Was bedeutet Taupunkttemperatur und wie kann sie berechnet werden?​​​​​​​

Taupunkttemperatur ist die Temperatur, auf die Luft abgekühlt werden muss, um mit Wasserdampf gesättigt zu werden. Ein einfacher Weg, dieses Phänomen zu verstehen, besteht darin, über das Duschen nachzudenken. Wenn die heißen und kalten Rohre in Ihrer Dusche nicht isoliert sind, haben Sie möglicherweise bemerkt, dass sich Wassertropfen auf der Oberfläche des kalten Rohrs bilden. Was passiert hier?

Nehmen wir an, Ihr Badezimmer hat eine relative Luftfeuchtigkeit von 50% und eine Temperatur von 21 ° C. Wenn Sie die Dusche einschalten, senkt der kalte Wasserfluss die Oberflächentemperatur des Rohrs und kühlt die Luft um das Rohr herum ab. Bei einer bestimmten Temperatur können wir feststellen, dass sich Kondenswasser gebildet hat, was bedeutet, dass die Oberflächentemperatur des Rohrs so weit gesunken ist, dass die Umgebungsluft die Feuchtigkeit nicht mehr in gasförmiger Form halten kann. Dies ist die Taupunkttemperatur.

 
WARUM IST DIE TAUPUNKTTEMPERATUR EIN NÜTZLICHER PARAMETER?

Die Taupunkttemperatur ist ein nützlicher Parameter in vielen industriellen Feuchtigkeitsanwendungen. Es wird häufig zur Messung der Trockenheit bei Anwendungen wie Kunststoffen und Drucklufttrocknung verwendet, bei denen die relative Luftfeuchtigkeit typischerweise unter 10% relativer Luftfeuchtigkeit liegt. Es ist de facto industriell, diese Art von Instrumenten mit niedriger Luftfeuchtigkeit als Taupunktmesser zu bezeichnen. Dies ist ein idealer Anwendungsbereich für die Vaisala DRYCAP-Technologie.

Neben Trockenanwendungen ist es wichtig darauf hinzuweisen, dass die Taupunkttemperatur auch ein nützlicher Parameter bei Klima- und Lüftungsanwendungen sowie bei Anwendungen mit hoher Luftfeuchtigkeit ist. Im Gegensatz zur relativen Luftfeuchtigkeit ist die Taupunkttemperatur nicht temperaturabhängig. Nehmen wir das Beispiel eines Reinraums, in dem das Kontrollziel bei einer Temperatur von 20 (± 1) ° C auf 40 (± 2)% relative Luftfeuchtigkeit eingestellt ist. Unter diesen Bedingungen ist die relative Luftfeuchtigkeit möglicherweise kein idealer Steuerparameter: Da die relative Luftfeuchtigkeit von der Temperatur abhängt, ist es praktisch unmöglich, den Raum zu trocknen oder zu befeuchten, während gleichzeitig versucht wird, eine stabile Temperatur aufrechtzuerhalten. Die Lösung besteht darin, stattdessen die Taupunkttemperatur als Steuerparameter zu verwenden. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 40% relativer Luftfeuchtigkeit bei 20 ° C entspricht einer Taupunkttemperatur von 6,0 ° C. Mit einem schmalen Taupunkt-Kontrollband kann es einfacher sein, die Umgebung zu kontrollieren und Energie zu sparen.

Ein weiterer Anwendungsfall sind Anwendungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, bei denen die Kondensation, die sich auf dem Messsensor bildet, es unmöglich machen kann, Messungen durchzuführen, bis der Sensor ausreichend trocken ist. Dies kann vermieden werden, indem eine Lösung wie die Vaisala HUMICAP Feuchtigkeits- und Temperatursonde HMP7 verwendet wird, die den Feuchtigkeitssensor auf einer erhöhten Temperatur hält, um die Bildung von Kondenswasser zu verhindern. Dies gewährleistet eine zuverlässige und wiederholbare Taupunkttemperaturmessung auch in einer kondensierenden Umgebung. Ein Beispiel für eine Anwendung, bei der diese Funktionalität besonders nützlich ist, sind PEM-Brennstoffzellen, bei denen eine hohe Luftfeuchtigkeit wichtig ist, um die Effizienz und Lebensdauer der Zelle zu maximieren.

Wie im vorherigen Beispiel zu sehen ist, ist die Taupunkttemperatur eine Funktion des gesättigten Dampfdrucks. Die Berechnung wird etwas komplizierter, wenn wir den Umgebungsdruck berücksichtigen, der beispielsweise bei Druckluftanwendungen wichtig ist. Während die Taupunkttemperatur nicht von der Temperatur abhängig ist, ist sie vom Druck abhängig: Je höher der Druck, desto niedriger die Taupunkttemperatur. Ein praktisches Werkzeug zum Herumspielen mit diesen Parametern ist der Vaisala-Feuchtigkeitsrechner.