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Taupunkttemperatur – Was sie bedeutet, und wie sie berechnet werden kann

Auf der Oberfläche bilden sich Wassertröpfchen
Joni Partanen
Joni Partanen
Product Engineer
Published: Oct 23, 2020
Industrielle Fertigung und Prozesse
Industrielle Messungen

Im Anschluss an unseren vorherigen Beitrag zur relativen Feuchte (rF) sehen wir uns den am zweithäufigsten verwendeten  Feuchteparameter, die Taupunkttemperatur, an. Dies 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 Warm- und Kaltwasserleitungen in Ihrer Dusche nicht isoliert sind, haben Sie möglicherweise bemerkt, dass sich Wassertröpfchen auf der Oberfläche der Kaltwasserleitung bilden. Was also passiert hier? 

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

Dew point graph two

 

Warum ist die Taupunkttemperatur ein nützlicher Parameter?

Die Taupunkttemperatur ist ein nützlicher Parameter in vielen industriellen Feuchteanwendungen. Sie wird häufig genutzt, um die Trockenheit in Anwendungen wie Kunststoffen und Drucklufttrocknung, wo die relative Feuchte typischerweise unter 10 %rF liegt, zu messen. Es ist faktisch industriell, diese Art von Messgeräten mit geringer Feuchte als Taupunktmessgeräte 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 Klimatisierungs- und Lüftungsanwendungen sowie bei Anwendungen mit hoher Feuchte ist.

Im Gegensatz zur relativen Feuchte ist die Taupunkttemperatur nicht temperaturabhängig. Nehmen wir das Beispiel eines Reinraums, in dem das Kontrollziel bei einer Temperatur von 20 °C (±1) auf 40 %rF (±2) eingestellt ist. Unter diesen Bedingungen ist die relative Feuchte möglicherweise kein idealer Steuerparameter: Da rF 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 Feuchte von 40 % bei 20 °C entspricht einer Taupunkttemperatur von 6 °C. Mit einem schmalen Taupunktsteuerband kann es einfacher sein, die Umgebung zu regeln und Energie zu sparen.

Ein weiterer Anwendungsfall sind Anwendungen mit hoher Feuchte, 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 zum Beispiel die Vaisala HUMICAP®-Feuchte- und Temperatursonde HMP7 eingesetzt wird. Diese hält den Feuchtesensor auf einer erhöhten Temperatur, um die Bildung von Kondenswasser zu verhindern. Sie gewährleistet eine zuverlässige und wiederholbare Taupunkttemperaturmessung selbst in einer kondensierenden Umgebung. Ein Beispiel für eine Anwendung, bei der diese Eigenschaft besonders nützlich ist, sind PEM-Brennstoffzellen. Hier ist eine hohe Feuchte entscheidend, um die Effizienz und Lebensdauer der Zelle zu maximieren.

Wie im vorherigen Beispiel verdeutlicht wird, ist die Taupunkttemperatur eine Funktion des gesättigten Dampfdrucks. Die Berechnung wird etwas komplizierter, wenn wir den Umgebungsdruck berücksichtigen, der beispielsweise bei Druckluftanwendungen wichtig ist. Die Taupunkttemperatur ist zwar nicht von der Temperatur abhängig, jedoch vom Druck: Je höher der Druck, desto niedriger die Taupunkttemperatur. Ein praktisches Werkzeug zum Untersuchen dieser Parameter ist der Vaisala-Feuchterechner.

Nutzen Sie  unseren Feuchterechner, oder kontaktieren Sie uns, um  weitere Informationen zu erhalten.

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