Как выбрать увлажнитель домой (в теории)⁠⁠

Надеюсь, что кому то будет полезно.

Если этот не заминусите, постараюсь написать еще несколько подобных постов на другие темы по инженерке (осушение, вентиляция, кондиционирование и т.д.)

Сразу скажу, что в большинстве жилых помещений влажность и без увлажнения зимой не опускается ниже 10-20%, поэтому увлажнение "приятный и полезный бонус", а не острая необходимость.

Реализовать его проще всего повесив сушиться белье в квартире. Да вы не получите стабильно высокой хорошей влажности, но на пол дня поднимете.

Почему возникает необходимость в увлажнении в зимний период.

Людям для дыхания необходим кислород и если человек находится в помещении, то для дыхания необходимо, что бы этот кислород поступал в достаточном количестве из окружающего воздуха.

Поступать он может, как правило, через воздуховод механической вентиляции (если  ты мажор и живешь в доме премиум класса), через стеновые или оконные клапаны, через открытые окна или форточки, через щели в дверях, ну и классика - через щели в окнах - т.н. сквозняки. Да, в окнах видевших еще Брежнева из щелей дуло не только потому, что сделаны они были через одно место, но в первую очередь потому, что так и было задумано.

Количество паров воды максимально содержащейся в воздухе зависит в первую очередь от температуры окружающего воздуха, например при уличной температуре -25°C воздух может максимально "впитать" 0,5 г воды на 1 кг воздуха, то при температуре +22°С он уже способен впитать 17 г.

Количество влаги в воздухе (г/кг) называется абсолютной влажностью, но все мы привыкли пользоваться относительной влажностью - соотношением текущего содержания влаги к его абсолютному количеству. Это связано с тем, что нашему организму в большинстве своем глубоко фиолетово сколько г/кг воды в воздухе, а вот сколько % от максимального количества очень даже важно.

Так вот каким то образом уличный воздух с температурой -25°С и влажностью 80% (т.е. 80% от 0,5 г/кг или 0,4 г/кг) поступает в помещение и внезапно смешивается с воздухом с температурой  или нагревается до температуры 22°С из за чего 0,4 г/кг становятся (0,4 (г/кг) / 17 (г/кг)) влажностью всего лишь 2,5%.

Вот именно эти 2,5% желательно увлажнить до хотя бы комфортных нашему организму минимальных 40%.

Но согласно, мать его, законам физики для испарения 1 кг воды необходимо подвести какую то энергию - либо электрическую, что бы банально ее вскипятить, либо тепловую энергию, как правило воздуха, либо нашего организма в случае испарения воды в легких.

В теории это 0,705 кВт*ч для испарения 1 кг влаги, на практике больше, но не сильно.

Сколько нужно влаги и соответственно энергии для обычной квартиры:

Поскольку по нормативам необходима подача воздуха в квартиру в объеме около 100м3/ч, для их увлажнения, до хотя бы 40% необходимо примерно  (100 (м3/ч) * 1,2 (кг/м3) * ((17(г/кг)*0,4(% влажности))-0,4(г/кг)) = 768 г/ч, затратив на это минимум 0,54 кВт энергии - либо электро, либо тепловой из воздуха в помещении.

Но с учетом того, что люди в процессе дыхания выделяют влагу, этот минимум можно вполне снизить до 500 - 600 г/ч и соответственно 0,35 - 0,45 кВт.

Зачастую и еще меньше т.к. не весь поступающий воздух обязательно увлажнять, т.к. например воздух подсасываемый через входную дверь, как правило идет сразу в вытяжку ванной комнаты или кухни, где с влажностью итак все пучком, ну а сухой воздух в коридоре я думаю многие переживут.

Если живете в новом доме или только покупаете квартиру - спросите проект вентиляции здания (раздел 5, подраздел 4, а дальше пусть сами ищут) и подставьте свои значения воздухообмена в формулу.

