Das Phänomen der Kondensation
Napjaink trendje
- nagyon jól szigetelt lakóépületek;
- modern, energiatakarékos nyílászárók;
- rendkívül jó hőszigetelési értékkel rendelkező üvegszerkezetek;
- a fentiek tökéletes megvalósulása miatt azonban a nedvesség „menekülési útja” nem biztosított;
- a régi, huzatos nyílászárók modern, légtömör ablakokra történő cseréjekor gondoskodni kell a szellőztetés megfelelő hozzáigazításáról;
A szellőztetés és a relatív páratartalom
- a megfelelő szellőztetés elengedhetetlen az egészséges helyiségklíma biztosításához
- a penészképződés és az azzal járó károk elkerülésének alapvető feltétele a szabályozott szellőzés folyamatos biztosítása;
- a szellőztetés segítségével biztosítható a károsanyagok és a felesleges pára lakótérből történő elvezetése;
- komfortos közérzet biztosításához a relatív páratartalom elviselhető mértéke 40% és 65% között kell, hogy legyen;
- számos mindennapi tevékenység vezethet a páratartalom fenti mértéken felüli emelkedéséhez;
- a vízgőz a háztartásnak és az emberi test „működésének” alapvető következménye;
- a lakótérben található egyéb élőlények (állatok, növények) párakibocsátása tovább növeli a helyiség relatív páratartalmát
- „behaglich” = kényelmes, komfortos;
A levegő páratartalma
- a levegő egyik lényeges tulajdonsága hogy a hőmérséklet függvényében különböző mennyiségű vízgőzt (párát) tud magába fogadni;
- a levegő páratartalma szempontjából a legfontosabb fogalmak az abszolút, fajlagos és relatív páratartalom;
- az abszolút páratartalom megadja, hogy egységnyi térfogatú (1 m3) levegő hány gramm vízgőzt tartalmaz, mértékegysége: g/ m3;
- az abszolút páratartalom szoros összefüggésben van a levegő hőmérsékletével, mivel adott hőmérsékletű levegő csak meghatározott mennyiségű vízgőzt tud befogadni;
- például a 10 ℃-os levegő maximálisan 7,5 g/ m3 vízgőz felvételére képes, s telítettnek akkor nevezzük, ha a pára formájában maximálisan felvehető vízgőzmennyiséget tartalmazza;
- amennyiben növelni próbálnánk a páratartalmat, akkor a többlet már cseppfolyós halmazállapotban kiválna belőle, s mivel a meleg levegő több párát tud befogadni, így csak nagyobb abszolút páratartalomnál válik telítetté, mint a hideg;
A lehűlés következménye – a kondenzáció
- a kondenzáció vagy páralecsapódás akkor megy végbe, amikor a levegő hőmérséklete a helyiségben a harmatponti hőmérséklet alá csökken, és a benne lévő párát tovább már nem képes magában tartani;
- a harmatponti hőmérsékletnek azt a hőmérsékletet nevezzük, amikor a levegőt lehűtve, abból kiválva megjelenik az első páracsepp, azaz a levegő eléri a telített 100 %-os relatív páratartalmú állapotot és megindul a kicsapódás;
- ha a levegő találkozik egy olyan tárggyal, amelynek felületi hőmérséklete alacsonyabb, mint a levegő harmatponti hőmérséklete, akkor ezen a felületen párakicsapódás megy végbe;
- minél nagyobb a hőmérsékletkülönbség a felületi és a harmatponti hőmérsékletek között, annál intenzívebben alakul ki a párakicsapódás jelensége;
- magasabb páratartalmú levegőnek nagyobb a harmatponti hőmérséklete;
A harmatponti hőmérséklet
- a levegő páratartalma nem tud nagyobb lenni, mint 100%;
- 100 % relatív páratartalom elérése esetén a levegő több a nedvességet már nem képes felvenni, ezért megkezdődik a harmatvíz kiválása;
- egy 20°C hőmérsékletű és 50% relatív páratartalommal rendelkező levegő harmatponti hőmérséklete 9,3°C;
