Wilgotność Powietrza: Zawartość Wody w Metrze Sześciennym

W powietrzu atmosferycznym, oprócz azotu, tlenu, argonu i dwutlenku węgla, znajduje się również znaczna ilość wody.

Czym Jest Wilgotność?

Wilgotność to stężenie pary wodnej w powietrzu. Wilgotność względna (RH), wyrażona w procentach, określa stosunek faktycznej zawartości pary wodnej do jej maksymalnej ilości (nasycenia) w danej temperaturze. Wilgotność bezwzględna, podawana w gramach na metr sześcienny (g/m³), określa zawartość pary wodnej w 1 m³ powietrza.

Wilgotność Względna

Wilgotność względna (RH), jaką podaje się np. w prognozie pogody, oznacza wyrażoną w % taką ilość pary wodnej, jaka zawarta jest w powietrzu w otaczającej nas atmosferze zanim rozpoczną się opady deszczu w porównaniu do maksymalnej ilości pary wodnej, jaką powietrze może zatrzymać w danej temperaturze. Na przykład wilgotność względna 60% w temperaturze 20°C oznacza, że w powietrzu zatrzymane jest 60 % pary wodnej, która mogłaby być potencjalnie zatrzymana w tej temperaturze. Natomiast przy wilgotności względnej 100% powietrze nie może dłużej zatrzymać wilgoci w postaci gazowej, co przejawia się występowaniem rosy, zamglenia lub gęstej mgły.

WILGOTNOŚĆ jest to więc procentowy stosunek ilości oparów wody aktualnie rozpuszczonych w powietrzu do ilości pary, przy której w tej temperaturze i ciśnieniu doszłoby do kondensacji (czyli osiągnięcia 100% RH). Wiedząc, że przy 25°C powietrze może zawierać 24g wody, można obliczyć, że powietrze o wilgotności 50% RH powinno jej zawierać 12g.

W powietrzu gdy dochodzi do kondensacji pary wodnej, wilgotność względna (relatywna) sięga 100%. Ilość wody, jaka znajduje się w metrze sześciennym atmosfery zależy od temperatury - przy 0°C jest to 4g, ale w 25°C już 24g.

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Wilgotność Bezwzględna

Wilgotność bezwzględna jest to masa pary wodnej zawarta w 1 m³ powietrza, wyrażona w gramach. Wilgotność bezwzględna powietrza jest podawana w gramach na metr sześcienny (g/m³).

Maksymalna ilość pary wodnej, jaka może znajdować się w powietrzu, zależy przede wszystkim od temperatury powietrza. W powietrzu ciepłym można „rozpuścić” oczywiście więcej pary wodnej. Na przykład, w metrze sześciennym powietrza o temperaturze -20°C, można „rozpuścić” maksymalnie 1,08 grama pary wodnej. Natomiast w powietrzu o temperaturze +20°C - aż 17,28 gramów.

Poniższa tabela przedstawia maksymalną zawartość pary wodnej w powietrzu w zależności od temperatury:

Temperatura Maksymalna zawartość pary wodnej (g/m³)
-20°C 1,08
-10°C 2,36
0°C 4,85
+10°C 9,39
+20°C 17,28
+30°C 30,35
+40°C 51,18

Punkt Rosy

Temperatura, w której pojawia się skraplanie się pary wodnej, nazywana jest atmosferycznym punktem rosy. Jest to temperatura, do której musimy schłodzić przedmiot, aby na jego powierzchni zaczęła skraplać się zawarta w powietrzu para, tworząc rosę.