Это теория, дальше пойдет уже "почти теория"

Все увлажнители согласно физическим законам делятся на 2 типа - изотермический и адиабатический - да да, зануда я.

Изотермический - он же обычный паровой работает по двум принципами ТЭНовый и электродный.

ТЭНовый по факту обычный чайник, в котором за счет нагрева нагревательных элементов происходит нагрев и последующее испарение воды.

Электродный чуть интереснее, но к сожалению среди бытовых не встречался.

Адиабатический - это ультразвуковые и поверхностные (так называемые мойки воздуха).

В них испарение воды происходит за счет отъема тепла от окружающего воздуха, но при этом имеют разные принципы работы.

В ультразвуковых происходит вибрация элементов (на сленге их зовут таблетками), которая "разрывает" силу поверхностного натяжения воды и дробит ее на мелкие капли, которые после попадают в помещение и испаряются охлаждая его.

В поверхностных увлажнителях вода при помощи небольшого насосика забирается из поддона, куда наливается вода, и подается на какую то поверхность имеющую очень большую площадь испарения при относительно малом объеме - ячейки, соты, барабаны и т.д. Часть воды испаряется, так же охлаждая воздух, но большая часть сливается обратно, что бы пройти по кругу еще раз.

Переходим к практике.

Как выбрать увлажнитель - посмотреть мой расчет желательного количества влаги и сравнить его с информацией на шильдике увлажнителя. Для новых домов - узнать у застройщика или управляшки расчетный воздухообмен и подставить его.

Что бы понять плюсы и минусы разных увлажнителей, для начала надо оттолкнуться от принципа работы.

ТЭНовые паровые увлажнители:

Минусы:

Жрут очень много электроэнергии - являющуюся самым дорогим энергетическим ресурсом.

Если взять 0,35 кВт и помножить на количество часов в месяце выйдет около 250 кВт*ч. Конечно  в жизни меньше, т.к. есть еще коэффициент неодновременности использования и процент загрузки и т.д.

На ТЭНах и стенках увлажнители остаются соли содержавшиеся в воде и их надо чистить - лучше слабыми органическими кислотами вроде уксусной, лимонной, ортофосфорной. Но после обязательно хорошо промыть, как минимум до исчезновения запаха, т.к. пары не смытых кислот попадут в воздух.

Плюсы:

Производят почти идеально стерильный пар, который не влияет на здоровье человека, кроме как положительно.

Ультразвуковые адиабатические увлажнители воздуха:

Минусы:
Поскольку они просто "разбрызгивают" воду которую в них залили, а вода испаряется непосредственно в окружающем воздухе соответственно и все соли содержавшаяся в воде оказывается в воздухе и впоследствии в лучшем месте где они могут осесть - легких человека.

Да, это те самые страшные PM 1.0 и PM 2.5 ПДК которых в случае, если залита водопроводная вода, будет очень сильно превышен. А это помимо пыли по комнате вызывают заболевания носоглотки и рак легких. И если с носоглоткой я думаю мы смиримся, то с последним шутить не стоит.

Воду нужно заливать только после обессоливания хорошим обратным осмосом.

Плюсы:

Отбирают энергию воздуха из помещения, которое увлажняют. Эта энергия примерно в 4 раза дешевле электроэнергии, так и, к сожалению, в 99,99% распределяется на весь жилой дом.

По сравнению с ТЭНовым значительно реже нужно мыть.

Что такое "хороший" обратный осмос и подойдет ли тот, что у многих задумывающихся об этом есть под раковиной:

Возьмите в аренду или купите прибор по измерению электропроводности воды, а можете даже свозить в лабораторию, коих сотни только по Москве или Питере и посмотрите значение.

Если  несколько десятков микроСименсов на см - норм.

Если сотни микроСименсов на см - подумайте, обратный осмос вообще работает или нет ? Ну и конечно не заливайте.

