Vlhkosť vzduchu je kľúčovým faktorom pre naše zdravie a komfort, ako aj pre správne fungovanie mnohých systémov a procesov. Keď sa vám vlhkosť vzduchu vymkne z rúk, môže to byť dosť otravné. Príliš vlhký vzduch spôsobí, že vám voda začne zadržiavať v stenách, čo sú úplne ideálne podmienky na tvorbu a množenie plesní. Tie nielenže nevyzerajú pekne, ale často spôsobujú nepríjemné zdravotné komplikácie. Ani suchý vzduch však nie je žiadnou výhrou.
Správna úroveň vlhkosti v byte sa líši podľa toho, aké je ročné obdobie. V lete by sa mala ideálne pohybovať medzi 40 a 55 %, zatiaľ čo v zime, keď je celkovo viac sucho, medzi 45 a 60 %. Pre lepšiu prehľadnosť sú ideálne úrovne relatívnej vlhkosti vzduchu v domácnosti zhrnuté v nasledujúcej tabuľke:
| Ročné obdobie | Ideálna relatívna vlhkosť (RH) |
|---|---|
| Leto | 40 - 55 % |
| Zima | 45 - 60 % |
Ak chcete presne zistiť, ako ste na tom s vlhkosťou u vás doma, mali by ste si zaobstarať vlhkomer. Vlhkomer vyzerá podobne ako meteostanice, ktoré bežne kúpite v obchodoch. Ide o menší displej podobný tabletu, na ktorom sa vám ukazuje teplota vzduchu v miestnosti a jeho vlhkosť v percentách. Prístroj tieto údaje získava zo snímačov, ktoré tieto hodnoty zaznamenávajú a následne ich prenášajú na obrazovku. Na používanie vlhkomeru nie je nič zložité. Všetko, čo potrebujete, je obsiahnuté v jedinom zariadení, takže ho stačí nastaviť a umiestniť tam, kam potrebujete. Ideálne voľte také miesto, kde sú rovnaké podmienky ako vo väčšine bytu. Ak vlhkomer položíte niekam, kam ide para, nemôžete počítať s tým, že meranie bude presné. Rozhodne ho ani neskúšajte máčať do vody. Nielenže by ste sa nedozvedeli nič zaujímavé, ale tiež by ste mohli vlhkomer nenávratne poškodiť. Vlhkomer totiž meria relatívnu vlhkosť vzduchu, nie absolútnu.
Princíp fungovania vlasového vlhkomeru
Azda najstarším spôsobom merania vlhkosti je hygroskopická metóda, pri ktorej sa využíva rozťažnosť látok v dôsledku pohlcovania vzdušnej vlhkosti. Táto metóda využíva hygroskopické vlastnosti niektorých látok, ktoré sú schopné pohlcovať, alebo uvoľňovať vodné pary pri súčasných zmenách svojho objemu. Najstarším používaným sorpčným materiálom je ľudský vlas, ktorý mení svoju dĺžku v závislosti od relatívnej vlhkosti až o 2,5 % (0 - 100 % RH). Veľmi vhodné pre tieto účely sú ľudské vlasy, alebo živočíšne črevné blany, ktoré sa pri pohlcovaní vodných pár, keď stúpa relatívna vlhkosť, predlžujú, v opačnom prípade skracujú.
Klasický vlasový vlhkomer používa ako hygroskopickú látku zväzok odmastených ľudských vlasov. Podľa zmeny ich dĺžky sa prístrojom meria priamo relatívna vzdušná vlhkosť. Vlasové vlhkomery fungujú tak, že vlasy sú natiahnuté kovovou pružinou a potom pripevnené k ihle. So zmenou úrovne vlhkosti sa mení aj dĺžka vlasov, čo posúva ihlu na zodpovedajúcu úroveň vlhkosti na analógovom číselníku vlhkomeru. Zväčšovanie dĺžky nie je však rovnomerné, preto majú nižšie relatívne vlhkosti väčšie dieliky na stupnici.
Údržba a regenerácia prirodzených vlasových vlhkomerov
Ak je prístroj s prirodzenými vlasmi dlhšiu dobu v suchom prostredí, zle reaguje na zmeny vlhkosti vzduchu. Potom ho treba regenerovať. Regenerácia spočíva v tom, že sa prístroj obalí asi na 24 hodín do navlhčenej látky. Po tejto dobe má ukazovať hodnotu 95 - 97 %. Ak sa tak nestalo, posunieme ručičku na hodnotu 96 %. Prístroj sa umiestňuje v meteorologickej žalúziovej búdke vedľa psychrometra.
Moderné vlasové vlhkomery a hygrography
Tento predkalibrovaný vlhkomer, oceňovaný redaktormi časopisu Cigar Aficionado pre svoju „presnosť, eleganciu a jednoduchosť“, poskytuje najpresnejšie možné meranie vlhkosti vďaka vysoko presnému a bezúdržbovému syntetickému vlasu. Vzhľadom k tomu, že sa používajú syntetické vlasy, nie je potrebné vlasy mastiť ani vykonávať iné potrebné úkony na udržanie ich funkčnosti.
Existujú aj prístroje, ktoré vlhkosť nielen merajú, ale aj zaznamenávajú. Je to prístroj, ktorý meria a súčasne registruje relatívnu vlhkosť vzduchu. Princíp merania je zhodný s vlasovým vlhkomerom. Konštrukčne je prístroj až na senzorickú časť zhodný s termografom. Najnovšie sa konštruujú hygrografy, u ktorých sa ako hygroskopické látky používajú namiesto odmastených vlasov preparované črevné blany a blany z umelých hmôt.
Mezimolekulární interakce: Van der Waalsovy síly vs Vodíkové můstky
Iné metódy merania vlhkosti
Okrem hygroskopickej metódy existujú aj iné prístupy k meraniu vlhkosti vzduchu, ktoré sa využívajú v rôznych aplikáciách a pre rôzne požiadavky na presnosť.
Psychrometrická metóda
Najrozšírenejšou metódou merania vlhkosti je psychrometrická metóda. Vlhkosť sa stanovuje z tzv. psychrometrickej depresie, t.j. rozdielu údajov dvoch teplomerov. Jeden z teplomerov (2 - mokrý teplomer) je trvalo vlhčený napr. prostredníctvom prúžku savej textílie (punčošky - 3). Druhý (tzv. suchý teplomer - 1) meria teplotu meraného vzduchu. Voda z povrchu vlhkého teplomera sa odparuje a tým ho ochladzuje. Čím menšia je relatívna vlhkosť, tým väčší je rozdiel medzi údajmi oboch teplomerov, pretože odparovanie je intenzívnejšie. Rozdiel sa vyhodnocuje obvykle z tabuliek, alebo výpočtom. Pre rýchlosti prúdenia nad 2 m.s-1 a zmeny už neprejavujú.
V staničnej sieti sa používa tzv. neventilovaný psychrometer. Je tvorený dvoma staničnými teplomermi, ktoré sú umiestnené na spoločnom stojane v meteorologickej búdke vo výške 2 m nad zemou. Pančuška vlhkého teplomera je ponorená do nádobky s destilovanou vodou, takže neustále navlhčuje teplomer. K vyjadreniu veličín „r“ a „e“ sú zostavené tabuľky pre Ts a Tv. Ak je v zime na pančuške ľad, musí sa určovať vlhkosť podľa tabuliek s označením „ľad“. Pre presnejšie merania vlhkosti sa používa aspiračný psychrometer. Skladajú sa z dvoch teplomerných receptorov, z ktorých jeden je upravený ako „vlhký“ s trvalým prívodom vody. K tomuto účelu sa najlepšie hodia manometrické termografy. Pracujú iba pri kladných teplotách, pretože pri záporných teplotách sa zastavuje pohyb vody.
Elektrické psychrometre
Elektrické prístroje na meranie vlhkosti vzduchu môžu byť založené na rôznych princípoch. Najobvyklejším je psychrometrický spôsob. Podobne ako u uvedených psychrometrov sa aj tu meria psychrometrická diferencia, iba s tým rozdielom, že sa miesto teplomerov používajú termočlánky. Teplé spoje termočlánkovej batérie zastupujú suchý teplomer, studené spoje obalené pančuškou vlhký teplomer. K zisteniu psychrometrickej diferencie je ešte potrebné merať teplotu vzduchu.
Absorpčná metóda
Pri využití vlastnosti LiCl, ktoré mu umožňujú intenzívne absorbovať vodu a tak sa stať elektricky vodivým, hovoríme o absorpčnej metóde. Vlákno s LiCl je elektricky vyhrievané, až kým sa absorbovaná voda neodparí a vodivosť neklesne. Meria sa množstvo energie potrebné na vysušenie absorbovanej vlhkosti.
Metóda polymérového filmu
Štvrtým spôsobom merania vlhkosti je použitie polymérového filmu, ktorý je nanesený na stabilnej sklenej platni. Absorpciou vodnej pary sa mení jeho kapacita, čo sa prejaví na zmene elektrického signálu.