Если для здоровья важно увлажнять воздух зимой, то как предотвратить образование конденсата на внутренней стороне окон?

Оптимальная зона относительной влажности дома в любой момент времени составляет от 40% до 60%. Это диапазон, гарантирующий, что влажность не повредит ни здоровью, ни мебели в любом направлении.

Мой гигрометр сообщил мне, что относительная влажность в помещении составляет всего 20%. Это наименьшее значение, которое может выдать гигрометр, поэтому фактическая относительная влажность может быть еще ниже. (Я не нашел недорогого гигрометра, способного отображать уровень относительной влажности ниже 20%.) Естественно, это показание подтолкнуло меня к включению увлажнителя.

У меня рядом с печью стоит центральный увлажнитель воздуха Aprilaire. Устройство старое (около 25 лет), но до сих пор работает. На панели управления увлажнителя есть ручка с диапазоном от 15% до 45%. Из-за рекомендации, упомянутой в первом абзаце, я установил увлажнитель на максимальную настройку 45%. Мой термостат настроен на 72°F.

Вот информация, которую я только что собрал с помощью недорогого гигрометра (сейчас в 23:00):

  • Текущая температура в помещении: 70 ° F

  • Текущая влажность в помещении: 51%

Вот текущая информация с Weather.com:

  • Текущая температура наружного воздуха: 9 ° F

  • Текущая влажность наружного воздуха: 81%

Теперь по делу...

введите описание изображения здесь

Большинство моих окон с двойным остеклением в настоящее время имеют значительный конденсат. Конденсат находится внутри окон, а не между стеклами. Некоторые окна практически покрыты каплями воды от края до края, и требуется несколько бумажных полотенец, чтобы впитать их все. Вытираю, и конденсат полностью возвращается в течение часа-двух.

Гравитация заставляет конденсат стекать по всей длине окна, который поглощается окружающей деревянной окантовкой окна. Это привело к тому, что в некоторых местах отделка стала черной как смоль, что, как я полагаю, является признаком сухой гнили. Я касаюсь дерева и чувствую, что оно очень влажное.

Желая предотвратить возникновение сухой гнили и дальнейшее разрушение моей отделки, я попытался найти решение в Интернете. Я нашел эту статью в Star Tribune , крупнейшей газете Миннесоты. Выдержка:

Следующий список, предоставленный Департаментом государственной службы Миннесоты, основан на окнах с двойным остеклением и температуре в помещении 70 градусов. Вы заметите, что чем ниже температура наружного воздуха, тем ниже должна быть влажность в помещении.

• При температуре наружного воздуха от 20 до 40 градусов влажность в помещении не должна быть более 40 процентов.

• При температуре наружного воздуха от 10 до 20 градусов влажность в помещении не должна быть более 35 процентов.

• При температуре наружного воздуха от 0 до 10 градусов влажность в помещении не должна превышать 30 процентов.

• При наружной температуре от 10 до 0, влажность в помещении не должна быть более 25 процентов.

• При температуре наружного воздуха от 20 до 10 градусов ниже нуля влажность в помещении не должна быть более 20 процентов.

• Если температура наружного воздуха ниже 20 градусов ниже нуля, влажность внутри не должна превышать 15 процентов.

(В статье не указано, но я предполагаю, что «наружная температура» — это температура наружного воздуха без учета фактора охлаждения ветром.)

Хм? Я думал, что относительная влажность ниже 40% слишком сухая для тела. Но, согласно приведенному выше рецепту, исходя из погодных условий на улице, моя текущая относительная влажность в помещении не должна превышать 30%. В некоторых крайних случаях она должна быть ниже 15%.

Мои вопросы:

  1. Почему зимой на внутренней стороне окон образуется конденсат?

  2. Почему ночью кажется, что количество конденсата значительно увеличивается? Мои настройки термостата и увлажнителя неизменны.

