Kalkulator punktu rosy i sprawdzenie kondensacji
Wyznacz punkt rosy z temperatury pomieszczenia i wilgotności względnej. Dodaj temperaturę powierzchni okna, ściany lub rury z wodą lodową, aby zobaczyć, czy występuje kondensacja i o ile trzeba obniżyć wilgotność, aby ją zatrzymać. Niżej wybierz materiał i grubość izolacji termicznej, a strona sprawdzi kondensację na powierzchni izolacji i obliczy minimalną grubość izolacji, która jej zapobiega.
Czym jest punkt rosy
Powietrze utrzyma tylko określoną ilość pary wodnej; po ochłodzeniu nadmiar wydziela się w postaci kropel. Temperatura, w której to się zaczyna, to punkt rosy. Przy tej samej temperaturze bardziej wilgotne powietrze ma wyższy punkt rosy.
Poniżej 0 °C para zamienia się w lód (szron), a nie w wodę, dlatego nazywa się to punktem szronu i liczy się z ciśnieniem nasycenia nad lodem.
Kiedy występuje kondensacja
Woda zbiera się na każdej powierzchni o temperaturze równej lub niższej od punktu rosy stykającego się z nią powietrza. Typowe miejsca to szyby okienne i narożniki ścian zewnętrznych zimą oraz rury i kanały z wodą lodową latem. Powierzchnia cieplejsza od punktu rosy pozostaje sucha.
Przykład: kondensacja na oknie zimą
Powietrze w pomieszczeniu o 20 °C i wilgotności względnej 60 % ma punkt rosy około 12,0 °C. Jeśli przez zimną pogodę wewnętrzna szyba ma 10 °C, jest to poniżej punktu rosy, więc występuje kondensacja.
Aby okno pozostało suche, obniż wilgotność w pomieszczeniu do około 52,5 % lub mniej albo utrzymaj szybę cieplejszą niż 12,0 °C.
Jak ograniczyć kondensację
- Wietrzenie: usuń wilgoć z gotowania, kąpieli i suszenia prania, aby obniżyć wilgotność w pomieszczeniu.
- Kontrola wilgotności: nie nawilżaj nadmiernie zimą, a w razie potrzeby osuszaj.
- Ciepłe powierzchnie: okna dwuszybowe lub z powłoką niskoemisyjną, dodatkowa izolacja i dostęp powietrza za zasłonami. Izoluj rury z wodą lodową, aby ich zewnętrzna powierzchnia pozostała powyżej punktu rosy.
Tabela punktu rosy (temperatura × wilgotność względna)
Wartości w °C przy ciśnieniu na poziomie morza 101,325 kPa. Wartości poniżej 0 °C to punkty szronu (nad lodem). Na powierzchni o temperaturze równej tej wartości lub niższej zbiera się kondensat.
| Temperatura | 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 |
Najczęściej zadawane pytania
Jak oblicza się punkt rosy?
Wyznacza się ciśnienie pary nasyconej w temperaturze powietrza, mnoży przez wilgotność względną, aby otrzymać rzeczywiste ciśnienie pary, a następnie szuka temperatury, przy której ciśnienie nasycenia jest mu równe. Ta strona rozwiązuje równania Hylanda-Wexlera z ASHRAE Fundamentals 2017, rozdział 1, w odwrotną stronę.
Jaki jest punkt rosy przy 20 °C i wilgotności względnej 60 % w pomieszczeniu?
Około 12,0 °C. Szyba lub powierzchnia ściany o temperaturze około 12 °C lub niższej zbiera kondensat. Przy wilgotności względnej 50 % spada do około 9,3 °C, a przy 40 % do około 6,0 °C.
Jak sprawdzić, czy rura z wodą lodową wymaga izolacji?
Porównaj temperaturę zewnętrznej powierzchni rury z punktem rosy otaczającego powietrza. Powietrze o 26 °C i 50 % ma punkt rosy około 14,8 °C, więc nieizolowane rury z wodą 7 °C będą się rosić. Dobierz taką grubość izolacji, aby jej zewnętrzna powierzchnia pozostała powyżej punktu rosy.
