Руководство для тех, кто хочет уметь читать и анализировать графики микроклимата в парной, публикуемые в телеграмм канале «Лучшие русские бани».
Бывают в жизни ситуации, когда кому-то нужно сообщить или у кого-то выяснить состояние микроклимата в парной. При этом слов прохладно, жарко, мягко, жестко или невыносимо может быть недостаточно, тем более, что разные люди склонны по-разному ощущать одну и ту же метеообстановку. Поможет соотнесение своих ощущений с конкретными измеряемыми цифрами.
Что измеряем
В парной есть два важных параметра, определяющих микроклимат: температура Т и относительная влажность H. Температуру обычно измеряют в градусах по шкале Цельсия, а относительную влажность в процентах.
Как правило, сочетание этих параметров пишут через наклонную черту: T/H. Например, 60/60 или 70/30 или 80/20.
Как связаны ощущения от пара с сочетанием температуры и влажности понять не просто. При низкой температуре может быть невыносимо жарко, если влажность высокая, а высокая температура может переноситься легко, если влажность близка к нулю. При этом непонятно, какой режим ощущается более жарким, например 60/60 или 80/30.
Однозначно ощущениям соответствует такой параметр, как температура точки росы. Обозначим её Тр. Измеряется тоже в градусах Цельсия.
Простыми словами Тр – это при какой температуре пар конденсируется, то есть из газообразного состояния превращается в воду.
Тр можно вычислять, зная Т и H. Ниже приведена формула как это делать, а так же в интернете есть калькуляторы для онлайн вычислений, например здесь.
Где
Tp – температура точки росы, в градусах Цельсия;
a=17,27;
b=237,7;
T - температура в градусах Цельсия;
H - относительная влажность в % от 0 до 100.
Чем измеряем
Сопоставление ощущений с T/H осложняется достоверностью измерений.
У всех датчиков существует запаздывание показаний относительно измеряемой среды. Этот параметр называют инерционностью. У обычных спиртовых и механических термометров она составляет от нескольких минут до десятка.
На показания механических гигрометров кроме инерционности так же влияет большая погрешность, не устраняемая калибровкой.
Электронные комнатные гигрометры не рассчитаны на высокие температуры и тоже инерционны.
Альтернативой механическому гигрометру для измерения влажности является психрометр, но он тоже имеет большую задержку в показаниях и не измеряет при высоких температурах.
Протестировав много разных термометров и гигрометров пришел к выводу, что единственным выбором для проведения быстрых и точных измерений в парной оказался логгер с датчиком, измеряющим температуру, влажность и температуру точки росы.
Если простыми словами в контексте бани, то логгер – это такая коробочка, начиненная электроникой, к которой можно подключить один или несколько датчиков. Логгер в определенные промежутки времени (мои логгеры каждую секунду) записывает показания, получаемые от датчиков на карту памяти.
Прежде чем я «докатился» до логгеров, измерял обычными термометрами и гигрометрами. Информация о том, как это было есть у меня на канале.
Два года назад сам не знал, что такое логгер и для чего он нужен в бане. На данный момент успел попользоваться четырьмя логгерами.
Начинал с простого, одноканального логгера, то есть логгера с одним датчиком, который измерял три параметра: температуру (Т), относительную влажность (H) и температуру точки росы (Тр).
У первого логгера датчик был достаточно громоздким и я его использовал в стационарном режиме: не носил с собой, когда заходил в парную, а размещал его там на несколько часов. Обкладывал логгер ледяными аккумуляторами холода, укутывал в банные шапки и войлочные коврики и оставлял в парной где-нибудь пониже под лавкой на все время пребывания в бане.
В общественной бане сложно размещать логгер в стационарном режиме, особенно когда там много людей.
Придумал вариант мобильного логгера, который размещаю на голове между двумя банными шапками, а датчик выведен наружу, примерно на уровне лба.
Поскольку в парную захожу максимум на 10 минут, то логгер перегреться не успевает. Если шапку с логгером оставить в парной на полчаса или час, то он может перегреться и начнет глючить.
В какой-то момент одного датчика на шапке стало не хватать. На то были причины:
- Захотелось оценить перепад температуры и влажности у шапки хотя бы на разнице 10-15 см по высоте;
- были ситуации, когда над шапкой была температура больше 125С. У датчика SHT85 максимальная рабочая температура 105С. При 125C и выше он начинает показывать горизонтальную линию;
- часто к опахалу поворачиваешься спиной, хотелось бы посмотреть что покажет датчик, если его разместить на затылке;
- порой на датчик попадает капля воды или он бывает расположен близко к шапке и начинает показывать что-то не то. Когда датчиков несколько, то подобные вещи можно увидеть.