- ha a levegő hőmérséklete alacsonyabb, mint 12,6°C, akkor a relatív páratartalma 80% felé emelkedik, amelynél már fennáll penészképződés kialakulásának veszélye;
Harmatpont diagramm
A levegő páratartalma
- a fajlagos páratartalom megmutatja, hogy egységnyi tömegű (1 kg) nedves levegő hány gramm vízgőzt tartalmaz, s ennek mértékegysége: g/kg;
- a relatív páratartalom azt fejezi ki, hogy a levegő a felvehető maximális mennyiséghez (telített állapothoz) képest mennyi vízgőzt tartalmaz;
- a relatív páratartalom mértékét %-ban határozzuk meg, értéke pedig független a hőmérséklettől;
- a fentiek alapján - adott hőmérséklet mellett - a 100% relatív páratartalmú levegő teljesen telített, míg egy 25 % relatív páratartalmú levegő az elnyelhető pára egynegyedét tartalmazza;
- például egy 20 ℃ szobahőmérsékletű levegő fajlagos páratartalma 15,5 g/kg, azaz maximálisan ennyi nedvességet tud felvenni -- ha ezt tartalmazza, akkor nevezzük telítettnek, azaz a relatív páratartalma 100%;
- amennyiben 20 ℃ szobahőmérsékletű levegő relatív páratartalma 50%, abban az esetben maximális (15,5 g/kg) nedvességnek a felét (7,75 g/kg) tartalmazza;
- ennek a levegőnek a harmatponti hőmérséklete, amelynél eléri a 100 %-os telítettséget, több pára felvételére nem képes, s az kicsapódik belőle => 9,3 ℃;
A lehűlés következménye – a kondenzáció
- ha a fenti hőmérsékletű levegő egy olyan felülettel találkozik amely 16 ℃-os hőmérsékletű (pl.egy jól hőszigetelt fal belső oldala télen), akkor, mivel a falfelület hőmérséklete magasabb mint a levegő harmatponti hőmérséklete, azon nem fog a nedvesség kicsapódni;
- ha ugyanez a levegő érintkezik egy 7 ℃-os hőmérsékletű felülettel ( pl. egy rossz hőszigetelésű ablaküveg), akkor ott már párakicsapódást fogunk tapasztalni, mivel az adott hőmérsékletű és relatív páratartalmú levegő harmatpontja 9,3 ℃;
- ilyen kézzel fogható jelenség a nyáron a hűtőszekrényből kivett vizes palack, melynek felületén rögvest megjelennek a gyöngyöző vízcseppek (pára), mivel a szobai meleg levegő sok, szabad szemmel nem látható párát tartalmaz;
- a meleg levegő – érintkezve a hideg palackkal nem képes tovább magában tartani az elnyelt vízpárát, ezért az a palack felületén kicsapódik, vagyis a harmatponti hőmérséklete alá hűl;
- ugyanilyen jelenség, ha hidegebb időben futás után felhevült testtel beülünk az autóba, s a leheletünktől annak üvege “bepárásodik” – mivel testünk magasabb hőmérséklete több nedvességet tartalmaz, a hideg üvegfelület harmatpontja pedig alacsonyabb, így a páratartalom azon a „kilehelt” melegebb levegőből kicsapódik;
Kondenzáció a gyakorlatban
- megkezdődik a fűtési szezon és nappal senki nem tartózkodik otthon;
- csökken a lakótér hőmérséklete, a hidegebb légtömeg pedig egyre kevesebb nedvesség felvételére képes, amely magas páratartalmat eredményez;
- a hidegebb levegő által már befogadni nem képes víztömeg mennyisége folyamatosan emelkedik;
- Amíg 1m3 térfogatú és 20°C hőmérsékletű levegő 17,3 gramm mennyiségű vizet képes oldani, addig ugyanekkora térfogatú és 0°C hőmérsékletű levegő maximum 5 gramm mennyiségű víz felvételére képes;
- a fentiek következtében a nedves levegő 20°C hőmérsékletről 0°C-ra történő lehűlésekor abból 12,3 gramm víz csapódik ki pára formájában;
