Статьи

Пластиковые окна и образование конденсата

Вам не приходилось замечать, что на поверхности окон и внешних стен со стороны помещения образуется конденсат? Попробуем объяснить при помощи простых примеров, как и почему это происходит.

Причина N°1: Влажность воздуха

Рассмотрим простой пример: оставьте в комнате на некоторое время открытую миску с водой. Вы вскоре заметите, что вода постепенно испаряется.

Еще один пример: даже если вода находится в закрытом сосуде, то при внимательном наблюдении можно заметить, что она продолжает испаряться, хотя и не так быстро. Однако в закрытом сосуде вода не испаряется полностью!
 Рассмотрим теперь, что же происходит с водой на молекулярном уровне.

Вода состоит из одинаковых молекул с химической формулой Н2О. Вода может находиться в твердом (лед), жидком или газообразном (водяной пар) состоянии. Три агрегатных состояния воды различаются между собой по тому, насколько прочно связаны между собой молекулы и насколько они подвижны.

Что же происходит на поверхности воды, граничащей с воздухом?

Отдельные молекулы, находящиеся на границе с воздухом, отрываются от поверхности воды и образуют невидимый водяной пар. Поэтому в воздухе, который граничит с поверхностью воды, содержится вода в виде пара. Точно так же молекулы переходят обратно из газообразного в жидкое состояние.

Итак, мы наблюдаем два процесса: испарение и конденсацию.

Испарение: если за единицу времени из жидкого в газообразное состояние переходит больше молекул, чем наоборот, количество воды уменьшается.

Конденсация: если за единицу времени из газообразного в жидкое состояние переходит больше молекул, чем наоборот, количество воды увеличивается.

При равных условиях между испарением и конденсацией наблюдается равновесие, заключающееся в том, что за единицу времени из жидкого в газообразное состояние переходит столько же молекул, сколько наоборот. Это равновесие достигается в закрытом сосуде (пример N°2) после того, как воздух, находящийся в сосуде, вобрал максимально возможное количество влаги. Этот воздух теперь насыщен водяным паром. Количество водяного пара, которое в состоянии принять воздух, зависит исключительно от его температуры. Вывод: чем выше температура воздуха внутри помещения, тем выше предел насыщения.

Теперь вернемся к примеру N°1:

Если миска с водой остается открытой, объем воздуха, способного принимать постоянно отрывающиеся от поверхности воды молекулы, достаточно велик.

Воздух в состоянии принимать молекулы воды до тех пор, пока не достигнут предел насыщения. Содержание воды в таком ненасыщенном воздухе называется относительной влажностью воздуха. Воздух, насыщенный водой, имеет относительную влажность 100%, ненасыщенный воздух – менее 100%.

Пример: воздух температурой 20°С может содержать не более 17.3 г/м3 воды. Если в нем содержится только 8,7 г/м3, его относительная влажность (f) составляет 50%:
Е = 8,71 17,3 х 100% = 50%.
Если воздух температурой 20°С в состоянии содержать 17,3 г/м3 воды, то воздух температурой 10°С насыщен уже при 9,4 г/м3.

Температура в С Предел насыщения в г/м^2
-10 2,14
0 4,8
10 9,4
20 17,3
30 30,3

Причина N°2: Точка росы

Точка росы – это температура, при которой воздух, имеющий определенную исходную температуру и относительную влажность, больше не в состоянии поглощать влагу.

Если температура воздуха составляет 20°С, а влажность – 50%, это означает, что в воздухе содержится 50% того максимального количества воды, которое может там находится.
Если воздух охлаждается до 9,3°С, его относительная влажность увеличивается до 100%, т.е. воздух температурой 9,3°С теперь насыщен влагой до предела.
Если воздух будет охлаждаться дальше, начнется образование конденсата, поскольку воздух больше не в состоянии удерживать воду. Эту влагу необходимо выводить наружу путем проветривания.
 Раньше избыточная влага выходила наружу в результате принудительной вентиляции. Теперь, после установки новых изолированных окон, помещения необходимо как следует проветривать несколько раз в день.

Как избавиться от избыточной влаги:

В результате проветривания использованный, теплый и влажный воздух выводится наружу. В помещение поступает свежий, холодный и сухой воздух. Таким образом, проветривание – это обмен воздуха, который, к сожалению, связан с неизбежной потерей тепла. Эти потери тепла могут быть сведены до минимума, например, при кратковременном проветривании с открытыми настежь окнами. Зимой за несколько минут проветривания комната заполняется свежим воздухом при незначительном охлаждении.

