Как можно определить температуру точки росы: Определение точки росы

Определение точки росы

Определение точки росы



Точка росы – температура, которая является причиной выпадения конденсата. Данная точка, с определенной температурой, может располагаться в различных местах и в зависимости от ее расположения можно заметить выпадение конденсата именно в этом месте. Наиболее распространенное определение точки росы относится к стене, именно от ее утепления зависит будет стена мокрая или сухая, и собственно  все остальные объекты в помещении. Точка росы может располагаться: снаружи стены, внутри стены, в толще стены. При этом она зависит от:

• влажности внутри помещения;
• температуры внутри помещения.

Примеры:

• при температуре +20 внутри помещения, а влажности 60%, то на любых поверхностях с температурой ниже +12 градусов образуется конденсат;
• при температуре +20 внутри помещения, а влажности 40%, то на любых поверхностях с температурой ниже +6 градусов образуется конденсат;
• при температуре +20 внутри помещения, а влажности 80%, то на любых поверхностях с температурой ниже +16,44 образуется конденсат;
• при температуре +20 внутри помещения, а влажности 100%, то на любых поверхностях с температурой ниже +20 образуется конденсат.

В первом случае чем ниже уровень влажности в помещении, тем точка росы ниже температуры внутри помещения. Во втором случае чем выше уровень влажности в помещении, тем точка росы выше и ближе находится к фактической температуре внутри помещения. В третьем случае можно увидеть, что температура точки росы практически совпадает с фактической температурой внутри помещения, таким образом получится, четвертый случай, если влажность будет составлять 100%, то точка росы совпадет с фактической температурой внутри помещения.

Расчет точки росы

является важнейшим фактором при монтаже наливных полов, так как в случае неправильного утепления помещения на поверхностях будет образовываться влага, которая будет сильно влиять на качество конечного покрытия наливного пола. При образовании конденсата могут как полностью ухудшиться эксплуатационные характеристики наливного пола, так и существенно увеличиться время для высыхания поверхности.

Расположение точки росы

Расположение точки росы в стене зависит от следующих параметров:

• материала и толщины всех слоев стены;
• температуры снаружи помещения;
• температуры внутри помещения;
• уровня влажности снаружи помещения;
• уровня влажности внутри помещения.

Далее необходимо опираться на два понятия: положение точки росы в стене и точка росы. Для этого разберем, что именно происходит с положением точки росы:

• в стене, которая утеплена изнутри;
• в стене, которая утеплена снаружи;
• в стене без утепления.

По каждому из вариантов будут рассмотрены последствия такого расположения точки росы.

Расположение точки росы в стене без утепления

В данном случае будет несколько вариантов расположения точки росы, а именно:

• расположение точки росы между наружной поверхностью стены и серединой стены – в данном случае стена будет сухой;
• расположение точки росы между внутренней поверхностью и серединой стены – в данном случае стена сухая, но может намокать при резком понижении температуры снаружи и при этом точка росы может перемещаться на внутреннюю поверхность стены;
• расположение точки росы на внутренней поверхности – в данном случае стена будет мокрой внутри практически весь зимний период.

Расположение точки росы в стене утепленной снаружи

В данном случае будет несколько вариантов расположения точки росы, а именно:

• если толщина утеплителя соответствует теплотехническим расчетам, то положение точки росы будет внутри утеплителя – в данном случае стена будет сухая и расположение точки росы правильным;
• если толщина утеплителя меньше, чем по теплотехническим расчетам, то положение точки росы может варьироваться как для стены без утепления.

Расположение точки росы в стене утепленной изнутри

Когда происходит утепление стены изнутри, то таким образом она как бы отгораживается от комнатного тепла. Таким образом, происходит смещение положения точки росы внутрь помещения и понижение температуры самой стены под утеплителем. Другими словами, положение точки росы и температура для образование конденсата становятся более вероятными.

В данном случае будет несколько вариантов расположения точки росы, а именно:

• в толще стены – в данном случае стена будет сухая, но может замокать при резком снижении температуры снаружи помещения и положение точки росы может перемещаться на внутреннюю поверхность стены;
• на внутренней поверхности стены под утеплителем – в данном случае стена под утеплителем будет замокать весь зимний период;
• внутри утеплителя – в данном случае стена и утеплитель будут замокать весь зимний период.

Утепление снаружи и изнутри

Теперь необходимо разобраться, когда можно утеплять стену изнутри, а когда это необходимо делать снаружи. В данном случае необходимо понимать, что будет происходить со стеной после утепления изнутри. Если стена будет сухой, то можно утеплять изнутри, если будет мокрой при резком похолодании – по желанию заказчика, если постоянно мокрой в зимний период – утеплять изнутри нельзя.

Факторы, влияющие на точку росы и ее положение:

• режим проживания в помещении;
• вентиляция;
• качество работы отопления;
• степень утепления других конструкций;
• материал и толщина всех слоев стены;
• влажность внутри помещения;
• температура внутри помещения;
• влажность снаружи помещения;
• температура снаружи помещения;
• климатическая зона;
• что находится за стеной.

Ситуация без конкретики, когда возможно утепление изнутри:

• помещение с постоянным проживанием;
• вентиляция выполнена по нормам;
• отопление работает хорошо и выполнено по нормам;
• остальные конструкции утеплены по нормам;
• стена толстая и достаточно теплая.

Если полностью упростить, то получается следующее: чем теплее регион, чем лучше работает отопление с вентиляцией, чем толще и теплее стены, тем большая вероятность утепления помещения изнутри.

Другие полезные статьи: Обеспыливание полов

Возврат к списку

Точка росы и её применение на практике

Точка росы и её применение на практике

Игорь Кибальчич Синоптик

1 Декабря 2021 14:20

© pixabay.

com

В статье речь пойдёт об одном из важнейших метеорологических параметрах — точке росы. Мы расскажем что это такое, для чего она нужна и где применяется.

Как известно, в воздухе всегда присутствует определённое количество водяного пара, который является одним из основных компонентов атмосферы Земли. Благодаря его наличию, у нас формируются облака, выпадают осадки, складываются определённые климатические условия. Существует ряд характеристик влажности, благодаря которым можно количественно описать состояние атмосферы и влагосодержание воздуха при определённых условиях. Среди таковых выделяют: относительную и абсолютную влажность, упругость водяного пара, парциальное давление, отношение смеси и точку росы. Именно точка росы является наиболее важным и часто используемым параметром как в научной сфере, так и в различных отраслях жизнедеятельности человека. Она влияет на степень комфорта, учитывается в прогнозах погоды и т.д.

Общие понятия

Согласно определению метеорологического словаря, точка росы – это температура, до которой необходимо охладить воздух, что бы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения при постоянном давлении

. Более простыми словами это означает, что при достижении точки росы водяной пар начинает конденсироваться, то есть переходить из газообразного состояние в жидкое. Наиболее ярким примером такого процесса является возникновение капелек росы на траве в холодное летнее утро за счёт охлаждения самого тонкого приземного слоя воздуха. По этой причине, данную характеристику и назвали точкой росы.

Погода по Украине на завтра 9 Сентября 12:41

Когда мы узнаём информацию о погоде, то почти всегда обращаем внимание на влажность воздуха. Она бывает абсолютной и относительной. В данной статье акцент сделаем именно на относительную, которая измеряется в процентах и имеет тесную связь с точкой росы.

Относительная влажность воздуха показывает, сколько водяного пара содержится в воздухе при определённом давлении и температуре. Она может колебаться от 0,1 до 100%. При нормальных условиях у земной поверхности, влажность повышается по мере снижения температуры. Когда она достигает 100%, это означает, что в воздухе содержится максимально возможное количество пара, и он начинает конденсироваться (то есть, водяной пар достиг состояния насыщения). В таком случае, точка росы будет равна температуре воздуха, но никогда не сможет быть выше её. Чем ниже относительная влажность (то есть, более сухой воздух), тем разница между точкой росы и фактической температурой будет больше. К примеру, летом в пустынных районах Северной Африки и на Ближнем Востоке относительная влажность может снижаться до 1 – 2%. В таком случае при фактической температуре воздухе +48…+50 °С, точка росы окажется вовсе отрицательно, достигнув значения -2…-4 °С! И для того, чтобы в данной воздушной массе образовался конденсат, её нужно охладить до температуры ниже 0 °С. В случае, если влагосодержание воздуха остаётся неизменным, а температура повышается, то относительная влажность будет уменьшаться, но точка росы останется постоянной.

Существует также связь между атмосферным давлением, влагосодержанием и точкой росы. В случае повышения давления, масса водяного пара на единицу объёма должна уменьшиться, что бы точка росы оставалась постоянной. Рассмотрим для примера Нью-Йорк с высотой около 10 м над у.м. и Денвер, расположенный на высоте 1610 м над у.м. Поскольку Денвер находится гораздо выше, то там будет наблюдаться более низкое атмосферное давление (ведь давление понижается с высотой по экспоненциальному закону). Следовательно, если точка росы и температура воздуха в обоих городах окажутся одинаковыми, то количество водяного пара в Денвере будет больше.

Применение точки росы в метеорологии и авиации

В метеорологии точка росы играет важнейшую роль. По её значению классифицируют воздушные массы, рассчитывают целый ряд индексов неустойчивости, которые помогают прогнозировать интенсивность и развитие конвективных процессов (гроз, шквалов, смерчей). Именно по характеру изменения значений точки росы отмечают расположение так называемых, «сухих линий» (dry lines) на картах погоды; просчитывают вероятность возникновения туманов и высоты нижней границы облачности, а также многое другое. Часто можно слышать о таком термине как дефицит точки росы. Это ни что иное, как разница между фактической температурой и значением точки росы. К примеру, при аэрологическом зондировании атмосферы определяется дефицит точки росы, который больше в сухом воздухе и меньше во влажном, но никогда не бывает отрицательным.

На практике определение значения точки росы проводится в основном при помощи психрометрического метода. Его суть заключается в измерении фактической температуры воздуха и температуры «смоченного термометра» при данном атмосферном давлении. При помощи специального фитиля из батиста смоченный (мокрый) термометр поддерживается во влажном состоянии, путем его непрерывного смачивания водой. Вода испаряется с поверхности резервуара термометра, тем самым охлаждая его. Чем выше влажность воздуха, тем меньше дефицит точки росы и наоборот. Затем по специальным психрометрическим таблицам можно точно узнать значение непосредственно точки росы. Существуют приборы для прямого определения точки росы, например, полиметр Ламбрехта. Такой прибор был изобретён ещё в 1859 году и в наше время уже заменён на электронные аналоги с более точными и простыми измерениями.

В авиации от точки росы зависит напрямую безопасность полётов. Для экипажа воздушного судна важно оценить вероятность обледенения в конкретной метеорологической обстановке. Кроме этого, точка росы влияет на горизонтальную дальность видимости и значение плотности высоты в сочетании с давлением и температурой. Высокая точка росы означает большую плотность над уровнем моря, что, в свою очередь, снижает летные характеристики самолета. Точка росы также очень важна в некоторых вертолетах с карбюраторами, которые подвергаются обледенению даже во время взлета, потому что они используют только необходимую мощность, а не полный газ.

При отрицательных температурах иногда пользуются термином точка инея. Она представляет собой температуру, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщающим по отношению к поверхности льда. При её достижении, водяной пар начинает кристаллизоваться, минуя жидкую фракцию (такой процесс называют депозицией или десублимацией). В природе такой процесс мы видим при формирования инея и кристаллической изморози.

Влияние точки росы на состояние человека и его комфорт

Теперь кратко рассмотрим, как значение точки росы влияет на степень комфортности человека. При высокой температуре воздуха человеческое тело использует испарение пота для своего охлаждения. Эта функция очень эффективная, но не во всех случаях. Скорость испарения пота зависит от того, какое количество влаги содержится в воздухе и сколько влаги он может удерживать при данном давлении. Если воздух уже насыщен влагой (при относительной влажности 100%), пот уже не испарится. Терморегуляция тела будет вызывать потоотделение, чтобы поддерживать нормальную температуру тела, даже если скорость, с которой выделяется пот, превышает скорость испарения, поэтому во влажные жаркие дни можно покрыться потом даже без применения каких-либо физических нагрузок. В этом случае, точка росы будет максимально приближённая в фактической температуре и обычно если она составляет выше +16…+18 °С, то человек ощущает духоту, сложности с физическими нагрузками, иногда головные боли и прочие ощущения дискомфорта. Максимально зарегистрированный показатель точки росы на планете в естественных условиях составил +35 °С. Это значение было зафиксировано 8 июля 2003 года в городе Dhahran, Саудовская Аравия. Фактическая температура воздуха в тот день составила +42,2 °C. С учётом слабого ветра в 1 м/с, эффективная температура (виртуальная температура, которую бы ощущал человек, одетый по сезону) достигла +115 °С!

Дискомфорт также вызывают и низкие значения точки росы (в основном, ниже -5 °C), поскольку это означает крайне низкую влажность воздуха. Сухой воздух может вызвать растрескивание кожи и пересыхание слизистых оболочек носоглотки и дыхательных путей. Поэтому рекомендуется поддерживать температуру в помещении в пределах +19…+24 °C и относительную влажность 20 – 60%, что эквивалентно точке росы примерно от +4,0 до +16 °C). Интересно, что люди, проживающие во влажном тропическом и субтропическом климате, акклиматизируются к более высоким значениям точки росы. Так, например, житель Сингапура или Майами может иметь более высокий порог дискомфорта, чем житель города в умеренном климате (Киев или Варшава). Люди, привыкшие к умеренному климату, часто начинают чувствовать себя некомфортно, когда точка росы превышает 15 °C, в то время как другим может показаться комфортной точка росы до 18 °C. Тепловой комфорт зависит не только от физических особенностей окружающей среды, но и от психологических факторов.

Использование точки росы в строительстве

В завершении статьи расскажем о роли точки росы в строительстве. Особенно важно подойти к данному вопросы при установке системы утепления построек. В холодный период года температура воздуха обычно ниже, чем внутри дома, поэтому тёплые внутренние воздушные потоки стремятся проникнуть наружу. Воздух, проходя от внутренней стороны к наружной, охлаждается и достигает состояния насыщения с выделением конденсата. Чтобы это произошло в нужном месте необходимо правильно учесть значение точки росы. Если такой процесс происходит в неправильном месте, то стены дома будут сыреть, в последствии на них появляется плесень. В итоге, дом буквально становится непригодным для проживания: ухудшается теплопроводность, стенки промерзают, разрушаются. Точное определение месторасположения зоны, в которой образуется конденсат в стене предотвратит эти неприятности, обеспечив комфортный микроклимат. Положение данного показателя зависит от нескольких факторов:

• толщины стенки, всех используемых для её возведения и отделки материалов;
• температурного показателя внутри и снаружи дома;
• влажности воздуха внутри и снаружи помещения.

Если теплоизолятор рассчитан правильно, то точка росы будет находиться внутри теплоизолятора. В этом случае наружные и внутренние стены будут оставаться сухими. В случае если слой изолятора взят меньше, чем требовалось, то значение точки росы будет находиться внутри стены, а это уже чревато негативными для дома последствиями.

Таким образом, правильным утеплением считается такое, когда точка росы располагается внутри самого утеплителя независимо от погодных условий. Требуемая толщина утеплителя рассчитывается с учётом рассматриваемого параметра тремя способами:

• При помощи специальных сводных таблиц, которые будут отличаться для каждого региона.
• Используя расчётную формулу, включающую множество сложных параметров.
• При помощи специального калькулятора, который предлагают на своих сайтах многие производители теплоизоляционных материалов.

Кроме того, значение точки росы целесообразно рассчитывать не только относительно утеплителя, но и слоя декоративной отделки.

Подготовил: Игорь Кибальчич, кандидат географических наук, синоптик.

• Сегодня
• Завтра
• Понедельник
• Вторник

+9°

Винница

+9°

Луцк

+12°

Днепр

+12°

Донецк

+9°

Житомир

+12°

Ужгород

+13°

Запорожье

+9°

Ивано-Франковск

+9°

Киев

+9°

Кропивницкий

+13°

Севастополь

+12°

Симферополь

+13°

Луганск

+8°

Львов

+13°

Николаев

+12°

Одесса

+11°

Полтава

+9°

Ровно

+10°

Сумы

+9°

Тернополь

+11°

Харьков

+13°

Херсон

+9°

Хмельницкий

+10°

Черкассы

+10°

Чернигов

+10°

Черновцы

+5°. ..+16°

Винница

+10°…+17°

Винница

+10°…+17°

Винница

+6°…+16°

Луцк

+8°…+14°

Луцк

+9°…+15°

Луцк

+7°…+18°

Днепр

+11°…+22°

Днепр

+13°…+23°

Днепр

+8°…+18°

Донецк

+10°…+21°

Донецк

+12°…+22°

Донецк

+6°…+15°

Житомир

+10°…+16°

Житомир

+10°…+16°

Житомир

+8°…+13°

Ужгород

+10°…+13°

Ужгород

+12°…+16°

Ужгород

+8°…+19°

Запорожье

+13°…+23°

Запорожье

+14°…+24°

Запорожье

+7°…+19°

Ивано-Франковск

+10°…+19°

Ивано-Франковск

+13°…+19°

Ивано-Франковск

+5°…+16°

Киев

+10°…+19°

Киев

+11°…+15°

Киев

+7°…+17°

Кропивницкий

+11°…+23°

Кропивницкий

+13°…+23°

Кропивницкий

+10°…+19°

Севастополь

+11°. ..+23°

Севастополь

+15°…+26°

Севастополь

+9°…+18°

Симферополь

+10°…+22°

Симферополь

+13°…+25°

Симферополь

+8°…+17°

Луганск

+9°…+18°

Луганск

+11°…+22°

Луганск

+6°…+16°

Львов

+7°…+14°

Львов

+9°…+17°

Львов

+8°…+20°

Николаев

+15°…+22°

Николаев

+16°…+24°

Николаев

+9°…+21°

Одесса

+16°…+22°

Одесса

+17°…+23°

Одесса

+6°…+16°

Полтава

+9°…+18°

Полтава

+11°…+21°

Полтава

+6°…+16°

Ровно

+9°…+14°

Ровно

+9°…+15°

Ровно

+7°…+15°

Сумы

+9°…+17°

Сумы

+10°…+18°

Сумы

+7°…+16°

Тернополь

+9°…+14°

Тернополь

+9°…+17°

Тернополь

+8°…+16°

Харьков

+10°…+20°

Харьков

+12°…+21°

Харьков

+8°. ..+21°

Херсон

+15°…+22°

Херсон

+16°…+25°

Херсон

+5°…+16°

Хмельницкий

+9°…+14°

Хмельницкий

+9°…+17°

Хмельницкий

+6°…+17°

Черкассы

+9°…+21°

Черкассы

+12°…+18°

Черкассы

+5°…+15°

Чернигов

+9°…+17°

Чернигов

+11°…+14°

Чернигов

+9°…+19°

Черновцы

+11°…+20°

Черновцы

+15°…+22°

Черновцы

Предыдущая новость 2 Декабря 2021 07:16

Следующая новость 1 Декабря 2021 16:07

• Прогноз погоды в Украине на выходные: 24 – 25 сентября 2022

  Игорь Кибальчич Синоптик

  Погода по Украине на завтра 23 Сентября 13:21

• Игорь Кибальчич Синоптик

  Мощный смерч наделал беды в Сумской области

  Погодные стихии и катастрофы 19 Сентября 13:06

• Игорь Кибальчич Синоптик

  Прогноз погоды в Украине на выходные: 17 – 18 сентября 2022

  Погода по Украине на завтра 16 Сентября 12:15

• Игорь Кибальчич Синоптик

  Обзор погодных условий в Украине на неделю: 12 – 18 сентября 2022

  Погода по Украине на завтра 11 Сентября 10:48

• Игорь Кибальчич Синоптик

  Прогноз погоды в Украине на выходные: 10 – 11 сентября 2022

  Погода по Украине на завтра 9 Сентября 12:41

Интересные факты о погоде

24 Сентября 08:42

Интересные факты о погоде

24 Сентября 06:30

Интересные факты о погоде

24 Сентября 00:05

• В Карпатах сошла первая лавина
• ВИДЕО. Мощнейшее землетрясение в Мексике
• ВИДЕО. Жуткий тайфун обрушился на Японию

Погода в других регионах

Киев

+9°

Харьков

+11°

Одесса

+12°

Днепр

+12°

Донецк

+12°

Запорожье

+13°

Львов

+8°

Кривой Рог

+11°

Николаев

+13°

Мариуполь

+15°

Луганск

+13°

Винница

+9°

Херсон

+13°

Чернигов

+10°

Полтава

+11°

Черкассы

+10°

Хмельницкий

+9°

Черновцы

+10°

Житомир

+9°

Сумы

+10°

Все города

СТАРАЯ ВЕРСИЯМОБИЛЬНАЯ ВЕРСИЯ

© Meteoprog. ua 2003-2022

Что такое точка росы? Расчет температуры точки росы

Что такое точка росы? Расчет температуры точки росы

Те, кто давно живет в деревнях, знают, что даже летним утром трава почти всегда мокрая от росы. Но наверняка мало кто задумывался, почему это происходит. Откуда эта вода и какова общая природа этого явления?

Содержание

• 1 Что такое точка росы?
• 2 Механизм образования
• 3 Факторы влияния
• 4 Расчет значения
• 5 Значение в строительстве
• 6 Значение в авиации
• 7 Значение в других областях и меры противодействия
• 8 Микроклимат и комфорт

Что такое точка росы?

В прогнозах погоды обычно говорится только о температуре воздуха, осадках, ветре и атмосферном давлении. Между тем, есть еще много важных функций, которые дают представление об условиях окружающей среды. Среди них точка росы воздуха. Этот термин знаком многим, но не все знают, что это за показатель и на что влияет. Так что же такое точка росы?

Эта фраза указывает на такой показатель температуры воздуха, при котором достигается предел его насыщения влажностью, в результате чего вода начинает конденсироваться в виде капель воды на поверхности или в виде тумана. Иногда это не имеет большого значения, но в некоторых случаях эту информацию нужно принимать во внимание.

Водяной пар так или иначе всегда содержится в воздухе. А точка росы — это совокупность некоторых факторов, при которых происходит переход из газообразного агрегатного состояния в жидкое состояние. В этом случае конденсат образуется на предметах с самой низкой температурой, а также на крышке кастрюли с кипятком. Иногда это вызывает проблемы, например, жители плохо утепленных домов или владельцы неправильно установленных стеклопакетов могут столкнуться с постоянной влажностью и запотеванием стекла.

Механизм образования

Так что же происходит, когда температура падает ночью или рано утром? То есть, что такое точка росы по мнению физиков и какие процессы происходят при ее достижении? Чрезвычайно интересно.

У поверхности более холодных предметов образуется тонкий слой газа той же температуры. Его толщина может быть небольшой, но именно в нем образуется конденсат, который падает на поверхность предмета. На улице в основном это могут быть камни, металлоконструкции, трава. Это происходит, если температура воздуха выше точки росы. Зимой все происходит немного иначе. Это явление можно наблюдать при вдыхании холода, когда изо рта выходит пар. Мгновенно остывая, газообразная вода превращается в крошечные капельки. Нечто подобное происходит высоко в атмосфере, когда образуются облака.

Факторы влияния

Но почему это происходит? Прежде всего, на образование конденсата влияет температура окружающей среды и предметов. Кроме того, важна относительная и абсолютная влажность воздуха. Чем выше эти значения, тем выше температура точки росы. При 100% влажности этот показатель будет совпадать с реальными погодными условиями.

Давление также важно, особенно если вам нужно рассчитать температуру точки росы в условиях сжатого воздуха. Физики продолжают проводить эксперименты в самых разных условиях. И в этом случае есть разновидности атмосферного индикатора и его пониженного давления. При прочих равных второй показатель будет намного ниже.

Расчет значения

Итак, теперь стало понятно, что такое точка росы и что на нее влияет. Но как рассчитать, при какой температуре и влажности воздуха водяной пар начнет конденсироваться? Существуют специальные таблицы и формулы, по которым этот показатель можно рассчитать с небольшой погрешностью. При расчете температуры точки росы с использованием этих методов учитываются только относительная влажность и температура воздуха, поэтому ни один из этих методов не подходит для газов под давлением.

Конечно, есть и специальные устройства, позволяющие фиксировать этот показатель — психрометры. Их основное предназначение — определение влажности воздуха, но они также отлично подходят для определения точки росы.

Значение в строительстве

Во-первых, определение температуры точки росы важно при проектировании зданий. Вода губительно действует на металлы, в результате начинается коррозия, поэтому образование лишней влаги может вызвать преждевременный износ конструкции. Если при этом температура будет достаточно высокой, процесс будет происходить с большой скоростью.

это также важно для людей, для которых проблемы утепления дома зимой крайне актуальны. Зимой снаружи здания намного холоднее, чем внутри. Поэтому температурный перепад неизбежен. И здесь важно, чтобы точка росы в стене располагалась как можно дальше от внутренней поверхности. В противном случае жители рискуют столкнуться с вечной сыростью, сыростью, плесенью и другими последствиями. Итак, при строительстве жилых домов, как многоквартирных, так и частных, этот фактор необходимо учитывать. Точка росы в стене все равно будет достигнута при понижении температуры воздуха, но задача строителей — сохранить ее как можно ближе к внешнему слою.

А все металлоконструкции необходимо покрыть специальными антикоррозионными составами, а также организовать эффективное удаление с них лишней влаги. В стенах домов используются не только гигроскопичные материалы, но и специальные гидроизоляционные материалы. В целом это позволяет жильцам не страдать от постоянно влажных и холодных углов или подоконников.

Значение в авиации

Самолеты летают высоко в воздухе, где температура ниже, чем у земли. А конденсат может повлиять на аэродинамику. Это особенно важно при взлете и посадке, поэтому среди других экологических показателей авиационные метеорологи должны также рассчитывать точку росы. Это помогает учесть возможное образование облаков и тумана, если фактическая температура близка к ней. Зимой эта информация также важна, потому что в холодное время года необходимо подумать о возможном промерзании самолета и предотвратить его с помощью специальных реагентов, которые наносятся на корпус самолета.

Значение в других областях и меры противодействия

Кроме того, этот показатель также учитывают производители лаков, красок, защитных составов. Конечно, производители и пользователи высокоточной оптики тоже должны помнить об этом факторе, чтобы не повредить технику, особенно если приходится переносить устройства в теплое помещение с улицы.

Чтобы избежать конденсации внутри зданий, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию и адекватное удаление влаги. Например, некоторые люди, желающие сэкономить, могут столкнуться с проблемой постоянного запотевания или потери окон. Некачественные или неправильно установленные стеклопакеты могут стать источником постоянных проблем. Так что такую ​​работу лучше доверить хорошим профессионалам.

Микроклимат и комфорт

Какая точка росы у человека? Как они себя чувствуют в условиях образования конденсата? Здесь относительная влажность имеет первостепенное значение. При достаточно высокой температуре и показателе насыщенности воздуха водяным паром людям кажется, что снаружи или внутри душно. Особенно это ощущают жители зоны умеренного климата, приезжающие летом в тропики или субтропики. При почти 100% влажности точка росы практически совпадает с реальной температурой воздуха, и людям буквально нечем дышать, особенно если очень жарко. В таких условиях у некоторых могут возникнуть проблемы с сердечно-сосудистой системой, также может случиться тепловой удар, поэтому при резком ухудшении самочувствия необходимо обратиться к врачу.

Поделиться:

• Предыдущая записьКак устроены стрекательные клетки? Функция стрекательных клеток
• Следующая записьГоры в Северной Америке. Горы и равнины Северной Америки

×

Рекомендуем посмотреть

Adblock
detector

устройство и принцип действия – datchiki.com

Вы можете поделиться статьёй в социальных сетях и мессенджерах:

• org/ListItem»> Контроль точки росы: основные физические понятия
• Устройство приборов точки росы
• Принцип действия датчиков измерения точки росы
• Использование приборов точки росы
• Где купить качественные приборы точки росы

Приборы точки росы – это измерители температуры точки росы газа. В статье будет рассмотрено, что и как именно делают эти аппараты, и упомянуты возможные сферы их применения. Сведения о стоимости оборудования, особенностях комплектации и монтажа конкретных моделей Вы можете получить у консультантов.

