ความรู้เกี่ยวกับความชื้น

ความชื้นสัมบูรณ์ vs สัมพัทธ์

จุดน้ำค้าง

การลดความชื้นของเครื่องปรับอากาศ

ลดความชื้น แต่ความชื้นเพิ่มขึ้น

เครื่องลดความชื้น

ความท้าทายของการลดความชื้นเมื่ออุณหภูมิต่ำ

ความชื้นคือพลังงาน?

ความชื้นกัดกร่อน

การคายน้ำของพืช

เทคโนโลยีของเรา

ลดความชื้นโดยไม่เปลี่ยนอุณหภูมิ

ความชื้นสัมบูรณ์ (Absolute humidity) หมายถึง ปริมาณความชื้นในอากาศ ((kgmoisture/kgdry air)

ความชื้นสัมพัทธ์ (%) คือ อัตราส่วนระหว่างปริมาณความชื้นจริงในอากาศ กับปริมาณความชื้นสูงสุดที่อากาศสามารถกักเก็บได้ ณ อุณหภูมินั้น โดยแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ปริมาณความชื้นสูงสุดที่อากาศสามารถกักเก็บได้จะแปรผันตามอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อากาศสามารถเก็บความชื้นได้มากขึ้น และในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิลดลง ความสามารถในการเก็บความชื้นจะลดลง ความชื้นที่เราพูดถึงในชีวิตประจำวันโดยทั่วไป คือ “ความชื้นสัมพัทธ์”

จากภาพ แม้ว่าความชื้นสัมบูรณ์จะคงที่ หากอุณหภูมิลดลง ความสามารถในการเก็บความชื้นของอากาศจะลดลง และส่งผลให้ ความชื้นสัมพัทธ์เพิ่มขึ้น ( 1→ 2)

เมื่ออากาศมีความชื้นเกินกว่าที่จะกักเก็บได้ ความชื้นส่วนเกินนั้นจะเกิดการควบแน่น และกลายเป็นหยดน้ำ ซึ่งเป็นการกำจัดความชื้นออกจากอากาศ (2→ 3)

อุณหภูมิจุดน้ำค้าง

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ "อุณหภูมิจุดน้ำค้าง" (Dew Point Temperature)

แนวคิดสำคัญในการจัดการความชื้นคือ “อุณหภูมิจุดน้ำค้าง” ซึ่งหมายถึงอุณหภูมิที่เมื่อเราทำให้อากาศเย็นลงถึงจุดนั้น จะเริ่มเกิดการควบแน่นของไอน้ำ

เมื่ออากาศเย็นลงจนถึงอุณหภูมิจุดน้ำค้าง ความชื้นสัมพัทธ์ (Relative Humidity) จะเท่ากับ 100%และเมื่ออากาศเย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิจุดน้ำค้าง จะเริ่มมีการควบแน่นเกิดขึ้น และปรากฏเป็นหยดน้ำให้เห็น

หลักการลดความชื้นของเครื่องปรับอากาศ: การควบแน่น

หลักการที่เครื่องปรับอากาศลดความชื้น: ดึงความชื้นออกด้วยการลดอุณหภูมิ

ภายในยูนิตในบ้านของเครื่องปรับอากาศทั่วไป จะมีพื้นผิวที่เย็นอยู่ เมื่ออากาศไหลผ่านบริเวณที่เย็นนี้ อุณหภูมิของอากาศจะลดลง และเมื่ออุณหภูมิลดลง ความสามารถของอากาศในการเก็บกักความชื้นจะลดลงตามไปด้วย ความชื้นส่วนเกินที่เกินกว่าที่อากาศจะกักเก็บได้ ณ อุณหภูมินั้น ก็จะกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำ (กระบวนการควบแน่น) และถูกกำจัดออกไป

กล่าวโดยสรุป: เครื่องปรับอากาศกำจัดความชื้นโดยการสร้างหยดน้ำผ่านพื้นผิวเย็น และเพื่อให้กระบวนการนี้เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุณหภูมิของพื้นผิวเย็นจะต้องต่ำกว่า “อุณหภูมิจุดน้ำค้าง” ของอากาศเสมอ.

ลดความชื้นแล้วแต่ความชื้นกลับเพิ่มขึ้น?-เหตุผลที่แอร์ไม่สามารถป้องกันเชื้อราได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แอร์ทำให้เกิดเชื้อราได้จริงหรือ?

