Датчик вологості для вентилятора називається гігростатом. У деяких моделях вони вже дбайливо вбудовані заздалегідь, і ось такі-то і рекомендується брати в будинок. Що стосується інших гігростатів, то вони бувають кімнатними і канальними залежно від того, де відбувається завмер параметрів. Перші просто вішаються на стіну і служать своєрідними реле для того, щоб керувати вентилятором, другі - мають довгий щуп, який повинен проникати всередину воздуховода для контролю середовища. Ми допускаємо, що десь можна і окремо дістати датчик вологості, щоб на його основі зібрати гигростат самостійно, але це скоріше дивина, ніж реальність. Будь-яка фірма хоче сама забрати прибуток від виготовлення приладу.

Гигростат - прилад, що оцінює рівень вологості
Гигростат мало чим відрізняється від термостата. Але в його завдання входить змикати і розмикати контакти реле в залежності від кількості пари в повітрі. Ми вже згадали, що гігростати бувають кімнатними і канальними, а ще вони діляться за кількістю контурів:

1. Одноконтурні.

2. Двохконутрні.

Цей ряд можна продовжувати до нескінченності. Суть в тому, що кожен контур являє собою реле, яке може керувати окремим пристроєм. Тобто допускається підключити не один тільки вентилятор до цього приладу, але і зволожувач повітря саморобної конструкції.

Таким чином реалізується повна схема контролю мікроклімату в приміщенні. З точки зору вологості, природно. Вентилятор витяжний з датчиком вологості в парі дають можливість включення обладнання в повністю автоматичному режимі. Гігростати зазвичай налаштовуються на поріг спрацьовування з деяким гістерезисом. Тобто при збільшенні вологості прилад дає сигнал, але не прибирає його, поки значення параметра не опуститься нижче порога на деяку величину, яка називається шириною петлі гистерезиса.

Ось можливі схеми роботи гігростата (не факт, що вони на практиці де-небудь реалізуються):
• Зміна діелектричної проникності середовища між обкладками конденсатора призводить до варіацій ємності. Мається шкільна формула, де ця залежність простежується безпосередньо. Від вмісту в повітрі парів діелектрична проникність змінюється, що і фіксує вимірювальний прилад.

• Резистивний метод фіксує зміна опору спеціального матеріалу, який контактує з вологий повітрям. Наприклад, це може бути оксид алюмінію.
• Оптичні вимірювання засновані на прозорості повітря і годяться для визначення наявності в повітрі багатьох газів, диму, а також і пари.
• Зміна довжини синтетичного волокна часто використовується для визначення відносної вологості. Деякі сорти тканин володіють специфічними властивостями, і це використовується в багатьох гігрометрами. Вентилятор із зволожувачем повітря буде працювати до тих пір, поки довжини ниток не досягнуть заданих, потім живлення приладу відключається.

• Термісторний міст з врівноважених плечей також здатний фіксувати наявність парів води в повітрі. Один елемент поміщений в колбу з чистим азотом, другий - контролює параметри середовища. Щоб не вводити читача в оману, згадаємо, що термістор - той же самий терморезистор. Вони розігріваються струмом до високої температури, а потім починають віддавати тепло. Але у вологому повітрі це процес проходить простіше. Поговоримо про це докладніше.

Термісторний міст утворюється двома резистивними дільниками. Одне плече складається з реостата (потенціометр) і звичайного резистора. У цьому сегменті відбувається налаштування на потрібне значення. У друге плече входять два згаданих термістора, один в колбі, інший на повітрі. Середини з'єднані мостом, звідки знімається результуючий ефект роботи системи. У початковий період схема знаходиться в рівновазі, і вихідний струм дорівнює нулю. Але як тільки пари води змінюють умови охолодження чутливого термістора, баланс порушується. Цей ефект використовується для перемикання стану реле, щоб запускати вентилятори для вологих приміщень.

Принцип дії гігрометра на термисторах
Суть в наступному. Азот в колбі і зовнішнє повітря спочатку знаходяться при однаковій температурі. Потім терморезистори починають нагріватися. Азот трохи швидше, а повітря трохи повільніше наближаються до робочої температури 200 º С.

Скляну колбу вибрали з кількох міркувань:
1. Металева швидко б окислювалася, або виникає необхідність її фарбувати. Для цього потрібні грунт і додаткові технологічні цикли, що здорожує вартість виріб і збільшує і без того немаленьку інерційність.
2. Скло інертно, погано проводить тепло, але в достатньому обсязі. Справа в тому, що при різній температурі повітря одне і те ж кількість парів буде давати різну відносну вологість. Ось чому через інерції ці датчики можуть давати збої при похолоданні або різкому нагріванні.