Jak punkt rosy wiąże się z kondensacją?
Gdy powietrze styka się z powierzchnią zimniejszą od jego punktu rosy, para wodna skrapla się na niej. Na powierzchni o temperaturze równej punktowi rosy lub niższej zbiera się kondensat; powyżej niego nie powstaje. Przy tej samej temperaturze wyższa wilgotność podnosi punkt rosy, więc kondensacja powstaje łatwiej (przy 20 °C: około 6,0 °C przy wilgotności względnej 40 %, około 12,0 °C przy 60 %).
Jak dobrać grubość izolacji rury z wodą lodową, aby zapobiec kondensacji?
Wyznacza się punkt rosy z temperatury i wilgotności pomieszczenia, a następnie szuka najcieńszej izolacji, przy której powierzchnia zewnętrzna jest powyżej punktu rosy o zapas (zwykle 1 K). Powierzchnia jest cieplejsza, im niższy współczynnik przewodzenia ciepła, im większa grubość i im wyższa emisyjność płaszcza. W kalkulatorze powyżej wybierz materiał i grubość, aby zobaczyć naraz temperaturę powierzchni, ocenę i minimalną grubość przeciw kondensacji (zaokrągloną w górę do grubości standardowej); w tabeli powyżej od razu znajdziesz SGP od 15A do 100A.
Dlaczego płaszcz aluminiowy jest gorszy pod względem kondensacji?
Zewnętrzna powierzchnia pobiera ciepło przez konwekcję z powietrza i promieniowanie z otoczenia. Aluminium ma emisyjność około 0,05, więc prawie nie pobiera ciepła promieniowaniem, zewnętrzny współczynnik maleje i powierzchnia robi się zimniejsza, bliższa temperaturze zimnej wody. Przykład: dla rury 50A (DN 50) z wodą 7 °C, wełną szklaną 25 mm i powietrzem 30 °C przy wilgotności 80 % powierzchnia z wykończeniem niemetalicznym ma około 27,4 °C, powyżej punktu rosy 26,2 °C, ale z nowym płaszczem aluminiowym spada do około 24,8 °C i występuje kondensacja.
Jaki zapas przyjąć przy sprawdzaniu kondensacji?
Powierzchnia na punkcie rosy lub poniżej powoduje kondensację. Z uwagi na błędy wykonawstwa, wahania wilgotności i mostki cieplne na połączeniach i zawieszeniach zwykle projektuje się powierzchnię o 1 do 2 K powyżej punktu rosy (to praktyka, a nie wartość ustalona w normie). Kalkulator domyślnie przyjmuje 1 K, co można zmienić w polu „Zapas”; poniżej tej wartości wyświetlane jest „Ryzyko”.
Równania i źródła
Te same równania co w silniku kalkulatora. T = t + 273,15 K, p = ciśnienie w Pa.
