Как вычислить точку росы: Онлайн калькулятор: Определение точки росы

«Точка росы» – определение, температура и относительная влажность воздуха

• Что такое «точка росы»?
  
• Как найти «точку росы»?
• Влияние «точки росы»
• Переувлажнение в ограждающей конструкции
• Выводы

В проектно-расчетный центр часто поступают обращения с просьбой рассчитать «точку росы». Это непростая тема, а потому важно раскрыть её подробно.

Вопросы и опасения, которые мы часто слышим:
«Где она находится?»;
«Нам нужно избежать ее возникновения!»;
«Подберите толщину утеплителя так, чтобы в ней не было «точки росы», и т.д. 
Давайте разберем этот вопрос и рассмотрим на примерах, как и где она возникает, на что на самом деле нужно обращать внимание, помимо самой «точки росы». 
Забегая вперед, отметим, что важно избегать переувлажнения конструкций.

Что такое «точка росы»?
«Точка росы» – это температура, при которой происходит перенасыщение воздуха водяными парами и, как следствие, выпадение конденсата на поверхностях, на которых эта температура достигнута.


«Точка росы» — параметр, зависящий не только от температуры, но и от относительной влажности воздуха. Чем суше воздух, тем ниже для него будет температура, при которой начнет конденсироваться пар, верно и обратное. Получается, «точка росы» — параметр
переменный, и количество «точек росы» может быть многочисленным. Это зависит от значений температуры и влажности в помещении.
Температуру «точки росы» можно определить по приложению Р СП 23-101-2004:

Как найти «точку росы»?
Давайте посмотрим, где в конструкции будет находиться «точка росы». В качестве примера возьмем ограждающую стену.
Конструкция стены имеет следующий состав:
Железобетон толщиной 180 мм;
Минераловатный утеплитель «Техновент СТАНДАРТ» толщиной 150 мм;


Система вентилируемого фасада (условно не показана).
Месторасположение объекта г. Москва. Температура в помещении +20 °С, влажность 55%. Температура «точки росы» при данных параметрах согласно приложению Р СП23-101-2004 составляет +10,69 °С.
Рассмотрим несколько примеров. Предположим, расчетная температура наружного воздуха = -26 °С:




В этом случае точка росы располагается в слое утеплителя на расстоянии 22 мм от границы слоев.
Рассмотрим еще пример, при котором расчетная температура наружного воздуха = -5 °С:




Теперь точка росы располагается в слое утеплителя на расстоянии 50 мм от границы слоев.
Как видим, в наших примерах «точка росы» перемещается в конструкции в ее теплоизоляционном слое и смещается в зависимости от изменения наружной температуры.


«Точка росы» всегда будет находиться в конструкции, изменяя лишь свое месторасположение. 
Влияние «точки росы»
Давайте теперь разберемся, на что она влияет. Согласно СП 50.13330 п. 5, «температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование)».  
Простыми словами это требование означает, что температура на внутренней поверхности конструкции была выше точки росы. Если это условие не выполняется, то вполне можно получить выпадение конденсата, образование плесени и другие негативные последствия. 
Переувлажнение в ограждающей конструкции
Согласно выполненным расчетам, мы выяснили, что точка росы располагается в конструкции. В связи с чем возникает вопрос: не происходит ли влагонакопление в ограждающей конструкции? Ведь все ее материалы паропроницаемы, а точка росы располагается не на поверхности, а внутри нее. 

На данный вопрос дает ответ СП 50.13330 п. 8 «Защита от переувлажнения ограждающих конструкций».
Таким образом, для понимания увлажнения конструкции нам нужно сделать специальный расчет. Он позволяет определить, обеспечивается ли конструкциями сопротивление паропроницанию не менее требуемого значения. Оно, в свою очередь, определяется расчетом одномерного влагопереноса по механизму паропроницаемости.  
Выводы
Подводя итог, можно сказать, что точка росы всегда существует в конструкции и важно, чтобы температура внутренней поверхности стены была выше «точки росы». И для того чтобы понять, будет ли происходить переувлажнение конструкции, необходимо делать расчет на «защиту от переувлажнения ограждающих конструкций». 
Источник: https://nav.tn.ru/knowledge-base/proektirovanie/tochka-rosy-opredelenie-temperatura-i-otnositelnaya-vlazhnost-vozdukha/



Как рассчитать точку росы и что это такое: tvin270584 — LiveJournal

Большинство из нас наверняка слышали про такое понятие, как точка росы. В этой статье мастер сантехник расскажет что это такое и почему данный физический фактор обязательно следует учитывать при проведении работ по теплоизоляции дома.


Что такое точка росы в строительстве


Точка росы — это значение температуры, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, конденсируют в росу.. Этот показатель зависит от нескольких факторов.

Ключевым является давление воздуха внутри строения и на улице. Далеко не всегда удаётся просто определить этот показатель. Но заметим, что каждый владелец строения должен обязательно определить, какая в помещениях его дома точка росы, поскольку она оказывает влияние на комфорт при проживании.

Если в помещении точка росы завышена, в этом случае основные строительные материалы – бетон, металл и дерево – не обеспечат нужного эффекта при возведении дома, и срок их службы будет непродолжительным. Здесь понадобится либо высокий цоколь, либо дополнительная защита от влаги.

Если во внутренних помещениях строения выполняется настил полов из полимерных материалов, то попадание в структуру материала конденсата во время эксплуатации напольного покрытия может привести к возникновению таких дефектов:



• Вздутие;


• Отслоение;


• Шагрень.



Чисто визуальным способом невозможно определить этот показатель в помещении. Для этого необходимо использовать специальный прибор под названием бесконтактный термометр. Кроме него следует пользоваться таблицей, в которой в специальной главе описано, как определить этот параметр в стенах сооружения и произвести его правильный расчет.

Под этим термином следует понимать показатель, который определяет уровень влажности в воздухе. То есть, можно говорить о том, что чем выше уровень влажности в помещении, тем выше точка росы. Однако при определении этого показателя необходимо принимать во внимание еще два важных критерия:



• Изменяемые показатели давления;


• Температура наружного воздуха.



О том, что измеряется показатель точки росы в градусах, знают далеко не все. В итоге получается, что точка росы — температура воздуха определенной величины, при которой он сам насыщается влажными парами. Однако необходимо принимать во внимание тот факт, что сама точка не может быть выше температуры воздуха.

Необходимо вспомнить, как возникает конденсат: он образуется при соприкосновении теплого воздуха с холодной поверхностью. Чтобы всем было понятно, как этот показатель работает в реальных условиях, будет правильным рассмотреть возникновение такого явления, как туман. Для его появления необходимо, чтобы температура наружного воздуха и температура точки росы совпадали между собой. Говоря другими словами, принимая во внимание эти показатели, можно точно определить уровень влажности на улице и в помещении.

Какие факторы оказывают влияние на точку росы

На такой показатель, как точка росы влияние оказывают несколько факторов:



• Один из главных — толщина стен помещения. Другой не менее важный — какие материалы применяются во время теплоизоляции стен строения. Также значимым является и температура. Она может различаться в зависимости от территории расположения строения. Температурный коэффициент на северных территориях будет отличаться от регионов, расположенных на юге;


• Еще один важный фактор — это влажность. Если в воздушном пространстве содержится влага, то чем её больше, тем более высоким будет показатель точки росы.



Чтобы было точное представление о том, что такое точка росы и какое влияние на неё могут оказать различные факторы, рассмотрим этот фактор на примерах:



• Неутепленная стена в помещении. В этом случае точка росы будет передвигаться. Происходить это будет под влиянием погодных условий вне помещения. Если погода на улице стабильная и нет резких колебаний температуры, то точка росы будет располагаться максимально близко к наружной стене. В этом случае негативного влияния на само помещение оказываться не будет. В том случае, если наступит резкое похолодание, то произойдет постепенное перемещение точки росы во внутреннюю часть стены. А это может привести к тому, что помещение будет насыщено конденсатом, вследствие чего произойдет медленное намокание поверхностей стен.


• Стена, имеющая утепление снаружи. Точка росы здесь будет располагаться внутри стены в теплоизоляционном слое. Выбирая материал для утепления конструкций, необходимо обращать внимание на этот фактор и правильно подходить к расчету толщины теплоизоляционного материала.


• Стена, утепленная изнутри. Здесь точка росы располагается между утеплителем и центром стены. Такой вариант не самый лучший, ведь если в наружном воздухе преобладает высокий уровень влажности, то при резком похолодании произойдет движение точки росы на стык между утеплителем и стеной. А это может отразиться самым негативным образом на стене. Прибегать к внутреннему утеплению конструкций владелец может лишь тогда, если внутри дома имеется эффективная система обогрева, которая в состоянии обеспечить один и тот же температурный режим в каждой из комнат дома.



В том случае, если при выполнении ремонтных работ в доме погодные условия не принимаются во внимание, то устранить проблему практически невозможно. Единственно правильное решение — убрать все, что было сделано, а потом провести все работы повторно, но уже правильно с учетом точки росы. Однако это приведёт к большим затратам для владельцев строения.

Определение точки росы в стене

Основные показатели, необходимые для расчета, это влажность и температура внутри помещения. Для их определения используется бытовой психрометр.

Данный аппарат определяет оба показателя. Его работа основана на сочетании термометра, охлаждаемого увлажняющим устройством. Чем выше процент влажности, тем выше показатели термометра.

Для строительных нужд разработаны электронные устройства, мгновенно рассчитывающие величины температуры и влажности и выводящие показатели на дисплей. Также функцию расчета точки росы имеют некоторые модели тепловизоров.

Существует несколько способов расчета точки росы:



• По формуле;


• По таблице;


• С помощью онлайн-калькулятора.



Расчет по формуле

Расчет точки росы T с помощью формулы проводится при известных показателях влажности и температуры. Итоговое значение будет считаться приблизительным ввиду пренебрежения некоторыми факторами.

Где нужно предварительно рассчитать f:

t — комнатная температура °С, φ — влажность %, а 17,27 и 237,7 — постоянные величины.

Например, для помещения нормальными показателями является влажность 60% и комнатная температура 21°С, расчет будет выглядеть следующим образом:

Таким образом, расчет точки росы выглядит так:

Температура выпадения конденсата равняется 12. 92 oC. Таким образом, утепление стен снаружи предотвратит потери тепла из помещения и промерзание стены.

Расчет по таблице

Точку росы можно определить с помощью созданной специалистами таблицы. Для того, чтобы определить точку росы, например для 21°С при 60% влажности, ищем пересечение строки температуры со столбиком влажности и получаем значение 12.9°С.

Расчет с помощью онлайн-калькулятора

Также вы можете рассчитать значение точки росы, воспользовавшись онлайн-калькулятором на сайтах и форумах строительной тематики. Внеся значения температуры и влажности, снова получаем значение 12,92°С.

Видео

В сюжете — Как работать с онлайн-калькулятором для расчета точки росы в стене

Нормативные документы

Необходимость расчета точки росы регламентируется строительными нормами и правилами. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», а также СНиП 23-02 «Тепловая защита зданий». Недостаточное утепление смещает точку росы ближе к помещению.


Так как температура в районе оконных блоков или дверей ниже, чем общая рассчитанная точка росы, то выпадение конденсата в этих сегментах неизбежно в холодное время года. Определение точки росы важно для осуществления решения, с какой стороны проводить утеплительные работы и какой толщины целесообразнее приобрести утеплитель.

Обратите внимание! Чем ниже коэффициент теплопроводности утеплителя, тем меньшей толщины потребуется утепляющий слой. Например, толщины утеплителя из минеральной ваты будет достаточно 0,12 м, когда для сохранения тепла в помещении вам понадобится более 5 метров железобетона

Сведение к минимуму потерь тепла и поддержание комфортного микроклимата являются первоочередными задачами при проектировании и утеплении зданий. Соблюдение строительных правил и норм, а также санитарно-гигиенических нормативов позволит грамотно изготовить инженерную документацию и рассчитать объемы требуемых стройматериалов.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как сделать тепловой расчёт системы отопления — формулы, справочные данные и конкретный пример


Источник
https://santekhnik-moskva. blogspot.com/2019/10/Kak-opredelit-tochku-rosy.html


Точка росы

Точка росы Формулы точки росы

---

  Точка росы рассчитывается на основе: температуры по сухому термометру.
                               Относительная влажность
-------------------------------------------------- ---------------------------
     B = (ln(RH / 100) + ((17,27 * T) / (237,3 + T))) / 17,27
     Д = (237,3 * В) / (1 - В)
       где:
               T = температура воздуха (по сухому термометру) в градусах Цельсия (C).
              RH = относительная влажность в процентах (%)
               B = промежуточное значение (без единиц)
               D = точка росы в градусах Цельсия (C)
    Вот та же формула, но разбитая на более мелкие части:
          L = ln(RH/100)
          М = 17,27 * Т
          N = 237,3 + Т
          В = (Л + (М/Н)) / 17,27
          Д = (237,3 * В) / (1 - В)
            где:
                    T = температура воздуха (по сухому термометру) в градусах Цельсия (C).
  = натуральный логарифм (е в степени...)
   Атмосферное давление рассчитывается по высоте
-------------------------------------------------- ------------------------
   Р = 101,3 * ((( 29= в силу
 Чтобы преобразовать футы (f) в метры (м):
--------------------------------------------------------------
   м = f * 0,3048
   где:
     м = высота в метрах (м)
     f = высота в футах (f)
 ================================================== ==========================
   Источник: «Преобразование выражений влажности с помощью компьютеров и калькуляторов».
            Листовка о продлении сотрудничества 21372.
            Калифорнийский университет - Дэвис
            Автор: Р. Снайдер и Р. Сноу
 ================================================== ==========================
 

Измерение точки росы в системах сжатого воздуха

Везде, где используется сжатый воздух, рекомендуется точный и непрерывный контроль температуры точки росы. Точка росы предоставляет информацию об абсолютной влажности сжатого воздуха. Слишком высокое содержание влаги может отрицательно сказаться на качестве конечного продукта, привести к проблемам во время производственного процесса или даже к полной остановке системы. Поэтому операторы систем сжатого воздуха должны решить эту проблему до того, как она вызовет серьезные и дорогостоящие проблемы. Далее объясняются основы измерения точки росы и то, что важно на практике.

 

Надежное измерение и непрерывный мониторинг точки росы в системах сжатого воздуха с помощью датчиков точки росы, таких как E+E Elektronik EE371, могут помочь обеспечить бесперебойность производственных процессов и качество продукции.

 

Точка росы и закон Дальтона

Точка росы или температура точки росы (Td) — это температура, до которой воздух должен охладиться, чтобы вода, содержащаяся в воздухе, начала конденсироваться. Измерение точки росы относится к абсолютному количеству водяного пара, содержащегося в воздухе. Напротив, измерение относительной влажности (RH) показывает, насколько воздух близок к точке насыщения.

Закон Дальтона гласит, что полное давление (идеальной) газовой смеси равно сумме парциальных давлений отдельных газов. Основными составляющими воздуха являются азот (N ₂₎ , кислород (O ₂₎ , аргон (Ar) и двуокись углерода (CO ₂₎ . Остальные компоненты воздуха можно не учитывать, так как их доля незначительна. Таким образом, для полностью сухого воздуха на уровне моря (1013,25 гПа) применяется следующее:0027

Другим распространенным компонентом воздуха является водяной пар (= вода в газообразной фазе). Для общего давления влажного воздуха применяется следующее: 

PTotal = pN ₂ + pO ₂ + pAr + pCO ₂ + e’ или pTotal  = pa + e’

• e’ = водяной пар парциальное давление
• Па = парциальное давление сухого воздуха
• p = Общее давление воздуха

Максимально возможное парциальное давление водяного пара в воздухе называется давлением насыщенного пара и определяется температурой. С этого момента воздух больше не может удерживать водяной пар, что приводит к конденсации.

 

Влияние температуры на точку росы

Поскольку температура точки росы относится к абсолютному количеству водяного пара в воздухе, на нее не влияют изменения температуры воздуха. Когда температура воздуха приближается к температуре точки росы, увеличивается относительная влажность, а вместе с ней и риск образования конденсата. Эти взаимосвязи, включая расчет погрешностей измерения, можно очень легко рассчитать с помощью онлайн-калькулятора, такого как калькулятор влажности E+E Elektronik.

Вот практический пример этой взаимосвязи в сети сжатого воздуха:

Воздух на выходе из компрессора имеет температуру 50°C (122°F) и полностью насыщен. Таким образом, воздух имеет температуру точки росы Td = 50°C (122°F) и относительную влажность RH = 100%. Затем воздух осушается до точки росы Td = 10°C (50°F) и тем самым охлаждается до 30°C (86°F) . Относительная влажность теперь = 28,9%, и, следовательно, нет риска образования конденсата.

Во вторичном трубопроводе тот же воздух охлаждается до T = 5°C (41°F) в холодную погоду. При этом температура воздуха T падает ниже температуры точки росы Td = 10°C (50°F) , что вызывает конденсацию в трубе.

Во избежание образования конденсата во вторичной трубе воздух должен быть заранее осушён, чтобы его температура точки росы была ниже минимально возможной температуры воздуха, поэтому Td < 5°C (< 41°F) .

 

Влияние давления на точку росы

Если измеряется температура точки росы сжатого воздуха, она называется точкой росы под давлением. Изменение давления, т.е. при сжатии в магистрали сжатого воздуха оказывает большое влияние на точку росы. Если воздух сжат, температура точки росы повышается. Вот пример:

В случае воздуха с температурой точки росы Td = 10°C  (50°F) и давлением p = 1 бар (14,5 psi) , парциальное давление водяного пара составляет 12,33 мбар (1233 Па) . Если теперь этот воздух сжать в семь раз до 7 бар (101,5 psi) , то парциальное давление водяного пара (см. закон Дальтона) также увеличится в семь раз до 86,31 мбар (8631 Па) . Это парциальное давление водяного пара соответствует Td = 42,9°C (109,22°F) . В данном случае это означает, что при T <42,9°C (<109,22°F) вода из воздуха будет конденсироваться. На практике этот эффект можно наблюдать с воздушным компрессором. Если сжатый воздух полностью насыщен и температура окружающей среды падает ниже точки росы, то в линии сжатого воздуха будет присутствовать конденсат.

