Wilgotność Względna: Definicja, Oznaczenia i Znaczenie

Szczegóły: Opublikowano: 29. November 2025

Mówiąc o wilgotności, rozróżnia się wilgotność względną i wilgotność bezwzględną. Wilgotność względna oznaczana jest symbolem RH i podawana jest w procentach. Określa proporcje masy pary wodnej (znajdującej się w danej objętości powietrza) do masy pary, która nasyca tę objętość w tej samej temperaturze.

Podstawowe Pojęcia Związane z Wilgotnością

W różnych zakresach temperatur powietrze może absorbować różne ilości pary wodnej. Obowiązuje przy tym zasada, że im wyższa jest temperatura, tym więcej pary wodnej może zaabsorbować powietrze. Dodatkowo dla każdej temperatury istnieje taki punkt, w którym powietrze nie może przyjąć więcej pary wodnej. Ten punkt nosi nazwę punktu nasycenia lub punktu rosy. W tym momencie zaczyna się tworzyć kondensat.

W odróżnieniu do wilgotności względnej wilgotność bezwzględna opisuje dokładną ilość pary wodnej zawartej w powietrzu, którą wyraża się w gramach wody na kilogram powietrza. Podczas ogrzewania obserwuje się spadek wilgotności względnej, to jednak wilgotność bezwzględna pozostaje na tym samym poziomie.

Wilgotność bezwzględna - podawana jest w gramach i opisywana symbolem dv. Jest to masa pary wodnej zawarta w 1 m³. Wilgotność właściwa - podawana jest w gramach (g) i opisywana symbolem r. Jest to masa pary wodnej wyrażona w gramach przypadająca na 1 kg powietrza. Temperatura punktu rosy - podawana w stopniach Celsjusza i oznaczana symbolem Td.

Wpływ Wilgotności na Komfort i Zdrowie

Osuszone powietrze ma tendencję do absorbowania pary wodnej i pobiera ją z otoczenia, a także od znajdujących się tam osób. Prowadzi to do dolegliwości, takich jak swędzenie skóry, uczucie pieczenia oczu, bólów głowy i zmęczenia.

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Przy wilgotności względnej poniżej 30%, wskutek ogrzewania pomieszczeń zimą, występują często objawy odwodnienia wśród ludzi. Wyschnięte śluzówki nie są wtedy w stanie szybko zatrzymać kurzu, zanieczyszczeń i zarazków chorobotwórczych, które przedostają się do dróg oddechowych. Ze względu na ich zdolność do długotrwałego przebywania w układzie oddechowym rośnie niebezpieczeństwo infekcji dróg oddechowych. Typowymi objawami są wtedy kaszel, zapalenie oskrzeli, katar i zapalenie zatok.

Wilgotność względna poniżej 35% sprzyja tworzeniu się kurzu z wyschniętej odzieży, dywanów, mebli itp. Kurz nagromadzony na grzejnikach, ulegając rozkładowi termicznemu, wydziela amoniak i inne gazy, które dodatkowo podrażniają organy oddechowe.

Przy zbyt wysokiej wilgotności powietrza powyżej 70% w miejscach o niższej temperaturze może gromadzić się wilgoć. Wtedy jest prawdopodobne, że rzeczy w pomieszczeniu wykonane z materiałów organicznych, mogą wydzielać przykre zapachy od grzybów pleśniowych lub zgnilizny. Ponadto mogą wystąpić szkody budowlane lub materiałowe. Wszystkie materiały higroskopijne dążą do równowagi. Dlatego materiał higroskopijny pozostający przez pewien czas w kontakcie z wilgotnym powietrzem powraca do stanu równowagi, w którym wchłania lub oddaje wodę do otoczenia. Duża część materiałów w naszym otoczeniu zawiera wodę w większych lub mniejszych ilościach.

