при каком перепаде температур образуется конденсат
Образование конденсата. Точка росы
Общие сведения.
Воздух всегда содержит влагу в виде водяного пара, который, конечно же, не виден. Максимальное количество воды, которое может содержаться в воздухе, зависит только от температуры воздуха и не зависит от давления. При снижении температуры, способность воздуха удерживать влагу снижается. Содержание влаги в воздухе полностью описывается точкой росы. Она показывает, при какой температуре содержащаяся в воздухе влага будет соответствовать 100% влажности, и при какой температуре начинается конденсация.
Образование конденсата – одна из самых больших проблем для электротехнических шкафов. В то время, как электротехнический шкаф работает под нагрузкой, собственное тепловыделение препятствует образованию влаги. Если нагрузка снимается, то электротехнический шкаф охлаждается, тем самым поднимается вероятность образования конденсата. В зависимости от температуры точки росы.
Скорость коррозии стали оказывается тем больше, чем выше влажность. Особенно быстро коррозия развивается при влажности атмосферного воздуха более 60%. Уменьшая влажность контактирующего с металлом воздуха (осушая его) можно значительно уменьшить неблагоприятное воздействие атмосферы на металлы и уменьшить вред.
Точка росы таблица
Таблица точки росы используется следующим образом.
Пример
Для температуры воздуха +16°С и относительной влажности воздуха 65%.Найдите ячейку на пересечении температуры воздуха и влажности воздуха (выделено серым фоном и красным цветом). Получилось +9°С – это и есть Точка росы. Это значит, что если температура поверхности будет равна или ниже значения в ячейке – на поверхности будет конденсироваться влага.
Средняя годовая температура воздуха в Беларуси составляет от +5,7°C до +8,2°C в зависимости от региона. Относительная влажность изменяется в пределах от 65% до 80%.
Проблема возникновения конденсата и его устранения. Часть 1
В соответствии с нормативами, кратность воздухообмена в жилых комнатах должна быть 0,5-1,0. В кухнях, ванных, санузлах – не менее 3,0. При кратности менее 0,5 человек может испытывать чувство духоты. Кратность означает, что за 1 час воздух в помещении сменится дважды.
Вероятность выпадения конденсата на окне (остекленной лоджии, витраже и т.д.) можно заранее спрогнозировать и даже точно рассчитать. Для этого нужно познакомиться с таким параметром, как Точка Росы.
Точка росы
Рассчитать Точку росы в градусах Цельсиях можно по следующей формуле:
Tp = (b*f (T, Rh))/(a-f (T, Rh))
где:
f (T, Rh) = a*T/(b+T)+ln(Rh/100)
Тр – температура точки росы, °С;
a = 17.27;
b = 237,7;
Т – комнатная температура, °С;
Rh – относительная влажность, %;
Ln– натуральный логарифм.
(Формула обладает погрешностью ±0.4 °С в диапазоне температуры воздуха Т от 0°С до 60°С, температуры точки росы Тр от 0°С до 50°С, относительной влажности Rh от 1% до 100%)
Существуют также другие варианты измерения Точки росы
Давайте рассчитаем Точку росы для конкретных значений температуры и влажности. Для этого рассмотрим несколько примеров. Будем менять значение относительной влажности в помещении, а температуру воздуха оставим постоянной величиной +21°С
Пример №1
Относительная влажность в помещении 60%
Температура воздуха в помещении + 21 °С
Определим точку росы. Подставив эти значения в формулу, получаем значение Точки росы +12,4 °С.
А что будет, если влажность уменьшить до значения 40%? (Напомним, что температура в помещении остается на прежнем уровне)
Пример №2
Относительная влажность в помещении 40%
Температура воздуха +21 °С,
Определим точку росы. Подставив эти значения в формулу, получаем значение Точки росы +6,8 °С.
Т.е. конденсат появиться в случае, если температура на окне будет равна или ниже +6,8 °С. Таким образом, уменьшив влажность в помещении на 20% мы изменили температуру точки росы в 2 раза! Вероятность выпадения конденсата при такой влажности, даже с однокамерным стеклопакетом с И-стеклом в климатической зоне СПб и ЛО крайне мала.
Теперь, наоборот, увеличим влажность до 80% (Напомним, что температура остается на прежнем уровне)
Пример №3
Относительная влажность в помещении 40%
Температура воздуха +21 °С,
Определим точку росы. Подставив эти значения в формулу, получаем значение Точки росы +17,2 °С.
При такой высокой влажности почти на 100% можно сказать, что при минусовых температурах на улице окно будет сильно конденсировать, даже с самым теплым двухкамерным стеклопакетом и И-стеклом.
ВАЖНО! Чем выше значение относительной влажности в помещении, тем значение Точки росы также выше, что отрицательно сказывается на риске обмерзания окна. Понижая влажность до приемлемых значений в диапазоне 30-40% (НЕ ВЫШЕ!!), мы существенно снижаем риск возникновения конденсата даже в условиях сильных морозов за окном!
