Что показывает точка росы: «Точка росы» – определение, температура и относительная влажность воздуха

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

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

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

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

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


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

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


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




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




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


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

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



Что такое точка росы, и почему она является одним из ключевых факторов при выборе осушителя для любой пневматической системы

Как образуется конденсат?

     Воздух всегда содержит влагу в своем составе. При стабильной или медленно меняющейся температуре она практически никак себя не проявляет. Но, если резко охладить воздух, то влага, содержащаяся в нем, начнет конденсироваться, т.е. собираться в крупные капельки и выпадать/оседать на поверхностях. Так обычно происходит образование всем знакомого тумана в низинах.

     Конденсация влаги происходит при преодолении воздухом критической температуры, после которой наступает 100-процентное насыщение. Т.е. когда газообразная среда достигает 100% влажности – начинается процесс конденсации.

     В компрессорных системах воздух помимо влаги содержит также примеси пыли и масла. Поэтому конденсат из пневматической системы может быть маслосодержащим, жирным или включать агрессивные компоненты. Его образование отличается от образования конденсата при нормальном атмосферном давлении и связано с непроизвольным нагревом сжимаемой среды:

1. Сначала воздух проходит процесс сжатия, из-за этого его температура значительно повышается, даже несмотря на охлаждение маслом или впрыск воды.
2. Далее сжатый воздух попадает в пневмомагистраль (трубопровод), где из-за соприкосновения горячего воздуха и стенок трубы с гораздо более низкой температурой, он начинает быстро остужаться.
3. Из-за быстрого понижения температуры образуется конденсат, который необходимо как-то удалить из пневмосистемы.



Понятие температуры точки росы.

     Чтобы убрать конденсат из сжатой газообразной среды, используются специальные устройства, называемые осушители. Они бывают разного вида (работающие на охлаждении, адсорбции или впитывании), но суть их работы сводиться к одной цели – убрать излишки влаги. Мембранный тип устройств работает на «впитывании» конденсата с помощью мембран, а вот рефрижераторные (охладительные) и адсорбционные используют принцип точки росы.

     Точка росы (ТР) – это то самое граничное значение температуры, после понижения которого из воздуха начинает конденсироваться влага. Т.е. если газообразная среда имеет температуру точки росы – то конденсата еще нет. Но если происходит охлаждение ниже этого значения, то начинается процесс образования конденсата, потому что газ становится перенасыщен влагой.

     Необходимо понимать, что ТР сжатого воздуха (ТРД) и ТР воздуха с обычным атмосферным давлением различаются.

У сжатого воздуха ТР значительно выше.

Как выбрать осушитель сжатого воздуха?

     Вид осушителя для компрессорной системы подбирается исходя из значения ТРД. Допустим, приобретается осушитель со значением ТРД 0°С. На практике это значит, что в воздухе, прошедшем сквозь подобное устройство, не будет происходить конденсация капель влаги, если температура окружающей среды или трубопровода не будет падать ниже этого значения.

Поэтому при выборе устройства осушителя для компрессорной системы необходимо заранее:

• рассчитывать рабочие температуры – будет ли температура в помещении, где установлена пневматическая система опускаться до минусовых температур;
• учитывать расположение магистрали – будет ли трубопровод со сжатым воздухом выходить на улицу или в неотапливаемое помещение.

Формула для приблизительного расчёта точки росы T

ρ в градусах Цельсия (только для положительных температур):

Формула обладает погрешностью ±0,4 °C в следующем диапазоне значений:

0 °C <  < 60 °C

0,01 <  < 1,00

0 °C <  < 50 °C

Существует более простая формула для приблизительного расчета, дающая погрешность ±1,0 °C при относительной влажности в объемных долях более 0,5:




Эту формулу можно использовать для вычисления относительной влажности по известной точке росы:


     Зная эти показатели, рассчитываются минимальные значения температур (ТРД) и уже по ним подбирается осушитель для компрессора.

Сухость воздуха.