Zalecane Wartości Temperatury i Wilgotności

Zalecane wartości temperatury i wilgotności powietrza wewnątrz pomieszczeń wentylowanych i klimatyzowanych, które są przeznaczone do stałego przebywania ludzi ustala w Polsce norma PN78/B-03421:

przy niskim tempie metabolizmu (np. szycie, pisanie na maszynie): temperatura powietrza zimą 20-22°C, latem 23-26° C, wilgotność względna latem 40-55%, maksymalna prędkość ruchu powietrza zimą 0,2 m/s, latem 0,3 m/s.
przy średnim tempie metabolizmu (np. wbijanie gwoździ, tynkowanie) temperatura powietrza zimą 18-20°C, latem 20-23°C, wilgotność względna latem 40-60%, maksymalna prędkość ruchu powietrza zimą 0,2 m/s, latem 0,4 m/s.
przy wysokim tempie metabolizmu (np. przenoszenie ciężkich przedmiotów) temperatura powietrza zimą 15-18 °C, latem 18-21°C, wilgotność względna latem 40-60%, prędkość ruchu powietrza zimą maksymalnie 0,3 m/s, latem 0,6 m/s.

Higrometry - Przyrządy do Pomiaru Wilgotności

Higrometr - zwany także wilgotnościomierzem jest przyrządem służącym do wyznaczania zawartości wilgoci w powietrzu. Nazwa pochodzi od z greckiego słowa hygros oznaczającego wilgotny, mokry. Nowoczesne higrometry mogą mierzyć wiele zróżnicowanych parametrów związanych z wyznaczaniem wilgotności powietrza. Większość higrometrów elektronicznych, obok wskazań dotyczących wilgotności powietrza, wskazuje również jego temperaturę.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Rodzaje Higrometrów

Włosowe - tradycyjny, najstarszy typ higrometru. Konstrukcja urządzenia opiera się na specyficznych właściwościach włosa ludzkiego lub końskiego. Obecnie wykorzystuje się również włókna syntetyczne lub bawełniane. Włókna te - pod wpływem wilgoci - zmieniają swoją długość. Wskazówka, pokazująca na podziałce odczyt, połączona jest z włosem lub włóknem i reaguje na zmianę jego długości. Niewątpliwą zaleta higrometru tego typu jest prosta i tania budowa, która dodatkowo jest odporna na uszkodzenia. Higrometry te cechują się dosyć dużym marginesem błędu mogącym wynosić nawet 7%.
Kondensacyjne - Higrometry tego typu mają kształt metalowego lub szklanego naczynia. Naczynie to jest schładzane. Wilgotność powietrza w higrometrach kondensacyjnych obliczana jest na podstawie temperatury, przy której para wodna skrapla się na elementach urządzenia. Mając dane temperatury punktu rosy, ciśnienia atmosferycznego i używając tabeli, można wyliczyć wilgotność powietrza. Do samych obliczeń wykorzystać można specjalnie do tego stworzone kalkulatory internetowe.
Elektrolityczne - Są obecnie najczęściej wykorzystywaną grupą urządzeń do pomiaru wilgotności. Higrometry elektrolityczne są dokładne i proste w użyciu. Dzięki temu są często używane we wszelkiego rodzaju nawilżaczach, systemach ogrzewania i klimatyzacji. Urządzenia te bardzo precyzyjnie określają wilgotność powietrza w oparciu o specjalny czujnik, który wychwytuje zmiany w oporności oraz przewodności.
Psychrometry - Budowa tego typu urządzenia opiera się na dwóch termometrach (tzw. „suchym” i „mokrym”). Termometr mokry ma zbiorniczek na rtęć obłożony łatwo chłonącym wilgoć materiałem. Wykorzystuje on zjawisko hamowania parowania przez powietrze wilgotne i przyspieszania go przez powietrze suche. Im wyższa wilgotność powietrza, tym niższą temperaturę wskazuje termometr mokry. Termometr suchy zaś pokazuje temperaturę otoczenia.

