露点与结露是什么?

简要回答
露点(Dew Point)是含有一定量水蒸气的空气在冷却到该温度时达到饱和的温度。结露(Condensation)是水蒸气变成液态水珠的过程,发生在空气接触到低于其露点的表面时。因此冷管保温有两个作用:使保温系统外表面温度高于周围空气的露点,并阻止水蒸气到达管道表面。
- 1周围空气含有水蒸气,遇到低于露点的表面便凝结成水
- 2水珠附着在管面并滴落到吊顶或地面
- 3按管温及现场温湿度选定厚度的保温层,使其外表面温度高于露点
- 4接缝须按制造商要求密封——一旦有缝隙,湿空气会进入并在保温层下结露
相对湿度与露点有什么关系?
相对湿度(RH)是空气中水蒸气含量与该温度下饱和时最大含量之比(%)。热空气能容纳的水蒸气比冷空气多,因此:
- 在相同空气温度下,相对湿度越高,露点越接近空气温度
- 露点总是等于或低于空气温度
- 相对湿度为 100% 时,露点等于空气温度
举例说明(用气象学常用近似公式计算,并非设计值):30 °C、相对湿度 70% 的空气,露点约为 24 °C。该区域内任何低于约 24 °C 的表面都可能开始结露——而冷冻水管和冷媒管的温度远低于此。
为什么冷表面会"出汗"?
靠近冷表面的空气被冷却,若冷却到露点,该处空气即达到饱和,多余的水蒸气就凝结在表面上。这就是冰水杯外壁有水珠、没有保温的空调管、冷冻水管和冷风管会滴水的原因。
保温如何防止结露?
- 提高外表面温度 —— 足够厚的保温使保温系统外表面温度高于周围空气的露点。所需厚度取决于管道温度、空气温度与湿度、管径以及保温材料的导热系数,必须按实际条件计算。
- 阻止水蒸气到达管道 —— 如果水蒸气透过保温层到达冷管表面,就会在保温层内部凝结。因此需要湿阻高的材料或连续的隔汽贴面。见隔汽层是什么。
湿度很高时,所需厚度迅速增加
相对湿度越接近 100%,露点越接近空气温度,防止表面结露所需的厚度急剧增加。ASHRAE 指出,在湿度很高的情况下,仅靠增加厚度可能无法实际防止表面结露。此类区域应由设计师同时考虑控制环境湿度。
延伸阅读
- 管道滴水:空调管为什么滴水,如何解决
- 风管:空调风管为什么要做保温
- 选择管道保温:如何选择管道保温
参考资料
- NOAA National Weather Service — 露点与相对湿度的定义
- ASHRAE Handbook — Fundamentals,Psychrometrics 与 Insulation for Mechanical Systems 章节
- Armacell — 结露控制技术资料
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