| Pozycja | Równanie | Uwagi · podstawa |
|---|---|---|
| Ciśnienie nasycenia (woda) | ln pws = C8/T + C9 + C10·T + C11·T² + C12·T³ + C13·ln T | ASHRAE, równ. 6 (Hyland-Wexler), od 0,01 do 200 °C |
| Ciśnienie nasycenia (lód) | ln pws = C1/T + C2 + C3·T + C4·T² + C5·T³ + C6·T⁴ + C7·ln T | ASHRAE, równ. 5 (Hyland-Wexler), od −100 do 0,01 °C |
| Ciśnienie pary i zawartość wilgoci | pw = φ/100 · pws(t), x = 0,621945 · pw / (p − pw) | ASHRAE, równ. 20 |
| Punkt rosy (punkt szronu) | pws(tr) = pw | Odwrócenie równ. 5 i 6 iteracją Newtona; postać dla lodu (punkt szronu), gdy tr ≤ 0,01 °C |
| Kondensacja i zapas | kondensacja ⇔ tp ≤ tr, zapas = tp − tr | Kondensacja, gdy powietrze przy powierzchni osiąga nasycenie (ta sama definicja co w sprawdzeniu kondensacji w kalkulatorze) |
| Wilgotność względna przy powierzchni i największa wilgotność | φ_p = 100 · pw / pws(tp), φ_maks = 100 · pws(tp) / pws(t) | φ_maks: wilgotność względna przy tej samej temperaturze pomieszczenia, przy której punkt rosy równa się temperaturze powierzchni (ta sama definicja co w sprawdzeniu kondensacji w kalkulatorze) |
Źródła
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), rozdział 1 Psychrometrics: równ. 5 i 6 ciśnienie nasycenia, równ. 20 zawartość wilgoci
- 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)
Kondensacja powierzchniowa na izolacji i minimalna grubość izolacji rur przeciw kondensacji
Owinięcie zimnej rury izolacją nie pomaga, jeśli zewnętrzna powierzchnia ma temperaturę równą punktowi rosy otaczającego powietrza lub niższą: na izolacji skrapla się wtedy woda (kondensacja powierzchniowa). Temperatura powierzchni ustala się tam, gdzie równoważą się dwie rzeczy: jak mocno izolacja stawia opór cieplny (współczynnik przewodzenia ciepła λ, grubość t) i ile ciepła powietrze zewnętrzne przekazuje powierzchni (współczynnik przejmowania ciepła h_se, łączący konwekcję i promieniowanie).
Aby dobrać grubość izolacji, rozwiązuje się ten bilans względem temperatury powierzchni Ts i porównuje ją z punktem rosy Td. Jeśli Ts jest powyżej Td, kondensacji nie ma, a Ts − Td to zapas. Kalkulator powyżej obsługuje rury (walec) i powierzchnie płaskie (kanały, urządzenia), wyznacza minimalną grubość izolacji przeciw kondensacji bisekcją i zaokrągla ją w górę do grubości standardowej.
Znaczenie ma także płaszcz ochronny. Płaszcz o niskiej emisyjności, np. aluminiowy, prawie nie wymienia ciepła promieniowaniem z otoczeniem, więc powierzchnia jest zimniejsza i przy tej samej grubości gorsza pod względem kondensacji. Izolację elastomerową często stosuje się bez płaszcza, a emisyjność jej powierzchni wynosi około 0,9.
Minimalna grubość izolacji przeciw kondensacji na rurach z wodą lodową (SGP od 15A do 100A)
Minimalna grubość (mm, zaokrąglona w górę), przy której nie występuje kondensacja dla powietrza w pomieszczeniu 30 °C i wilgotności względnej 80 %, wody lodowej 7 °C, nieruchomego powietrza wewnątrz i zapasu 1 K. Wartości pochodzą z tego samego silnika obliczeń co kalkulator. W praktyce zastosuj najbliższą większą grubość standardową (10, 13, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 65, 75, 100 mm).
| Wymiar | Śr. zewn. mm | Wełna szklana | Pianka elastomerowa | Sztywny PUR | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
ε 0,9 to wykończenie niemetaliczne (PVC, farba, płótno, guma); ε 0,05 to nowa folia aluminiowa. Płaszcz aluminiowy wymaga na tej samej izolacji znacznie większej grubości. > 500 oznacza, że nawet 500 mm nie wystarcza.
Równania
Ustalone przenikanie ciepła w postaci ISO 12241, na 1 m długości rury, a dla powierzchni płaskiej na 1 m² powierzchni.