Znaczenie Kontroli Wilgotności

Od stopnia wilgotności panującej w naszym otoczeniu zależy bardzo wiele czynników. Zależy od niego nie tylko prawidłowy wzrost roślin, ale także nasze samopoczucie. Nieodpowiednia wilgotność może doprowadzić do wymiernych strat w magazynach produktów żywnościowych, archiwach, laboratoriach, muzeach itp. Higrometr może być przydatnym urządzeniem kontrolującym wilgotność powietrza w domu lub mieszkaniu. Dzięki odpowiedniej wilgotności w pomieszczeniu możemy zadbać o nasze zdrowie.

Komfortowa wilgotność względna powietrza, w której człowiek najlepiej się czuje powinna oscylować między 40% a 60% RH. Wilgotność na tym poziomie jest optymalna dla zdrowia, ale także odpowiednia dla mebli i innych elementów wyposażenia znajdujących się w pomieszczeniach. Zbyt suche powietrze w pomieszczeniach jest bardzo niekomfortowe, powoduje uczucie suchości w ustach, nosie oraz drapanie w gardle oraz trudności w oddychaniu. Zbyt suche powietrze powoduje także procesy wpływające na niszczenie np. Niekorzystny klimat wewnątrz pomieszczeń sprzyja rozwojowi pleśni oraz grzybów.

Niedogodności związane z nadmierną wilgotnością można wyeliminować poprzez systematyczną kontrolę i regulację wilgotności w pomieszczeniach.

Przykłady Higrometrów Dostępnych na Rynku

Obecnie na rynku możemy wybierać w wielu modelach higrometrów. Poniżej kilka przykładów:

Termohigrometr VOLTCRAFT HY-10 TH
Higrometr testo 605-H1
Termohigrometr Testo 635-1
Termohigrometr testo 610

Należy pamiętać, aby podczas doboru typu higrometru wziąć pod uwagę system regulacji wilgotności powietrza (zakres pomiarów oraz rozdzielczość) oraz parametry powietrza, jakie mają panować w pomieszczeniu lub prowadzonym procesie technologicznym. Należy również zwrócić uwagę na świadectwo wzorcowania. Wzorcowanie daje gwarancję dokładności wskazań, zwiększając jednak przy tym cenę urządzenia.

Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności

Wilgotność Względna a Temperatura Punktu Rosy

Wilgotność względna RH wyrażana 0 … 100% informuje nas o tym ile wilgotności w mierzonym powietrzu brakuje do wytrącenia wody w postaci kropel. Innymi słowami, stosując pewne uproszczenie można powiedzieć, że powietrze o określonej objętości i temperaturze zawiera określoną ilość wody w postaci rozpuszczonej.

Zwiększanie ilości wody powoduje wzrost wilgotności do 100%, a osiągnięcie tej wartości sprawia, że woda w powietrzu przestaje się rozpuszczać i wydziela się w postaci kropel. Ważną jest przy tym informacja, że powietrze o większej temperaturze jest w stanie pomieścić więcej wody w postaci rozpuszczonej.

Oznacza to, że do skroplenia wody można doprowadzić co najmniej na dwa sposoby: dostarczając wodę lub obniżając temperaturę. Właśnie obniżona temperatura powietrza, przy której następuje skroplenie się wody, nazywana jest temperaturą punktu rosy Td. Istnieje zatem zależność: gdy T=Td wtedy RH=100%.

Rozważmy sytuację gdy temperatura powietrza wynosi T=23°C i RH=90% co daje nam temperaturę punktu rosy 21.3°C. W samym powietrzu nie nastąpi kondensacja, natomiast wszystkie przedmioty czy też ściany pomieszczenia o temperaturze niższej niż 21.3°C pokryją się kroplami wody skroplonej z powietrza. Znamy to zjawisko chociażby w postaci zaparowanych luster w łazience. Większość przemysłowych urządzeń opiera się na pomiarze wilgotności względnej i temperatury oraz obliczaniu temperatury punktu rosy.

