Каким прибором измеряют влажность воздуха

Приборы для измерения влажности воздуха

Приборы для измерения влажности воздуха

• Что такое влажность воздуха
• Чем измеряют влажность воздуха
• Приборы для измерения влажности воздуха
• Как выбрать измеритель влажности воздуха
• Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Что такое влажность воздуха

Влажность воздуха — это показатель содержания водяного пара в воздухе. Влажность домашнего воздуха меняется в зависимости от погодных условий и процессов жизнедеятельности людей.

Понижение влажности в помещении может произойти из-за чрезмерного использования обогревательных приборов или кондиционера. Приготовление еды без вытяжки или качественной вентиляции, сушка белья в в доме, повышенная влажность на улице приводят к высокому уровню влажности в квартире.

Сухой воздух в помещении способен вызвать усыхание мебели и отделочных материалов, увядание растений, сухость кожи и слизистых оболочек. Нередко сухой воздух приводит к аллергическим реакциям и развитию простудных заболеваний.

Слишком влажный воздух также может испортить мебель и отделочные материалы, поспособствовать развитию грибка на стенах и снижению иммунитета у человека. В квартире может появиться неприятный запах сырости.

Чем измеряют влажность воздуха

Без специальной аппаратуры определить относительный точный уровень влажности воздуха сложно. Однако не соответствующую норме концентрацию влаги можно определить по сухости кожи и слизистых или скоплению конденсата (точка росы) на окнах и зеркальных поверхностях.

Сегодня существуют специальные приборы, с помощью которых можно определить баланс влажности воздуха в помещении с высокой точностью.

Приборы для измерения влажности воздуха

Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.

Гигрометр — это прибор, который измеряет влажность воздуха в помещении. Если процент содержания влаги в воздухе слишком низкий, в организм могут попасть различные вирусы, которые могут значительно ослабить иммунитет. Благодаря гигрометру можно избежать дискомфорта и защитить слизистые и кожу от пересыхания.

Принцип работы этого прибора основан на физических характеристиках материалов, из которых он состоит. Материалы в зависимости от уровня влаги в воздухе меняют свойства: вес, плотность, длину и другие.

Гигрометр бывает нескольких видов:

• волосяной,
• пленочный,
• весовой,
• конденсационный,
• психрометрический,
• электронный.

Волосяной гигрометр

Волосяной измерительный прибор состоит из обезжиренного синтетического волоса, стрелки, пружины и шкалы. Когда количество паров в воздухе изменяется, происходит изменение силы натяжения волоса и пружина реагирует на эти изменения, меняя положение стрелки на шкале. Диапазон определения влажности у волосяного гигрометра — от 30 до 80%.

Пленочный гигрометр

Чувствительного элементом здесь служит пленка, которая также при изменении уровня влажности стягивается или растягивается. Это приводит в движение противовес, который меняет угол наклона стрелки по шкале. Рабочий диапазон также составляет от 30 до 80%.

Весовой и конденсационный гигрометры

Весовой механический и конденсационный гигрометр отличаются высокой точностью измерения уровня влажности в помещении, так как оба являются устройством для измерения абсолютной влажности воздуха. Такая аппаратура применяется только в лабораториях, но не для измерения влажности домашнего воздуха.

Психрометрический гигрометр

Психрометр основан на взаимодействии между собой «сухого» и «влажного» термометров. В приборе установлены два градусника с подкрашенными жидкостями (красного и синего цветов). Одна из этих трубок обмотана хлопчатобумажной тканью, конец которой погружен в резервуар с раствором. Ткань намокает, а затем влага начинает испаряться, тем самым охлаждая «влажный» термометр. Чем ниже влажность воздуха в помещении, тем ниже будут показания термометра.

Чтобы высчитать процент влажности воздуха на психрометре, следует в таблице на приборе найти значение температуры воздуха согласно показаниям градусника и найти разницу значений на пересечении показателей.

Психрометры бывают нескольких видов:

• стационарный. Включает два градусника (сухой и влажный). Работает по принципу, описанному выше. Процент влажности воздуха рассчитывается по таблице.
• аспирационный. От стационарного отличается лишь наличием специального вентилятора, который служит для обдува термометров поступающим потоком воздуха, тем самым ускоряя процесс измерения влажности воздуха.
• дистанционный. Этот психрометр бывает двух видов: манометрическим и электрическим. Вместо ртутных или спиртовых градусников имеет кремниевые датчики. Однако, как и в первых двух случаях, один из датчиков остается сухим, второй — влажным.

Электронный гигрометр (цифровой)

Также известны как домашние цифровые метеостанции. Принцип работы цифровых гигрометров строится на постоянном измерении состояния воздуха в помещении. Прибор функционирует от электросети или бытовой батарейки. Внутри гигрометра находится датчик, который фиксирует изменения концентрации влаги в комнатном воздухе.

Все расчеты отображаются на дисплее прибора, информация обновляется в режиме реального времени.

Как выбрать измеритель влажности воздуха

Современные электронные гигрометры безопасны и компактны. Точность измерения влажности воздуха практически не имеет погрешностей, а значит, это один из самых подходящих вариантов для квартиры.

Существует множество моделей, отличающихся по набору функций, дизайну, размерам и т. д.

Чтобы выбрать гигрометр в квартиру, нужно учитывать несколько моментов.

Преимущества устройства

• в первую очередь следует обратить внимание на скорость выдачи результатов и коэффициент погрешности показаний;
• гигрометры могут совмещать в себе сразу несколько устройств: термометр, часы, будильник, измеритель точки росы, календарь, барометр, уровень атмосферного давления, иметь голосовое сопровождение и другие возможности. Если измеритель влажности выполняет несколько функций одновременно, он называется стационарной домашней метеостанцией;
• некоторые современные модели гигрометров имеют Wi-Fi модуль для вывода на дисплей информации о погоде в регионе;
• также есть выносные модели, которые легко можно переносить из помещения в помещение или даже на улицу для измерения влажности воздуха.

Диапазон влажности и порог нагрева

Диапазон влажности воздуха зависит от назначения комнаты. К примеру:

• в спальне и гостиной эти показатели могут разниться от 20 до 80%;
• на кухне, возле балкона и в кладовке — от 10 до 90%;
• в ванной комнате уровень влажности может достигать все 100%, особенно после принятия ванны или душа.

Чем шире диапазон рабочих значений у прибора, тем выше его цена. Перед покупкой гигрометра стоит учесть, где он будет находиться, отсюда и выбирать рабочий диапазон.

Порог нагрева важен для приборов установленных в бане или сауне. В таком случае рабочая температура должна быть не ниже 120 °С.

Точность измерения

Этот показатель тоже важен, однако приборов с большими расхождениями в показаниях на российском рынке нет, а максимальная точность с минимальными погрешностями нужна лишь для обслуживания, например домашней винотеки.

Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Мы уже определились, чем измерить состояние влажности воздуха в помещении, осталось теперь разобраться, как же восстановить оптимальный уровень влажности.

Если влажность низкая

Проветривайте помещение. Однако такой метод не всегда может существенно улучшить состояние домашнего микроклимата, так как летом уличный воздух может быть сухим.

Также при проветривании традиционным способом в квартиру могут попасть опасные микробы, аллергены, пыль, вредные газы и неприятные запахи. Но если держать окна постоянно закрытыми, то есть большая вероятность столкнуться с еще одной проблемой поддержания микроклимата — духотой (высокий уровень углекислого газа).

Качественная вентиляция также важна при проветривании комнат. Приток свежего воздуха в помещение может обеспечить клапан, однако его будет недостаточно, чтобы проветрить помещение, в котором проживают более одного человека. Воздух проходя через приточно-вытяжной клапан не подогревается и не очищается.

Без труда разобраться с духотой и не запустить в дом опасных «гостей» с улицы поможет бризер. Это устройство приточной вентиляции, которое забирает воздух с улицы, подогревает, очищает его и подает в помещение.

Регулярно проводите влажную уборку комнат.

Установите дома аквариум. Содержание дома рыбок в аквариуме также может повлиять на влажность воздуха. Но помните, что за рыбками нужно ухаживать и содержать аквариум в чистоте.

Можно расположить на подоконниках или около радиаторов отопления емкости с водой.

Увлажнитель воздуха — хороший вариант для дома. Этот прибор справится с сухостью домашнего воздуха, улучшит микроклимат и предотвратит развитие респираторных заболеваний.