  3. Рекомендуемый диапазон относительной влажности для здоровья или мебели противоречит рекомендуемому диапазону относительной влажности для предотвращения образования конденсата на окнах. Как вы выбираете, какой инструкции придерживаться? В помещении с относительной влажностью 30% я бы вдыхал сухой воздух и сушил деревянную мебель. Разве здоровье не должно превалировать над развитием оконного конденсата?

  4. Что я могу сделать, чтобы остановить образование конденсата на окнах, помимо снижения уровня относительной влажности в помещении? (Я полагаю, что я мог бы периодически ходить от окна к окну, вытирая конденсат полотенцем, но мне пришлось бы делать это настолько регулярно, что это было бы почти подработкой.)

Ответы (3)

(1) Зимой на внутренней стороне холодных окон образуется конденсат, потому что теплый воздух в доме может содержать больше водяного пара, чем холодный. Как только теплый воздух, соприкасающийся с холодным окном, охлаждается ниже точки росы, вода выпадает из воздуха на поверхность стекла. Ледяной напиток, оставленный на прилавке, потеет точно по той же причине.

(2) При прочих равных условиях ночью на внутренней стороне окон быстрее образуется конденсат, потому что температура внутренней оконной поверхности ночью ниже. Чем холоднее окна, тем больше воды попадет из воздуха на поверхность стекла. Если вы хотите узнать точную температуру, при которой начнет образовываться конденсат, ее можно посмотреть на психрометрической диаграмме, подобной этой:

введите описание изображения здесь

Найдите пересечение температуры по сухому термометру и относительной влажности, затем проследите за пунктирной диагональной линией энтальпии, пересекающей эту точку влево и вверх до края изогнутой области на диаграмме (линия, отмеченная как «температура насыщения»). Это температура, при которой ваш воздух начнет осаждать конденсат на поверхностях. Как вы можете видеть на диаграмме, холодный воздух с высокой относительной влажностью содержит меньше воды, чем теплый воздух с умеренной относительной влажностью, а холодный воздух требует еще более холодных поверхностей, прежде чем оставшийся водяной пар сконденсируется.

(3) Установите влажность в доме достаточно низкой, чтобы на окнах не образовывался конденсат. Очень низкая влажность (< 20% относительной влажности) может плохо сказаться на коже и деревянной мебели, но 30% относительной влажности не так уж и плохо. Когда вы наблюдаете большое количество конденсата на окнах, это может также быть конденсат в холодных местах, скрытых в стенах и крыше, и эта влага может привести к повреждению водой или росту плесени. Повреждение водой и рост плесени вреднее для здоровья и кошелька, чем сухой воздух.

(4) (a) Убедитесь, что регистры снабжения не направлены прямо на окна. При работающем центральном увлажнителе воздух из регистров может быть намного более влажным, чем в среднем по комнате. На окнах будет меньше конденсата, если регистры будут смешиваться с комнатным воздухом до прямого контакта со стеклом. Если регистры не могут быть отрегулированы для смешивания приточного воздуха с помещением без непосредственного удара по стеклу, рассмотрите возможность добавления направляющих крышек к регистрам или замены регистров. (b) Уменьшите температуру в помещении. При любой заданной относительной влажности холодный воздух несет меньше воды, чем теплый воздух, что приводит к меньшему количеству конденсата на стекле.

Во-первых, стоит отметить, что «температура охлаждения ветром» не является фактической температурой. Это способ описания скорости потери тепла по сравнению со сценарием без ветра. Для целей данного обсуждения это не имеет значения.

Почему зимой на внутренней стороне окон образуется конденсат?

Если температура стекла ниже точки росы внутри вашего дома (которая зависит от температуры и абсолютной влажности, образуется конденсат. Именно по этой причине вы должны тщательно регулировать относительную влажность зимой. Возможно, вы хотите чувствовать себя более комфортно, но ваша дом будет гнить вокруг вас, если вы этого не сделаете.

Почему ночью кажется, что количество конденсата значительно увеличивается?

Температура наружного воздуха ночью ниже, а движение воздуха из-за деятельности человека ночью меньше, поэтому влага имеет больше шансов скапливаться на окнах.

Разве здоровье не должно превалировать над развитием оконного конденсата?

Это тонкий баланс, но если вы хотите избежать значительного ущерба для вашего дома, управление влажностью должно быть приоритетным. По моему опыту, раздражение кожи и дыхательных путей не является большой проблемой, если следовать приведенным вами рекомендациям. Тем не менее, легко увидеть падение относительной влажности в помещении ниже этих уровней с некоторыми системами HVAC и там, где деятельность человека низкая (например, в одноместных домах).

Можно ли что-нибудь сделать, чтобы остановить образование конденсата на окнах?

Не совсем. Вам придется ежедневно протирать окна, иначе вы рискуете их повредить.

Мы с женой использовали увлажнитель воздуха всю зиму, чтобы предотвратить кожный зуд и воспаленные носовые пазухи здесь, в Миннесоте. Теперь, когда рядом с нами принимают душ, дышат и готовят еду двое детей предподросткового возраста, зимняя влажность в помещении поддерживается достаточно хорошо. На самом деле у нас почти противоположная проблема, особенно в начале сезона, пока все не высохло. Наш дом имеет значительные повреждения деревянных конструкций из-за того, как предыдущие владельцы управляли (или не управляли) уровнем влажности в доме.

Этот связанный вопрос отвечает на 1 и 2: конденсат образуется, когда влажный воздух встречается с холодной поверхностью (ваши окна). Ночью эти окна становятся холоднее, так как температура наружного воздуха тоже падает. Вы ничего не можете с этим поделать, кроме как улучшить окна или уменьшить влажность.

В зимние месяцы вы столкнулись с проблемой: то, что лучше для вашего тела, может быть не лучшим для ваших окон. Уменьшите влажность, и ваши окна останутся сухими, но ваши губы трескаются, руки сохнут, а из носа идет кровь. Увеличьте влажность, и ваш нос перестанет кровоточить, но ваши окна конденсируют водяной пар на них.

Газетная статья, вероятно, пытается сбалансировать эти две противоположные рекомендации.

Также обратите внимание, что ссылка, которую вы включили, с указанием оптимальных уровней влажности, принадлежит компании NZ HVAC. Дома в Новой Зеландии, находящиеся на острове, обычно имеют высокую влажность, поэтому эта компания предлагает продукт, снижающий относительную влажность ближе к уровню 50%. То, что является хорошей практикой в ​​Новой Зеландии, не обязательно является хорошей практикой в ​​Миннесоте.

«Конденсат образуется, когда влажный воздух встречается с холодной поверхностью». Вот чего я не понимаю; если это так, то не должна ли каждая поверхность снаружи покрываться конденсатом? Температура наружного воздуха 9°F очень низкая (из-за чего все наружные поверхности очень холодные), а влажность наружного воздуха 81% очень влажная. Например, не должен ли образовываться значительный конденсат снаружи окон моего дома, моего почтового ящика, двери и т. д.?
К утру многие наружные поверхности покрыты конденсатом - вот что такое роса. Вы заметите, что окна вашего автомобиля покрыты влагой (льдом, если на улице достаточно холодно), травой, металлическими заборами и т. д. Ключевым моментом является то, что поверхность должна быть достаточно холодной, чтобы водяной пар мог конденсироваться. Как сказал @isherwood в своем ответе, на самом деле важны точки росы, а не относительная влажность. Как только температура упадет до или ниже точки росы, у вас может начаться образование конденсата.
У нас регулярно бывают морозы по ночам, и иногда они просто ошеломляют . Следует помнить, что в очень холодном воздухе, скажем, ниже 0 градусов по Фаренгейту, содержится очень мало воды. Там просто не так много, чтобы замерзнуть. Относительная влажность вводит в заблуждение, потому что она связана с количеством воды, которое воздух может «удерживать». Это заметно меняется с температурой.