Un humidificador es un electrodoméstico o dispositivo diseñado para aumentar el nivel de humedad en el aire dentro de una habitación o un espacio cerrado. Lo logra emitiendo gotas de agua o vapor al aire circundante, lo que aumenta la humedad .
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En el hogar, los humidificadores de punto de uso se utilizan comúnmente para humidificar una sola habitación, mientras que los humidificadores para toda la casa o para calderas, que se conectan al sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado de la casa , proporcionan humedad a toda la casa. Los respiradores médicos a menudo incluyen humidificadores para aumentar la comodidad del paciente. Los humidificadores de gran tamaño se utilizan en contextos comerciales, institucionales o industriales, a menudo como parte de un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado más grande.
Por ejemplo, un apartamento moderno típico de 50 m2 ( 540 pies cuadrados) con ventanas cerradas (aislamiento de madera) puede consumir 36,72 litros por día (9,70 galones estadounidenses por día) para aumentar la humedad relativa del 20% al 55%: 24 * 1,53 L/h (2*1×125×1,2×0,0051):
La humedad relativa puede ser baja en climas desérticos cálidos y secos , o en espacios interiores con calefacción artificial. En invierno, especialmente cuando el aire frío del exterior se calienta en el interior, la humedad puede bajar hasta un 10-20 %. Se recomienda una humedad relativa del 30 % al 50 % para la mayoría de los hogares. [1]
La baja humedad puede afectar a los muebles de madera, provocando encogimiento y uniones flojas o agrietamiento de las piezas. [6] Los libros, papeles y obras de arte pueden encogerse o deformarse y volverse quebradizos con una humedad muy baja. [7]
Además, la electricidad estática puede convertirse en un problema en condiciones de baja humedad, destruyendo dispositivos semiconductores, provocando adherencia estática en los textiles y haciendo que el polvo y las partículas pequeñas se adhieran obstinadamente a las superficies cargadas eléctricamente. [8]
Una humedad relativa interior inferior al 51% dio como resultado reducciones significativas en los niveles de ácaros y alérgenos. [9] El uso excesivo de un humidificador puede elevar la humedad relativa a niveles excesivos, promoviendo el crecimiento de ácaros del polvo y moho, y también puede causar neumonitis por hipersensibilidad (pulmón del humidificador). [10] Se debe utilizar un higrostato instalado y ubicado correctamente para monitorear y controlar los niveles de humedad de forma automática, o un operador humano bien informado y consciente debe verificar constantemente los niveles de humedad correctos.
Una humedad inferior al 50% puede evitar la condensación de agua en los materiales de construcción. [1]
Se puede utilizar un deshumidificador para equilibrar la humedad.
Los humidificadores industriales se utilizan cuando se debe mantener un nivel de humedad específico para evitar la acumulación de electricidad estática, preservar las propiedades del material y garantizar un ambiente cómodo y saludable para los trabajadores o residentes.
Los problemas de estática son frecuentes en industrias como la del embalaje, la impresión, el papel, los plásticos, los textiles, la electrónica, la fabricación de automóviles y los productos farmacéuticos. La fricción puede producir acumulación de estática y chispas cuando la humedad está por debajo del 45 % de humedad relativa (HR). Entre el 45 % y el 55 % de HR, la estática se acumula a niveles reducidos, mientras que la humedad por encima del 55 % de HR garantiza que la estática nunca se acumule. [11] La Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado ( ASHRAE ) ha recomendado tradicionalmente un rango de 45-55 % de HR en los centros de datos para evitar chispas que puedan dañar los equipos de TI. [12] Los humidificadores también son utilizados por los fabricantes de semiconductores y en los quirófanos de los hospitales .
Los impresores y los fabricantes de papel utilizan humidificadores para evitar que el papel se encoja y se arrugue. Los humidificadores son necesarios en las cámaras frigoríficas para preservar la frescura de los alimentos frente a la sequedad causada por las altas temperaturas. Los museos de arte utilizan humidificadores para proteger obras de arte delicadas, especialmente en las salas de exposiciones, donde combaten la sequedad causada por la calefacción para la comodidad de los visitantes durante el invierno. [13]
Los humidificadores naturales no utilizan ni necesitan un filtro desmineralizador porque el agua se evapora lentamente, lo que deja el depósito mineral en el fondo del recipiente. Sin embargo, los humidificadores naturales aumentan la humedad muy lentamente, incluso si su superficie de agua es grande.
Un tipo de humidificador evaporativo utiliza únicamente un depósito y una mecha. A veces llamado "humidificador natural", estos suelen ser dispositivos no comerciales que se pueden ensamblar con poco o ningún costo.