Климатическая техника (кондиционер, бризер, очиститель воздуха, терморегулятор Danfoss Eco) в комплекте с базовой станцией MagicAir поможет не только отследить данные состояния микроклимата в доме, но и поддерживать оптимальные показатели.

Базовая станция собирает информацию из комнатного воздуха о температуре, его влажности и о концентрации углекислого газа. Все показатели отображаются на экране смартфона в приложении MagicAir.

Если влажность высокая

Вторая сторона медали — слишком много влаги в воздухе.

1. Не сушите белье в квартире. Лучшего всего делать это на балконе.
2. После принятия водных процедур, когда влажность воздуха в ванной комнате может доходить до 100%, нужно проветрить. При качественной вентиляции достаточно будет открыть дверь в ванную и ближайшее к ванной комнате окно или включить бризер.
3. Можно приобрести специальное устройство для поглощения влаги. Принцип работы этого прибора противоположен процессу увлажнения воздуха: встроенный вентилятор прогоняет влажный воздух через устройство. Внутри также расположен испаритель, который превращает влагу в конденсат, стекающий в специальную емкость.

Если завести привычку постоянно поддерживать оптимальную влажность воздуха на необходимом уровне,то это поспособствует уменьшению риска развития болезней дыхательных путей и случаев аллергических реакций. Нормализованная влажность благоприятно влияет на кожу, защищает ее от пересыхания и преждевременного старения.

Приборы для измерения влажности воздуха в помещении: виды + рекомендации по выбору

Комфортное пребывание в квартире возможно после обеспечения комфортного микроклимата, пригодного для жилых помещений. Климатические условия в комнате зависят от температуры и влажности воздуха, поэтому эти показатели необходимо тщательно контролировать при помощи специальных приборов.

Так, для определения температуры в помещении используется термометр, а прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр. Принцип работы термометра знаком каждому, а как работает влагомер, и как выбрать подходящий вариант, знают далеко не все.

Давайте вместе разберемся с существующими видами этих приборов и особенностями их работы в этом материале. Также давайте поговорим о правилах выбора подходящего гигрометра.

Как измеряется влажность воздуха?

Узнать количество влаги можно с помощью подручных средств: зажженной свечи, еловой шишки, стаканом воды или состоянием листьев домашнего влаголюбивого растения. Такие методы используются давно, но они определяют только приблизительные значения.

Точные показания можно вывести обычным термометром. Этот способ долгий и не очень удобный, так как требует соблюдения определенных инструкций, без которых полученные данные имеют существенную погрешность.

Для объективного измерения водяных паров в воздухе, используются специальные приборы, преобразующие данные о температуре и концентрации паров.

К таким устройствам относятся:

1. Гигрометры.
2. Психрометры.

Приборы с разным принципом работы показывают значения с различной долей погрешности. Некоторые из устройств выдают точные данные о содержании влаги в воздухе, другие допускают погрешность.

Существуют приборы, регистрирующие абсолютные значения, есть измерители, отражающие относительную величину. Поэтому перед выбором гигрометра необходимо изучить принцип работы устройств и учесть условия, в которых будет использоваться прибор.

Абсолютная величина отражает вес водяных паров в кубическом метре воздуха. Значение обозначается в граммах, килограммах на метр в кубе. Такая величина ничего не скажет обычному человеку, поэтому за единицу измерения принято считать относительную влажность воздуха.

Относительная влажность – это соотношение пара и воздуха. Максимально возможное количество пара в воздухе – 100%, остальные значения выводятся относительно максимальной величины.

Согласно СНиП 2.04.05-91 относительная влажность воздуха должна оставаться в пределах 30-60%. В климатически влажных районах, с содержанием паров на открытом воздухе более 75%, значения будут чуть выше.

Принцип работы и виды устройств

Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.

Волосной и пленочный влагомеры

Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.

Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.

Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.

В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.

Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.

Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0 °С.

Весовой и конденсационный измерители

С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.

Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.

Данные механизмы генерируют результаты с высокой точностью, что необходимо для исследований, но не в качестве домашних измерителей влажности воздуха.

Механический и электрический приборы

Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.

За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.

Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.

Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении.

В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:

• измерение электропроводности окружающего воздуха;
• оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
• измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
• анализ емкости конденсата.

Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.

При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды. Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.

Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.

Принцип действия психометра

Еще одним прибором для измерения влажности воздуха в помещениях является психометр. Механизм работы психрометрических устройств основан на использовании физико-химических свойств жидкостей.

Для измерения на приборе установлены две градусные трубки с жидкостью, одна из которых обмотана мокрой тканью. При испарении влаги температурный показатель на обмотанной трубке ниже, чем на сухой.

Для получения результата необходимо посмотреть температуру воздуха на термометре, не обмотанном тканью, вычислить разницу показателей жидкости между обеими трубками.

Далее, в первом столбце таблицы значений найти температуру воздуха согласно градуснику. В верхней строке найти разницу значений. Цифра на пересечении столбца и строки является показателем влажности.

Психрометры бывают трех видов:

1. Стационарный. Простой прибор, состоящий из двух градусников, заключенных в метеорологическую колбу. Один из термометров взаимодействует с влажной тканью, в связи с чем, жидкость меняет физико-химические свойства и появляется разница в градусах. Результаты вычисляются по таблице.
2. Аспирационный психрометр похож на стационарный, разница заключается в том, что защитном корпусе установлен вентилятор-аспиратор, для перемещения сжатого газа. Своеобразный вакуум создает условия для получения максимально точных показателей.
3. Дистанционный прибор может быть манометрическим или электрическим. В конструкции присутствуют манометрические термометры или термисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от состояния внешней среды. Готовые результаты выводятся на цифровое табло прибора.

Психрометрические устройства проходят стандартизацию и поверку, поэтому выходные значения можно считать наиболее точными.

На что смотреть при покупке?

К комнатным моделям приборов для измерения количества влаги в воздухе, относятся механические и электронные гигрометры. Они имеют компактную конструкцию, безопасны для окружающих и выдают минимальную погрешность в расчетах. Для поддержания дизайнерской мысли, современные устройства имеют лаконичный дизайн.

Критерий #1 — принцип работы

Механические и цифровые гигрометры имеют ряд преимуществ, которые могут повлиять на выбор прибора.

К плюсам механических моделей влагомеров можно отнести то, что:

• работа прибора не зависит от внешних источников питания;
• они просты в использовании, поскольку требуется минимальная дополнительная подстройка необходимых рабочих параметров;
• стоимость механического гигрометра, несколько ниже электронного.

Цифровые модели выполняются в виде складных, портативных гаджетов.

Кроме этого к преимуществам электронных моделей относятся:

• высокая скорость выдачи результата;
• меньшая погрешность показаний, по сравнению с механическим прибором;
• выходные данные подлежат дальнейшей обработке, в связи с наличием встроенной внутренней памяти.

Некоторые электронные влагомеры совмещают в себе сразу несколько приборов: гигрометр, часы, календарь, термометр, барометр, измеритель точки росы. Поэтому, если устройство выполняет несколько климатических функций – это стационарная метеостанция.

Для комфорта ребенка и родителей гигрометр может быть встроен в радионяню. Такой прибор имеет большой функционал и систему оповещения.

Самые последние модели оснащаются Wi-Fi модулем, для вывода на экран сведений о погоде в регионе, посредством получения данных через сеть Интернет.

Современные модели гигрометров рассчитаны на определенную специфику работы, поэтому для того чтобы точно измерить влажность воздуха в комнате, квартире или других помещениях необходимо понимать, как будет использоваться прибор. Тогда купленный влагомер будет полностью соответствовать необходимым требованиям.

Критерий #2 — диапазон влажности

Оптимальная влажность воздуха определяется назначением помещений. В спальнях, гостиной нормальные значения влагомера от 20 до 80%. Возле балкона, в холле, чердаке и на кухне от 10 до 90%. Подробнее о нормах влажности воздуха в квартире рекомендуем прочесть в этом материале.

Во влагонаполненных помещениях диапазон рабочих значений может достигать 100%. Чем шире размах значений, улавливаемых прибором, тем выше цена на него. Поэтому, при выборе гаджета для спален, холла и чердачного пространства можно остановить выбор на устройствах с малым диапазоном значений.

