W tym artykule poruszymy problem wilgotności oraz jej pomiaru. Pokażę też sposób w jaki udało mi się zmniejszyć wilgotność w piwnicy.

Na samym wstępie trochę teorii wilgoci 🙂 Musimy zdać sobie sprawę, iż problem jest o tyle śliski, że nie zawsze to co wydaje nam się suche jest suche, a wilgotne wilgotne. Wiele osób z braku tej świadomości tak na prawdę często szkodzi zamiast poprawiać. Nasz wbudowany „zmysł wilgoci” lubi wprowadzać nas w błąd. Wietrzenie piwnicy latem, gdy jest gorąco i „sucho” na zewnątrz, często tak na prawdę powoduje że chłodne pomieszczenie zamienia się w chłonącą wilgoć gąbkę.

Czym tak na prawdę jest wilgotność?

Para wodna – bo to o niej, jest bezbarwnym i bezwonnym gazem rozpuszczonym w powietrzu. Kiedy patrzymy nad czajnik z gotującą się wodą to co widzimy nie jest już dłużej parą wodną, a tak na prawdę zwykła wodą która na wskutek ochładzania się powietrza wytrąciła się ze stanu gazowego w ciekły.

Powietrze posiada określoną „nośność” rozpuszczonej w nim pary wodnej. Parametr ten zależny jest  od ciśnienia oraz temperatury (Goniąc grzyba w piwnicy kwestia ciśnienia jest pomijalna 🙂 ).

Prawa fizyki stawiają sprawę jasno – powietrze ciepłe jest w stanie „unieść” więcej rozpuszczonej pary wodnej niż powietrze zimne. Gdy ochładzamy powietrze nadmiar rozpuszczonej w nim pary zostaje wydalony.

Idąc dalej – skoro powietrze ma nadmiar pary, to odda ją w postaci wody pierwszej napotkanej powierzchni – wysoko na niebie będą to np. pyłki unoszące się w atmosferze, a przyklejające się na nich, odrzucone przez powietrze kropelki wody tworzą własnie chmury.

Na ziemi będzie to poranna rosa – dobowa amplituda temperatury sięga najniżej własnie o poranku, wtedy powietrze ze względu na spadek temperatury przekracza swoje możliwości „udzwigu” pary w formie rozpuszczonego gazu – zostawia ją na trawie w formie kropelek wody.

Pomiar wilgotności:

Wilgotność względna – najpopularniejszy sposób określania wilgotności. Wyrażany w % nasycenia powietrza w aktualnych warunkach. Tak więc jeśli higrometr wskazuje nam w danym pokoju 22°C i 44% wilgotności – ma on wtedy na myśli, że powietrze w tym pokoju osiągnęło 44% swoich możliwości przenoszenia pary wodnej. Jeśli dobijemy do 100%  jej nadmiar nie będzie już wchłaniany.

Wilgotność bezwzględna – Parametr nieco bardziej precyzyjny. Wyraża on ile g wody jest rozpuszczone w jednym m3 powietrza. Pomija on jego temperaturę, czy stopień nasycenia / możliwości „udzwigu”.

Przykład 1

Powietrze w pokoju ma 22° i 44% wilgotności względnej. Oznacza to że każdy m3 powietrza w tym pokoju posiada dokładnie 8,52g rozpuszczonej wody.

Pokój jest szczelnie zamknięty. Zaczynamy go ochładzać do temperatury 15°C….

Skoro pokój jest szczelnie zamknięty to nadal każdy m3 znajdującego się w nim powietrza będzie zawierał 8,52g wody w postaci pary. W związku ze spadająca temperaturą spadną możliwości „udzwigu” rozpuszczonej wody i higrometr wskaże:

15°C oraz 68% wilgotności!

Zawartość bezwzględna wody nie uległa zmianie – zmieniły się jednak możliwości powietrza.

Przykład 2

Jest upalny letni dzień. Mamy wilgoć w piwnicy, postanawiamy ją porządnie wywietrzyć…..

Warunki:

Piwnica: 11°C 95% wilgotności względnej, aż czuć charakterystyczny „zapach” wilgoci.
Podwórko: 36°C 40% wilgotności względnej, odczuwalna susza i gorąc.