Una versión de un humidificador natural utiliza un recipiente de acero inoxidable , parcialmente lleno de agua, cubierto por una toalla. Se utiliza un peso impermeable para hundir la toalla en el centro del recipiente. No es necesario un ventilador, porque el agua se esparce a través de la toalla por acción capilar y la superficie de la toalla es lo suficientemente grande como para permitir una rápida evaporación. El recipiente de acero inoxidable es mucho más fácil de limpiar que los tanques de agua de los humidificadores típicos. Esto, en combinación con el reemplazo diario o cada dos días de la toalla y el lavado periódico, puede controlar el problema del moho y las bacterias.
Un humidificador "evaporativo", "de humedad fría" o "de mecha" consta de sólo tres partes básicas: un depósito, una mecha y un ventilador.
La mecha está hecha de un material poroso que absorbe el agua del depósito y proporciona una mayor superficie para que se evapore. El ventilador está adyacente a la mecha y sopla aire sobre la mecha húmeda para ayudar a la evaporación del agua. La evaporación de la mecha depende de la humedad relativa . Una habitación con baja humedad tendrá una tasa de evaporación más alta en comparación con una habitación con alta humedad. Por lo tanto, este tipo de humidificador es parcialmente autorregulador; a medida que aumenta la humedad de la habitación, la salida de vapor de agua disminuye naturalmente.
Estas mechas se enmohecen si no se secan completamente entre un llenado y otro y con el tiempo se saturan de depósitos minerales. Es necesario enjuagarlas o reemplazarlas periódicamente; si esto no sucede, el aire no puede pasar a través de ellas y el humidificador deja de humedecer el área en la que se encuentra y el agua en el tanque permanece al mismo nivel.
Los humidificadores evaporativos funcionan de manera similar a los enfriadores evaporativos .
Los humidificadores de impulsor (un tipo de humidificador de vapor frío) suelen ser más ruidosos que otros. Utilizan un disco giratorio para arrojar agua a un difusor, que la divide en gotitas finas que flotan en el aire. El suministro de agua debe mantenerse escrupulosamente limpio, o existe el riesgo de propagar bacterias o moho en el aire.
Un humidificador ultrasónico utiliza un diafragma cerámico que vibra a una frecuencia ultrasónica para crear gotitas de agua que salen silenciosamente del humidificador en forma de niebla fría. Por lo general, la niebla sale expulsada por un pequeño ventilador, mientras que algunos modelos ultramini no tienen ventiladores. Los modelos sin ventiladores están destinados principalmente al uso personal. Los humidificadores ultrasónicos utilizan un transductor piezoeléctrico para crear una oscilación mecánica de alta frecuencia (1-2 MHz [15] ) en una película de agua. Esto forma una niebla extremadamente fina de gotitas de aproximadamente un micrón de diámetro, que se evapora rápidamente en el flujo de aire.
A diferencia de los humidificadores que hierven el agua, estas gotitas de agua contendrán todas las impurezas que se encuentren en el depósito, incluidos los minerales del agua dura (que luego forman un polvo blanco pegajoso difícil de eliminar en los objetos y muebles cercanos). Los patógenos que crezcan en el tanque estancado también se dispersarán en el aire. Los humidificadores ultrasónicos deben limpiarse con regularidad para evitar que la contaminación bacteriana se propague por el aire.
La cantidad de minerales y otros materiales se puede reducir en gran medida utilizando agua destilada . Los cartuchos desmineralizadores desechables especiales también pueden reducir la cantidad de material en suspensión, pero la EPA advierte que "la capacidad de estos dispositivos para eliminar minerales puede variar ampliamente". [16] El polvo mineral puede tener efectos negativos para la salud. [17] [18] Los humidificadores de mecha atrapan los depósitos minerales en la mecha; los tipos vaporizadores tienden a acumular minerales en el elemento calefactor o alrededor de él y requieren una limpieza regular con vinagre o ácido cítrico para controlar la acumulación.
Los humidificadores de vapor, o humidificadores de niebla caliente, están equipados con un elemento calefactor .
También se puede añadir un inhalante medicinal al vapor para ayudar a reducir la tos. Los vaporizadores pueden ser más saludables que los humidificadores de vapor frío porque es menos probable que el vapor transporte impurezas minerales o microorganismos del agua estancada en el depósito. [16] Sin embargo, hervir el agua requiere mucha más energía que otras técnicas. La fuente de calor de los humidificadores mal diseñados puede sobrecalentarse, lo que hace que el producto se derrita, tenga fugas y provoque incendios. [19]
El agua normalmente se suministra llenando manualmente la unidad de forma periódica.