Для некоторых влагомеров важен максимальный порог нагрева. Так, прибор для бани или сауны должен включать в диапазон рабочих температур значения до 120 °С. Поэтому в помещения, где температура и влажность могут достигать довольно высоких значений следует приобретать специальные приборы для измерения паров в воздухе.

Критерий #3 — точность измерения

Для оборудования специальных хранилищ, требуются приборы с наименьшей погрешностью показаний.

Так, в домашней винотеке влажность циркулируемого воздуха должна держаться на уровне 65-75%, а содержание паров воды в библиотеке не должно быть ниже 50 и выше 60%.

Поэтому, для измерения влаги в воздухе в таких помещениях, следует использовать психрометр или высокоточный электронный гигрометр, который измеряет количество водяных паров путем изменения электропроводности воздуха.

Если уровень влажности не соответствует нормам, но понадобится прибор для его повышения – увлажнитель воздуха.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике речь пойдет о принципах работы стационарных психрометров, будет приведено сравнение полученных результатов с показателями цифровых гигрометров:

Оптимальная влажность воздуха в комнатах уменьшает риск возникновения хронических заболеваний, облегчает симптомы течения существующих бронхолегочных болезней, снижает проявление аллергических реакций.

Количество влаги в воздухе влияет на работоспособность, внешность и здоровье человека. Поэтому измерение водяного пара в помещении должно стать полезной привычкой в каждой семье.

У вас остались вопросы по выбору гигрометра? Или хотите дополнить нашу публикацию полезными замечаниями? Пишите свои комментарии под этим материалом.

Если у вас дома есть гигрометр и вы хотите рассказать о его плюсах и минусах, напишите об этом внизу под статьей.

Измерение влажности воздуха

Параметры окружающей среды часто меняются, что зависит от внешних факторов (температуры воздуха, погодных условий). Микроклимат в помещении сразу становится другим. Это ощущается сильнее, если есть погрешности в работе системы отопления, нарушена циркуляция воздуха дома или появились микрощели в оконных блоках.

Усиливается такой эффект, когда регулярно выполняется полив цветов, сушится бельё в комнате и т. д. Чтобы повлиять на влажность воздуха, нужно понимать, насколько сильно она меняется. Для этого проводят измерения данного параметра с помощью гигрометра.

1. Что такое влажность воздуха
2. Приборы для измерения влажности воздуха
3. Волосной гигрометр
4. Плёночный гигрометр
5. Весовой и конденсационный гигрометры
6. Психрометрический гигрометр
7. Керамический гигрометр
8. Электронный гигрометр (цифровой)
9. Альтернативные методы измерения
10. Как выбрать измеритель влажности воздуха
11. Преимущества устройства
12. Диапазон влажности и порог нагрева
13. Точность измерения
14. Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме
15. Если влажность низкая
16. Если влажность высокая
17. Первые признаки изменения микроклимата
18. Выводы

Что такое влажность воздуха

В названии параметра зашифровано его значение.

Влажность – показатель, который определяет содержание воды в разных средах.

Если нужно узнать, сколько влаги может быть в воздухе, ориентироваться следует на вариант нормы – значения диапазона 30-60%. Но эта величина постоянно меняется.

• абсолютная;
• относительная.

В первом случае определяют содержание воды в воздушной среде объёмом 1 м 3 . Такой показатель называют ещё плотностью водяного пара в воздухе.

Второй из вариантов представляет собой соотношение массовой доли пара к максимальной при заданных параметрах. Единицы измерения – %.

Приборы для измерения влажности воздуха

Используют гигрометр. Его основной функцией является определение содержания влаги в составе воздушной среды.

Существует несколько видов:

• волосной;
• плёночный;
• кондуктометрический;
• весовой и конденсационный;
• керамический;
• психометрический;
• электронный.

Различают приборы по механизму действия, а также эффективности.

Электронный вид устройства позволяет получить результат быстро. Механические аналоги надёжные, но понадобится больше времени на измерения.

Волосной гигрометр

Прибор предназначен для определения изменений содержания влаги в пределах 30-80%. Волосной (волосяной) гигрометр относится к устройствам механического типа. Он устроен достаточно просто.

Элементы конструкции: рама из металла, человеческий волос, на котором закреплён небольшой грузик, а также предусмотрен шкив, стрелка, шкала с делениями. Принцип действия устройства основан на изменении длины волоса под воздействием параметров окружающей среды.

Плёночный гигрометр

Прибор выдерживает более существенные механические нагрузки, чем волосной аналог. Конструкцией предусмотрена органическая плёнка. Прибор измеряет влажность воздуха по сходному принципу с ранее рассмотренным вариантом: стрелка смещается, когда увеличивается/уменьшается размер мембраны.

Весовой и конденсационный гигрометры

Принцип действия основан на увеличении веса вещества, поглощающего влагу. С помощью прибора измеряют абсолютную влажность в помещении. Конструкцией предусмотрено несколько соединённых трубок, наполненных хлористым кальцием.

Такой гигрометр определяет изменение влажности воздуха в помещении путём определения разницы между весом до и после впитывания гигроскопичным веществом влаги из окружающей среды. При этом получают максимально точный результат.

Конденсационный гигрометр – прибор для измерения относительной влажности воздуха. Для этого используется принцип определения разницы температур. Механизм действия гигрометра: под воздействием луча света, который падает на специальное зеркало, появляется конденсат или образуются кристаллы льда. Относительная влажность определяется посредством разницы температур до и после появления конденсата.

Психрометрический гигрометр

Принцип работы устройства тоже основан на измерении температуры окружающей среды. Только конструкцией психометрического гигрометра предусматривается 2 термометра (сухой, влажный), а не 1, как в ранее рассмотренном устройстве.

По мере испарения влаги изменяются параметры окружающей среды. Влажность воздуха определяется посредством данных: определения скорости испарения конденсата, разницы температур двух термометров.

Керамический гигрометр

При работе устройства измеряется электрическое сопротивление массы из керамического материала и металлических частиц. Используются материал: каолин, глина, кремний. Лучше всего устройство работает, если в состав массы входят окислы металлов.

Электронный гигрометр (цифровой)

Когда выбирают способ, как измерить влажность в помещении максимально точно, следует рассмотреть электронный вариант устройства. Принцип его действия основан на изменении сопротивляемости хлористого лития, который покрывает пластину внутри гигрометра. Для повышения точности предусмотрен встроенный термометр.

Альтернативные методы измерения

Для определения изменений параметров воздуха применяют подручные средства. Они не позволяют получить точные данные. Однако если есть подозрения, что влажность воздуха не соответствует нормам, появятся основания для покупки специального прибора.

1. Стакан воды. Его охлаждают (до +5°С), затем оставляют в комнате. Если появившийся конденсат стекает на стол, предполагают повышенную влажность воздуха. Когда стенки быстро высыхают, считается, что влажность слишком низкая.
2. Табличный метод на основе разницы температур. При этом используют ртутный термометр. Для получения нужных данных рекомендуется измерить температуру воздуха в нормальном состоянии и во влажной среде (термометр оборачивают влажным полотенцем).

Как выбрать измеритель влажности воздуха

Отмечают ряд параметров, на которые обращают внимание перед покупкой:

• тип гигрометра;
• точность (наилучший вариант – электронный прибор);
• возможности устройства: учитывают диапазон значений измеряемой влажности;
• условия эксплуатации (обращают внимание на допустимую температуру воздуха);
• возможность переносить устройство с места на место.

Современные модели электронных устройств выполняют разные задачи, например, используются также и в качестве будильника, барометра, некоторые из них имеют функцию Wi-Fi.

Преимущества устройства

Положительные качества гигрометров, которые предназначены для использования в помещении:

• высокая скорость получения результатов;
• точность;
• наличие дополнительных функций.

Когда применяются гигрометры, измерить параметры окружающей среды можно с минимальной погрешностью. Для сравнения, при использовании альтернативных способов отклонение полученных данных от реальных значений может быть велико.

Диапазон влажности и порог нагрева

По ГОСТу нормой зимой считается относительная влажность 30-45%, а летом – от 30 до 60%. При выборе гигрометра для использования в помещении учитывают диапазон значений:

• 20-80% в спальне;
• ванная комната – 100%, т. к. здесь постоянно повышены показатели;
• балкон, кладовая, кухня – от 10 до 90%, в этих помещениях влажность тоже часто увеличиваются.

Гигрометр может эксплуатироваться при повышении температуры воздуха до +120°С, что позволяет использовать его в сауне, бане.