Сейчас у меня есть мобильный логгер на 4 датчика, с которым всегда хожу в баню, если не забываю его взять и нет технических проблем. Три его датчика измеряют по три параметра: Т, H и Тр, а один измеряет только температуру Т, но может измерять более высокие значения, а так же быстрее и точнее других трех датчиков.
Теперь захотелось измерять метеопараметры на уровне ног. Скоро модернизирую одноканальный логгер и буду его к ноге прицеплять. Планирую совмещать графики от двух логгеров и тогда прекрасно будет виден градиент как по температуре, так и по влажности во весь рост. Были ситуации, когда датчики на шапке показывали минимальный градиент, а в ногах было прохладно.
Как строю графики
В бане, чтобы ничего не забыть, после одного-двух заходов делаю для себя текстовые пометки, которые потом использую при добавлении комментариев на графики.
После бани прихожу домой, копирую записанные логгером данные на компьютер, конвертирую в формат таблиц xlsx и строю графики, добавляя на них свои комментарии.
Построение графиков занимает очень много времени. Если на один заход в парную уходит около 5-8 минут, то построение и комментирование графика по одному такому заходу уходит от получаса до часа.
Что видим на графике с одноканальным логгером
Расшифровку графиков начнем с простого: записей на одноканальный логгер, которые я публиковал до середины октября 2024 года.
У одноканального логгера всего лишь один датчик и 3 графика. Когда с ними всё станет понятно, то перейдем к многоканальному логгеру с десятью графиками.
Над графиком есть заголовок, где указано где, когда проведены измерения, какой заход по моей нумерации и какой был аромат в парной.
Слева шкала ординат в данном случае имеет значения от 0 до 100, но могут быть другие диапазоны в зависимости от графика. По этой шкале смотрим как температуру, так и относительную влажность -- смотря для какого графика.
Внизу, на оси абсцисс, прописаны значения времени в часах, минутах и секундах.
Под осью абсцисс размещена легенда -- какие значения какой линии графика соответствуют. Как видим красный график показывает температуру, тонкий голубой -- относительную влажность и синий температуру точки росы.
На этом графике видны три черные жирные горизонтальные линии на значениях 50, 80, 100. На тех графиках, где шкала ординат 125 и больше есть ещё четвертая линия на уровне 125.
Эти линии нужны, чтобы беглым взглядом видеть что происходит на графике.
Значение 50 нужно для оценки значений температуры точки росы (синий график). 50 - среднее значение. При 45 можно сказать прохладно. Выше 54 носом как правило не вдохнуть -- слишком горячо. Веником бывает парюсь при 56-58. При 60 плечи начинает прижигать.
Как показывает практика, одна и та же точка росы на разных температурах переносится по разному. На более высоких температурах одна и та же точка росы воспринимается мягче, чем на более низких. Например точка росы Тр=54С при Т=100С будет переносится легче, чем при Т=60С.
Экспериментально определил, что хороший пар получается при температурах от 80С до 100С -- именно поэтому на этих значениях тоже проведены горизонтальные линии. С ними сверяем красный график температуры.
В некоторых банях температура уходит за 125С. Платиновый резистор выше этой температуры нормально измеряет, а для красных линий температуры SHT85 -- это предел, выше которого он не покажет.
В квадратиках со скругленными углами прописаны комментарии, касающиеся графиков. В левом нижнем углу обычно пишу сколько человек было в парной.
Посередине пишу где именно в парной я находился и что делал.
У синей линии Тр комментарии того, как ощущается пар: мягко, нормально, прижигает, пришпаривает и т.д. Часто жар оцениваю при дыхании носом. Если носом дышать можно, то Тр как правило ниже 54. Но бывают нюансы. О них пишу. Сверху, у красной линии температуры обычно отмечаю сколько ковшей поддали.
При входе в парную как правило датчик на несколько секунд запотевает и показывает сильный всплеск влажности (голубая тонкая линия). По этому всплеску можно увидеть момент входа в парную.
Красная линия температуры около минуты выходит на свои значения. Обычно приходится подниматься по лестнице на второй пол и плавный рост температуры связан не только с инерционностью датчика, но и реальным повышением температуры.
Нужно учитывать, что датчик размещен не на уровне носа. Если есть сильный перепад температур и влажности, то на уровне носа и тем более на уровне плеч, Тр будет ниже, чем на графике. Как этот момент можно оценить расскажу во второй части статьи, где будем разбираться с графиками многоканального логгера.