온도에 따른 공기의 수분 함량. 상대 습도

습도는 대기 중 수증기의 양입니다. 이 특성은 많은 생명체의 안녕을 크게 결정하고 지구의 날씨와 기후 조건에도 영향을 미칩니다. 을 위한 정상 작동 인간의 몸공기 온도에 관계없이 특정 범위 내에 있어야 합니다. 절대 습도와 상대 습도의 두 가지 주요 특성이 있습니다.

• 절대 습도는 공기 1입방미터에 포함된 수증기의 질량입니다. 절대 습도 단위는 g/m3입니다. 상대 습도특정 기온에서 절대 습도의 현재 값과 최대 값의 비율로 정의됩니다.
• 상대 습도는 일반적으로 %로 측정됩니다. 온도가 증가함에 따라 공기의 절대 습도도 -30°C에서 0.3에서 +100°C에서 600으로 증가합니다. 상대 습도 값은 주로 지구의 기후대(중위도, 적도 또는 극지방)와 연중 계절(가을, 겨울, 봄, 여름)에 따라 달라집니다.

습도를 결정하기 위한 보조 용어가 있습니다. 예를 들어, 수분 함량(g/kg), 즉 공기 1kg당 수증기의 무게. 또는 공기가 완전히 포화된 것으로 간주되는 "이슬점"의 온도, 즉 상대 습도는 100%입니다. 자연 및 냉동 기술에서 이 현상은 물방울(응축물), 성에 또는 성에의 형태로 이슬점 온도보다 낮은 물체의 표면에서 관찰될 수 있습니다.

엔탈피

엔탈피와 같은 것도 있습니다. 엔탈피는 특정 온도와 압력에서 열로 변환할 수 있는 분자 구조에 저장된 에너지의 양을 결정하는 신체(물질)의 특성입니다. 그러나 모든 에너지가 열로 변환될 수 있는 것은 아닙니다. 신체 내부 에너지의 일부는 분자 구조를 유지하기 위해 물질에 남아 있습니다.

수분 계산

간단한 공식을 사용하여 습도 값을 계산합니다. 따라서 절대 습도는 일반적으로 p로 표시되고 다음과 같이 정의됩니다.

p = m aq. 증기 / V 공기

어디 m 물. 증기 - 수증기의 질량(g)
V 공기 - 그것이 포함된 공기의 부피(m 3).

일반적으로 허용되는 상대 습도 표기법은 φ입니다. 상대 습도는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

φ \u003d (p / p n) * 100%

여기서 p와 pn은 절대 습도의 현재 값과 최대 값입니다. 인체의 상태는 공기 부피(절대 습도)의 수분 중량이 아니라 상대 수분 함량에 의해 크게 영향을 받기 때문에 상대 습도 값이 가장 자주 사용됩니다.

습도는 거의 모든 생명체, 특히 인간의 정상적인 기능에 매우 중요합니다. 그 값(실험 데이터에 따름)은 온도에 관계없이 30~65% 범위여야 합니다. 예를 들어, 겨울의 낮은 습도(공기 중 물의 양이 적기 때문에)는 사람의 모든 점막을 건조시켜 감기에 걸릴 위험을 높입니다. 반대로 습도가 높으면 체온 조절 및 발한 과정이 악화됩니다. 피부. 이것은 질식의 느낌을 만듭니다. 또한 공기 습도를 유지하는 것도 중요한 요소입니다.

• 생산에서 많은 기술 프로세스를 수행하기 위해;
• 메커니즘 및 장치 작동;
• 건물의 건물 구조, 목재로 만든 내부 요소(가구, 쪽모이 세공 마루 등), 고고학 및 박물관 유물의 파괴로부터의 안전.

엔탈피 계산

엔탈피는 1kg의 습한 공기에 포함된 위치 에너지입니다. 또한 기체의 평형상태에서는 흡수되지 않고 외부환경으로 배출되지 않는다. 습한 공기의 엔탈피는 그 구성 부분의 엔탈피의 합과 같습니다: 절대적으로 건조한 공기와 수증기. 그 값은 다음 공식에 따라 계산됩니다.

나는 = t + 0.001(2500 +1.93t)d

여기서 t는 공기 온도(°С)이고 d는 수분 함량(g/kg)입니다. 엔탈피(kJ/kg)는 특정한 양입니다.

