точка с этой температурой располагается в определенном месте (на стене снаружи, где-то в толще стены или на стене внутри).

В зависимости от расположения точки росы (дальше или ближе по толщине стены к внутреннему помещению) стена или сухая, или мокрая внутри.

Точка росы (температура выпадения конденсата) зависит от:

температуры воздуха внутри помещения.

1. Если внутри помещения температура 20 градусов, и влажность внутри помещения 60%, то на любой поверхности с температурой ниже 12 градусов выпадет конденсат.

Чем ниже влажность в помещении, тем точка росы ниже фактической температуры воздуха внутри помещения.

2. При температуре внутри помещения 20 градусов, и влажности внутри помещения 40%, то на любой поверхности с температурой ниже 6 градусов выпадет конденсат.

Чем выше влажность в помещении, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха внутри помещения.

3. При температуре внутри помещения 20 градусов, и влажности внутри помещения 80%, то на любой поверхности с температурой ниже 16, 44 градусов выпадет конденсат.

4. При температуре внутри помещения 20 градусов, и влажности внутри помещения 100%, то на любой поверхности с температурой ниже 20 градусов выпадет конденсат.

Конденсационный гигрометр

Рассмотрим устройство и принцип работы конденсационного гигрометра (рисунок 1). С помощью него можно определить абсолютную влажность воздуха по точке росы.

Рисунок 1. Устройство конденсационного гигрометра

В его основе – небольшая металлическая коробка 1. Ее передняя стенка 2 окружена кольцом 3. Поверхности этих элементов хорошо отполированы. Между ними помещена теплоизолирующая прокладка 4. К самой коробке присоединена резиновая груша 5. Внутрь коробки вставлен термометр 6.

Заполним коробку, например, эфиром. Вы уже знаете, что эта жидкость достаточно быстро испаряется. Начнём продувать воздух через коробку с помощью груши. Так мы ускорим испарение эфира, коробка быстро охладится. Вскоре на полированной поверхности появятся капельки росы.

Отметим температуру, которая наблюдается в данный момент. Так мы определили точку росы. Именно в этот момент пар стал насыщенным.

Далее, используя специальные таблицы, можно определить абсолютную влажность воздуха.

Вид обычного лабораторного гигрометра представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Лабораторный гигрометр

Четвертый способ (см. рисунок 14) .

Применение сотовых увлажнителей дает возможность наиболее оптимального с точки зрения затрат энергии решить вопрос увлажнения воздуха. Задавшись фронтальной скоростью движения V_ф = 2,3 м/сек приточного воздуха в сотовом увлажнителе можно достичь относительной влажности приточного воздуха:

• при глубине сотовой насадки 100мм — φ = 45%;
• при глубине сотовой насадки 200мм — φ = 65%;
• при глубине сотовой насадки 300мм — φ = 90%.

1. Параметры внутреннего воздуха выбираем из зоны оптимальных параметров:

• температуру – максимальную t_В = 22°С;
• относительную влажность – минимальную φ_В = 30%.

2. По двум известным параметрам внутреннего воздуха находим точку на J-d диаграмме — (•) В.

3. Температуру приточного воздуха принимаем на 5°С меньше температуры внутреннего воздуха

t_П = t_В — 5, °С.

На J-d диаграмме проводим изотерму приточного воздуха — t_П.

4. Через точку с параметрами внутреннего воздуха — (•) В проводим луч процесса с численным значением тепло-влажностного отношения

ε = 5 800 кДж/кг Н₂О

до пересечения с изотермой приточного воздуха — t_П.

Получаем точку с параметрами приточного воздуха — (•) П.

5. Из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н проводим линию постоянного влагосодержания — d_Н =  const.

6. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П проводим линию постоянного теплосодержания — J_П = const до пересечения с линиями:

относительной влажности φ = 65%.

Получаем точку с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха — (•) О.

постоянного влагосодержания наружного воздуха — dН = const.

Получаем точку с параметрами нагретого в калорифере приточного воздуха — (•) К.

7. Часть нагретого приточного воздуха пропускаем через сотовый увлажнитель, оставшуюся часть воздуха пропускаем по байпасу, минуя сотовый увлажнитель.

