Hogyan kerüljük el a penészedést, azaz hogyan határozzuk meg a harmatpontot

A harmatponttal kapcsolatos ismeretek fölöttébb hasznosak állat- vagy növénytermesztés, szárítási folyamatok, festési munkák, építkezések során, de már a különböző szerkezeti anyagok megválasztásakor is. Nagyon lényeges elsajátítanunk ezen ismereteket már a penészesedési is korróziós folyamatokat megelőzési céllal végzendő tevékenységek megtervezés során. A tudás megszerzése és a harmatpont illetve hőmérséklet közötti összefüggések megértése tehát nem csak mérnöki vagy meteorológusi szempontból fontos.

Mi is az a harmatponti hőmérséklet

A harmatpont, pontosabban a harmatponti hőmérséklet egy olyan határhőmérséklet, amelynél a gázkoncentráció eléri a maximális telítettséget. A harmatponti hőmérséklet alatt gázhalmazállapotból folyékony halmazállapotba való átalakulás játszódik le, vagyis cseppfolyósodás vagy esetleg szilárd állapotba történő átalakulás, vagyis reszublimáció. A harmatpont precíz kimutatásához meg kell határozni a gáz nyomását és kémiai összetételét. Fentebb említett definíció olyan gázra is vonatkozik, mint amilyen maga a vízgőz. A párolgás, kicsapódás, forrás tehát olyan általános fizikai folyamatok, melyekkel mindennapi életünkben találkozunk.

A levegő és vízgőz viszonylatában a harmatponti hőmérséklet az a hőmérséklet, amely alatt a levegőben összegyűlt vízpára már nem képes tovább gázhalmazállapotban fennmaradni, és bekövetkezik annak kicsapódása (harmat, köd, dér formában). A levegő hőmérséklete különösen fontos, mert annak növekedése okozza, hogy a meleg levegő több vizet fog tartalmazni, mint a hideg levegő, ugyanannál a relatív páratartalom értéknél. Emlékeznünk kell arra. hogy a relatív páratartalom jellemzi a levegőben lévő víztartalmat (vízgőzt), de mégsem adja meg olyan precízen a levegő nedvességtartalmát, mint a harmatpont.

Harmatpont meghatározása

Fizikai összefüggésekből következik, hogy a harmatponti hőmérsékletet a levegő relatív páratartalma, a levegő hőmérséklete és az atmoszferikus nyomás határozzák meg. A százalékosan kifejezett relatív páratartalom általában tízegynéhány %-tól 100%-ig változik. Az általánosan elfogadott háztartási hőmérséklet tartomány - 5°C-tól + 70°C-ig, az ipari pedig -25°C-tól +85°C-ig terjed. A legkisebb változékonyságot a nyomás mutatja, és gyakran állandónak fogadják el az értékét a harmatponti hőmérséklet közelítő meghatározásánál. Éppen ezért a legegyszerűbb összefüggések és táblázatok csak a harmatpont, hőmérséklet és páratartalom közötti relációkat mutatják.

Fizikai összefüggésekből következnek az alábbi tények:

• harmatpont hőmérséklet annál magasabb, minél magasabb a vízgőzt tartalmazó levegő hőmérséklete,
• a relatív páratartalom növelése csökkenti a harmatpont hőmérsékletet,
• a levegő nyomásának növekedése a harmatponti hőmérséklet csökkenését okozza,
• minél magasabb a relatív páratartalom, annál kisebb léghőmérséklet és a harmatponti hőmérséklet közötti különbség,
• 100°C-on és 100%-os relatív páratartalom mellett a harmatponti hőmérséklet azonos a levegő hőmérsékletével, de minden más esetben a harmatponti hőmérséklet alacsonyabb, mint a levegő hőmérséklete,
• a harmatponti hőmérséklet vehet fel nullánál kisebb értéket is, ha a levegő hőmérséklete és a relatív páratartalom megfelelő mértékben alacsonyak (pl. 50% alatt relatív páratartalomnál és 10°C alatti léghőmérsékletnél a harmatpont hőmérséklet 0°C alatt lesz, 22°C szobahőmérsékleten a harmatponti hőmérséklet 0°C fok lesz kb. 20%-os relatív páratartalom mellett).

