| Befeuchtung Wissenswertes |
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Weiter wissenswertes rund um die Luftfeuchtigkeit/Befeuchtung
Was ist Feuchtigkeit? Feuchtigkeit ist nichts anderes als der Wasserdampf in der Luft. Die relative Feuchtigkeit hingegen... ist die Wassermenge in der Luft bei einer bestimmten Temperatur im Vergleich zur Höchstmenge an Wasserdampf, den gesättigte Luft bei dieser Temperatur enthalten kann. Bei 21°C kann ein 1 kg trockene Luft bis zu ca. 15,8 g Wasserdampf enthalten, was 100%r.F. (relative Feuchtigkeit) entspricht. Die Wassermenge in der Luft erhöht sich bei ansteigender Lufttemperatur. Während 1 kg trockene Luft bei 21°C bis zu 15,8 g Wasserdampf enthält, ist in derselben Luftmenge bei -18°C nur rund 0,92 g Wasserdampf vorhanden. Kühlt man 1 kg trockene Luft mit 21°C und 50%r.F. (rund 7,9 g) ab, ist sie bei 9,5°C (100%r.F.) gesättigt. Erwärmt man umgekehrt 1 kg trockene Luft mit 100%r.F. (rund 0,2g) von -18°C auf 21°C, ohne weiteren Wasserdampf zuzugeben, beträgt die relative Feuchtigkeit bei 21°C 6% (0,92/15,8= 0,06). Warum ist trockene Luft problematisch? Sinkt die Außentemperatur unter die Innentemperatur, wird die kalte und feuchte Luft, die in ein geheiztes Gebäude einfließt, warm und trocken. Es findet sozusagen ein Feuchtigkeitsausgleich zwischen den Gegenständen im Raum und der Luft statt. Ein Herabsinken der Luftfeuchtigkeit ist für allgemein bekannte Probleme verantwortlich: - Austrocknen der oberen Atemwege; - Rissbildungen in Holzstrukturen; - Elektrostatische Entladungen. Auch eine Kälte- oder Klimaanlage kann die Luft austrocknen: die Luft wird unter den Taupunkt abgekühlt, entfeuchtet und anschließend wieder erwärmt. Taupunkt: Temperatur, welche die feuchte Luft (bei gleichem Druck und gleicher Feuchtigkeit) erreichen muss, um zu kondensieren (Sättigung). Entfeuchtung: Verfahren zur Verminderung oder Beseitigung der Luftfeuchtigkeit. Isotherme und adiabatische Befeuchtung
Die Luftfeuchtigkeit kann durch: - die isotherme Befeuchtung und - die adiabatische Befeuchtung erhöht werden. Bei der isothermen Befeuchtung wird Wasser zum Sieden gebracht und der entstehende Wasserdampf in den Raum abgegeben. Damit das Wasser seinen Zustand ändern kann, ist eine externe Energiequelle nötig. Da die Dampfmasse viel geringer ist als die Luftmasse, ändert sich die Lufttemperatur nur leicht. Bei der adiabatischen Befeuchtung wird keine Wärmeenergie von außen zugeführt: das Wasser wird in feinen Nebel zerstäubt und in den Raum eingeführt. Die Wärme für die Umwandlung des Wassers in Dampf wird von der Luft geliefert, die dadurch Temperatur abgibt. Warum BefeuchtenEin Raum muss befeuchtet werden, sobald bestimmte Merkmale zutreffen: - wenn hygroskopisches Material vorhanden ist (Material, das der Luft Wasser entzieht); 1. Hygrokopisches Material Als hygroskopisch wird jedes Material bezeichnet, dessen Zellen Wasser aufnehmen und dadurch seine Größe verändern. Anders ist es mit der hydrophilen Absorption, d.h. mit der Aufnahme des Wassers zwischen den Zellen, auf die KEINE Größenänderung folgt. Hygroskopisches Material versucht immer, ein Gleichgewicht mit der Umgebung zu erreichen. Aber die Ausdehnung oder Schrumpfung des Materials aufgrund der Änderung der relativen Feuchtigkeit kann, sogar mehr als die Temperatur, seine Verarbeitungsfähigkeit und die Verarbeitungsverfahren beeinträchtigen. Bringt man ein Holzstück, dessen Feuchtigkeitsgehalt im Gleichgewicht mit der externen Luftfeuchtigkeit ist, in einen geheizten Raum oder in einen Raum mit einem minderen Wasserdampfgehalt, gibt das Holz einen Teil seiner Feuchtigkeit an die trockene Raumluft ab. Dadurch kommt es zu Rissbildung oder Verformungen. Dieselben Schäden können bei Papier, Textilien, in einigen Kunststoffarten, im Wachs, im Obst und Gemüse sowie in anderen Materialien auftreten, die Feuchtigkeit aufnehmen oder abgeben. Hygroskopisches Material kann nur durch eine stabile Raumfeuchtigkeit geschützt werden. Zu diesem Zweck wird die Luft bei zu hoher Feuchtigkeit entfeuchtet und bei zu hoher Trockenheit befeuchtet.Druckverfahren Das Papier gelangt in die Druckerei in Rollen die in der Papierfabrik mit einem bestimmten Feuchtigkeitsgrad und undurchlässigem Material verpackt wurden. Nach der Entfernung der Verpackung beginnt das Papier, wenn die Raumluft trockener ist, sofort, Feuchtigkeit abzugeben, oder, wenn die Raumluft feuchter ist, Feuchtigkeit aufzunehmen. Eine