Pomiar Wilgotności a Zanieczyszczenia

Najczęściej do pomiaru wilgotności wykorzystywane są czujniki pojemnościowe. Sensor wystawiony jest na działanie mierzonego powietrza, a osadzające się na jego powierzchni cząsteczki wody powodują zmianę pojemności, która przeliczana jest na wilgotność względną. Niestety eksponując sensor na mierzone medium, narażamy go na uszkodzenia mechaniczne oraz zanieczyszczenia chemiczne, które powodują w najlepszym przypadku błąd pomiaru, a w skrajnych przypadkach niszczą sensor.

Nie ma niestety możliwości w pełni skutecznego sposobu osłony czujnika (jak np. w czujnikach temperatury), gdyż zawsze musimy zapewnić dostęp mierzonego medium do sensora. Zastosować możemy odpowiednie filtry, które zmniejszają ryzyko uszkodzeń. Należy jednak mieć świadomość, że gęsty filtr będzie stanowił znaczną przeszkodę nie tylko dla zanieczyszczeń, ale także dla samych cząsteczek wody. Filtr taki sprawi więc, że pomiar nie będzie odzwierciedlał rzeczywistych warunków i wprowadzi dodatkowy błąd.

Najtrudniej jest zabezpieczyć sensor przed oddziaływaniem związków chemicznych. W ochronie czujnika, w pewnym zakresie, pomaga stosowanie specjalnych powłok ochronnych proponowanych przez producentów sensorów.

Pomiar Wilgotności w Warunkach Kondensacji

Pomiar w warunkach kondensacji, gdy wilgotność względna wynosi 100% wiąże się z dodatkowymi niekorzystnymi czynnikami. Po pierwsze, często pojawiające się krople wody na sensorze będą wywoływać korozję sensora i połączeń. Po drugie, krople wody przyciągają i sprzyjają osadzaniu się na sensorze dużej ilości zanieczyszczeń. Po trzecie, woda, która osadzi się na sensorze musi w naturalny sposób odparować i dopóki nie odparuje, miernik będzie wskazywał 100%. Odparowanie trwa tym dłużej im większa jest wilgotność powietrza. Jeśli wysoka wilgotność pojawia się sporadycznie, sytuacja może nie być krytyczna. Sprawa jednak się komplikuje gdy takie warunki panują w sposób ciągły.

Częsta kondensacja pary wodnej na czujniku pojawia się w meteorologicznych stacjach pogodowych. Poranna mgła, która osadza się na sensorze powoduje wskazanie wilgotnościomierza 100%. Zawilgocenie sensora może trwać do kilku godzin, podczas gdy już pierwsze promienie słoneczne i podgrzewanie się powietrza sprawiają, iż realna wilgotność jest mniejsza niż 100%. Mamy więc do czynienia ze sporym błędem pomiarowym.

Podgrzewany Sensor Wilgotności

W przetworniku z podgrzewanym sensorem dokonywany jest pomiar temperatury punktu rosy oraz temperatury powietrza, a następnie obliczana jest wilgotność względna.

System umożliwia podgrzanie sensora do około 150°C co powoduje odparowanie nie tylko wody ale także związków chemicznych i innych zanieczyszczeń a przez to powoduje oczyszczenie sensora. Proces ten wyzwalany jest automatycznie lub przez operatora.

Problemy związane z pomiarem w wysokich wilgotnościach już także nie stanowią bariery nie do pokonania. Najnowsze przetworniki zapewniają bowiem dokładny pomiar w warunkach kondensacji oraz samooczyszczanie sensora.

Nowoczesne mierniki wilgotności radzą sobie zatem zarówno z zanieczyszczeniami jak i kondensacją, co sprawia, że znajdują one zastosowanie w większości aplikacji przemysłowych, niejednokrotnie przyczyniając się do wymiernych korzyści finansowych.

tags: #wilgotność #względna #oznaczenia #Rh #definicja