Точность измерения

Все приборы, посредством которых выполняется измерение влажности воздуха, имеют погрешность. Минимальное отклонение – у электронных (1%). Но при эксплуатации в быту к гигрометрам не предъявляются столь высокие требования, а потому даже более существенная погрешность допустима (1-5%).

Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Показатели окружающей среды в помещении постоянно изменяются. Если в данный момент времени появилась необходимость повлиять на влажность, и нет возможности ждать, когда значение изменится естественным путём, рекомендуется прибегнуть к подручным способам.

Если влажность низкая

• проветривание, что нормализует циркуляцию воздушных потоков;
• влажная уборка;
• располагают по квартире несколько ёмкостей с водой.

В помещении применяют увлажнитель воздуха, кондиционер, терморегулятор.

Если влажность высокая

Исключают любые источники влаги:

• бельё для сушки вывешивают на балконе, а не в комнате;
• выполняют регулирование окон, чтобы усилить приток воздушных потоков;
• включают компактные нагреватели;
• применяют осушители воздуха.

Первые признаки изменения микроклимата

Заметить повышение или снижение влажности воздуха в помещении можно по ряду признаков. Если показатель повышен:

• бельё долго сохнет;
• на окнах появляется конденсат;
• появляется чёрный грибок на поверхностях.

Если содержание влаги снижено (менее 30%), можно заметить это благодаря признакам:

• у членов семьи появляется сухой кашель, причём только дома;
• кожа и слизистые оболочки пересушены;
• часто появляется носовое кровотечение;
• усиливается зуд из-за постоянного ощущения сухости;
• кожа шелушится.

Выводы

Когда становятся заметны признаки изменения относительной влажности, нужно постараться нормализовать значения этого параметра. Если бельё долго сохнет, появляется конденсат на окнах или кашель у членов семьи, то сначала рекомендуется измерить влажность воздуха в помещении.

Для этого применяют гигрометры. Они представлены разными видами: электрический, керамический, механический и др.

С целью повышения/понижения показателя содержания влаги в воздушной среде прибегают к подручным средствам или подключают специальную технику (увлажнители, осушители, кондиционер).

Прибор для измерения влажности воздуха в квартире: рейтинг лучших гигрометров

Содержание воды в воздухе частного дома или квартиры самым непосредственным образом влияет на здоровье проживающих там людей. Как пониженное, так и повышенное содержание влаги может привести к различным заболеваниям. Кроме того, чересчур сухим или влажным воздухом неприятно и тяжело дышать. Но как понять, что с атмосферой что-то не так? В этом помогут приборы для измерения влажности воздуха в квартире. Поговорим о них более подробно.

Что такое влажность и как она воздействует на людей?

Влажностью воздуха – это количество содержащихся в нем испарившихся микроскопических частиц воды. Обычно параметр выражают в процентном соотношении.

Хотя человек и может прожить в очень сухом или очень влажном климате, оптимальным показателем является влажность составляющая от 45% до 60%.

Повышенная влажность

Повышенное содержание влаги в воздухе (от 70-80%) приводит к следующим неблагоприятным последствиям:

• Нарушение терморегуляции организма. Тело быстро перегревается. Это связано с тем, что пот почти не испаряется с поверхности кожи и не может эффективно ее охлаждать.
• Развитие болезнетворных бактерий и грибков. И простейшие, и микроскопические грибы начинают активно развиваться в условиях повышенной влажности. В конечном счете это может привести к различным респираторным заболеваниям.
• Затруднение дыхания. Поскольку процент содержания воды в атмосфере в описываемом случае высок, то доля содержащегося в ней кислорода за счет этого уменьшается. Это приводит к тому, что, вдыхая привычный объем воздуха, кислорода человеческий организм получает несколько меньше. Возникает чувство затрудненности дыхания.

Пониженная

Сухость воздуха также вредна и может привести к следующим негативным последствиям:

• Проблемы с кожей. Эпидермис, как и весь остальной организм, состоит на 70% из воды. Получает он ее в том числе и из атмосферы. Однако если влаги в окружающем воздухе недостаточно, в коже возникает ее дефицит. Самое безобидное, что может произойти в подобной ситуации – это огрубение и шелушение кожи, раздражение и шелушение губ. При высокой чувствительности эпидермиса могут возникнуть и куда более серьезные неприятности, которые потребуют посещения дерматолога.
• Различные болезни органов дыхательной системы. При низком содержании воды в воздухе недостаток в ней испытывают не только наружные покровы человека, но и внутренние слизистые оболочки. Не составляют исключения и слизистые органов дыхания (носовой полости, гортани, трахеи, легких). Это приводит к их ослаблению и понижению способности борьбы с возбудителями респираторных заболеваний. Это может привести к ОРЗ, риниту, ангине, трахеиту.
• Раздражение органов дыхания. Поскольку слизистая оболочка носоглотки и дыхательных путей несколько пересыхает, возникают неприятные ощущения: першение в горле, дискомфорт при вдохе.

Как измерить влажность?

Домашнюю атмосферу приводят в порядок с помощью специальных увлажнителей или осушителей. Однако чтобы сделать работу этих приспособлений максимально эффективной и не навредить еще больше, сначала потребуется измерить уровень содержания влаги в окружающем воздухе. Для этого применяют приборы, именуемые бытовыми гигрометрами.

Все гигрометры можно разделить на две большие группы.

1. Механические. Отличаются надежностью и низкой ценой. Долго служат. Однако имеют один недостаток – не очень точные показания. Принцип работы заключается в измерении веса собранной из воздуха за определенное время воды (она конденсируется в особых изогнутых трубках). Результат замера отображается на стрелочном циферблате, напоминающем часовой.
2. Цифровые. Эта категория устройств дороже и менее надежна. Однако она отличается необычайным удобством использования и почти полным отсутствием погрешностей в показаниях. Сведения о содержании воды в атмосфере цифровые гигрометры получают от специального электронного датчика. После этого информация обрабатывается и выводится на жидкокристаллический экран девайса. Нередко совмещают в себе гигрометр, термометр, барометр и некоторые другие приспособления.

На что обратить внимание при выборе?

Гигрометр – не очень сложное устройство, поэтому и параметров, на которые следует обращать внимание при покупке, немного.

Критерии выбора:

1. Функционал. Определитесь, что вам нужно от прибора. Если только измерение содержания влаги в атмосфере – смело берите дешевый механический. Если хотите большего, лучше отдать предпочтение многофункциональному цифровому.
2. Диапазон. Желательно, чтобы устройство имело широкий диапазон измерений. В противном случае при очень высокой влажности или сухости устройство попросту не сможет вывести на дисплей или циферблат необходимые данные, так как достигнет предела замеров, предусмотренного конструкцией.
3. Цена. Решите, сколько вы готовы отдать за устройство. Как правило, цена напрямую коррелирует с функционалом: чем больше у гигрометра «наворотов» и дополнительных возможностей, тем он дороже.
4. Отзывы. Некоторые приборы откровенно врут, показывая неверные данные. Чтобы понять, какая модель выдает достоверные данные, а какая нет, почитайте перед покупкой отзывы пользователей и обзоры специалистов. Конечно, сведения о погрешности указывают и в технической документации. Однако эта информация зачастую недостоверна и не отражает реальной ситуации.

Рейтинг лучших гигрометров

Ниже представлено несколько наиболее оптимальных на сегодняшний день моделей бытовых гигрометров, доступных для покупки в российских магазинах.

Стеклоприбор ВИТ-2

Стеклоприбор ВИТ-2 – простенький отечественный гигрометр, в котором в качестве индикатора служит стеклянная трубочка с подкрашенным спиртом (как на термометре). Очень удобно то, что справа от трубочки расположена таблица, помогающая в расшифровке показаний прибора. Имеется дополнительная функция изменения температуры. Подходит как для использования в помещении, так и для применения на улице. Диапазон измерений влажности по заявлению производителя – от 20% до 90%.

Стоит Стеклоприбор ВИТ-2 сосем недорого – около 300 рублей.

Sawo 102-HA

Sawo 102-HA – механический гигрометр, индикация показаний которого осуществляется с помощью небольшого циферблата. Отличительная особенность прибора – его внешний вид. Благодаря приятному дизайну он украсит любую квартиру. Изготовлен Sawo 102-HA из обработанного дерева.

Каких-либо дополнительных функций эта модель не имеет.

