多大的加湿量才够用?加湿器适用面积的计算 |
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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: 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] 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] 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] 4)层高 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: 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。 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。 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。 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。 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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