เครื่องปรับอากาศช่วยให้เราเย็นสบายก็จริง แต่มีผลข้างเคียงแอบแฝงที่หลายคนมักมองข้าม นั่นคือ "เชื้อรา" เมื่ออุณหภูมิลดลงจากการเปิดแอร์ จะเกิดการควบแน่น คือ ไอน้ำในอากาศเปลี่ยนสถานะกลายเป็นหยดน้ำ แม้ว่าความชื้นสัมบูรณ์ (absolute humidity) หรือปริมาณไอน้ำในอากาศจะลดลง

แต่ความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity) กลับสามารถเพิ่มขึ้นได้เพราะเชื้อราสามารถเติบโตได้เมื่อความชื้นสัมพัทธ์เกิน 70% แม้ว่าอุณหภูมิจะต่ำก็ตาม นั่นทำให้ "ภายในเครื่องปรับอากาศ" ซึ่งเป็นจุดที่มีการควบแน่นบ่อยครั้งและมีโอกาสที่ความชื้นสัมพัทธ์จะสูงขึ้น กลายเป็น แหล่งเพาะพันธุ์ของเชื้อราที่เหมาะสมมาก

ดังนั้น แม้ว่าเครื่องปรับอากาศจะดูเหมือนกำลังลดความชื้นในอากาศ แต่จริงๆ แล้วอาจกำลังสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเจริญเติบโตของเชื้อรา ไม่ต่างจากพื้นที่อับชื้นอื่นๆ ที่มีการควบแน่นของน้ำ การป้องกันไม่ให้แอร์เกิดเชื้อรา จึงเป็นเรื่องที่ท้าทายไม่น้อยเลย!

เครื่องลดความชื้น

หลักการทำงานของเครื่องลดความชื้น

เครื่องลดความชื้นโดยพื้นฐานแล้ว คือการรวมชุดทำความเย็นภายใน (indoor unit) และชุดระบายความร้อนภายนอก (outdoor unit) ของเครื่องปรับอากาศเข้าด้วยกันไว้ในอุปกรณ์เดียว ซึ่งออกแบบมาให้ลมที่เกิดจากชุดทำความเย็นภายในสามารถทำหน้าที่ระบายความร้อนให้กับชุดภายนอกได้

กระบวนการลดความชื้นนั้นเหมือนกับเครื่องปรับอากาศทุกประการ: ไอน้ำในอากาศจะกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวที่เย็น (เกิดการควบแน่น) จุดแตกต่างหลักระหว่างเครื่องลดความชื้นกับเครื่องปรับอากาศก็คือ เครื่องลดความชื้นจะ ปล่อยลมร้อนออกมา ในขณะทำการลดความชื้น

เหตุผลที่การลดความชื้นทำได้ไม่ดี เมื่ออุณหภูมิหรือลดความชื้นต่ำเกินไป

ความท้าทายของการลดความชื้นในสภาพอากาศที่เย็น โดยทั่วไป การลดความชื้นทำได้ด้วยการทำให้เกิดการควบแน่น ซึ่งต้องลดอุณหภูมิลง อย่างไรก็ตาม หากอุณหภูมิผิวของแผงทำความเย็นต่ำกว่า 0°C (32°F) จะเกิดน้ำแข็งแทนการควบแน่น ทำให้อุปกรณ์ทำงานได้ยาก

ปัญหานี้ยิ่งรุนแรงขึ้นเมื่ออุณหภูมิของอากาศต่ำกว่า 15°C (59°F) เพราะอุณหภูมิของผิวทำความเย็นอาจลดต่ำกว่า 0°C จนทำให้เครื่องลดความชื้นหยุดทำงาน

นอกจากนี้ หากความชื้นในอากาศต่ำและอุณหภูมิจุดน้ำค้าง (dew point) ต่ำกว่า 10°C (50°F) ผิวทำความเย็นจำเป็นต้องมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำค้างเพื่อดึงความชื้นออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เนื่องจากอุณหภูมิไม่สามารถลดต่ำกว่า 0°C ได้ ประสิทธิภาพและสมรรถนะของการลดความชื้นจึงลดลงอย่างมาก

ความชื้นคือพลังงาน?

