Den kondensation er fænomenet fysik af statusændring af materialet fra en tilstand gas til en kondenseret tilstand ( fast eller flydende ). Ændringen fra en gasformig tilstand til en flydende tilstand kaldes også kondensering . Kinetikken i dette fænomen er beskrevet af Hertz-Knudsen-forholdet .
I naturen er kondensering af vanddamp et vigtigt trin i vandcyklussen, der forårsager dug , skyer og regn , sne , frost og en eller anden form for regn , f.eks. Is (frysende tåge, som er en form for fast kondens) .
Vi kan opleve denne tilstandsændring under et brusebad, hvor vanddampen i luften ved kontakt med det kolde spejl kondenseres til dråber.
Det er ønskeligt at skelne mellem udtryk:
Udtrykket omvendt sublimering eller desublimering bruges undertiden til at betegne ændring af tilstand fra gas til fast stof, sublimering angiver ændring af tilstand fra fast til gas (uden at gå gennem den flydende tilstand).
I almindelig sprogbrug, når den endelige tilstand (flydende eller fast) ikke er angivet, henviser kondensation generelt til overgangen fra gasformig tilstand til flydende tilstand.
Tværtimod i termodynamik betegner udtrykket kondensering altid passage af et legeme fra gasformet tilstand direkte til fast tilstand uden at passere gennem flydende tilstand. Ændringen fra gasform til flydende tilstand er kun betegnet med udtrykket flydende .
Et eksempel er kondensering af dampe af diiod, som kondenserer i form af krystaller på den kolde væg uden at passere gennem den flydende tilstand.
Materiestater og deres transformationer.
Gasformig diiode (diioddampe).
Faste diodkrystaller.
En kondensationsindretning er til stede i varmepumpesystemer , der især anvendes i klimaanlæg og industrielle kølesystemer .
Et lignende kondensatorsystem kan findes i kondenserende kedler . Princippet er simpelthen at reducere temperaturen på forbrændingsgasserne under dugpunktet for at genvinde vanddampens latente varme .
Dens indhold afhænger af brændstoffet såvel som af den overskydende luft, der gives til forbrændingen (overskydende luft, der er essentiel for at sikre god brændstof-luft-homogenitet). Vi kan tælle, at vanddampen indeholdt i forbrændingsgasserne under ca. 50 ° C (brændselsolie og gas) har mulighed for at transmittere en ikke ubetydelig energi i størrelsesordenen en tiendedel af brændstofets lavere brændværdi (jf. ... højere brændværdi ). Denne energi genvindes derefter i en kondensator (veksler med stort overfladeareal, hvor den ene side fejes af forbrændingsgasserne og den anden af vandet fra varmekredsen). Gasserne, der forlader hovedvarmeveksleren (kedel, ved ca. 180 ° C ), falder i temperatur (mindste endelige temperatur 60 ° C ) og gendanner deres energi til vandet, der passerer gennem kondensatoren (ofte rør). Dette gør det naturligvis muligt at øge den samlede effektivitet (mere varme genvundet for den samme mængde brændstof). Imidlertid er det nødvendigt at sikre, at røggasevakueringskanalen er designet til denne lave temperatur (termisk trækproblem, svovlsyrekondensation især til brændselsolie), og at den har mulighed for at evakuere gas produceret vand.
Kanaler lavet af sten, mursten og materialer før 2000 er ikke egnede. PVDF (som tåler op til 120 ° C ) eller rør i rustfrit stål (installation af et indvendigt rør) er vigtigt for at undgå disse problemer: det tager ca. 0,7 liter vand produceret pr. Liter brændselsolie og 1,1 liter vand pr. Kubikmeter naturgas brændt. For en 20 kW kedel repræsenterer dette 1,4 l / h til 2 l / h produceret vand, som nødvendigvis skal kanaliseres.
Siden 1980'erne har kedelfabrikanter alle forbedret deres produkters effektivitet, hvilket indebærer, at udgangstemperaturen for de brændte gasser er faldet, og at kondensering af vanddamp derfor er uundgåelig i slutningen af dampstien. Endnu før. Knold er derfor den eneste måde at undgå skader på.
Ofte vises tegn på fugt på visse vægge forårsaget af kondens.
Fænomenet er blevet forstærket med stigningen i omkostningerne til opvarmning, som på den ene side fører til installation af isolerende ruder, upassende, blokeret eller ikke-eksisterende ventilation og undertiden hjælpevarme uden udstødning (gas- eller gaskomfurer). Lugtfri råolie, især) som er de største producenter af vanddamp.
For hvert fald i temperaturen i hjemmet deponeres overskydende vand i luften altid på de koldeste steder, hvilket skaber et område, der er gunstigt for udviklingen af forme.
For at løse dette problem er det nødvendigt at opvarme (at øge luftens vandkapacitet), at isolere (at øge temperaturen på de kolde pletter) og at ventilere (for at evakuere den fugtige luft) huset.
Vi bemærker, at skimmelsvamp oftest vises i hjørnerne af vægge og ved gulv / vægkryds. Dette fænomen skyldes kuldebroer . En kuldebro er et punkt eller en lineær zone, som i en bygnings kuvert viser en variation af termisk modstand . Dette er et punkt i konstruktionen, hvor den isolerende barriere er brudt. På grund af dette brud på isoleringen er temperaturen på gulvoverfladen meget lavere end den omgivende luft. Det er denne temperaturforskel, der skaber kondens og skimmel.
For at afhjælpe dette problem er løsningen at bruge termiske afbrydere . Kuldebroafbryderen er en strukturel enhed, der gør det muligt at tilbyde en komplet isolering til en struktur. Den består af en isolerende kasse og stålstænger, der optager strukturens belastninger. Det holder gulvoverfladetemperaturen høj nok og forhindrer således fænomenet kondens og skimmel.
Temperaturforskel uden termisk afbryder
Temperaturforskel med termisk afbryder
Forskellige metoder til dugopsamling har eksisteret siden oldtiden i nogle varme og ret tørre regioner, men med lave udbytter. Nylige, mere effektive systemer til udstrålingskondensatorer (genvinde op til 0,7 l / m2 / nat) eller tågeopsamlingsnet blev udviklet fra slutningen af 1980'erne, især testet i det vestlige Sydamerika. Hvor luften er fugtig, men meget sjælden regn . Net har undertiden dødeligt fanget fugle.