Wilgotność Powietrza: Co To Jest i Dlaczego Jest Ważna?
- Szczegóły
Powietrze, które nas otacza, ma ogromny wpływ na nasze zdrowie, samopoczucie i jakość życia. Choć często skupiamy się na czystości powietrza, równie istotnym aspektem jest jego wilgotność. Odpowiedni poziom wilgotności w pomieszczeniach zamkniętych to jeden z najważniejszych czynników wpływających na komfort oddychania, kondycję skóry oraz funkcjonowanie układu oddechowego.
Wilgotność powietrza to procentowa zawartość cząsteczek wody w objętości powietrza. Mówiąc prosto, to procentowa zawartość pary wodnej w powietrzu. Można ją opisać za pomocą wielu miar takich jak wilgotność bezwzględna (g wody/kg powietrza), punkt rosy (°C), temperatura mokrego powietrza (°C) i inne. W tym artykule omówimy wilgotność względną, wyrażoną w procentach, ponieważ jest ona najczęściej stosowana w monitorach jakości powietrza w pomieszczeniach.
Rodzaje wilgotności powietrza
Mianem wilgotności powietrza określa się zawartość pary wodnej w powietrzu. Para wodna w powietrzu pochodzi z parowania zachodzącego ze swobodnych powierzchni wodnych i powierzchni lądowych (gruntu, roślinności...). Wilgotność powietrza jest określana przez kilka wskaźników:
- Aktualną prężność (ciśnienie) pary wodnej w danej temperaturze (e),
- Maksymalną prężność pary wodnej w danej temperaturze (E),
- Niedosyt wilgotności,
- Wilgotność względną (f),
- Wilgotność bezwzględną (a),
- Temperaturę punktu rosy.
Prężność pary wodnej
Aktualna prężność pary wodnej (e) to ciśnienie wywierane przez parę wodną w danym miejscu i w danej chwili. Maksymalna prężność pary wodnej (E) to najwyższa wartość ciśnienia pary wodnej, jaka może wystąpić w określonej temperaturze, jest równoważne ciśnieniu pary nasyconej w tej temperaturze. Wartości prężności maksymalnej wrasta wraz ze wzrostem temperatury. Osiągnięcie maksymalnej prężności jest warunkiem koniecznym do rozpoczęcia procesu kondensacji pary wodnej.
Niedosyt wilgotności
Niedosyt wilgotności jest definiowany jako różnica pomiędzy maksymalna prężnością pary wodnej (E) i aktualną prężnością pary wodnej (e). Jednostką niedosytu wilgotności jest hektopaskal (hPa): d = E - e [hPa],określa się mianem niedosytu wilgotności, który informuje o tym, ile jednostek prężności potrzeba do całkowitego nasycenia danego powietrza.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Wilgotność względna
Wilgotność względna (oznaczana najczęściej jako f), którą definiuje się jako: f = (e/E) * 100 [%], informującą w jakim procencie, w stosunku do maksymalnie możliwego w danej temperaturze (tj. temperaturze, w której zmierzono e) powietrze jest nasycone parą wodną. Zauważmy, że w różnych temperaturach powietrza taka sama wartość wilgotności względnej (np. 50%) będzie oznaczała zupełnie rożne ilości pary wodnej znajdującej się w powietrzu. W formule definiującej wilgotność względną występuje w mianowniku ułamka wartość E, która jest funkcją temperatury powietrza. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza wartość E rośnie. Oznacza to, że zmiany temperatury powietrza, przy niezmienionej zawartości pary wodnej w powietrzu (e, prężności aktualnej) muszą pociągać za sobą zmiany wilgotności względnej (f). W przypadku niezmienionej zawartości pary wodnej (e) wzrost temperatury powoduje spadek (zmniejszenie się) wilgotności względnej.