Производитель позиционирует Sawo 102-HA как гигрометр для бани или сауны. Однако его вполне можно использовать и в домашних условиях.

Sawo 102-HA отличает высокая чувствительность – он способен отражать влажность от 0% до 100%.

Стоит Sawo 102-HA от 400 до 500 рублей.

ТА 218 А

ТА 218 А – это многофункциональное электронное устройство, которое сочетает в себе:

• Термометр.
• Гигрометр.

• Часы с будильником.

Отличительная особенность этой модели – выносные датчики.

Это позволяет использовать приспособление не только внутри помещения, но и:

• В другом помещении (например, в соседней комнате).

При этом сам девайс можно разместить на некотором расстоянии от точки, где будут осуществляться замеры. Это очень удобно.

Стоит ТА 218 А от 450 до 500 рублей, что совсем недорого для столь функционального устройства.

DT-322

DT-322 – устройство, чем-то напоминающее ТА 218.

Однако, в отличие от него, DT-322 имеет несколько дополнительных функций:

• Встроенный календарь.

• Возможность запоминать пиковые значения влажности и температуры и подавать звуковой сигнал при их достижении и превышении.

В остальном все то же самое: термометр, гигрометр, часы с будильником. А вот выносных датчиков модель не имеет, поэтому применять ее можно только в помещении. Уличное использование с внешней установкой невозможно по причине отсутствия выносного датчика и недостаточной влагоизоляции: при монтаже на улице рано или поздно потемнеет ЖК-экран или замкнет из-за воды электронная начинка прибора.

Стоит DT-322 порядка 1 000 рублей.

Smartsensor AR847

Smartsensor AR847 – термогигрометр для специалистов, который используют преимущественно для полевых измерений. Однако никто не запрещает разместить его в квартире. Гигрометр устройства отличается довольно высокой точностью и способен измерить от 5% до 95% влажности. А вот термометр слабо подходит для российских реалий, так как нижний порог измерений составляет всего – 10 градусов Цельсия.

Имеется выносной датчик и монохромный жидкокристаллический экран с подсветкой.

Стоит Smartsensor AR847 от 4 500 до 5 000 рублей.

Testo 608-H1

Testo 608-H1 – бытовой прибор для измерения температуры и влажности, отличающийся повышенной точностью (по заверениям производителя погрешность не превышает 5%). Устройство прошло сертификацию в соответствии с ГОСТом, поэтому есть все основания доверять информации, изложенной в техническом паспорте модели.

Testo 608-H1 не имеет выносного датчика, поэтому пригоден только для замеров в том месте, где он закреплен. Прибор можно закрепить на стене, а можно вообще не монтировать, а просто положить в удобное для вас место. Все данные выводятся на небольшой монохромный жидкокристаллический дисплей.

Стоит Testo 608-H1 порядка 7 000 рублей.

Подведем итоги

Как недостаток, так и избыток водных испарений в атмосфере неблагоприятно сказывается на общем состоянии и здоровье людей. Особенно часто подобные проблемы возникают в условиях городской квартиры. Их вполне можно устранить с помощью специальных увлажнителей или осушителей. Однако чтобы не сделать ситуацию хуже, предварительно следует выяснить уровень содержания влаги. Тут приходит на помощь приспособление для измерения влажности, который называется гигрометром.

Гигрометры бывают двух типов: механические и цифровые. Первые не так точны, однако дешевы и надежны. Вторые удобны тем, что имеют несколько функций одновременно, однако дороже стоят и не так надежны. Тем не менее, среди обоих типов устройства можно подобрать качественную, точную и недорогую модель.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-советы: как измерить влажность воздуха

Тепловой насос вода-вода

Тепловой насос вода-вода – это самый дешевый агрегат подобного типа. Ведь в качестве низкоэффективного источника энергии в данном случае используется самая распространенная среда – вода. А сам монтаж первичного контура с испарителем выглядит как обычное погружение до сравнительно неглубокой отметки.

При этом тепловые насосы вода — вода не только дешевы, но и эффективны. Поскольку на глубине затопления испарителя плюсовая температура окружающей среды сохраняется буквально круглый год (на 4-5 градусов по Цельсию можно рассчитывать даже в зимнее время).

Тепловой насос вода-вода

К тому же, тепловой насос типа вода — вода легко собрать даже своими руками. Поэтому в данной статье мы рассмотрим не только схему работы и типовые разновидности таких насосов, но и схему сборки подобного агрегата, рассчитанную на обустройство энергоэффективной системы отопления своими силами.

Схема теплового насоса вода — вода

В своей работе тепловой насос использует тот же принцип, что и холодильник. Только в этом случае особое внимание уделяется не охладителю (блок испарителя), а тепловому генератору (блок конденсатора).

Ну а сам принцип остается неизменным и предполагает следующую схему работы:

Альтернативные источники энергии

• Испаритель внедряют в среду с температурой выше нуля по Цельсию.
• Конденсатор монтируют в помещении, подключая к нему прямую трубу и обратку системы отопления.
• Между испарителем и конденсатором проводят циклический трубопровод, в который врезают компрессор – генератор напорного усилия и давления.
• В циклический трубопровод заливают хладагент – вещество, которое вскипает в испарителе и переходит в жидкое состояние в конденсаторе. Причем цикличность испарения и конденсации обеспечивает компрессор.

В итоге, в процессе кипения хладагент забирает тепло у окружающей испаритель воды и транспортирует его к конденсатору, где отдает накопленную энергию системе отопления, переходя из газообразного состояния в жидкое. Ведь испарение проходит с отбором энергии, а конденсация – с выделением калорий.

Где монтируют испаритель

Для обеспечения эффективной работы насоса нам нужно лишь заглубить испаритель в воду, желательно ниже уровня промерзания жидкости в водоеме. Ведь толща воды сохраняет температуру 4-12 градусов Цельсия практически круглогодично, обеспечивая тепловые насосы для горячей воды и систем отопления постоянным притоком низкоэффективной энергии.

В итоге, площадкой для размещения испарителя может быть любой водоем с глубиной более 1,5 метров и постоянным уровнем жидкости. Ну а если такового водоема нет, то в качестве источника низкоэффективного тепла можно использовать обычный колодец или скважину. Причем сам испаритель можно погрузить даже не в колодец, а в особый бак, заполняемый проточной водой, которую качают из источника и сливают туда же.

Поэтому тепловой насос «вода-вода» можно смонтировать, буквально, где угодно. Ведь водоносные слои скрыты практически в любом типе грунта.

Самодельный тепловой насос: схема сборки

Вышеприведенная схема работы указывает, что конструкция теплового насоса состоит из четырех узлов: испарителя, конденсатора, компрессора и циклического трубопровода. Поэтому в процесс самостоятельного строительства теплового насоса заключается в изготовлении всех вышеупомянутых узлов с последующей сборкой конструкции.

И далее по тексту мы рассмотрим все этапы производственных и сборочных процессов, проводимых своими руками. Причем вначале будут даны рекомендации по расчетам системы, направленные на оптимизацию энергопотребления и усиление теплоотдачи.

Этап первый: расчет теплового насоса вода — вода

Расчет насоса выполняется на особом «калькуляторе» — программе, соизмеряющей отапливаемую площадь с мощностью системы отопления. Причем в качестве исходных данных программа использует объем помещения (площадь и высота потолков). А на выходе дается рекомендация относительно мощности насоса.

Этап второй: выбор компрессора

Компрессор для теплового насоса подбирается по предполагаемой мощности системы отопления. Причем мощность самого компрессора должна составлять 20-30 процентов от показателей теплоотдачи насоса.

Тепловой насос с винтовым компрессором

То есть, если на обогрев строения уходит 10 кВт, то для обслуживания насоса используется 3-киловаттный компрессор. Словом, пропорция между мощностью нагнетательного оборудования и теплоотдачей насоса рассчитывается по соотношению 1:3.

Причем в качестве компрессора для теплового насоса используют как стандартные агрегаты для сплит-систем, так и специальное оборудование. И в самодельную систему придется интегрировать только «заводской» компрессор, поскольку «самопальные» аналоги в данном случае неуместны – они поставят под угрозу саму эффективность работы собираемого насоса.

Этап третий: строительство испарителя

Испаритель собирают на основе полимерного бака, с большой крышкой. Причем минимальная емкость бака равна 120-130 литрам. Во внутренней полости бака размещают медный змеевик, согнутый из трубы определенной длины и диаметра.

