Harmatpont számítás és páralecsapódás ellenőrzése
A harmatpont a helyiség hőmérsékletéből és relatív páratartalmából számolható. Ha megadja az ablaküveg, a fal vagy a hűtővizes cső felületi hőmérsékletét, azonnal megmutatja, lecsapódik-e pára, és mekkora páratartalomig nem. Lejjebb a szigetelőanyag és a vastagság kiválasztásával a szigetelt felület páralecsapódása és a lecsapódást megakadályozó minimális szigetelésvastagság is kiszámítható.
Mi a harmatpont
A levegőben lévő vízgőzt a levegő lehűlve már nem tudja megtartani, és vízcseppek formájában kicsapódik. Ez a hőmérséklet a harmatpont. Azonos hőmérsékleten a nedvesebb levegő harmatpontja magasabb.
0 °C alatt a gőz víz helyett jéggé (dérré) válik, ezért ezt dérpontnak (fagyási harmatpontnak) nevezik, és a jég feletti telítési nyomással számolják.
Mikor jön létre páralecsapódás
Minden olyan felületen víz csapódik ki, amelynek hőmérséklete az érintkező levegő harmatpontján vagy az alatt van (páralecsapódás). Gyakori helyek: télen az ablaküveg és a külső fal sarkai, nyáron a hűtővizes csövek és a légcsatornák külső felülete. A harmatpontnál melegebb felület száraz marad.
Példa: ablak páralecsapódása télen
A 20 °C-os, 60% relatív páratartalmú helyiséglevegő harmatpontja kb. 12,0 °C. Ha a hideg idő miatt az üveg belső oldala 10 °C, ez a harmatpont alatt van, ezért páralecsapódás lép fel.
Ahhoz, hogy az ablak száraz maradjon, a helyiség páratartalmát kb. 52,5% vagy az alá kell csökkenteni, vagy az üveget 12,0 °C-nál melegebben kell tartani.
A páralecsapódás csökkentése
- Szellőztetés: a főzésből, zuhanyzásból és ruhaszárításból származó nedvességet vezesse ki, így csökken a helyiség páratartalma.
- Páratartalom szabályozása: télen ne párásítson túl, és szükség esetén párátlanítson.
- Felületek melegen tartása: kétrétegű vagy fűtött (low-e) üvegezés, szigetelés erősítése, a függöny mögötti légáramlás biztosítása. A hűtővizes csöveket szigetelje, hogy a külső felület a harmatpont fölött maradjon.
Harmatpont táblázat (hőmérséklet × relatív páratartalom)
Értékek °C-ban, tengerszinti nyomáson (101,325 kPa). A 0 °C alatti értékek fagyási harmatpontok (jég felett). Az ezzel egyenlő vagy ennél hidegebb felületen páralecsapódás lép fel.
| Hőmérséklet | RH 30 % | RH 40 % | RH 50 % | RH 60 % | RH 70 % | RH 80 % | RH 90 % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 °C | −6.0 | −2.6 | 0.1 | 2.6 | 4.8 | 6.7 | 8.4 |
| 15 °C | −2.1 | 1.5 | 4.7 | 7.3 | 9.6 | 11.6 | 13.4 |
| 18 °C | 0.2 | 4.2 | 7.4 | 10.1 | 12.5 | 14.5 | 16.3 |
| 20 °C | 1.9 | 6.0 | 9.3 | 12.0 | 14.4 | 16.4 | 18.3 |
| 22 °C | 3.6 | 7.8 | 11.1 | 13.9 | 16.3 | 18.4 | 20.3 |
| 24 °C | 5.4 | 9.6 | 12.9 | 15.8 | 18.2 | 20.3 | 22.3 |
| 26 °C | 7.1 | 11.4 | 14.8 | 17.6 | 20.1 | 22.3 | 24.2 |
| 28 °C | 8.8 | 13.2 | 16.6 | 19.5 | 22.0 | 24.2 | 26.2 |
| 30 °C | 10.5 | 14.9 | 18.4 | 21.4 | 23.9 | 26.2 | 28.2 |
| 35 °C | 14.8 | 19.4 | 23.0 | 26.1 | 28.7 | 31.0 | 33.1 |
Gyakori kérdések
Hogyan számítható a harmatpont?
Először meg kell határozni a telítési gőznyomást a levegő hőmérsékletén, majd meg kell szorozni a relatív páratartalommal, így adódik a tényleges gőznyomás; a harmatpont az a hőmérséklet, amelyen a telítési nyomás ezzel egyenlő. Ez az oldal az ASHRAE Fundamentals 2017 1. fejezetének Hyland-Wexler egyenleteit fordítva oldja meg.