Контроль точки росы: основные физические понятия

Начнём с понятия «точка росы». Так называется температурное значение, при котором воздух или какой-либо газ конденсируется в капли влаги. Обычно оно достигается при изобарическом охлаждении газа.

СПРАВКА. Изобарический (изобарный) процесс — это термодинамический процесс, происходящий в определённой системе при неизменных массе газа и давлении. Название процесса происходит от двух древнегреческих слов, означающих «одинаковый» и «тяжесть».

Показатель давления водяного насыщенного пара зависит от температуры. Когда в системе внешнее давление поднимается выше давления насыщенного пара, происходит его конденсация.

СПРАВКА. Конденсация является процессом превращения газообразного вещества в жидкое или твёрдое состояние.

Абсолютную влажность воздуха можно описать как измеряемый в граммах объем водяного пара, содержащийся в одном метре кубическом. Но точка росы связана с относительной влажностью воздуха. Повышение и понижение фактической температуры воздуха заставляет повышаться или понижаться и относительную влажность. При относительной влажности в 100 % точка росы окажется совпадающей с фактической температурой.

НА ЗАМЕТКУ. Многие люди испытывают дискомфорт от ощущения духоты, если температура точки росы воздуха оказывается выше 20 °C. Показатель точки росы свыше 25 °C считается опасным для здоровья людей с болезнями дыхательных путей и сердца.

Точку росы определяют при помощи специальных таблиц температур и психрометра.

СПРАВКА. Слово «психрометр» происходит от древнегреческого слова, в переводе означающего «холодный». Также называется психрометрическим гигрометром. Это устройство для произведения замеров влажности воздуха и газов посредством сухого и смоченного термометров. Влажность газа высчитывается с помощью психрометрической формулы по разности показателей термометров.

Многие современные приборы точки росы автоматизируют процесс измерений.

Устройство приборов точки росы

Рассматриваемые измерители состоят из ёмкостного и температурного сенсоров с электронной платой, заключённых в корпус с защитным фильтром.

Приборы точки росы помещаются в корпуса различной формы и материала. Защитный фильтр позволяет воздуху или газу извне попадать в аппарат для анализа. Надёжность фильтра имеет большое значение для промышленных измерителей. Попадание влаги, грязи или масла во внутреннее устройство датчика может нарушить точность замеров.

Ёмкостный сенсор влажности и температурный сенсор производят замеры. Электронная плата обрабатывает информацию. Полученные данные передаются для дальнейшего использования при помощи аналоговых или цифровых выходных сигналов.

В зависимости от модели приборы точки росы могут быть укомплектованы (стандартно или опционально) кабели, разъемами, сменными уплотнителями, креплениями на стену или DIN-рейку.

Наша компания предлагает приобретать популярный датчик THS-88 вместе со съемным дисплеем SD05 и специальным пробоотборником. О возможностях комплектации приборов точки росы Вам расскажут наши компетентные консультанты.

Принцип действия датчиков измерения точки росы

Ёмкостные сенсоры влажности в приборах точки росы представляют собой пластинчатые электрические конденсаторы.

СПРАВКА. Конденсатор – пассивный электронный компонент, накопитель электрического заряда. Название происходит от латинских слов condensatio (накопление) и condensare (уплотнять, сгущать).

Ёмкостный сенсор состоит из двух проводников и диэлектрика. Проводниками являются пластины, обладающие свойством электропроводности. Расположенные параллельно электроды оказываются отделены друг от друга изоляционным слоем. Диэлектриком обычно становится пористый материал, обладающий значительной чувствительностью к влажности.

Измерения начинаются с попадания влаги в изоляционный слой. Диэлектрик как впитывает, так и отдаём влагу. Соответственно меняется показатель емкости.

Замеренные сенсорами данные температуры и относительной влажности влияют на расчетные показатели точки росы и абсолютной влажности.

Использование приборов точки росы

Приборы точки росы из нашей продуктовой линейки устанавливаются на пневмролиниях в местах, обусловленных нуждами пользователей.

СПРАВКА. Пневмолиния – пневматическая система, чьим назначением является продвижение рабочей среды или передача давления между пневматическими устройствами (ГОСТ Р 52869-2007). Такая система сжатого воздуха представляет собой комплекс коммуникаций и оборудования, производящего подготовку, сжатие и подачу воздуха или газа к питаемым установкам.

Распространён вариант установки приборов точки росы непосредственно в осушителях систем сжатого воздуха. В случаях установки измерителей в трубах технологических структур после компрессоров производятся замеры точки росы под давлением. В определённых случаях на производстве требуется замерить атмосферную точку росы. Не все датчики подходят для этой задачи. Проконсультируйтесь у специалистов, чтобы не ошибиться с выбором.

СПРАВКА. Сжатый воздух – это воздух, находящийся под давлением, превышающим атмосферное. Различают точки росы атмосферную и находящуюся под давлением.

Приборы точки росы успешно эксплуатируются в лабораторных и исследовательских проектах, при мониторинге микроклимата и промышленных технологических процессов.

У каждого заказчика свои индивидуальные нужды, но, обобщая, стоит отметить несомненную экономическую выгоду предприятий от установки приборов точки росы. В чём польза? Заблаговременное предотвращение сбоев производственных процессов, обнаружение утечек, возможность планирования экономного использования оборудования и так далее.

Где купить качественные приборы точки росы

Наша компания поставляет оборудование для контроля температуры точки росы. С подбором изделия, максимально отвечающего Вашим нуждам, готовы помочь опытные эксперты. Пишите или звоните прямо сейчас – и в течение дня заказ будет доставлен Вам, если это физически осуществимо. Приборы точки росы имеются в наличии на складе в Санкт-Петербурге. Доставка по населённым пунктам Российской Федерации и стран Содружества Независимых Государств осуществляется испытанными грузоперевозчиками.

Планируя купить приборы точки росы Вы, возможно, задумываетесь о дополнительных устройствах. Мы можем предложить расходомеры воздуха (пр. : «Борей-450») и датчики давления (пр.: ТД-10.107). Есть прецедент использования рассматриваемых измерителей в комплексных решениях (пр.: коммуникационный блок «КУРЬЕР-78»). Если Вы планируете новый крупный производственный проект или улучшаете старый, консультация наших инженеров поможет Вам подобрать правильное оборудование. С ними Вы обсудите проблемы калибровки и поверки. У них запросите технические паспорта аппаратов, сертификаты, руководства пользователя и инструкции по монтажу. Любая документация, прилагающаяся к измерителю, будет Вам предоставлена. Решив приборы точки росы купить непременно, Вы обнаружите, что скорость оформления заказа высока, а стоимость изделия адекватна качеству.

ПОМЕТКА. На многие поставляемые нами изделия мы предоставляем расширенную гарантию, так как уверены в их надёжности и долговременной стабильности измерений.

Уточняйте у специалистов DATCHIKI.COM, на какие конкретно приборы точки росы мы предоставляем двухлетнюю гарантию.

Практически всегда рассматриваемые датчики имеют бесплатное программное обеспечение в комплекте. А вот съемные дисплеи, пробоотборники, кабели, штекеры, сменные уплотнители и крепления для монтажа не всегда поставляются вместе с устройством. Их потребуется заказывать отдельно. Ориентируясь на озвученные (или описанные) Вами потребности, наши сотрудники сформируют комплект поставки, точно подходящий индивидуально для Вас.

Раздумываете, какой именно прибор точки росы выбрать? Колеблетесь? Сведений, приведённых в статье, оказалось недостаточно, чтобы определиться? Звоните сейчас. Компетентные специалисты объяснят все, что осталось непонятным – расскажут всё, что хочется узнать дополнительно. В конце концов, ведь именно межличностная коммуникация – самый древний, проверенный веками, источник информации!

Вы можете поделиться статьёй в социальных сетях и мессенджерах:

Появились вопросы?

Спросите опытного эксперта сейчас и получите варианты решения!

4.7 Применение J — d диаграммы

Состояние влажного воздуха на психометрической диаграмме определяется с помощью двух указанных параметров. Если, мы выберем любую температуру по сухому термометру и любую температуру по мокрому термометру, то точка пересечения этих линий на диаграмме является точкой, обозначающей состояние воздуха при данных температурах. Состояние воздуха в данной точке обозначено совершенно определённо.

Когда на диаграмме найдено определённое состояние воздуха, все остальные параметры воздуха могут быть определены с помощью *_J-d диаграммы_*.

*Пример 1.*

Если температура влажного воздуха по сухому термометру равна *_t = 35°С_*, а температура точки росы *_ТР_* равна *_t_Т.Р. = 12°С_*, чему равна температура по мокрому термометру?

Решение см. рисунок 6.

На шкале температур находим численное значение температуры точки росы *_t_Т.Р. = 12°С_* и проводим линию изотермы до пересечения с линией относительной влажности *_φ = 100%_*. Получаем точку с параметрами точки росы — *_Т.Р_*.

Из этой точки проводим линию постоянного влагосодержания — *_d = const_* до пересечения с изотермой — *_t = 35°С_*.

Получаем искомую точку *_А_*, параметры которой были заданы.

Из точки *_А_* проводим линию постоянного теплосодержания — *_J = const_* до пересечения с линией относительной влажности *_φ = 100%_*.

Получаем точку мокрого термометра — *_Т.М._*

Из полученной точки — *_Т.М._* проводим линию изотермы — *_t = const_* до пересечения со шкалой температур.

Считываем искомое численное значение температуры мокрого термометра — *_Т.М._* точки *_А_*, которое равно

p=. *_t_Т.М. = 20,08°С._*

*Пример 2.*

Если температура влажного воздуха по сухому термометру равна *_t = 35°С_*, а температура точки росы *_t Т.Р. = 12°С_*, чему равна относительная влажность?

Решение см. рисунок 7.

На шкале температур находим численное значение температуры по сухому термометру — *_t = 35°С_* и проводим линию изотермы — *_t = const_*.

На шкале температур находим численное значение температуры точки росы — *_t_Т.Р. = 12°С_* и проводим линию изотермы — *_t = const_* до пересечения с линией относительной влажности *_φ = 100%_*.

Получаем точку росы — *_Т.Р_*.

Из этой точки — *_Т.Р._* проводим линию постоянного влагосодержания — *_d = const_* до пересечения с линией изотермы по сухому термометру *_t = 35°С_*.

Это и будет искомая точка *_А_*, параметры которой были заданы.

Искомая относительная влажность в этой точке будет равна

p=. *_φ_А = 25%._*

*Пример 3.*

Если температура влажного воздуха по сухому термометру равна *_t = 35°С_*, а температура точки росы *_t_Т.Р. = 12°С_*, чему равна энтальпия воздуха?

Решение см. рисунок 8.

На шкале температур находим численное значение температуры по сухому термометру — *_t = 35°С_* и проводим линия изотермы — *_t = const_*.

На шкале температур находим численное значение температуры точки росы — *_t_Т.Р. = 12°С_* и проводим линию изотермы — *_t = const_* до пересечения с линией относительной влажности *_φ = 100%_*.

Получаем точку росы — *_Т.Р._*

Из этой точки — *_Т.Р._* проводим линию постоянного влагосодержания — *_d = const_* до пересечения с линией изотермы по сухому термометру *_t = 35°С_*.

Это и будет искомая точка *_А_*, параметры которой были заданы. Искомое теплосодержание или энтальпия в этой точке будет равна

p=. *_J_А = 57,55 кДж/кг._*

*Пример 4.*

При кондиционировании воздуха, связанного с его охлаждением (тёплый период года) мы в основном заинтересованы в определении количества тепла, которое должно быть отведено, чтобы в достаточной степени охладить воздух для поддержания расчётных параметров микроклимата в помещении. При кондиционировании воздуха, связанного с его нагревом (холодный период года), наружный воздух необходимо подогреть для обеспечения расчётных условий в рабочей зоне помещения.

Предположим, например, что наружная температура воздуха по мокрому термометру равна *_t^H_T.M =  24°С_*, а в кондиционируемом помещении необходимо поддерживать *_t^B_T.M = 19°С_* по мокрому термометру.

Общее количество тепла, которое необходимо отвести от 1 кг сухого воздуха, определяется по следующей методике.

См. рисунок 9.

Энтальпия наружного воздуха при *_t^H_T.M = 24°С_* по мокрому термометру равна

p= *_J_Н = 71,63 кДж/ на 1 кг сухого воздуха._*

Энтальпия внутреннего воздуха при t^B_TM = 19 °С по мокрому термометру равна

*_J_В = 53,86 кДж/ на 1 кг сухого воздуха._*

Разность энтальпий между наружным и внутренним воздухом равна:

*_JН — JВ = 71,63 — 53,86 = 17,77 кДж/кг._*

Исходя из этого, общее количество тепла, которое должно быть отведено при охлаждении воздуха с *_t^H_T.M = 24°С_* по влажному термометру до *_t^B_T.M = 19°С_* по влажному термометру, равно *_Q = 17,77 кДж на 1 кг сухого воздуха_*, что равно *_4,23 ккал_* или *_4,91 Вт на 1 кг сухого воздуха._*

*Пример 5.*

Во время отопительного сезона необходимо нагреть наружный воздух с *_t_Н = — 10°С_* по сухому термометру и с *_t^H_T.M = — 12,5°С_* по мокрому термометру до температуры внутреннего воздуха *_t_В =  20°С_* по сухому термометру и *_t^B_{T. M} = 11°С_* по мокрому термометру. Определить количество сухого тепла, которое должно быть добавлено к 1 кг сухого воздуха.

Решение см. рисунок 10.

На *_J–d диаграмме_* по двум известным параметрам – по температуре сухого термометра *_t_Н = — 10°С_* и по температуре мокрого термометра *_t^H_T.M = — 12,5°С_* определяем точку наружного воздуха исходя из температуры по сухому термометру *_t_Н = — 10°С_* и из температуры наружного воздуха – *_Н_*.

Соответственно, определяем точку внутреннего воздуха – *_В_*.

Считываем теплосодержание — энтальпию наружного воздуха — *_Н_*, которая будет равна

p=. *_J_Н = — 9,1 кДж/ на 1 кг сухого воздуха._*

Соответственно, теплосодержание — энтальпия внутреннего воздуха — *_В_* будет равна

p=. *_J_В = 31,66 кДж/ на 1 кг сухого воздуха_*

Разность энтальпий внутреннего и наружного воздуха равна:

p=. *_ΔJ = J_В — J_Н = 31,66 — (-9,1) = 40,76 кДж/ кг. _*

Это изменение количества тепла является изменением количества тепла только сухого воздуха, т.к. нет изменения его влагосодержания.

*Сухое* или *явное тепло – тепло*, которое добавляется или отводится от воздуха без изменения агрегатного состояния пара (изменяется только температура).

*Скрытая теплота* – тепло, идущее на изменение агрегатного состояния пара без изменения температуры. Температура точки росы обозначает влагосодержание воздуха.

При изменении температуры точки росы происходит изменение влагосодержания, т.е. иными словами, влагосодержание может быть изменено только при изменении температуры точки росы. Необходимо отметить поэтому, что если температура точки росы остаётся постоянной, то влагосодержание также не изменяется.

*Пример 6.*

Воздух, который имеет начальные параметры *_t_Н = 24°С_* по сухому термометру и *_t^H_T.M = 14°С_* по мокрому термометру, должен быть кондиционирован, чтобы его конечные параметры стали равны *_t_К =  24°С_* по сухому термометру и *_t^K_{T. M} = 21°С_* по мокрому термометру. Необходимо определить количество добавляемой скрытой теплоты, а также количество добавляемой влаги.

Решение см. рисунок 11.

На шкале температур находим численное значение температуры по сухому термометру — *_t_Н = 24°С_*, и проводим линию изотермы — *_t = const_*.

Аналогично, на шкале температур находим численное значение температуры по мокрому термометру — *_t^H_T.M. = 14°С_*, проводим линию изотермы — *_t = const_*.

Пересечение линии изотермы — *_t^H_T.M. = 14°С_* с линией относительной влажности — *_φ = 100%_* даёт точку мокрого термометра воздуха с начальными заданными параметрами — точка *_М.Т.(Н)_*.

Из этой точки проводим линию постоянного теплосодержания — энтальпии — *_J = const_* до пересечения с изотермой — *_t_Н = 24°С_*.

Получаем точку на *_J-d диаграмме_* с начальными параметрами влажного воздуха — точка *_Н_*, т считываем численное значение энтальпии

p=. *_J_Н = 39,31 кДж/ на 1 кг сухого воздуха._*

Аналогично поступаем для определения точки влажного воздуха на *_J-d диаграмме_* с конечными параметрами — точка *_К_*.

Численное значение энтальпии в точке *_К_* будет равно

p=. *_J_К = 60,56 кДж/ на 1 кг сухого воздуха._*

В данном случае к воздуху с начальными параметрами в точке *_Н_* необходимо добавить скрытое тепло, чтобы конечные параметры воздуха находились в точке *_К_*.

Определяем количество скрытого тепла

p=. *_ΔJ = J_К — J_Н = 60,56 — 39,31 = 21,25 кДж/ кг._*

Проводим из начальной точки — точка *_Н_*, и конечной точки — точка *_К_* вертикальные линии постоянного влагосодержания — *_d = const_*, и считываем значения абсолютной влажности воздуха в этих точках:

p. *_J_Н = 5,95 г / на 1 кг сухого воздуха;_*

p=. *_J_К = 14,4 г / на 1 кг сухого воздуха._*

Взяв разность абсолютных влажностей воздуха

p=. *_Δd = d_К-d_Н = 14,4 — 5,95 = 8,45 г / на 1 кг сухого воздуха_*

получим количество влаги, добавляемой на 1 кг сухого воздуха.

Изменение количества тепла является изменением количества только *скрытой* теплоты, т.к. нет изменения в температуре воздуха по сухому термометру.

Пример 7.

Наружный воздух при температуре *_t_Н = 35°С_* по сухому термометру и *_t^H_T.M. = 24°С_* по мокрому термометру — *_точка Н_*, должен быть перемешан с рециркуляционным воздухом, имеющим параметры t_Р = 18°С по сухому термометру и *_φ_Р = 10%_* относительной влажности — *_точка Р._*

Смесь должна состоять из 25% наружного воздуха и 75% рециркуляционного воздуха. Определить конечные температуры смеси воздуха по сухому и влажному термометрам.

Решение см. рисунок 12.

Наносим на *_J-d диаграмму_* точки *_Н_* и *_Р_* согласно исходных данных.

Соединяем точки Н и Р прямой линией — линией смеси.

На линии смеси *_НР_* определяем точку смеси *_С_* исходя из соотношения, что смесь должна состоять из 25% наружного воздуха и 75% рециркуляционного воздуха. Для этого от точки *_Р_* откладываем отрезок равный 25% всей длины линии смеси *_НР_*. Получим точку смеси *_С_*.

Оставшаяся длина отрезка *_СН_* равна 75% длины линии смеси *_НР_*.

Из точки С проводим линию постоянной температуры *_t = const_* и на шкале температур считываем температуру точки смеси *_t_С = 22,4°С_* по сухому термометру.

Из точки *_С_* проводим линии постоянного теплосодержания *_J = const_* до пересечения с линией относительной влажности *_φ = 100%_* и получаем точку температуры мокрому термометра *_t^C_T.M._* смеси. Для получения численного значения из этой точки проводим линию постоянной температуры и на шкале температур определяем численное значение температуры влажного термометра смеси, которое равно *_t^C_T.M. = 12°С_*.

При необходимости на *_J-d диаграмме_* можно определить все недостающие параметры смеси:

* теплосодержание, равное *_J_С = 33,92 кДж/кг_*;
* влагосодержание, равное *_d_С = 4,51 г/кг_*;
* относительную влажность *_φ_С = 27 %_*.

(Применение J — d диаграммы)

(Применение J — d диаграммы)

(Применение J — d диаграммы)

(Применение J — d диаграммы)

(Применение J — d диаграммы)

(Применение J — d диаграммы)

(Применение J — d диаграммы)

#физика | Определение точки росы

Многие из нас слышали об относительной влажности и точке росы (температуре конденсации). Давайте разберемся в том, что это за величины и что они характеризуют. Воздух всегда содержит некоторый объем влаги. Но влажность воздуха зависит не только от содержащейся в нем воды, но и от температуры воздуха. Представьте себе, что в воздухе «растворен» стакан воды при условии, что температура воздуха в комнате +15,5 градусов по Цельсию.

Университет Висконсина в Мэдисоне выпустил интереснейший сборник физических экспериментов, которые можно провести в домашних условиях. Материалы этого сборника дадут новые идеи каждому, кто интересуется наукой.

Если в комнате станет холоднее, воздух в комнате не сможет и дальше удерживать в себе этот объем воды. Начнется образование тумана и часть воды конденсируется на стенах. Все мы это могли наблюдать зимнею порой в ванной комнате, когда включали горячую воду в душе или раковине. Температура, при которой образуется туман или конденсат называется точкой росы (температурой конденсации). Вы и сами сможете определить температуру конденсации в ходе простого физического эксперимента.

Оборудование и материалы

Большая металлическая кружка или кастрюля
Термометр для воды, позволяющий измерять температуру ниже нуля (по Цельсию)
Лед

Ход эксперимента

1. Наполните кастрюлю водой комнатной температуры.

2. Поместите термометр в воду и измерьте ее температуру.

3. Оставьте термометр в воде и понемногу вводите в воду ледяную крошку. Делайте это постепенно, чтобы наблюдать изменение температуры, показываемое термометром.

4. В некий момент вода начнет конденсироваться на внешней стороне кастрюли. Температура, при которой это произойдет и будет точкой росы.

5. Попробуйте проделать это в ванной комнате после душа. Или в хорошо нагретой комнате. Вы обнаружите, что точка росы в различных условиях будет разной. В сухой зимний день точка росы может спуститься ниже температуры замерзания воды. В этих условиях рассмотренный нами метод определения температуры конденсации не будет работать, поскольку вы не сможете охладить жидкую воду до температуры ниже точки ее замерзания, то есть перехода в твердое состояние. А в теплой влажной ванной комнате этот метод будет работать по-прежнему.

Пояснение

Относительная влажность непосредственно связана с точкой росы. Относительная влажность говорит нам о том, насколько воздух насыщен водой и близок к тому, чтобы перестать ее удерживать (к 100% относительной влажности). Не забывайте, при наступлении точки росы температура воздуха снижается. Чтобы вычислить относительную влажность, вам необходимо знать температуру конденсации и температуру воздуха.

Заодно научимся переводить температуру в градусах Фаренгейта в градусы Цельсия и обратно. Понятно, что в современном мире эту задачу можно возложить на калькулятор величин, но некоторые вещи желательно знать просто для общего развития. Формула дает приблизительный результат.

C (температура в градусах Цельсия) = (F + 40) * 0,556 (точнее пять девятых) — 40

Итак, нам необходимо узнать, какой температуре по шкале Цельсия соответствуют +60 градусов Фаренгейта. Прибавляем 60 к 40, в результате получаем 100. Умножаем 100 на 0,556. Результатом будет 55,6. От этого числа отнимаем 40 и узнаем, что +60 градусов Фаренгейта примерно соответствуют +15,6 градусам Цельсия.

Если за окном +20 градусов по Цельсию, а мы хотели бы узнать, сколько это по Фаренгейту, то прибегнем к другой формуле:

F (температура в градусах Фаренгейта) = (С + 40) * 1,8 (девять пятых) — 40

F = (20 + 40) * 1,8 — 40 = 60 * 1,8 — 40 = 108 — 40 = 68

+20 градусов по Цельсию — это +68 градусов по Фаренгейту.

Вычисления выполняем в том же порядке, что и в предыдущем примере. Сначала — действие в скобках, затем — умножение, и лишь в последнюю очередь — вычитание. Как и учили в школе на уроках математики.

Зная относительную влажность и температуру воздуха, пользователи Android смогут вычислить точку росы при помощи очень простого приложения Dew Point.

При помощи двух ползунков, оно позволяет выставлять относительную влажность (от 0% до 100%) и температуру воздуха (не более 50 градусов выше нуля по Цельсию). Желтые символы слева внизу показывают температуру конденсации (точку росы). А справа внизу светло-синий текст отображает показатель абсолютной влажности, то есть сколько грамм воды (h3O) содержится при заданных условиях в кубическом метре воздуха.

Приложение Dew Point является бесплатным. Его разработчик Markus Hoffmann разместил в Google Play самую свежую версию Dew Point 1.05-13 27 декабря 2013 года. Размер установочного APK-файла составляет 45 килобайт. Количество установок: от 10 тысяч до 50 тысяч. Калькулятор точки росы Dew Point совместим с Android 2.1 и более поздними версиями господствующей мобильной операционной системы.

Как вы полагаете, необходимо ли в наши дни уметь в уме пересчитать градусы Фаренгейта в градусы Цельсия? Или с появлением специализированных калькуляторов это знание стало никому (кроме физиков) не нужным?

Наука физикаОбучение наукам

Для отправки комментария вы должны или

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

Обучение

Опубликовано 11 августа 2022 г.

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 воздух должен быть охлажден, 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?

ATMO336 — осень 2020 г.

ATMO336 — осень 2020 г.

«Посылка воздуха» — это воображаемое тело воздуха размером большого воздушного шара, который используется для объяснения поведения воздуха. Опишем, что понимается под относительной влажностью и росой. точка температуры воздуха в посылке. используется понятие посылки потому что мы часто хотели бы знать, что произойдет с эфиром, когда он движется в атмосфере, а воздух имеет тенденцию двигаться вместе в виде капель о размер посылок (не молекула за молекулой). Концепция посылки будут чрезвычайно важны при описании образования облаков и гроз. Во-первых, мы хотим отслеживать относительную влажность в помещении. воздушная посылка, когда она движется вверх и вниз в атмосфере.

Относительная влажность

Относительная влажность в воздушной посылке определяется как отношение количества водяного пара, действительно находящегося в воздухе максимальное количество водяного пара, необходимое для насыщение при определенной температуре

				содержание водяного пара
Относительная влажность	≡	РХ	=
				емкость водяного пара

Например, воздух с относительной влажностью 50% фактически содержит половину количества водяного пара, необходимого для насыщения. Воздух со 100-процентной относительной влажностью называется насыщенным, потому что он до отказа заполнен водяным паром.

Одним из способов расчета относительной влажности является использование концепции давления пара, которая обсуждалась на предыдущая страница чтения. Давление пара используется для отслеживания количества водяного пара в воздухе, а давление насыщенного пара используется для отслеживания емкости водяного пара или максимально возможного количество водяного пара. Таким образом, доля {содержание водяного пара} / {емкость водяного пара} будет RH = {давление пара} / {давление насыщенного пара} или RH = e/e _s с использованием символов, определенных на предыдущая страница для давления пара и давления насыщенного пара.

Однако, следуя метеорологическим правилам, мы будем использовать что-то под названием Коэффициент смешивания , чтобы отслеживать количества водяного пара в воздухе (вместо давления пара) и что-то под названием Saturation Mixing Соотношение для отслеживания мощности или максимально возможного количества водяного пара в воздухе (вместо давление насыщенного пара}.

Ниже приведено определение соотношения смешивания, которое будет представлено заглавной буквой U. Пожалуйста, не беспокойтесь и не пугайтесь определения. Соотношение смешивания — это еще один способ указать количество водяного пара в воздухе. Он используется в так же, как давление пара.

				фактическая (измеренная) масса водяного пара (в посылке) в граммах
Соотношение смешивания	≡	У	=
				масса сухого (без водяного пара) воздуха (в посылке) в килограммах

Опять же, мы будем использовать соотношение смешивания, чтобы следить за количеством водяного пара в воздушных посылках… чем больше коэффициент смешивания, тем больше водяного пара находится в воздухе.

Ниже приведено определение коэффициента смешивания насыщения. Мы будем использовать Соотношение смешивания насыщенности, которое будет представлено заглавной буквой U с нижним индексом s (U _с ) следить за максимально возможным количеством водяного пара что может быть в воздухе.

				масса водяного пара, необходимая для насыщения (в посылке) в граммах
Насыщенность Коэффициент смешивания	≡	У с	=
				масса сухого (без водяного пара) воздуха (в посылке) в килограммах

Относительная влажность (RH) — это просто отношение смешивания, деленное на насыщенность. соотношение смеси.

				фактическое (измеренное) содержание водяного пара		У
Относительная влажность	≡	РХ	=		=
				максимально возможное количество водяного пара (насыщенность)		У с

Предполагается, что вы знаете это уравнение относительной влажности и должны использовать его для решения простых задач. Так же, как и при давлении насыщенного пара, коэффициент смешивания насыщения, который определяет максимальное количество воды пар, который может находиться в воздухе, определяется температурой воздуха… чем выше температура воздуха, тем выше коэффициент насыщения смеси. Мы будем использовать предварительно вычисленные таблицы соотношение насыщения смешивания, чтобы помочь решить проблемы. Вы должны открыть столы и убедитесь, что вы понимаете взаимосвязь между температурой воздуха и отношение смеси насыщения, которое при повышении температуры воздуха равно насыщению соотношение смешивания увеличивается быстро (экспоненциально). При использовании этих таблиц убедитесь, что использовать правильную таблицу температуры, Фаренгейта или Цельсия.

Давайте рассмотрим пример.

A. Какова относительная влажность воздушной посылки с температурой 25°С и водяным паром? соотношение смеси U = 8 г/кг?

• Шаг 1. Используйте таблицу соотношения насыщенности смеси, чтобы получить U _s . Чтение из Таблица Цельсия, для T = 25°C, U _s = 20,1 г/кг. Это указывает максимальную сумму водяного пара, который может находиться в воздухе при температуре воздуха 25°С.
• Шаг 2. Используйте уравнение RH. RH = U/U _с = 8/20,1 = 0,398 или 39,8%

B. Продолжаем пример. Какой будет относительная влажность воздуха в посылке, если посылка охлаждается до Т = 15°С без изменения содержания водяного пара?

• Шаг 1. Используйте таблицу соотношения насыщенности смеси, чтобы получить U _s . Чтение из Таблица Цельсия, для T = 15°C, U _s = 10,6 г/кг. Обратите внимание, что максимальное количество воды пара, который может находиться в воздухе, теперь намного ниже, когда температура воздуха ниже.
• Шаг 2. Используйте уравнение RH. RH = U/U _с = 8/10,6 = 0,755 или 75,5%

Мы видим, что RH сама по себе не указывает фактическую сумму. водяного пара в воздухе, так как зависит от температуры воздуха. В примере выше, хотя фактическое количество водяного пара в воздухе было одинаковым в частях А и B, относительная влажность была другой, потому что U _s менялась из-за температуры сдача. На самом деле есть два способа изменить относительную влажность: (1) изменить содержание водяного пара в воздух (меняет коэффициент смешивания U, который является числителем уравнения RH) и (2) Изменить температуру воздуха (изменить коэффициент насыщения смеси, U _с , который является знаменателем уравнения RH).

Большинство людей используют относительную влажность для описания содержания водяного пара в помещении. эфире, но это широко неправильно понято. Относительная влажность сама по себе не указывает фактическое количество водяного пара в воздухе, поскольку зависит от температуры. Например, воздушная посылка при температуре 10°C при относительной влажности = 100% содержит меньше водяного пара, чем воздушная посылка при температуре 25°С при относительной влажности = 50%. Вы должны быть в состоянии убедить Это можно сделать самостоятельно, воспользовавшись уравнением относительной влажности и таблицей соотношений насыщения.

Температура точки росы

Температура точки росы (T _d ) определяется как температура, до которой воздушная посылка должна быть охлаждена (без изменения содержание водяного пара) для того, чтобы он был насыщен водяным паром. Он определяется суммой водяного пара в посылке, т. е. по мере увеличения коэффициента смешивания U точка росы температура, T _d увеличивается. Если вы знаете настоящую соотношение смешивания в воздушной посылке, вы можете использовать таблицу коэффициентов смешивания насыщения, чтобы получить температура точки росы.

Температура точки росы является ответом на вопрос: «Учитывая количество водяного пара то есть в посылке, какая должна быть температура воздуха, чтобы посылка была насыщенной с таким количеством водяного пара?» Температура точки росы действительно указывает фактическое содержание пара воздуха: чем выше точка росы, тем больше водяного пара в воздуха. Вы должны понимать, что температура точки росы не измеряется с термометром. Он действительно используется для обозначения количества водяного пара, находится в воздухе.

Ожидается, что вы сможете использовать уравнение относительной влажности и таблицу насыщения соотношения смешивания для выполнения простых расчетов температуры точки росы. До сих пор мы использовали таблицы соотношения насыщения смеси для соответствия температуре воздуха в левой колонке с соотношение смеси насыщения в правой колонке. Таблицы коэффициента смешивания насыщения также используются для соответствия температуре точки росы, T _d в левой колонке с коэффициент смешивания, U, в правой колонке. Другими словами, фактическое количество водяного пара в воздух может быть задан с использованием соотношения компонентов смеси или температуры точки росы.

Пример расчета температуры точки росы.

Если температура воздуха T = 10°C и относительная влажность RH = 50%, какова точка росы? температура, Т _d ?

• Шаг 1. Используйте таблицу соотношения насыщенности смеси, чтобы получить U _s . Чтение из Таблица Цельсия, для T = 10°C, U _s = 7,6 г/кг.
• Шаг 2. Используйте уравнение RH. В этом примере мы знаем относительную влажность и смешивание насыщения. соотношение, и мы будем использовать уравнение RH, чтобы сначала вычислить соотношение смешивания. Просто переставляя уравнение RH, U = (RH) x (U _s ) = (0,5) x (7,6 г/кг) = 3,8 г/кг.
• Шаг 3. Используйте таблицу соотношений насыщения смеси, чтобы найти температуру точки росы. Найдите U = 3,8 г/кг в правая колонка. Соответствующая запись в левой колонке – это температура точки росы, Т _д = 0°С

Разница между температурой воздуха и температурой точки росы может указать, является ли относительная влажность низкой или высокой.

• когда температура воздуха и точка росы сильно различаются, относительная влажность низкая
• , когда температура воздуха и точка росы близки к одному и тому же значению, относительная влажность высокий
• при одинаковых температурах воздуха и точки росы воздух насыщенный, а относительная влажность составляет 100 процентов.

Как уже упоминалось, температура точки росы является мерой количества воды. пар, который находится в воздухе. Итак, если вы хотите сравнить количество водяного пара в воздуха в двух разных местах, то место с более высокой температурой точки росы имеет большее содержание водяного пара. График зависимости температуры точки росы от времени показывает как изменяется количество водяного пара в воздухе в фиксированном месте. Часто есть повышение температуры точки росы непосредственно перед и после дождя.

Пара ссылок на информацию о точке росы:

температура точки росы и относительная влажность воздуха по Унив. из Кампус в Аризоне за последние 24 часа. Нажмите на еженедельные или ежемесячные графики внизу страницы, чтобы увидеть более длительный временной ряд изменений температуры точки росы. смотреть на как изменяются температура точки росы и относительная влажность в дни, когда выпадают осадки было измерено в кампусе.

Карта США с текущей температурой точки росы. Места на карте с более высокой точкой росы температуры имеют больше водяного пара в воздухе. Однако карта мало что говорит о относительная влажность вокруг Соединенных Штатов. Почему бы и нет? Какая еще информация вам понадобится уметь определять значения относительной влажности?

Роса и Мороз

Обычно у поверхности Земли относительная влажность менее 100%, следовательно, происходит чистое испарение , поскольку скорость испарения выше чем скорость конденсации. Чтобы убедиться в этом, опустите непокрытый стакан воды. В конце концов вода испарится. На самом деле чем ниже относительная влажность, тем быстрее скорость чистого испарения. После испарения с поверхности водяной пар перемещается вместе с остальным воздухом.

Иногда, у поверхности Земли может происходить чистая конденсация. Если воздух у земли охлаждается ниже своего первоначального температуры точки росы, образуется туман. Туман — не что иное, как облако на Нижний этаж. Мы еще поговорим об облаках в ближайшее время. Помимо тумана, бывают ли когда-нибудь у поверхности Земли ситуации, когда нетто появляется конденсат? ОТВЕТ: Да, роса и иней. Когда температура поверхности объекта становится ниже температуры точки росы окружающего воздуха, водяной пар из воздуха будет конденсироваться на поверхности предмета, так как скорость испарения медленнее, чем скорость конденсации на поверхности объекта. Это будет выглядеть как конденсированная вода. на поверхности объекта.

• Роса (жидкие капли воды), если объект теплее 0°С
• Иней (лед), если объект холоднее 0°С. ПРИМЕЧАНИЕ: образуется иней в процессе осаждения (водяной пар —> лед). Это не замерзшая роса.

Температуру точки росы можно определить как температуру, до которой необходимо охладить объект, чтобы образование конденсата (росы или инея) на объекте. Естественная роса и иней чаще всего бывают поздней ночью и ранним утром. После солнца заходит за горизонт, поверхности твердых тел обычно остывают быстрее, чем вышележащие. воздуха. Если поверхность охлаждается ниже температуры точки росы, на поверхности конденсируется роса или иней. Повседневным примером образования росы является конденсат, который происходит снаружи холодной банки из-под пива. соды или стакан ледяной воды. Капли жидкой воды, которые образуются на внешней стороне банки, попали из воздуха в виде воды. пар конденсируется в жидкость. Он говорит вам, что банка должна быть холоднее, чем температура точки росы воздуха. Здесь, в пустыне, в периоды низкой температуры точки росы (часто значительно ниже 0&deg C), конденсат не образуется на стороны холодной банки содовой, так как температура поверхности банки не ниже температура точки росы воздуха. Но в более влажном климате, где точка росы выше, вы чаще будете видеть этот тип конденсата.

Роса на траве

Иней на траве

Краткий обзор поведения воды в зависимости от относительной влажности

Вы должны понять пункты, изложенные ниже. Вы можете подать заявку эти точки, чтобы объяснить, что произойдет в условиях, когда известна относительная влажность.

• Если относительная влажность = 100% (Td = T), чистого испарения или конденсации не будет, так как скорость испарения равна скорости конденсации.
• If RH Это типичная ситуация на поверхности Земли.
• Если относительная влажность > 100 % (Td > T), водяной пар будет конденсироваться в жидкую воду, так как скорость конденсации больше скорости испарения. Это условие образования росы и инея. Это происходит, когда температура поверхности объекта ниже температуры точки росы окружающего воздуха. Чистая конденсация будет продолжаться до тех пор, пока относительная влажность больше 100%. Чистая конденсация удаляет водяной пар из воздуха, что снижает содержание водяного пара в воздухе. Без постоянного источника нового водяного пара это приведет к тому, что температура точки росы и относительная влажность со временем понизятся. Если относительная влажность падает до 100%, то показатели испарения и конденсации равны, и нетто-конденсация (образование росы) прекращается.

Пример расчета

Ожидается, что

учащихся ATMO 336 смогут выполнять два типа вычислений. Примеры каждого типа показаны ниже.

Тип 1. Зная температуру воздуха и температуру точки росы, определить относительную влажность

Если температура воздуха 35°C, а температура точки росы 20°C, определите относительную влажность.

• Шаг 1. Используйте таблицу коэффициентов смешивания насыщенности, чтобы найти коэффициент смешивания насыщенности, U _с , на основании температура воздуха, T. Обязательно используйте Таблица коэффициента смешивания насыщения для температуры воздуха в градусах Цельсия. Таблица всегда будет предоставлен для вас. Просто найдите температуру воздуха в левой колонке и соответствующую запись. в правом столбце — коэффициент смешивания насыщения, как показано здесь.
  Для T = 35°C, U _S = 36,6 г/кг.
• Шаг 2. Используйте ту же таблицу коэффициентов смешивания насыщения, чтобы найти коэффициент смешивания U на основе температура точки росы, Т _д . Просто найдите температуру точки росы в левой колонке и соответствующую запись. в правом столбце — соотношение смешивания, как показано здесь.
  Для T _d = 20°C, U = 14,7 г/кг.
• Шаг 3. Используйте уравнение относительной влажности, чтобы вычислить относительную влажность, RH, подключив значения коэффициента смешивания U и коэффициента смешивания насыщения U _S
  ОВ = U / U _S = 14,7 / 36,6 = 0,40
  Относительная влажность обычно выражается в процентах от 100, таким образом, ОВ = 40 %. .

Тип 2. Учитывая температуру воздуха и относительную влажность, определить температуру точки росы

Если температура воздуха 30°C и относительная влажность 33%, определите температуру точки росы.

• Шаг 1. Используйте таблицу коэффициентов смешивания насыщения, чтобы найти коэффициент смешивания насыщения U _s на основе температура воздуха, T. Обязательно используйте Таблица коэффициента смешивания насыщения для температуры воздуха в градусах Цельсия. Таблица всегда будет предоставлен для вас. Просто найдите температуру воздуха в левой колонке и соответствующую запись. в правой колонке — коэффициент смешивания насыщения.
  Для T = 30°C U _S = 27,2 г/кг.
• Шаг 2. Используйте уравнение относительной влажности, чтобы вычислить коэффициент смешивания U, подставив значения для коэффициент насыщения смеси U _S и относительная влажность RH. Обратите внимание, что относительная влажность дается в процентах. Это должно быть преобразовано в десятичное число для использования в уравнении. В этом примере десятичный эквивалент для 33% равен 0,33.
  U = (RH) * U _S = 0,33 * 27,2 г/кг = 8,98 г/кг.
• Шаг 3. Используйте таблицу коэффициентов смешивания насыщения для температуры воздуха в градусах Цельсия. , чтобы найти температуру точки росы, T _d на основе соотношения компонентов смеси, U. Просто найдите соотношение компонентов смеси соотношение в правой колонке таблицы и соответствующая запись в левой колонке температура точки росы, как показано здесь. Обратите внимание, что значение может находиться между двумя строками таблицы, как в этом примере. Когда это произойдет, сделайте наилучшую оценку для температуры точки росы путем интерполяции между ближайшими значениями в таблице.
  В этом примере температура точки росы составляет около 12°C

Как соотноситься с относительной влажностью

Нет никаких сомнений в том, что точки росы могут многое рассказать метеорологу (или любому человеку, разбирающемуся в погоде) о влажности. Но, вероятно, это не самая часто упоминаемая переменная влажности в сводках погоды. Я предполагаю, что вы слышали, как синоптики много раз упоминали относительную влажность в прогнозах погоды или в статьях, связанных с погодой.

Хотя относительная влажность не является абсолютной мерой содержания водяного пара (она не говорит нам о концентрации водяного пара в воздухе), она все же является чрезвычайно полезной переменной. Давайте повторим несколько важных моментов, которые вы уже изучили:

• Уравнение относительной влажности, RH = скорость конденсации скорость испарения × 100%, показывает, что по сути это сравнение между скоростью конденсации и скоростью испарения.
• Поскольку относительная влажность зависит как от скорости конденсации, так и от скорости испарения, она зависит как от точки росы, так и от температуры. Чем больше разница между точкой росы и температурой, тем ниже относительная влажность. Чем меньше разница, тем выше относительная влажность.
• Когда скорость конденсации равна скорости испарения при равновесии (точка росы равна температуре), относительная влажность составляет 100 процентов.

В ближайшее время я расскажу о некоторых практических применениях относительной влажности, но сначала я хочу упомянуть небольшую особенность наблюдений за относительной влажностью. Значения относительной влажности, рассчитанные с помощью стандартных метеорологических приборов, колеблются от 1 процента, когда скорость испарения значительно превышает скорость конденсации (огромная разница между температурой и точкой росы), до 100 процентов, когда скорость испарения равна скорости конденсации (температура и точки росы равны). Но вы уже знаете, что для возникновения чистой конденсации скорость конденсации должна быть чуть выше 9%.0444 больше , чем скорость испарения. Другими словами, температура должна быть немного ниже точки росы. Но стандартные приборы, которые мы используем для проведения измерений, недостаточно точны, чтобы точно измерить небольшую разницу между точкой росы и температурой, когда происходит чистая конденсация. Тем не менее, в действительности, когда происходит чистая конденсация, точка росы всегда немного выше, чем температура (даже если мы не можем ее измерить). Это приводит, например, к значениям относительной влажности чуть выше 100 процентов в облаках.

Поднимающийся вверх воздух в облаках охлаждается так, что его температура немного меньше температуры точки росы. Это создает относительную влажность, которая немного превышает 100%, что открывает путь для возникновения чистой конденсации, создавая облако.

Авторы и права: Дэвид Бэбб

Таким образом, для всех практических целей температура не измеримо падает ниже точки росы, и мы не видим значений относительной влажности выше 100 процентов. Поскольку точка росы служит нижним пределом температуры, в ясные безветренные ночи, когда точка росы практически не меняется, синоптики иногда используют точку росы в качестве ориентира для определения того, какой может быть минимальная температура в ночное время. Помните, что по определению точка росы — это приблизительная температура, до которой водяной пар в воздухе должен быть охлажден при постоянном давлении, чтобы он конденсировался в жидкие капли воды. Как только температура падает до точки росы, относительная влажность увеличивается до 100 процентов, а поддается измерению охлаждение прекращается до тех пор, пока точка росы не снижается дальше. Чистая конденсация происходит на ядрах конденсации, когда есть небольшое дополнительное охлаждение, которое мы не можем измерить с помощью стандартного термометра.

Интерпретация относительной влажности, температуры и точки росы

Я надеюсь, что теперь вы понимаете, что относительная влажность, точка росы и температура тесно взаимосвязаны. В конце концов, относительная влажность зависит как от точки росы (которая связана со скоростью конденсации), так и от температуры (которая связана со скоростью испарения). Когда температура приближается к точке росы, скорость испарения и скорость конденсации становятся все более схожими, а относительная влажность увеличивается. С другой стороны, если разница между температурой и точкой росы увеличивается, относительная влажность уменьшается.

Чтобы увидеть эту взаимосвязь в действии, посмотрите короткое видео (2:44) ниже, в котором я обсуждаю тенденции изменения температуры, точки росы и относительной влажности в Государственном колледже штата Пенсильвания с 00 часов по Гринвичу 6 октября 2016 года по 00 часов по Гринвичу 7 октября. видео, вы должны четко видеть, как относительная влажность изменяется в зависимости от тенденций изменения температуры и точки росы, а также как изменения относительной влажности влияют на наблюдаемую погоду.

Температура, точка росы и относительная влажность: один день из жизни
Нажмите здесь, чтобы просмотреть расшифровку видео [название видео].

Температура, точка росы и относительная влажность: один день из жизни

Мы рассмотрим график температуры, точки росы и относительной влажности в Государственном колледже, штат Пенсильвания, с нуля по Гринвичу, 6 октября 2016 г. , то есть время в левой части графика, до 0Z 7 октября, что является временем в правой части графика.

Верхняя часть здесь отображает температуру, точку росы и относительную влажность, шкала температуры и точки росы расположена слева, а шкала относительной влажности — справа.

Итак, какие отношения мы видим на этом графике? Для начала обратите внимание, что большую часть ночи в Государственном колледже наблюдался туман, а это означает, что происходила чистая конденсация. Мы ожидали, что наши наблюдения относительной влажности будут 100 процентов, и это действительно так. На самом деле вы не можете видеть кривую относительной влажности в течение большей части ночи, потому что она находится прямо в верхней части графика.

Если относительная влажность равна 100 процентам, это должно означать, что температура и точка росы были равны, и мы видим, что это тоже так. Примерно с 04 до 16 часов по Гринвичу кривые температуры и точки росы были неразличимы, потому что они были одинаковыми.

Таким образом, в течение большей части ночи температура и точка росы были одинаковыми, относительная влажность составляла 100 процентов, происходила чистая конденсация и сообщалось о тумане.

Теперь посмотрите, что происходит после 16Z. Кривая точки росы остается довольно плоской, что означает, что точки росы оставались примерно постоянными, потому что количество водяного пара в воздухе не изменилось. Но пока это происходило, относительная влажность упала со 100 процентов до менее чем 60 процентов к 21 по Гринвичу. Почему это произошло? Воздух согрелся. Температура продолжала подниматься утром и днем ​​с 50 до почти 70 градусов. При неизменной точке росы потепление воздуха приводило к увеличению разницы между температурой и точкой росы и уменьшению относительной влажности.

Обратите также внимание, что после 16 часов по Гринвичу о тумане больше не сообщалось, потому что началось чистое испарение, когда воздух прогрелся и относительная влажность снизилась.

После 21 по Гринвичу температура начала снижаться с наступлением вечера, и обратите внимание на соответствующее увеличение относительной влажности, хотя точки росы изменились очень незначительно. Охлаждение воздуха увеличило относительную влажность, так как разница между температурой и точкой росы стала меньше.

Суть в том, что количество присутствующего водяного пара очень мало менялось в течение дневного времени, и все же относительная влажность менялась совсем немного — со 100 процентов до менее чем 60 процентов из-за изменений температуры. Таким образом, относительная влажность не говорит нам, сколько водяного пара находится в воздухе, но она говорит нам, насколько близки друг к другу температура и точка росы, что говорит нам о том, насколько мы близки к возможной чистой конденсации.

кредит: Penn State

Вы должны были заметить в видео, что, когда относительная влажность составляла 100 процентов в течение длительного периода времени, сообщалось о тумане. Заметили ли вы, однако, что о дожде никогда не сообщалось? Иногда учащиеся предполагают, что если относительная влажность их поверхности равна 100 %, значит, идет дождь, но это не всегда так. Когда относительная влажность на поверхности составляет 100 процентов, температура равна точке росы, и весьма вероятно, что чистая конденсация может происходить вокруг гигроскопических ядер конденсации, взвешенных в воздухе. Если чистая конденсация происходит в течение достаточно длительного периода времени, конечным результатом является облако на (или очень близко) к земле. Другими словами, туман!

Когда идет дождь, относительная влажность должна быть около 100 процентов где-то , а это — витает в облаках! Вот где происходит чистая конденсация по мере роста крошечных облачных капель. Более крупные капли дождя, падающие из облаков, на самом деле образуются в результате множества процессов, но когда капли дождя падают под облако, они обычно попадают в среду с относительной влажностью менее 100 процентов. Если относительная влажность вблизи и над поверхностью равна низкий, большая часть или все капли дождя могут испариться, не достигнув земли (помните, что низкие значения относительной влажности указывают на значительное чистое испарение), прокладывая путь к значительному охлаждению за счет испарения, как мы уже обсуждали. Но даже когда дождь достигает земли, обычно некоторые капли частично или полностью испаряются по пути. Другими словами, чтобы дождь достиг земли, относительная влажность не обязательно должна быть 100 % в самой нижней части атмосферы; она просто не может быть слишком низкой, иначе все капли дождя испарятся, не достигнув земли.

Относительная влажность, подъем и облачность

Другое практическое применение относительной влажности заключается в том, что она дает нам общее представление о том, требуется ли небольшое или сильное охлаждение для возникновения чистой конденсации. При высокой относительной влажности (около 100 процентов) требуется очень небольшое охлаждение для достижения чистой конденсации (существует небольшая разница между температурой и точкой росы). Если относительная влажность низкая (скажем, менее 50 процентов), то для достижения чистой конденсации требуется значительное охлаждение, поскольку существует большая разница между температурой и точкой росы.

Чтобы понять, что я имею в виду, взгляните на две упрощенные модели станций ниже. Модель станции слева имеет температуру 85 градусов по Фаренгейту и точку росы 50 градусов по Фаренгейту. Модель станции справа имеет температуру 40 градусов по Фаренгейту и точку росы 35 градусов по Фаренгейту.

(слева) Упрощенная модель станции с температурой 85 градусов по Фаренгейту и точкой росы 50 градусов по Фаренгейту. (Справа) Упрощенная модель станции с температурой 40 градусов по Фаренгейту и точкой росы 35 градусов по Фаренгейту.

Авторы и права: Дэвид Бэбб

Теперь давайте применим наши знания о температуре, точке росы и относительной влажности, чтобы повторить некоторые основные идеи этого урока и посмотреть, что мы можем определить по этим моделям станций:

Вопрос: Какая станция имеет более высокую концентрацию водяного пара в воздухе?

Ответ: Станция А имеет более высокую концентрацию водяного пара в воздухе, о чем свидетельствует тот факт, что точка росы выше на станции А.

Вопрос: На какой станции более высокая относительная влажность?

Ответ: На станции B более высокая относительная влажность, поскольку разница между температурой и точкой росы намного меньше (разница всего в 5 градусов по Фаренгейту по сравнению с разницей в 35 градусов по Фаренгейту на станции A). Фактический расчет относительной влажности на основе температуры и точки росы сложен, но вы можете легко рассчитать точную относительную влажность на каждой станции с помощью этого удобного калькулятора относительной влажности, чтобы убедиться, что относительная влажность на станции B выше. Вы должны обнаружить, что на станции А относительная влажность составляет около 30 %, а на станции В — около 82 %.

Вопрос: Требуется ли дополнительное охлаждение для чистой конденсации на станции A или станции B?

Ответ: Мы знаем, что для чистой конденсации на станции А потребуется большее охлаждение из-за более низкой относительной влажности и большей разницы между температурой и точкой росы. Между тем, на станции B потребуется меньше охлаждения, поскольку относительная влажность выше.

Ответ на этот последний вопрос имеет практическое значение для некоторых типов образования облаков. Помните, что наиболее распространенным способом образования облаков является охлаждение воздуха путем его подъема до тех пор, пока температура не упадет до точки росы, что увеличивает относительную влажность до 100 процентов, открывая путь для начала чистой конденсации. Метеорологи называют высоту, на которой в таких ситуациях начинается чистая конденсация, подъем уровня конденсации (или для краткости «LCL»), который отмечает основание облака. Итак, представьте на мгновение, что воздух поднимается от земли для образования облаков на станциях А и В. На какой станции облака сформируются первыми, на меньшей высоте? Облака будут образовываться на более низкой высоте на Станции B, потому что для чистой конденсации требуется меньшее охлаждение, поэтому требуется меньший подъем.

В конечном счете, LCL (или высота нижней границы облаков) зависит от относительной влажности поверхности, когда воздушные массы поднимаются с поверхности, образуя облака. Когда значения относительной влажности низкие, существует большая разница между температурой и точкой росы, а это означает, что должно произойти сильное охлаждение, прежде чем температура упадет до точки росы (что требует подъема воздуха на большую высоту). Таким образом, LCL будет высоким (основание облаков будет высоким), когда значения относительной влажности на поверхности низкие. Когда относительная влажность поверхности высока, LCL будет ниже (основания облаков будут на более низкой высоте), потому что разница между температурой и точкой росы мала, поэтому для достижения температуры, равной точке росы, не требуется сильного охлаждения (не так, как требуется большой подъем).

Суть, которую я хочу, чтобы вы вынесли из этих приложений, заключается в том, что относительная влажность полезна для оценки разницы между температурой и точкой росы, а также для оценки того, сколько охлаждения необходимо для возникновения чистой конденсации (полезно для прогнозирования облачности и образование тумана). Относительная влажность не скажет вам, сколько водяного пара находится в воздухе, и не даст вам представления о том, насколько влажным может быть воздух сам по себе, но когда вы видите облака в небе или туман у земли, вы видите результаты 100-процентной относительной влажности и чистой конденсации!

Что такое точка росы по углеводородам и как ее измеряют?

В точке добычи природный газ представляет собой смесь углеводородных и неуглеводородных компонентов в различных концентрациях. Точный состав варьируется в зависимости от устья скважины, а это означает, что как первоначальная обработка, так и точные измерения качества природного газа имеют решающее значение для предотвращения повреждения оборудования и обеспечения постоянной теплотворной способности. В данной статье обсуждается один из самых сложных для измерения, но важных параметров: точка росы по углеводородам.

Компоненты природного газа

На момент добычи природный газ содержит 20 или более отдельных углеводородных и неуглеводородных компонентов. Метан является основным компонентом, обычно от 60 до 90%, с другими компонентами, присутствующими в различных пропорциях, от высоких процентов до следов менее 0,01%. Нежелательные неуглеводородные составляющие включают двуокись углерода, сероводород и влагу. Помимо метана, другие углеводородные компоненты включают этан (C2H6), пропан (C3H8) и бутан (C4h20).

Первоначальная обработка осушает газ для удаления жидкой воды и снижения концентрации водяного пара. Дальнейшая обработка удаляет CO2 и H3S перед разделением при пониженной температуре, извлекает унесенные конденсаты и снижает концентрацию неметановых углеводородов, таких как сжиженный природный газ (ШФЛУ) – этан, пропан, бутан, изобутан и природный бензин. В результате получается газовая смесь с высокой долей метана, но все еще содержащая различное количество этана, пропана и бутана.

Компоненты природного газа

Таким образом, термин «природный газ» описывает газовую смесь, содержащую широкий спектр углеводородов, от легких алифатических соединений с короткой цепью (неароматических соединений) до тяжелых молекул с длинной цепью.

Как точка росы по углеводородам определяется промышленностью?

Точка росы по углеводородам (HCDP) указывает температуру, при которой тяжелые углеводородные компоненты начинают конденсироваться из газовой фазы, когда газ охлаждается при постоянном давлении. Иногда это называют «выпадением углеводородной жидкости».

Таким образом, более высокое значение HCDP обычно указывает на более высокую долю тяжелых углеводородных компонентов. Это важный параметр для операторов трубопроводов: при высоком содержании в природном газе тяжелых углеводородов возрастает риск образования жидкого конденсата в трубопроводе.

HCDP определяется как ряд соответствующих точек давления и температуры, в которых углеводороды конденсируются в жидкость из смеси природного газа. Обычно он отображается на фазовой диаграмме (см. Ниже) в зависимости от давления и температуры газа для природного газа с заданным составом. Линия точки росы разделяет двухфазную газожидкостную область и однофазную газовую область. При заданном давлении возможны две температуры точки росы, а при заданной температуре возможны два значения давления точки росы.

Типичные фазовые огибающие воды и углеводородов для качества передачи Natural Ga

Это явление фазовой огибающей приводит к поведению, известному как ретроградная конденсация. Слово «ретроградный» означает движение назад, и это явление было названо потому, что оно противоречит фазовому поведению чистых компонентов, которые конденсируются при повышении давления и/или понижении температуры. Максимальное давление, при котором могут образовываться жидкости, называется криконденбаром, а максимальная температура, при которой могут образовываться жидкости, называется крикондентермом. Обратите внимание, что, учитывая форму фазовой диаграммы, измерение точки росы по углеводородам и потенциальной углеводородной жидкости обычно проводят при давлении от 25 до 30 бар (в идеале 27 бар), когда выпадение жидкости происходит при самых высоких температурах. При образовании конденсата из газовой смеси распределение углеводородов изменяется таким образом, что жидкая фаза обогащается более тяжелыми компонентами, а газовая фаза обедняется этими более тяжелыми компонентами. Когда газ охлаждается ниже своей первоначальной температуры точки росы, вся кривая точки росы смещается в сторону более низких температур для оставшейся газовой фазы, которая теперь обеднена более тяжелыми компонентами. Температура охлажденного газа становится новым HCDP газового потока.

Типичная фазовая оболочка для 3-х стадий природного газа

Трудности измерения точки росы по углеводородам

Точка росы по углеводородам (HCDP) не является простым параметром для измерения. Состав газа, загрязняющие вещества и примеси, высокое давление и наличие коррозионно-активных соединений варьируются от трубопровода к трубопроводу, и все это влияет на результаты измерений.

HCDP очень чувствителен к конкретным компонентам газового потока и сильно зависит от концентрации более тяжелых углеводородов, особенно C6+. Присутствие более тяжелых углеводородов увеличит HCDP, и отсутствие их включения в расчет HCDP приведет к недооценке HCDP. Поэтому для точного определения ГХДП требуется оценка распределения отдельных компонентов во фракции С6+ (по крайней мере, С9но возможно выше).

Как измерить точку росы по углеводородам

Существует ряд различных общепринятых методов измерения точки росы по углеводородам, которые были разработаны с течением времени.

Онлайн оптические анализаторы точки росы углеводородов
В этих анализаторах используется датчик с охлаждаемым зеркалом для точного и автоматического определения температуры точки росы по углеводородам в пробе газа. Их основным преимуществом является надежная воспроизводимость измерений — в отличие от описанного ниже ручного оросителя, измерения полностью объективны и автоматически. Нет необходимости в специализированных операторах, а общие эксплуатационные расходы низки, несмотря на значительные капиталовложения.

Анализатор точки росы углеводородов Condumax II от Michell Instruments использует метод темного пятна, который является разновидностью датчика точки росы с охлаждаемым зеркалом, для обеспечения непрерывных и точных измерений HCDP. Измерения точки росы по воде также доступны с использованием того же анализатора с датчиком влажности Michell на основе керамического оксида металла.

Ручные приборы для определения точки росы по углеводородам с охлаждаемым зеркалом
Предназначенные для выборочных проверок качества природного газа в трубопроводах и для проверки измерений других анализаторов точки росы углеводородов, тестеры точки росы углеводородов представляют собой портативные приборы, предназначенные для простого использования инженером-одиночкой в ​​полевых условиях.

Основным преимуществом ручных измерителей точки росы, помимо портативности, являются низкие капиталовложения. Однако они рекомендуются только в качестве инструмента обслуживания или для проведения выборочных проверок в точке, где не установлен онлайн-анализатор.

Несмотря на удобство, у них есть ряд недостатков, в том числе высокие эксплуатационные расходы. Хотя сам прибор прост, его использование очень трудоемко и требует высококвалифицированного персонала. Сами измерения субъективны, поскольку зависят от суждения оператора. Независимо от того, насколько опытны и хорошо обучены операторы, точность измерений будет в определенной степени различаться у каждого человека. Из-за этих факторов ручные анализаторы росы с охлаждаемым зеркалом подходят только для периодических выборочных проверок качества газа.

Первоначальный метод измерения точки росы по углеводородам заключался в использовании прибора для определения росы с охлаждаемым зеркалом. Это ручной метод, который требует, чтобы опытный оператор наблюдал за образованием конденсата на охлаждаемом зеркале и использовал свое суждение для определения температуры точки росы.

Видео высокого разрешения для надежных воспроизводимых измерений
Недавние разработки в новых моделях портативных измерителей точки росы позволили преодолеть многие недостатки и ограничения старых приборов.

Прибор для измерения точки росы CDP301 Condumax компании Michell Instrument использует фундаментальный метод охлаждаемого зеркала, но снижает зависимость от суждений оператора при точной регистрации температуры точки росы. CDP301 использует видео высокой четкости для отображения образования конденсата на экране, что позволяет пользователям легко определять точную температуру точки росы одним нажатием кнопки. Видео также записывается, чтобы обеспечить точную запись всех измерений для последующего анализа. CDP301 также может измерять точку росы по воде с помощью того же датчика охлаждаемого зеркала.

Газовый хроматограф (ГХ) для углубленного анализа состава газа
При правильном использовании газовый хроматограф позволяет пользователям дополнительно анализировать точный состав природного газа. Этот метод определяет концентрацию каждого углеводородного элемента (в большинстве случаев до C12). Газовый хроматограф, такой как LDetek MultiDetek2-EX, позволяет пользователям:

• объединять ряд параметров качества/тарифа газа в одном анализаторе
• определить компоненты, способствующие высокому уровню точки росы, чтобы определить причину/источник
• обеспечивают теоретическую кривую огибающей фазы.

Однако ГХ не является идеальным решением для мониторинга процесса, поскольку он использует расчетные значения для определения точки росы по углеводородам. Онлайн-анализатор точки росы по углеводородам, такой как Condumax II, является наиболее эффективным и экономичным методом мониторинга процесса и обнаружения нарушений процесса, при этом дополнительный ГХ используется для получения дополнительных данных анализа.

Дополнительная поддержка

Точка росы по углеводородам и переработка природного газа являются сложными темами. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть какие-либо комментарии к этой статье или вы хотели бы обсудить ее подробнее.

Подробные факты – Lambda Geeks

В этой статье обсуждаются и подробно излагаются факты о том, «увеличивается ли точка росы с температурой?»

Точка росы не меняется при любых изменениях температуры, вместо этого точка росы зависит от относительной влажности и давление. Только в некоторых исключительных случаях точка росы изменяется в зависимости от повышения или понижения температуры системы. Изменения давления или содержания водяного пара приводят к изменению точки росы.

Более подробные пояснения относительно точки росы будут обсуждаться далее.

Точка росы
Изображение предоставлено: Flickr

График температуры точки росы

Точку росы при различных температурах можно легко определить, используя график точки росы.

Также известная как диаграмма влажности точки росы, диаграмма температуры точки росы помогает нам оценить точку росы при определенном значении температуры и влажности. Диаграмма включает точки росы при различных температурах и уровнях влажности.

Таблица температуры точки росы
Изображение предоставлено Wikimedia Commons

Из приведенной выше диаграммы температуры точки росы можно легко определить точку росы при определенной температуре и значении влажности. Например, при температуре 30 градусов Цельсия и влажности около 40 % точка росы будет 15 градусов Цельсия.

Часто задаваемые вопросы

Почему точка росы увеличивается с температурой?

Принято считать, что температура и точка росы взаимосвязаны, и по мере повышения температуры точка росы также увеличивается.

Точка росы будет изменяться, когда температура системы равна температуре насыщения или ниже температуры насыщения. Основная причина, по которой это происходит, заключается в том, что водяной пар удаляется из воздуха.

Во всех остальных случаях точка росы не зависит от температуры окружающей среды. Любое изменение давления или относительной влажности влияет на точку росы. Влажность, в свою очередь, зависит от температуры.

Какая связь между точкой росы и температурой?

Точка росы дает представление о погоде, поскольку она связана с влажностью и температурой.

Точка росы может быть приблизительно определена по влажности и температуре по следующему соотношению:

Где, T _dp – температура точки росы в градусах Цельсия

T – температура воздуха в градусах Цельсия

36

RH – относительная влажность в %

Относительная влажность, в свою очередь, может быть определена по следующей формуле:

Относительная влажность = {Коэффициент смешивания/Коэффициент насыщения смешивания} *100 %

содержание водяного пара или влаги в воздухе

Коэффициент смешивания насыщения – это значение количества водяного пара в воздухе, когда воздух становится насыщенным.

Изменяется ли точка росы в течение дня?

Обычно наблюдается, что точка росы остается довольно постоянной в течение всего дня. Даже при изменении температуры значение остается неизменным. Однако это верно для закрытых систем, и, следовательно, бывают случаи, когда движение ветра влияет на влажность и, следовательно, на точку росы.

Например, рассмотрим день, когда температура воздуха составляет около 65 градусов по Фаренгейту, относительная влажность составляет 100%, а точка росы составляет 65 градусов по Фаренгейту. Вот если температура воздуха повысится до 80 или 90 градусов по Фаренгейту, то влажность изменится на 60 % или 44 % соответственно, но точка росы не изменится.

В какое время дня точка росы самая высокая?

Точка росы не зависит от времени суток и температуры воздуха. Его значение становится самым высоким, когда содержание влаги в воздухе самое высокое. Другими словами, точка росы будет самой высокой, когда влажность самая высокая.

При высокой температуре и высокой точке росы нам жарко и влажно, как в летние дни. Когда температура низкая, но точка росы высокая, в холодные зимние дни и ночи нам становится очень холодно.

Что такое некомфортная точка росы?

В некоторые дни летом становится душно из-за жары, но на самом деле это из-за влажности.

Летом, когда температура повышается и одновременно увеличивается влажность, погода становится невыносимой. Когда значение точки росы меньше или равно 55 градусам, то погода будет сухой и комфортной.

При значении от 55 до 65 градусов погода становится липкой и немного некомфортной. Значение точки росы выше 65 означает более влажный климат, который угнетает.

Комфортная и некомфортная точка росы
Изображение предоставлено: Flickr

По мере увеличения точки росы содержание влаги в воздухе также увеличивается. От этого зависит комфортный климат или нет. Это можно пояснить на примере. Рассмотрим день с температурой 30 градусов по Фаренгейту и точкой росы 30. Это означает, что влажность составляет 100%.

Но погода некомфортна, когда температура составляет 80 градусов, а точка росы поднимается до значения 60, что, в свою очередь, создает влажность 50 %. Последнее более неудобно, чем первое, хотя влажность меньше, потому что в последнем увеличилась точка росы.

Где в мире самая высокая точка росы?

Места с самой высокой точкой росы означают места с очень высокой влажностью.

Самая высокая зарегистрированная точка росы в мире была в Дахране, Саудовская Аравия, на берегу Персидского залива. Зарегистрированное значение составляло 95 градусов и было зарегистрировано 8 июля 2003 года. Следующее самое высокое значение точки росы было зафиксировано историком погоды в Мурхеде, штат Миннесота, 19 июля 2011 года, и значение точки росы было 88,9.0006

Точно так же точка росы 88 была зарегистрирована в Ньютоне, штат Айова, 14 июля 2010 г. , точка росы 90 была зарегистрирована в Эпплтоне 13 ^го июля 1995 г. 12 ^й Июль 1987 года в Мельбурне и значение было около 91.

Контроль точки росы | Consulting

Просмотреть полную историю, включая все изображения и рисунки, в нашем ежемесячном цифровом издании
Почему сегодня здания так часто бывают сырыми, неудобными и немного пахнут, скажем так, «земляными»? Причины сложны, хотя решение довольно простое: контроль точки росы. Немного истории важно для понимания того, почему этот метод, впервые предложенный Уиллисом Кэрриером в 1902, стало такой популярной современной практикой. Контроль точки росы решил некоторые очень сложные современные проблемы простым и надежным способом.

Идеальная буря невежества и благих намерений

Не так давно проектировщикам ОВиК не нужно было особенно заботиться о влажности. Имея много дешевой энергии, промышленность могла позволить себе охлаждать воздух мощным охлаждением, чтобы высушить его, а затем поджаривать его с повторным нагревом, чтобы он не заморозил пассажиров.

Потом мы занялись энергией и начали измерять (и регулировать) КПД. Но мы настолько привыкли к контролю влажности вместе с нашим охлаждением, что ни регуляторы, ни разработчики не заметили, что в погоне за разумной эффективностью охлаждения мы отказались от скрытой эффективности. Измерение эффективности и результативности осушения никогда не требовалось. Так что мы не поняли, особенно в недорогом, высокоэффективном охлаждающем оборудовании постоянного объема, которое мы любим ставить на крыши.

Затем последовали дебаты по вентиляции 1980-х годов, которые начались с того, что здания лишились наружного воздуха, а закончились их затоплением. Скорость вентиляции утроилась в период с 1981 по 1989 год. Немногие проектировщики осознавали, что нагрузка на осушение также почти утроилась из-за этого вентиляционного воздуха. Итак, в 1990-х годах у нас было охлаждающее оборудование, оптимизированное для разумного охлаждения. Но ему приходилось иметь дело с огромными нагрузками по осушению. Не то чтобы мы знали истинный размер нагрузки по осушению наружного воздуха, даже когда удосужились ее рассчитать.

Печальный факт. До 1997 года данные климатического проектирования ASHRAE даже отдаленно не описывали пиковую нагрузку осушения. Исторически сложилось так, что проектировщики предполагали, что расчетная пиковая температура охлаждения по сухому термометру и его средняя температура по влажному термометру представляют собой пиковые нагрузки как для охлаждения, так и для осушения.

Но на самом деле, как наконец показали новые данные, опубликованные в 1997 году, пиковая точка росы на открытом воздухе приходится на то время, когда температура по сухому термометру умеренная, а не экстремальная4. На 40 % больше, чем нагрузка на осушение при пиковой температуре наружного воздуха.

Вот и все. На рубеже веков у нас было охлаждающее оборудование с ограниченной эффективностью осушения как раз тогда, когда адекватная вентиляция почти утроила нагрузку на осушение, а также тот факт, что мы, наконец, осознали — благодаря исследованиям ASHRAE — что наши оценки пиковой нагрузки осушения для наружного воздуха всегда были примерно на 30% ниже реальной правды.

Что делать? Что ж, когда ваш любимый инструмент — молоток (высокоэффективная система охлаждения), то все ваши проблемы выглядят как гвозди (нужна система охлаждения побольше). Обычная склонность к тому, что чем больше, тем лучше, привела к тому, что большинство проектировщиков HVAC увеличили размеры системы охлаждения, чтобы контролировать влажность.

Но увеличение мощности охлаждающего оборудования имеет прямо противоположный эффект. Когда система охлаждения слишком велика для разумной охлаждающей нагрузки, она очень быстро охлаждает помещение. Он охлаждается так быстро, что его незначительное осушение происходит в течение такого короткого времени, что чистое осушение в течение тысяч часов в непиковое время почти равно нулю.5

Осушение прекращается, когда прекращается охлаждение. И охлаждение часто останавливается, потому что этот большой и эффективный блок очень быстро охлаждает пространство. С другой стороны, вентиляция (с ее огромной нагрузкой на осушение) не останавливается. Поэтому влажность вентиляционного воздуха накапливается в помещении и приводит к проблемам.

Эта идеальная буря добрых намерений и невежества помогает объяснить, почему так много гостиничных номеров так сыро, и почему так много зданий переохлаждены и неудобны, когда они должным образом проветриваются.

Проблема плесени также усугубляется при переохлаждении зданий, но это уже другая длинная и сложная история. А пока достаточно повторить очевидное. Ни клиенты, ни юристы не впечатлены нашими добрыми намерениями, когда эти красивые, большие, негабаритные охлаждающие устройства приводят к образованию плесени. Но хватит истории и проблем. Давайте поговорим о решениях.

Контроль точки росы

Точка росы – это температура, при которой влага в воздухе начинает конденсироваться. Это абсолютное измерение количества водяного пара в воздухе, в отличие от относительной влажности или температуры смоченного термометра. Для влажности эти показатели являются относительными. Сами по себе они не указывают на абсолютное количество влаги в воздухе. Точка росы да.

Если вы хотите предотвратить проблемы с влажностью и влажностью, очень полезно учитывать точку росы.

Например, если точка росы на открытом воздухе выше точки росы в помещении, необходимо удалить водяной пар из вентиляционного воздуха. А если точка росы наружного воздуха ниже целевой в помещении, вам придется добавлять водяной пар в вентиляционный воздух. Легкий.

Другой пример: летом, если система охлаждения охлаждает воздуховоды, воздухораспределители или близлежащие стены и потолки ниже точки росы в помещении, на этих прохладных поверхностях может образовываться конденсат. В зимнее время, если наружный воздух охлаждает наружные стены ниже точки росы в помещении, вы можете ожидать некоторого конденсата внутри этих холодных стен, потому что влажность внутри помещения мигрирует наружу.

Кроме того, температурный комфорт человека определяется разницей между точкой росы в насыщенном воздухе на поверхности кожи и точкой росы в окружающем воздухе. Большая разница означает большую сушку.

Это хорошо летом, когда нужно отводить тепло, и плохо зимой, когда нужно сохранить тепло тела и не допустить пересыхания глаз. В любом случае, если вы знаете точку росы в помещении, вы много знаете о потенциальном комфорте и дискомфорте в любое время года.

Для подавляющего большинства зданий практически во всех климатических условиях поддержание точки росы на уровне от 30 до 40 F в отопительный сезон и ниже 55 F в сезон охлаждения обеспечивает разумный компромисс между конкурирующими интересами энергии, комфорта и строительства. долговечность.

Еще одна полезная функция управления по точке росы заключается в том, что это проще, чем управление по относительной влажности. Изменения температуры по сухому термометру в помещении означают, что относительная влажность (rh) широко варьируется по всему зданию, что заставляет систему «охотиться» за достижением контроля в пределах определенного диапазона относительной влажности.

Напротив, когда сигнал температуры/относительной влажности преобразуется в точку росы и используется в качестве контрольного значения, система не будет колебаться вверх и вниз по мере изменения ощутимых нагрузок в помещении. Абсолютная влажность будет оставаться почти постоянной, поэтому система в целом не будет такой дерганой.

Как это делается

Чтобы контролировать влажность, найдите осушающие нагрузки и удалите их как можно ближе к источнику. Таким образом, большие нагрузки не нарушат стабильность влажности в остальной части здания.

Рисунок 1: Вентиляционный воздух создает наибольшую нагрузку по осушению в большинстве зданий. Источник всех изображений: ASHRAE Humidity Control Design Guide

Почти во всех коммерческих и административных зданиях наибольшая нагрузка — это избыточная влажность, поступающая в здание с вентиляцией и подпиточным воздухом, как показано на рис. 1. Устраните эту нагрузку путем просушки поступающего воздуха до того, как он попадет в остальную часть системы. Такой подход обеспечивает очень стабильную влажность в помещении.6

То же самое касается увлажняемых зданий в зимний период. Самым большим дефицитом влажности будет сухость вентиляционного и подпиточного воздуха. Таким образом, добавление влажности в этом месте снова имеет большое значение для стабилизации влажности во всем здании.

На рисунках 2 и 3 показано, как это делается. Отдельный блок выполняет предварительную подготовку и дозирование вентиляционного и подпиточного воздуха в здание. Затем другая система обеспечивает отопление и охлаждение, необходимые для компенсации нагрузок, возникающих внутри здания в каждой зоне.

В последние годы такие устройства для осушения вентиляционного воздуха стали известны как специальные системы наружного воздуха или устройства DOAS. В дополнение к своей основной функции по удалению избыточной влажности блоки DOAS часто включают функции рекуперации энергии и измерение и контроль переменного объема наружного воздуха. Это снижает годовое потребление энергии и позволяет избежать недостаточной или чрезмерной вентиляции здания. Плохая вентиляция является очень распространенной проблемой в зданиях, когда вентиляция и добавочный воздух подаются через множество отверстий, а не через одну или две специальные системы наружного воздуха. 7

Рис. 2: Глубокая сушка вентиляционного воздуха позволяет контролировать точку росы в помещении.

Кто это делает и почему

В 2002 году в Руководстве по проектированию ASHRAE для контроля влажности в коммерческих и административных зданиях рекомендуется контроль точки росы вместо контроля относительной влажности для зданий, кроме музеев. Кроме того, чтобы избежать недооценки осушающей нагрузки, в Руководстве по проектированию также рекомендуется, чтобы расчеты вентиляционной нагрузки производились по точке росы на открытом воздухе 0,4%, а не по температуре сухого термометра 0,4%.8 Эта рекомендация теперь более четко закреплена в стандарте ASHRAE 62.1— Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении, а также в главах с информацией о климатическом проектировании 2001, 2005 и 2009 гг.издания ASHRAE Handbook — Fundamentals.

В апреле 2003 г. Служба общественных зданий Управления общих служб США изменила механические требования своих Стандартов для помещений P-100, включив в них специальные системы наружного воздуха. специальные блоки — до точки росы 50 F в любое время, когда точка росы наружного воздуха выше этого уровня, даже если в здании мало людей. Учитывая требования к вентиляционному воздуху офисных зданий, такой уровень сухости вентиляционного воздуха будет поддерживать точку росы в здании в целом на уровне 55 F или ниже.

Рисунок 3: Специализированные системы наружного воздуха (DOAS) могут обеспечить более надежный контроль как точки росы, так и количества вентиляционного воздуха в каждом помещении.

В 2008 г. в Руководстве ASHRAE по зданиям в жарком и влажном климате точка росы в помещении 55 F была описана как разумный максимум для зданий с механическим охлаждением, чтобы избежать проблем с плесенью и влажностью без чрезмерных затрат на энергию.10

В 2009 г. Агентство по охране окружающей среды США приняло максимальную точку росы в помещении 55 F в своих новых рекомендациях для проектировщиков зданий, подрядчиков и специалистов по техническому обслуживанию под названием Контроль влажности в общественных и коммерческих зданиях. 11

Наконец, в конце 2009 г. требования ВВС США по снижению риска образования плесени также включают в себя как специальные блоки для осушения наружной вентиляции, так и максимальную точку росы внутри помещений для зданий с механическим охлаждением.12

Все эти рекомендации по точке росы взяты из постоянная забота о том, чтобы избежать проблем с качеством воздуха в помещении и повреждения влагой, сохраняя при этом затраты энергии, связанные с вентиляционным воздухом, на абсолютном минимуме. Сосредоточение внимания на точке росы в помещении помогает как проектировщикам, так и владельцам зданий сбалансировать и настроить вопросы энергопотребления и комфорта, избегая при этом путаницы, порождаемой традиционным акцентом на относительной влажности.

Надежный подход

Принимая во внимание точку росы, все эти рекомендации по существу возвращаются к подходу, открытому Уиллисом Кэрриером в 1902 году. Когда он был молодым инженером всего 18 месяцев после окончания Корнельского университета, его попросили контролировать влажность для Компания Sackett-Williams Lithographing Co. в Бруклине, штат Нью-Йорк,

Компания Carrier быстро решила, что способом контроля влажности в помещении является контроль точки росы поступающего вентиляционного и подпиточного воздуха. Это то, что он сделал для этого проекта, который, по мнению многих, помог ускорить более широкое внедрение технологии механического охлаждения для кондиционирования воздуха в зданиях в Соединенных Штатах.

Интересно, что уровень контроля влажности в помещении, выбранный для этого проекта, представлял собой точку росы 53 F — мало чем отличается от того, к чему спустя столетие вернулись публикации ASHRAE, Федеральной службы общественных зданий и Агентства по охране окружающей среды. Обстоятельства и конкретные проблемы изменились совсем немного за 100 лет. Но, по-видимому, осушение вентиляционного воздуха и поддержание точки росы в помещении ниже 55 F остается хорошей идеей.

Каталожные номера

Купер, Гейл. Кондиционирование воздуха в Америке: инженеры и контролируемая среда, 1900–1960 гг. 1998: Издательство Университета Джона Хопкинса. AHRI Стандарт ANSI/ARI 210/240—2003 Унитарное оборудование для кондиционирования воздуха и теплового насоса с источником воздуха (процедуры испытаний эффективности охлаждения для коммерческого оборудования для кондиционирования воздуха). ANSI.org . АШРАЕ Стандарт 62.1-81,89,07 Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении. www.ashrae.org. . www.ashrae.org. Шири, Дон Б. III и Хендерсон, Хью. «Осушение при частичной нагрузке». Журнал ASHRAE, апрель 2004 г., стр. 42–47. www.ashrae.org. Гарриман , Брундрет Г. и Киттлер Р. ASHRAE Руководство по проектированию систем контроля влажности для коммерческих и административных зданий. 2002 . www.ashrae.org. Персили Андрей; Горфейн, Джош; Бриннер, Грегори. «Проектирование и эффективность вентиляции в офисных зданиях США». Журнал ASHRAE, апрель 2005 г., стр. 30-35. www.ashrae.org Расчетное значение ASHRAE 0,4% — это точка росы, которая вряд ли будет превышена более чем на 35 часов в течение типичного года (8760 x 0,4% = 35). GSA США Глава 5 — Машиностроение — Стандарты P100 для обслуживания общественных зданий. 2003 . www.gsa.gov. Гарриман , Л.Г. и Лстибурек, Дж. Руководство ASHRAE для зданий в жарком и влажном климате (2-е издание). 2009. www.ashrae.org. Агентство по охране окружающей среды США . Контроль влажности в общественных и коммерческих зданиях: руководство для специалистов по проектированию, строительству и техническому обслуживанию, 2009 г.. www.EPA.gov. Штаб-квартира ВВС США Агентство поддержки гражданского строительства. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт