Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Увлажнитель в художественном музее в Аугсбурге, Германия

Увлажнитель воздуха представляет собой устройство, в первую очередь электрический прибор , что увеличение влажности (влажность) в одной комнате или целое здание. В домашних условиях увлажнители в местах использования обычно используются для увлажнения отдельной комнаты, в то время как увлажнители для всего дома или печи, которые подключаются к домашней системе HVAC , обеспечивают влажность всего дома. Медицинские аппараты ИВЛ часто включают увлажнители для большего комфорта пациента. Увлажнители большого размера используются в коммерческих, институциональных или промышленных условиях, часто как часть более крупной системы HVAC.

Обзор [ править ]

Низкая влажность может наблюдаться в жарком сухом климате пустыни или в помещении в искусственно отапливаемых помещениях. Зимой, особенно когда холодный наружный воздух нагревается в помещении, влажность может упасть до 10–20%. Такая низкая влажность может вызвать неблагоприятные последствия для здоровья из-за высыхания слизистых оболочек, таких как слизистая оболочка носа и горла, привести к проблеме храпа и вызвать респираторный дистресс . [1] Низкая влажность также может повлиять на деревянную мебель, вызывая усадку и ослабление стыков или растрескивание деталей. [2] Книги, бумага и произведения искусства могут сжиматься, деформироваться и становиться хрупкими при очень низкой влажности. [3]

Кроме того, статическое электричество может стать проблемой в условиях низкой влажности, разрушая полупроводниковые устройства, вызывая статическое прилипание текстильных изделий и вызывая устойчивое прилипание пыли и мелких частиц к электрически заряженным поверхностям. [4]

Чрезмерное использование увлажнителя может повысить относительную влажность до чрезмерного уровня, способствуя росту пылевых клещей и плесени, а также может вызвать гиперчувствительный пневмонит (увлажнитель легких). [5] Для большинства домов рекомендуется относительная влажность от 30% до 50%. [6] Правильно установленный и расположенный гигростат должен использоваться для автоматического мониторинга и контроля уровня влажности, либо хорошо информированный и сознательный оператор должен постоянно проверять правильность уровня влажности.

Промышленные увлажнители [ править ]

Промышленные увлажнители используются, когда необходимо поддерживать определенный уровень влажности, чтобы предотвратить накопление статического электричества, сохранить свойства материалов и обеспечить комфортную и здоровую среду для рабочих или жителей.

Статические проблемы распространены в таких отраслях, как упаковка, полиграфия, бумага, пластмассы, текстиль, электроника, автомобилестроение и фармацевтика. Трение может вызвать накопление статического электричества и искры, когда относительная влажность (RH) ниже 45% . При относительной влажности от 45% до 55% статический заряд накапливается на более низком уровне, в то время как относительная влажность выше 55% гарантирует, что статический заряд никогда не накапливается. [7] Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха ( ASHRAE ) традиционно рекомендует диапазон относительной влажности 45–55% в центрах обработки данных для предотвращения искр, которые могут повредить ИТ-оборудование. [8] Увлажнители также используются производителями полупроводников и в больничных операционных .

Производители принтеров и бумаги используют увлажнители, чтобы предотвратить усадку и скручивание бумаги. Увлажнители необходимы в холодильных камерах, чтобы сохранить свежесть продуктов питания от сухости, вызванной высокими температурами. Художественные музеи используют увлажнители для защиты чувствительных произведений искусства, особенно в выставочных галереях, где они борются с сухостью, вызванной отоплением, для комфорта посетителей зимой. [9]

Портативные увлажнители воздуха [ править ]

«Портативный» увлажнитель воздуха может варьироваться от небольшого настольного прибора до большого напольного устройства. Вода обычно подается путем периодического заполнения агрегата вручную.

Испарительные увлажнители [ править ]

Самый распространенный переносной увлажнитель воздуха, «испарительный», «увлажнитель с охлаждением влаги» или «фитильный увлажнитель», состоит всего из нескольких основных частей: резервуара, фитиля и вентилятора.