 

Измерение с помощью гигрометра точки росы

Точку росы можно измерить очень точно и напрямую с помощью гигрометра точки росы (зеркала точки росы). Это включает в себя охлаждение зеркала с регулируемой температурой до тех пор, пока на поверхности не появится конденсат. Конденсация изменяет отражательную способность поверхности зеркала, что определяется встроенной измерительной оптикой. Соответствующая температура зеркала является температурой точки росы воздуха или газа. Современные зеркала точки росы могут измерять в диапазоне -100°C Td (-14°F Td) до 100°C Td (212°F Td) с точностью ±0,1°C Td (±0,18°F Td) .

Зеркала для определения точки росы представляют собой высокоточные дорогостоящие измерительные приборы, используемые в основном в качестве эталонных приборов в калибровочных лабораториях. Из-за своей конструкции зеркала точки росы не подходят для установки в трубопроводах сжатого воздуха.

 

Измерение с помощью гигрометрического датчика точки росы

На практике компактные датчики точки росы с гигрометрическим принципом измерения используются для измерения точки росы в линиях сжатого воздуха. Такой измеритель точки росы имеет емкостной датчик влажности и датчик температуры. По измеренным значениям относительной влажности и температуры прибор рассчитывает температуру точки росы с точностью ±2°C Td (±3,6°F Td) во всем диапазоне измерения, относящемся к приложениям со сжатым воздухом, от -60°C Td (-76°F Td) до 60°C Td (140°F Td) .

Необходимым условием для этого является высококачественный емкостный датчик вместе с процедурой автокалибровки, такой как монолитный датчик точки росы E+E’ Elktronik HMC. Датчик влажности и температуры преобразователя точки росы построены на одной и той же основе. Воспроизводимая процедура автоматической калибровки возможна только благодаря тепловой связи между двумя датчиками.

Во время периодической автокалибровки датчик нагревается, что снижает относительную влажность на датчике практически до 0 %. Эта автоматическая настройка нулевой точки обеспечивает точность измерения очень низкой относительной влажности и расчетной низкой температуры точки росы.

Преобразователь точки росы E + E Elektronik EE355 измеряет точку росы в линиях сжатого воздуха и в промышленных процессах сушки.

 

Зачем нужно осушать сжатый воздух?

При повышении температуры при сжатии воздуха конденсат возникает не непосредственно в воздушном компрессоре, а в трубопроводе после воздушного компрессора при снижении температуры воздуха.

Несмотря на то, что вода удаляется из сжатого воздуха с помощью дренажа конденсата и фильтра, давление воздуха на выходе воздушного компрессора все еще очень близко к давлению насыщенного пара, его относительная влажность близка к 100%.

Важно отметить, что проблемы, вызванные влажным воздухом в трубопроводах сжатого воздуха, многие годы игнорировались. В то же время развитие все более требовательных производственных процессов и продуктов значительно увеличило потребность в чистом, сухом сжатом воздухе. Осушители сжатого воздуха и надежная измерительная техника незаменимы для подачи высококачественного сжатого воздуха.

Современные осушители сжатого воздуха становятся стандартными и используются по следующим причинам:

• В производственных операциях и в перерабатывающей промышленности, где многие процессы зависят от бесперебойного функционирования систем, влага в сжатом воздухе вызывает проблемы и поломки в работе пневматики, электромагнитных клапанов и форсунок. Двигатели воздушных компрессоров повреждаются ржавчиной и повышенным износом движущихся частей, так как смывается смазка.
• Влага отрицательно влияет на цвет, адгезию и отделку краски, наносимой сжатым воздухом.
• В холодную погоду замерзающая влага может привести к сбоям в работе пневматических линий управления.
• Коррозия, вызванная влагой на пневматических компонентах, может привести к неправильной работе, прерыванию или поломке технологического процесса и оборудования.
• В пищевой и фармацевтической промышленности влага может оказать сильное негативное влияние на требуемые стерильные производственные условия.

 

Точный мониторинг точки росы Бесценно

Те, кто экономит на осушении сжатого воздуха, рискуют ухудшить качество продукции, сбои в процессе и даже простои системы и потери производства. Точный контроль точки росы обеспечивает высокое стабильное качество подачи сжатого воздуха и соответствующую экономию.