     Также установка осушителя с корректным значением ТРД важна для соблюдения требований по содержанию не сконденсированной влаги в сжатом воздухе. Осушитель не удаляет полностью всю влагу из сжатого воздуха. Поэтому если сжатый воздух впоследствии используется для сфер, где высокие требования к его сухости, необходимо это учитывать. Повышенные критерии к сжатому воздуху (содержанию не сконденсированной влаги) предъявляют:

• металлургия – сжатый воздух подается в печи;
• электронике;
• резке металла;
• медицине.

     В этом случае необходимое значение высчитывается по специальным таблицам, в которых указывается содержание влаги в газообразной среде при различных ТРД. Сначала вычисляется, какие максимальное значение влаги в воздухе допустимо и уже потом по таблице высчитывается значение ТРД.

Виды осушителей по значениям ТРД.

     На принципе ТРД работает 2 вида осушителей компрессорных систем: рефрижераторные и адсорбционные.

Рефрижераторные обычно имеют ТРД +3°С. Это значит, что устройство удаляет тот объем влаги из сжатой газообразной среды, который конденсируется при этом значении температуры. Если же в помещении, где стоит компрессорная установка, или в пневмомагистрали температура будет ниже, это приведет к падению температуры сжатого газ ниже рабочей отметки +3°С. В результате чего конденсат все-таки образуется.

     Поэтому рефрижераторные осушители рекомендуется применять в отапливаемых зданиях, где не бывает минусовых температур. А также для тех пневмосистем, чьи магистрали не выходят на улицу и не подвергаются влиянию минусовых температур.




     Адсорбционные же осушители имеют широкий разброс ТРД: от -40 до -70°С. Они удаляют из сжатого воздуха весь объем влаги, который конденсируется при этих значениях. Это позволяет получать сухой воздух, который пригоден для большого количества областей.




     Производители компрессорных систем указывают в технических паспортах максимальные значения ТРД, которые рекомендуются для недопущения образования коррозии. Но это не исключает применение более сухого воздуха. Поскольку он содержит меньшее количество не сконденсированной влаги, то снижается риск выпадения конденсата из-за случайного понижения температуры окружающего воздуха. А также продлевается срок службы всего пневматического оборудования, где впоследствии используется или с помощью которого транспортируется сжатый воздух.

Какой из них является лучшим показателем того, насколько душным кажется воздух?

Обучение

Опубликовано 11 августа 2022 г., 13:41 по восточному поясному времени

Тот факт, что относительная влажность составляет 100%, не обязательно означает, что воздух будет влажным.

По Брайан Донеган Источник FOX Weather

01:12

Ваше приложение FOX Weather говорит, что относительная влажность составляет всего 60%, но пот течет по вашему лицу, потому что воздух кажется таким душным, несмотря на то, что жалкие 60% не кажутся такими уж влажными. Теперь вы даже не представляете, как должна ощущаться относительная влажность 100%.

Но на следующее утро относительная влажность достигает 100%, а для прогулки на работу или в школу нужна куртка. Что здесь происходит?

Относительная влажность именно такова: относительно температуры воздуха. Это может быть 100% при температуре 80 градусов или температуре 20 градусов. Скорее всего, при 20 градусах духоты не будет, какая бы ни была относительная влажность при этой температуре.

Но может показаться влажным, если температура 80 градусов и влажность всего 60%. Потому что точка росы 65 градусов.

КАК СМОТРЕТЬ FOX WEATHER НА ТВ

Точка росы в зависимости от влажности

Точка росы – это температура, до которой необходимо охладить воздух, чтобы он стал насыщенным. Он обеспечивает меру фактического количества водяного пара в воздухе — поэтому, чем выше точка росы, тем больше влаги в воздухе.

Относительная влажность увеличивается, когда температура воздуха падает до точки росы или точка росы повышается до температуры воздуха (поскольку влажность зависит от температуры воздуха). Когда температура воздуха и точка росы совпадают, воздух становится насыщенным, а относительная влажность достигает 100 %. Точка росы никогда не может быть выше температуры воздуха.

Аналогичным образом, при повышении температуры воздуха и/или снижении точки росы относительная влажность уменьшается, поскольку воздух становится все дальше от точки насыщения.

Используя пример относительной влажности 100% при температуре воздуха 20 градусов, это будет означать, что точка росы также равна 20 градусам. Это указывает на абсолютно сухую воздушную массу, хотя относительная влажность говорит об обратном.

Как правило, когда точка росы превышает 60 градусов, в воздухе появляется много водяного пара, что придает воздуху душный вид.

При относительной влажности 60%, температуре 80 градусов и точке росы 65 градусов, вы, вероятно, вспотеете, делая что-либо напряженное — даже ночью или в пасмурный день — потому что точки росы в середине -60 указывают на душную воздушную массу.

ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛОВОЙ ИНДЕКС И ПОЧЕМУ ОН ВАЖЕН ДЛЯ ВАШЕГО ЗДОРОВЬЯ?

Вот почему относительная влажность практически бесполезна при попытке определить, насколько влажный воздух снаружи. Вы, вероятно, не вспотеете при 20 градусах даже при 100% относительной влажности.

Когда воздух становится влажным?

Погодные условия влияют на всех по-разному, но хорошее обобщение состоит в том, что точка росы в 50 и ниже комфортна для большинства людей, 60 влажно и несколько неудобно, а 70 угнетающе и очень неудобно. В более редких случаях точка росы может достигать 80 градусов, в основном вдоль побережья Мексиканского залива или на покрытом кукурузой Верхнем Среднем Западе; это практически невыносимо для всех.

«КУКУРУЗНЫЙ ПОТ» НА СРЕДНЕМ ЗАПАДЕ МОЖЕТ ВЫЗВАТЬ САМУЮ ИЗ НАИБОЛЕЕ НЕРЕАЛЬНУЮ ВЛАЖНОСТЬ В США

Однако эти уровни комфорта и дискомфорта могут варьироваться в зависимости от региона, потому что люди, живущие в очень влажном климате на юге Соединенных Штатов, могут переносить точку росы в 60° намного лучше, чем те, кто живет в гораздо более сухом климате США. северная часть США

«Точки росы в районе Сиэтла обычно колеблются в районе 40-х или 50-х годов летом из-за нашей близости к прохладным водам Тихого океана», — сказал метеоролог FOX Weather Скотт Систек, житель тихоокеанского северо-запада. «Это редкий случай, когда точка росы поднимается ниже 60 градусов, а средние 60 градусов почти неслыханны. Таким образом, в тех редких случаях, когда они достигают этого уровня, жители Сиэтла наверняка отмечают очень душные условия».

В отличие от этого, Систек сказал, что в тропическом климате Флориды точка росы ниже 60 градусов летом, вероятно, является поводом для радости, поскольку большую часть сезона там точка росы находится на уровне 70 градусов. Так что все зависит от того, что ваш организм привык испытывать каждый год.

В следующий раз, когда вы откроете приложение FOX Weather в поисках влажности, возможно, вместо этого вы подумаете о точке росы?

Что такое точка росы?

ДРУГАЯ ПОЛЕЗНАЯ ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ – точка росы, температура, до которой необходимо охладить объем воздуха, чтобы он стал насыщенным водяным паром. Если температура воздуха находится в точке росы, воздух настолько насыщен водяным паром, что пар начинает конденсироваться в виде капель жидкой воды, например капель в облаках или дожде, или в виде капель воды (росы) на твердых поверхностях. Когда вы просыпаетесь утром, а снаружи все покрыто влагой (росой), это означает, что воздух очень влажный и что ночью температура опустилась до точки росы.

Как выражается точка росы?