Испаритель для теплового насоса вода-вода

Для определения этих величин нам придется вычислить площадь поверхности змеевика.

Как правило, ее рассчитывают по формуле:

Р=M/0,8ΔT,

где М – это предполагаемая мощность насоса, а ΔT— это разница температур на входе и выходе (в градусах Цельсия).

Полученную площадь соизмеряют с площадью одного погонного метра трубы нужного диаметра, вычисляя длину заготовки для змеевика.

Ну а само изготовление сердцевины испарителя предполагает ручную гибку медной трубы вокруг калибра, в качестве которого можно использовать кислородный или газовый баллон. Изготовленный таким образом змеевик вкладывают в бочку, выводя сквозь дно и крышку два выпуска – верхний и нижний.

Далее нужно вмонтировать в бочку пару отводов, изготовленных из металлических штуцеров – их вводят в отверстия у дна и крышки и поджимают с внешней и внутренней стороны контргайками.

К нижнему штуцеру монтируют напорный шланг насоса, а к верхнему – отводной шланг, по которому вода будет сливаться в колодец самотеком. С помощью такой конструкции мы обеспечим непрерывную циркуляцию низкоэффективной среды в испарителе.

Этап четвертый: создание конденсатора

Конденсатор собирают на основе металлического бака из нержавейки, в который монтируют медный змеевик, рассчитанный по тем же формулам, что и аналогичная деталь испарителя. Причем для изготовления змеевика используется все та же технология ручной гибки.

Сам змеевик размешается в баке вертикально, а его отводы выходят из дна и крышки бака. Причем помимо отводов в бак врезают еще и два штуцера. Словом, вся схема скопирована с испарителя, только с учетом того, что вместо низкоэффективной среды сквозь конденсатор циркулирует разогреваемая вода – теплоноситель системы отопления. С помощью особого насоса ее выводят сквозь верхний штуцер, направляя на радиаторы, и вводят в бак сквозь нижний штуцер, соединенный с обраткой.

Этап пятый: сборочные работы

Сборка системы производится в следующем порядке:

Принцип работы

• На платформе или кронштейне монтируют компрессор.
• К нагнетательному патрубку компрессора подключают (медной трубой) верхний отвод конденсатора.
• Нижний отвод конденсатора связывают с нижним отводом испарителя, прокладывая между ними медный трубопровод, диаметр которого должен совпадать с габаритами трубок, использованных при изготовлении змеевиков. Причем в произвольном месте этого трубопровода можно смонтировать дроссельную заслонку, которую подключают к системе автоматического управления.
• Верхний отвод испарителя соединяют (медной трубкой) с всасывающим патрубком компрессора. Монтажные работы с медными трубками выполняют с помощью пайки, а в финале в систему заливают хладагент (около пары килограмм).

В итоге, получается замкнутая система, в которой циркулирует хладагент, переносящий тепло из установленной на землю бочки-испарителя в подвешенный на кронштейне бак с конденсатором.

Тепловой насос для нагрева воды: монтаж в систему отопления

При монтаже системы отопления следует учесть, что вода в конденсаторе прогреется всего лишь до 40-50 градусов Цельсия. Поэтому в качестве «потребителя» энергии теплового насоса может выступать только низкотемпературная система отопления, например, теплый пол. Или любой другой объемный радиатор, эффективность которого определяется не температурой, а габаритной площадью излучения.

Причем, в большинстве случаев, самодельный тепловой насос можно использовать лишь в качестве вспомогательного источника энергии, поддерживающего работу электрического или газового котла.

Полноценное отопление и обогрев гарантирую только высокоэффективные «заводские» агрегаты, разогревающие конденсатор до 75 градусов Цельсия и выше.

Самодельные насосы не могут обеспечить подобную температуру из-за просчетов конструкции и несбалансированной работы компрессора.

Впрочем, эффективные результаты способен продемонстрировать лишь «бредовый» агрегат, а вот тепловой насос вода — вода китайского производства отличается от качественной самоделки лишь более продуманной системой автоматизации управления насосом.

Как сделать тепловой насос типа вода-вода — пошаговая схема сборки

Энергию для отопления жилья получают, не только сжигая газ, дрова или уголь. Альтернативой является тепловой насос вода-вода. Но покупка такого насоса обходится дорого, поэтому возникает желание сделать его самостоятельно, своими руками.

Принцип работы теплового насоса «вода-вода»

Принцип работы

Работа теплового насоса происходит за счет теплоты, извлекаемой из воды. Источником воды становятся озера, ставки, реки, колодцы, скважины. Глубина водоема в средней полосе России должна составлять не менее 2 метров, чтобы нижние слои не промерзали. По способу расположения теплообменника тепловые наносы разделяются на:

• горизонтальные (трубы укладывают кольцами на дно);
• вертикальные (теплообменник расположен в скважине вертикально).

Поскольку непромерзаемые водоемы расположены далеко не возле каждого дома, чаще всего трубы прокладывают в скважинах. Стандартный тепловой насос вода-вода имеет несколько основных частей:

• трубы отопления;
• трубы подачи и сброса воды;
• испаритель (змеевик, в котором испаряется фреон);
• компрессор;
• конденсатор (змеевик, в котором сжижается фреон).

В зависимости от времени года температура грунтовых вод составляет 4-10 °C, меняется в малых диапазонах. Это обеспечивает стабильную и продуктивную работу теплового насоса. Бурят две скважины на расстоянии 8-10 м друг от друга. Грунтовые воды попадают в трубу из первой скважины и поднимаются вверх к испарителю, нагревая его. Одновременно в испаритель подается сжиженный фреон. В результате снижения давления в испарителе, тепло от стенок переходит к хладагенту. Хладагент (фреон) становится газообразным.

Далее фреон поступает в компрессор и сжимается. Потом он поступает в конденсатор, превращается в жидкость, а выделенное в результате этого процесса тепло переходит к теплоносителю (чаще всего это вода). Теплоноситель, в свою очередь, нагревает трубы радиатора. Так происходит обогрев дома. Грунтовая вода сбрасывается во вторую скважину. Полное представление о принципах работы дает схема теплового насоса. Поскольку температура подземных вод стабильнее температуры нижних слоев водоемов, использовать скважины значительно эффективнее. Но здесь надо еще учитывать затраты на бурение скважин. Устанавливают тепловой насос с бойлером вода-вода, отапливая помещение и подогревая воду для бытовых нужд. Затрачиваемая электрическая энергия на работу насоса в 4-5 раз меньше энергии, которую он вырабатывает.

Схема отопления дома с использованием теплового насоса Вода-Вода

Эффективность

С течением времени выгодность ТН становится все более очевидной из-за постоянного роста стоимости энергоносителей. Технологии тоже не стоят на месте.

Программирумые схемы управления домашней техникой с дистанционным доступом уже никого не удивляют. Тепловой насос органично встраивается в систему «умный дом», что позволяет уменьшить износ оборудования, продлить срок его службы.

Правильно подобранный и качественно смонтированный ТН — гарантия обеспечения теплом вне зависимости от времени года и рыночных колебаний уровня цен на энергоносители.

Но максимальной эффективности ТН может достичь, если определиться с выбором отопительной системы на ранних этапах проектирования здания. Тогда есть возможность выбрать оптимальные материалы и толщину ограждающих конструкций с нужной теплопроводностью и тепловой инерционностью.

Функциональность теплового насоса вода-вода: откуда нагрев

Казалось бы, соединив вместе трубы, компрессор, испаритель и другие детали, можно получить функциональный прибор. Но на самом деле задача сложнее. Чтобы насос правильно работал, нагревал теплоноситель, рассчитывают теплообменник вода-вода. Далее определяют мощность компрессора, подбирают пусковое устройство, герметизируют систему. Дом утепляют, сводя к минимуму потери энергии. Самодельные устройства для отопления подключают:

• к теплому полу;
• к трубкам, разложенным в стене;
• к современным радиаторам с большой площадью.

Это позволяет рационально использовать выработанную энергию. Иногда в целях экономии тепловые насосы вода-вода включают вместе с котлами, работающими от газа, электричества или другого топлива.

Критерии выбора

На первый взгляд кажется сомнительной необходимость трудоемкой укладки на дно водоема нескольких сотен метров пластиковых труб или еще более затратного бурения скважин для ТН типа вода-вода. Ведь существуют системы типа воздух-воздух. Там внешний коллектор вообще отсутствует. Например, у очень качественного японского инверторного ТН воздух-вода производства компании Mitsubishi Heavy .