8. Смешиваем увлажнённый и охлаждённый воздух с параметрами в точке — (•) О с воздухом, проходящим по байпасу, с параметрами в точке — (•) К в таких пропорциях, чтобы точка смеси — (•) С совместилась с точкой приточного воздуха — (•) П:

• линия КО — общее количество приточного воздуха — G_П;
• линия КС — количество увлажнённого и охлаждённого воздуха — G_О;
• линия СО — количество воздуха, проходящего по байпасу — G_П — G_О.

9. Процессы обработки наружного воздуха на J-d диаграмме будут изображаться следующими линиями:

• линия НК — процесс нагревания приточного воздуха в калорифере;
• линия КС — процесс увлажнения и охлаждения части нагретого воздуха в сотовом увлажнителе;
• линия СО — байпасирование нагретого воздуха, минуя сотовый увлажнитель;
• линия КО — смешение увлажнённого и охлаждённого воздуха с нагретым воздухом.

10. Обработанный наружный приточный воздух с параметрами в точке — (•) П поступает в помещение и ассимилирует избытки теплоты и влаги по лучу процесса — линия ПВ. За счёт нарастания температуры воздуха по высоте помещения — grad t. Параметры воздуха изменяются. Процесс изменения параметров происходит по лучу процесса до точки уходящего воздуха — (•) У.

11. Количество воздуха, проходящего через оросительную камеру можно определить по отношению отрезков

12. Необходимое количество влаги для увлажнения приточного воздуха в оросительной камере

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в холодный период года — ХП, для 4-го способа, смотри на рисунок 15.

Рейтинг гигрометров для банных помещений

Согласно пользовательского рейтинга и мнения экспертного сообщества хорошими влагомерами для этих помещений считаются:

1. Стеклоприбор ТГС-1, отличный простой отечественный гигрометр механического принципа действия, функционирует в температурном диапазоне от 0 до 130 °С, в связи с чем, можно устанавливать, как в парилке, так и в предбаннике. Показатель стрелочный, нижняя шкала указывает φ в комнате. Корпус восьмиугольный, деревянный, хорошо закрепляется на стене, возможности расположения на столе нет. Недорогой прибор с высокой точностью измерения.
2. Банные штучки, хороший влагометр известной российской фирмы с аналогичным названием, показывает одновременно Т и φ в банных помещениях. Температурный диапазон от 20 до 130 °С. Установка настенная. Корпус деревянный с двумя стрелочными циферблатами для Т и φ.
3. TFA 40.1012 очень точно позволяет определить процент сырости в сауне или бане, работает по принципу волосяного прибора. Шкала имеет хорошую визуализацию в виде окрашивания зеленой части циферблата. Когда стрелочка выходит за зеленую границу — влажность повышена. Эта градация установлена для нормальных комнат, для высокотемпературных зон — применяется другая шкала. Корпус термостойкий из дерева, неразбухающего во влажной среде. Устройство выпускается в двух расцветках: золото и беж.
4. SAWO 222-THD, точный измеритель влажности, работает в температурном диапазоне   от 0 до 130 °С. Имеет две шкалы для измерения Т и φ. Корпус деревянный термостойкий, может иметь настенное и настольное крепление.

Пояснения и примечания

Пояснения и замечания

Согласно этому способу можно определить, сколько влаги должна распылить система увлажнения. На практике нужно рассматривать наихудший сценарий. Например, в зимний период при наружной температуре –10 °С и относительной влажности 30 %, необходимо создать удовлетворительный климат в помещении (например, 20 °С и минимальной относительной влажности 40 %). Есть прямая зависимость между относительной влажностью и психологическим состоянием людей. Люди чувствуют себя лучше всего при относительной влажности 40 % и выше. Эти данные основаны на оценках, так как относительная влажность не может быть точно измерена в наружном воздухе. Когда идет дождь, относительная влажность приближается к 100 %, а в холодные дни относительная влажность очень низкая. В принципе, когда воздух теплее, он может содержать больше влаги. Когда воздух нагревается, но не увлажняется, относительная влажность будет уменьшаться, в то время как количество воды в расчете на килограмм воздуха остается прежним.