습구 온도

습구 온도는 수증기로 공기의 단열(일정한 엔탈피) 포화 과정이 일어나는 값입니다. 특정 값을 결정하기 위해 I-d 다이어그램이 사용됩니다. 먼저 주어진 공기 상태에 해당하는 점이 적용됩니다. 그런 다음 단열 광선이 이 점을 통과하여 포화선과 교차합니다(φ = 100%). 그리고 이미 교차점에서 일정한 온도 (등온선)를 가진 세그먼트 형태로 투영이 낮아지고 습구 온도가 얻어집니다.

I-d 다이어그램은 난방, 냉각, 제습 및 가습과 같은 공기 상태의 변화와 관련된 다양한 프로세스를 계산/플로팅하는 주요 도구입니다. 그것의 외관은 공기 압축, 환기 및 공조를 위한 시스템 및 장치에서 발생하는 프로세스의 이해를 크게 촉진했습니다. 이 다이어그램은 열-습도 균형을 결정하는 주요 매개변수(온도, 상대 습도, 수분 함량, 엔탈피 및 수증기 분압)의 완전한 상호 의존성을 그래픽으로 보여줍니다. 모든 값은 특정 값으로 지정됩니다. 기압. 일반적으로 98kPa입니다.

다이어그램은 비스듬한 좌표계, 즉 축 사이의 각도는 135°입니다. 이는 불포화 습한 공기 영역(φ = 5 - 99%)의 증가에 기여하고 공기와 함께 발생하는 프로세스의 그래픽 그리기를 크게 용이하게 합니다. 다이어그램은 다음 라인을 보여줍니다.

• 곡선형 - 습도(5~100%).
• 직선 - 일정한 엔탈피, 온도, 분압 및 수분 함량.

곡선 φ \u003d 100% 아래에서 공기는 수분으로 완전히 포화되어 액체(물) 또는 고체(서리, 눈, 얼음) 상태입니다. 매개변수 중 두 개(4개 중 가능)를 알면 다이어그램의 모든 지점에서 공기의 상태를 결정할 수 있습니다. 공기 상태를 변경하는 프로세스의 그래픽 구성은 추가로 그려진 파이 차트의 도움으로 크게 촉진됩니다. 다양한 각도에서 열습도 비율 ε의 값을 보여줍니다. 이 값은 프로세스 빔의 기울기에 의해 결정되며 다음과 같이 계산됩니다.

여기서 Q는 열(kJ/kg)이고 W는 공기에서 흡수되거나 방출된 수분(kg/h)입니다. ε 값은 전체 다이어그램을 네 개의 섹터로 나눕니다.

• ε = +∞ … 0(가열 + 가습).
• ε = 0 … -∞(냉각 + 가습).
• ε = -∞ … 0(냉방 + 제습).
• ε = 0 … +∞(가열 + 제습).

습도 측정

상대 습도 값을 결정하기 위한 측정 장비를 습도계라고 합니다. 공기 습도를 측정하기 위해 여러 가지 방법이 사용됩니다. 그들 중 세 가지를 고려해 봅시다.

1. 일상 생활에서 상대적으로 부정확한 측정을 위해 모발 습도계가 사용됩니다. 그 중 민감한 요소는 철제 프레임에 팽팽하게 설치된 말이나 사람의 털이다. 무 지방 형태의이 모발은 공기의 상대 습도의 미세한 변화에 민감하게 반응하여 길이를 변경할 수 있음이 밝혀졌습니다. 습도가 높아지면 머리카락이 길어지고, 낮아지면 반대로 짧아집니다. 머리카락이 고정되는 철제 프레임은 장치의 화살표에 연결됩니다. 화살표는 프레임에서 머리카락 크기의 변화를 감지하고 축을 중심으로 회전합니다. 동시에 상대 습도를 눈금으로 표시합니다(%).
2. 과학 연구 중에 보다 정확한 열 기술 측정을 위해 응결형 습도계와 건습구가 사용됩니다. 간접적으로 상대 습도를 측정합니다. 응축식 습도계는 밀폐된 원통형 용기 형태로 제작됩니다. 평면 커버 중 하나는 광택 처리되어 거울 마감 처리되어 있습니다. 용기 내부에 온도계를 설치하고 에테르와 같은 끓는점이 낮은 액체를 붓습니다. 그런 다음 수동 고무 다이어프램 펌프를 사용하여 공기가 용기로 펌핑되어 그곳에서 집중적으로 순환하기 시작합니다. 이로 인해 에테르가 끓고 용기 표면과 거울의 온도가 각각 낮아집니다 (냉각). 공기에서 응축된 물방울이 거울에 나타납니다. 이 시점에서 "이슬점"의 온도를 표시하는 온도계의 판독 값을 기록해야합니다. 그런 다음 특수 테이블을 사용하여 해당 포화 증기 밀도를 결정합니다. 그리고 그들에 따르면 상대 습도의 가치.
3. 건습습도계는 공통 눈금이 있는 베이스에 장착된 한 쌍의 온도계입니다. 그 중 하나는 건조라고하며 실제 공기 온도를 측정합니다. 두 번째는 젖은 것입니다. 습구 온도는 습한 공기가 포화 상태에 도달하고 초기 엔탈피와 동일한 일정한 공기 엔탈피를 유지할 때 걸리는 온도, 즉 단열 냉각의 한계 온도입니다. 습구 온도계에서 공은 바티스트 천으로 싸여 물통에 담겨 있습니다. 직물에서 물이 증발하여 공기 온도가 낮아집니다. 이 냉각 과정은 풍선 주변의 공기가 완전히 포화될 때까지(즉, 상대 습도 100%) 계속됩니다. 이 온도계는 "이슬점"을 표시합니다. 장치의 규모에는 소위도 있습니다. 건습구 테이블. 그것의 도움으로 건구와 온도 차이 (건조 마이너스 습윤)에 따라 상대 습도의 현재 값이 결정됩니다.