Kondensacja Wody w Sprężonym Powietrzu

Przyglądając się powyższemu wykresowi warto zwrócić uwagę, że jeśli powietrze jest nasycone wilgocią w 100 %, to przy schłodzeniu tylko o 5°C (z 35°C do 30°C) nastąpi kondensacja i pojawi się w każdym metrze sześciennym powietrza blisko 10 g wody w postaci ciekłej.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Sprężaniu powietrza w module typowej sprężarki śrubowej towarzyszy wzrost temperatury do ok. 80°C, przy której maksymalna zawartość wody, gdy nie wystąpi jeszcze kondensacja, to 290 g/m3. Powietrze o temperaturze 80°C nie może być jednak podane do instalacji. Z tego powodu sprężarka ma wbudowaną chłodnicę (zwykle chłodzoną powietrzem z otoczenia), która zapewnia redukcję temperatury sprężonego powietrza do ok. 30°C-35°C. Maksymalna zawartość wody w tej temperaturze, odpowiadająca 100% nasycenia (początek kondensacji przy schładzaniu) to ok. 35 g/m3. W procesie redukcji temperatury w chłodnicy do ok. 30°C pojawi się woda w postaci ciekłej w ilości: 83 g - 35 g = 48 g. Ta ilość powinna zostać usunięta do otoczenia. Do tego celu niezbędny jest skuteczny spust kondensatu - np. Bekomat. Należy zauważyć, że nadal w każdym 1 m3 powietrza wychodzącego do instalacji (o temperaturze 30-35°C) pozostaje ok. 35 g wody w postaci gazowej.

Poprawnie pracująca chłodnica końcowa sprężarki jest w stanie usunąć ok. 65 % wody w stanie ciekłym.

Mimo, że chłodnica końcowa usuwa duże ilości wody, każdy kolejny spadek temperatury sprężonego powietrza będzie powodował tworzenie się skroplin w dalszej części instalacji. Przepływając przez dalszą część orurowania do miejsca zastosowania, powietrze stopniowo ochładza się i ostatecznie zmienia stan skupienia na ciekły w urządzeniu pneumatycznym lub w samym procesie przemysłowym. Dlatego korzystne jest jak najszybsze odprowadzenie ciepła z powietrza w sposób kontrolowany na wyjściu z instalacji sprężonego powietrza. Po skropleniu do stanu ciekłego parę wodną można usuwać z instalacji sprężonego powietrza w prosty i skuteczny sposób, do wymaganego poziomu. Do tego celu stosowane są specjalne osuszacze. Całkowita ilość wody zależy oczywiście od wydajności sprężarki, ale też od poziomu wilgotności powietrza z otoczenia. Typowa sprężarka o mocy 30 kW zasysająca powietrze w sposób opisany powyżej i sprężająca je do 7 bar wytwarza w ciągu 8 h zmiany ok. 20 l wody w stanie ciekłym. W ciągu roku ilość ta może wynieść w sumie nawet 1800 litrów!

W zakładzie produkcyjnym, w którym pracują dwie sprężarki o mocy 150 kW każda, można spodziewać się ok. 650 litrów skroplin (kondensatu) każdego dnia. Oznacza to 156 000 litrów rocznie.

Chłodnica Powietrza vs. Osuszacz Chłodniczy

Usuwanie Wody Za Pomocą Osuszacza Chłodniczego

Para wodna jest skraplana do stanu ciekłego i separowana w osuszaczu w procesie gwałtownego obniżenia temperatury sprężonego powietrza do zakładanego poziomu, przez odbiór ciepła do otoczenia. Sprężone powietrze wewnątrz osuszacza, schłodzone do temperatury około 3°C, jest ponownie przed opuszczeniem osuszacza podgrzewane. W przeciwnym razie skropliny uformowałyby się również w przewodach zimnego sprężonego powietrza przebiegających przez zakład produkcyjny. Powietrze jest ponownie podgrzewane przy użyciu ciepłego powietrza wprowadzanego do osuszacza chłodniczego, co pozwala na podniesienie temperatury do bezpiecznego poziomu, nieco wyższego niż temperatura otoczenia w miejscu zastosowania. Pod względem stopnia osuszenia sprężone powietrze wychodzące z wylotu osuszacza nadaje się do większości zastosowań przemysłowych.

Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności

Osuszacze chłodnicze oferowane przez Pneumat., takie jak serie Buran CQ czy Drypoint RA, wyróżnia: wysoka niezawodność, trwałość, innowacyjne i łatwo dostrzegane przez użytkowników rozwiązania konstrukcyjne, które umożliwiają znaczące (w skali roku) oszczędności energii.

Wpływ Wilgotności na Codzienne Życie

Wpływ pary wodnej na życie codziennie nie zależy od jej bezwzględnej ilości, lecz od procentowej wartości wilgotności (względnej), zależnej przede wszystkim od temperatury powietrza.

Typowe zjawisko związane z wilgotnością można zaobserwować w lecie e w dobrze izolowanych (np. ceglanych), zacienionych pomieszczeniach. Gdy temperatura na zewnątrz sięga 28-30°C, a wewnątrz ok. 17-23°C, widoczny jest wpływ zmian temperatury powietrza na wilgotność w pomieszczeniu . Letnie powietrze (o wilgotności ok. 50% RH), wpada do pomieszczeń i gwałtownie się ochładza. Wilgotność tym samym rośnie, nawet do 80-90% RH. W pobliżu chłodnych powierzchni może wtedy osiągnąć wartość 100%, powodując skraplanie na nich pary. Zjawisko jest to szczególnie widoczne w pomieszczeniach w rodzaju suszarni, pralni itp.

Generalnie zakłada się że wilgotność względna w pomieszczeniach zarówno bytowych jak i w produkcyjnych czy też magazynowych nie powinna przekraczać 60% RH a najlepiej aby oscylowała w okolicach 50% RH. Zbyt wysoka wilgotność sprzyja rozwojowi mikroorganizmów, nieprzyjemnych zapachów, rdzy, rozwarstwianiu drewna. Wpływa również negatywnie na ludzkie samopoczucie.

Skutki Zbyt Wysokiej Wilgotności

Wilgotność względna na poziomie 70-75% może na dłuższą metę spowodować miedzy innymi następujące problemy:

  • Rozmnożenie się mikroorganizmów, takich jak bakterie i pleśnie i inne, które powodują też pojawienie się nieprzyjemnych zapachów;
  • Kondensację wilgoci na zimnych powierzchniach, takich jak szklane okna, podłogi i ściany;
  • Poczucie fizycznego dyskomfortu, w szczególności w połączeniu z wysokimi temperaturami, które niosą ze sobą takie konsekwencje jak obfite pocenie się, zmiany ciśnienia krwi itp.;
  • Wzrost częstotliwości występowania chorób związanych z układem oddechowym, zwyrodnieniami dysku, a także problemów reumatoidalnych i dotyczących chorób zwyrodnieniowych stawów;
  • Deformację elementów drewnianych;
  • Degradację substancji organicznych, takich jak papier, żywność, owoce, warzywa, itp.;
  • Złe funkcjonowanie i uszkodzenia urządzeń elektronicznych i mechanicznych;
  • Zakłócenia procesów technologicznych;
  • Trudności w zakresie suszenia tkanin, ścian i podłóg.

Jak Obniżyć Wilgotność?

Jednym ze sposobów na obniżenie relatywnej wilgotności jest podniesienie temperatury wewnątrz pomieszczenia. Wraz z nią wzrośnie maksymalna wartość ilości wody, jaka może znajdować się w powietrzu. Niestety, rozwiązanie to jest czasochłonne i wymaga stałego wietrzenia pomieszczenia. Najskuteczniejszym środkiem zaradczym jest osuszacz powietrza, obniżający jego wilgotność praktycznie bez zmiany temperatury powietrza w pomieszczeniu. Tym samym niweluje wszelkie problemy związane ze zbyt wilgotnym powietrze bez konieczności dodatkowego wentylowania pomieszczenia (nieskutecznego w niektórych warunkach pogodowych).