- fontos, hogy a helyiség páratartalma naponta 8 órán keresztül ne legyen magasabb65 %-nál, az ezt követő időszakban pedig maximum 55 % legyen;
- amennyiben a levegő külső hőmérséklete 0°C alá csökken, abban az esetben 1°C-ként 1 %-kal csökkenteni kell a belső légtér relatív páratartalmát -- pl.10°C külső hőmérséklet esetén maximum 45 % relatív páratartalom;
Relatív páratartalom és a szellőztetés
A magas páratartalom velejárója
Páraképződés a külső oldali üvegfelületen
- elavult nyílászárók korszerűre történő cseréjekor az ablak külső oldalán a megjelenik a kondenzvíz;
- az új nyílászárók üvegszerkezete kiválóan szigetel, de a hőszigetelt üveg külső oldali felülete hidegebb, mint a környező, nedvességgel telített levegő;
- a melegebb levegő, amely több nedvességet már nem tud magában tartani, találkozik a hidegebb, külső oldali üvegfelülettel, s abból a pára kicsapódik, s megjelenik a kondenzvíz a hőszigetelő üveg külső oldalán;
- a jelenség, amely a fűszálakon megjelenő harmatképződéshez hasonlít, kifejezetten magasabb páratartalmú területeken figyelhető meg, ahol a reggeli levegő gyorsabban melegszik fel, mint az ablaküveg külső felülete;
- a jelenséget elősegítik a hűvös éjszakák, s a tetőablakok kifejezetten érintettek lehetnek;
- a régi elavult nyílászáróknál a jelenség – a korszerűtlen, rosszul szigetelő üvegek miatt – nem figyelhető meg, mivel ott a külső üveg felülete is melegebb marad, viszont ezáltal nem is szigetel;
- a kondenzvíz külső üvegfelületen történő megjelenése nem hiba, csupán az üvegszerkezet kiváló szigetelésének eredménye, azaz minőségi ismertetőjegye;
- a fokozatosan és rendkívüli mértékben emelkedő energiaárak miatt a fenti jelenség kompenzálására nem az a legjobb megoldás, hogy az üvegszerkezetek Ug értékét lerontjuk, s a meleget kiengedjük a lakótérből;
- alternatív megoldásként szolgálhatnak az üveggyártók innovatív fejlesztései, amelyek során a külső oldali üveglapokat speciális bevonatokkal látják el;
- a bevonatok nem rontják az üvegszerkezet hőszigetelő képességét, viszont biztosítják, hogy a külső üveglapon végbemenő páralecsapódás kevésbé legyen zavaró hatású;
- ilyen speciális bevonattal ellátott üveglap például a Pilkington Activ, amelynek a külső oldalán található filmréteg jelentősen javítja az átláthatóságot még párásodás esetén is oly’ módon, hogy a páracseppek eggyé válnak az üvegfelületre egyenletesen felvitt vízrétegfóliával;
Páraképződés a belső oldali üvegfelületen
- a modern nyílászárók korszerű hőszigetelő üvegekkel kerülnek legyártásra;
- a korszerű üvegszerkezetek belső oldalán nem jellemző a páralecsapódás, mivel az üvegek felületi hőmérséklete közel azonos a helyiség hőmérsékletével;
- párával telített belső terekben ( forró vízgőz a levegőben, háztartás több növénnyel, háziállatokkal; család nagyobb létszámmal: főzés, mosás, tisztálkodás ,életfunkciók, stb.), ahol a levegő relatív páratartalma eléri a 100 %-ot, vízgőz a levegőből pára formájában a harmatpont tartományában kiválik;
- a harmatpont tartománya a hidegebb felületeken (szigeteletlen falak, áthidalók, hőszigetelt üvegek alumínium távtartós pereme) van jelen, ahol a felesleges nedvesség kicsapódása végbemegy;
- a belső oldali felületeken kialakuló páralecsapódás szabályozott szellőzéssel, illetve melegperemes (nemesfém, műanyag, TPE, stb.) távtartók használatával elkerülhető;
Páraképződés megelőzése