습도 조절

가습기는 습도를 높이는 데 사용됩니다(공기를 가습). 가습기는 매우 다양하며 가습 방법과 설계에 따라 결정됩니다. 가습 방법에 따라 가습기는 단열(노즐)과 증기로 나뉩니다. 증기 가습기에서 물이 전극에서 가열될 때 수증기가 형성됩니다. 일반적으로 스팀 가습기는 일상 생활에서 가장 많이 사용됩니다. 환기 및 중앙 공조 시스템에서는 스팀 및 노즐 유형의 가습기가 사용됩니다. 산업에서 환기 시스템가습기는 둘 다에 직접 둘 수 있습니다. 환기 설비, 환기 덕트의 별도 섹션으로.

최대 효과적인 방법공기 중의 수분 제거는 압축기 기반 냉동기를 사용하여 수행됩니다. 증발기 열교환기의 냉각된 표면에 수증기를 응축하여 공기를 제습합니다. 또한 온도는 "이슬점"보다 낮아야 합니다. 이렇게 모아진 수분은 중력에 의해 또는 배수관을 통해 외부로 펌프의 도움으로 제거됩니다. 존재하다 다양한 방식그리고 약속. 유형별로 제습기는 모노 블록과 원격 콘덴서로 나뉩니다. 용도에 따라 건조기는 다음과 같이 나뉩니다.

• 가정용 모바일;
• 전문적인;
• 수영장 고정.

제습 시스템의 주요 임무는 내부 사람들의 웰빙과 건물 구조 요소의 안전한 작동을 보장하는 것입니다. 수영장, 워터 파크, 욕조 및 SPA 단지와 같이 수분 방출이 증가한 방의 습도 수준을 유지하는 것이 특히 중요합니다. 수영장의 공기는 그릇 표면에서 물이 집중적으로 증발하는 과정으로 인해 습도가 높습니다. 따라서 과도한 수분이 결정 요인입니다. 과도한 수분과 염소 화합물과 같은 공기 중의 공격적인 매체의 존재는 건물 구조 및 실내 장식의 요소에 치명적인 영향을 미칩니다. 수분이 응결되어 곰팡이가 생기거나 금속 부품에 부식 손상을 일으킵니다.

이러한 이유로 수영장 내부의 권장 상대 습도 값은 50~60% 범위로 유지되어야 합니다. 건물 구조, 특히 수영장 방의 벽과 유리 표면은 습기가 떨어지지 않도록 추가로 보호해야 합니다. 이것은 신선한 공기 흐름을 항상 아래에서 위로 공급함으로써 실현될 수 있습니다. 외부에서 볼 때 건물에는 매우 효과적인 단열층이 있어야 합니다. 추가적인 이점을 얻으려면 다양한 제습기를 사용하는 것이 좋지만 최적으로 계산되고 선택된 제습기와 함께 사용해야 합니다.

작성일: 2014/01/08

온도

전제의 미기후 하에서 그들의 관계에서 열, 공기 및 습도 조건의 총체성을 이해합니다. 소기후의 주요 요구 사항은 실내 사람들에게 유리한 조건을 유지하는 것입니다.