С Точка росы Vs в С при относительной влажности воздуха в %
  30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95%
30 10,5 12,9 14,9 16,8 18,4 20 21,4 22,7 23,9 25,1 26,2 27,2 28,2 29,1
29 9,7 12 14 15,9 17,5 19 20,4 21,7 23 24,1 25,2 26,2 27,2 28,1
28 8,8 11,1 13,1 15 16,6 18,1 19,5 20,8 22 23,2 24,2 25,2 26,2 27,1
27 8 10,2 12,2 14,1 15,7 17,2 18,6 19,2 21,1 22,2 23,3 24,3 25,2 26,1
26 7,1 9,4 11,4 13,2 14,8 16,3 17,6 18,9 20,1 21,2 22,3 23,3 24,2 25,1
25 5,4 7,6 9,6 11,3 12,9 14,4 15,8 17 18,2 19,3 20,3 21,3 22,3 23,1
24 5,4 7,6 9,6 11,3 12,9 14,4 15,8 17 18,2 19,3 20,3 21,3 22,3 23,1
23 4,5 6,7 8,7 10,4 12 13,5 14,8 16,1 17,2 18,3 19,4 20,3 21,3 22,2
22 3,6 5,9 7,8 9,5 11,1 12,5 13,9 15,1 16,3 17,4 18,4 19,4 20,3 21,1
21 2,8 5 6,9 8,6 10,2 11,6 12,9 14,2 15,3 16,4 17,4 18,4 19,3 20,2
20 1,9 4,1 6 7,7 9,3 10,7 12 13,2 14,4 15,4 16,4 17,4 18,3 19,2
19 1 3,2 5,1 6,8 8,3 9,8 11,1 12,3 13,4 14,5 15,3 16,4 17,3 18,2
18 0,2 2,3 4,2 5,9 7,4 8,8 10,1 11,3 12,5 13,5 14,5 15,4 16,3 17,2
17 -0,6 1,4 3,3 5 6,5 7,9 9,2 10,4 11,5 12,5 13,5 14,5 15,3 16,2
16 -1,4 0,5 2,4 4,1 5,6 7 8,2 9,4 10,5 11,6 12,6 13,5 14,4 15,2
15 -2,2 -0,3 1,5 3,2 4,7 6,1 7,3 8,5 9,6 10,6 11,6 12,5 13,4 14,2
14 -2,9 -1 0,6 2,3 3,7 5,1 6,4 7,5 8,6 9,6 10,6 11,5 12,4 13,2
13 -3,7 -1,9 -0,1 1,3 2,8 4,2 5,5 6,6 7,7 8,7 9,6 10,5 11,4 12,2
12 -4,5 -2,8 -1 0,4 1,9 3,2 4,5 5,7 6,7 7,7 8,7 9,6 10,4 11,2
11 -5,2 -3,4 -1,8 -0,4 1 2,3 3,5 4,7 5,8 6,7 7,7 8,6 9,4 10,2
10 -6 -4,2 -2,6 -1,2 0,1 1,4 2,6 3,7 4,8 5,8 6,7 7,6 8,4 9,2
Для промежуточных показателей не указанных в таблице определяется средняя величина

Помещения в которых постоянно скапливается избыточная влага (ванная, кухня), необходимо регулярно проветривать. Это значит, что двери этих помещений во время проветривания должны быть закрыты, чтобы влажный воздух не распространялся по всей квартире. Не следует устанавливать складывающиеся двери между ванной и коридором или снимать дверь на кухню. После мытья или приготовления пищи следует широко раскрыть окна, двери должны быть плотно закрыты.Те же правила действуют и для спальни. За ночь через дыхание и через кожу человек выделяет в воздух значительное количество влаги. Влага находится не только в воздухе, но и на мебели, на постельном белье, коврах и занавесках. Она может выводиться из помещения только постепенно. Утром, после того, как вы встаете, необходимо на короткое время раскрыть окна настежь. Влажный воздух выйдет наружу, и войдет свежий воздух. Закрыв окно, сразу же включите отопление, поскольку теплый воздух, как известно, быстрее впитывает влагу. Прежде чем уйти из квартиры, необходимо еще раз ненадолго открыть окно (обычно из квартиры уходят приблизительно через час после того, как встают). За это время часть влаги с мебели и т.п. успела перейти в воздух, поэтому помещение следует проветрить снова.

Как и почему на внутреннем стекле образуется конденсат?

Это явление возникает, если наряду с высокой влажностью воздуха в помещении температура внутренней поверхности стеклопакета значительно ниже, чем температура воздуха в помещении.

Вот несколько характерных примеров образования конденсата на поверхности внутреннего стекла:

  • Если в помещении стирают или принимают душ, температура и влажность воздуха значительно увеличиваются. На охлажденных стенах и внутренних стеклах в холодное время года образуется конденсат в результате того, что температура опускается ниже точки < росы.
  • Приготовление пищи всегда вызывает повышенную влажность воздуха. Из-за этого в холодное время года на поверхности внутренних стекол образуется конденсат.
  • Каждый человек во время сна выделяет в воздух значительное количество влаги. Поэтому по утрам в спальне обычно повышенная влажность. Если на окна не установлены рольставни или откидные ставни, зимой на внутреннем стекле образуется конденсат. Конденсат может также появиться на окнах с рольставлями или откидными ставнями, когда по утрам ставни открывают и поверхность стекла быстро охлаждается.

Кроме того, существует еще несколько факторов, которые способствуют образованию конденсата:

  • большое количество растений в помещении;
  • неправильное расположение батарей;
  • глубокие оконные откосы, занавески, жалюзи со стороны помещения, которые нарушают циркуляцию воздуха;
  • тепловые мосты (места утечки тепла).

статья с сайта veka.ru