Wilgotność Powietrza a Zdrowie

Prawidłowe działanie skóry i płuc wymaga wilgotności zawartej w granicach od 40% do 70%. Powietrze suche wywołuje zbyt szybkie parowanie skóry i gwałtowne uczucie pragnienia. W bardzo wilgotnym powietrzu parowanie odbywa się zbyt wolno i odczuwa się duszące uczucie upału. Aby człowiek mógł się dobrze czuć i sprawnie pracować powinna być zapewniona odpowiednia wilgotność pomieszczeń, w których przebywa. Zbyt duże zawilgocenie pomieszczeń zwiększa zachorowalność na choroby gośćcowe, zmiany w układzie stawowo - ruchowym i nieżyty dróg oddechowych.

Kiedy wilgotność w mieszkaniu lub domu jest zbyt wysoka lub niska wpływa to na komfort życia mieszkańców. Może również przyczynić się do uszkodzenia wyposażenia. Wysoka wilgotność powoduje nadmiar wilgoci i kondensację, co stwarza sprzyjające warunki do powstania pleśni. Niska wilgotność z kolei jest powiązana z szybkim rozprzestrzenianiem się wirusów.

Jak Zbyt Wysoka Wilgotność Wpływa na Wyposażenie i Organizm Człowieka?

Wysoka wilgotność może powodować problemy w domu, jeśli wilgotność względna regularnie przekracza 60%- 70%. Kiedy powietrze zawiera parę wodną powyżej tego poziomu, pojawiają się sprzyjające warunku do rozwoju grzybów i pleśni. Nadmiar wilgoci może powodować gnicie, niszcząc rzeczy, które znajdują się w mieszkaniu czy domu.

Przyjrzyjmy się bliżej niektórym z potencjalnych problemów:

  • Rozwój pleśni i grzybów - w wilgotnych domach i mieszkaniach pleśń i grzyb znajdują idealne warunki do osadzania się na powierzchni i rozwoju. Pleśń atakuje daną powierzchnię, ale pokrywa jedynie ich wierzchnią warstwę nie wnikając w głąb. Zwykle tworzy plamy w różnych kolorach (szare, białe, rude) na tapetach, płytkach czy innych materiałach. Grzyb z kolei może wnikać w głąb materiałów takich jak drewno czy beton powodując ich niszczenie. Ponadto, rozwój pleśni i grzybów może powodować problemy zdrowotne, takie jak częste infekcje dróg oddechowych, alergie, astma u dzieci.
  • Łuszcząca się farba i odklejająca tapeta - ściany są głównym miejscem gromadzenia się kondensacji pary wodnej, jeśli wysoka wilgotność nie jest kontrolowana. Problem jest szczególnie dotkliwy w przypadku ścian zewnętrznych, ponieważ to tutaj ciepłe, wilgotne powietrze spotyka się z chłodniejszą powierzchnią. Łuszcząca się farba lub zwijająca tapeta jest oznaką nadmiernej wilgoci w domu.
  • Gnicie mebli, podłogi i wyposażenia - nadmiar wilgoci w domu może uszkodzić drewno, prowadzi do jego niszczenia, gnicia, powstawania pleśni i grzybów. Gdy meble są ustawione blisko ścian zewnętrznych, istnieje większe ryzyko, że dostanie się tam wilgoć. W najpoważniejszych przypadkach, gdy wilgoć utrzymuje się przez długi czas, może to spowodować nieodwracalne uszkodzenia parkietu, stolarki okiennej oraz innych elementów drewnianych.
  • Uszkodzone ściany i cegły - Ściany domu są zabezpieczane przed wpływem wilgoci. Izolacja, sposób ogrzewania, wentylacja, zachowania mieszkańców wpływają na stan budynku. Ciągłe zmiany zawartości wilgoci w tynku, legarach lub słupach powodują pęcznienie lub kurczenie się materiałów. W rezultacie, wysoka wilgotność może prowadzić do pęknięć, co może wymagać potencjalnie kosztownych napraw.

