Forfatter: Myconds tekniske afdeling
Ukorrekt kontrol af luftfugtighed i lokaler skyldes ofte en kritisk projekteringsfejl — brugen af én sensor til at overvåge store volumener. Selv hvis en sådan sensor viser normale værdier, kan der i enkelte zoner af rummet opstå lokal kondensdannelse på grund af ujævn fordeling af fugt. Dette er ikke kun et æstetisk problem, men påvirker også bevarelse af udstyr, materialer, konstruktioner og menneskers sundhed.
Fysiske mekanismer for masseoverførsel af vanddamp
Fordelingen af fugtighed i et lokale bestemmes af to grundlæggende mekanismer for overførsel af vanddamp: konvektiv, som sker gennem bevægelse af luftmasser, og diffusiv, som er baseret på molekylær diffusion gennem en koncentrationsgradient. Hastigheden af udjævning af fugtigheden afhænger direkte af intensiteten af luftudskiftningen og diffusionskoefficienten for vanddamp.
Diffusionskoefficienten for vanddamp D bestemmes ved formlen: D = D₀ × (T/T₀)^1.8, hvor D₀ — initial diffusionskoefficient ved temperaturen T₀. For luft under normale forhold er D₀ cirka 2.5×10⁻⁵ m²/s ved T₀ = 293K. En temperaturstigning på 10°C øger diffusionshastigheden med 20-25%.
Rumgeometrien påvirker væsentligt strukturen af luftstrømmene. I lokaler med høje lofter (over 4-5 m) og stort areal (mere end 100 m²) sikrer naturlige konvektive strømme ikke effektiv omrøring, hvilket fører til betydelig ujævn fordeling af fugt.
Luftstratificering og vertikal gradient i fugtindhold
Densiteten af fugtig luft afhænger af temperatur og fugtindhold i henhold til den ideelle gaslov: ρ = (p × M)/(R × T) × (1 + d × (Mв/Mс - 1))⁻¹, hvor p — tryk, M — molmasse af tør luft, R — gaskonstant, T — absolut temperatur, d — fugtindhold, Mв — molmasse af vand, Mс — molmasse af tør luft.
Ved tilstedeværelse af varme- og fugtkilder i forskellige højder dannes en vertikal profil af fugtindhold. I lokaler med en højde på 3-6 m kan fugtighedsgradienten nå 2-5% relativ fugtighed pr. meter højde. Således kan fugtigheden i den nedre zone være 15-20% lavere end under loftet.
Stabil stratificering opstår, når varm fugtig luft stiger opad, mens kold tør luft forbliver nedenunder. For at bryde en sådan stratificering kræves mekanisk ventilation med et luftskifte på mindst 5-6 gange i timen og korrekt organiseret luftfordeling.
Indflydelsen af ventilationssystem og luftfordeling på ensartetheden af parametre
Der findes tre hovedtyper af luftfordeling: blandingsventilation med tilførsel i den øvre zone, fortrængningsventilation med tilførsel i den nedre zone samt kombinerede skemaer. Hver af dem påvirker fugtfordelingen forskelligt.
Ved blandingsventilation tilføres luft i den øvre zone med høj hastighed (2-4 m/s), hvilket sikrer aktiv omrøring. Dog kan der i fjerne hjørner dannes stagnationszoner med forhøjet fugtighed, især hvis afstanden fra diffusoren til det fjerneste punkt overstiger 15-20 meter.
Fortrængningsventilation tilfører luft i den nedre zone ved lav hastighed (0.1-0.3 m/s) og skaber en vertikal strøm, som fører forurening og fugt opad. Ved denne type opretholdes der normalt lavere fugtighed i arbejdszonen end i den øvre del af lokalet.
Lokale fugtkilder og zoner med forhøjet risiko
Teknologiske fugtkilder omfatter åbne vandoverflader, befugtere, teknologiske processer med fordampning samt mennesker. Ét menneske afgiver 50-70 g/time vanddamp ved let aktivitet og 100-150 g/time ved fysisk arbejde. En åben vandoverflade med temperatur 20°C frigiver 0.5-0.8 kg/(m²×time) fugt afhængigt af lufthastigheden hen over overfladen.
En lokal fugtkilde skaber en zone med forhøjet koncentration, hvis radius afhænger af kildens styrke og intensiteten af luftudskiftningen. For en kilde med en styrke på 1 kg/time ved et luftskifte på 3 h⁻¹ kan radius af zonen med 10% forhøjet relativ fugtighed være 3-5 meter.
Kolde overflader (omsluttende bygningsdele, køleudstyr, rørledninger) bliver ofte zoner for kondensdannelse, hvor den lokale overfladetemperatur falder under dugpunktet. Hvis den gennemsnitlige fugtighed i lokalet er 50% ved 20°C, vil der dannes kondens på overflader med temperatur under 9.3°C.
Metodik til bestemmelse af antal og placering af fugtighedssensorer
For korrekt at bestemme antal og placering af fugtighedssensorer bør følgende trin-for-trin-metode følges:
Trin 1: Analysér rumlayoutet, identificér alle fugtkilder og kolde overflader.
Trin 2: Bestem typen af ventilationssystem og retningerne for de primære luftstrømme.
Trin 3: Udpeg karakteristiske zoner: zone med aktiv ventilation, zone med teknologisk udstyr, mulig stagnationszone, zone nær kolde overflader.
Trin 4: Bestem for hver zone behovet for en separat sensor. Hvis zonen har en lokal fugtkilde, en kold overflade, eller afstanden fra zonen med aktiv ventilation overstiger den karakteristiske blandingslængde (typisk 15-20 m), kræves en separat sensor.
Trin 5: Bestem installationshøjden for sensoren: for lokaler med blandingsventilation — i arbejdszonens højde (1.2-1.5 m); for lokaler med fortrængningsventilation — i højden med størst kondensationsrisiko; for fleretagers lagre — på hvert niveau separat.
Trin 6: Kontroller, at ingen sensor er placeret direkte ved tilluft eller afkast i en afstand på mindre end tre kanaldiametre eller mindre end én meter.
Typiske fejl ved projektering af systemer til måling af fugtighed
De mest almindelige fejl ved placering af sensorer:
1. Én sensor til hele rummets volumen uanset dets størrelse. Dette fører til ukorrekt kontrol på grund af rumlig ujævnhed. I et lokale på 500 m² kan forskellen i fugtighed mellem zoner nå 15-20%.
2. Placering af sensor i strålen fra tilluft eller afkast. En sådan sensor måler parametrene for tilluft eller afkast, ikke rummets gennemsnitsparametre.
3. Ignorering af temperaturstratificering og placering af sensoren i en højde, som ikke svarer til den kritiske zone. En sensor under loftet kan vise 10-15% højere fugtighed end i arbejdszonen.
4. Manglende sensorer nær kolde overflader, hvor risikoen for kondensation er størst.
5. Installation af sensorer kun på steder med let adgang uden hensyntagen til strukturen af luftstrømme.
Driftsmæssige konsekvenser af ukorrekt sensorplacering
Ukorrekt placering af sensorer fører til følgende scenarier:
Scenarie 1: Sensorn er placeret i en zone med aktiv luftudskiftning og viser normal fugtighed på 50-55%, men i stagnationszoner er fugtigheden forhøjet til 70-80%, og der opstår kondens. Konsekvens: beskadigelse af produkter, korrosion af konstruktioner, udvikling af mikroorganismer.
Scenarie 2: Sensorn er placeret nær en lokal fugtkilde og viser konstant forhøjede værdier (60-70%). Affugtningssystemet arbejder med maksimal effekt, hvilket fører til overforbrug af energi og udtørring af andre zoner til 30-35% relativ fugtighed.
Scenarie 3: Sensorn er placeret i forkert højde, f.eks. under loftet i et lokale med fortrængningsventilation. Den viser forhøjet fugtighed på 65-70%, selv om den er normal i arbejdszonen (45-50%). Konsekvens: unødvendig drift af affugteren.
FAQ (Ofte stillede spørgsmål)
Hvorfor dannes der kondens på væggene, når den centrale sensor viser normale værdier?
Det sker på grund af lokal ujævnhed i fugtighed og temperatur. Den centrale sensor kan vise 50% relativ fugtighed ved 22°C, hvilket svarer til et dugpunkt på 11°C. Men i rummets hjørner, hvor luftudskiftningen er begrænset, kan fugtigheden være 65-70%, hvilket øger dugpunktet til 15-16°C. Hvis vægtemperaturen disse steder er lavere end 15°C, opstår der kondens.
I hvilken højde skal en fugtighedssensor installeres?
For blandingsventilation – i arbejdszonens højde (1.2-1.5 m over gulvet). For fortrængningsventilation – på niveau med kritiske overflader eller udstyr, som kræver beskyttelse. I høje lokaler (>5 m) anbefales det at installere sensorer på flere niveauer for at kontrollere den vertikale stratificering.
Hvor mange sensorer er nødvendige på et lager på 500 m²?
For et lagerlokale på 500 m² med højde 6 m, udstyret med blandingsventilation, anbefales minimum 4-6 sensorer: i centralzonen, i de fjerneste hjørner fra tilluftsenhederne, nær kolde ydervægge og i nærheden af eventuelle fugtkilder. Hvis lageret er fleretagers, installeres der desuden sensorer på hvert niveau.
Konklusioner
Korrekt placering af fugtighedssensorer er ikke et formelt krav, men en ingeniørmæssig nødvendighed, der udspringer af fysikken for masseoverførsel. At se bort fra en videnskabelig tilgang til fastlæggelse af kontrolpunkter fører til ukorrekt drift af affugtningssystemer, beskadigelse af materialer og udstyr samt forringede opbevaringsforhold.
Praktiske anbefalinger til projekterende:
1. Analysér altid strukturen af luftstrømme før fastlæggelse af kontrolpunkter.
2. Tag hensyn til lokale fugtkilder og kolde overflader ved placering af sensorer.
3. Spar ikke på antallet af sensorer, hvis det er berettiget af objektets størrelse og kompleksitet.
4. Kontroller regelmæssigt korrelationen mellem aflæsninger fra forskellige sensorer for at opdage anomalier.
5. Brug den videnskabelige metodik til bestemmelse af antal og placering af sensorer, som er beskrevet i denne artikel.