У результаті всіх зусиль ми отримуємо те, на чому заснований принцип дії психрометра. У вологому повітрі умови охолодження чутливого термистора краще, ніж того, що знаходиться в сухому азоті. Це і викликає спрацьовування реле вологості для вентилятора, що призводить до поступової нормалізації атмосфери. Гістерезис також обумовлений багато в чому інерційністю приладу.

Гігрометр своїми руками
Ми розуміємо, що багато жадають зібрати датчик вологості вентилятора своїми руками. З цією метою їм може стати в нагоді сучасна цифрова апаратура, а саме:
1. Сенсори температури і вологості DHT11 і DHT22.

2. Пристрій вводу-виводу і обробки інформації на платформі Arduino.
Arduino - це мікропроцесорний комплект, який не тільки базується на дешевих мікроконтролерах, але і має повністю відкриті схемні реалізації. Тобто кожен може з'ясувати в інтернеті, з яких комплектуючих зібрати друковану плату, як це зробити, і скільки це коштуватиме. Підключити вентилятор з датчиком вологості до цієї зв'язці вже не становитиме труднощів. Самим цікавим моментом є можливість взаємодії цієї системи з звичайними персональними комп'ютерами. Є цілі бібліотеки драйверів, які покликані виконувати ті чи інші операції. Розумний будинок своїми руками? Саме так... якщо розуму вистачить.

Що сказати? Враховуючи сучасні ціни на гігростати, мається велика спокуса зібрати вентилятор витяжний з датчиком вологості своїми руками. Але ми б порекомендували це робити для більш складних завдань. Наприклад, для інтеграції декількох видів обладнання в єдину мережу. Справа в тому, що та ж Soler & Palau часто встановлює датчик вологості вентилятора на своє обладнання, тому великого сенсу винаходити велосипед не є. А от якщо зібрати домашній зволожувач і спробувати змусити його працювати спільно з вентиляцією, то ситуація буде зовсім іншою. Для цього випадку не зашкодить і пару схем розробити.

Можна підібрати і аналоговий датчик вологості повітря для вентилятора. Прикладом такого роду може служити обладнання фірми Honeywell:
1. ІНН3602;
2. ІНН3605;
3. ІНН3610.

Принцип дії їх заснований на конденсаторному методі. Лякають такі слова, як «платинові електроди» і «спеціальна полімерна ізоляція». Таке обладнання навряд чи коштує дешево, але з нього можна почати вивчення питання у разі потреби. Зібрати схему для вимірювання аналогового параметра і тарувати датчик теж завдання не з легких буде.

До поєднаним сенсорам температури і вологості відносяться вироби фірми Regeltechnik:
• RFF для внутрішніх приміщень;
• AFF для зовнішнього середовища.

Зауважте, ні про які термисторах мови не йде. Можливо це якийсь рідкісний метод.

Канальні датчики вологості
Ми вже обмовилися, що існують канальні гидростатом, але як їх застосовувати, залишається неясним. У промисловості ще можна було б знайти пояснення. Будь електростанція контролює купу параметрів, навіть ph -фактор стічних вод. Там підвищена вологість в каналі вентиляції може розцінюється системою автоматизованого управління, як неправильне функціонування якогось устаткування. Але вдома, в приватному котеджі? Вентилятор канальний з датчиком вологості просто не потрібен. Він не зможе контролювати параметри середовища.

А от якщо канальний вентилятор працює одночасно на кілька кімнат, і з'являється волога в каналі, то це може служити сигналом для підвищення обертів двигуна. Наприклад, це відбувається тоді, коли вся система працює на режимі, близькому до холостого. Тоді підключення вентилятора з датчиком вологості укупі являє собою потужний тандем для економії енергії. Робота системи на повну котушку починається тільки при виникненні необхідності.

Також можна управляти за таким принципом роботою рекуператора і схожого обладнання. Сенс у тому, що звичайний режим функціонування економить енергію.
Рекомендується підтримувати відносну вологість у рамках від 40 до 60 %. У цьому випадку іноді виникає завдання зворотна осушенню. Вентилятор із зволожувачем здатний довести параметри до норми в абсолютно автоматичному режимі. Він має власний вбудований гигростат, генератор пари на ультразвуковому елементі й лопати, які ганяють повітря по кімнаті.

Такі гарні влітку в сухому кліматі. За допомогою потенціометра або цифрової системи управління вентилятори здатні поодинці боротися з недоліками природи. Погоди - то поганий, як відомо, не буває, а ось мікроклімат часто залишає бажати кращого.

На цьому все на сьогодні про датчики вологості. Коли у вітчизняних виробників і дилерів пропаде манія шпигунства, і вони розкриють докладніше свої технології, ми обіцяємо повернутися до теми і обговорити її більш докладно.