Párás levegő harmatponti hőmérsékletének meghatározása az alábbiak alapján történhet

• általánosan elérhető táblázatokból,
• Mollier-görbe leolvasásával,
• közelítő Magnus-összefüggésből számítással,
• higrométerrel végzett mérésekből.

Harmatponti hőmérséklet alá történő hőmérsékletsüllyedésnek kitett helyek

A környezeti levegőtől hűvösebb felületek bepárásodása vagy az azokon bekövetkező vízpára kondenzáció általános és gyakran nagyon nem kívánatos jelenség. A hőmérsékletcsökkenés által önmagától bekövetkező vízkicsapódás különös jelentőségű az építési technológiákban. Főként azokat az épületrészeket érinti, melyek leginkább ki vannak téve a különböző hőmérséklet hatásoknak, mint pl. ablakok, ablak és ajtótokok, szerkezeti elemek, homlokzati felületek, és tetőhéjalások. Ha ezek az említett épületszerkezeti elemek egyszerre vannak kitéve a kültéri és beltéri hőmérsékleti hatásoknak, akkor az alacsonyabb hőmérsékletű helyeken megjelennek a vízpára cseppek. Ez abból következik, hogy ezeken a pontokon a levegő hőmérséklete lokálisan a harmatponti hőmérséklet alá csökken.

Harmatpont és hőhidak kialakulása

Az összes olyan hely, épületrész, amely ki van téve a hőmérsékleti kölcsönhatásoknak, és amit jó fajlagos hővezetés jellemez, hőhídként értelmezhető. Az ilyen épületszerkezeti elemek nagyon előnytelenek a hőszigetelés szempontjából. A hőhidakon keresztül következik be a „az épület belsejéből kifelé irányuló intenzív hőelvezetés. Ezeket a szerkezeti elemek tehát az jellemzi, hogy sokkal alacsonyabb hőmérsékletűek az épület belsejében mért átlagos értéktől. Azon túlmenően, hogy a hőhidak csökkentik az egész épület hőszigetelésének hatékonyságát**, még párásodást is okoznak az épületszerkezetek belső felületein. A hőhidak hosszantartó és intenzív párásodása, elnedvesedése felgyorsítja a fémszerkezetek korróziós folyamatait és elősegíti a felületek elpenészesedését, gombásodását. Hőhíd kialakulás szempontjából legkártékonyabb helyeknek számítanak a többrétegű falak belső felületei, a tetőterek és a helytelenül szigetelt acélszerkezetek. Ilyen helyeken a gyakori hőmérsékletkülönbségek erőteljes korróziós és gombásodási folyamatokat okoznak, melyeket nehéz azonosítani és megszüntetni.

Tudva azt, hogy a vízpára kondenzáció a harmatponti hőmérséklet alá történő lokális hőmérséklet csökkenés eredményeként következik be, megállapíthatjuk, hogy az épület mely részeiben kondenzálódik a vízpára, és hogy mely elemek viselkednek természetes hőhídként. Minél jelentősebb az ilyen terek elnedvesedése, annál intenzívebb a hőelvezetés. Fontos tehát már az építkezés szakaszában ellenintézkedéseket hoznunk az ilyen helyek kialakulás ellen valamint megszüntetni az ilyeneket az épület üzemeltetése során. Ez lehetőséget biztosít a fűtési energiaköltségek csökkentésére és a további nemkívánatos folyamatok korlátozására.

Ezt is nézd meg:

Pirometr AX-7600 – érintés nélküli hőmérséklet és harmatpont mérés.