基于Arduino的空气加湿器效率测定

描述

便携式加湿器在各种环境中使用非常流行，这些设备的制造商承诺在使用他们的产品时不仅可以加湿，还可以净化空气。

我决定在一个封闭的小房间（我的办公室）的例子中检查使用加湿器的效果 - 房间的大小是 10м²。

第 1 部分 - 加湿器。至于设备，我选择了具有以下参数的小型空气加湿器：

• 尺寸：110 x 110 x 115 毫米
• 体积：300ml
• 容量：35ml/h

这就是它在工作状态下的样子（每次都将水用作液体）：

当设备放在我的桌子上时，我感觉空气变了，似乎更新鲜了，但我不确定是什么效果，以及湿度是否仅在靠近设备的区域增加或它整个房间增加。

第 2 部分 - Arduino 连接。为了检查空气加湿器的效率，我使用了 arduino 板 Uno、板的 Grove shield 和三个传感器：

• DHT11 温度和湿度 - 获取有关室温和湿度的数据
• SGP30 气体传感器 - 检查房间内的二氧化碳浓度
• DS18B20 温度传感器 - 分析体温

这就是连接板与屏蔽和传感器的样子：

 

这是带有工作加湿器和电子部分的完整设置的照片：

 

我编写了一个代码来分析参数并将传感器与电路板连接起来。我使用在线 Vittascience 编码平台编写代码，获取数据图形并保存数据。我的代码可通过此链接在线获得，或使用文本下方的代码。

 

第 3 部分 - 实验。我提供了三个不同时期的房间条件和体温分析：加湿器使用前、空气加湿器开启一小时后和设备工作三小时后。所以我在三个时期收集了三个数据以获得准确的信息——总共进行了 9 次实验。

实验条件保持不变：

• 工作加湿器和带传感器的电路板之间 3 米
• 数据收集的持续时间为 30 分钟
• 提供实验的 10 平方米房间的门在实验期间一直关闭

以下是收集到的数据的样子——这是我在实验期间获得的数据，在加湿器工作一小时后提供：

 

 

我分析了9个excel文件，得到以下结果：

• 加湿器使用前的平均参数为：室温 - 25 C°，湿度水平 - 51%，CO2 水平 - 400ppm，体温 - 37C°。
• 加湿器使用一小时后的平均参数为：室温 - 25 C°，湿度水平 - 58%，CO2 水平 - 400ppm，体温 - 36.8C°。
• 加湿器使用三小时后的平均参数为：室温 - 24 C°，湿度水平 - 71%，CO2 水平 - 400ppm，体温 - 36.6C°。
• 常见结果：一小时后湿度增加13%，三小时后达到基准值的139%；室温和体温均略有下降；二氧化碳水平似乎没有改变。

实验表明，即使是小容量的空气加湿器，在工作三个小时后，房间内的湿度也会增加 40%，这对房间和体温都有积极的影响。但它完全不影响二氧化碳水平。