Все эти расчеты проверяются с помощью психометрической диаграммы (диаграмма Молье, описание на Википедии). Например, при температуре 20 °C и относительной влажности 50 %, плотность воздуха равна 1,20 кг/м³, а 1 кг воздуха содержит 7,3 г воды.

Расчет точки росы

Существует несколько способов определения параметра.

По математической формуле

Применяют следующее выражение:

Tp=b((aT/b+T)+InRH)/a-((aT/b+T)+InRH), где

Тр — точка росы, °С;

Расчет точки росы происходит по математическим формулам.

A и b — безразмерные коэффициенты, равные 17,27 и 237,7 соответственно;

RH — относительная влажность воздуха в долях единицы;

Т — температура воздуха, °С;

Ln — натуральный логарифм.

Приведенная формула справедлива для значений Т=0…+60°С и атмосферного давления 762 мм. рт. ст.

Программы-калькуляторы

Специализированные приложения производят вычисления автоматически. Пользователю необходимо ввести исходные данные и нажать кнопку «Старт». Кроме числового результата, программы отображают графики зависимости влажности от степени нагретости воздуха. Такая форма представления информации является более наглядной.

С помощью онлайн-калькулятора

Вычислительные сервисы имеются на многих сайтах. Они избавляют пользователя от необходимости покупать и скачивать программу.

Онлайн-калькулятор есть на многих сайтах.

В специальные поля вводят данные:

• температуру воздуха;
• относительную влажность;
• атмосферное давление.

После нажатия кнопки «Вычислить» на экране отображается искомая величина.

Недостаток данного способа состоит в том, что изготовитель калькулятора в большинстве случаев неизвестен, поэтому результат может быть недостоверным.

Специальные инструменты

Существуют тепловизоры с функцией расчета точки росы. Объекты с такой и более низкой температурой помечаются на экране особым образом.

Гигрометр — измерительный прибор, предназначенный для определения влажности воздуха.

Влажность измеряют с помощью приборов:

1. Гигрометра. Электронное устройство удобно в пользовании, но вычисления производит с большой погрешностью.
2. Психрометра. Он состоит из 2 спиртовых термометров. Колбу одного обматывают влажной салфеткой. За счет испарения воды показания на нем будут ниже, чем на «сухом». Чем ниже влажность в помещении, тем активнее улетучивается жидкость. Значит, и разница в показаниях будет больше. Результат отыскивают в справочнике вручную. Определенная с помощью психрометра искомая точка является наиболее точной.

Таблицы

В интернете и специальной литературе публикуются таблицы со значениями точки образования росы для воздуха с разными параметрами.

Пример:

Температуравоздуха, °С	Температура насыщения в °С при влажности воздуха (в %)
30%	35%	40%	45%	50%	55%	60%	65%	70%	75%	80%	85%	90%	95%
-10	-23,2	-21,8	-20,4	-19	-17,8	-16,7	-15,8	-14,9	-14,1	-13,3	-12,6	-11,9	-10,6	-10
-5	-18,9	-17,2	-15,8	-14,5	-13,3	-11,9	-10,9	-10,2	-9,3	-8,8	-8,1	-7,7	-6,5	-5,8
-14,5	-12,8	-11,3	-9,9	-8,7	-7,5	-6,2	-5,3	-4,4	-3,5	-2,8	-2	-1,3	-0,7
+2	-12,8	-11	-9,5	-8,1	-6,8	-5,8	-4,7	-3,6	-2,6	-1,7	-1	-0,2	-0,6	1,3
+4	-11,3	-9,5	-7,9	-6,5	-4,9	-4	-3	-1,9	-1	0,8	1,6	2,4	3,2
+5	-10,5	-8,7	-7,3	-5,7	-4,3	-3,3	-2,2	-1,1	-0,1	0,7	1,6	2,5	3,3	4,1
+6	-9,5	-7,7	-6	-4,5	-3,3	-2,3	-1,1	-0,1	0,8	1,8	2,7	3,6	4,5	5,3
+7	-9	-7,2	-5,5	-4	-2,8	-1,5	-0,5	0,7	1,6	2,5	3,4	4,3	5,2	6,1
+8	-8,2	-6,3	-4,7	-3,3	-2,1	-0,9	0,3	1,3	2,3	3,4	4,5	5,4	6,2	7,1
+9	-7,5	-5,5	-3,9	-2,5	-1,2	1,2	2,4	3,4	4,5	5,5	6,4	7,3	8,2
+10	-6,7	-5,2	-3,2	-1,7	-0,3	0,8	2,2	3,2	4,4	5,5	6,4	7,3	8,2	9,1
+11	-6	-4	-2,4	-0,9	0,5	1,8	3	4,2	5,3	6,3	7,4	8,3	9,2	10,1
+12	-4,9	-3,3	-1,6	-0,1	1,6	2,8	4,1	5,2	6,3	7,5	8,6	9,5	10,4	11,7
+13	-4,3	-2,5	-0,7	0,7	2,2	3,6	5,2	6,4	7,5	8,4	9,5	10,5	11,5	12,3
+14	-3,7	-1,7	1,5	3	4,5	5,8	7	8,2	9,3	10,3	11,2	12,1	13,1
+15	-2,9	-1	0,8	2,4	4	5,5	6,7	8	9,2	10,2	11,2	12,2	13,1	14,1
+16	-2,1	-0,1	1,5	3,2	5	6,3	7,6	9	10,2	11,3	12,2	13,2	14,2	15,1
+17	-1,3	0,6	2,5	4,3	5,9	7,2	8,8	10	11,2	12,2	13,5	14,3	15,2	16,6
+18	-0,5	1,5	3,2	5,3	6,8	8,2	9,6	11	12,2	13,2	14,2	15,3	16,2	17,1
+19	0,3	2,2	4,2	6	7,7	9,2	10,5	11,7	13	14,2	15,2	16,3	17,2	18,1
+20	1	3,1	5,2	7	8,7	10,2	11,5	12,8	14	15,2	16,2	17,2	18,1	19,1
+21	1,8	4	6	7,9	9,5	11,1	12,4	13,5	15	16,2	17,2	18,1	19,1	20
+22	2,5	5	6,9	8,8	10,5	11,9	13,5	14,8	16	17	18	19	20	21
+23	3,5	5,7	7,8	9,8	11,5	12,9	14,3	15,7	16,9	18,1	19,1	20	21	22
+24	4,3	6,7	8,8	10,8	12,3	13,8	15,3	16,5	17,8	19	20,1	21,1	22	23
+25	5,2	7,5	9,7	11,5	13,1	14,7	16,2	17,5	18,8	20	21,1	22,1	23	24
+26	6	8,5	10,6	12,4	14,2	15,8	17,2	18,5	19,8	21	22,2	23,1	24,1	25,1
+27	6,9	9,5	11,4	13,3	15,2	16,5	18,1	19,5	20,7	21,9	23,1	24,1	25	26,1
+28	7,7	10,2	12,2	14,2	16	17,5	19	20,5	21,7	22,8	24	25,1	26,1	27
+29	8,7	11,1	13,1	15,1	16,8	18,5	19,9	21,3	22,5	22,8	25	26	27	28
+30	9,5	11,8	13,9	16	17,7	19,7	21,3	22,5	23,8	25	26,1	27,1	28,1	29
+32	11,2	13,8	16	17,9	19,7	21,4	22,8	24,3	25,6	26,7	28	29,2	30,2	31,1
+34	12,5	15,2	17,2	19,2	21,4	22,8	24,2	25,7	27	28,3	29,4	31,1	31,9	33
+36	14,6	17,1	19,4	21,5	23,2	25	26,3	28	29,3	30,7	31,8	32,8	34	35,1
+38	16,3	18,8	21,3	23,4	25,1	26,7	28,3	29,9	31,2	32,3	33,5	34,6	35,7	36,9
+40	17,9	20,6	22,6	25	26,9	28,7	30,3	31,7	33	34,3	35,6	36,8	38	39

Область применения

Влагомеры — популярные приборы. Метеорологи издавна испытывали в них потребность. Влажность, атмосферное давление и температура окружающей среды — основные показатели прогноза погоды. Исчисляется влажность в процентах, которые демонстрируют содержание воды в атмосфере при фактической температуре воздуха. Максимальная величина равна 100%.

Потребность в наблюдении за микроклиматом существует во многих отраслях. Исходя из этого, изготовители производят приборы, предусмотренные для практического применения в определенных условиях. Они обеспечивают оптимальную адаптированность устройства для той или иной области.

