Si es importante humedecer el aire en invierno para la salud, ¿cómo evitar que se forme condensación en el interior de las ventanas?

La zona óptima de humedad relativa de la vivienda en un momento dado está entre el 40% y el 60%. Este es el rango para asegurar que la humedad no perjudique la salud o el mobiliario, en cualquier dirección.

Mi higrómetro me notificó que la HR interior era solo del 20 %. Esta es la cifra más baja que el higrómetro es capaz de generar, por lo que la HR real podría ser incluso menor que eso. (No he encontrado un higrómetro económico que sea capaz de mostrar niveles de HR por debajo del 20%). Naturalmente, esta lectura me animó a encender el humidificador.

Tengo un humidificador central Aprilaire al lado de mi horno. Es una unidad antigua (alrededor de 25 años), pero aún funciona. El panel de control del humidificador tiene una perilla con un rango de 15% a 45%. Debido a la pauta mencionada en el primer párrafo, configuré el humidificador en la configuración máxima del 45 %. Mi termostato está configurado a 72° F.

Aquí hay información que acabo de recopilar con el higrómetro económico (actualmente a las 11 p. m. de la noche):

  • Temperatura interior actual: 70° F

  • Humedad interior actual: 51%

Aquí está la información actual de Weather.com:

  • Temperatura exterior actual: 9° F

  • Humedad exterior actual: 81%

Ahora, al tema...

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La mayoría de mis ventanas de doble panel actualmente tienen una condensación significativa. La condensación está en el interior de las ventanas, no entre los cristales. Algunas ventanas están prácticamente cubiertas de borde a borde con gotas de agua, lo que requiere varias toallas de papel para absorberlo todo. Lo limpio y la condensación regresa por completo en una o dos horas.

La gravedad hace que la condensación gotee a lo largo de la ventana, que es absorbida por el marco de la ventana de madera que la rodea. Esto ha dado como resultado una moldura que es completamente negra en algunas áreas, un indicador de podredumbre seca, supongo. Toco la madera y puedo sentir que está muy húmeda.

Queriendo evitar que se produjera la podredumbre seca y que destruyera aún más mi moldura, traté de encontrar una solución en línea. Encontré este artículo de Star Tribune , el periódico más grande de Minnesota. Extracto:

La siguiente lista, proporcionada por el Departamento de Servicios Públicos de Minnesota, se basa en una ventana de doble vidrio y una temperatura interior de 70 grados. Notará que cuanto menor sea la temperatura exterior, menor debe ser la humedad interior.

• Si la temperatura exterior es de 20 a 40 grados, la humedad en el interior no debe ser superior al 40 por ciento.

• Si la temperatura exterior es de 10 a 20 grados, la humedad en el interior no debe ser superior al 35 por ciento.

• Si la temperatura exterior es de 0 a 10 grados, la humedad en el interior no debe ser superior al 30 por ciento.

• Si la temperatura exterior es de 10 grados bajo cero, la humedad en el interior no debe ser superior al 25 por ciento.

• Si la temperatura exterior es de 20 a 10 grados bajo cero, la humedad en el interior no debe ser superior al 20 por ciento.

• Si la temperatura exterior es inferior a 20 grados bajo cero, la humedad interior no debe ser superior al 15 por ciento.

(El artículo no especificó, pero asumo que la "temperatura exterior" es la temperatura exterior sin incluir el factor de sensación térmica).

¿Eh? Pensé que una HR por debajo del 40% era demasiado seca para el cuerpo. Pero, de acuerdo con la prescripción anterior, según las condiciones climáticas exteriores, mi humedad relativa interior actual no debe exceder el 30 %. En algunos casos extremos, debería ser tan bajo como 15%.

Mis preguntas:

  1. ¿Por qué se forma condensación en el interior de mis ventanas en invierno?

  2. ¿Por qué la cantidad de condensación parece aumentar significativamente durante la noche? Los ajustes de mi termostato y humidificador son constantes.

  3. El rango de HR recomendado para la salud o el mobiliario contradice el rango de HR recomendado para evitar la condensación en las ventanas. ¿Cómo eliges qué directriz seguir? En un ambiente interior con una HR del 30 %, estaría respirando aire seco y secando muebles de madera. ¿No debería la salud de uno tener prioridad sobre el desarrollo de la condensación de la ventana?

  4. ¿Hay algo que pueda hacer para detener la formación de condensación en las ventanas, además de disminuir el nivel de HR interior? (Supongo que podría caminar periódicamente de ventana en ventana, limpiando la condensación con una toalla, pero tendría que hacerlo con tanta regularidad que sería casi un trabajo de medio tiempo).

Respuestas (3)

(1) Se forma condensación en el interior de las ventanas frías en el invierno porque el aire caliente de la casa puede contener más vapor de agua que el aire frío. Una vez que el aire caliente en contacto con la ventana fría se enfría por debajo del punto de rocío, el agua cae del aire sobre la superficie del vidrio. Una bebida helada que se deja en el mostrador suda exactamente por la misma razón.

(2) En igualdad de condiciones, la condensación se forma en el interior de las ventanas más rápidamente durante la noche porque la temperatura de la superficie interior de la ventana es más fría durante la noche. Cuanto más frías estén las ventanas, más agua caerá del aire sobre la superficie del vidrio. Si desea saber la temperatura exacta a la que comenzará a formarse la condensación, puede buscarla en un gráfico psicrométrico como este:

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Encuentre la intersección de la temperatura de bulbo seco y la humedad relativa, luego siga la línea de entalpía diagonal discontinua que cruza ese punto hacia la izquierda y hacia arriba hasta el borde del área curva en el gráfico (la línea marcada como "temperatura de saturación"). Esa es la temperatura a la que su aire comenzará a depositar condensado en las superficies. Como puede ver en el gráfico, el aire frío con una HR alta contiene menos agua que el aire caliente con una HR moderada y el aire frío requiere superficies aún más frías antes de que el vapor de agua restante se condense.

(3) Ajuste la humedad en la casa lo suficientemente baja para que haya poca condensación en las ventanas. Una humedad muy baja (<20 % HR) puede ser perjudicial para la piel y los muebles de madera, pero una HR del 30 % no es tan mala. Cuando observa grandes cantidades de condensación en las ventanas, también puede haber condensación en lugares fríos ocultos dentro de las paredes y el techo, y esa humedad puede provocar daños por agua o crecimiento de moho. Los daños causados ​​por el agua y el crecimiento de moho son más perjudiciales para la salud y el bolsillo que el aire seco.

(4) (a) Verifique que los registros de suministro no estén dirigidos directamente a las ventanas. Con un humidificador central funcionando, el aire de los registros puede ser mucho más húmedo que el promedio de la habitación. Habrá menos condensación en las ventanas si los registros están destinados a mezclarse con el aire de la habitación antes de entrar en contacto directo con el vidrio. Si los registros no se pueden ajustar para mezclar el aire de suministro en la habitación sin golpear directamente el vidrio, considere agregar cubiertas direccionales a los registros o reemplazar los registros. (b) Disminuir la temperatura ambiente. A cualquier humedad relativa dada, el aire frío transporta menos agua que el aire caliente, lo que genera menos condensación en el vidrio.

Primero, vale la pena señalar que la "temperatura de sensación térmica" no es una temperatura real. Es una forma de describir la tasa de pérdida de calor en comparación con un escenario sin viento. A los efectos de esta discusión, es irrelevante.

¿Por qué se forma condensación en el interior de mis ventanas en invierno?

Si la temperatura del vidrio está por debajo del punto de rocío dentro de su hogar (que depende de la temperatura y la humedad absoluta), se forma condensación. Es por esta razón que debe controlar la HR con cuidado durante el invierno. Es posible que desee estar más cómodo, pero su el hogar se pudrirá a tu alrededor si no lo haces.

¿Por qué la cantidad de condensación parece aumentar significativamente durante la noche?

Las temperaturas exteriores son más bajas por la noche y el movimiento del aire debido a la actividad humana es menor por la noche, por lo que la humedad tiene más posibilidades de acumularse en las ventanas.

¿No debería la salud de uno tener prioridad sobre el desarrollo de la condensación de la ventana?

Es un equilibrio delicado, pero si desea evitar daños significativos a su hogar, la humedad debe manejarse con ese objetivo como prioridad. En mi experiencia, la irritación de la piel y las vías respiratorias no son un gran problema si se siguen las pautas que citó. Sin embargo, es fácil ver que la HR interior cae por debajo de esos niveles con ciertos sistemas HVAC y donde la actividad humana es baja (viviendas de ocupación individual, por ejemplo).

¿Hay algo que pueda hacer para detener la formación de condensación en las ventanas?

No realmente. Tendrías que limpiar las ventanas todos los días o te arriesgarías a sufrir daños.

Mi esposa y yo solíamos usar un humidificador durante todo el invierno para evitar la picazón en la piel y el dolor en los senos paranasales aquí en Minnesota. Ahora que tenemos dos niños preadolescentes duchándose, respirando y cocinando junto a nosotros, la humedad interior del invierno se mantiene bastante bien. De hecho, casi tenemos el problema opuesto, especialmente al principio de la temporada antes de que se sequen las cosas. Nuestra casa tiene daños sustanciales en la carpintería debido a la forma en que los dueños anteriores manejaron (o no manejaron) el nivel de humedad de la casa.

Esta pregunta relacionada responde 1 y 2: la condensación se forma cuando el aire húmedo se encuentra con una superficie fría (sus ventanas). Esas ventanas se enfrían más por la noche, ya que la temperatura del aire exterior también baja. No se puede hacer mucho al respecto, excepto mejorar las ventanas o disminuir la humedad.

Se ha topado con un problema en los meses de invierno: lo que es mejor para su cuerpo puede no ser lo mejor para sus ventanas. Disminuya la humedad y sus ventanas permanecerán secas, pero sus labios se agrietarán, sus manos se secarán y su nariz sangrará. Aumenta la humedad y tu nariz deja de sangrar pero tus ventanas condensan el vapor de agua sobre ellas.

Es probable que el artículo del periódico intente equilibrar esas dos recomendaciones opuestas.

También tenga en cuenta que el enlace que incluyó con los niveles óptimos de humedad es de una empresa de HVAC de Nueva Zelanda. Los hogares en Nueva Zelanda, al estar en una isla, tienden a tener una humedad alta, por lo que esta empresa ofrece un producto para reducir la HR al nivel del 50 %. Lo que es una buena práctica en Nueva Zelanda no es necesariamente una buena práctica en Minnesota.

"La condensación se forma cuando el aire húmedo se encuentra con una superficie fría". Esto es lo que no entiendo; si esto es cierto, ¿no deberían todas las superficies al aire libre estar cubiertas de condensación? La temperatura exterior de 9° F es muy fría (lo que hace que todas las superficies exteriores sean muy frías) y la humedad exterior del 81% es muy húmeda. Por ejemplo, ¿no debería haber una condensación significativa en el exterior de las ventanas de mi casa, en mi buzón, en mi puerta, etc.?
Por la mañana, muchas superficies exteriores están cubiertas de condensación, eso es lo que es el rocío. Notarás que las ventanas de tu auto están cubiertas de humedad (hielo si afuera hace suficiente frío), el pasto, cercas de metal, etc. La clave es que la superficie debe estar lo suficientemente fría para que el vapor de agua se condense. Como dijo @isherwood en su Respuesta, lo que realmente importa son los puntos de rocío, no los RH. Una vez que la temperatura cae por debajo del punto de rocío, puede comenzar a formarse condensación.
Tenemos escarcha regularmente durante la noche y, a veces, es francamente impresionante . Lo que hay que recordar es que el aire muy frío, digamos que por debajo de 0F, tiene muy poca agua. Simplemente no hay mucho para congelar. La humedad relativa es engañosa porque es relativa a la cantidad de agua que el aire puede "retener". Eso cambia notablemente con la temperatura.