Отдельный случай - вместе с очисткой воды от солей у вас под раковиной идет добавление "правильных" солей минерализатором. Постарайтесь посмотреть сможете ли набрать воду после обратного осмоса, но до минерализации.

Нельзя заливать воду подверженную сильному микробиологическому загрязнению (из пруда и т.д.), вплоть до летального исхода!!!

Поверхностные адиабатические увлажнители воздуха (мойки воздуха):

Плюсы:

Энергия в 4 раза дешевле и распределяется -  в общем то же, что и в предыдущем случае.

За счет того, что что испарение происходит именно на поверхности, практически все соли либо откладываются на ней, либо остаются в поддоне.

Минусы:

На увлажняющуюся поверхность так же попадают и остаются в поддоне все неорганические, и особенно органические загрязнения (частички кожи, волос, шерсть и прочее).

Пока увлажнитель работает, и если живете не в Сочи, это не особо страшно, т.к. температура воды в поддоне относительно низкая и близка к температуре мокрого термометра, что в большинстве регионов РФ недостаточно для размножения грибков (не путать грибами) и бактерий.

Но стоит ему постоять, температура воды в поддоне приблизится к комнатной и начнется оргия посреди следов органического загрязнения, результатом которой при включении в воздух полетят споры грибков, бактерий и прочая нечисть.

Да, тот самый легионеллез - "болезнь кондиционеров" это болезнь именно систем увлажнения воздуха, т.к. даже ее название произошло от того, что люди умерли от "промышленного увлажнителя" выброс из которого попал в центральный кондиционер, т.е. в вентиляцию.

Единственный способ - не выключать и проверить на наличие ультрафиолетовой лампы хорошей мощности.

Что такое "хорошая" мощность не знаю. Для промышленных систем на десятки - сотни килограмм это 200-500Вт, можно ли это линейно экстраполировать на бытовые - не знаю, но скорее всего нет.

Как нас накалывают маркетологи:

"Теплый пар" - никакой пользы, кроме того, что вам пытаются втюхать ультразвуковой увлажнитель под видом парового.

"Серебряный стержень" - засунули "китайскую" нержавейку с налетом 0,0000000001 нг серебра.

"99,99% защита от бактерий или еще чего то" - если это не паровой увлажнитель, то спросите протокол испытаний в соответствии со стандартами AHRI, TUV и т.д. Я с такой же вероятностью уверен, что это не утверждение о наличии такого документа, а просто "маркетинговое название" не имеющее ничего общего с реальным нанесением тяжкого вреда здоровью бедных бактерий.

Это именно теоретический выпуск - практического не будет!

Я не хочу и не буду давать советы по каким либо конкретным моделям или фирмам ни здесь, ни впоследствии!

Критика "практиков" в стиле, у меня нет увлажнителя, но влажность 50% или заливаю ультразвуковой из под крана и все ок - это теоретическая часть, вы можете заливать воду хоть из пруда, или строить свои высказывания базируясь на показаниях датчика влажности с Али (ничего против не имею, сам покупаю там).

На критику профессионалов готов ответить в комментариях. Да я знаю, что все написанное есть некоторое упрощение, но если бы не это упрощение статья была бы в 3-5 раз объемнее (только на основании моих знаний), а если брать знания профи с учетом нюансов разных помещений зданий и т.д., то почему то каждый раз выходят книги на 500-1000 страниц.

На просто критику - готов учиться всему, кроме русского. Да он родной, да закончил ВУЗ, но уж какой есть.

Повторюсь - статья первая, надеюсь не утопите в минусах.

Если не утонет, предложу в комментариях темы следующей, ну либо рассмотрю Ваши!

Если будут вопросы, постараюсь ответить на них в комментариях, либо отвечу "не знаю, или не хочу отвечать".

Если здесь разрешено оставлять электронную почту - пишите на necroz@necroz.ru

Захожу туда редко, но постараюсь ответить.

Посвящено памяти теплофизика-популяризатора Вишневского Евгения Петровича!