| Pozycja | Równanie | Uwagi · podstawa |
|---|---|---|
| Bilans cieplny (temperatura powierzchni Ts) | (Ta − Ts) / R_se = (Ts − Tf) / R_ins | Ts wyznacza się bisekcją; dla wody lodowej Tf < Ts < Ta |
| Opory cieplne (walec / płaszczyzna) | R_ins = ln(D2/D1) / (2πλ), R_se = 1 / (h_se · π · D2), D2 = D1 + 2t. Płaszczyzna: R_ins = t/λ, R_se = 1/h_se | Ścianka rury i opór wnikania ciepła po stronie czynnika są pomijane (po stronie bezpiecznej) |
| Zewnętrzny współczynnik przejmowania ciepła | h_se = h_cv + h_r | Suma konwekcji h_cv i promieniowania h_r |
| Współczynnik wymiany ciepła przez promieniowanie | h_r = ε · σ · (Ts⁴ − Ta⁴) / (Ts − Ta) | σ = 5,670×10⁻⁸ W/m²K⁴, temperatury w K. ε to emisyjność powierzchni płaszcza ochronnego |
| Konwekcja naturalna (nieruchome powietrze wewnątrz) | Rura pozioma: 1,25 (ΔT/D2)^0,25 (D2³ΔT ≤ 10), w przeciwnym razie 1,21 ΔT^(1/3). Płaszczyzna pionowa (H = 1 m): 1,42 (ΔT/H)^0,25, w przeciwnym razie 1,31 ΔT^(1/3) | Przy wietrze łączona z konwekcją wymuszoną (Churchill-Bernstein). Stałe nie zostały sprawdzone z tekstem normy; zweryfikuj je przed projektowaniem |
| Korekta współczynnika przewodzenia ciepła wg temperatury | λ = λ10 + a · (Tm − 10), Tm = (Tf + Ts) / 2 | λ10: wartość przy temperaturze średniej 10 °C, a: nachylenie względem temperatury (tabela poniżej) |
| Ocena | kondensacja ⇔ Ts ≤ Td, ryzyko ⇔ Ts − Td < zapas, bezpiecznie ⇔ Ts − Td ≥ zapas | Td z równań punktu rosy powyżej (ASHRAE 2017). Domyślny zapas 1 K |
Typowy współczynnik przewodzenia ciepła izolacji (wartości orientacyjne do projektowania)
Współczynnik λ10 przy temperaturze średniej 10 °C oraz nachylenie a względem temperatury. Wartości zależą od producenta i gatunku; zastąp je wartością z karty technicznej lub świadectwa badań produktu.
| Materiał izolacyjny | k10 W/m·K | a W/m·K² | Paroizolacja dla instalacji chłodniczych | Podstawa |
|---|---|---|---|---|
| Wełna szklana (płyta, otulina) | 0.034 | 0.00015 | Wymagana osobno | KS L 9102 wełna szklana 24K, nie więcej niż 0,043 przy temperaturze średniej 70 °C |
| Wełna kamienna (mineralna) (płyta, otulina) | 0.034 | 0.00018 | Wymagana osobno | Wełna kamienna około 0,045 przy temperaturze średniej 70 °C (zależnie od produktu) |
| Kauczuk syntetyczny, pianka elastomerowa (NBR, EPDM) | 0.034 | 0.0001 | Komórki zamknięte (sklejać łączenia) | EN 14304: nie więcej niż 0,033 przy 0 °C, około 0,036 przy 40 °C |
| Pianka polietylenowa | 0.036 | 0.00012 | Komórki zamknięte (sklejać łączenia) | Dane producenta od 0,035 do 0,040 |
| Sztywny poliuretan (PUR, PIR) | 0.025 | 0.0001 | Komórki zamknięte (sklejać łączenia) | Wartość projektowa po starzeniu dla sztywnego PUR i PIR |
| Pianka fenolowa | 0.024 | 0.00008 | Komórki zamknięte (sklejać łączenia) | KS M 3808 nie więcej niż 0,022; wartość projektowa po starzeniu |
| Polistyren ekstrudowany (XPS) | 0.034 | 0.0001 | Komórki zamknięte (sklejać łączenia) | EN 13164 wartość deklarowana od 0,030 do 0,036 |
Emisyjność powierzchni płaszcza ochronnego (wykończenia)
| Płaszcz ochronny | Emisyjność ε |
|---|---|
| Folia lub blacha aluminiowa (nowa) | 0.05 |
| Aluminium (utlenione) | 0.13 |
| Blacha ocynkowana | 0.26 |
| Stal nierdzewna | 0.15 |
| PVC, farba, płótno, powierzchnia elastomeru | 0.9 |
Ostatnia aktualizacja: 2026-10-12.