Практически все владельцы подвала или погреба сталкиваются с проблемой повышенной влажности. Следствием этого является образование плесени, грибка, порча продуктов хранения, да и разрушение самого помещения. Устранить избыточную влагу поможет устройство принудительной вентиляции, основанное на притоке свежего и вытяжке увлажненного воздуха из помещения. Однако постоянно вентилировать помещение неправильно, поскольку внешние условия могут меняться в широких пределах: на улице то жара, то холод, то дождь, то сушь. В помещении же климатический диапазон намного уже, применительно к подвалу или погребу, это температура +3…+15 при относительной влажности 70% в идеале. Поэтому встает задача - по определенному алгоритму включать вентиляцию, когда внешние условия позволяют вывести излишнюю влагу из помещения, и выключать при неблагоприятных условиях. Вариант использования установки осушения воздуха не рассматривается из-за его сложности и дороговизны.
Для пояснения алгоритма работы вентиляции обратимся к ID диаграмме, которая объединяет все характеристики влажного воздуха. По вертикальной оси отложена температура, по горизонтальной – влагосодержание, изогнутые кривые – линии относительной влажности. Наклонные параллельные линии обозначают энтальпию, но нас она не интересует. Точка пересечения линий на диаграмме исчерпывающе характеризует состояние влажного воздуха.
Например, воздух с температурой 20 градусов и относительной влажностью 55% (точка А) имеет влагосодержание 8 г/кг. Если теперь этот воздух охладить до температуры 15 градусов, его относительная влажность увеличится до 75% (точка Б). Если продолжить его охлаждение, то при температуре 11 градусов относительная влажность станет 100% (точка В), а при дальнейшем охлаждении излишняя влага начнет конденсироваться. И, наоборот, при нагревании воздуха его относительная влажность уменьшается. Алгоритм заключается в следующем: исходя из уличной температуры и относительной влажности, определяется влагосодержание внешнего воздуха. Далее по ID диаграмме для данного влагосодержания находится относительная влажность, приведенная к температуре внутри помещения, назовем ее приведенной влажностью. Если реальная относительная влажность внутри помещения выше приведенной влажности, т.е. в помещении более сырой воздух, чем мог бы быть, включается вентилятор и выгоняет сырой воздух на улицу. Если реальная влажность в помещении стала ниже приведенной, вентилятор выключается.
Понятно, что нужны какие-то граничные условия, при выходе за которые вентиляция не будет работать. Я их определил следующим образом: вентилятор не включается при влажности на улице выше 95%, чтобы не нагнетать излишнюю влагу; при температуре на улице ниже -10 градусов, чтобы не выморозить помещение; если температура внутри помещения выходит за пределы диапазона +3 … +15 градусов. Именно такая температура сохранялась у меня в погребе в течение года и ее можно считать оптимальной для хранения своих заготовок и вина. Впрочем, это ограничение при желании можно отключить. И, наконец, если влажность внутри помещения стала ниже некоторой минимальной величины, я ее задал как 70%.
Описанный алгоритм я реализовал в микроконтроллере на базе процессора ESP8266, к которому подключены два датчика, измеряющие температуру и относительную влажность воздуха внутри помещения и снаружи, и реле, управляющее работой вентилятора.
Микроконтроллер с одним датчиком и вентилятором расположен на улице на приточной трубе. Второй датчик на длинном кабеле, пропущенном через вентиляционную трубу, установлен внутри погреба. На приточной и вытяжной трубах я поставил лепестковые обратные клапаны, которые открываются воздушным потоком при работающем вентиляторе и закрываются при выключенном. Это важное условие сохранения микроклимата в помещении.
Микроконтроллер подключен по Wi-Fi к домашней сети и передает данные с датчиков на мою панель в облачном хранилище. Подключившись к нему, можно посмотреть текущие значения температуры и влажности в погребе и на улице или их графики вместе с графиком работы вентилятора.
Так, например, на нижнем графике фиолетовым цветом показана влажность на улице, малиновым – влажность внутри, оранжевым – температура внутри, красным – температура снаружи, синим – моменты включения и выключения вентилятора. «Горб» на графике влажности возник из-за моего дыхания, когда я спускался в погребок за бутылочкой своего вина.