Llenado superior: Un tanque de llenado superior tiene un orificio en la parte superior para que sea conveniente rellenar el tanque a diario.
Llenado por la parte inferior: los humidificadores con llenado por la parte inferior tienen un tanque de agua extraíble, que a menudo tiene conectado un filtro desmineralizador reemplazable. Tanto la tapa como el filtro suelen ser universales, lo que significa que se pueden cambiar entre muchos humidificadores con tapa de tanque.
Los humidificadores con tapa de depósito son más complicados de llenar que los de llenado superior, porque el filtro desmineralizador debe desenroscarse y enroscarse a diario. Además, las gotas de agua del accesorio del depósito pueden entrar en contacto con el higrómetro, lo que dificultará su correcto funcionamiento si no se utilizan con precaución.
Los nebulizadores de ondas ultrasónicas atrapan los depósitos minerales con el tiempo, incluso si se utilizan filtros, y requieren limpieza con vinagre o ácido cítrico para controlar la acumulación. Es fácil eliminar la acumulación del nebulizador en los humidificadores con piezas de base extraíbles. Otros modelos deben atornillarse. Algunos modelos requieren mantenimiento mensual, mientras que otros modelos pueden funcionar durante años sin mantenimiento.
Algunos humidificadores tienen un filtro de carbón activado para reducir los contaminantes.
La humedad con depósitos minerales se acumula en muebles y objetos estáticos como monitores de computadora, televisores, etc.
La mayoría de los modelos con elementos calefactores vienen con filtros de desmineralización de repuesto (cartuchos o espuma plástica para el tanque y tela cerca del calentador en el depósito) para reducir la cantidad de minerales que ingresan al sistema. El costo de estos filtros es de aproximadamente $10 a $15 por cartucho o paquete de 10 para filtros de espuma plástica o de tela. Los cartuchos pueden durar 6 meses y los filtros de espuma plástica o tela pueden durar un mes, si el humidificador se usa con frecuencia. Los cartuchos se pueden usar para la mayoría de los humidificadores, pero algunos modelos tienen un formato patentado.
Algunos humidificadores (por ejemplo, algunos humidificadores de vapor frío) no vienen con ningún filtro.
Los filtros obstruidos deben reemplazarse cuando no pueden suministrar agua, lo que se indica con un ícono o señal de alerta de "sin agua" en los humidificadores modernos. Una forma manual de averiguar si un filtro está obstruido es sacudirlo; si el contenido del mismo (incluso si está húmedo) no se mueve, es poco probable que pase suficiente agua.
Algunos humidificadores tienen una función de irradiación germicida ultravioleta (UVGI) integrada.
Algunos humidificadores tienen un ionizador de agua integrado .
A menudo se necesita un destornillador Torx para abrir dispositivos electrónicos de consumo .
Los humidificadores con ventilador centrífugo pueden resultar ruidosos debido a la acumulación de suciedad que no se puede eliminar de forma eficaz con vinagre, por ejemplo. Sin embargo, el ventilador se puede sustituir y el nombre del modelo del ventilador y sus especificaciones se pueden averiguar desmontando el humidificador y separándolo.
En los edificios con una caldera de aire forzado , se puede instalar un humidificador en la caldera. También pueden proteger objetos de madera, antigüedades y otros muebles que pueden ser sensibles a los daños causados por el aire excesivamente seco. En los meses más fríos, pueden proporcionar un modesto ahorro de energía, ya que a medida que aumenta la humedad, los ocupantes pueden sentirse cálidos a una temperatura más baja. [ cita requerida ]
Los humidificadores de derivación se conectan entre los conductos de retorno de aire caliente y frío, y utilizan la diferencia de presión entre estos conductos para hacer que parte del aire caliente pase por el humidificador y regrese al horno.
Por lo general, los humidificadores deben desactivarse durante los meses de verano si se usa aire acondicionado; los acondicionadores de aire funcionan parcialmente para reducir la humedad interior y tener un humidificador funcionando continuamente desperdiciará cantidades significativas de energía.
El estilo de tambor (bypass) utiliza una tubería para llevar el agua directamente a un depósito (una bandeja) conectado al horno. El nivel de agua en la bandeja se controla mediante una válvula de flotador , similar a un flotador de tanque de inodoro pequeño . La mecha es típicamente una almohadilla de espuma montada en un tambor y conectada a un pequeño motor; el aire caliente ingresa al tambor por un extremo y se ve obligado a salir por los lados del tambor. Cuando el higrostato solicita humedad, el motor se enciende haciendo que el tambor gire lentamente a través de la bandeja de agua y evitando que la almohadilla de espuma se seque.