Wilgotność bezwzględna
Wilgotność bezwzględną pary wodnej (a) definiuje się jako ilość pary wodnej zawartej w danej objętości lub masie powietrza:gdzie: a - wilgotność bezwzględna [g/m³], mp - masa pary wodnej [g], V - objętość powietrza [m³], ew - aktualna prężność pary wodnej, m - współczynnik objętościowego rozszerzania gazów (m=0,00366), t - temperatura powietrza [°C]. Wilgotność bezwzględna pary wodnej w atmosferze wynosi od ok. 0-30 g/m³ dla powietrza nasyconego w temperaturze 30°C. Maksymalna wilgotność bezwzględna pary wodnej odpowiada wilgotności względnej pary wodnej wynoszącej 100%, czyli powietrzu nasyconemu z maksymalną zawartością pary wodnej w danej temperaturze.
Temperatura punktu rosy
Temperaturę punktu rosy definiuje się jako temperaturę powietrza, do której powietrze musi się ochłodzić, aby osiągnąć stan nasycenia parą wodną. Wzór do wyznaczania temperatury punktu rosy:gdzie: td - temperatura punktu rosy [°C], t - temperatura [°C], H - wilgotność względna [%].
Skroplona woda przenika do materiałów budowlanych, osłabiając ich strukturę i prowadząc do korozji czy butwienia. Temperatura, do której należy schłodzić powietrze, aby przy danej prężności aktualnej wilgotność względna osiągnęła 100% i rozpoczęły się w nim procesy kondensacji nosi nazwę temperatury punktu rosy i oznaczana jest zazwyczaj jako td [°C]. Tak długo, jak temperatura powietrza nie spadnie poniżej temperatury punktu rosy, temperatura punktu rosy tego powietrza pozostaje stała.
Wpływ wilgotności na zdrowie i komfort
Prawidłowa wilgotność powietrza w pomieszczeniach zamkniętych powinna oscylować w granicach 30-65%. Optymalna wilgotność powietrza, w której człowiek najlepiej się czuje wynosi 40-60%. Taka wilgotność służy nie tylko zdrowiu człowieka, ale również jest korzystna dla ubrań, podłóg, mebli oraz książek. Wilgotność powietrza w domach nie powinna być niższa niż 30%. Nie można jednak zapominać, że „optimum” wilgotności jest zmienne i ściśle zależy od temperatury powietrza. Im cieplej w pomieszczeniu tym wilgotność powinna być bliższa wartościom 45-55%, natomiast im chłodniej w pomieszczeniu tym wartość optymalna może przesuwać się w granice 60-65%.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Zbyt suche powietrze sprawia, że unosi się w nim mnóstwo kurzu, pyłu oraz wszelkiego rodzaju drobnoustrojów, które mogą powodować kaszel i katar, a nawet reakcje alergiczne. Zbyt niska wilgotność powoduje również wysuszanie śluzówki oczu, nosa oraz gardła powodując ich podatność na różnego rodzaju infekcje. Zbyt suche powietrze to prawdziwy koszmar dla dróg oddechowych. Gdy poziom wilgoci spada poniżej 30%, śluzówka nosa i gardła staje się sucha, pojawiają się podrażnienia, a my jesteśmy bardziej podatni na infekcje. Wysuszona skóra zaczyna swędzieć i pękać, a zaostrzenie objawów odczuwają przede wszystkim uczuleniowcy.
Z kolei zbyt duża wilgotność powietrza to przyczyna skraplania się jej nadmiaru np. na oknach czy innych gładkich powierzchniach. Zbyt wysoki poziom wilgotności względnej (65-100%) może powodować rozwój pleśni, wirusów i bakterii. Mogą również przyczyniać się do wzrostu i rozprzestrzeniania się niezdrowych zanieczyszczeń biologicznych. Wdychanie lub dotykanie pleśni może powodować objawy kataru siennego, takie jak kichanie, katar, zaczerwienienie oczu i wysypki skórne. Pleśń może również wywoływać ataki astmy. Zbyt duża wilgotność może również powodować uszkodzenia budynku.
Jak sprawdzić wilgotność powietrza?
