Точка росы

Методы определения ТТРу

ТТРу можно определить теоретически или экспериментально.

Теоретические методы определения ТТРу

Теоретические методы используют анализ компонентов газовой смеси (обычно с помощью газового хроматографа — ГХ), с последующим вычислением точки росы при заданном давлении с использованием уравнения состояния. Наибольшее распространение в газовой промышленности получили уравнения Пенга — Робинсона и Редлиха — Квонга — Соаве.

Существенным преимуществом использования теоретических моделей является то , что ТТРу при нескольких давлениях (а также крикондентермах) может быть определена из одного анализа. 

Однако в теоретические расчёты ТТРу с использованием ГХ-анализа может вкрасться ошибка. Существует четыре основных источника таких ошибок:

• Ошибки выборки. Трубопроводы работают при высоком давлении. Для анализа с помощью полевого ГХ, давление должно быть понижено почти до атмосферного. В процессе снижения давления, некоторые из более тяжелых компонентов могут выпадать, в частности, если снижение давления происходит в ретроградной области. Таким образом, газ в ГХ отличается от фактического газа в трубопроводе. 
• Ошибки анализа компонентов газовой смеси. При идеальных условиях и частой калибровке ГХ допускает примерно ~ 2% отклонения результатов анализа каждого анализируемого газа.
• Ошибки калибровки. Перед анализом ГХ должен быть откалиброван на калибровочном газе.
• Ошибки уравнения состояния. Различные модели расчёта ТТРу выдают несколько отличающиеся результаты при различных режимах давления и газового состава. Иногда значительные расхождения а расчётах возникают исключительно из-за выбора уравнения состояния.

Экспериментальные методы определения ТТРу

Суть экспериментальных методов заключается в постепенном охлаждении поверхности, на которой конденсируется газ, с последующим измерением температуры, при которой происходит конденсация. Как правило, определённая с помощью экспериментальных методов ТТРу ниже, чем рассчитанная с использованием теоретических методов.

Экспериментальные системы можно разделить на ручные и автоматизированные.

Ручные системы сильно зависят от умения оператора вручную медленно охладить зеркало и визуально обнаружить начало конденсации. 

Автоматизированные методы используют автоматические системы охлаждения зеркала и датчики для измерения количества света, отраженного от зеркала , с помощью которых фиксируется момент начала конденсации.

Среди автоматизированных методов следует выделить лазерно-интерференционный метод измерения точки росы.

Аналогично ГХ-анализу, при применении экспериментального метода возможны ошибки.

Ошибка момента обнаружения конденсации. Зависит от скорости охлаждения зеркала, и от того, что, к тому времени, когда конденсата накапливается достаточно для того, чтобы он был видим, точка росы уже пройдена. Кроме того, оператор может зафиксировать не ТТРу, а ТТРв.

Применение автоматических устройств охлаждения зеркал обеспечивает значительно более точные результаты, но в эти измерения могут вкрасться ошибки из-за загрязнения зеркала. Для исключения таких ошибок применяют систему фильтрации анализированного газа, которая, в свою очередь, сама может служить источником ошибок из-за изменения ею состава газа.

С целью избежания этих ошибок применяются методы определения ТТРу при помощи спектроскопии и лазерной интерферометрии.

Экспериментальные методы определяют ТТРу только при заданном давлении.

Определение точки росы

На данный момент нет смысла задумываться над тем, как рассчитать точку росы, поскольку это давно уже сделано специалистами, а результаты сведены в таблицу. В ней указываются значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с различной влажностью начинает выделяться конденсат.

Как видите, фиолетовым цветом здесь выделена нормативная температура в помещении в зимнее время года – 20 °С, а зеленым обозначен сектор, что охватывает диапазон нормированной влажности – от 50 до 60%. При этом точка росы колеблется от 9.3 до 12 °С. То есть, при соблюдении всех норм конденсация влаги внутри дома невозможна, поскольку в нем нет поверхностей с такой температурой.

Другое дело – наружная стена. Изнутри ее омывает воздух, нагретый до +20 °С, а снаружи – минус 20 °С, а то и больше. Значит, в толще стены температура постепенно растет от минус 20 °С до + 20 °С и в каком-то месте она обязательно будет равна 12 °С, что при влажности 60% даст точку росы. Но для этого еще нужно, чтобы водяной пар добрался до этого места сквозь материал ограждения. И тут возникает еще один фактор, влияющий на определение точки росы – паропроницаемость материала, которая всегда учитывается при строительстве.

Теперь можно перечислить все факторы, влияющие на образование влаги внутри наружных стен в процессе эксплуатации:

• температура воздуха;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• паропроницаемость материала ограждения.