Stosowanie preparatów chemicznych o działaniu pleśniobójczym, czy też farb dyspersyjnych z dodatkami biobójczymi to jedne ze środków stosowanych w walce z pleśnią i grzybami. Jeśli nie obserwujemy poprawy, konieczne jest wdrożenie poważniejszych kroków. Osuszanie murów , zabezpieczenie ich impregnatem grzybobójczym i położenie farby chroniącej przed rozwojem pleśni i grzybów to jedne ze skutecznych sposobów walki z problemem.

Skutki Zbyt Niskiej Wilgotności

Suche powietrze oznacza, że wilgotność względna jest niższa niż 40%. To częsty problem, który negatywnie wpływa na samopoczucie i zdrowie. Prawidłowa wilgotność względna powietrza w budynku mieści się w granicach 40-60%. Powietrze jest suche wtedy, gdy wilgotność wynosi mniej niż 40%. W przypadku przekroczenia normy (wilgotność powyżej 60%) mamy do czynienia z przewilżeniem powietrza.

Przebywanie w pomieszczeniach o zbyt niskiej wilgotności powietrza szkodzi zdrowiu i pogarsza samopoczucie:

  • Częstsze występowanie chorób wirusowych i bakteryjnych - spowodowane m.in. tym, że przesuszenie śluzówki nosa zaburza pracę rzęsek obecnych w nabłonku. Nie są one w stanie efektywnie oczyszczać wdychanego powietrza, stąd do organizmu trafia więcej patogenów.
  • Pogorszenie kondycji skóry - przy niskiej wilgotności powietrza szybciej traci ona wodę. W rezultacie pojawiają się takie problemy jak przesuszenie, nadmierna produkcja sebum, trądzik, zaczerwienienie czy nasilenie objawów niektórych schorzeń, w tym atopowego zapalenia skóry i łuszczycy.
  • Pogorszenie stanu włosów - również ulegają przesuszeniu, tracą blask, stają się podatne na złamania.

To nie wszystko, ponieważ suche powietrze w pokoju nie pozostaje bez wpływu na stan wyposażenia pomieszczenia i znajdujące się w nim rośliny. Niedostateczne nawilżenie powoduje rozsychanie się drewnianych elementów (np.

Jak Dbać o Odpowiednią Wilgotność?

Istnieją proste sposoby na utrzymanie wilgotności na idealnym poziomie, czyli w granicach 40-60%.

Osuszacze usuwają nadmiar wilgoci z powietrza w domu, czyniąc go mniej przyjaznym środowiskiem dla alergenów takich jak pleśń, kurz i pleśń. Są to urządzenia zasilane prądem, które zasysają powietrze z zawilgoconego pomieszczenia.

Z problemem suchego powietrza w pokoju najlepiej poradzi sobie dobry nawilżacz powietrza. Nawilżacze powietrza Klarta są wyposażone także w moduł wi-fi, umożliwiający sterowanie za pośrednictwem aplikacji. Główną różnicę między Klartą Humea WiFi i Klartą Humea Grande stanowi wydajność nawilżania i wynikająca z niej maksymalna powierzchnia pracy.

Nawilżanie powietrza powinno być efektywne, ale i bezpieczne. Utrzymanie wilgotności w granicach 40 do 60% jest kluczowe. Należy pamiętać o:

  • Wlewaniu do nawilżacza wyłącznie czystej wody, bez dodatków.
  • Codziennej wymianie wody w nawilżaczu. W przeciwnym razie wewnątrz urządzenia mogą zacząć rozwijać się patogeny.
  • Dokładnym myciu urządzenia przynajmniej raz w tygodniu.
  • Regularnej wymianie filtra ewaporacyjnego w nawilżaczu.
  • Stawianiu nawilżacza na płaskiej i równej powierzchni.

Utrzymywanie wilgotności względnej w domu na zalecanym poziomie jest ważne zarówno dla zdrowia, jak i dla stanu budynku. Dzięki dostępnym urządzeniom osiągnięcie poziomu między 40% a 60% jest sprawą dość łatwą.

tags: #wilgotność #powietrza #zawartość #wody #w #metrze

Popularne posty: