多大的加湿量才够用?加湿器适用面积的计算

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多大的加湿量才够用?加湿器适用面积的计算

2024-04-17 22:10| 来源: 网络整理| 查看: 265

去年针对加湿器的加湿量与适用面积之间的关系,有写过一篇科普内容:

但其实这篇科普只能算是基础运算,原文也说过了,这只能算是一个理想模型。所以,今年再将这个模型做得更贴近现实一些,希望能给大家更直接的参考。

懒得看计算过程的可以直接拉到文章最后,会有部分加湿量和适用面积直接对应关系的图,可做参考。

一、加湿量的含义

一台加湿器,加湿量是最能直接衡量其加湿效果的参数,每台加湿器都会在产品介绍中提到自己的额定加湿量,而加湿量的含义往往被大众理解为能为空气中注入多少的水分,这种说法其实不算准确

我们先看一下国标中关于加湿量计算的公式:

加湿器国家标准 GB/T 23332-2018

简单来说,就是让加湿器运行一段时间后,通过称重的方式,来计算前后质量差,这个差值就是加湿器扩散出去的水分,也是最终产品介绍中会写的“加湿量”。[1]

这是国标中对于加湿量的规定,但这些水分能确保进入到空气中吗?未必。比如以超声波加湿器为例,水分也可以扩散出去,但是是以液态扩散的(也就是肉眼可见的水雾),很容易在刚喷出机器后就因为重力掉落到地板上,日常也可以观察到机器周围的地板会被打湿,而这些水分很明显是没有进入到空气中的。

当然,这只是一个比较典型的例子,用来说明一个道理——加湿器标注的加湿量,未必能实打实地把水分都加到空气中,仅能代表加湿器工作后减少的重量。

科普完这个含义后,接下来展开讲一下如何通过加湿量计算适用面积。

二、参考标准

上文提到了一个国标,指的是GB/T 23332-2018,包含了一些加湿器加湿效率、安全、噪声等参数相关规定,但对于加湿量和适用面积之间的关系并没有介绍。

正是因为如此,所以国内加湿器产品介绍里标注的适用面积差异很大。

所以我们需要参考其它标准,目前对加湿量和适用面积之间关系有过较为详细介绍的,就是日本关于加湿器的标准JEM-1426[2],但这个标准有一些不适应国内的地方,所以接下来会先介绍此标准内容,再尽可能将部分内容改成适合国内参考的内容,以此来做出尽可能科学的计算。

1.JEM 1426中的计算公式

JEM-1426中给出的这个计算公式,可以计算出一定体积,即房屋一定面积下所需要的加湿量,那么在知道加湿量的前提下,自然可以算出其适用的房屋面积。

而计算的逻辑来源于两个:

1)换气

本身的湿度环境(起始空气所含水分)和适宜人类的湿度环境(目标空气所含水分)有差距,所以需要加湿器补充水分,但补充水分后,由于空气是流动的,所以需要持续补充水分。

Xi/Vi-Xo/Vo指的就是这个差距,单位是kg/m³,指的就是每立方米空气中,起始和目标缺少多少kg的水分。而V是房屋体积即空气体积,n是换气次数,即每小时完成多少次的换气,相乘可得每小时有多少体积的空气会流动。

比如30m³的室内,空气体积也是30m³,换气次数是每小时0.6次,那么每小时会有18m³的室内空气和室外空气会互换。

综上所述,这部分的含义是,由于换气,每小时每m³空气需要补充的水分。

2)壁体渗透

壁体包括墙壁、地面和天花板,分别对应上图三个日语词,也就是家里的所有表面都有渗透,可以简单理解为壁体会吸收水分,然后渗透到外部,导致了水分流失。

当然,由于材质的不同,墙壁、地面和天花板的吸湿吸能是不一样的,能够渗透过去的水分量也有区别,JEM-1426中按照不同壁体划分了吸湿性能的等级:

和室指的是榻榻米房,洋室指的是放着床的房间,国内可以参考的是集合住宅的洋室,类似于常见的小区房,墙壁和天花板都是一般吸湿材料,地面有大量吸湿材料。

也就是说,只要确认中级和高级吸湿材料所对应的吸湿系数,就可以算出壁体的吸湿性能,最终得出结果,由于壁体渗透,每小时每m³空气需要补充的水分。

这两个因素整体来说就是,加湿器作用于室内空气的水分,一部分会因为换气流失,一部分会被墙体吸收,这两部分加起来,就是室内所需要的补充的水分。

2.参数介绍

将以上公式翻译后可得:

室内所需加湿量=房屋体积*(目标温湿度对应的绝对湿度/目标温湿度对应的比容- 起始温湿度对应的绝对湿度/起始温湿度对应的比容 )*换气次数+墙面、地面及天花板的吸湿量

=房屋面积*层高* (目标温湿度对应的绝对湿度/目标温湿度对应的比容- 起始温湿度对应的绝对湿度/起始温湿度对应的比容 )*换气次数

+房屋面积*墙地面面积比*墙面吸湿系数+房屋面积*地面吸湿系数+房屋面积*天花板吸湿系数

即,已知加湿量后,其适用的房屋面积应为:

适用房屋面积

=加湿量/(层高* (目标温湿度对应的绝对湿度/目标温湿度对应的比容- 起始温湿度对应的绝对湿度/起始温湿度对应的比容 )*换气次数+墙地面面积比*墙面吸湿系数+地面吸湿系数+天花板吸湿系数)

1)Xi,Vi

含义:目标温湿度对应的绝对湿度及比容

此处按照JEM-1426中20℃,60%相对湿度的目标温湿度计算。

对应绝对湿度为0.00873kg/kg,比容为0.842m³/kg

2)Xo,Vo

含义:起始温湿度对应的绝对湿度及比容

JEM-1426中此项是按照东京1月份的平均温湿度来计算作为代表,并且使用的是1951-1980年期间的数据,从时间或者地点来讲都不太适用于国内。

综合地域、人口等考虑,适用于国内的计算应该以北京为例,所以这里计算了近10年间北京1月份平均的温湿度。[3]

数据来源:和风天气数据来源:和风天气

2013201420152016201720182019202020212022温度 ℃-6-1.1-0.7-4.3-1.5-2.8-1.2-1-3.4-1.7相对湿度 %59363733493231494351

平均温度为-2.37℃,相对湿度为42%

通过计算可得绝对湿度为0.0013kg/kg,比容为0.7689m³/kg[4]

计算工具为建环视界的湿空气焓湿图/含湿量在线计算器

3)n

即换气次数。

国内一般实际人均的居住面积在10㎡~20㎡之间,所以取0.6次/h[5]

来源:国内《住宅新风系统技术标准》JGJ/T 440-2018

4)层高

来源:住宅项目规范 2022版

由以上数据可计算,(1/3*室内面积*2.1+2/3*室内面积*3)即为平均层高:2.7m[6]

5)吸湿系数

JEM-1426中提到吸湿系数的计算较为复杂,最后按照模型给出了5个地点所对应的吸湿材料的吸湿系数:

来源:JEM 1426

从上图可观察到,吸湿材料的吸湿系数与所在地区的纬度有一定相关性。

福冈纬度:33°35′N;大阪纬度:34°38′N;东京纬度:35°41′N;札幌:43°03′N;钏路:42°59′N

同样选用北京为例,北京纬度:39°54′N

北京纬度大致在东京和札幌之间,所以取其平均数作为北京室内墙体的吸湿系数

即,北京大量吸湿材料的系数为9.61;一般吸湿材料的系数为3.575;少量吸湿材料的系数为2.12;

即,北京墙面和天花板的吸湿系数为2.12ml/㎡·h,地面的吸湿系数为3.575ml/㎡·h

6)墙地面面积比

先截取之前计算公式中的壁体吸湿量(Wa)回顾一下:

墙面、地面及天花板的吸湿量

=房屋面积*墙地面面积比*墙面吸湿系数+房屋面积*地面吸湿系数+房屋面积*天花板吸湿系数

将上面的公式演算为下面的公式,是为了将房屋面积提取出来,计算面积和加湿量的关系更方便。

墙壁、地面和天花板的吸湿系数上文计算出了常数,可以直接套用。

地面和天花板的面积可以等同于房屋面积,而墙壁面积的计算算是偷懒,单独计算墙壁的面积比较复杂,需要根据不同房屋逐墙计算,墙面面积一般为地面面积的2.5~3.5倍,此处直接按照中间值3倍来计算,这样就可以将这个公式内除了面积外的参数都转化为常数。

三、适用于国内的计算公式

通过上述各个参数的介绍以及针对国内所作的改变,可以将公式计算进行以下演算:

适用房屋面积

=加湿量/(层高* (目标温湿度对应的绝对湿度/目标温湿度对应的比容- 起始温湿度对应的绝对湿度/起始温湿度对应的比容 )*1000*换气次数+墙地面面积比*墙面吸湿系数

+地面吸湿系数+天花板吸湿系数)

=加湿量/(2.7*(0.00873/0.842-0.0013/0.7689)*1000*0.6+3*2.12+3.575+2.12)

≈加湿量/(2.7*8.676*0.6+12)

≈加湿量/26.11

中间乘的1000是用于统一单位。

可在已知加湿器加湿量的情况下,通过以上公式计算出所适用的面积。

在已知房屋面积,计算所需加湿量也可以反过来计算:

所需加湿量≈房屋面积*26.11

所以,加湿量和适用面积的对应关系可以参考下表:

加湿量适用面积30011500196002380031100038120046160061200077250096四、多大的加湿量够用

352在2019年推出了H70加湿器,在2021年的统计中,H70已经成为1000-1999元之间的纯净式加湿器(即蒸发型加湿器)销额占比最高的产品。

来源:奥维云网,2021年加湿器市场研究报告

能够获得这样的成绩,足以说明352对于加湿器产品的研究较深也较为准确。所以根据这些年的经验,352总结,选加湿器时,加湿量需要满足以下两点:

1.睡眠档的加湿量满足卧室加湿需求

加湿器是噪音敏感型电器,睡眠的时候也需要使用,静音效果一定要考虑,大多数加湿器都会有睡眠模式,这个模式下的噪音基本不会影响睡眠,在不影响睡眠的同时如果能满足卧室的加湿需求,体验是最好的。

2.中高档的加湿量满足全屋加湿需求

当然,如果买一台加湿器只用睡眠模式也是不合理的,所以还有另外一个标准,就是在非睡眠状态,使用者对于噪音没有那么敏感的时候,加湿器的中高档加湿量能够满足全屋加湿的需求。

中高档具体指几档?

理应是比最高档低一档的档位,最高档的噪音很高,低一档首先是噪音降低很多。另外,不论什么设备,持续最高档运行对设备本身的损耗也会很高,日常一直高负荷也不现实。

五、352新品介绍

正是基于以上的分析,352做了新一代适用于大面积加湿的加湿器H300。

1.加湿量可达2500ml/h

额定加湿量达到了2500ml/h,从加湿量角度,可以满足以下场景:

1)睡眠档加湿量超过500ml/h,可以满足20㎡卧室的加湿需求

2)共有5档,4档加湿量超过1600ml/h,可以满足60㎡全屋的加湿需求

3)如果不计噪音和损耗,开启最高档,可以满足95㎡房屋的加湿需求

2. 净化加湿一体

另外,这不仅是一台加湿器,同时还是一台空气净化器,颗粒物CADR可达560m³/h,H13级HEPA滤芯,可以使室内空气不仅湿润,而且洁净。

净化除了功能性的作用,还可以让加湿器不再只能在冬季使用,其它时候落灰,提高了机器的使用率。

H300还内置高浓度离子群产生器,Plasma Jet离子群可以主动消毒除菌,消除异味、静电。

3.多重杀菌

对于加湿器,杀菌极其重要,除了HEPA的过滤外,H300涉水的部分都有做杀菌处理,水箱滤网均为抗菌材质,水箱内还有抗菌模块+UV-C双重杀菌,可以说是能用上的除菌方式都用上了,确保加湿安全。

4.独立可视化大水箱

延续H70加湿器的水箱分离设计,H300的水箱也可以直接拿出装水,便于深度清洁。装入机器后,可以直接看到水位,同时还有空气指示灯,空气质量一目了然。

水箱容量可达10L,开启睡眠模式下可用20小时,夜间不换水,持续加湿。

5.独特的上加水盘设计

H300除了独立水箱可以直接加水外,也有方便快捷的上加水设计,不同于常见的穹顶式,H300采用了独特的上加水盘设计,采用仿荷叶纳米疏水材质,水过无痕。

上加水盘可以拆卸清理,还可以防止不好打理的出风口落灰。

6.细节到位

除了上面所介绍的之外,H300还有多项功能,这里不一一赘述,包括:智能恒湿,温湿度、PM2.5数显,底部万向轮方便移动,倾倒断电等等。

整体来说,H300加湿净化一体机,性能领先,除菌全面,并且细节十分到位,是一台可以称得上旗舰款的机器。现在已经可以在电商平台进行下单:

当然,H70加湿器依旧适用于卧室使用,机身比较小,可以放在床头保证更好的加湿效果,也可点击下方链接下单:

参考^国家加湿器标准 GB/T 23332-2018 http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=82D6B6844B9EE0AE2CFBE66362B57B2E^日本加湿器标准 JEM1426 https://www.jema-net.or.jp/cgi-bin/user/search.cgi^和风天气 https://www.qweather.com/historical/beijing-101010100.html^建环视界,含湿量计算器 https://www.buildenvi.com/gongju/psychrometrics^国内《住宅新风系统技术标准》JGJ/T 440-2018 https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/fdzdgknr/tzgg/201904/20190409_240112.html^住宅项目规范 2022版 https://www.soujianzhu.cn/NormAndRules/NormContent.aspx?id=721


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