Роса представляет собой капли жидкой воды, которые конденсируются из атмосферы на растения, камни, стены или любую твердую поверхность. Обычно он образуется ночью в ответ на охлаждение воздуха. Если температура равна или ниже точки замерзания, ранее образовавшиеся капли росы могут замерзнуть или образоваться лед прямо из воздуха (осаждение). В любом случае капли росы или кристаллы льда быстро исчезают, как только восходит солнце и температура воздуха начинает подниматься.

Чтобы изучить образование росы, осмотрите запечатанный стеклянный сосуд слева. Он содержит жидкую воду и водяной пар (обозначены синими точками). Контейнер достаточно теплый, чтобы весь имеющийся водяной пар мог находиться в воздухе без конденсации, то есть воздух ненасыщен.

Если охладить тот же контейнер кубиками льда, температура воды и воздуха понизится. Напомним, что холодный воздух имеет меньшую паропроницаемость, чем теплый воздух, поэтому по мере охлаждения воздух приближается к насыщению. При некоторой температуре охлажденный воздух достигает насыщения и уже не может допускать, чтобы в нем существовало такое количество паров. В результате вода начинает конденсироваться в виде капель на внутренней стороне емкости, образуя росу. Как мы знаем из нашего опыта с банками или стаканами с ледяным напитком, капли росы могут образовываться и на внешней стороне емкости, особенно если окружающий воздух имеет высокую влажность.

Что такое температура точки росы?

1. Чтобы лучше понять, почему охлаждение может вызвать образование росы, вернемся к знакомому графику, на котором зависимость давления пара (e) от температуры. Изогнутая синяя линия отмечает условия, при которых воздух насыщен водяным паром; он помечен как es, где s указывает на насыщенность.

2. Начнем с воздушной массы при определенной температуре (T0) и давлении пара, отмеченной как позиция 1, в ненасыщенной области графика. По мере того как этот воздух охлаждается, его положение на графике перемещается по горизонтали влево (температура меняется, а давление пара не меняется), как показано красноватыми стрелками. Он охлаждается до тех пор, пока не достигнет насыщения в положении S1, и в этот момент относительная влажность воздуха составит 100 %. Температура, при которой происходит насыщение, является температурой точки росы и может быть определена на графике путем проведения вертикальной линии вниз от S1 к оси температуры (T1).

3. Вторая воздушная масса в положении 2 начинается с той же температуры (T0), но содержит меньше водяного пара (более низкое давление пара), чем воздушная масса 1. Если воздух охлаждается, как показано зелеными стрелками указывая влево, он также приближается к кривой насыщения. Однако, чтобы достичь насыщения (в точке S2), он должен охладить больше, чем воздушная масса 1. Воздушная масса 2 содержит меньше водяного пара, чем воздушная масса 1, и в результате имеет более низкую температуру точки росы (T2).

4. Обобщая, влажный воздух при данной температуре имеет более высокую температуру точки росы, чем менее влажный воздух при той же температуре. Если воздух очень влажный, например, при относительной влажности от 80% до 90%, ему может потребоваться охладиться всего на несколько градусов, чтобы достичь точки росы. Напротив, очень сухой воздух (например, относительная влажность от 5% до 10%, характерная для пустыни Мохаве в Калифорнии) должен значительно охлаждаться, чтобы достичь точки росы, а в большинстве ночей этого не происходит.

5. Разница между текущей температурой воздуха и температурой точки росы называется понижением точки росы. Большое понижение точки росы указывает на то, что для достижения насыщения требуется большое падение температуры. Таким образом, большие понижения точки росы предполагают сухой воздух, а малые понижения точки росы предполагают наличие влажного воздуха, так что лишь незначительное понижение температуры вызовет насыщение. Понижение точки росы используется в некоторых сельскохозяйственных и лесных хозяйствах и говорит нам, насколько температура может упасть за ночь, поскольку температура воздуха ночью обычно не опускается намного ниже дневной точки росы.

6. Использование температуры точки росы в качестве показателя влажности позволяет преодолеть большинство трудностей, связанных с использованием относительной влажности, поскольку температура точки росы не изменяется в течение «нормального» дня так сильно, как относительная влажность. В пустыне Аризоны синоптики используют показания точки росы, чтобы определить официальное начало летнего муссона. Если температура точки росы составляет 55 ° F или выше в течение трех дней подряд, вероятны летние дожди и грозы, связанные с сезоном дождей.

В каких частях США самые высокие и самые низкие точки росы?

Температура точки росы является важным показателем влажности воздуха, а также показателем образования росы и осадков. На приведенных ниже картах показаны средние месячные температуры точки росы и температуры воздуха на территории США в январе и июле. Синие цвета обозначают низкие (холодные) температуры точки росы, тогда как оранжевый и красный цвета указывают на высокие температуры точки росы. Наблюдая за картами, определите области, которые необычно высоки или низки, и рассмотрите возможные объяснения наблюдаемых закономерностей. Найдите значения для района, в котором вы живете или хотели бы побывать, и подумайте, как это соотносится с местным климатом и насколько влажным он ощущается в разное время года.

Январь

1. Чрезвычайно низкие температуры точки росы, характерные для северных штатов в январе, обычно означают, что воздух настолько сухой, что облака не образуются быстро. Без облачного покрова ночное радиационное охлаждение является интенсивным, что делает январские температуры еще более холодными.

2. Рельеф, такой как горные хребты на западе Северной Америки, блокирует проникновение влаги в некоторые регионы, что приводит к низким температурам точки росы в пустыне на юго-западе.

3. На этой карте показаны нормальные январские температуры воздуха, усредненные за весь месяц. Самые теплые районы находятся на юго-западе и юге Флориды.

4. Январские температуры точки росы чрезвычайно низкие в северных районах. В таких условиях мало солнечного излучения для запуска процесса испарения, поэтому влажность воздуха ограничена. Когда температура точки росы ниже 0°C, ее называют температурой точки замерзания, и вместо росы образуется лед.

5. Температура точки росы в восточной части Северной Америки, как правило, ненамного ниже температуры воздуха, поэтому воздух там не должен сильно охлаждаться, чтобы стать насыщенным. Таким образом, облака образуются даже при отсутствии фронтов погоды. Вот почему во многих восточных штатах зимой бывают пасмурные дни.

6. Январские температуры на юго-востоке, особенно в южной части Флориды, более умеренные, поэтому имеется достаточно энергии для испарения некоторого количества воды. Это приводит к относительно высоким температурам точки росы по сравнению с остальной частью страны.

июль

7. Температура точки росы летом намного выше, чем зимой. Повышенная инсоляция позволяет большему количеству энергии повышать температуру и вызывать большее испарение, что увеличивает влажность.

8. В районах, находящихся в тени источников влаги, таких как Западный Межгорный район, точки росы остаются намного ниже температуры воздуха, показанной на нижней карте. Немного большее количество влаги поступает в южную Аризону из Калифорнийского залива летом, что показано небольшими оранжевыми точками на юго-западном краю этой карты.

9. Температура точки росы летом высока на юго-востоке, как показано оранжевым цветом, окаймляющим побережье Мексиканского залива, на карте точки росы за июль. Такая высокая влажность в сочетании с высокими летними температурами воздуха создает угнетающий летний климат. Сильный поток по часовой стрелке вокруг системы высокого давления около Бермудских островов (Бермудско-Азорский максимум) перекачивает влагу из Мексиканского залива, Карибского моря и Атлантического океана вглубь Северной Америки. Здесь нет топографических барьеров, которые мешали бы движению этого влажного воздуха вглубь суши, поэтому влага из океана стекает на сушу, повышая температуру точки росы.

10. Обратите внимание на крутой градиент температуры точки росы на Великих равнинах, от умеренно низких точек росы на равнинах восточных частей Нью-Мексико, Колорадо, Вайоминга и Монтаны до гораздо более высоких точек росы в направлении Миссисипи. Река. Этот градиент в основном показывает поток влаги на север из Мексиканского залива.

No related posts.