Сколько нужно воды для увлажнения комнаты?

Рассчитываем сколько нужно литров воды для повышения влажности в помещении

Тузовский Михаил, 9 октября 2021 года

Увеличение влажности в комнате с 30% до 50% за счет добавления воды

Введение

Поддержание комфортной влажности (40-60%) в помещении особенно актуально в зимние месяцы, когда из-за работы отопления, влажность внутри помещения опускается ниже 30%.

Увлажнители воздуха повышают влажность в комнате за счет добавления воды в воздух (ультразвук, распыление, испарение, пар).

Приведенные ниже расчеты помогут определить необходимую производительность при выборе увлажнителя.

Так же расчеты будут полезены при проектировании систем воздушного отопления и вентиляции с рекуперацией.

Пример 1. Расчет количества воды для увлажнения комнаты площадью 15 м2

Размеры комнаты 3х5 м, высота потолков 2.5 м, площадь 15 м2, объем 37.5 м3.

Температура в комнате 25°С, относительная влажность 30%.

Мы хотим повысить влажность до 50%.

Согласно формулы расчета увлажнения объем воды составит:

H2O = 37.5 * 1 * 1.1839 * (7.725 - 6.02) / 1000 = 0.075 л/час

В итоге: на комнату 15м2 при температуре 25°C для увеличения влажности с 30% до 50% нужно 0.075 литров воды в час или 1.8 литров воды в сутки.

Если в комнате открывать окна для проветривания, то влажность из комнаты уходит на улицу. Поэтому работа увлажнителей бывает неэффективной - требуется бесконечно много воды для увлажнения воздуха на улице.

Применение рекуператора для вентиляции помещений позволяет обеспечить условия для достижения комфортной влажности.

Если в комнате открывать двери в соседние помещения, то увеличится и объем воздуха, который нужно увлажнять, а значит также повышается и необходимый расход воды для увлажнения.

Так, для квартиры площадью 100 м2, может потребоваться уже 0.5 литров воды в час или 12 литров воды в сутки.

Пример 2. Расчет количества воды для увлажнения дома площадью 100 м2

Размеры дома 10х10м, высота потолков 3м, площадь 100 м2, объем 300 м3.

Температура внутри дома 25°С, относительная влажность 30%.

Мы хотим повысить влажность до 50%.

Объем воды для увлажнения составит:

H2O = 300 * 1 * 1.1839 * (7.725 - 6.02) / 1000 = 0.6 л/час

В итоге: на дом 100 м2 при температуре 25°C для увеличения влажности с 30% до 50% потребуется 0.6 литров воды в час или 14.4 литров воды в сутки.

Обратите внимание на принципы пароизоляции, гидроизоляции и ветрозащиты вашего дома.

Эксперимент

Сколько испариться воды с поверхности емкости на батарее?

Размер контейнера 20х15 см, площадь поверхности 0.03 м2.

Твоздуха 25С, относительная влажность RH 30%, Тбатареи 38С, Т поверхности воды испарения 27С.

Получается, что с поверхности 0.03 м2 будет испаряться 0.3 литра в сутки. Увеличить влажность в помещении за счет испарения воды на батарее не получится. Читайте подробнее в нашем блоге.

Испарение воды на батарее

Выводы

По результатам расчетов видно, что для увлажнения комнаты 15м2 потребуется 1.8 литров воды в сутки, а для дома 100м2 объем воды составит уже 14.4 литров в сутки.

Эксперимент показывает, что испрание воды на батарее дает только 0.3 литра в сутки, что недостаточно для повышения влажности.

Таким образом, для поддержания влажности в помещениях требуется использование увлажнителей способных испарять большой объем воды (например адиабатические увлажнители).

При проектировании систем воздушного отопления и вентиляции важно убедиться, что производительность канальных увлажнителей обеспечивает необходимый для достижения целевой влажности объем воды.

Формула для расчета увлажнения воздуха

H2O = V * ACH * ρ * (AH1 -AH2) / 1000

где:

H2O - необходимый расход воды для испарения, л/час
V - объем помещения, м3
ACH - кратность воздухообмена комнаты, сколько раз в час воздух в комнате обновляется
ρ - плотность воздуха, кг/м3 (1.2041 при 20°С, 1.1839 при 25°С)
AH1 - желаемая абсолютная влажность воздуха, г/кг
AH2 - текущая абсолютная влажность воздуха, г/кг

Полезные Определения

ACH - кратность воздухообмена

Air changes per hour (ACH) - сколько воздуха в комнате обновится в течении часа или насколько хорошо работает вентиляция.

ACH зависит от производительности системы вентиляции и системы воздушного отопления, а так же от герметичности конструкции помещения, или значения инфильтрации - количества воздуха проникающего через потолок, пол и стены конструкции.

Типовые значения ACH для зданий, комнат и помещений:

0 - герметичная комната, нет вентиляции
0.35 - воздух обновляется 1 раз в 3 часа
1 - воздух обновляется 1 раз в час
3 - воздух обновляется 3 раза в час
выше 3 - усиленное проветривание

Тест аэродверь (blower for test) это исследование на герметичность, которое позволяет определить фактическое значение ACH при давлении 50 Па.

Как рассчитать расход воздуха для вентиляции читайте в нашем блоге.

Абсолютная влажность воздуха (влагосодержание, влагоемкость)

Absolute humidity (AH) - масса воды содержащаяся в 1 килограмме воздуха при данной температуре и давлении.

Значение AH можно определить по психрометрической диаграмме.

На пример:

для Т=25°С и относительной влажности RH=30%: AH = 6.02 г/кг
для Т=20.8°С и относительной влажности RH=50%: AH = 7.725 г/кг

Абсолютная влажность не меняется, объем воздуха снижается из-за температуры. RH увеличивается.

Относительная влажность воздуха

Relative humidity (RH) - относительная влажность воздуха, та влажность, которая отображается в прогнозах погоды. Это % содержания воды в воздухе, от максимального возможного содержания воды, для данной температуры и давления.

Абсолютная влажность увеличивается, объем воздуха не меняется, RH увеличивается.

Психрометрическая диаграмма

Это графическое отображение связи между температурой влажного воздуха, его абсолютной и относительной влажностью при заданном значении атмосферного давления.