Как найти точку росы: Онлайн калькулятор: Определение точки росы

Как определить точку росы? Способы определения, таблица, советы эксперта | Фасад эксперт

Признаки росы на траве, водяные подтеки на окнах, капельки на стенах цоколя – все это результат конденсата водяного пара, берущегося из влажного воздуха. Сталкивалось с этим большинство, но не все интересовались, можно ли устранить подобное и как это сделать. Определение точки росы поможет устранить проникновение влаги и защитить строение от разрушительного ее воздействия. Способы определения точки росы и советы экспертов – далее.

Что такое точка росы

Понятие точки росы объясняется, как температура, при которой пар из воздуха превращается в жидкость. В зависимости от разницы между температурой воздуха в помещении и за его пределами, точка росы может смещаться по толще стены. К примеру, если в комнате стабильные +20 °С, а на улице температура снизилась, точка росы будет смещена ближе к внутреннему пространству дома.

Зависит точка росы от темперы и влажности воздуха. Например, если в комнате +24 °С и 60% влажности, то точка росы будет примерно +15,5 °С. Так, если в комнату занести, к примеру, ведро воды с температурой +10-15,5 °С или меньше, на внешних стенках появятся капельки конденсата. При холодной температуре воздуха на улице начинает увлажняться стена в точке росы. В итоге она намокает и быстро обрастает плесенью. Решить проблему поможет утепление, для которого нужно правильно определить точку росы.

Способы выполнения расчета

Точно рассчитать точку росы может только архитектор с использованием спецоборудования, поэтому говорить можно лишь о приблизительных значениях. Однако, по советам экспертов, при выборе способа утепления и самого материала, это не слишком критично.

Существует таблица готовых параметров для определения точки росы в стене, которая избавляет простых обывателей от самостоятельных расчетов.

Значения, указанные в данной таблице, зависят от влажности воздуха и его температуры. Полагаться на эти значения можно лишь как на примерные, потому что расчеты выполнены с учетом лишь основных факторов.

Также для расчета точки росы (температуры превращения пара в жидкость, Тр (°С) имеется формула, значение которой определяется параметрами температуры воздуха, Т (°С) и относительной влажности, Rh (%):

Профессионалы же в своей работе применяют:

• психрометры,
• портативные термогигрометры,
• тепловизоры.

Эти приборы отличаются способом действия и методом использования, но дают, как правило, более точный результат.

Для более точных расчетов учитываются также особенности климата в регионе, толщина и материал стен и утеплителя. Не стоит доверять онлайн-калькуляторам и программам расчета из интернета. Они часто дают неточные данные, учитывая не все заданные параметры. Более углубленные подсчеты важны при строительстве дома, а в целях утепления стен достаточно будет и вышеуказанных параметров.

Читайте также:

5 ошибок при утеплении частного дома, которые нельзя совершать!

Сравнение утеплителей по теплопроводности: что выбирают эксперты?

Полезная информация? Не забудь поставить лайк и подписаться на канал «Фасад эксперт«!

Как определить точку росы? Способы определения, формула, таблица, советы эксперта

Влажная трава под ногами, запотевшие окна, капельки на стенах сырого подвала – все это результат конденсации паров воды из атмосферного воздуха. Каждый с этим сталкивался, но не каждый интересовался, как определить точку росы. Чаще всего эту задачу приходится решать архитекторам, строителям и проектировщикам, а люди, далёкие от этой сферы, едва ли знакомы с таким понятием.

Природа появления росы

Конденсация воды на различных поверхностях происходит следующим образом. Атмосферный воздух всегда в той или иной степени насыщен парами воды. Вода из газообразного состояния в жидкое переходит в случае понижения её температуры. Это происходит при соприкосновении атмосферного воздуха с более холодными поверхностями и последующей потере тепла. Как результат – появление капелек воды.

Температура, по достижению которой пары воды из воздуха переходят в жидкое агрегатное состояние, называется точкой росы.

Чем выше содержание паров воды в воздухе (или другой смеси газов), тем выше температура конденсации воды, или точка росы. Так, при относительной влажности воздуха 100% точка росы точно совпадает с его температурой. И наоборот: чем меньше показатель относительной влажности воздуха, тем ниже и точка росы. Значит, для выпадения конденсата придётся охладить воздух сильнее.

Область применения понятия

Широко применяется этот термин в промышленном и гражданском строительстве. Необходимость определять эту величину возникает при утеплении стен помещения. Если пренебречь расчетом этого показателя, после работ по утеплению появятся проблемы. Один из вариантов – порча отделки стен за счёт оседающей влаги. Если же отделка терпима к воздействию воды, но капли конденсата будут выпадать на стенах, тоже ничего хорошего в этом нет. Влажная среда способствует развитию патогенных микроорганизмов, плесени.

В авиации также рассчитывается точка росы. Во время полёта на некоторых частях самолета выпадает конденсат. В таком случае конденсат замораживается и части самолета обледеневают.

Используют эту величину и в лесном хозяйстве. Специалисты по охране леса от пожаров используют точку росы для вычисления класса пожарной опасности, который характеризует возможность возгорания лесных массивов. На основании этого проектируются защитные мероприятия.

В сельском хозяйстве, зная точку росы, определяют вероятность повреждения посевов неинфекционными болезнями (повреждениями, вызванными погодными условиями). При этом одна из задач селекции – вывести сорта культурных растений, способных конденсировать влагу из воздуха на своих вегетативных органах. Это позволит успешно заниматься сельским хозяйством в условиях малого выпадения осадков.

Как рассчитать точку росы

По математической формуле

Проведение расчётов вручную по формуле – довольно точный способ. Однако для использования формулы предварительно надо определить несколько других показателей. Выглядит формула следующим образом.

Как видно из рисунка, a и b – постоянные величины. Т – температура воздуха. Rh – относительная влажность воздуха. Такой метод подсчёта даст результат с погрешностью в 0,5ºС.

С помощью онлайн-калькулятора

Поскольку расчёт с помощью формулы вручную подходит не всем (из-за недостаточных знаний в математике либо отсутствия времени), в сети Интернет в открытом доступе размещены онлайн-калькуляторы, которые рассчитывают точку росы на основании введённой информации. Пользоваться ими совершенно несложно: надо только ввести исходные данные (температура атмосферного воздуха и относительная влажность). Результат расчётов появится на экране.

Программы-калькуляторы

Увязать показатель точки росы и предполагаемые последствия неправильного утепления под силу не каждому. Для этого нужны специфические знания в физике и строительстве. Поэтому помимо обычных калькуляторов, рассчитывающих эту величину, созданы программы с расширенными возможностями. Они также находятся в свободном доступе и ими можно воспользоваться в режиме онлайн.

Такие программы при расчёте учитывают множество параметров:

1. Населённый пункт, в котором построено (строится) здание. Тут же появляется статистика среднемесячных температур, относительной влажности, давления в этом регионе.
2. Вид помещения. Очевидно, что влажность воздуха в ванной будет выше, чем в комнате, а это в свою очередь влияет на вид допустимого утеплителя.
3. Тип конструкции. Здесь на выбор предлагается стена, перекрытие, чердачное перекрытие и другие позиции.
4. Слои конструкции. Здесь принимается во внимание, что находится за утепляемой стеной – другое помещение либо улица.
5. Материал перекрытия или стены.
6. Температура и относительная влажность внутреннего и наружного воздуха.

После заполнения всех необходимых полей программа составит график точки росы.

Таблица определения точки росы

При необходимости быстро получить значение точки росы применяются таблицы. Данные таблиц весьма неточные и дают приблизительный результат. Зато пользоваться ими легко и быстро: достаточно только найти нужную ячейку на пересечении столбца и строки с нужной температурой и относительной влажностью воздуха.

Таблица 1. Определение точки росы по двум показателям.

Специальные инструменты

В метеорологии придуманы специальные инструменты, позволяющие определить точку росы. Однако даже для расчёта по математической формуле или любым другим методом, описанным выше, нужны свои инструменты.

Температура измеряется термометром, влажность – гигрометром. Для удобства в данном случае подойдёт инструмент, способный замерять и температуру, и влажность воздуха – цифровой термогигрометр.

Кроме того, существуют приборы, сочетающие в себе несколько функций: измерение температуры, влажности, расчёт точки росы и запоминание информации.

В большинстве случаев работа с таким прибором выглядит следующим образом.

1. Включите прибор. Обратите внимание на заряд батареи.

2. Поднесите наконечник сенсора к исследуемой поверхности под прямым углом.

3. Чтобы зафиксировать данные замера, нажмите кнопку Hold в меню. Так Вы сможете ознакомиться с результатом в комфортном положении прибора.

4. Для сохранения данных нажмите кнопку Save.

5. При необходимости перенести информацию на компьютер подключите прибор к сети через USB.

6. Скопируйте данные на компьютер.

Работа с приборами для измерения точки росы проста даже для человека без специальной подготовки. Интерфейс интуитивно понятен, а при возникновении вопросов следует обратиться к инструкции.

Важность определения точки росы

Если не учитывать положение точки росы в стене, за этим последует ряд негативных событий.

Утеплительный материал быстро приходит в негодность, срок службы материала самой стены сокращается. Отделка из-за регулярного намокания держаться не будет: обои постепенно отклеиваются, штукатурка сыплется, краска шелушится. Из-за избыточной влажности в помещении за короткий срок на стенах, вентиляционных системах, потолке и других поверхностях развивается плесневый слой, грибок и другие патогенные микроорганизмы.

Как ведёт себя роса при неутеплённых стенах

При неутеплённых стенах есть несколько вариаций поведения точки росы. В некоторых ситуациях она располагается во внутреннем пространстве стены – ближе к улице либо ближе к комнате. Во втором случае при сильном понижении температуры место конденсации пара будет смещаться на внутреннюю поверхность стены. Тогда на её поверхности непременно образуются капли конденсата.

В некоторых случаях (холодный материал каркаса здания) точка росы может круглый год располагаться внутри помещения, то есть на внутренней поверхности стены. Тогда необходимо произвести прикладные расчеты и озаботиться утеплением стены с учетом климатических особенностей населенного пункта, в котором расположено здание.

В целом место нахождения точки росы в перекрытии или стене взаимосвязано с рядом физических факторов:

• влажности наружного воздуха и воздуха внутри помещения;
• температуры наружного воздуха и воздуха внутри помещения;
• толщины перекрытия или стены.

Точка росы в утеплённых снаружи стенах

При корректном подборе материала и грамотно просчитанной толщине утеплительного слоя точка росы всегда будет находиться в утеплителе и никогда не будет сдвигаться в сторону внутренней поверхности. Стены сухие круглый год. Повреждается погодными условиями только утеплитель, износ стен замедляется.

В случае если толщина утеплителя меньше необходимой, либо не была учтена теплопроводность материала, точка росы будет вести себя так же, как и в неутеплённой стене, то есть влага будет продолжать скапливаться в помещении, если она скапливалась до утепления. Если это происходит, выход один – увеличить толщину утеплительного материала. Это можно сделать, добавив еще один слой термоизоляции либо заменив старый материал на новый, подходящий по толщине.

При избыточной толщине утеплительного слоя точка росы не будет выходить за его пределы на протяжении всего года. Никаких негативных последствий это за собой не повлечет: стена будет сухая круглый год. Однако расчеты для того и производятся, чтобы избежать необоснованных финансовых трат. Ведь если можно спастись от влаги и сохранить тепло меньшим количеством утеплителя, то зачем тратить больше?

Точка росы в утеплённых изнутри стенах

Утепление стен только лишь с внутренней стороны неизбежно приводит к сдвигу точки росы в сторону помещения. Происходит это по причине того, что термоизоляционный материал удерживает тепло в комнате, тем самым делая стену более холодной. А, как известно, чем холоднее поверхность, тем вероятнее факт конденсации воздушной влаги на ней.

Если при нормальных для данного региона температурах точка росы располагается близко к внутренней поверхности стены и не доставляет неудобств, то в особо холодные дни она может смещаться в комнату, то есть на внутреннюю поверхность стены. Тогда стена будет намокать под утеплителем.

Если на неутеплённой стене влага скапливалась постоянно, то после проведения работ по внутреннему утеплению помещения весь холодный сезон стена будет продолжать намокать под утеплителем. Это приведёт к постепенной порче всех слоёв строительных материалов, расположенных на внутренней стороне стены, включая отделку.

В некоторых случаях после внутреннего утепления нормальной стены точка росы изменяет местоположение на утеплитель. Тогда в течение всей зимы будет мокрой не только стена, но и сам термоизоляционный материал.

Так или иначе, чтобы избежать порчи отделки и внутренних утеплительных слоёв, надо запомнить одно простое правило: утепление внутренней поверхности стены проводится только после наружного её утепления.

О точке росы в пластиковых окнах

Если речь заходит о точке росы в стеклопакетах, то многие представляют себе какое-то конкретное загадочное место. В действительности же точку росы увидеть нельзя, что мы с вами уже успели выяснить. Повторимся: под точкой росы подразумевается температура, при охлаждении до которой пар в воздухе насыщается и конденсируется. Существуют специальные таблицы, позволяющие рассчитать точку росы при относительной влажности и конкретной температуре. Одна из таких таблиц приведена ниже.

На заметку! Допустим, влажность воздуха составляет 50%, а температура — +21 градус. При таких обстоятельствах точка росы составит +10,2. Что это значит? Если температура какой-то поверхности в квартире опустится до +10,2 градусов, то на ней (поверхности) начнет появляться конденсат. Как правило, самые холодные поверхности в квартире – это пластиковые окна, а потому именно на них в большинстве случаев выпадают излишки влаги.

Люди часто сталкиваются с выпадением конденсата на стеклопакетах. Если исходить из всего, сказанного выше, то можно сделать вывод, что с конденсатом можно бороться двумя способами – повышением температуры стекол и снижением влажности в квартире. Так, комфортной влажности можно добиться посредством обеспечения нормального воздухообмена. Вся лишняя влага – от стирки, кипящих кастрюль и проч. – должна покидать помещение, а не накапливаться в нем. В первую очередь, квартиру следует регулярно проветривать. Частота проветривания определяется в индивидуальном порядке, однако мы советуем делать это минимум по 10 минут дважды в день. Не стоит забывать и о специальных клапанах приточной вентиляции.

Видео — Что такое точка росы?

Точка росы — определение, расчет

Почему потеют окна, двери, стены? Почему покрываются конденсатом вещи, занесенные с холода в теплое помещение? Почему мокреют трубы холодной воды? — ответ один, температура поверхности предмета ниже температуры точки росы.

Точка росы (Температура точки росы ТР) – это температура, при которой начинает образовываться роса, т.е. температура до которой необходимо охладить воздух, что бы относительная влажность достигла 100%

Содержание статьи:

Со школьного курса физики мы знаем, что влажность воздуха (содержание воды в воздухе) определяется двумя параметрами:

Абсолютная влажность;
Относительная влажность.

С абсолютной влажностью ( f ) все понятно – это количество воды, в граммах, содержащейся в одном кубическом метре воздуха, единица измерения – грамм в метре кубическом, г/м3.

f = m / V

где:

V — объём влажного воздуха;

m — масса водяного пара, содержащегося в этом объёме.

Относительная влажность ( RH ) – это количество воды содержащейся в воздухе относительно максимально возможного количества воды при данной температуре и давлении, единица измерения проценты, %.

Причем с увеличением температуры, максимально возможное количество воды содержащейся в воздухе – увеличивается.

Соответственно при уменьшении температуры – уменьшается.

При дальнейшем понижении температуры «лишняя» вода начнет конденсироваться в виде капель росы – это и есть точка росы.

Несколько фактов о точке росы.

• Температура точки росы не может быть выше текущей температуры.
• Чем выше температура точки росы, тем больше влаги находится в воздухе
• Высокие температуры точки росы бывают в тропиках, низкие в пустынях, полярных областях.
• Относительная влажность (RH) около 100 % приводит к выпадению росы, инея(замороженная роса), тумана.
• Относительная влажность (RH) достигает 100 % в период дождей.
• Высокие точки росы обычно происходят перед холодными температурными фронтами.

Как определить, рассчитать точку росы?

Ответ очевиден –

определить по таблице,
рассчитать по формуле,
рассчитать на «Калькуляторе расчета точки росы».

1. Для определения точки росы существуют специальные таблицы,

где в столбцах указана Относительная влажность в %, в строках – температура окружающего воздуха в °С, в клетках на пересечении — температура точки росы, для выбранной влажности и температуры.

Для примера выбрана относительная влажность 60 %, комнатная температура 21 °С на пересечении видим значение точки росы 12,9 °С.

Соответственно при данных условиях, конденсация влаги произойдет на холодных поверхностях (например, оконных стеклах) с температурой поверхности ниже, чем 12,9 °С.

На специализированных сайтах существуют более подробные таблицы определения точки росы, но для «домашнего пользования» вполне достаточно, ниже приведенной таблицы, ее можно сохранить, распечатать и использовать при необходимости.

2. При расчете температуры точки росы, используем формулы 1.1 и 1.2.

Формула для приблизительного расчёта точки росы в градусах Цельсия (только для положительных температур):

Tp = ( b f ( T, RH ) ) / ( a — f ( T, RH ) ), ( 1.1 )

где:

f ( T, RH ) = a T / ( b + T ) + ln ( RH / 100 ), ( 1.2 )

Тр – температура точки росы, °С;

a = 17.27;

b = 237,7;

Т – комнатная температура, °С;

RH – относительная влажность, %;

Ln – натуральный логарифм.

Рассчитаем точку росы для тех же значений температуры и влажности.

Т = 21 °С;

RH = 60 %.

Вначале вычислим функцию f ( T, RH )

f ( T, RH ) = a T / ( b + T ) + ln ( RH / 100 ),

f ( T, RH ) = 17,27 * 21 / (237,7+21) + ln ( 60 / 100) =

= 1,401894 + (-0,51083) = 0,891068

Затем температуру точки росы

Tp = ( b f ( T, RH ) ) / ( a — f ( T, RH ) ),

Tp = (237,7 * 0,891068) / (17,27 — 0,891068) =

= 211,807 / 16,37893 = 12,93167 °С

Итак, наш результат вычислений Тр = 12,93167 °С.

3. Значительно проще рассчитать точку росы используя «

Калькулятор расчета точки росы» на нашем сайте.

Заполняем значения:

Температура воздуха внутри помещения, °С. — 21;

Относительная влажность, %. – 60.

Жмем на кнопочку «Рассчитать» и сразу же получаем значение температуры точки росы – 12,93 °С.

Сбросив результат, можем рассчитать Тр для других значений.

Как видим, значение точки росы для всех трех способов совпадает:

Тр = 12,9 °С;

Тр = 12,93167 °С;

Тр = 12,93 °С.

Разница лишь в количестве знаков после запятой.

Возникают справедливые вопросы – зачем нам нужна эта точка росы, зачем мы уделяем так много времени для определения или расчета, какое практическое применение имеет точка росы?

В местах, где постоянно скапливается влага, создаются, благоприятные условия для развития плесени, грибковых спор, что очень отрицательно влияет на здоровье находящихся вблизи людей.

Зная точку росы, мы можем не допустить образования конденсата на поверхностях нашего помещения.

Используя:

1.«Калькулятор расчета температуры внутреннего стекла стеклопакета (оконного профиля)», определив температуру внутреннего стекла стеклопакета Твсс в холодный период, можно спрогнозировать наличие или отсутствие конденсации влаги на стекле (профиле) Вашего окна.

Пример у нас имеется (мы хотим заказать) окно, выполненное с:

• оконного профиля KBE Etalon, имеющего сопротивление теплопередаче — 0,65 (м2 °С /Вт).
• однокамерного стеклопакета 4M-16-4M , имеющего сопротивление теплопередаче -0,32 (м2 °С /Вт).

Мы хотим узнать внутреннюю температуру оконного профиля и стеклопакета при температуре в помещения 21°С, и внешней температуре – 20 °С.

Подставляем значения в калькулятор и получаем результат:

Температура внутренней стенки оконного профиля выше точки росы

13,12 > 12,93 .

Следовательно конденсата на стенке оконного профиля, при выбранных условиях не будет.

Температура внутренней стенки стеклопакета ниже точки росы,

4,98 < 12,93.

Значит, на внутренней стенке стеклопакета будет образовываться конденсат.

Вывод: стеклопакет 4M-16-4M не подходит для указанных условий.

Попробуем стеклопакет с большим сопротивлением теплопередаче, например двухкамерный пакет с И-стеклом 4М-10-4M-10-И4 , имеющим R опр = 0,64 ( м2 °С / Вт ).

При этом 12,99 > 12,93,

превышение незначительное, для указанных условий желательно использовать профили и стеклопакеты с сопротивлением теплопередаче от 0,7 (м2 °С / Вт).

2. «Калькулятор расчета температуры наружного воздуха, при которой наступит точка росы на внутренней поверхности стеклопакета» Зная сопротивление теплопередаче стеклопакета, температуру и влажность в помещении можем рассчитать внешнюю температуру, при которой температура внутреннего стекла стеклопакета будет равна температуре точки росы.

Т.е. внешнюю температуру ниже, которой внутреннее стекло будет потеть.

В предыдущем примере мы определили, что профиль KBE Etalon и стеклопакет 4М-10-4M-10-И4 не будут потеть при внутренней температуре 21 °С и внешней — 20 °С, но хотелось бы знать есть ли запас по уменьшению внешней температуры и какова его величина.

Как видно по результатам расчета, уже при понижении температуры до — 20,96 °С для оконного профиля и до – 20,31 °С для стеклопакета температура внутренней стенки будет равна температуре точки росы.

Вывод:

Данный комплект оконного профиля и стеклопакета хорошо подойдет в местностях, где средние температуры воздуха холодного периода года не опускаются ниже минус 15-18°С.

3. «Калькулятор расчета сопротивления теплопередаче стеклопакета», можно рассчитать минимальное сопротивление теплопередаче стеклопакета, при котором температура внутреннего стекла будет выше температуры точки росы.

Т.е. минимальное сопротивление теплопередаче стеклопакета, при котором стекла не будут потеть.

Для выбранных условий сопротивление теплопередаче оконного профиля и стеклопакета должно быть более 0,635 (м2 °С /Вт).

Таким образом, используя результаты вычислений, еще на стадии выбора элементов окна можно количественно оценить, как оно поведет себя в холодный период года, подобрать оптимальный вариант комплектации.

Читайте также:

Потеют окна

На множество вопросов, почему потеют окна : пластиковые; деревянные; в доме; в квартире; в комнате; на кухне; на балконе; на Read more

Звукоизоляция окна

Уровень шума жилого помещения регламентируется санитарными нормами. Это значит, что определен максимальный его уровень, который не влияет на здоровье и Read more

Влажность. Точка росы.

Вспомним основное, что мы знаем о влажности воздуха.

Так как на нашей планете очень много открытых водных поверхностей – моря, океаны, реки и озера, то безусловно, вода испаряется с этих огромных площадей и пар присутствует в воздухе абсолютно везде, даже в жаркой пустыне. Сколько этой самой воды в виде пара присутствует в одном кубическом метре воздуха – показывает абсолютная влажность, выражается она в г/м куб. Вы наверное заметили, что единицы измерения абсолютной влажности – такие же, как и у плотностей веществ. Действительно, абсолютная влажность – это и есть плотность водяного пара.

Абсолютная влажность   – это количество граммов водяного пара, содержащееся в кубическом метре воздуха при данных условиях

Испарение – это вылет молекул вещества с поверхности жидкости, и, как белые шахматы не могут без черных, так испарение не обходится без обратного процесса – конденсации. Часть молекул неизбежно возвращается обратно в жидкость. Если количество молекул, покидающих жидкость в единицу времени, равно количеству молекул, возвращающихся обратно – то пар называется насыщенным, то есть в пространстве над жидкостью не может уже находиться большее количество молекул. Понятно, что если температура высокая – то плотность такого насыщенного пара одна, а если низкая – то другая. Существует таблица, в которой указано, как изменяется давление и плотность насыщенного водяного пара  в зависимости от температуры.

Относительной влажностью называется отношение абсолютной влажности  к плотности насыщенного водяного пара  при той же температуре.

Относительную влажность выражают в процентах: . Плотность водяного пара по-другому – это количество молекул в данном объеме, то есть она непосредственно связана с концентрацией молекул. А от концентрации зависит давление пара . Поскольку мы рассматриваем все при одной и той же температуре, и нас не интересуют молекулы других газов, которые тоже присутствуют в воздухе, а только молекулы воды, можем записать относительную влажность как процентное отношение парциального давления пара  пара в воздухе к давлению насыщенного пара :

Парциальным называют давление водяного пара, которое он производил бы в отсутствие других газов в воздухе.

Что будет происходить с паром, если его охлаждать, как это происходит при наступлении летней ночи? Будем считать, что атмосферное давление этой ночью не меняется. Согласно уравнению  , при снижении температуры и постоянном давлении концентрация молекул n должна расти, то есть плотность пара будет увеличиваться, пока он не станет насыщенным.

Точкой росы называется такая температура, при которой насыщенный пар начинает конденсироваться (выпадает роса).

Точка росы зависит от относительной влажности воздуха: если воздух сухой, и пара в нем мало, то температура должна сильно понизиться, чтобы пар стал насыщенным, и затем начал конденсироваться. А если влажность высокая – то воздуху достаточно немного охладиться, чтобы пар достиг состояния насыщения и выпала бы роса. Если относительная влажность равна 100% – то мы находимся в точке росы, то есть текущая температура – это и есть точка росы.

Теперь подумаем, что будет, если изменять объем сосуда, в котором находится насыщенный пар – а именно, уменьшать. Будет ли расти плотность пара или нет? Как мы уже заметили, плотность водяного пара можно записать как число молекул в объеме сосуда. А если пар насыщенный, то в данном объеме не может содержаться большее число молекул. Поэтому, если объем сосуда уменьшить, “лишние” молекулы конденсируются, и плотность пара останется той же, что и была.

Ну а теперь применим эти знания, и попробуем решать задачи.

1. Давление водяного пара при температуре  было равно 1 кПа. Был ли этот пар насыщенным?

По таблице, которую можно найти на странице Справочник, определяем, что давление насыщенного пара при температуре  должно быть равно 1, 6 кПа. Давление нашего пара меньше, значит, он не насыщенный.

2. В закрытом сосуде емкостью 5 л находится ненасыщенный водяной пар массой 50 мг. При какой температуре пар будет насыщенным?

Найдем плотность водяного пара:  . Нам нужно найти плотность в , значит, перевести милиграммы в граммы, а литры – в . Тогда плотность . В таблице находим соответствующее такой плотности значение температуры – .

3. Во сколько раз концентрация молекул насыщенного водяного пара при  больше, чем при ?

По уравнению состояния идеального газа  . Выражаем концентрацию:  . Находим отношение концентраций: .  Давление насыщенного пара опять найдем по  таблице: при  это 12,33 кПа, а при – 0,87 кПа. Не забудем также перевести температуру в  в температуру по абсолютной шкале:  , . Теперь считаем: . Между прочим, плотность, как уже было сказано ранее, это количество молекул в единице объема, поэтому задачу можно было решить проще: найти отношение плотностей насыщенного пара при этих температурах: .

4. Парциальное давление водяного пара в воздухе при  было 1,1 кПа. Найти относительную влажность.

Для того, чтобы воспользоваться формулой , нам нужно знать давление насыщенного пара, а его можно определить по таблице, оно равно 2,2 кПа. Определяем влажность: 

Ответ: 50 %

5. Относительная влажность воздуха вечером при  равна 50%. Выпадет ли роса, если ночью температура понизится до ?

Нужно узнать, является ли температура  точкой росы, то есть будет ли пар насыщенным при такой температуре. Определить, будет ли пар насыщенным, можно по его плотности, а плотность найдем по формуле относительной влажности: , откуда . По уже знакомой нам таблице определяем, что при  плотность насыщенного пара равна 8,3 , что больше, чем найденная нами. Поэтому пар не будет насыщенным и роса не выпадет. А вот если бы температура опустилась бы до  и ниже, то роса выпала бы, так как при такой влажности   – точка росы.

6. В цилиндре под поршнем находится водяной пар массой 0,4 г при температуре 290 К. Этот пар занимает объем 40 л. Как можно сделать пар насыщенным?

Найдем плотность пара в сосуде:

. Теперь перейдем от абсолютной температуры к температуре в : .  В таблице находим соответствующее такой плотности значение температуры насыщенного пара – . То есть первый путь сделать наш пар насыщенным – это понизить его температуру на 6 градусов. Однако есть еще один путь: можно уменьшить объем. Действительно, плотность насыщенного пара при температуре  составляет 14,4 . Зная массу пара, найдем по плотности объем:  – то есть, если объем сосуда станет равным 27,7 л, то пар в нем будет насыщенным. Таким образом, второе решение – уменьшить объем сосуда на 12,3 л.

7. Сухой термометр психрометра показывает , а влажный . Относительная влажность, измеренная по волосному гигрометру, равна 30%. Правильны ли показания гигрометра?

Воспользуемся психрометрической таблицей , чтобы по показаниям сухого и влажного термометров определить относительную влажность. Сначала найдем разность показаний термометров: . Теперь по этой разности находим в таблице нужный столбец, и двигаемся по нему вниз до строки  – показаний сухого термометра. В ячейке на пересечении столбца и строки находим значение относительной влажности – 30%. Значит, волосяной гигрометр показывает верную влажность.

8. Дав­ле­ние пара в по­ме­ще­нии при тем­пе­ра­ту­ре  равно 756 Па. Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара при этой же тем­пе­ра­ту­ре равно 880 Па. От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха равна (ответ округ­лить до целых)

1) 1%
2) 60%
3) 86%
4) 100%

Воспользуемся формулой : 

Ответ: 3.

9. От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха равна 42%, пар­ци­аль­ное дав­ле­ние пара при тем­пе­ра­ту­ре   рано 980 Па. Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара при за­дан­ной тем­пе­ра­ту­ре равно (ответ округ­лить до целых)

1) 980 Па
2) 2333 Па
3) 1022 Па
4) 412 Па

Воспользуемся формулой , из которой выразим давление насыщенного пара:   Па

Ответ: 2.

10. В со­су­де с по­движ­ным порш­нем на­хо­дят­ся вода и её на­сы­щен­ный пар. Объём пара изо­тер­ми­че­ски умень­ши­ли в 2 раза. Кон­цен­тра­ция мо­ле­кул пара при этом

1) умень­ши­лась в 2 раза
2) не из­ме­ни­лась
3) уве­ли­чи­лась в 2 раза
4) уве­ли­чи­лась в 4 раза

Так как температура не менялась, то плотность пара при данной температуре неизменна, а значит, количество молекул в объеме одно и то же. То есть концентрация остается точно такой же, просто часть пара перейдет в жидкое состояние (конденсируется).

Ответ: 2.

11. От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха в ци­лин­дре под порш­нем равна 60%. Воз­дух изо­тер­ми­че­ски сжали, умень­шив его объём в два раза. От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха стала

1) 120 %
2) 100 %
3) 60 %
4) 30 %

Так как температура не менялась, то давление и плотность  насыщенного пара до сжатия и после одинаковы. При сжатии вдвое уменьшился объем, а масса водяного пара осталась прежней, значит, плотность пара вдвое увеличилась. С помощью формулы найдем отношение влажности до сжатия и после: , и . Однако же, плотность водяного пара не может превышать значения 100%: когда будет достигнуто это значение, начнется  конденсация, и плотность все равно будет равна 100%.

Ответ: 2.

12. Ка­ко­ва от­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха при тем­пе­ра­ту­ре  , если точка росы ? Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара при  равно 2,33 кПа, а при  – 1,4 кПа. Ответ вы­ра­зи­те в про­цен­тах и округ­ли­те до целых.

1) 60%
2) 50%
3) 40%
4) 75%

В точке росы относительная влажность равна 100%, поэтому, зная давление насыщенного пара, можем определить парциальное давление:

, ,  кПа.

Находим влажность воздуха:

Ответ: 1.

Влажность воздуха. Точка росы | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Известно, что атмосфера Земли состоит из смеси газов (азота, кислорода и т. п.) и водяного пара. Его содержание в атмосфере характеризуется влажностью воздуха. Коли­чественная его оценка определяется абсо­лютной и относительной величинами.

Масса водяного пара, который находится при данной температуре в 1 м³ воздуха, харак­теризует его абсолютную влажность.

Фак­тически это плотность водяного пара в воз­духе при определенной температуре, ведь m / V = ρ.

Влажность воздуха существен­но влияет на развитие флоры и фауны на Земле, жизнь чело­века. Влажность зависит от многих факторов — физическо­го состояния атмосферы, темпе­ратуры, близости морей и океа­нов, других водоемов и т. д.

Согласно закону Дальтона наличие водя­ного пара в атмосфере вызывает парци­альное давление, которое связано с плот­ностью водяного пара ρ соотношением, сле­дующим из уравнения Менделеева-Кла­пейрона:

p = ρRT / M,

где R — универсальная газовая постоянная, T — температура воздуха, M — его молярная масса. Следовательно, парциальное давле­ние водяного пара может также характе­ризовать абсолютную влажность воздуха.

Абсолютную влажность возду­ха, выраженную через парци­альное давление, иногда на­зывают упругостью водяного пара.

Абсолютная влажность воздуха не дает возможности оценить степень насыщения воздуха водяным паром. Поэтому на прак­тике используют относительную характерис­тику влажности воздуха.

Относительная влаж­ность — это отношение парциального дав­ления водяного пара p при данной темпе­ратуре к давлению насыщенного пара при той же температуре p_н:

φ = (p / p_н) • 100%.

Как правило, относительную влаж­ность выражают в процен­тах.

Таким образом, чтобы определить отно­сительную влажность воздуха, необходимо знать парциальное давление пара при дан­ной температуре и давление насыщенного пара при этой же температуре.

Парциальное давление пара при данной температуре мож­но найти, определив точку росы.

Пусть при определенной температуре воз­духа t₁ (рис. 3.4) водяной пар имеет пар­циальное давление p₁ (точка A). Если воздух охлаждать при том же давлении, то пар будет приближаться к состоянию насыще­ния, поскольку он зависит от температу­ры — чем она ниже, тем меньше будет давление насыщенного пара. В точке B во­дяной пар становится насыщенным, начи­нает конденсироваться; говорят, выпадает роса.

Температура t_р, до которой следует изобарно охладить воздух данной влажности, чтобы водяной пар стал насыщенным, на­зывается точкой росы.

Зная температуру точки росы, с помо­щью таблицы можно определить парциаль­ное давление водяного пара воздуха — оно равно давлению насыщенного пара при тем­пературе, равной точке росы.

Таблица 1. Давление и плотность насыщен­ного водяного пара

Относительную влажность воздуха можно определить также по соответствующим зна­чениям плотности водяного пара при тем­пературе точки росы t_p и плотности насы­щенного водяного пара р_н при температуре воздуха.

Влажность воздуха измеряют с помощью гигрометров или психрометра (рис. 3.5), ис­пользуя таблицу влажности.

На этой странице материал по темам:

• Формула точки росы по физике атмосферы

• Закон физики точка росы

• Физика атмосферы и точка росы

• Точка росы физика

• Какое значение имеет влажность воздуха для жизни на земле кротко

Вопросы по этому материалу:

• Что называется абсолютной и относительной влажностью воздуха?

• Что такое точка росы?

• Какие методы измерения влажности вам известны?

• Какой из методов измерения влажности наиболее точный?

• Когда абсолютная влажность воздуха больше — зимой или летом?

• Какое значение имеет влажность для жизни на Земле? Объяс­ните свой ответ.

Контроль точки росы при проведении покрасочных работ

Сергей Сальцин, технический консультант ООО «Транслак» (г. Казань)

В технической документации к ЛКМ зачастую можно встретить рекомендацию по температуре нанесения ЛКМ, которая привязана к «точке росы». Что это такое? Точка росы – это температура воздуха, при которой водяной пар, содержащийся в нем, начинает конденсироваться в росу.

Почему так важно контролировать точку росы? Дело в том, что нанесение лакокрасочного материала на подложку (металл, пластик и т.д.) с конденсированной влагой приводит к снижению защитных и декоративных свойств покрытия. При этом возможно образование таких дефектов лакокрасочного покрытия, как:

• Нарушение адгезии лакокрасочного покрытия к подложке
• Кратеры
• Поры в пленке ЛКП
• Разнооттеночность, помутнения и потеря блеска

Все это приводит к сокращению срока службы защитного покрытия.

Рядовые ситуации в промышленной покраске, провоцирующие выпадение росы на изделия:

• Проведение покрасочных работ в условиях неотапливаемого цеха.
• Высокая влажность в покрасочном цехе.
• Транспортировка изделий к месту покраски с предыдущих технологических операций (сборка, подготовка к покраске) через улицу, в холодное время года.
• Близость покрасочного участка к грузовым воротам, при открытии которых в холодное время года происходит резкое падение температуры в цеху.

Как контролировать точку росы?

Для контроля точки росы необходимо знать 3 параметра:

• Температура воздуха
• Относительная влажность воздуха
• Температура окрашиваемой поверхности.

Температуру воздуха и относительную влажность можно контролировать при помощи психрометра, либо метеостанции.

Температуру окрашиваемой поверхности можно контролировать при помощи инфракрасного пирометра.

Собрав необходимые данные определяем точку росы по специальной таблице:

Пример определения точки росы:

Для температуры воздуха 14°С и относительной влажности 60% точка росы будет равна 5,8°С (выделено серым фоном в таблице).

Это означает, что если температура окрашиваемой поверхности будет равна или ниже значения 5,8°С, то на ней будет конденсироваться влага.

Согласно ГОСТ 9.402-2004 (Единая система защиты от коррозии и старения). Пункт 4.1:

Температура стальной поверхности, прошедшей подготовку поверхности к окрашиванию, должна быть на 3 °С выше точки росы.

Внедрение контроля точки росы перед покраской изделий позволит избежать образования дефектов лакокрасочного покрытия и, как следствие, предотвратить временные, трудовые и денежные затраты на их устранение.

Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебель

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.

Точка росы определяется относительной влажностью и температурой 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.

Пример из жизни— в теплое помещение заносится какая-либо предмет с мороза. Воздух над поверхностью такой вещи охлаждается ниже точки росы (для текущей влажности и температуры) и на поверхности образуется «роса». Чем выше в воздухе содержание влаги, тем меньше необходима разница температур между температурой воздуха и температурой того же предмета для того, чтобы начался процесс конденсации. В дальнейшем предмет нагревается до температуры помещения, и конденсат испаряется. Собственно, с этим и связана рекомендация не включать сразу бытовые приборы, занесенные с мороза.

Точка росы воздуха — важнейший параметр, который говорит о влажности и возможности конденсации в помещении, но при этом не поддается регулированию. Это физический термин. Точку росы можно найти на графиках, отражающих зависимость между влажностью и температурой в помещении.

Если температура внутреннего стекла в стеклопакете будет равна или ниже температуры точки росы, при существующей на данный момент относительной влажности внутреннего воздуха, то на стекле может появится конденсат.

Понизить влажность в помещении можно несколькими способами:

1. Рекомендуется поддерживать температуру воздуха в помещении не ниже 20°С , а относительной влажности не выше 30-40%.
2. Рекомендуется проветривать помещение не менее 3 раз в день по 10-15 минут. При покупке пластиковых окон поинтересуйтесь у менеджеров о дополнительных возможностях регуляторов микроклимата: гребенки, микропроветривание, зимнее проветривание, вентиляционные клапаны позволяют выбрать наиболее комфортный и эффективный способ проветривания помещения.
3. Вентиляционная вытяжка должна иметь тягу. Рекомендуется межкомнатные двери держать открытыми. (предусмотреть зазор 15-20мм между дверью и полом)
4. Отопительные приборы (батареи) следует освободить от загромождающих предметов (диванов, мебели, плотных штор и т.д)

Таблица точки росы. Пример: если температура в помещении +20°С, а относительная влажность 40%; точка росы, при которой может выпасть конденсат на стеклах составляет  +6°С

Парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе помещения (абсолютная влажность внутреннего воздуха e_в) зависит от температуры внутреннего воздуха t_в и относительной его влажности <math>\varphi</math>_в как

е_в=E(t) <math>\varphi</math>

Зависимость представлена в графическом виде на рисунке 1:

При низкой температуре наружного воздуха, температура на внутренней поверхности остекления (τ_в.п.) окажется существенно ниже температуры воздуха внутри помещения ( в середине помещения на высоте 1,5м. о пола). В этом случае предельное значение парциального давления водяного пара Е, соответствующее температуре τ_в.п., может быть ниже, чем расчетное е_в=f (t_в,<math>\varphi</math>_в), что приведет к выпадению «лишнего» водяного пара на холодной внутренней поверхности остекления в виде конденсата или изморози. Значение температуры, при котором Е=f(τ_в.п.) и е_в=f (t_в, <math>\varphi</math>_в)буду_{т равны, соответсвует температуре точки росы.
Давайте определим вероятность выпадения конденсата на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета 4-12-4, установленного с температурой внутреннего воздуха tв=20°Си влажностью внутреннего воздуха <math>\varphi</math>в= 60%, при условии что наружная температура падает до значения tн=-30°С.}

1. Согласно ГОСТу 24866-99 «Стеклопакеты клееные» приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета 4-12-4 составляет R_o= 0,30 м ²°С/Вт
2. Определяем точку росы при температуре внутреннего воздуха в помещении t_в= 20°С и относительной влажности <math>\varphi</math>_в=60%. В соответсвии с рисунком 1 предельное значение парциального давления водяного пара Е при температуре t_в=20°С равно 17.53 мм.рт.ст. Согласно уравнению е_в=E(t) <math>\varphi</math> абсолютная влажность воздуха е=17.53*0,6=10,52 мм.рт.ст, что соотвествует точки росы t=12.0°C
3. Определяем температуру на внутренней поверхности стеклопакета.

τ_в.п. при понижении температуры наружного воздуха до -30°С. Полный температурный перепад в этом случае равен δТ=Т_в-Т_н=20+30=50°С.

Исходя из того, что падение температуры в толще ограждающей конструкции изнутри помещения наружу пропорционально изменению термического сопротивления, а именно

δt_в=(δ.Т/R_o)xR_в где

R_в=0,12- сопротивление теплопередаче у внутренней поверхности остекления.

Соотвественно, получем <math>\varphi</math>t_в=(50/0,30)x0.12=19.99°C

Температура на внутренней поверхности стеклопакета будет равна τ_в.п.=20-19,99=0,01°С, что существенно ниже температуры точки росы для данного помещения (t=12°C)

Таким образом, температура на внутренней поверхности однокамерного  стеклопакета, установленного в помещении с температурой внутреннего воздуха t_в=20°С и влажностью внутреннего воздуха <math>\varphi</math>_в=60%, при условии падения наружной температуры до значения t_н=-30°С, будет существенно ниже температуры точки росы, что приведет к выпадению обильного конденсата и образованию наледи на стекле изнутри помещения.

Итак, подводя итог, мы  можем сказать, что такие условия примера приемлимы для некоторых промышленных предприятий, автостоянок, торговых центров и т.п. то есть для помещений не предназначенных для постоянного пребывания людей^[1]

Оконные фирмы сплошь и рядом сталкиваются с точкой росы — вечная проблема конденсата, особенно зимой (окна «текут», «плачут» в мороз, обильно выпадает конденсат на стеклах и рамах) никому не дает покоя. Особенно сильно эта проблема волнует тех, кто еще не установил себе окна и очень боится столкнуться с этой проблемой в будущем.

1. ↑ И.В.Борискина, А.А.Плотников, А.В. Захаров «Проектирование современных оконных систем гражданских зданий»

Смирнова Дана

Что такое точка росы? Это измеряется или рассчитывается? Ответы на вопросы читателей (видео)

КЛИВЛЕНД, Огайо — Вы когда-нибудь слышали слово «точка росы» и не понимали, что это такое и откуда оно взялось? Метеоролог Келли Рирдон отвечает на вопрос сегодняшнего читателя: что такое точка росы и измеряется ли она или рассчитывается, и если измеряется, какое устройство это делает?

Определение

Согласно Национальной метеорологической службе, точка росы — это температура, до которой воздух должен быть охлажден для достижения насыщения.Чем выше точка росы, тем больше влаги в воздухе.

Температура точки росы — отличный показатель того, насколько комфортно вы будете себя чувствовать на улице. Чем выше точка росы, тем труднее испаряться поту на коже, и тем горячее и неприятнее на ощупь.

Температура точки росы ниже 50 градусов считается сухой, 50-68 градусов — комфортной, 69-76 градусов — неудобной, а температура выше 77 градусов — крайне неудобной.

Измерено или рассчитано?

Теперь это измеряется или рассчитывается? Это может быть и то, и другое! Точку росы можно как измерить с помощью гигрометра, так и рассчитать по значению относительной влажности.

Как это измерить?

Точку росы можно непосредственно измерить с помощью гигрометра точки росы. Это немного сложно, поэтому давайте разберемся с этим. В гигрометр точки росы есть несколько различных компонентов: камера с зеркалом, световой луч и световой датчик. Когда воздух в камере охлаждается до точки росы, на зеркале образуется роса.

Роса, представляющая собой набор крошечных капелек воды, блокирует часть падающего света.Детектор света может определить это блокирование света, указывая на то, что воздух достиг точки росы. Итак, как только на зеркале образуется роса и свет блокируется, это температура точки росы воздуха.

Гигрометры точки росы размером с небольшой ноутбук, и вы можете купить их в Интернете. Многие энтузиасты погоды, офисы Национальной метеорологической службы и аэропорты используют их для прогнозирования точки росы.

Однако в большинстве случаев проще рассчитать его по значению относительной влажности.

Базовое визуальное представление гигрометра точки росы.

Как рассчитать?

Строп-психрометр.

Точку росы можно рассчитать, используя температуру воздуха и значение относительной влажности, которые измеряются с помощью так называемого психрометра.

Психрометр — это металлический стержень длиной около 6 дюймов, к которому сверху прикреплен термометр. Чтобы получить измерение, вы держите основание и поворачиваете кусок термометра — черную часть изображения выше.

Стропный психрометр измеряет относительную влажность путем измерения двух температур: фактической температуры воздуха (по сухому термометру) и так называемой температуры по влажному термометру.

Температура по влажному термометру — это температура воздуха, если бы он был охлажден до насыщения путем испарения — аналогично точке росы.

Если бы у вас был контейнер с воздухом, температура по влажному термометру была бы такой же, как если бы весь водяной пар испарился из него. Испарение — это процесс охлаждения, поэтому вы всегда чувствуете холод, выходя из душа или бассейна; вода испаряется с вашей кожи!

Смоченный термометр психрометра окружен влажной губкой, и когда вы поворачиваете ее вокруг механизма, вода испаряется, охлаждая термометр до температуры, показанной по влажному термометру.

Чем быстрее испаряется вода в полотенце или губке, тем ниже температура по влажному термометру и суше воздух.

Вы можете использовать температуру по сухому и влажному термометру, чтобы определить влажность, и на основании этого можно рассчитать точку росы. В таблице ниже приведен список значений, показывающих соотношение между влажностью и температурой по сухому и влажному термометру.

Взаимосвязь между температурой по сухому и влажному термометру и относительной влажностью.

После того, как вы найдете значение относительной влажности из этой таблицы, вы сможете найти соответствующую температуру точки росы, если у вас есть фактическая температура воздуха.

Взаимосвязь между точкой росы, температурой воздуха и относительной влажностью.

Этот график составлен с использованием следующего приближения для определения точки росы по фактической температуре воздуха и относительной влажности.

Приближение температуры точки росы по температуре воздуха и относительной влажности.

Продолжайте проверять cleveland.com/weather, чтобы дважды в день получать обновления погоды для Северо-Восточного Огайо, и не забывайте задавать любые вопросы о погоде, которые могут у вас возникнуть!

Келли Рирдон из Кливленда.ком метеоролог. Пожалуйста, подпишитесь на меня в Facebook и Twitter @ kreardon0818.

Точка росы | AcuRite

Точка росы

Точка росы — это мера влажности воздуха, или, более конкретно, температура, при которой воздух полностью насыщается водой. Формула точки росы основана на данных об окружающей среде, включая относительную влажность и температуру окружающего воздуха.

Температура точки росы всегда будет ниже или равна температуре воздуха.Например, предположим, что ваша метеостанция записывает наружную температуру 50 градусов по Фаренгейту (10 градусов Цельсия) и показание влажности 80%. Температура, при которой эти два значения пересекаются, является точкой росы. В этом примере роса начнет образовываться при температуре 44 градуса по Фаренгейту (7 градусов по Цельсию).

Когда температура воздуха становится равной температуре точки росы (относительная влажность 100%), начинают формироваться облака и туман. Если температура воздуха продолжает снижаться, водяной пар конденсируется и выпадает из атмосферы в виде осадков или росы.В более теплое время года температура точки росы может быть хорошим индикатором влажности внешнего воздуха, а также вероятности дождя или шторма. В более холодную погоду замеряют точку замерзания.

Некоторые продукты AcuRite рассчитывают точку росы только в сезон, когда температура составляет от 40 до 79 градусов по Фаренгейту (от 4 до 26 градусов по Цельсию), и показывают Wind Chill в более холодную погоду и индекс тепла в более теплую погоду.

ресурсов

• Калькулятор точки росы Национальной метеорологической службы — Этот онлайн-калькулятор точки росы позволяет вводить температуру, относительную влажность и давление для расчета точки росы.
• Калькулятор точки росы для коллекционных предметов от Технологического института Рочестера — Этот онлайн-калькулятор точки росы помогает определить качество сохранения условий окружающей среды в отношении коллекционных предметов. Калькулятор указывает среду, которая способствует естественному старению, механическим повреждениям, риску образования плесени или коррозии металла.

РАСЧЕТ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ

МЕТЕОРОЛОГ ДЖЕФФ ХЭБИ
Расчет
RH требует правильного
уравнение (а).RH — это количество влаги в воздухе (через массу влаги или давление пара), деленное на
максимальное количество влаги, которое может существовать в воздухе при определенной температуре (через максимальную массу влаги или
давление насыщенного пара). RH выражается в процентах и ​​не имеет единиц измерения, так как единицы в
числитель и знаменатель одинаковы. Процент находится путем умножения отношения на 100%.
ОВ — это НЕ точка росы, деленная на температуру. Например, если температура была 60 F и
точка росы была 30 F, вы бы просто не взяли (30/60) * 100% = 50% относительной влажности.6 Дж / кг
Rv = Газовая постоянная для влажного воздуха = 461 Дж / кг
T = Температура в Кельвинах

Метод № 2

Пропорция смешивания определяется как масса водяного пара, деленная на массу сухого воздуха. В лабораторных условиях
лаборант мог измерить как массу водяного пара, так и массу сухого воздуха в пробе воздуха. В
масса
водяной пар в пробе воздуха, деленный на массу
сухой воздух — W. В таком случае лаборант может
насыщает воздух (следя за тем, чтобы температура оставалась прежней) и пересчитывает массу водяного пара
делится на массу сухого воздуха.Это будет Ws. RH = W / Ws * 100%

Чтобы получить W и Ws, используйте уравнение:

W = (0,622 * e) / (P — e) и Ws = (0,622 * Es) / (P — Es)

Для этого необходимо, чтобы E и Es были известны. Следовательно, без использования уравнения Клаузиуса-Клапейрона вычисление
RH за пределами лабораторных условий сложно.

— оперативные методы расчета относительной влажности —

1. Соотношение компонентов смеси можно определить с помощью диаграммы Skew-T log-P. Для любого уровня давления смешивание
Коэффициент считывается через точку росы, а коэффициент смешивания при насыщении считывается через температуру.От
считывая значения соотношения смешивания с Skew-T, вы можете определить W и W для любой температуры и точки росы.
RH = W / Ws * 100%

2. Возьмите температуру и точку росы и введите их в уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Есть компьютер
программы, которые это сделают. Компьютер использует график уравнения Клаузиуса-Клапейрона для всех температур
и точки росы для определения относительной влажности.

3. Во многих учебниках есть графические или табличные данные о соотношении насыщения смеси и / или давлении насыщенного пара для
различные температуры.Использование точки росы будет
либо фактическое давление пара, либо фактическое соотношение смешивания, при использовании температуры либо
давление насыщенного пара и коэффициент смешивания при насыщении (в зависимости от того, показывает ли график давление пара или
соотношение смешивания). Относительная влажность равна E / Es * 100% или W / Ws * 100%.

ТОЧКА РОСЫ ДЕПРЕССИЯ

Основы измерения точки росы в системах сжатого воздуха

В промышленности сжатый воздух есть везде. Думайте об этом как об электричестве — источнике энергии, который приводит в движение конвейеры, упаковочные линии, оборудование для окраски распылением, прессы для металла — список можно продолжать и продолжать. Но это в буквальном смысле дорого обходится. Сжатый воздух — один из крупнейших потребителей энергии, на который приходится примерно 75% стоимости срока службы системы сжатого воздуха.

К счастью, возможности энергосбережения также есть повсюду, просто нужно приложить немного усилий, чтобы их распознать. Для систем сжатого воздуха нет ничего лучше, чем измерение точки росы для обеспечения большей окупаемости инвестиций, чем измерение точки росы для обеспечения энергоэффективности и снижения стоимости владения.

Ниже приводится обзор точки росы и методов ее измерения в системах сжатого воздуха.

Измерение точки росы обеспечивает энергоэффективность и помогает снизить стоимость владения системами сжатого воздуха.

Качество воздуха критично для производства и продукции

Точка росы — это просто температура, до которой воздух должен быть охлажден, чтобы водяной пар внутри конденсировался в росу или иней. При любой температуре существует максимальное количество водяного пара, которое может удерживать воздух. Это максимальное количество называется давлением насыщения водяным паром. Если добавить больше водяного пара сверх этой точки, это приведет к конденсации.

Конденсация в сжатом воздухе — большая проблема, потому что она вызывает закупорку труб, поломку оборудования, загрязнение и замерзание.Современные предприятия, использующие сжатый воздух, могут выявить и избежать этих проблем, просто следя за точкой росы.

Мониторинг точки росы может быть достигнут путем установки высококачественных датчиков и мониторов точки росы в системе сжатого воздуха. Использование системы контроля точки росы под давлением позволяет быть уверенным, что вы надежно поддерживаете требуемый уровень влажности в системе сжатого воздуха.

Качество воздуха, который вы используете, критически важно для конечного результата процесса.Возьмем, к примеру, окраску распылением. Плохой воздух, то есть воздух, содержащий пыль, другие частицы или воду, приведет к некачественной окраске и, следовательно, к потере продукта, который нельзя продать. При производстве полупроводников влажные газы в системах сжатого воздуха могут привести к таким проблемам, как низкий выход продукции и низкая надежность, в то время как пыль в воздухе может вызвать короткое замыкание продуктов.

На упаковочных линиях в пищевой промышленности и производстве напитков чистый, сухой воздух абсолютно необходим для поддержания гигиены и сохранения качества конечного продукта.Например, если вы используете заправочный газ, чтобы заправить пачки ветчины, вы не хотите, чтобы там было что-то, чего там не должно быть. Когда воздух находится под давлением, влажный воздух конденсируется и образует капли воды, которые могут привести к образованию ржавчины, которая может попасть в пищу. Когда вы сушите пластик для изготовления бутылок из-под газировки, чрезмерная влажность может привести к тому, что бутылки станут хрупкими и станут мутными.

Качество воздуха критически важно для конечного результата процесса.

Определение точки росы под давлением

Точка росы зависит в первую очередь от температуры и относительной влажности.Однако на ту же точку насыщения влияет давление. Итак, прежде чем мы продолжим, необходимо различать «точку росы» и «точку росы под давлением».

Точка росы относится к атмосферному воздуху без давления (атмосферная точка росы). Термин «точка росы под давлением» используется при измерении температуры точки росы газов при давлении выше атмосферного. Это относится к температуре точки росы газа под давлением. Это важно, потому что изменение давления газа приводит к изменению температуры точки росы газа.

Поскольку давление водяного пара и точка росы увеличиваются при сжатии воздуха, очень важно принять это во внимание, если вы спускаете воздух в атмосферу перед измерением. Точка росы в точке измерения будет отличаться от точки росы в процессе.

Точка росы относится к атмосферному воздуху без давления (точка росы при атмосферном давлении).

Точка росы под давлением используется при измерении температуры точки росы газов при давлении выше атмосферного.

Температура точки росы сжатого воздуха в особых случаях колеблется от температуры окружающей среды до -80 ° C (-112 ° F). Системы сжатого воздуха без возможности осушения воздуха, как правило, производят сжатый воздух, насыщенный при температуре окружающей среды. Системы с осушителями хладагента пропускают сжатый воздух через охлаждаемый теплообменник, в результате чего вода конденсируется из воздушного потока. Эти системы обычно производят воздух с точкой росы не ниже 5 ° C (41 ° F). Системы осушения адсорбентом поглощают водяной пар из воздушного потока и могут производить воздух с точкой росы -40 ° C (-40 ° F) и при необходимости более сухой.

Измерение точки росы на стороне спроса и предложения

Точка росы часто измеряется на стороне подачи сжатого воздуха.Значения измерений могут отображаться непосредственно на дисплее или на панели управления сушилки. Эти значения указывают на производительность и качество осушителя, а также могут контролировать регенерацию адсорбционной башни для снижения потребления энергии. Загрязнение влагой во многих отношениях увеличивает затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание. Каким бы ни был источник влаги, своевременное обнаружение проблемы означает, что корректирующие действия могут быть выполнены быстрее. Это помогает избежать серьезных проблем, которые могут привести к длительным и дорогостоящим перерывам в обслуживании и нехватке мощностей.

Проблема избыточной влажности может быть решена с помощью осушителей , двумя основными типами которых являются осушители хладагента и адсорбционные осушители.

Осушители хладагента используют систему охлаждения и теплообменники для снижения температуры сжатого воздуха до 2–5 ° C (36–41 ° F), что также является точкой росы воздуха. Избыточный водяной пар конденсируется и отделяется от воздуха, а затем воздух нагревается.

Адсорбционные осушители

работают на основе адсорбции.В адсорбции материал (адсорбат) перемещается из газовой или жидкой фазы и образует поверхностный мономолекулярный слой на твердой или жидкой подложке. Химические гранулы, называемые осушителями, адсорбируют водяной пар из сжатого воздуха. Наиболее распространенными осушителями являются силикагель, активированный оксид алюминия и молекулярное сито. Адсорбционный осушитель значительно более эффективен, чем осушитель хладагента. Хотя он обычно обеспечивает точку росы -40 ° C (-40 ° F), возможны даже точки росы под давлением -100 ° C (-150 ° F).

Адсорбционные осушители

обычно имеют две колонны, заполненные адсорбентом, и переключающие клапаны, которые направляют поток сжатого воздуха сначала через одну колонну, а затем через другую. Основная операция адсорбционного осушителя состоит из одного цикла сушки и одного цикла регенерации, которые постоянно повторяются. Пока одна башня сушит воздух, параллельная сушильная башня находится в режиме регенерации.

Контроль точки росы обеспечивает работу осушителя в соответствии со своими техническими характеристиками. Что касается адсорбционных осушителей, измерение точки росы также может использоваться для управления интервалом регенерации адсорбента.Регенерация не начинается до тех пор, пока башня адсорбента не будет использована на полную мощность, на что указывает повышение точки росы выходящего воздуха. В отличие от традиционной регенерации на основе таймера, эта система учитывает тот факт, что, когда сжатый воздух сухой, интервал регенерации может быть намного больше, чем для влажного воздуха. Поскольку это позволяет избежать ненужной регенерации, переключение, зависящее от точки росы (DDS), обеспечивает пользователю до 80% экономии энергозатрат на сушку сжатого воздуха, обычно обеспечивая реалистичный период окупаемости инвестиций менее одного года.

На стороне спроса в системе приборы для измерения точки росы устанавливаются по всей распределительной сети и перед критическими приложениями конечного использования, чтобы операторы и персонал предприятия могли быстро оценить влажность в определенных точках системы. Эти инструменты подтверждают, что производимый сжатый воздух оставался достаточно сухим на всем объекте.

Ключевыми целями измерения точки росы в системе сжатого воздуха являются обеспечение того, чтобы энергия не тратилась зря и не терялась мощность.

ISO8573.1 и надежное измерение точки росы под давлением

ISO8573.1 — это международный стандарт, определяющий качество сжатого воздуха. Стандарт определяет пределы для трех категорий качества воздуха:

• Максимальный размер оставшихся частиц.
• Максимально допустимая температура точки росы.
• Максимальное остаточное содержание масла.

Все оставшиеся в воздухе частицы будут иметь размер 0,1 мкм или меньше, а максимальное содержание масла будет 0,01 мг / м3. Есть также несколько других стандартов ISO 8573, а также связанные темы, такие как методы измерения и тестирования, которые необходимо тщательно изучить, чтобы избежать проблем.

Пользователи часто спрашивают, как надежно измеряется точка росы под давлением в сжатом воздухе. Некоторые принципы измерения применимы ко всем типам инструментов:

• Выберите прибор с правильным диапазоном измерения: Некоторые приборы подходят для измерения точек росы высокого давления, но не точек росы низкого давления. Точно так же некоторые инструменты подходят для точек росы при очень низком давлении, но при работе с точками росы высокого давления они не работают.
• Изучите характеристики давления прибора для измерения точки росы: Некоторые приборы не подходят для использования при рабочем давлении.Их можно установить для измерения сжатого воздуха после того, как он расширится до атмосферного давления, но измеренное значение точки росы необходимо скорректировать, если точка росы под давлением является желаемым параметром измерения.
• Установите датчик правильно: следуйте инструкциям производителя. Не устанавливайте датчики точки росы на концах патрубков или других «тупиковых» отрезков трубы, где нет воздушного потока.

Некоторые технологии, такие как датчик Vaisala DRYCAP ^® , обеспечивают быстрое измерение точки росы от температуры окружающей среды до -80 ° C (-112 ° F) с точностью плюс-минус 2 ° C (плюс-минус 3 ° C). .6 ° F) во всем диапазоне. В дополнение к общим принципам, приведенным выше, при выборе прибора для измерения точки росы учитывайте следующее:

• Лучшая установка для датчика точки росы изолирует датчик от линии сжатого воздуха. Это достигается путем установки датчика в «ячейку для образца» и подсоединения ячейки к «Т» на линии сжатого воздуха в интересующей точке. Затем через датчик пропускается небольшое количество сжатого воздуха. Ячейка должна быть изготовлена ​​из нержавеющей стали и соединена с тройником с помощью трубки (1/4 дюйма или 6 мм).Полезно установить запорный клапан между ячейкой и воздушной линией. Это позволяет легко устанавливать и снимать датчик.

• Для управления потоком воздуха, проходящим мимо датчика, необходимо устройство регулирования потока. Требуемый расход составляет всего один ст. Л / мин (два ст. Куб. Фута в час). Регулирующим устройством может быть герметичный винт или клапан. Для измерения точки росы под давлением за датчиком устанавливается регулирующее устройство, так что при открытии запорного клапана датчик находится под давлением процесса.Для измерения точки росы при атмосферном давлении перед датчиком точки росы следует установить регулирующее устройство.

• Не превышайте рекомендованный расход. При измерении точки росы под давлением чрезмерный расход приведет к локальному падению давления на датчике. Поскольку температура точки росы чувствительна к давлению, это приведет к ошибке измерения. Наиболее распространенная установка датчика точки росы изолирует датчик от линии сжатого воздуха.

Несколько слов о калибровке.Мы рекомендуем калибровочный интервал в один или два года, в зависимости от прибора. Иногда простой полевой проверки откалиброванным портативным прибором достаточно для проверки правильности работы других приборов. Подробную информацию о калибровке см. В руководстве пользователя, прилагаемом к прибору. Каждый раз, когда вы сомневаетесь в эффективности ваших приборов для определения точки росы, целесообразно проверить их калибровку.

Множественные преимущества мониторинга и измерения точки росы

Поскольку важность чистого, сухого сжатого воздуха — и связанных с ним затрат — очень высока, тщательное управление им и его мониторинг становятся важной задачей для любого промышленного процесса или предприятия.Используя устройства для измерения стабильной точки росы, вы можете избежать пересушивания, сэкономить энергию и защитить свое оборудование от коррозии.

Об авторе

Энтони Кот (Anthony Cote) — менеджер по техническому маркетингу продукции Vaisala для промышленных и жидкостных измерений в США. Базируясь в Массачусетсе, он был синдицированным, отмеченным наградами писателем по региональным и глобальным вопросам B2B и B2C, начиная от метрологии и заканчивая кибербезопасностью, коммерческими технологиями дронов и приложениями SaaS.Электронная почта: [email protected].

О компании Vaisala

Vaisala — мировой лидер в области промышленных и экологических измерений. Основываясь на более чем 80-летнем опыте, Vaisala предлагает наблюдения для улучшения мира. Мы являемся надежным партнером для клиентов по всему миру, предлагая широкий спектр инновационных продуктов и услуг для наблюдений и измерений. В нашем новейшем предложении — датчике Indigo 520 — реализовано несколько отраслевых инноваций, включая поддержку двух датчиков и многопараметрических измерений.Датчик представляет собой универсальное хост-устройство для наших Indigo-совместимых автономных интеллектуальных датчиков, которые включают в себя наши датчики точки росы, а также многие другие датчики. Компания Vaisala со штаб-квартирой в Финляндии насчитывает около 1850 специалистов по всему миру и котируется на фондовой бирже Nasdaq в Хельсинки. Для получения дополнительной информации посетите www.vaisala.com/en или https://www.linkedin.com/company/vaisala/

.

Все фотографии любезно предоставлены Vaisala.

Чтобы прочитать аналогичные статьи Оценка системы очистки сжатого воздуха , посетите https: // www.airbestpractices.com/system-assessments/air-treatment-n2

Что такое точка росы и как ее измерить?

Что такое точка росы?
Точка росы — это температура, до которой необходимо охладить воздух, чтобы водяной пар в нем конденсировался в росу или иней. При любой температуре существует максимальное количество водяного пара, которое может удерживать воздух. Это максимальное количество называется давлением насыщения водяным паром. Добавление большего количества водяного пара приводит к конденсации.

Почему возникает проблема с влажностью?
Конденсация в сжатом воздухе проблематична, поскольку она вызывает закупорку труб, поломку оборудования, загрязнение и замерзание.

Как давление влияет на точку росы?
Сжатие воздуха увеличивает давление водяного пара и, следовательно, точку росы. Это важно учитывать, если вы спускаете воздух в атмосферу перед измерением. Точка росы в точке измерения будет отличаться от точки росы в процессе.

Каков типичный диапазон точки росы?
Температура точки росы сжатого воздуха в особых случаях колеблется от температуры окружающей среды до -80 ° C (-112 ° F). Компрессорные системы без возможности осушения воздуха обычно производят сжатый воздух, насыщенный при температуре окружающей среды. Системы с осушителями хладагента пропускают сжатый воздух через охлаждаемый теплообменник, в результате чего вода конденсируется из воздушного потока. Эти системы обычно производят воздух с точкой росы не ниже 5 ° C (41 ° F).Системы осушения адсорбентом поглощают водяной пар из воздушного потока и могут производить воздух с точкой росы -40 ° C (-40 ° F) и при необходимости более сухой.

Как надежно измеряется точка росы?

1. Выберите инструмент с правильным диапазоном измерения.
2. Изучите характеристики давления прибора для измерения точки росы: приборы Vaisala подходят для использования при рабочем давлении, но на рынке есть приборы, которые не подходят. Их можно установить для измерения сжатого воздуха после того, как он расширится до атмосферного давления, но измеренное значение точки росы необходимо скорректировать, если точка росы под давлением является желаемым параметром измерения.
3. Установите датчик правильно: следуйте инструкциям производителя. Не устанавливайте датчики точки росы на концах патрубков или других «тупиковых» отрезков трубы, где нет воздушного потока.

Загрузите электронное руководство по сжатому воздуху Vaisala или свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

Определение точки росы пробы газа

«Точка росы» определяется как температура, до которой данный объем воздуха должен быть охлажден при постоянном давлении и постоянном содержании водяного пара, чтобы произошло насыщение.Если воздух охладится дальше, часть влаги будет конденсироваться.

Понятие «давление насыщенного пара» можно понять, рассмотрев процесс испарения в закрытом сосуде с водой, когда над жидкостью находится некоторое количество воздуха. Испарение будет продолжаться до тех пор, пока в жидкость не вернется столько же молекул, сколько улетучилось. В этот момент пар считается насыщенным, а давление этого пара (обычно выражаемое в миллиметрах ртутного столба [мм рт. Ст.]) Называется давлением насыщенного пара.

Поскольку молекулярная кинетическая энергия больше при более высокой температуре, большее количество молекул может покинуть поверхность и давление насыщенного пара соответственно выше. Если жидкость открыта для воздуха, то давление пара рассматривается как парциальное давление вместе с другими составляющими воздуха.

Для полноты картины «Относительная влажность» определяется как отношение парциального давления водяного пара в газовой смеси воздуха и водяного пара к давлению насыщенного пара воды при данной температуре.

Относительная влажность выражается в процентах и ​​рассчитывается следующим образом:

Где

— относительная влажность рассматриваемой газовой смеси.

— парциальное давление водяного пара в газовой смеси.

— давление насыщенного пара воды при температуре газовой смеси.

Как видите, в то время как относительная влажность может быть полезным эталоном для составления отчетов о погоде, точка росы является параметром выбора, когда речь идет о конденсации в анализируемой газовой пробе, особенно если она поступает из технологической трубы.

Конденсация может загрязнить линии отбора проб, повредить инструменты и во многих случаях может растворить часть самой пробы, которую вы пытаетесь проанализировать. Например, такие газы, как бром, хлор, диоксид хлора, формальдегид, хлористый водород, пероксид водорода, диоксид азота, надуксусная кислота и диоксид серы, все хорошо растворимы в воде.

Учитывая точку росы рассматриваемого образца, вы сразу узнаете, что как только он будет доведен до температуры ниже этой, произойдет конденсация.

Хорошо, но как это определить для типичного образца стека?

Практически во всех случаях предыдущие анализы пробы дымовой трубы сообщали процент воды, содержащейся в ней, так как это важно для целей управления технологическим процессом. Учитывая эту информацию, достаточно обратиться к таблице, показывающей давление насыщенного пара воды как функцию температуры, и точка росы будет определена мгновенно.

Рассмотрим примеры 10% и 20% воды в образце:

1.Сначала загрузите таблицу. Обратите внимание, что таблица разделена на шесть разделов, разделенных зелеными полосами. В каждом разделе представлены данные о давлении пара в определенном диапазоне температур. В целом, данные представлены для температур от -10 ° C (14,0 ° F) до 114 ° C (237,2 ° F).

2. Предположим, что рассматриваемая проба газа находится при атмосферном давлении — 760 мм рт. Согласно закону парциальных давлений Дальтона, 10 процентов воды означает давление пара 76 мм рт.

3.Взгляните на стол. Хотя 76 мм рт.ст. не появляется, 75,7 появляется, и это достаточно близко. Соответствующая температура составляет 46 ° C (114,8 ° F), и это точка росы этого образца.

4. Для 20% воды давление пара должно составлять 152 мм рт. Ст. Из таблицы видно, что точка росы находится где-то между 60 и 61 градусом Цельсия (140-141,8 градуса F). Осмотрительность диктует использование более высокой температуры в качестве рабочей точки росы.

Interscan готов помочь вам со всеми прикладными и техническими проблемами.