Por esta última razón en particular, los humidificadores tipo tambor siempre deben apagarse en el suministro de agua durante los meses de verano (aire acondicionado) y siempre deben usarse con filtros de aire de horno de alta calidad ( clasificaciones MERV lo más altas posibles para garantizar que una pequeña cantidad de esporas de moho lleguen a la bandeja del humidificador) cuando el suministro de agua está abierto.
El humidificador de tipo disco (bypass) es muy similar en diseño al humidificador de tipo tambor; este tipo de humidificador de horno reemplaza el tambor de espuma con una serie de discos de plástico con pequeñas ranuras en ambos lados. Esto permite una superficie de evaporación muy grande, sin requerir una gran cantidad de espacio. A diferencia de los humidificadores de tipo tambor, la rueda de disco no necesita reemplazo regular.
El estilo de flujo continuo con derivación (bypass, también conocido como "estilo galleta" o muchos otros nombres de variantes similares) utiliza una tubería para llevar agua directamente a una válvula controlada eléctricamente en la parte superior del humidificador. El aire pasa a través de una "galleta" de aluminio (a menudo llamada almohadilla; el término "galleta" enfatiza la forma sólida en lugar de espumosa) que es similar a un trozo de lana de acero extremadamente gruesa . La "galleta" tiene un revestimiento de cerámica mate , lo que da como resultado una superficie extremadamente grande en un espacio pequeño. Cuando el higrostato solicita humedad, la válvula se abre y hace que se pulverice agua sobre la "galleta". El aire caliente pasa a través de la "galleta", lo que hace que el agua se evapore de la almohadilla y se lleve al interior del edificio.
El tipo de nebulización por aspersión utiliza una tubería, generalmente una pequeña de plástico, para llevar el agua directamente a una válvula controlada eléctricamente (atomizador: esto fuerza el agua a pasar por un orificio diminuto y hace que se deshaga en partículas diminutas) en el humidificador. La nebulización de agua se rocía directamente en el aire de suministro y la niebla se transporta al interior de las instalaciones mediante el flujo de aire.
El 27 de julio de 1962, Raymond Banks solicitó una patente para un humidificador de ambientes. La patente fue otorgada el 3 de noviembre de 1964 al inventor y originalmente asignada a Walton Labs, Inc. [ cita requerida ]
Hay muchos tipos diferentes de humidificadores para plantas y hogares que pueden ayudarlo a mantener el nivel de humedad de su hogar según sea necesario. [20] Los tipos adicionales incluyen flujo continuo sin derivación (aumentado por ventilador), vapor, impulsor o atomizador centrífugo y diseños debajo del conducto.
La EPA de los EE. UU. proporciona información detallada sobre los riesgos para la salud, así como los procedimientos de mantenimiento recomendados. [16] Si el agua del grifo contiene muchos minerales (también conocida como "agua dura"), los humidificadores ultrasónicos o de impulsor producirán un "polvo blanco" (el calcio es el mineral más común en el agua del grifo), [21] que generalmente se deposita en los muebles y es atraído por los dispositivos que generan electricidad estática , como los monitores CRT . El polvo blanco se puede evitar utilizando agua destilada, [22] o un cartucho de desmineralización en los humidificadores ultrasónicos. Las aguas embotelladas etiquetadas como "naturales", "artesianas" o "de manantial" aún pueden tener su contenido mineral original. La EPA informa que los humidificadores ultrasónicos y de impulsor esparcen la mayor cantidad de depósitos minerales y microorganismos, mientras que los humidificadores evaporativos y de vapor pueden permitir el crecimiento de microorganismos, pero generalmente dispersan menos de ellos en el aire., [16]
Además, una válvula de suministro de agua atascada o que funciona mal puede hacer que se derramen grandes cantidades de agua y causar graves daños si no se detecta durante un período de tiempo. Una alarma de agua, posiblemente con un corte automático del agua, puede ayudar a evitar que este mal funcionamiento cause problemas mayores.
Entre 2006 y 2011, el desinfectante polihexametilenguanidina y otros materiales tóxicos se utilizaron como agente de limpieza para los tanques de agua de los humidificadores en Corea, lo que provocó una enfermedad pulmonar grave . Ochenta niños murieron a causa de la enfermedad y nueve adultos murieron o necesitaron trasplantes de pulmón. En los dos años posteriores a la prohibición de los productos químicos de limpieza para los tanques de los humidificadores, no hubo nuevos casos. [23]
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