Все просто — плотность воды в 800 раз больше, чем воздуха. И тепла тоже. Поэтому эффективность и экономика у водяных систем всегда будет больше, чем у Мицубиси .

Расчет мощности

Для предварительных расчетов обычно используют упрощенную формулу: на 10 м2 отапливаемого здания требуется 700 Ватт тепла. Тогда для дома площадью 250 м2 нужно купить тепловой насос вода-вода мощностью 175 кВт.

Для обеспечения горячего водоснабжения итоговую цифру нужно увеличить на 15 %.

При этом не учитывается большая разница между климатическими зонами, например, Крыма и Московской области. Теплопотери внешних ограждающих конструкций разных зданий тоже сильно отличаются. Есть другие факторы, которые обязательно надо учитывать в расчете. Это могут сделать только специалисты.

Расчет необходимой мощности теплового насоса

Перед покупкой системы важно предварительно составить проект и вычислить необходимую мощность оборудования. Производительность высчитывается с учетом фактических потребностей в тепловой энергии. Берутся во внимание расходы тепла, теплопотери дома и наличие или отсутствие контура ГВС.

1. Вычисляем общую площадь отапливаемых помещений.
2. Определяемся с необходимым количеством энергии для отопления. Оптимальный показатель на 1 квадратный метр – 0,07 кВт.
3. Чтобы протопить дом на N квадратных метров, понадобиться N*0,07 кВт.
4. Для ГВС к полученному числу добавляют дополнительно 15-20%, то есть N*0,07*0,85 или N*0,07*0,80.

Это расчет будет оптимальным для помещений с потолками, не превышающими высоту 2,7 м. Более точные вычисления сделают специалисты во время составления проекта.

Внутренняя часть теплового насоса вода-вода

Где выгодноя устраивать тепловой насос вода-вода

Эффективное оборудование с экономным расходом энергии

Теплообменник теплового насоса в прихожей

На что смотреть при обустройстве такого отопления?

Существует большое количество различных модификаций тепловых насосов, предназначенных для помещений любого назначения и размера, а также работающих в разных условиях. Оборудование предназначено для отапливания домов общей площадью 50 до 150 квадратных метров.

Ориентир №1 – жесткость воды

Качество воды скважины или водоема играет важную роль при выборе оборудования. Не все модели способны работать на жесткой воде, содержащей большое количество марганца и железа.

Высокая концентрация этих элементов вредит системе – на трубах быстрее образовывается коррозия, что ведет к уменьшению КПД оборудования и сроков его эксплуатации.

Поэтому перед покупкой теплового насоса берут пробу воды и делают ее анализ на наличие этих и других микроэлементов – сероводорода, аммиака, хлора и т.д. Обычно если в пруду температура превышает +13 градусов, то с большей долей вероятности в воде много ионов железа и марганца.

Таким образом, тепловой насос вода-вода подбирается с учетом жесткости воды. Есть системы, элементы которой максимально защищены от коррозии, но стоят они дороже.

Ориентир №2 – режим работы

Тепловой насос может использоваться в качестве единственного источника тепла или взаимодействовать с другими системами. Поэтому перед выбором модели важно определить, в каком режиме устройство будет работать.

Всего существует два типа функционирования системы:

• Моновалентный. Приборы обладают большой мощностью, подходят для отапливания дома.
• Бивалентный. Менее производительные устройства, дополняют основное обогревательное оборудование.

Для сооружения автономной системы с основным нагревательным агрегатом вода-вода, нужен моновалентный тип.

Ориентир №3 – мощность насоса

Мощность – важный показатель при выборе теплового насоса, так как от него зависит производительность системы. Чем выше мощность, тем выше КПД оборудования, но и расход электроэнергии больший.

Производительность теплового насоса вода-вода подбирается, исходя из реальных потребностей

При выборе устройства с недостаточной мощностью эффективность системы упадет в случае, если теплопотери дома превысят количество отдаваемой системой энергии. Тепловой насос может работать круглосуточно, но эффекта от него не будет из-за понижения температуры воды.

Когда теплопотери постройки ниже, чем теплоотдача системы, то насос обычно автоматически запускается на несколько минут, нагревает воду до установленной температуры, транспортирует ее по системе. После чего выключается до момента, когда температура понизится на несколько градусов. Затем цикл повторяется.

Ориентир №4 – функцинал конкретной модели

Тепловые насосы могут обладать дополнительными функциями, это:

• Система автоматического управления, которая позволит регулировать микроклимат помещения по вкусу. Управление обычно осуществляется с помощью дистанционного пульта.
• Функция нагрева воды для горячего водоснабжения.
• Шумоизоляционный корпус.
• Возможность подключения к другим системам отопления, солнечным коллекторам, что сделает оборудование для обогрева полностью автономным.

Длительность эксплуатации тепловых насосов вода-вода обычно превышает 30 лет.

Не менее важным при выборе оборудования считают стоимость установки и монтажа.

Обзор производителей

Расходы на монтаж с учетом стоимости скважин могут составить от 5 до 10 тысяч долларов. При использовании открытого водоема будет дешевле в 1,5—2 раза.

Производители тепловых насосов делятся на три ценовых

1. Дешевые китайские. Например, Meeting (КНР), максимальная мощность — 7 кВт, отапливаемая площадь — 50—100 м2, цена — 95200 руб.
2. Под американским брендом производятся в том же Китае. Например, Mammoth (США/КНР), максимальная мощность — 7,8 кВт, отапливаемая площадь — 50 м2, цена — 261000 руб.
3. Самые дорогие традиционно — немецкие. Например, Stiebel Eltron (ФРГ), максимальная мощность — 9,9 кВт, отапливаемая площадь — 50 м2, цена — 645000 руб.

Рекомендуется выбрать оператора, предоставляющего весь комплекс услуг:

• проектирование;
• поставка;
• монтаж;
• пусконаладочные работы;
• сервисное обслуживание.

Цены на разные модели тепловых насосов

Нюансы монтажа и эксплуатации

Перед сборкой и запуском системы будет полезно изучить советы тех, кто уже на практике осуществил монтаж устройства и начал его использовать по назначению.

Где брать тепло

На начальном этапе проектирования отопления с использованием ТН вода-вода надо выбрать первичный источник тепла.

Лучший вариант — открытый водоем (пруд, река, озеро, море) достаточной площади и глубины на расстоянии до 100 метров от дома.

Если такой возможности нет, то бурят скважины до глубины залегания водоносного слоя грунта.

Тут есть два варианта:

1. Для открытого типа внешнего коллектора понадобится только две скважины на расстоянии друг от друга 20 метров. Из одной вода перекачивается на обогрев испарителя конденсаторного контура. Затем сбрасывается во вторую. При этом дебет скважины должен быть достаточным. Это определяется выкачиванием воды погружаемым насосом. Перед продолжением проектных работ надо сделать лабораторный анализ воды на содержание солей жесткости и взвешенных частиц.
2. Если получен негативный результат анализа или дебета, понадобится пробурить больше. Нужно будет разместить в скважинах примерно такую же длину труб, как в открытом водоеме.

Эксплуатация и обслуживание

После окончания пусконаладочных работ владелец управляет только двумя кнопками: включить/выключить и зимний/летний режим (отопление или охлаждение), а также регулирует температуру в разных комнатах.

Ежегодный осмотр, обслуживание делают специалисты сервисной службы — контроль:

• отсутствия утечек фреона;
• смазки;
• теплоносителей во внешнем и внутреннем контурах;
• работы автоматики.

Полезные рекомендации

На всех этапах строительства дома, начиная с этапа проектирования, надо помнить, что ТН — инерционная система. Ее можно сравнить с массивной русской печью, которую протапливали обычно один раз за сутки во время приготовления пищи. Затем накопленное тепло обогревало жилище до следующего утра.

Стены, сложенные из тяжелых бревен, имеют достаточно высокую степень тепловой инерции. Проще говоря, медленно остывают, когда ночью становится холоднее. Хорошая тепловая инерция у толстых каменных стен, а также у тяжелого бетона или кирпича.

Пенопласт и пенобетон обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. Но из-за малого удельного веса имеют невысокую тепловую инерцию. ТН в здании со стенами из таких материалов при резком падении температуры наружного воздуха не всегда сможет успеть «накачать» достаточно тепла извне в отопительную систему «теплый пол».