A teraz trochę matematyki:
(Z matmy byłem słaby, na szczęście są kalkulatory 🙂 )

Przeliczmy wilgotność względną na faktyczną zawartość pary wodnej w g na m3 powietrza:

Piwnica: 9,49g/m3
Podwórko: 16,63g/m3!!!

… no i jak to mawiał sąsiad z góry w popularnym serialu „Panie Ferdku afera jest!” 🙂

Co się wyprawiło? otóż okazuje się że gorące i na pozór suche powietrz ze względu na większy „udźwig” wody, faktycznie niesie w sobie prawie 2x więcej wilgoci, niż zawiera odczuwalnie wilgotne powietrze w zimnej piwnicy. To jest własnie ten przypadek kiedy zawodzą nasze zmysły, a wietrzenie powoduje katastrofę!

Co się stanie gdy w takich warunkach wymusimy wymianę powietrza?
– gorące powietrze z podwórka, mające duży „udźwig” pary wodnej i pomimo naszych złudzeń większą jej zawartość wpadnie do zimnej piwnicy, w której ulegnie ochłodzeniu. Wraz ze spadkiem temperatury zacznie spadać jego zdolność do przenoszenia wody w postaci pary… więc skropli ją i pozostawi w piwnicy. Z kolei gdy będzie ją opuszczało tak na prawdę będzie miało o połowę mniejszą bezwzględną zawartość pary w m3 niż będąc jeszcze na zewnątrz. – Nasza piwnica będzie działała jakę gąbka! – W takie dni lepiej nie wietrzyć.

Kiedy wietrzyć? najlepiej powie nam Domoticz 🙂

Do naszej podstawy teoretycznej dorzućmy jeszcze jeden termin:

Temperatura punktu rosy – określa wartość temperatury powietrza, do jakiej powietrze musi się ochłodzić, aby osiągnąć stan nasycenia parą wodną.

Przykład 3:

Powietrze o temp 22°C i 44% wilgotności względnej ma punkt rosy na poziomie 9,18°C – oznacza to że to samo powietrze w pokoju z przykładu 1, gdy zostanie ochłodzone do 9°C przekroczy 100% wilgotności względnej i rozpocznie się skraplanie zawartej w nim wody.

Powietrze z podwórka: 36°C 40% będzie miało punkt rosy równy 20,27°C. <- Wystarczy je ochłodzić do 20°C… i zrobi się mokro!

Dosyć teorii, czas na zabawę!

ESPEasy może współpracować z wieloma popularnymi higrometrami. Po dłuższych testach pozostałem przy AM2320. Można by wiele dyskutować, pewne jest jedno – nie są to urządzenia laboratoryjne, a pomiary są obarczone pewnymi błędami, więcej informacji znajdziemy w notach katalogowych.

Uważam że do domowych zastosowań AM2320 powinien zupełnie wystarczyć.

Działanie, sposób podłączenia i kalibracji czujnika opisze w osobnym artykule :

Tutaj przejdziemy już do sterowania wentylacją piwnicy.

Jak ustaliliśmy wcześniej wilgotność względna nie jest najlepszym odniesieniem do podjęcia decyzji o wietrzeniu. Najlepszym odwzorowaniem bieżącej sytuacji higrometrycznej będzie porównanie temperatur punktu rosy.

W mojej piwnicy oprócz standardowego ciągu wentylacyjnego w kominie zamontowałem dodatkową rurę oraz wentylator turbinowy. W momencie gdy zaistnieją korzystne warunki Domoticz uruchamia wentylator zasysający powietrze z zewnątrz, co wymusza wzmocniony obieg powietrza.

Wentylator można podłączyć do ESPEasy przy pomocy przekaźnika. Ja zastosowałem gniazdko 433mhz, ale o tym przy innej okazji.

Do sterowania pracą wentylacji wykorzystałem skrypt stworzony w Domoticzowym Blockly:

„Gniazdko1” to oznaczenie do wirtualnego przycisku który służy u mnie do włączania gniazdka bezprzewodowego 433Mhz.