Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα “Μετατόπιση Υδρατμών” Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου Διδάσκων - Γεώργιος Δημόκας Μαρία Κόκκορα Νικόλαος Κατσούλας Σημειώσεις

Μετατόπιση υδρατμών μέσα από τοίχους Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Γενικά: Οι υδρατμοί μετατοπίζονται μέσα από τοίχους από τη θερμή προς την ψυχρή επιφάνεια 22 °C e i *=2.65 kPa e i = ? 5 °C e o * = 0.87 kPa e o = ? Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Αν στη ζώνη μετατόπισης υπάρχει μία θερμοκρασία στον τοίχο μικρότερη από αυτή του σημείου δρόσου τότε έχουμε συμπύκνωση υδρατμών Μετατόπιση υδρατμών μέσα από τοίχους Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Η διάχυση των υδρατμών διέπεται από το νόμο του Fick: w = - μ (de/dx) όπου: w: η ποσότητα του νερού που διαχέεται ανά μονάδα επιφάνειας και χρόνου, μ: η περατότητα του υλικού στη διάχυση της υγρασίας de/dx : η διαφορά της μερικής πίεσης ατμών Διάχυση υδρατμών Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Για σταθερές συνθήκες η προηγούμενη σχέση γίνεται: w = - μ (e 1 – e 2 )/L όπου: L: είναι το πάχος του τοιχώματος το οποίο διαπερνούν οι υδρατμοί, και e: η μερική πίεση των ατμών Διάχυση υδρατμών Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Η διαπερατότητα «μ» μέγεθος που εξαρτάται από το είδος του υλικού Η περατότητα «μ/L» είναι ευρύτερη έννοια. Μονάδες: ng s -1 m -2 Pa -1 (ή perms) Η αντίσταση στη ροή των υδρατμών «R H 2 O » το αντίστροφο της περατότητας (L/μ) με μονάδες: ΤPa m 2 s kg -1 (ή reps) Αντίσταση υλικών στη μετατόπιση υδρατμών Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Αναλογίες – Συσχετίσεις: Διαφοράς θερμοκρασίας ροή θερμότητας Διαφορά πίεσης ατμών ροή υδρατμών Η περατότητα είναι ανάλογη της θερμικής αντίστασης Οι αναλογίες των αντιστάσεων σε σειρά ή παράλληλα βρίσκουν εφαρμογή και στην περίπτωση της διάχυσης των υδρατμών, όπως στην περίπτωση της θερμότητας Αντίσταση υλικών στη μετατόπιση υδρατμών Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Άσκηση Εισαγωγή Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Θεωρία Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Θεωρία Ένας τοίχος αποτελείται από ένα στρώμα 15.9 mm κόντρα πλακέ για εξωτερική μόνωση, ένα στρώμα πυκνού μονωτικού 12.7 mm, ένα στρώμα υαλοβάμβακα 88.9 mm και από ένα στρώμα γύψου 15.9 mm για εσωτερική μόνωση. Οι εσωτερικές συνθήκες αναμένονται να είναι: Τi=20ºC και RHi=40% ενώ οι εξωτερικές συνθήκες σχεδιασμού είναι Το=-20ºC και RHo=60%. Να υπολογιστεί η ροή νερού μέσα από τον τοίχο. Άσκηση 1 η Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Επίλυση Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Ρυθμός συμπύκνωσης Διαφορά πίεσης ατμών ροή υδρατμών μέσα από ένα τοίχο, εκτός αν υπάρχει στον τοίχο κάποιο αδιαπέρατο στους υδρατμούς υλικό Το αν θα υπάρξει συμπύκνωση υδρατμών μέσα στον τοίχο, ή όχι, εξαρτάται από την πραγματική πίεση ατμών (e) και την πίεση ατμών στον κορεσμό (e*) σε κάθε σημείο μέσα στον τοίχο Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Ρυθμός συμπύκνωσης Το αν e > e*, δηλ. αν η πραγματική πίεση ατμών (e) είναι μεγαλύτερη από την πίεση ατμών στον κορεσμό (e*) εξαρτάται από: τη διάχυση θερμότητας και τη διάχυση υδρατμών μέσα στον τοίχο Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Ρυθμός συμπύκνωσης Η πίεση των υδρατμών σε κάθε σημείο του τοίχου μπορεί να υπολογιστεί συναρτήσει της αντίστασης του τοίχου στη διάχυση των υδρατμών. Για παράδειγμα… Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Ρυθμός συμπύκνωσης Αν ξεκινήσουμε από την εσωτερική επιφάνεια του τοίχου, όπου η πίεση ατμών είναι e i, η πίεση ατμών σε σημείο x μέσα στον τοίχο e x, εξαρτάται από την ολική αντίσταση του τοίχου στη διάχυση των υδρατμών R H 2 O,tot, την αντίσταση του τοίχου στη διάχυση των υδρατμών μέχρι το σημείο x R H 2 O,x, και την πίεση ατμών στην εξωτερική επιφάνεια του τοίχου e o. Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Ρυθμός συμπύκνωσης Η σχέση που δίνει την e x είναι: Η θερμοκρασία σε σημείο x μέσα στον τοίχο δίνεται από τη σχέση: Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Θεωρία Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Ρυθμός συμπύκνωσης Η συνήθης πρακτική ελέγχου υγροποίησης σε κάθε σημείο αλλαγής-επαφής των διαφορετικών υλικών του τοίχου είναι ο έλεγχος εάν η πραγματική-μερική πίεση ξεπερνά την πίεση ατμών στον κορεσμό σε οποιαδήποτε από τις επιφάνειες Γραφική μέθοδος: σχεδιάζονται οι καμπύλες της πραγματικής πίεσης & της πίεσης ατμών στον κορεσμό κατά μήκος μιας κάθετης τομής του τοίχου Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Άσκηση Εισαγωγή Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Θεωρία Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου

Εισαγωγή Άσκηση Επίλυση Συζήτηση Θέμα Θεωρία Τοίχος βουστασίου αποτελείται από το εσωτερικό του προς τα έξω από ένα στρώμα γύψου πάχους 1.5 cm, ένα στρώμα τούβλων πάχους 15 cm, ένα στρώμα πολυουρεθάνης πάχους 8 cm, ένα δεύτερο στρώμα τούβλων πάχους 10 cm και τέλος από ένα στρώμα ασβεστοτσιμέντου πάχους 1.5 cm. Αν η θερμοκρασία και η σχετική υγρασία στο χώρο του βουστασίου είναι 20°C και 50% ενώ έξω από το βουστάσιο -10°C και 65% αντίστοιχα, να υπολογιστεί η θερμοκρασία και η πίεση ατμών στην επιφάνεια του κάθε στρώματος του τοίχου. Τέλος να γίνει έλεγχος συμπύκνωσης στις επιφάνειες του κάθε στρώματος του τοίχου. Δίνεται ότι: r i =0.03 m 2 °C/W και r ο =0.12 m 2 °C/W. Άσκηση 2 η Εργαστήριο – Γεωργικές Κατασκευές TEI Πελοποννήσου