신체에서 일어나는 대사 과정의 결과로 에너지는 열의 형태로 방출됩니다. 이 열은 대류, 복사, 열전도 및 증발을 통해 환경으로 전달되어야 합니다. 일정한 온도(36.6°C). 일정한 체온 유지는 체온 조절의 생리적 시스템에 의해 제공됩니다. 정상적인 삶과 건강을 위해 사람은 신체에서 생성된 열과 환경으로 방출되는 열 사이에 열적 균형을 유지해야 합니다. 정상적인 조건에서 생성된 열의 90% 이상은 환경에 제공되며(열의 절반은 복사에 의해 방출되고, 1/4은 대류에 의해, 1/4은 증발에 의해 방출됨) 열의 10% 미만이 신진대사의 결과로 손실됩니다.

사람의 열 전달 강도는 실내 공기의 온도, 실내의 복사 온도, 이동 속도 및 공기의 상대 습도를 특징으로 하는 실내의 미기후에 따라 달라집니다. 인체에서 열 균형이 유지되고 온도 조절 시스템에 긴장이 없는 이러한 미기후 매개변수의 조합을 편안하거나 최적이라고 합니다. 일반적으로 공기 이동성과 상대 습도는 변동이 적기 때문에 먼저 실내의 유리한 온도 조건을 유지하는 것이 가장 중요합니다. 일년 중 춥고 따뜻한 기간에 민간 건물을 위한 편안한 조합 tВ 및 еR 구역. 최적의 것 외에도 사람이 약간의 불편 함을 느끼는 미기후 매개 변수의 허용 가능한 조합이 있습니다.

사람이 작업 시간의 대부분을 보내는 방의 부분을 서비스 영역 또는 작업 영역이라고 합니다. 우선 이 부분에서 편안함이 제공되어야 합니다.

방의 온도 조건은 주로 온도 상황에 따라 달라지며 일반적으로 두 가지 쾌적 조건으로 특징지어집니다. 온도 환경의 안락함을 위한 첫 번째 조건은 사람이 중심에 있는 온도 조합 영역을 결정합니다. 업무 공간, 과열이나 저체온증을 경험하지 않습니다.

사람의 평온한 상태를 위해 t²=21…23ºС, 가벼운 작업의 경우 - 19…21ºС, 무거운 작업의 경우 - 14…16ºС.

두 번째 안락 조건은 사람이 근처에 있을 때 난방 및 냉방 표면의 허용 온도를 결정합니다. 허용할 수 없는 과열 또는 인간 머리의 저체온증을 방지하기 위해 천장과 벽면을 최대 온도까지 가열할 수 있습니다. 허용 온도. 겨울철 차가운 바닥의 온도는 사람의 발이 저체온증에 매우 민감하기 때문에 방의 공기 온도보다 2-2.5ºC 낮을 수 있지만 건물의 목적에 따라 22-34ºC를 넘지 않습니다. 주거용 건물의 온도는 18ºС 이상이어야 하며 모퉁이 방에서는 20ºС 이상이어야 합니다. 온도 교실체육관의 경우 16-18 ◦С보다 낮아서는 안됩니다-16 ◦С; 레크리에이션, 복도, 계단 비행, 매점 - 14◦С. 방과 학교 구내의 공기 상대습도는 40~60%이고 이동도는 0.1~0.15m/s여야 합니다.

건강과 웰빙을 위해서는 상대 습도가 40~60% 사이여야 합니다. 최적의 습도는 45%이지만 겨울철에 가정과 학교에서는 10~20%를 넘지 않는 경우가 많습니다. 난방 시즌이 시작되면 실내 공기 습도가 크게 떨어집니다. 이러한 상태는 코, 후두, 폐의 점막이 빠르게 증발하고 건조되어 감기 및 기타 질병을 유발합니다. 이때 유지하려면 15~18㎡의 방에서 하루에 최소 1리터의 물이 증발해야 한다. 어떤 온도에서도 높은 습도는 인체 건강에 좋지 않습니다. 크게 인해 발생할 수 있습니다. 실내 식물또는 불규칙한 환기. 더 높은 온도에서는 약 20%의 습도가 바람직합니다.

공기 습도

공기는 모든 사람의 삶에서 없어서는 안될 부분이며 생명의 원천 중 하나입니다. 사람은 공기 없이는 살 수 없습니다. 그리고 공기 란 무엇이며 구성 요소는 무엇이며 사람에게 어떤 영향을 미칩니 까? 대기다양한 가스와 수증기의 혼합물입니다. 대기의 온도와 압력과 함께 수증기의 양은 사람에게 중요합니다. 공기 습도가 인간의 삶에 미치는 영향 어떤 습도가 더 좋습니까?