Паропроницаемость – это характеристика, показывающая, какое количество водяного пара может пропустить через себя тот или иной материал за определенный промежуток времени. К проницаемым относятся все конструктивные материалы с открытыми порами – бетон, кирпич, дерево и так далее. В народе бытует выражение, что дома, возведенные из них, «дышат». Примерами пористого утеплителя служат минеральная вата и керамзит.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что в обычных и утепленных стенах всегда есть условия для возникновения точки росы. Вот в этом месте и появляется много небылиц и страшилок, связанных с огромным количеством воды, прямо-таки вытекающим из стен при конденсации, и растущей на них массой плесени. В действительности все не так страшно, ведь эта точка не занимает стационарную позицию в ограждении. С течением времени условия с обеих сторон конструкции постоянно меняются, отчего и точка росы в стене перемещается. В строительстве это называется зоной возможной конденсации.

Так как ограждение проницаемо, то оно способно самостоятельно избавляться от выделяющейся влаги, при этом важную роль играет вентиляция с обеих сторон. Неспроста наружное утепление стен минеральной ватой делается вентилируемым, ведь точка росы в этом случае находится в утеплителе. Если все сделано правильно, то выделяющаяся внутри ваты влага через поры покидает ее и уносится потоком вентиляционного воздуха.

Современные полимерные утеплители практически не пропускают пар, поэтому при утеплении стен их лучше располагать снаружи. Тогда необходимая для конденсации температура будет внутри пенопласта или пенополистирола, но пары к этому месту не доберутся, а потому и увлажнения не возникнет. И наоборот, утеплять полимером изнутри не стоит, так как точка росы останется в стене, а влага станет выделяться на стыке двух материалов.

Внутреннее утепление осуществимо при таких условиях:

• стена достаточно сухая и относительно теплая;
• утеплитель должен быть паропроницаемым, дабы выделяющаяся влага могла покинуть конструкцию;
• в доме должна хорошо действовать вентиляция.

Способы расчёта

Чтобы избежать возможных неприятностей, вызванных повышенной влажностью в помещениях, необходимо правильно рассчитать температурное значение в перекрытиях

Важно понимать, что подобный параметр индивидуален, поэтому расчеты следует проводить для каждого отдельного строения

Рассчитать точку росы в частном доме или квартире можно следующими способами:

• По таблице.
• По формуле.

Расчеты по таблице

Расчет точки росы при теплоизоляции строения осуществляется на основании специальной таблицы, подготовленной по результатам данных научно-проектных организаций.

В ней указаны величины температурных режимов и относительной влажности в помещениях, при которых возможно образование конденсата на поверхностях.

Расчеты с использованием формулы

Для определения значения точки росы используется простая формула:

Tp – значение точки,

а – 17,27,

b – 237,7,

а, b – постоянные значения,

ƛ (T, Rh) – коэффициент, который можно вычислить по формуле:

T – внутренняя температура,

Rh – внутренний уровень влажности,

Ln – натуральный логарифм.

Попробуем определить значение для таких условий: температура воздуха – 23 °C, уровень относительной влажности – 60%.

Для начала необходимо найти коэффициент:

ƛ (T, Rh) = (17,27×23) / (237,7+23) + Ln (60/100) = 1,52362 + (-0,51083) = 1,01279.

Определение параметра:

Tp = (237,7×1,01279) / (17,27×1,01279) = 240,74 / 17,490 = 13,76 °C.

В данном случае охлаждение поверхности стены до 13,7 градусов приведет к образованию конденсата.

Необходимые замеры для просчетов

Для получения значения точки необходимо провести основные замеры температурного и влажностного режима внутри помещений. Для этого потребуется следующее оборудование:

• Гигрометр.
• Обычный и бесконтактный термометр.

Замеры выполняются по такой схеме:

1. В помещении, где необходимо определить проблемный участок, отмеряется расстояние от пола в 55 см. На данной высоте замеряется температура воздуха.
2. На этом же уровне выполняется замер влажности.
3. В приведенной таблице выбираются полученные значения для определения точки. Для удобства можно составить простой график значений для всех помещений.
4. Далее определяется целесообразность проведения внутренних ремонтных работ. Для этого при помощи бесконтактного градусника замеряется температура различных поверхностей, например, стен, перегородок, оконных рам.
5. В завершении проводится сравнение полученных результатов. Если температура поверхности превышает температуру воздуха более чем на 5 градусов, это говорит о повышенной влажности и наличии проблемного участка. В этом случае работы по теплоизоляции требуют грамотного выбора утеплителя и определения подходящей толщины защитного слоя.

Когда можно или нельзя утеплять стены изнутри

Теперь разберем, когда можно утеплять стену изнутри, когда нельзя, от чего это зависит и как зависит. Что такое это «нельзя», какие это последствия.