Примеры задач, с которыми справляется измеритель влажности:

• Продолжительное хранение сельхозпродукции требует поддержания температурного и влажностного режима. Это возможно только путем регулярного мониторинга показателей при помощи гигрометра. Для агрономов первостепенное значение имеют данные о влажности почвы, от которой зависит урожайность.
• Большинству фармакологических препаратов нужны особенные правила хранения. При несоблюдении определенных критериев влажности, лекарства теряют качественные характеристики.
• Библиотеки, архивы, картинные галереи нуждаются в гигрометрах. Для бумажных носителей, в особенности древних, избыточная влага губительна. Книги, документы, полотна в таких условиях приходят в негодность, соответственно измеряется показатель постоянно.
• Исследуют влажность и на стройплощадках. Например, прежде чем использовать древесину в качестве стройматериала, проверяют степень ее сухости. Выпускаются специальные контактные датчики для определения влажности бетонной смеси.
• Мебельные производства тоже контролируют влажность сырья, ведь репутационные потери никому не нужны. Продукция, изготовленная из древесины, не соответствующей технологическим требованиям, будет недолго использоваться потребителем.
• Производства химической и пищевой промышленностей в целях соблюдения безопасности продукции имеют в своем арсенале гигрометры.
• Для измерения влажности газовых составов на заводах, выпускающих взрывчатые смеси, в обязательном порядке используются показания датчика.
• В быту влажность играет жизненно важную роль для организма человека. Ее величина влияет на самочувствие людей, в частности метеочувствительных.

Как пользоваться ID-диаграммой

Для нахождения точки на диаграмме надо знать любые два взаимно НЕзависимых параметра влажного воздуха. На пересечении двух линий с выбранными параметрами находится точка, характеризующая данное состояние влажного воздуха. По этой точке можно считать все остальные параметры.

Например, дана точка 15°С и 40%. Находим изотерму t=15°C (синяя) и линию ϕ=40% (зеленая). На их пересечении – искомая точка (красная). Через неё проходит изоэнтальпа 26кДж/кг (оранжевая) и линия d≈4г/кг (фиолетовая). Последняя «идет» вертикально вниз и пересекает ϕ=100% в точке с температурой t_Р≈1°С (желтая) – это и есть точка росы.

 Пример определения параметров влажного воздуха по ID-диаграмме

Что такое гигрометр комнатный и для чего он нужен?

Что такое термометр знает каждый, слово «гигрометр» кто-то из Вас слышал, но наверняка многие и не подозревают что это за предмет и в чем его назначение. Попробуем разобраться.

Гигрометр: определение, виды и назначение

Гигрометр представляет собой прибор для измерения влажности воздуха. Бывают различных типов и видов, конструкции и функционального назначения. Нас же интересует гигрометр комнатный, который может использоваться отдельно или в составе домашней метеостанции. Распространенные фирмы приборов: Testo, Tefal и другие.

По принципу устройства различают следующие виды гигрометров:

Весовой. Определяет количественное содержание водяного пара в граммах на кубический метр воздуха.

Психрометрический гигрометр основан на измерении разницы показаний увлажненного и сухого термометров.

Волосяной. В нем применено свойство человеческого волоса, который укорачивается и удлиняется при уменьшении и увеличении относительной влажности воздуха соответственно.

Конденсаторный. Этот гигрометр комнатный основан на технологии охлаждения воздуха до так называемой «точки росы» с конденсацией водяного пара.

Для измерения абсолютной влажности воздуха в лабораторных условиях используют в основном весовые и конденсационные гигрометры. Волосяные гигрометры эффективны при низких температурах – психрометр, скажем, прекращает работать при -10 градусах.

Для измерения влажности в квартирах используют обычно психрометрические гигрометры. Они просты в использовании, надежны и оптимальны для измерений при положительных температурах. Волосяные аппараты также имеют определенную популярность.

Покупать гигрометр электронный (цифровой) или механический, настенный или настольный – это решать Вам. Наша цель – показать все выгоды такого приобретения.

Какую пользу приносит этот прибор?

Гигрометры сейчас не очень популярны, а зря. Большинство людей даже не могут себе представить, каким полезным может быть этот удивительный пробор.

В первую очередь он незаменим для прогноза погодных условий. Для этих целей идеально подходит комнатный гигрометр, который можно установить в лесном домике или даче, на базе отдыха и т.п. Расположив его в помещении таким образом, чтобы гигрометр соприкасался с воздухом с улицы.

Также большую пользу приносит гигрометр, определяя влажность в вашем доме или квартире, особенно если в нем есть маленькие дети. Так, если у ребенка долго не проходит кашель, и при этом нет температуры – нужно поддерживать чуть повышенную влажность. Если в квартире по каким-то причинам холодно – следует понизить влажность. Недорогой гигрометр комнатный просто незаменимый помощник в эффективной регулировке влажности жилого помещения.

Есть и еще польза от этого удивительного прибора. Вы можете использовать его для контроля влажности в погребе, надолго сохранив при этом полезные свойства ценных пищевых продуктов.

Как же устроен гигрометр? Далее рассмотрим принцип его работы на примере одного из множества существующих моделей гигрометров.

Устройство и принцип работы на примере термогигрометра вит 1

Данный прибор выполняется из полистирола или материалов схожих свойств. Гигрометр вит 1 является психрометрическим прибором. В основе его работы лежит зависимость между влажностью воздуха и разностью в показаниях увлажненного и сухого термометров, которые находятся окружающей средой в термодинамическом равновесии.

К основанию вит 1 прикреплены два термометра со шкалами, стеклянный питатель, наполняемый дистиллированной водой и психрометрическая таблица. Увлажненный термометр берет влагу из питателя посредством фитиля.

Снимаем показания с обоих термометров, определяем разность показаний и по показанию сухого и разности сухого и увлажненного термометров определяем влажность по психрометрической таблице.

Этот гигрометр комнатный просто незаменим в домашних условиях.

Классификация гигрометров

Гигрометры классифицируются по принципу функционирования:

1. Волосяные, базируются на изменении длины тонкого волоса во влажной среде. Весовые, используют разность веса воздуха сухого и мокрого, пропущенного через U трубки, с гигроскопическим материалом. Различие в весе трубок показывает влажность.
2. Механические керамические измерители, работают по принципу изменения электросопротивления керамической массы.
3. Конденсационный гигрометр, результат получает благодаря конденсации влаги на охлаждаемой поверхности.
4. Электронный прибор, может использовать много принципов определения: точка росы, емкость конденсатора, сопротивление полимеров и другие методы.

Механический

Самый простой гигрометр — это психрометр, прибор, определяющий относительную влажность в воздушной среде. Он выполнен из 2-х термометров, с шариком на концах — влажным и сухим. Результат измерения достигается путем сравнения разницы Т между шариком сухого термометра и шариком влажного, который потерял часть температуры из-за испарения. Затем, зная разницу между влажной и сухой температурой, и атмосферное давление в точке определения, по расчетным таблицам устанавливают относительную влажность воздушной среде.

Эта информация включает:

1. Относительную влажность(φ, %): насколько близок воздух к нормативным показателям.
2. Точку росы: Т, при которой пароводянные пары в воздухе конденсируются.
3. Энтальпия: сколько тепла содержит воздух в единицах сухого воздуха.
4. Коэффициент влажности: объем влаги в воздухе на единицу сухого воздуха.

Когда влажный термометр готов, пользователь либо поворачивает психрометр, либо позволяет ему оставаться неподвижным, в зависимости от конструкции устройства, пока влажный термометр не остынет до своей конечной температуры.

Преимуществом механических гигрометров является его возможность работать без источника тока, а недостатком — необходимость все время смачивать ткань влажного термометра.

Первые психрометры появились в 1600-х годах. Дизайн этих устройств практически не изменился и сегодня, они по-прежнему используются для калибровки термостатов, в научных целях для изучения атмосферы, исследований по развитию сельскохозяйственных культур и в бытовых целях, особенно в банях.

Электронный или цифровой

Сегодня широкому кругу потребителей доступны и цифровые версии гигрометров.