- a párásodás jelensége folyamatos szellőztetéssel kompenzálható;
- az elégtelen szellőztetés és a relatív páratartalom emelkedése következtében a helyiség klímája tartósan nedves, nyirkos lesz, amely idővel penészgomba képződéshez vezethet;
- a penészképződés nemcsak az egészségre, de épület állagára is káros;
- egy átlagos háztartásban 3 óránként ki kell cserélődnie a teljes légmennyiségnek a páratartalom, a szag, a por és a CO2 terhelés csökkentése érdekében;
- az ésszerű szellőztetés minimális hőveszteséggel és energiafogyasztással jár;
- az egészségünk és épület állagának megóvása már egy napi 10 perces kereszthuzat segítségével is biztosítható, amely során az épület két egymással szemben lévő homlokzatán található nyílászárók „összenyitásával” a helyiség teljes levegője kicserélődik;
- mialatt az egyik oldalon keresztül friss levegő áramlik a légtérbe, addig a szemközti oldalon keresztül távozik elhasznált, magas páratartalmú levegő;
- a beérkező friss levegőt a bent tartott meleg levegő nagyobb veszteségek nélkül gyorsan felfűti, s a frissen beáramló száraz levegő ismételten párát tud felvenni;
Ésszerű szellőztetés
- az elégtelen szellőztetés hatására a helyiség relatív páratartalma emelkedik;
- a nedves helyiségklíma révén penészképződés alakulhat ki, amely károsan hat az egészségre és az épület állagára;
- ésszerű szellőztetés révén – minimális hőveszteség és energiafogyasztás mellett is – megelőzhetők a fenti káros hatások;
- a nyílászárók tartós bukóállásban történő hagyása energiapazarláshoz vezet, viszont a levegő teljes cseréjét nem oldja meg;
- a tartósan nyitva hagyott nyílászárók a bútorok és a falak erős lehűléséhez vezetnek;
- a szellőztetés legegyszerűbb és leghatásosabb módja a 10 perces kereszthuzat biztosítása;
Utólag is beépíthető rendszerszellőzők
- szellőztetők beépítése által - időszakos távollét esetén is (pl. munkaidő) - biztosítani tudjuk a szükséges mennyiségű légtömeg cseréjét;
- a magas hőveszteségek elkerülése érdekében egy rendszeres, rövid szellőzőperiódus javasolt, amelyet a légnyomáskülönbség megfelelő kihasználásával szabályozhatunk;
- a szél felőli oldal dinamikus nyomására, illetve a széllel szemközti oldal szívó hatására kialakul az a légnyomáskülönbség, amely elegendő a telítődött levegő megcseréléséhez;
- a külső-és belső légtér hőmérsékletkülönbségének eredményeképpen a könnyebb, melegebb levegő felszáll, a helyén pedig kisebb nyomás keletkezik;
- a kisebb légnyomású helyre újabb hideg levegő áramlik be a szellőzőkön keresztül, amely gyorsan felmelegszik, s közben fokozatosan vizet vesz fel a légtérből;
- a rendszergazdák által javasolt hatékony szellőzők utólag is beépíthetők a nyílászárókba, amelyek automatikusan gondoskodnak a szükséges mennyiségű légtömeg szabályozott cseréjéről magas hőveszteségek nélkül;
Szellőzési koncepció
- ökölszabály, hogy amennyiben egy többlakásos épületben a nyílászárók több, mint 1/3-a ki lett cserélve, illetve a tetőfödém több, mint 1/3-át leszigetelték, szellőzési koncepciót kell kidolgozni;
- a ventilátorral segített szellőztetés esetén a ventilátorok kiszívják az elhasználódott meleg levegőt a lakásból, majd az így kialakuló negatív (kisebb) nyomásnak köszönhetően a lakótérbe kívülről friss levegő áramlik be a kiszívott levegő helyére;
- a beáramló friss levegő felmelegszik, s közben párát, nedvességet szív fel a lakótér levegőjéből;