건조한 공기는 좋지 않습니다. 건조한 공기는 스펀지처럼 피부에 작용하여 피부에서 수분을 끌어냅니다. 즉, 단순히 피부를 건조시켜 주름이 더 빨리 형성됩니다. 상대습도 40% 미만의 지나치게 건조한 공기는 폐와 비인두의 점막을 건조하게 만들어 감염과 출혈의 위험을 높인다. 입과 목에 불쾌한 건조감이 있고 입술에 깊은 균열이 생기고 상부 호흡기의 보호 기능이 저하됩니다.

습도가 높으면(70% 이상) 고온과 저온 모두 인체에 악영향을 미칩니다. 높은 기온과 높은 습도에서 사람은 땀을 많이 흘리지만 신체 표면에서 수분이 증발하지 않아 신체 과열과 "열사병"이 발생합니다. 반대로 저온에서는 공기 습도가 증가하면 습한 공기에서 대류 및 열전도에 의한 에너지 손실이 급격히 증가하기 때문에 신체가 강하게 냉각됩니다. 습한 공기실내는 이러한 질병에 걸리기 쉬운 사람들에게 알레르기를 일으킬 수 있는 소위 먼지 진드기라고 하는 곰팡이 및 번식의 성장을 위한 이상적인 조건을 만듭니다. 공기의 습도, 신체의 열 교환에 크게 영향을 미침 환경, 그것은 가지고있다 큰 중요성인간의 삶을 위해.

인간은 습기에 매우 취약합니다. 피부 표면의 수분 증발 강도에 따라 다릅니다. 그리고 수분 증발은 일정한 체온을 유지하는 데 매우 중요합니다. 습도가 높은 날, 특히 더운 날에는 피부 표면의 수분 증발이 적어 인체의 체온 조절이 어렵습니다. 상대 습도가 높은 공기에서는 증발이 느려지고 냉각이 무시할 수 있습니다. 습도가 높으면 더위를 견디기가 더 어렵습니다. 이러한 조건에서는 수분 증발로 인해 열 제거가 어렵습니다. 따라서 신체의 과열이 가능하여 신체의 중요한 활동을 방해합니다. 20-25 C의 온도에서 인체의 최적 열 전달을 위해 가장 유리한 상대 습도는 약 50%입니다.

낮은 온도와 높은 습도에서는 열 전달이 증가하고 사람은 더 큰 냉각에 노출됩니다. 고온 및 고습에서는 열 전달이 급격히 감소하여 특히 육체 작업을 수행할 때 신체가 과열됩니다. 열습도가 낮을 ​​때 더 쉽게 견딜 수 있습니다. 따라서 더운 작업장에서 작업할 때 열 전달 및 웰빙에 대한 최적의 효과는 20%의 상대 습도에서 발휘됩니다. 평균 기후 조건에서 사람에게 가장 유리한 것은 40-60%의 상대 습도입니다. 예를 들어 이러한 습도는 우주선에서 유지됩니다.

실내 공기 습도의 악영향을 없애기 위해 환기, 공조 등을 사용하는데 학생들은 학기 중 학교에서 더 많은 시간을 보내야 하므로 교실의 습도 상태가 중요한 역할을 합니다. 이를 바탕으로 우리는 여부를 알아보기로 결정했습니다. 위생 기준우리 사무실 상황. 측정은 과목실과 컴퓨터 교실에서 수행되었습니다.

건습계

건습계는 두 개의 온도계로 구성됩니다. 그들 중 하나의 탱크는 건조한 상태로 유지되며 온도계는 공기 온도를 보여줍니다. 다른 하나의 탱크는 천 조각으로 둘러싸여 있으며 그 끝은 물 속으로 내려갑니다. 물이 증발하고 이로 인해 온도계가 냉각됩니다. 상대 습도가 높을수록 증발이 덜 강해지고 온도계 판독 값의 차이가 작아집니다. 100%의 상대 습도에서 물은 전혀 증발하지 않으며 두 온도계의 판독값은 동일합니다. 공기의 상대 습도는 온도계 사이의 온도 차이로 결정할 수 있습니다. Psychrometers는 일반적으로 상당히 정확하고 빠른 공기 습도 결정이 필요한 경우에 사용됩니다.

모든 교육 및 유치원 기관의 실내 온도 및 상대 습도의 최적 및 허용 매개 변수

최적의 매개변수:

• 온도 19℃, 상대 습도 62%;
• 온도 20℃ - 상대습도 58%;
• 온도 21 C - 상대 습도 55%.

유효한 매개변수:

• 온도 18 C - 상대 습도 39%;
• 온도 22 C - 상대 습도 31%.