Основное «можно или нельзя» заключается в том, что будет со стеной после утепления ее изнутри. Если стена будет сухая,- можно. Если стена будет сухая, и только при резком, неожиданном (которое случается раз в десяток лет) похолодании может подмокнуть,- можно пробовать утеплять изнутри (на усмотрение заказчика). Если стена стабильно мокрая весь зимний расчетный период (с обычной зимней температурой по региону),- утеплять изнутри нельзя. Как мы уже выяснили выше, эти последствия зависят от положения точки росы. А положение точки росы в стене можно посчитать, и тогда точно (ДО утепления) будет понятно, можно или нельзя изнутри утеплять конкретную стену.

Примечание:
Мы такой расчет делаем, задавайте вопросы в разделе и мы посчитаем Вашу конкретную ситуацию.

Теперь немного рассуждений на тему что влияет на возможность утепления изнутри, и как влияет. Эта часть статьи вызвана вопросами читателей, такого характера: «Почему в соседней ветке читателю можно утеплить изнутри, а мне нельзя, ведь у нас с ним (дальше варианты) одинаковая планировка квартиры, или дома построены из одного материала, или один город проживания, или одинаковая толщина стены и тд.

Давайте разбираться. Как мы уже выяснили выше, последствия внутреннего утепления зависят от:

• точки росы (температуры выпадения конденсата);
• положения точки росы в стене до и после утепления.

В свою очередь, точка росы (температура) зависит от: влажности в помещении и температуры в помещении. А влажность в помещении зависит от:

• Режима проживания (постоянно или временно);
• Вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету).

А температура в помещении зависит от:

• Качества работы отопления;
• Степени утепленности остальных конструкций дома\ квартиры, кроме стен (потолка\крыши, окон, пола).

Положение точки росы зависит от:

• толщины и материала всех слоев стены;
• температуры внутри помещения. От чего она зависит — выяснили выше;
• температуры снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение, а также от климатической зоны;
• влажности внутри помещения. От чего она зависит, выяснили выше;
• влажности снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение (и от режима эксплуатации этого помещения), а также от климатической зоны.

Теперь, если собрать ВСЕ факторы влияния на точку росы
и положение точки росы
, мы получим список факторов влияния, которые надо принимать во внимание при решении вопроса «можно или нельзя в конкретной ситуации утеплить изнутри конкретную стену». Вот такой список этих факторов:

• режима проживания в помещении (постоянно или временно);
• вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету);
• качества работы отопления в помещении;
• степени утепленности остальных конструкций дома\квартиры, кроме стен (потолка\крыши, окон, пола);
• толщина и материал всех слоев стены;
• температуры внутри помещения;
• влажности внутри помещения;
• температуры снаружи помещения;
• влажности снаружи помещения;
• климатической зоны;
• что находится за стеной, улица или другое помещение (его режим эксплуатации).

Становится ясно, что двух одинаковых ситуаций по утеплению изнутри может и не быть. Посмотрим, как (приблизительно, без конкретики) выглядит ситуация, когда утепление изнутри возможно:

• помещение постоянного проживания,
• вентиляция выполнена согласно норме (для этого помещения),
• отопление работает хорошо, и выполнено согласно норме,
• остальные конструкции утеплены согласно норме,
• стена, которую планируется утеплить,- толстая, и достаточно теплая. По расчету для нее дополнительного утепления, его не должно быть боле 50мм (пенопласт, вата, ЭППС). По сопротивлению теплопередаче стена «не дотягивает» до нормы 30 и меньше %.

Если совсем упростить, то получается так: чем теплее регион, чем лучше у Вас отопление и вентиляция, чем толще и теплее стена, тем более вероятно, что утеплить изнутри можно. Я думаю, понятно, что в каждом конкретном случае нужно рассматривать свои «входящие данные» и тогда принимать решение.

Все, что написано выше, создает впечатление, что случаев, когда внутреннее утепление возможно и не вредно,- совсем мало. Это действительно так. По нашему опыту, из 100 обратившихся с идеей внутреннего утепления, только 10 могут его делать без последствий. В остальных случаях нужно утеплять снаружи.

Конденсат на входных дверях

Первая причина образования конденсата на входной двери основывается на повышенной влажности воздуха, когда показатель превышает 55%. Тогда сбор конденсата происходит на поверхности, где температура несколько ниже «точки росы». В зимний период такой поверхностью является именно входная дверь.

Важно придерживаться в помещении для здоровья жильцов влажности воздуха около 45%. На влажность внутреннего климата влияет как вентиляционные приспособления, так и температура прогретого воздуха в помещении.Вторая причина конденсата скрывается в низкой теплоизоляции — к большому количеству конденсата больше склонна металлическая дверь по причине плохого уплотнения между полотном металла и рамой

В типичном варианте бывает недостаточно оттока воздуха для тех целей, дабы выходили пары, но вполне хватает для осаждения их на поверхности.

