Taupunkt und relative Luftfeuchte berechnen

Unter dem Gefrierpunkt ist das Ergebnis der Frostpunkt über Eis und nicht der Taupunkt über flüssigem Wasser. Der Unterschied hängt von der Temperatur ab und darf nicht als vernachlässigbar angenommen werden. Das Werkzeug gilt für atmosphärische Luft.

Was ist der Taupunkt?

Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der Luft beim Abkühlen ohne Änderung ihres Wasserdampfgehalts gesättigt ist. Bei weiterer Abkühlung kondensiert Wasserdampf. Beschlagene Gläser, Fensterscheiben im Winter und Feuchtigkeit auf Stahl vor dem Beschichten haben dieselbe Ursache: Die Oberfläche ist kälter als der Taupunkt der Luft.

Berechnung

Zunächst wird der Sättigungsdruck p_ws bei Lufttemperatur ermittelt. Der Dampfdruck beträgt p_w = φ × p_ws. Der Taupunkt ist die Temperatur, deren Sättigungsdruck gleich p_w ist. Bei bekanntem Taupunkt gilt umgekehrt φ = p_ws(Taupunkt) / p_ws(Lufttemperatur). Für den Sättigungsdruck nutzt der Rechner die Korrelation nach Hyland und Wexler aus dem ASHRAE Handbook of Fundamentals.

Beispiel

Bei 20 °C beträgt der Sättigungsdruck 2339 Pa. Bei 60 % relativer Luftfeuchte ergibt sich 1403 Pa Dampfdruck. Dies entspricht dem Sättigungsdruck bei 12,0 °C. Der Taupunkt beträgt daher 12,0 °C. An Raumoberflächen unter 12 °C bilden sich Wassertropfen.

Warum sinkt die relative Luftfeuchte beim Erwärmen?

Die relative Luftfeuchte beschreibt das Verhältnis des vorhandenen Wasserdampfs zur Sättigungsmenge bei dieser Temperatur. Warme Luft erreicht die Sättigung erst bei höherem Gehalt. Wird gesättigte Außenluft von 0 °C ohne Befeuchtung auf 20 °C erwärmt, sinkt ihre relative Luftfeuchte auf etwa 26 %. Deshalb sind beheizte Räume im Winter trocken.

Beschichtungsarbeiten

Bei Stahlbeschichtungen wird häufig eine Oberflächentemperatur von mindestens 3 °C über dem Taupunkt gefordert. Prüfen Sie den geltenden Grenzwert im Beschichtungsdatenblatt und in der Projektspezifikation.

Grenzen

Die Genauigkeit hängt von den Temperaturmessungen und Feuchtemessungen ab. Ein Fehler von 2 % bei der relativen Luftfeuchte verschiebt den Taupunkt um etwa ein halbes Grad. Für druckabhängige Größen wie Feuchtegehalt und Enthalpie verwenden Sie den Rechner für Psychrometrie.

Häufige Fragen

Wie berechnet man den Taupunkt aus relativer Luftfeuchte und Temperatur?

Die Sättigungsdruckbeziehung nach Hyland und Wexler ergibt beispielsweise bei 25 °C und 50 % relativer Luftfeuchte einen Taupunkt von 13,86 °C. Die Genauigkeit hängt von den Messwerten ab. Zur Beurteilung von Oberflächenkondensation wird zusätzlich die Oberflächentemperatur benötigt.

Mit diesen Werten berechnen