Пример №4
Относительная влажность в помещении 40%
Температура воздуха +16 °С
Подставив эти значения в формулу, получаем + 2,4 °С! (при температуре +21°С значение Точки росы было +6,8°С)
Т.е. уменьшив на 5 °С градусов температуру воздуха, значение точки росы уменьшилось на 3,4 °С! Напомним, значение +3,2°С означает, что если температура окна будет меньше чем эта отметка, то оно будет конденсировать.
Приведенное сопротивление теплопередачи
Важно обратить внимание на тот очевидный факт, что любое окно, витраж, стеклопакет сами по себе не греют, т.е. не образуют или не генерирует тепло. Плюсовая температура на лоджии, в комнате, в доме обеспечивается системой обогрева, а оконная конструкция всего лишь это тепло эффективно сберегает. (существуют стеклопакеты с обогревом, но в этом случае мы не будет рассматривать их)
Если пренебречь направлением и скоростью ветра, стороной света на которую обращено окно (юг, север) и воздействием солнечной энергии, то, логично предположить, что температура поверхности окна внутри помещения зависит от двух параметров
Возможные способы повышения значения R (приведенное сопротивление теплопередачи) для любых оконных конструкций, такие как применение двухкамерных стеклопакетов, низкоэмиссионных стекол, пластиковых терморамок и т.д. мы рассмотрели в другой статье на нашем сайте. Вот ссылка для ознакомления http://www.eurofasad.ru/faq/sposoby-uvelichit-teploizoljaciju.html)
Пример №5
По формуле получаем, что температура внутренней поверхности окна равна +12,8 °С.
Что дает нам это значение? Ранее в примере 1 мы рассчитали, что при влажности 60%, при заданном значении температуры точка росы будет + 12,4°С. Поэтому даже при влажности 60%, или любом значении ниже, росы не будет. Но если влажность будет, к примеру 65%, то Вы увидите небольшой конденсат. Если влажность будет Выше, то конденсат будет обильный.
Пример №6
По формуле получаем, что температура внутренней поверхности окна равна 14,27 °С. Такая температура гарантирует, что даже при относительно влажности внутри помещения 65% конденсат возникать не будет!
Можно рассмотреть и обратную ситуацию. Давайте попробуем определить при какой внешней температуре внутренняя температура окна будет равна Точке росы, т.е. найдем такое значение уличной температуры воздуха при которой начнет образовываться конденсат.
Пример №7
температура внутри помещения +21°С
влажность внутри помещения 40%
окно из 3-камерной системы Gealan 3000 с низкоэмиссионным двухкамерным стеклопакетом 32 мм (4-10Ар-4-10Ар-4Low-E).
Среднее значение приведенного сопротивления теплопередачи R=0,64 (при относительной площади остекления = 0,7)
Пример №8
температура внутри помещения 21°С
влажность внутри помещения 40%
окно из пятикамерной ПВХ системы Gealan 8000 с низкоэмиссионным двухкамерным стеклопакетом 44 мм (4-16Ar-4-16Ar-4low-E).
Среднее значение приведенного сопротивления теплопередачи R=0,78 (при относительной площади остекления = 0,7)
А теперь сделаем аналогичные расчеты, для влажности 60%
Пример №9
температура внутри помещения 21
влажность внутри помещения 60%
окно из 3-камерной системы Gealan 3000 с низкоэмиссионным двухкамерным стеклопакетом 32 мм (4-10Ар-4-10Ар-4Low-E).
Среднее значение приведенного сопротивления теплопередачи R=0,64 (при относительной площади остекления = 0,7)
Т.е. разница между влажностью 60 и 40%, это 31 градус.
Пример №10
температура внутри помещения 21
влажность внутри помещения 60%
окно из пятикамерной ПВХ системы Gealan 8000 с низкоэмиссионным двухкамерным стеклопакетом 44 мм (4-16Ar-4-16Ar-4low-E).
Среднее значение приведенного сопротивления теплопередачи R=0,78 (при относительной площади остекления = 0,7)
Т.е. разница между влажностью 60 и 40%, это 37 градусов.
Важно!
Как правило, наибольшую площадь остекления имеют балконы и лоджии. Поэтому при остеклении или замены холодного остекления на теплое послендим нужно уделять особенное внимание. Если Вы уже закончили ремонт и регулярно сталкиваейтесь с конденстатом на окна ан лоджии, дадим несколько эффективных советов.
Простые советы как можно понизить влажность
Самый главный совет. Проветривайте помещение! Лучше несколько раз в день и подольше. Чем больше свежего воздуха поступит с улицы, тем больше отработанного влажного воздуха удалится из квартиры. Свежий воздух, насыщенный кислородом убивает грибки и бактерии. Вы будете крепче спать, а Ваш организм скажет Вам спасибо.
Если есть такая возможность – рассмотрите систему принудительной вентиляции. Более подробно можно прочитать на нашем сайте в данном разделе: http://www.eurofasad.ru/faq/problema-vozniknovenija-kondensata-2.html
Простые советы как можно повысить температуру
На период ремонта, когда идут общестроительные работы влажность всегда Выше нормы, поэтому не стоит удивляться, когда после штукатурки стен или поклейки обоев вы столкнетесь с обильным конденсатом.
И главный совет:
ГК «ЕвроФасад» меняет остекление и утепляет лоджии «под ключ» уже 9 лет и каждый наш клиент остался доволен выполненной работой! Нас знают, Нас рекомендуют, Нам доверяют! Это не просто слова, это заслуженная оценка нашего отношения к своему делу. Звоните!
Конденсат
Конденса́т – это вода, которая образуется из водяных паров, находящихся в воздухе.
Конденса́ция – процесс перехода вещества (в данном случае воды) из газообразного состояния в жидкое.
Конденсат на окнах
Где может образовываться конденсат
Образование или выпадение конденсата возможно:
Точка росы
Вода в газообразном состоянии всегда присутствует в воздухе. Его способность содержать водяные пары зависит от температуры. Чем она выше, тем больше воды в форме газа может находиться в воздухе. Существуют определенные условия, при которых вода из газообразного состояния вновь переходит в жидкое, то есть конденсируется.
Температура, при которой этот процесс происходит, называется «точкой росы». Это понятие перекочевало в русский язык, как дословный перевод английского метеорологического термина «dew point». Точка росы является непостоянной величиной и напрямую зависит от влажности и температуры воздуха.
Так выглядит зависимость максимально возможной влажности воздуха от его температуры
Как происходит процесс конденсации
Физическую суть процесса конденсации воды можно описать следующим образом.
Молекулы воздуха находятся в постоянном хаотическом движении. При этом расстояние между ними намного больше размеров самих молекул. В результате в этих промежутках могут располагаться другие вещества. Например, вода в газообразном состоянии. При повышении температуры воздух стремится занять больший объем, а расстояние между его молекулами увеличивается. Соответственно, образуется больше свободного пространства, которое могут занять молекулы других веществ.
Таким образом, чем выше температура воздуха, тем большее количество воды, находящейся в газообразном состоянии, может в нем содержаться.
Зависимость объема любого газа от температуры описывается законом Гей-Люссака. Звучит он следующим образом: при постоянном давлении относительное изменение объема газа при неизменной массе прямо пропорционально изменению температуры.
При понижении температуры происходят обратные процессы. Воздух стремится занять меньший объем и сжимается. Для молекул воды остается все меньше свободного места. В итоге они настолько сближаются, что между ними начинают действовать силы притяжения. В результате молекулы воды соединяются друг с другом, образуются крошечные капли, вес которых уже не позволяет им находится во взвешенном состоянии, и они оседают на различных поверхностях в виде конденсата.
Почему выпадает конденсат на окнах и как с этим бороться
Заметнее всего температура воздуха понижается возле самых холодных поверхностей в доме. Чаще всего ими являются окна, поэтому и явление конденсации проявляется в первую очередь на них.
Температура внутренней поверхности окон, базовые значения их сопротивления теплопередаче, минимальная и относительная влажность воздуха для различных типов помещений и коэффициенты теплоотдачи ограждающих конструкций нормируются СТБ EN ISO 7345/ПР «Тепловая защита зданий. Физические величины и определения».
При каком перепаде температур образуется конденсат
Конденса́т (лат. condensatus — уплотнённый, сгущённый) — продукт конденсации парообразного состояния жидкостей, то есть продукт перехода вещества при охлаждении из газообразной в жидкую форму. Другими словами, конденсат — это жидкость, образующаяся при конденсации пара или газа.
Образование конденсата в конструкциях при эксплуатации зданий — вредное явление, так как увеличение влажности тепловой изоляции ведет к снижению теплозащитных свойств стеновых и кровельных ограждений, появлению сырости и плесени на внутренних поверхностях стен. Для борьбы с этим явлением применяется встроенная вентиляция конструкций (например, вентилируемые кровли и фасады) и пароизоляция.
Конденса́ция паров (лат. condense — уплотняю, сгущаю) — переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. Максимальная температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической.
При наличии жидкой фазы вещества конденсация происходит при сколь угодно малых пересыщениях и очень быстро. В этом случае возникает подвижное равновесие между испаряющейся жидкостью и конденсирующимися парами.
Причина образования конденсата на стекле состоит в замедленном циркулировании воздуха в помещении, а также в чрезмерной влажности.