Najprostszym sposobem na skontrolowanie poziomu nawilżenia jest zastosowanie higrometru, czyli miernika wilgotności. Można go kupić już za kilkanaście złotych. Ponadto wilgotnościomierz znajduje się w niektórych urządzeniach przeznaczonych do poprawy jakości powietrza.
Do pomiaru wilgotności powietrza służą urządzenia zwane wilgotnościomierzami, które w zależności od budowy i zasady działania dzieli się na higrometry i psychrometry.
Higrometry
Pomiar z wykorzystaniem higrometru polega na pochłanianiu wilgoci z powietrza przez dany materiał absorbujący, w wyniku czego zmieniają się jego właściwości, a następnie wyznaczaniu wilgotności bezwzględnej. Wyróżnia się higrometry włosowe, kondensacyjne, pojemnościowe, z ogrzewanymi czujnikami, przenośne stacje meteo i termohigrometry (mierzące, oprócz wilgotności powietrza, także temperaturę powietrza i temperaturę punktu rosy).
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Higrometr włosowy jest nieskomplikowanym, tanim przyrządem, służącym do pomiaru wilgotności względnej. Elementem mierzącym (reagującym na zmiany wilgotności względnej) jest w nim odtłuszczony włos ludzki (dokładniej pęczek włosów). Włos, gdy wilgotność względna rośnie, absorbuje parę wodną z powietrza i zmienia swoją grubość i długość; przy wzroście wilgotności względnej włos się wydłuża, przy zmniejszaniu się wilgotności względnej - kurczy.
Psychrometry
Psychrometry wyznaczają wilgotność powietrza, mierząc ochłodzenie ciała, z którego paruje woda lub poprzez wyznaczenie punktu rosy. Psychrometr składa się z dwóch termometrów - suchego wskazującego temperaturę powietrza i mokrego wskazującego tzw. „temperaturę termometru mokrego” niższą od temperatury powietrza. Różnica wskazań obu termometrów (różnica psychrometryczna) umożliwia wyznaczenie wilgotności względnej powietrza w oparciu o tabelę psychrometryczną. W powietrzu nasyconym parą wodną (o wilgotności względnej wynoszącej 100%) oba termometry wskazują tę samą temperaturę.
Jak regulować wilgotność powietrza w domu?
Jeśli powietrze w Twoim domu jest zbyt suche, skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie nawilżacza powietrza. Kiedy wilgotność w domu jest niższa niż 40%, najlepiej sięgnąć po nawilżacz powietrza. Nawilżacze powietrza Klarta są dostosowane do pracy zarówno w mniejszych, jak i większych pomieszczeniach. Na rynku dostępne są jeszcze nawilżacze ultradźwiękowe i parowe, ale to ewaporacja jest naturalną i najzdrowszą technologią nawilżania powietrza.
Urządzeniem, które sprawdzi się w przypadku zbyt wysokiej wilgotności powietrza w domu, jest osuszacz powietrza. Warto jednak pamiętać, że zapewnia on tylko pomoc doraźną i nie eliminuje przyczyny problemu. Najpopularniejsze osuszacze powietrza wykorzystują technologię kondensacji. Są wyposażone w sprężarkę oraz radiator, w którym skrapla się woda, odprowadzana później przez rurkę.
Poniższa tabela przedstawia ranking popularnych nawilżaczy powietrza:
| Miejsce | Model | Wydajność (ml/h) | Funkcje dodatkowe |
|---|---|---|---|
| 1 | Klarta Humea Grande | 600 | Higrostat, wskaźnik wilgotności, sterowanie aplikacją |
| 2 | Klarta Humea WiFi | 250 | Higrostat, wskaźnik wilgotności, sterowanie WiFi |
| 3 | Philips HU4816/10 | 245 | Higrostat, wskaźnik wilgotności |
| 4 | Stalder Form Karl | 483 | Wysoka cena |
Inteligentne nawilżacze powietrza Sharp Plasmacluster dzięki czujnikom wilgotności i temperatury bez przerwy monitorują aktualną temperaturę i dobierają do niej właściwą wilgotność.
tags: #wilgotność #powietrza #co #to #jest