Mekkora a harmatpont 20 °C-on és 60% relatív páratartalom mellett beltérben?
Kb. 12,0 °C. Az ablaküveg vagy a fal felületén, ha az kb. 12 °C vagy az alatt van, páralecsapódás lép fel. 50% relatív páratartalomnál a harmatpont kb. 9,3 °C-ra, 40%-nál kb. 6,0 °C-ra csökken.
Honnan tudható, hogy egy hűtővizes csőnek kell-e szigetelés?
A cső külső felületi hőmérsékletét kell összevetni a környező levegő harmatpontjával. A 26 °C-os, 50%-os levegő harmatpontja például kb. 14,8 °C, ezért a 7 °C-os vizet vezető szigeteletlen csövön pára csapódik ki. A szigetelés vastagságát úgy kell megválasztani, hogy külső felülete a harmatpont fölött maradjon.
Hogyan függ össze a harmatpont és a páralecsapódás?
Ha a levegő a harmatpontjánál hidegebb felülettel érintkezik, a vízgőz ott vízzé csapódik. A harmatponttal egyenlő vagy annál hidegebb felületen páralecsapódás van, a harmatpont fölött nincs. Azonos hőmérsékleten a nagyobb páratartalom emeli a harmatpontot, így könnyebben jön létre páralecsapódás (20 °C-on: 40% relatív páratartalomnál kb. 6,0 °C, 60%-nál kb. 12,0 °C).
Hogyan méretezhető a csőszigetelés vastagsága a páralecsapódás megelőzésére?
Határozza meg a harmatpontot a helyiség hőmérsékletéből és páratartalmából, majd keresse meg azt a legvékonyabb szigetelést, amelynek külső felülete egy tartalékkal (általában 1 K) a harmatpont felett van. A felület annál melegebb, minél kisebb a hővezetési tényező, minél nagyobb a vastagság és minél nagyobb a burkolat emisszióképessége. A fenti kalkulátorban az anyag és a vastagság kiválasztásával látható a felületi hőmérséklet, az értékelés és a legkisebb vastagság (szabványos méretre felfelé kerekítve); a fenti táblázat közvetlenül lefedi az SGP 15A-100A csöveket.
Miért rosszabb az alumínium burkolat a páralecsapódás szempontjából?
A külső felület hőt nyer a levegőtől konvekcióval, a környezettől pedig sugárzással. Az alumínium emisszióképessége körülbelül 0,05, ezért szinte nem nyer sugárzó hőt, a külső hőátadási tényező csökken, és a felület hidegebb lesz. 50A (DN 50) cső esetén 7 °C-os vízzel, 25 mm üveggyapottal és 30 °C-os, 80% relatív páratartalmú helyiséglevegővel nemfémes felületnél a felület hőmérséklete körülbelül 27,4 °C, ami a 26,2 °C-os harmatpont felett van, új alumínium burkolatnál viszont körülbelül 24,8 °C-ra csökken, és páralecsapódás keletkezik.
Mekkora biztonsági tartalékot érdemes használni a páralecsapódás-ellenőrzéshez?
A harmatponton vagy az alatt lévő felületen páralecsapódás keletkezik. A kivitelezési hibák, a páratartalom-ingadozás, valamint a csatlakozásoknál és tartóknál fellépő hőhidak fedezésére a tervezők általában 1-2 K-nel a harmatpont fölött tartják a felületet (ez gyakorlat, nem rögzített szabvány). A kalkulátor alapértelmezett értéke 1 K, ezt a Biztonsági tartalék mezőben módosíthatja; az ennél kisebb érték „Veszélyes” besorolást kap.
Képletek és források
Ugyanazok a képletek, mint a számító motorjában. T = t + 273,15 K, p = nyomás Pa-ban.