Фитиль изготовлен из пористого материала , который поглощает воду из резервуара и обеспечивает большую площадь поверхности для того , чтобы выпарить из. Вентилятор примыкает к фитилю и обдувает фитиль воздухом, способствуя испарению воды. Испарение из фитиля зависит от относительной влажности . В помещении с низкой влажностью испарение будет выше, чем в помещении с высокой влажностью. Таким образом, этот тип увлажнителя частично саморегулируется; по мере увеличения влажности в помещении выход водяного пара естественным образом уменьшается.

Эти фитили покрываются плесенью, если они не высыхают полностью между заливками, и со временем пропитываются минеральными отложениями. Их нужно регулярно ополаскивать или заменять; если этого не происходит, воздух не может проходить через них, и увлажнитель перестает увлажнять область, в которой он находится, и вода в резервуаре остается на том же уровне.

Натуральные увлажнители [ править ]

Испаритель (паровой увлажнитель) (увлажнитель с теплым туманом)
Импеллерный увлажнитель NW-5 (Польша, 1977 г.)

В одном типе испарительного увлажнителя используется только резервуар и фитиль. Иногда их называют «естественными увлажнителями». Обычно это некоммерческие устройства, которые можно собрать за небольшую плату или бесплатно. В одной из версий естественного увлажнителя используется чаша из нержавеющей стали, частично заполненная водой, покрытая полотенцем. Для погружения полотенца в центр чаши используется водонепроницаемый груз. Вентилятор не нужен, потому что вода распространяется через полотенце за счет капиллярного действия, а площадь поверхности полотенца достаточно велика, чтобы обеспечить быстрое испарение. Чашу из нержавеющей стали намного легче чистить, чем обычные водяные баки увлажнителя. Это, в сочетании с ежедневной или через день заменой полотенца и периодической стиркой, может помочь справиться с проблемой плесени и бактерий.

Комнатные растения также можно использовать в качестве естественных увлажнителей воздуха, поскольку они испаряют воду в воздух за счет транспирации . Тем не менее необходимо проявлять осторожность, чтобы предотвратить чрезмерный рост бактерий или плесени в почве или их распространение в воздухе.

Испарители [ править ]

Испаритель (паровой увлажнитель, увлажнитель с теплым туманом) нагревает или кипятит воду, выделяя пар и влагу в воздух. Лекарственные ингаляторы также могут быть добавлены в пар, чтобы уменьшить кашель. Испарители могут быть более полезными для здоровья, чем увлажнители с холодным туманом, поскольку пар с меньшей вероятностью переносит минеральные примеси или микроорганизмы из стоячей воды в резервуаре. [10] Однако кипячение воды требует значительно больше энергии, чем другие методы. Источник тепла в плохо сконструированных увлажнителях может перегреться, что приведет к расплавлению продукта, утечке и возникновению пожара. [11]

Импеллерные увлажнители [ править ]

Увлажнитель с крыльчаткой (увлажнитель с холодным туманом) использует вращающийся диск, который направляет воду в диффузор, который разбивает воду на мелкие капли, которые плавают в воздухе. Подача воды должна быть безупречно чистой, в противном случае существует риск распространения бактерий или плесени в воздухе. Эти типы увлажнителей обычно более шумные, чем другие.

Ультразвуковые увлажнители воздуха [ править ]

Ультразвуковой увлажнитель холодного тумана

Ультразвуковой увлажнитель воздуха использует керамическую диафрагму, вибрирующую на ультразвуковой частоте, для создания капель воды, которые бесшумно выходят из увлажнителя в виде холодного тумана. Обычно туман вытесняется крошечным вентилятором, в то время как в некоторых ультра-мини-моделях вентиляторов нет. Модели без вентиляторов предназначены в основном для личного пользования. [12] Ультразвуковые увлажнители воздуха используют пьезоэлектрический преобразователь для создания высокочастотных (1-2 МГц [13] ) механических колебаний в водной пленке. При этом образуется очень мелкий туман из капель диаметром около одного микрона, который быстро испаряется в воздушный поток.

В отличие от увлажнителей, которые кипятят воду, эти капли воды будут содержать любые примеси, которые находятся в резервуаре, в том числе минералы из жесткой воды (которые затем образуют трудно удаляемую липкую белую пыль на близлежащих предметах и ​​мебели). Любые болезнетворные микроорганизмы, растущие в стоячем резервуаре, также будут рассеиваться в воздухе. Ультразвуковые увлажнители воздуха необходимо регулярно чистить, чтобы предотвратить распространение бактериального заражения по воздуху.

Количество минералов и других материалов можно значительно уменьшить, если использовать дистиллированную воду . Специальные одноразовые картриджи для деминерализации могут также уменьшить количество переносимого по воздуху материала, но EPA предупреждает, что «способность этих устройств удалять минералы может сильно различаться». [10] Минеральная пыль может иметь негативные последствия для здоровья [ необходима цитата ] . Увлажнители с фитилем задерживают минеральные отложения в фитиле; Типы испарителей, как правило, собирают минералы на нагревательном элементе или вокруг него и требуют регулярной очистки уксусом или лимонной кислотой, чтобы контролировать их накопление.

Увлажнители с фиксированной установкой [ править ]

В зданиях с топкой с приточным воздухом в топку может быть установлен увлажнитель. Они также могут защитить деревянные предметы, антиквариат и другую мебель, которая может быть повреждена слишком сухим воздухом. В холодные месяцы они могут обеспечить умеренную экономию энергии, поскольку при повышении влажности пассажиры могут чувствовать тепло при более низкой температуре. [ необходима цитата ]

Байпасные увлажнители подключаются между воздуховодами возврата нагретого и холодного воздуха, используя разницу давлений между этими воздуховодами, чтобы некоторое количество нагретого воздуха проходило байпас через увлажнитель и возвращалось в печь.

Любые увлажнители воздуха обычно следует отключать в летние месяцы, если используется кондиционер; Кондиционеры частично работают для снижения влажности в помещении, и продолжение работы увлажнителя приведет к потере значительного количества энергии.

Барабаны [ править ]

Барабанный стиль (байпас) использует трубу для подачи воды непосредственно в резервуар (поддон), прикрепленный к печи. Уровень воды в поддоне контролируется поплавковым клапаном , похожим на поплавок в небольшом унитазе . Фитиль обычно представляет собой пенопласт, установленный на барабане и прикрепленный к небольшому двигателю; горячий воздух входит в барабан с одного конца и вынужден выходить через боковые стороны барабана. Когда гигростат требует влажности, включается двигатель, заставляя барабан медленно вращаться через поддон с водой и предотвращая высыхание пенопласта.

Преимущества включают:
  • Бюджетный
  • Недорогое обслуживание (пэды барабанного типа дешевы и легко доступны) [ необходима цитата ]
К недостаткам можно отнести:
  • Требование частых (примерно ежемесячно) проверок чистоты и состояния прокладки
  • Испарение воды даже тогда, когда увлажнение не требуется (из-за поддона с водой, который остается открытым для высокоскоростного воздушного потока)
  • Рост плесени в поддоне, наполненном водой (эта проблема усугубляется большим количеством воздуха, неизбежно переносящего споры плесени, проходящего через увлажнитель, независимо от того, используется он или нет).

Особенно по последней причине увлажнители барабанного типа должны всегда отключаться на водопроводе в течение летних месяцев (кондиционирование воздуха) и всегда должны использоваться с высококачественными воздушными фильтрами печи ( максимально высокие рейтинги MERV для обеспечения небольшого количества попадание спор плесени в поддон увлажнителя) при включении подачи воды.

Дисковые колеса [ править ]

Тип дискового колеса (байпас) очень похож по конструкции на увлажнители барабанного типа; Этот тип увлажнителя печи заменяет пенопластовый барабан на несколько пластиковых дисков с небольшими канавками с обеих сторон. Это позволяет получить очень большую поверхность испарения, не занимая при этом много места. В отличие от увлажнителей барабанного типа, дисковое колесо не требует регулярной замены.

Преимущества включают:
  • Очень низкие эксплуатационные расходы (резервуар увлажнителя необходимо периодически очищать, если не установлено автоматическое промывочное устройство)
  • Нет необходимости в регулярной замене деталей
  • Более высокая производительность за счет большой площади поверхности испарения
  • Может быть установлен в условиях жесткой воды
  • Сохраняет эффективность на протяжении всей жизни
К недостаткам можно отнести:
  • Более высокая цена
  • Испарение воды даже тогда, когда увлажнение не требуется (из-за поддона с водой, который остается открытым для высокоскоростного воздушного потока)

Байпас проточный [ править ]

В байпасном проточном стиле (байпас - также известный как «бисквитный» или многие другие похожие варианты) используется труба для подачи воды непосредственно к электрически управляемому клапану в верхней части увлажнителя. Воздух проходит через алюминиевый «бисквит» (часто называемый подушечкой; термин «бисквит» подчеркивает твердую, а не пенистую форму), который похож на кусок очень грубой стальной ваты . «Бисквит» имеет покрытие из матовой керамики, что обеспечивает чрезвычайно большую площадь поверхности в небольшом пространстве. Когда гигростат требует влажности, клапан открывается, и на «печенье» брызгается вода. Горячий воздух проходит через «бисквит», заставляя воду испаряться с подушки и переноситься в здание.

Преимущества включают:
  • Снижение затрат на техническое обслуживание (новый «бисквит» нужен только при засорении пылью или минеральными отложениями, обычно один раз в год)
  • Отсутствие поддона с потенциально застаивающейся водой, которая может служить питательной средой для плесени, как в увлажнителях барабанного типа.
  • Отсутствие случайного увлажнения, вызванного постоянно пополняемым поддоном воды в высокоскоростном воздушном потоке
  • Снижение потребности в дорогих воздушных фильтрах
  • Использует мало электричества
К недостаткам можно отнести:
  • Несколько более высокая цена покупки
  • Сменное печенье для конкретного производителя и конкретной модели (по сравнению с относительно обычными подушечками барабанного типа) может быть более дорогим и труднодоступным.
  • У большинства моделей часть воды, подаваемой в агрегат, не испаряется. При этом может образовываться значительное количество сточных вод, содержащих остаточные минералы, что требует подключения к канализации. Существует ограниченный выбор моделей без дренажа с рециркуляцией воды, но отложения минералов необходимо периодически удалять вручную.

Спрей туман [ править ]

Тип спрей-тумана использует трубу, обычно небольшую пластиковую, для подачи воды непосредственно к электрически управляемому клапану (распылитель - он пропускает воду через крошечное отверстие, заставляя ее распадаться на крошечные частицы) в увлажнителе. Водяной туман распыляется непосредственно в приточный воздух, и он уносится в помещение воздушным потоком.

Преимущества включают:
  • Более простой в установке, чем байпасные типы, для установки требуется одно вырезанное отверстие, без дополнительных воздуховодов.
  • Потребляет мало электроэнергии.
  • Маленький, компактный блок, который подходит там, где другие типы не могут. (Приблизительно 6 дюймов (15 см) кв.)
  • Поскольку для этого не требуется байпасный воздуховод, он не снижает разделение давления (и, следовательно, эффективность нагнетателя) в обратном и подающем каналах.
  • Не требует использования увлажняющих подушек (текущие расходы).
  • Высокоэффективное использование воды. Не образует сточные воды и не требует отдельного подключения к канализации.
  • Не требует особого обслуживания. В условиях жесткой воды может потребоваться периодическая очистка форсунки.
  • Отсутствие поддона с потенциально застойной водой, которая может служить питательной средой для плесени, как в случае увлажнителя барабанного типа.
К недостаткам можно отнести:
  • Форсунка может засориться в условиях жесткой воды, что потребует использования водяного фильтра, периодической очистки форсунки или замены форсунки.
  • Распространяет любые минералы, содержащиеся в воде, в воздушный поток.

Дополнительные типы [ править ]

Дополнительные типы включают проточные без байпаса (с вентилятором), паровые, крыльчатые или центробежные распылители, а также конструкции под воздуховодом.