Цифровое устройство может одновременно отображать более обширную информацию об атмосферных условиях, в том числе относительную влажность, Т воздуха, Т поверхности и точку росы. Однако этим устройствам перед использованием требуется от 20 до 30 минут для калибровки показаний на соответствие местным условиям. Работают они от классических батареек. Показывают влажность довольно точно, однако электроника их очень чувствительна к температурным скачкам и ударным повреждениям.

В заключение

В данной статье представлена инструкция по применению психрометрического гигрометра ВИТ-1. Этот прибор можно эксплуатировать при температурах от -5 до +25 градусов. Относительную влажность определяют по психрометрической таблице, на пересечении показаний сухого термометра и разницы между сухим и мокрым.

Гигрометр ВИТ-1 предназначен для измерения относительной влажности и температуры воздуха.

Диапазон измерения относительной влажности, % 20%. 90%.

Температурный диапазон измерения влажности, °C 5°C. 25°C.

Диапазон измерения температуры, °C 0°C. 25°C.

Цена деления шкалы термометров, °C 0,2°C.

Абсолютная погрешность термометров с учетом введения поправок не должна превышать, °C ±0,2°C.

Предел абсолютной погрешности ВИТ-1 при скорости аспирации от 0,5 до 1 м/с указан в таблице 1.

Таблица 1

Температура по “сухому” термометру, °С

У,%

От 5°С до 10°С вкл.

Свыше 10°С до 30°С вкл.Свыше 30°С до 40°С вкл.

±6%±5%

Габаритные размеры, мм, не более – 325x120x50. Масса, г, не более – 350.

Требования по безопасности гигрометра ВИТ-1 При работе с гигрометром запрещается: поддавать гигрометр резким ударам как при монтаже, так и при эксплуатации; протирать шкалу термометров и психрометрическую таблицу растворителями, кислотами и другими аналогичными жидкостями; перенагревать термометры гигрометра больше 45°С. При перенагреве происходит разрушение резервуара термометров.

Строение и принцип работы прибора психрометр ВИТ-1 Гигрометр психрометрический ВИТ-1 состоит с пластмассового основания к которому крепятся два термометра с шкалой, психрометрическая таблица, стеклянный питатель. Резервуар термометра с надписью “Увлажненный”, увлажняется водой с питателя с помощью батистового или шифонового фитиля. Метод измерения относительной влажности гигрометром психрометрическим ВИТ-1 основывается на зависимости между влажностью воздуха и психрометрической разницей – разницей показаний “сухого” и «увлажненного” термометров, что состоят в термодинамическом равновесии с окружающей средой. Снять показания термометров и после ввода поправок к их показаниям, определить разность показаний термометров. Затем по показаниям “сухого” термометра и разности показаний “сухого” термометра и “увлажненного» определить относительную влажность воздуха по психрометрической таблице.

Порядок работы гигрометра ВИТ-1 Снимите показания по “сухому” и “увлажненному» термометрам. Определите температуру по термометрам с точностью до 0,1°С, вводя в отмеченные показания поправки к термометрам, приведенные в паспорте на гигрометр ВИТ-1. Вычислите разность температур по “сухому” и “увлажненному” термометрам. Поправки вводятся путем алгебраичес­кого сложения. При отсутствии в паспорте поправок для проведения отсчетов по «сухому” и “увлажненному” термометрам, вычислите поправки линейной интерполяцией по двум поправкам, что относятся к температурам между которыми лежит отсчет по термометрам. Определите относительную влажность воздуха по психрометрической таблице. Искомая относительная влажность будет на пересечении строк температуры по “сухому” термометру и разности температур по “сухому» и “увлажненному” термометру. При отсутствии в таблице полученной разности температур по “сухому” и “увлажненному термометрам гигрометра психрометрического ВИТ-1 для определения влажности примените интерполяцию. При отсутствии в таблице температуры по сухому термометру, для определения влажности применяйте интерполяцию только для тех частей психрометрической таблицы, в которых измерения температуры по “сухому” термометру на 1°С дает изменения относительной влажности больше чем на 1%. Для остальных частей таблицы значение температуры по “сухому” термометру округлите к ближайшему табличному значению по правилу арифметического округления.

Пример определения относительной влажности интерполяцией (психрометры ВИТ-1). Определяем температуры по “сухому” и “увлажненному” термометрам ВИТ-1 и разность между этими температурами.