Пример двери с терморазрывом

Своеобразные «мостики холода» с повышенным показателем теплопроводности на входной двери сосредоточены в основном на дверной ручке, глазке, притворной части. Уязвимые точки промерзания особо касаются дверей из металла, у которых теплоотдача повышена.

Когда можно или нельзя утеплять стены изнутри

Теперь разберем, когда можно утеплять стену изнутри, когда нельзя, от чего это зависит и как зависит. Что такое это «нельзя», какие это последствия.

Основное «можно или нельзя» заключается в том, что будет со стеной после утепления ее изнутри. Если стена будет сухая, — можно.

Если стена будет сухая, и только при резком , неожиданном (которое случается раз в десяток лет) похолодании может подмокнуть, — можно пробовать утеплять изнутри (на усмотрение заказчика).

Если стена стабильно мокрая весь зимний расчетный период (с обычной зимней температурой по региону), — утеплять изнутри нельзя.

Как мы уже выяснили выше, эти последствия зависят от положения точки росы. А положение точки росы в стене можно посчитать, и тогда точно (ДО утепления) будет понятно, можно или нельзя изнутри утеплять конкретную стену.

Теперь немного рассуждений на тему что влияет на возможность утепления изнутри, и как влияет.

Эта часть статьи вызвана вопросами читателей, такого характера: «Почему одним можно утеплить изнутри, а мне нельзя, ведь у нас с ним (дальше варианты) одинаковая планировка квартиры, или дома построены из одного материала, или один город проживания, или одинаковая толщина стены и тд.

Как мы уже выяснили выше, последствия внутреннего утепления зависят от:

точки росы (температуры выпадения конденсата);

положения точки росы в стене до и после утепления.

В свою очередь, точка росы (температура) зависит от: влажности в помещении и температуры в помещении.

А влажность в помещении зависит от:

Режима проживания (постоянно или временно).

Вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету ).

А температура в помещении зависит от:

Качества работы отопления.

Степени утепленности остальных конструкций домаквартиры, кроме стен (потолкакрыши, окон, пола).

Положение точки росы зависит от:

толщины и материала всех слоев стены;

температуры внутри помещения. От чего она зависит — выяснили выше;

температуры снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение, а также от климатической зоны;

влажности внутри помещения. От чего она зависит, выяснили выше;

влажности снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение (и от режима эксплуатации этого помещения), а также — от климатической зоны.

Вот такой список этих факторов:

режима проживания в помещении (постоянно или временно);

вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету);

качества работы отопления в помещении;

степени утепленности остальных конструкций домаквартиры, кроме стен (потолкакрыши, окон, пола);

толщина и материал всех слоев стены;

температуры внутри помещения;

влажности внутри помещения;

температуры снаружи помещения;

влажности снаружи помещения;

что находится за стеной, улица или другое помещение (его режим эксплуатации).

Становится ясно, что двух одинаковых ситуаций по утеплению изнутри может и не быть.

Посмотрим, как (приблизительно, без конкретики) выглядит ситуация, когда утепление изнутри возможно:

помещение постоянного проживания,

вентиляция выполнена согласно норме (для этого помещения),

отопление работает хорошо, и выполнено согласно норме,

остальные конструкции утеплены согласно норме,

стена, которую планируется утеплить,- толстая, и достаточно теплая. По расчету для нее дополнительного утепления, его не должно быть боле 50мм (пенопласт, вата, ЭППС). По сопротивлению теплопередаче стена «не дотягивает» до нормы 30 и меньше %.

Я думаю, понятно, что в каждом конкретном случае нужно рассматривать свои «входящие данные» и тогда принимать решение.

Все, что написано выше, создает впечатление, что случаев, когда внутреннее утепление возможно и не вредно, — совсем мало. Это действительно так.

По нашему опыту, из 100 обратившихся с идеей внутреннего утепления, только 10 могут его делать без последствий. В остальных случаях нужно утеплять снаружи.

Точка росы и коррозия

Точка росы воздуха — важнейший параметр при антикоррозионной защите, говорит о влажности и возможности конденсации.

Если точка росы воздуха выше, чем температура подложки (субстрат, как правило, поверхность металла), то на подложке будет иметь место конденсация влаги.

Краска, наносимая на подложку с конденсацией, не достигнет должной адгезии, за исключением случаев использования красок, разработанных по специальной рецептуре (справку можно получить в технологической карте продукта или покрасочной спецификации).

Таким образом, последствием нанесения краски на подложку с конденсацией будет плохая адгезия и образование дефектов, таких как шелушение, пузырение и др., приводящее к преждевременной коррозии и/или обрастанию.