Как рассчитать точку росы при утеплении стен – формулы

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. На приведённой диаграмме представлено максимальное…

Что такое точка росы

Точка росыТочка росы — температура, при которой начинается образование конденсата.

Термин обозначает температуру, при которой наступает предельное насыщение воздуха водяным паром. При охлаждении его ниже критической точки образуются капли на предметах или туман.

Явление основано на том факте, что максимальная вместимость пара в куб. м воздуха меняется с его температурой.

Примеры (данные приведены в граммах):

  1. -5°С — 3,25.
  2. 0°С — 4,85.
  3. +10°С — 9,41.
  4. +22°С — 19,44.
  5. +28°С — 27,26.

Показатель относительной влажности означает, какую долю текущее удельное количество пара составляет от максимально возможного. Например, если этот параметр равен 34,5% при +28°С, содержание пара в воздухе будет равно 27,26*0,345=9,4047 г/куб. м. Исходя из приведенного перечня, при охлаждении до +10°С относительная влажность достигнет примерно 100%, т.е. данная температура при таких условиях является точкой росы. Если воздух охладится еще сильнее, количество пара станет избыточным, и часть его выпадет в конденсат.

Точка росы определение

Определение точки росы является чрезвычайно важным фактором при устройстве любых полимерных полов, покрытий и наливных полов по любым основаниям: бетон, металл, дерево и т.д. Возникновение точки росы и, соответственно, конденсата воды на поверхности основания в момент укладки полимерных полов наливных полов и покрытий может вызвать появление самых разных дефектов: шагрень, вздутия и раковины; полное отслоение покрытия от основания. Визуальное определение точки росы – появление влаги на поверхности – практически невозможно, поэтому для расчета точки росы применяется технология, приведенная ниже.

Роль в строительном процессе

Если точка росы окажется завышенной, то такие стройматериалы, как цемент, древесина, металл и прочие не произведут нужного эффекта в здании и, того хуже, прослужат недолго. А если конденсат образуется на поверхности полимерных материалов при настилании, это может стать причиной следующих дефектов:

  1. вздутие поверхности;
  2. отслоение;
  3. шагрень.

роль точки росы в строительном процесе

Произвести визуальный расчет точки росы в стене вряд ли удастся, т. к. для этого потребуется таблица соответствующих показателей и бесконтактный термометр (об этой процедуре расскажем в разделе «Определяем точку росы и производим расчеты»).

Сферы применения понятия

Переход влаги в жидкое агрегатное состояние существенно меняет условия жизни и трудовой деятельности людей, отражается на работе конструкций и механизмов. Поэтому во многих сферах точке выпадения пара в осадок уделяют особое внимание.

Строительство

Ограждающие конструкции большинства зданий обладают паропроницаемостью. Исключением являются только металлические ангары и гаражи. Относительная влажность в помещении выше, чем снаружи, и пар под действием парциального давления проникает в стены.

СтроительствоЗдания обладают паропроницаемостью, которая зависит от типа строительного материала. 

В случае наличия в их толще участков с температурой насыщения или ниже он конденсируется, что приводит к таким последствиям:

  1. Снижению термического сопротивления конструкции.
  2. Сокращению срока службы строительного материала. При похолодании вода превращается в лед и расширяется, вызывая внутренние разрушения.
  3. Развитию колоний плесени и грибка (при увлажнении поверхности).

Строительные материалы имеют разную паропроницаемость. Наименьший показатель у тяжелого железобетона (панельные дома) — 0,03 мг/м*ч*Па, наибольший — у газобетонных блоков — 0,23 (при плотности 400 кг/куб. м).

Сельское хозяйство

При снижении температуры воздуха влага конденсируется на побегах и листьях растений. При частых повторениях это провоцирует заболевания. Таким образом, знание точки конденсации водяного пара позволяет планировать профилактические и лечебные мероприятия.

Сельское хозяйствоВлага конденсируется на листьях растений.

В засушливых регионах, наоборот, конденсация атмосферной влаги может частично заменить систему орошения. Селекционеры работают над выведением сортов, способных усваивать воду таким образом. Тогда знание критической точки поможет определить необходимую производительность поливальных установок, если прогноз погоды в ближайшее время не предвещает дождей.

Меры защиты некоторых растений, например винограда, тоже планируют с учетом данного параметра. Если он высокий, значит, воздух содержит много влаги, и повреждения от заморозков, в т.ч. радиационных, будут умеренными.

При низком расположении зоны конденсации пара укутывают побеги либо поливают участок.

Комфортные значения для человека

Большинство людей чувствует себя хорошо при следующих условиях:

  • температуре воздуха +22°С;
  • относительной влажности 50%.

Для таких параметров пар начинает конденсироваться при +10,5°С.

Определение нагрузок систем обогрева

Важно знать, какое количество теплоты могут отдать приборы в системе теплового обеспечения дома. Расчет тепловой нагрузки на отопление здания позволяет не допустить перерасход финансов на установку лишних элементов системы. С другой стороны, подает нужное количество килокалорий в помещении. Суммарный показатель тепловой мощности системы складывается из параметров нагрузок:

  • конструкции теплового обогрева;
  • систем принудительной вентиляции и ГВС;
  • элементов обогрева пола в доме;
  • различных технологических нужд.

При расчетах для правильного определения важно учитывать буквально все дополнительные параметры:

  • тип обогреваемого здания (жилое, нежилое);
  • предусмотрено или нет в них ГВС, кондиционирование, пр.
  • количество и назначение специальных помещений (баня, сауна, оранжерея, пр.)
  • особенности архитектуры с наличием или отсутствием подвальных помещений;
  • конструкция кровли;
  • этажность постройки;
  • размеры дверных, балконных и оконных проемов, пр.
  • нормативные показатели температурного режима для конкретного типа помещения;
  • эксплуатационные характеристики стройматериалов, их теплопроводность.

Количество проживающих или постоянно находящихся в доме людей тоже влияет на расчет отопления. Методика учитывает предполагаемую выделяемую в процессе жизнедеятельности влажность и температуру.

Таким образом, в стандартном варианте определение тепловой мощности состоит из:

  • нахождения расчетного максимального потока тепловой энергии, излучаемой радиаторами;
  • удельного расхода тепла за единицу времени;
  • определения общего потребления тепловой мощности в отопительный период.

Дополнительные расчеты

Вычислить возникающее сопротивление при прохождении по трубам, батареям нагретого до высокой температуры теплоносителя поможет гидравлический расчет системы отопления. Для естественного и принудительного передвижения теплоносителя существует различные методы расчета. На сегодня насосное отопление считается наиболее эффективным. Оно зависит от характеристик насоса, прогоняющего воду по системе:

  • давления напора жидкости в системе (Па);
  • продуктивности (л/мин).

Расчет циркуляционного насоса для системы отопления дает две важные характеристики: напор и производительность, по которым подбирается нагнетательное оборудование. Вычисления показывают, с напором какой силы нужен насос, чтобы преодолеть сопротивление движущегося теплоносителя.

Расчет диаметра труб для отопления частного дома производится по схеме, после определения способа их разводки, обвязки котла и подсоединения к радиаторам отопления. Для двухлинейного исполнения нужно знать расстояния от батарей до котлоагрегата. Измеренный результат (м) удваивается (прямая и обратная линия). При выборе сечения труб для среднего по размеру здания ориентируются на показатели от 20 до 32 (мм). Здесь учитывается, что с увеличением рабочего сечения трубы, возрастает и себестоимость всей системы отопления.

Корректировки вычислений

  • Расчет отопления по площади помещения корректируется по средней мощности работы радиаторов. Как правило, в паспорте на приборы дается характеристика по максимальной температуре носителя – до 90°С и 70°С на обратке. На практике же рабочие параметры 55° и 45°С соответственно. Поэтому расчеты уточняются.
  • Пред тем, как рассчитать мощность теплового потока в батареях, определяются с режимом их работы. При невысокой температуре воды секций понадобится раза в 2 больше.
  • Решая, как рассчитать отопление в частном доме, учитывайте, что при диагональном подключении радиаторов с подаваемым сверху теплоносителем потери тепла минимальные. При боковом подводе – максимальные (порядка 22%).

Внимание! Если вы не знаете, как рассчитать отопление в коттедже или частном доме, положитесь на наших специалистов. всегда предлагает лучший вариант решения проблемы, как в финансовом, так и в качественном аспекте.

Расчет точки росы

Существует несколько способов определения параметра.

По математической формуле

Применяют следующее выражение:

Tp=b((aT/b+T)+InRH)/a-((aT/b+T)+InRH), где

Тр — точка росы, °С;

Расчет точки росыРасчет точки росы происходит по математическим формулам.

A и b — безразмерные коэффициенты, равные 17,27 и 237,7 соответственно;

RH — относительная влажность воздуха в долях единицы;

Т — температура воздуха, °С;

Ln — натуральный логарифм.

Приведенная формула справедлива для значений Т=0…+60°С и атмосферного давления 762 мм. рт. ст.

Программы-калькуляторы

Специализированные приложения производят вычисления автоматически. Пользователю необходимо ввести исходные данные и нажать кнопку «Старт». Кроме числового результата, программы отображают графики зависимости влажности от степени нагретости воздуха. Такая форма представления информации является более наглядной.

С помощью онлайн-калькулятора

Вычислительные сервисы имеются на многих сайтах. Они избавляют пользователя от необходимости покупать и скачивать программу.

Онлайн-калькуляторОнлайн-калькулятор есть на многих сайтах.

В специальные поля вводят данные:

  • температуру воздуха;
  • относительную влажность;
  • атмосферное давление.

После нажатия кнопки «Вычислить» на экране отображается искомая величина.

Недостаток данного способа состоит в том, что изготовитель калькулятора в большинстве случаев неизвестен, поэтому результат может быть недостоверным.

В отличие от онлайн-сервисов, популярные программы от хорошо зарекомендовавших себя разработчиков имеют 100%-ную надежность.

Специальные инструменты

Существуют тепловизоры с функцией расчета точки росы. Объекты с такой и более низкой температурой помечаются на экране особым образом.

ГигрометрГигрометр — измерительный прибор, предназначенный для определения влажности воздуха.

Влажность измеряют с помощью приборов:

  1. Гигрометра. Электронное устройство удобно в пользовании, но вычисления производит с большой погрешностью.
  2. Психрометра. Он состоит из 2 спиртовых термометров. Колбу одного обматывают влажной салфеткой. За счет испарения воды показания на нем будут ниже, чем на «сухом». Чем ниже влажность в помещении, тем активнее улетучивается жидкость. Значит, и разница в показаниях будет больше. Результат отыскивают в справочнике вручную. Определенная с помощью психрометра искомая точка является наиболее точной.

Таблицы

В интернете и специальной литературе публикуются таблицы со значениями точки образования росы для воздуха с разными параметрами.

Пример:

Температура
воздуха, °С
Температура насыщения в °С при влажности воздуха (в %)
30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95%
-10 -23,2 -21,8 -20,4 -19 -17,8 -16,7 -15,8 -14,9 -14,1 -13,3 -12,6 -11,9 -10,6 -10
-5 -18,9 -17,2 -15,8 -14,5 -13,3 -11,9 -10,9 -10,2 -9,3 -8,8 -8,1 -7,7 -6,5 -5,8
0 -14,5 -12,8 -11,3 -9,9 -8,7 -7,5 -6,2 -5,3 -4,4 -3,5 -2,8 -2 -1,3 -0,7
+2 -12,8 -11 -9,5 -8,1 -6,8 -5,8 -4,7 -3,6 -2,6 -1,7 -1 -0,2 -0,6 1,3
+4 -11,3 -9,5 -7,9 -6,5 -4,9 -4 -3 -1,9 -1 0 0,8 1,6 2,4 3,2
+5 -10,5 -8,7 -7,3 -5,7 -4,3 -3,3 -2,2 -1,1 -0,1 0,7 1,6 2,5 3,3 4,1
+6 -9,5 -7,7 -6 -4,5 -3,3 -2,3 -1,1 -0,1 0,8 1,8 2,7 3,6 4,5 5,3
+7 -9 -7,2 -5,5 -4 -2,8 -1,5 -0,5 0,7 1,6 2,5 3,4 4,3 5,2 6,1
+8 -8,2 -6,3 -4,7 -3,3 -2,1 -0,9 0,3 1,3 2,3 3,4 4,5 5,4 6,2 7,1
+9 -7,5 -5,5 -3,9 -2,5 -1,2 0 1,2 2,4 3,4 4,5 5,5 6,4 7,3 8,2
+10 -6,7 -5,2 -3,2 -1,7 -0,3 0,8 2,2 3,2 4,4 5,5 6,4 7,3 8,2 9,1
+11 -6 -4 -2,4 -0,9 0,5 1,8 3 4,2 5,3 6,3 7,4 8,3 9,2 10,1
+12 -4,9 -3,3 -1,6 -0,1 1,6 2,8 4,1 5,2 6,3 7,5 8,6 9,5 10,4 11,7
+13 -4,3 -2,5 -0,7 0,7 2,2 3,6 5,2 6,4 7,5 8,4 9,5 10,5 11,5 12,3
+14 -3,7 -1,7 0 1,5 3 4,5 5,8 7 8,2 9,3 10,3 11,2 12,1 13,1
+15 -2,9 -1 0,8 2,4 4 5,5 6,7 8 9,2 10,2 11,2 12,2 13,1 14,1
+16 -2,1 -0,1 1,5 3,2 5 6,3 7,6 9 10,2 11,3 12,2 13,2 14,2 15,1
+17 -1,3 0,6 2,5 4,3 5,9 7,2 8,8 10 11,2 12,2 13,5 14,3 15,2 16,6
+18 -0,5 1,5 3,2 5,3 6,8 8,2 9,6 11 12,2 13,2 14,2 15,3 16,2 17,1
+19 0,3 2,2 4,2 6 7,7 9,2 10,5 11,7 13 14,2 15,2 16,3 17,2 18,1
+20 1 3,1 5,2 7 8,7 10,2 11,5 12,8 14 15,2 16,2 17,2 18,1 19,1
+21 1,8 4 6 7,9 9,5 11,1 12,4 13,5 15 16,2 17,2 18,1 19,1 20
+22 2,5 5 6,9 8,8 10,5 11,9 13,5 14,8 16 17 18 19 20 21
+23 3,5 5,7 7,8 9,8 11,5 12,9 14,3 15,7 16,9 18,1 19,1 20 21 22
+24 4,3 6,7 8,8 10,8 12,3 13,8 15,3 16,5 17,8 19 20,1 21,1 22 23
+25 5,2 7,5 9,7 11,5 13,1 14,7 16,2 17,5 18,8 20 21,1 22,1 23 24
+26 6 8,5 10,6 12,4 14,2 15,8 17,2 18,5 19,8 21 22,2 23,1 24,1 25,1
+27 6,9 9,5 11,4 13,3 15,2 16,5 18,1 19,5 20,7 21,9 23,1 24,1 25 26,1
+28 7,7 10,2 12,2 14,2 16 17,5 19 20,5 21,7 22,8 24 25,1 26,1 27
+29 8,7 11,1 13,1 15,1 16,8 18,5 19,9 21,3 22,5 22,8 25 26 27 28
+30 9,5 11,8 13,9 16 17,7 19,7 21,3 22,5 23,8 25 26,1 27,1 28,1 29
+32 11,2 13,8 16 17,9 19,7 21,4 22,8 24,3 25,6 26,7 28 29,2 30,2 31,1
+34 12,5 15,2 17,2 19,2 21,4 22,8 24,2 25,7 27 28,3 29,4 31,1 31,9 33
+36 14,6 17,1 19,4 21,5 23,2 25 26,3 28 29,3 30,7 31,8 32,8 34 35,1
+38 16,3 18,8 21,3 23,4 25,1 26,7 28,3 29,9 31,2 32,3 33,5 34,6 35,7 36,9
+40 17,9 20,6 22,6 25 26,9 28,7 30,3 31,7 33 34,3 35,6 36,8 38 39

См. также

  • Психрометрическая диаграмма (диаграмма Молье)

Расчет точки росы онлайн калькулятор

    В интернете существует много онлайн программ –калькуляторов, с помощью которых можно рассчитать примерное расположение точкиросы в стене.   Программа высчитывает точку росы, основываясьна ряде показателей, которые необходимо ввести вручную. Это сведения оматериале, из которых планируется возвести стену, количество слоев стены и ихтолщина, температура воздуха внутри и температура воздуха снаружи здания,влажность воздуха. Онлайн калькулятор удобен в расчетах. Вместе с цифровымирасчетами можно увидеть диаграммы и графики перемещения точки росы взависимости от изменения температуры воздуха. Однако результаты подсчета у многих калькуляторов отличаются и насколько точнырасчеты неизвестно.   

онлайн калькулятор для определения точки росы

Как сместить точку росы в стене

Проблема решается 3 способами:

  1. Подсушиванием воздуха в доме.
  2. Подогревом помещения.
  3. Утеплением строения.

Сместить точку росы в стенеСместить точку росы в стене можно подогревом помещения.

С целью подсушивания воздуха делают следующее:

  1. Устанавливают нагнетатели в каналах вентиляции для увеличения ее производительности.
  2. Применяют осушитель воздуха.

При относительной влажности ниже 40% люди чувствуют себя некомфортно. Пересыхают кожа и слизистые в дыхательных путях, становится трудно дышать. Деревянные предметы в таких условиях растрескиваются.

Повышение температуры в помещении требует увеличения затрат на отопление, поэтому данный метод является экономически невыгодным.

Целесообразнее утеплить строение.

Литература

  • Бурцев С. И., Цветков Ю. Н. «Влажный воздух. Состав и свойства.» (djvu, полный текст)
  • Dew point (оригинальная статья)
  • What is the dew point?
  • NOAA Dew point
  • Dew point formula
  • Dew point calculation
  • Windows program for Heat Index, Dew Point, etc
  • How dew point, heat index, Real Feel Temperature differ

Wikimedia Foundation. 2010.

Какие условия необходимо учитывать

Способ смещения зоны выпадения пара в осадок выбирают в зависимости от микроклимата в жилище.

О необходимости подсушить воздух свидетельствуют следующие признаки:

  1. Ощущение сырости в доме.
  2. Влажная одежда.
  3. Появление пятен плесени на стенах и потолке.
  4. Частые респираторные заболевания у жильцов.

Появление пятен плесениПоявление пятен плесени свидетельствует о необходимости подсушить воздух.

При отсутствии таких явлений следует заняться утеплением строения.

Наблюдения точки росы[править | править код]

Наибольшая температура точки росы была 35°C и зафиксирована в Джаске (Иран) 20 июля 2012 года.

Возможные последствия

Наличие условий для конденсации влаги в толще стены может никак не сказаться на ее долговечности. Все зависит от количества проникающей влаги. Например, в наружные слои толстой бетонной стены пар поступает в мизерных объемах и потому не способен вызвать ощутимых разрушений.

В газобетонной конструкции, наоборот, его количество превышает допустимый минимум, поэтому выносу зоны конденсации пара за пределы кладки следует уделить особое внимание.

Таким образом, в каждом случае требуется выполнить индивидуальный расчет.

См. также[править | править код]

  • Психрометрическая диаграмма (диаграмма Молье)

Литература[править | править код]

  • Бурцев С. И., Цветков Ю. Н. Влажный воздух. Состав и свойства. — СПб.: СПбГАХПТ, 1998. — 146 с. — ISBN 5-89565-005-8.
  • What is the dew point?
  • NOAA Dew point
  • Dew point formula
  • Dew point calculation
  • How dew point, heat index, Real Feel Temperature differ
  • Самостоятельный расчет точки росы внутри ограждающих конструкций
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...