Проблемы [ править ]

ЮСЕПА предоставляет подробную информацию о состоянии здоровья рисков, а также рекомендуемые процедуры технического обслуживания. [10] Если водопроводная вода содержит много минералов (также известных как «жесткая вода»), то ультразвуковые увлажнители или увлажнители с крыльчаткой будут производить «белую ПЫЛЬ» (кальций - самый распространенный минерал в водопроводной воде), который обычно распространяется на мебель, и его привлекают устройства, генерирующие статическое электричество, такие как ЭЛТ- мониторы. Белую пыль можно предотвратить, используя дистиллированную воду [14] или деминерализационный картридж в ультразвуковых увлажнителях.

Кроме того, заклинивший или неисправный клапан подачи воды может доставить большое количество воды, что приведет к значительному повреждению водой, если ее не обнаружить в течение какого-либо периода времени. Вода тревога , возможно , с автоматическим отключением воды, может помочь предотвратить эту неисправность с причиной серьезных проблем.

См. Также [ править ]

  • Ионизатор воздуха
  • Осушитель
  • Испарительный охладитель
  • Гигрометр для измерения влажности
  • Ультразвуковая насадка

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мякинен, TM; Juvonen, R .; Jokelainen, J .; Харью, TH; Peitso, A .; Bloigu, A .; Silvennoinen-Kassinen, S .; Leinonen, M .; Хасси, Дж. (2009). «Холодная температура и низкая влажность связаны с увеличением числа инфекций дыхательных путей». Респираторная медицина . 103 (3): 456–62. DOI : 10.1016 / j.rmed.2008.09.011 . PMID  18977127 .
  2. ↑ Мендельсон, Шерил (17 мая 2005 г.). Домашний комфорт: искусство и наука ведения домашнего хозяйства . Саймон и Шустер. ISBN 9780743272865.
  3. ↑ Кан, Мириам Б. (1 января 2012 г.). Реагирование на стихийные бедствия и планирование для библиотек . Американская библиотечная ассоциация. ISBN 9780838911518.
  4. ^ Elsersawi, Амин (2012-06-15). Секрет электричества . АвторДом. ISBN 9781477216200.
  5. ^ Баур, X; и другие. (1988). «Увлажнитель легких и увлажнитель лихорадка». Легкое . 166 (2): 113–124. DOI : 10.1007 / BF02714035 . PMID 3130530 . S2CID 23430270 .  
  6. ^ «The Inside Story: Руководство по качеству воздуха в помещении» . Комиссия по безопасности потребительских товаров.
  7. ^ «Антистатическое и статическое устранение посредством контроля влажности» . JS Увлажнители . Проверено 20 сентября 2014 .
  8. Рианна Кларк, Джефф (27 марта 2012 г.). «Влажность в центре обработки данных: нужно ли еще это пережить?» . Журнал центра обработки данных. Архивировано из оригинала 18 июля 2014 года . Проверено 20 сентября 2014 .
  9. ^ Уорд, Джеральд WR (2008). Энциклопедия материалов и методов в искусстве Grove . Издательство Оксфордского университета. п. 132.
  10. ^ a b c «Факты о воздухе в помещении № 8: Использование домашних увлажнителей воздуха и уход за ними» . Агентство по охране окружающей среды. 1991 г.
  11. ^ «Увлажнители отозвали для пожарной опасности» . Архивировано из оригинала на 2008-09-05.
  12. ^ Роберт, Ватсон. «10 лучших увлажнителей воздуха» . Все об увлажнителях .
  13. ^ Родес, CTR G (1990). «измерения гранулометрического состава аэрозолей, произведенных ультразвуковым увлажнением» . Аэрозольная наука и технология . 13 (2): 220–229. DOI : 10.1080 / 02786829008959440 .
  14. ^ «Как сделать дистиллированную воду для увлажнителя» . Только увлажнитель . Дата обращения 24 августа 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • EPA.gov. Факты о внутреннем воздухе № 8. Использование домашних увлажнителей воздуха и уход за ними