Абсолютная влажность показывает такое количество водяного пара, которое содержится в определенном объеме воздуха. Воздух, как смесь газа и пара, всегда содержит водяной пар. Водяной пар создает определенное давление, которое называют давлением водяного пара. Оно является частью всего барометрического давления газа.
Относительная влажность воздуха это отношение фактически имеющейся, т.е. абсолютной влажности воздуха к максимально возможной влажности воздуха при данной температуре. Относительная влажность воздуха представляет собой безразмерную величину. Она является передаточным числом и указывается в %.
По измеренным параметрам температуры и влажности воздуха можно рассчитать значение температуры точки россы или определить тепловую нагрузку окружающей среды (WBGT).
Точка росы определяется относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой. Точкой росы при данном давлении называется температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.
Температура точки росы газа (точка росы) — это значение температуры газа, ниже которой водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным над плоской поверхностью воды.
Точка росы воздуха — важнейший параметр при антикоррозионной защите, говорит о влажности и возможности конденсации. Если точка росы воздуха выше, чем температура поверхности, то на поверхности будет иметь место конденсация влаги.
Последствием нанесения краски на подложку с конденсацией будет плохая адгезия и образование дефектов, таких как шелушение, пузырение и др., приводящее к преждевременной коррозии и/или обрастанию.
Точка росы, конденсат и плесень в доме.
За последние годы плесень все чаще появляется в домах и квартирах. Поражение плесневелыми грибами часто вызвано повышенной влажностью вследствие повреждения строительных конструкций (неплотная крыша, дефекты изоляции подвала, повреждения трубопровода и т.п.) или образования конденсата.
В частности появление плесени в старых домах обусловлено заменой старых окон на новые пластиковые, которые обеспечивают большую герметичность помещения, чем нарушают естественную вентиляцию. Неэффективное использование или отсутствие принудительной вентиляции приводит к тому, что водяной пар, образующийся в процессе жизнедеятельности человека (приготовление пищи, дыхание, сушка белья и т.п.), конденсируется на стенах, особенно в кухне и ванной комнате.
Почему появляется плесень при замене старых окон на новые пластиковые?
Старые окна с двойными рамами:
Новые окна (стеклопакеты):
При тех же самых изначальных условиях температура поверхности внутреннего стекла стеклопакета равна 10 о С и выше. Так как конденсат образуется на поверхности имеющей наименьшую температуру, то при замене окон конденсат будет образовываться не на стекле, а в углу комнаты, где температура составляет 8 о С. Соответственно, конденсат приведет к намоканию штукатурки, что дает идеальную среду для развития плесневелых грибов.
Почему образуется конденсат?
В воздухе всегда присутствует водяной пар. Количество пара, которое может поглотить воздух, зависит от температуры воздуха: чем выше температура, тем больше водяного пара может поглотить воздух. Если в воздух попадает влаги больше, чем он может поглотить (т.е. достигается насыщение), то лишняя влага начинает конденсироваться. Например, так образуются клубы пара при принятии горячего душа.
При описании влажности воздуха используют следующие понятия:
Относительная вл. = (абсолютная вл. * 100%) / максимальная вл.
При нагревании воздуха относительная влажность падает, и наоборот, при охлаждении – возрастает.
Точка росы.
Под точкой росы при данном давлении понимают температуру, до которой необходимо охладить воздух, чтобы растворимый в нем водяной пар достиг насыщения и начал конденсироваться в росу.
Без появления конденсата воздух может охлаждаться только до температуры точки росы, при этом достигается точка насыщения. При дальнейшем понижении температуры воздуха вода начинает конденсироваться. Таким образом, температура точки росы зависит и от относительной влажности воздуха, и от его температуры. Ниже в таблице показана температура, до которой можно охлаждать воздух без выпадения конденсата:
Причина появления водяного пара на стене или потолке – градиент давления пара, образующийся из-за разности температур или разных показателях влажности воздуха между наружной и внутренней сторонами строительного элемента. Каждый раз водяной пар перемещается к холодной стороне конструкции, а при равных температурах – к стороне, где более низкая влажность воздуха. При охлаждении воздуха и достижении им «точки росы», водяной пар превращается в конденсат (капельки воды). Таким образом, определяющее значение для появления конденсата имеет температура. При снижении температуры в строительном элементе от внутренней стороны к внешней настолько, что точка росы находится на внешней трети, — вода быстро переносится на поверхность (при паропроницаемости наружной поверхности). Чем дальше «точка росы» перемещается к внутренней части стены, тем длиннее путь влажности к поверхности, на которой она способна испариться. Если конструкцию изолировать изнутри, то температура за изоляцией может снизиться настолько, что водяной пар будет конденсироваться. Во избежание этого при внутренней изоляции необходимо перед теплоизоляцией по сторонам помещения прикрепить пароизоляционные прокладки.