Также надо учесть другие факторы:

1. Чтобы уменьшить теплопотери или вовсе не заморозить трубы в магистрали между домом и скважинами или коллектором, необходимо укладывать их на глубину ниже уровня промерзания. В Крыму — достаточно 0,75 метра, а на широте Москвы — минимум 1,5.
2. Самые большие потери тепла — обычно через окна. Поэтому тройное остекление — вовсе не роскошь, а экономически обоснованное строительное решение. Идеальный вариант — использовать стекла, способные отражать инфракрасные лучи.
3. В случае применения варианта из 2-х скважин для забора и слива воды расстояние между ними должно быть не менее 20 метров.
4. Самодельный ТН лучше пробовать сначала в подсобном помещении или гараже. Устройство теплых полов в жилом помещении потребует дополнительных затрат.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик ознакомит с принципом действия и особенностями устройства:

В качестве итогов, можно сделать вывод, что тепловой насос вода-вода считается эффективным экологически безопасным оборудованием, созданным для обогрева домов площадью до 150 кв метров. На обустройство помещения большей площади уже могут понадобится довольно сложные инженерные изыскания.

Если возникли вопросы в ходе ознакомления с представленной информацией, задавайте их, пожалуйста, в блоке, расположенном ниже. Ждем ваших , вопросов по теме, рассказов и фото о собственноручном сооружении мини-гидроэлектростанции. Нам интересно ваше мнение.

Видео

В этом видеоролике объясняется, почему самодельный тепловой насос выдает тепла на 440 % больше, чем потребляет электроэнергии компрессор.

В следующем видеоролике — описание теплового насоса «под ключ» российского производителя стоимостью от 220 тыс. рублей.

Тепловой насос вода-вода: принцип работы, компоненты, особенности установки

Дата публикации: 1 апреля 2019

• Принципы работы теплонасоса вода-вода
• Что учесть при монтаже теплового насоса своими силами
• Монтаж теплового насоса вода-вода своими руками

Организовать эффективную отопительную систему для частного дома можно разными способами. Одно из лучших решений – конструкция с тепловым насосом вода-вода. Устройство позволяет построить безопасную с экологической точки зрения систему с высоким КПД. Достаточно внушительные первоначальные затраты на покупку комплектующих и монтажные работы окупаются в течение нескольких лет. Учитывая рост цен на энергоносители, этот срок постоянно сокращается. Применение теплового насоса типа вода-вода позволяет обеспечить стабильную комфортную температуру в помещениях там, где отсутствуют соответствующие муниципальные коммуникации.

Принципы работы теплонасоса вода-вода

Конструкция подходит для организации теплоснабжения дома или хозяйственной постройки, бесперебойного поступления горячей воды. При этом забор тепла осуществляется из источников естественного происхождения: рек, озер, подземных вод. Даже в зимний период времени на глубине жидкость сохраняет положительную температуру. Есть возможность извлекать и использовать тепло, получаемое от воды, даже в лютые морозы.

У теплового насоса вода-вода принцип работы связан с циклом Карно. Суть его в следующем: перемещающееся в закрытом контуре вещество под воздействием факторов физического и термического характера меняет агрегатное состояние. Оно становится жидким, после чего снова преобразуется в газ. При этом происходит высвобождение и поглощение большого объема тепла.

Комплектующие, из которых состоит теплонасос вода-вода:

• компрессорная установка;
• испаритель;
• конденсатор;
• расширительный клапан индукционного типа;
• система, контролирующая в автоматическом режиме главные параметры;
• многочисленные медные трубные магистрали;
• хладагент.

Разберем подробнее, как работает тепловой насос вода-вода. Жидкость закачивается в трубки из источника в систему, где происходит ее взаимодействие с газом (фреоном). Он закипает при +2-3 градусах по Цельсию. Происходит поглощение части тепла фреоном и всасывание его компрессорной установкой. Там газ сжимается, вследствие чего нагревается.

На следующем этапе хладагент передается в конденсатор для нагрева воды. Жидкость может разогреваться до +80 градусов. Далее она движется по трубам отопительной конструкции. После охлаждения вода направляется в испаритель, затем происходит слив жидкости в приемной скважине. Фреон после пребывания в конденсационном устройстве переходит в жидкое состояние. Затем он направляется в дроссель, откуда возвращается в изначальный пункт. Далее происходит возобновление цикла.

Что учесть при монтаже теплового насоса своими силами

Имея хорошую теоретическую подготовку, можно выполнить монтаж теплового насоса вода-вода своими силами. Есть разные варианты реализации агрегата, которые подходят для организации отопления как в жилых домах, так и в хозяйственных сооружениях. Оборудование эффективно при работе с площадями 50-150 кв м.

При выборе теплонасоса важно учесть следующие нюансы:

• степень жесткости воды,
• наличие дополнительных функций,
• режим работы агрегата,
• мощность насосной установки,
• дополнительное оборудование.

Качество жидкости, поступающей из открытого источника, колодца или подземной скважины, напрямую влияет на стабильность работы системы. Далеко не каждый заводской или самодельный тепловой насос вода-вода способен эффективно функционировать при использовании жесткой воды, в которой содержится много железа и марганца. Важно также присутствие таких веществ, как аммиак, хлор, сероводород. Если вода жесткая, лучше приобрести более дорогие комплектующие. Они будут дополнительно защищены от коррозии.

Режим работы и мощность установки

Насос вода-вода может быть единственным источником тепловой энергии или работать параллельно с другими системами. В первом случае выполняется установка теплового насоса вода-вода, поддерживающего моновалентный режим функционирования. Только с помощью таких агрегатов можно создать систему отопления, которая будет работать на 100% автономно. Во втором случае годятся приборы меньшей производительности, поддерживающие бивалентный режим.

Важно грамотно подобрать насосную установку по уровню мощности, исходя из потребностей. Если этот показатель избыточен, то электроэнергия будет расходоваться впустую, что влечет ненужные траты. Теплонасос также может иметь ряд дополнительных функций: систему автоматического управления, функцию подогрева воды, корпус с улучшенной изоляцией от шума и другие опции.

Дополнительные функции и оборудование

Схема теплового насоса вода-вода предполагает применение дополнительного оснащения. В системе могут использоваться:

• погружной насос;
• промежуточный теплообменник (позволяет предотвратить такое явление, как гидроудар);
• насосные фильтры;
• генератор электроэнергии для организации аварийного питания.

Фильтры очищают воду от грязевых частиц, камней, излишков марганца и железа, других элементов. Электрогенератор обеспечивает работоспособность техники при отключении центрального электроснабжения.

Монтаж теплового насоса вода-вода своими руками

На монтаже отопительной системы автономного типа можно сэкономить, если устанавливать тепловой насос вода-вода своими руками. В первую очередь необходимо приобрести компрессор, после чего прикрепить его к стене посредством кронштейна L-300. Далее требуется отыскать бак из нержавейки емкостью минимум 100 л, который подойдет для изготовления конденсатора. Он разрезается пополам, после чего внутрь помещается змеевик (можно взять медную трубку от холодильника со стенками толщиной от 1 мм). Изогнутое изделие подготавливают путем наматывания трубки из меди вокруг газового либо кислородного баллона.

На следующем этапе две части бака соединяют посредством сварки. Предварительно подготавливаются резьбовые соединения. Эксплуатация геотермального теплового насоса вода-вода невозможна без применения испарителя. Его можно изготовить из пластиковой емкости на 60-80 литров. Внутри нее также должен находиться змеевик. Испаритель крепится к стене посредством L-кронштейна подходящего размера.

Необходимо позаботиться о доставке и сливе воды. С этой целью можно использовать трубы, применяемые при обустройстве водопровода. После предварительной подготовки следует обратиться к специалисту по холодильному оборудованию для финальной сборки системы, проведения сварочных работ и закачки фреона.

• Расчет эффективности применения тепловых насосов
• Тепловой насос нового поколения
• Что лучше: мультисплит-система или насос воздух-воздух
• Мини-гидроэлектростанция для частного дома своими руками

Я так понимаю, можно и теплый водяной пол сделать таким образом? Насколько он эффективнее и дешевле, чем электрический, не подскажете? И как быть с таким насрсом, если потребуется отлучиться на несколько дней в димнее время, насколько он безопасен?

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.