| Tétel | Képlet | Megjegyzés · alap |
|---|---|---|
| Telítési nyomás (víz) | ln pws = C8/T + C9 + C10·T + C11·T² + C12·T³ + C13·ln T | ASHRAE 6. egyenlet (Hyland-Wexler), 0,01 és 200 °C között |
| Telítési nyomás (jég) | ln pws = C1/T + C2 + C3·T + C4·T² + C5·T³ + C6·T⁴ + C7·ln T | ASHRAE 5. egyenlet (Hyland-Wexler), −100 és 0,01 °C között |
| Vízgőznyomás és abszolút nedvességtartalom | pw = RH/100 · pws(t), x = 0,621945 · pw / (p − pw) | ASHRAE 20. egyenlet |
| Harmatpont (fagyási harmatpont) | pws(td) = pw | Az 5. és 6. egyenlet inverze Newton-iterációval; td ≤ 0,01 °C esetén a jégre vonatkozó alak (fagyási harmatpont) |
| Páralecsapódás és tartalék | páralecsapódás ⇔ ts ≤ td, tartalék = ts − td | Páralecsapódás, ha a felülettel érintkező levegő eléri a telítést (ugyanaz a definíció, mint a számító páralecsapódás-ellenőrzésénél) |
| Felületi és legnagyobb relatív páratartalom | RH_s = 100 · pw / pws(ts), RH_max = 100 · pws(ts) / pws(t) | RH_max: az a relatív páratartalom ugyanazon helyiséghőmérsékleten, amelynél a harmatpont megegyezik a felületi hőmérséklettel (ugyanaz a definíció, mint a számító páralecsapódás-ellenőrzésénél) |
Források
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), 1. fejezet, Psychrometrics: 5. és 6. egyenlet (telítési nyomás), 20. egyenlet (abszolút nedvességtartalom)
- Hyland, R. W. and Wexler, A. (1983), Formulations for the thermodynamic properties of the saturated phases of H2O from 173.15 K to 473.15 K, ASHRAE Transactions 89(2A)
Hőszigetelés felületi páralecsapódása és a páralecsapódást megelőző csőszigetelés-vastagság
A hűtött cső szigetelése nem segít, ha a külső felület a környező levegő harmatpontján vagy az alatt marad: ekkor a szigetelésen víz csapódik ki (felületi páralecsapódás). A felületi hőmérsékletet két dolog egyensúlya határozza meg: a szigetelés hőellenállása (hővezetési tényező k, vastagság t) és az a hőmennyiség, amelyet a levegő a felületnek átad (a konvekció és a sugárzás együttes hőátadási tényezője, h_se).
A szigetelés méretezéséhez ezt az egyensúlyt kell megoldani a Ts felületi hőmérsékletre, és összevetni a Td harmatponttal. Ha a Ts nagyobb a Td-nél, nincs páralecsapódás, a Ts − Td különbség pedig a tartalék. A fenti kalkulátor csöveket (hengereket) és sík felületeket (légcsatorna, berendezés) kezel, a legkisebb vastagságot felezéses módszerrel keresi meg, majd szabványos méretre kerekíti felfelé.
A burkolat is számít. Az alacsony emisszióképességű burkolat, például az alumínium, szinte nem cserél sugárzó hőt a környezetével, ezért a felület hidegebb marad, és azonos vastagságnál rosszabb a páralecsapódás szempontjából. Az elasztomer szigetelést gyakran burkolat nélkül használják, felületi emisszióképessége körülbelül 0,9.
A hűtővíz-csövön a páralecsapódást megelőző legkisebb szigetelésvastagság (SGP 15A-100A)
A páralecsapódást megelőző legkisebb vastagság (mm, felfelé kerekítve) 30 °C-os, 80% relatív páratartalmú helyiséglevegő, 7 °C-os hűtött víz, nyugvó beltéri levegő és 1 K tartalék mellett. Az értékeket ugyanaz a számítómotor adja, mint a kalkulátornál. A gyakorlatban a következő szabványos méretet válassza (10, 13, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 65, 75, 100 mm).
| Méret | Külső átm. mm | Üveggyapot | Elasztomer | Merev PU | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ε 0.9 | ε 0.05 | ε 0.9 | ε 0.05 | ε 0.9 | ε 0.05 | ||
| 15A | 21.7 | 18 | 40 | 18 | 40 | 14 | 31 |
| 20A | 27.2 | 19 | 43 | 19 | 43 | 15 | 33 |
| 25A | 34 | 20 | 46 | 20 | 46 | 16 | 35 |
| 32A | 42.7 | 21 | 50 | 21 | 49 | 17 | 38 |
| 40A | 48.6 | 22 | 52 | 22 | 51 | 17 | 39 |
| 50A | 60.5 | 23 | 55 | 23 | 55 | 18 | 42 |
| 65A | 76.3 | 24 | 59 | 24 | 59 | 19 | 45 |
| 80A | 89.1 | 25 | 62 | 25 | 62 | 19 | 47 |
| 90A | 101.6 | 26 | 65 | 25 | 64 | 19 | 49 |
| 100A | 114.3 | 26 | 67 | 26 | 67 | 20 | 51 |
Az ε 0,9 nemfémes felületet jelent (PVC, festék, vászon, gumi); az ε 0,05 új alumíniumfólia. Alumínium burkolat ugyanazon a szigetelésen jóval nagyobb vastagságot igényel. A > 500 azt jelenti, hogy még az 500 mm sem elég.
Egyenletek
Állandósult hőátvitel az ISO 12241 szerinti alakban, csőhossz méterére vagy sík felület m²-ére vonatkoztatva.
| Tétel | Képlet | Megjegyzés · alap |
|---|---|---|
| Hőmérleg (felületi hőmérséklet, Ts) | (Ta − Ts) / R_se = (Ts − Tf) / R_ins | A Ts-t felezéses módszerrel oldja meg a program; hűtött víznél Tf < Ts < Ta |
| Hőellenállások (henger / sík) | R_ins = ln(D2/D1) / (2πk), R_se = 1 / (h_se · π · D2), D2 = D1 + 2t. Sík: R_ins = t/k, R_se = 1/h_se | A csőfalat és a belső határréteget elhanyagolja (biztonság javára) |
| Külső hőátadási tényező | h_se = h_cv + h_r | Konvekció és sugárzás együtt |
| Sugárzásos hőátadási tényező | h_r = ε · σ · (Ts⁴ − Ta⁴) / (Ts − Ta) | σ = 5,670×10⁻⁸ W/m²K⁴, a hőmérsékletek K-ben. Az ε a burkolat felületi emisszióképessége |
| Természetes konvekció (nyugvó beltéri levegő) | Vízszintes cső: 1,25 (ΔT/D2)^0,25 (D2³ΔT ≤ 10), egyébként 1,21 ΔT^(1/3). Függőleges sík (H = 1 m): 1,42 (ΔT/H)^0,25, egyébként 1,31 ΔT^(1/3) | Szél esetén a kényszerített konvekcióval együtt számolja (Churchill-Bernstein). Az állandók nincsenek összevetve a szabvány szövegével; tervezési felhasználás előtt ellenőrizze őket |
| Hővezetési tényező és hőmérséklet | k = k10 + a · (Tm − 10), Tm = (Tf + Ts) / 2 | k10: érték 10 °C középhőmérsékleten, a: meredekség (lásd az alábbi táblázatot) |
| Értékelés | páralecsapódás ⇔ Ts ≤ Td, veszélyes ⇔ Ts − Td < tartalék, biztonságos ⇔ Ts − Td ≥ tartalék | A Td a fenti harmatpont-egyenletekből származik (ASHRAE 2017). Az alapértelmezett tartalék 1 K |
Jellemző hőszigetelő anyagok hővezetési tényezője (tervezési tájékoztató értékek)
Hővezetési tényező k10 10 °C középhőmérsékleten és hőmérsékleti meredekség a. Az értékek gyártónként és minőségenként eltérnek; írja felül őket a termék adatlapjával.
| Anyag | k10 W/m·K | a W/m·K² | Párazáró réteg hideg közegnél | Alap |
|---|---|---|---|---|
| Üveggyapot (lemez, csőhéj) | 0.034 | 0.00015 | Külön párazáró réteg szükséges | KS L 9102 üveggyapot 24K, 70 °C középhőmérsékleten legfeljebb 0,043 |
| Kőzetgyapot (lemez, csőhéj) | 0.034 | 0.00018 | Külön párazáró réteg szükséges | Kőzetgyapot 70 °C középhőmérsékleten körülbelül 0,045 (változó) |
| Elasztomer hab (NBR, EPDM) | 0.034 | 0.0001 | Zárt cellás (a toldásokat ragassza) | EN 14304: 0 °C-on legfeljebb 0,033, 40 °C-on körülbelül 0,036 |
| Polietilén hab | 0.036 | 0.00012 | Zárt cellás (a toldásokat ragassza) | Gyártói adat: 0,035-0,040 |
| Merev poliuretán (PU, PIR) | 0.025 | 0.0001 | Zárt cellás (a toldásokat ragassza) | Merev PU és PIR öregített tervezési értéke |
| Fenolhab | 0.024 | 0.00008 | Zárt cellás (a toldásokat ragassza) | KS M 3808: legfeljebb 0,022; öregített tervezési érték |
| Extrudált polisztirol (XPS) | 0.034 | 0.0001 | Zárt cellás (a toldásokat ragassza) | EN 13164 szerinti deklarált érték: 0,030-0,036 |
A burkolat (felület) emisszióképessége
| Burkolat | Emisszióképesség (ε) |
|---|---|
| Alumíniumfólia vagy -lemez (új) | 0.05 |
| Alumínium (oxidálódott) | 0.13 |
| Horganyzott acéllemez | 0.26 |
| Rozsdamentes acél | 0.15 |
| PVC, festék, vászon, elasztomer felület | 0.9 |
Utolsó módosítás: 2026-10-12