พลังงานที่ซ่อนอยู่ในน้ำ: การระเหย การควบแน่น และพลังงานแฝง (Latent Heat) โมเลกุลของน้ำจะเคลื่อนไหวแตกต่างกันขึ้นอยู่กับสถานะของมัน — ในสถานะของเหลว การเคลื่อนไหวจะถูกจำกัด แต่ในสถานะไอ (ก๊าซ) โมเลกุลสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระมากกว่า ความแตกต่างอย่างมากในพลังงานจลน์ระหว่างน้ำในสถานะของเหลวและสถานะก๊าซนี้ ทำให้ต้องมีการ "เติม" หรือ "ดึง" พลังงานเข้าหรือออก เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนสถานะ

เมื่อ “น้ำในสถานะของเหลว” เปลี่ยนไปเป็น “ไอน้ำในอากาศ” เราเรียกกระบวนการนี้ว่า การระเหย ซึ่งต้องใช้พลังงาน (เช่น ความร้อน) ในการขับเคลื่อนกระบวนการนี้ในทางกลับกัน เมื่อ “ไอน้ำ” กลับมาเป็น “น้ำเหลว” เราเรียกว่า การควบแน่น ซึ่งต้องอาศัยการ ดึงพลังงานออก หรือการทำให้เย็นลง

พลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนสถานะนี้เรียกว่า “พลังงานแฝง” (Latent Heat) ความชื้นในอากาศมีพลังงานสะสมมากกว่าน้ำในรูปของเหลว โดยเฉพาะจากพลังงานแฝงนี้เองตัวอย่างเช่น: หากต้องการเพิ่มความชื้นสัมบูรณ์ในอากาศเพียง 1 กรัมต่อกิโลกรัม (g/kg) จะต้องใช้พลังงานเทียบเท่ากับการทำให้อากาศร้อนขึ้นถึง 2.5°C

ความชื้นและการกัดกร่อน

ความชื้น: ฆาตกรเงียบของผลิตภัณฑ์โลหะ!

คุณรู้หรือไม่ว่า “ความชื้น” ส่งผลกระทบอย่างมากต่ออายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะ?

เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศสูงเกิน 60% จะเริ่มมีการก่อตัวของชั้นฟิล์มน้ำบางๆ ที่มองไม่เห็นบนผิวโลหะ ซึ่งเรียกว่า “ชั้นดูดซับความชื้น”

น้ำในชั้นนี้ไม่ใช่น้ำธรรมดา เพราะมันทำหน้าที่เหมือนสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ที่ช่วยเร่งกระบวนการกัดกร่อนของโลหะได้อย่างรวดเร็ว

โดยชั้นความชื้นนี้จะเปิดทางให้ก๊าซออกซิเจนและไอออนต่างๆ เคลื่อนที่ได้สะดวก ส่งผลให้เกิดการออกซิไดซ์ของโลหะ และทำให้อัตราการกัดกร่อนรุนแรงขึ้นอย่างมาก

กล่าวโดยสรุป ยิ่งความชื้นสัมพัทธ์สูง ผลิตภัณฑ์โลหะก็ยิ่งเสื่อมสภาพจากการกัดกร่อนได้เร็วขึ้น!

การคายน้ำของพืช

การคายน้ำ: การ “เหงื่อออก” ของพืช และเหตุผลที่สำคัญ การคายน้ำ (Transpiration) คือกระบวนการที่พืชปล่อยไอน้ำออกสู่บรรยากาศผ่านทางใบ ลำต้น และดอกไม้ แม้จะดูเป็นกระบวนการง่ายๆ แต่แท้จริงแล้วเป็นแรงผลักดันหลักที่ทำให้รากของพืชดูดน้ำและแร่ธาตุจากดินขึ้นมาได้ โดยในความเป็นจริง พืชจะปล่อยน้ำที่ดูดขึ้นมากลับคืนสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการคายน้ำมากกว่า 95%

กระบวนการนี้มีความสำคัญต่อพืชอย่างมาก ไม่เพียงเพื่อระบายความชื้นส่วนเกิน แต่ยังช่วยควบคุมอุณหภูมิของพืชด้วยการระเหยเพื่อทำให้เย็นลง อย่างไรก็ตาม หากความชื้นในอากาศโดยรอบสูงเกินไป จะทำให้น้ำระเหยจากผิวของพืชได้ยาก ส่งผลให้การคายน้ำลดลง และเมื่อการคายน้ำลดลงมากๆ ก็อาจทำให้การเจริญเติบโตของพืชชะงักได้