einzige Papierrolle kann ihre Größe um viele Zentimeter sowohl in der Breite als auch in der Länge verändern. Sobald die Papierrolle auf die Druckmaschine gelegt und entrollt wird, verliert sie schnell an Feuchtigkeit. Diese Veränderungen, die auch in kurzer Zeit stattfinden können, rufen Druck- oder Farbfehler hervor. Viele Druckereien sind imstande, die Rollen so zu regulieren, dass diese Fehler ausgeglichen werden; wenn aber die Feuchtigkeit zu schnell variiert, ist es nötig, die Rollen häufig zu adjustieren, was einen Papier-, Zeit- und Produktionsgeschwindigkeitsverlust mit sich bringt. Die Stabilisierung der Umgebungsbedingungen mit einer angemessenen Feuchtigkeitsregelung schützt das Papier vor Größenvariationen, die ermöglicht einen schnelleren Druckvorgang und begrenzt die Produktionsstörung. Holzverarbeitung Während der Befeuchtung oder Entfeuchtung verändert das Holz seine Maße; dadurch entstehen Rissbildungen, Brüche, Schrumpfungen und Verformungen. Trockenes Holz absorbiert zudem das Lösemittel der Politur und wird körnig und matt. Die Leimfugen werden unstabil, da das Holz das Lösemittel des Leimes aufnimmt, bevor sich dieses polymerisiert. Auch in diesem Fall muss eine Stabilisierung der Umgebungsbedingungen erfolgen, wenn das Holz seine Maße während des gesamten Verarbeitungsprozesses beibehalten soll. Textilindustrie
Sobald die Fasern durch die Webmaschinen laufen, werden sie, wenn sie sehr trocken sind, fragil und brechen ab, was zu Unterbrechungen, Zeitverlust und einer Produktionsverlangsamung führt. Außerdem geben die zerbrochenen Fasern Scharpie ab, was oft eine Verschlechterung der Luftqualität mit sich bringt. Eine angemessene Befeuchtung verhindert das Brechen der Fasern, reduziert die Menge an Staubpartikel in der Luft und beschleunigt gleichzeitig den Betrieb der Maschinen. Büros Die trockene Luft im Winter erhöht die Menge an Staubpartikeln in der Luft. Eine korrekte Befeuchtung reduziert die Staubpartikelkonzentration aufgrund einer minderen Fragmentation und stärkeren Agglomeration der Fasern, die also besser von den Filtern zurückgehalten werden können. Hi-Tech-Produktion von Mikrochips
Die Chips werden immer kleiner und die Distanzen werden in Angström gemessen. Aus diesem Grund verursacht eine auch nur geringe Größenvariation eines Silikon-Wafers im Laufe einer Photomaskierung eine inakzeptable Dejustierung der Maske selbst und somit eine Funktionsstörung der Komponenten. Museen
Eine korrekte Stabilisierung der Umgebungsbedingungen ist grundlegend für den langzeitigen Schutz und die Aufbewahrung von wertvollen Kunstwerken und –Gegenständen. Eine Änderung der Leinwandgröße zerstört das Gemälde, Holz und Pergament gehen durch zu trockene Luft und deren Zerbröckelungseffekt in kürzester Zeit in Brüche. Nahrungsmittelverarbeitung
Nahrungsmittel müssen von der Lagerung bis zum Verkauf korrekt befeuchtet werden! Die Fleischwaren behalten ihre schöne rote Farbe ohne Zusatz von Nitraten bei, sofern sie in angemessen befeuchteten Kühlbehältern und –räumen aufbewahrt werden. Wenn das Obst oder Gemüse zuviel Feuchtigkeit abgibt, trocknen die Pflanzenzellen unweigerlich aus.
2. Statische Elektrizität Von der statischen Elektrizität sind viele Industriebetriebe betroffen. Sie kann deutlich verringert werden, wenn die relative Feuchtigkeit über der 35%-Schwelle gehalten wird. Rechenzentren
Eine unzureichende Feuchtigkeitsregelung kann in einem Rechenzentrum zu einer potentiellen Anhäufung von elektrostatischen Entladungen führen, die elektronische Komponenten beschädigen. Auch die Schnelldrucker können Probleme hervorrufen, wenn die Luft zu trocken ist, da während des Papiervorschubes elektrostatische Entladungen erzeugt werden können. Druckereien In diesen Industrien stellen sowohl das in den Druckverfahren benutzte hygroskopische Papier als auch die statische Elektrizität Gefahrenquellen dar. Das Lösemittel in der Druckfarbe der Maschinen kann Feuer fangen, wenn die statischen Entladungen deren Dämpfe entzünden. Die Druckmaschinen können außerdem während des Papiervorschubes elektrostatische Entladungen hervorrufen (eine normale Druckmaschine für Tageszeitungen erzeugt bis zu 2.000.000 Volt während des Papiervorschubes).
Der Großteil der Photolabors verfügt über ein System zur Regelung der Feuchtigkeit, um der Anhäufung von Entladungen auf den Filmen vorzubeugen. Dieses Phänomen spielt vor allem bei Röntgenfilmen in Krankenhäusern eine wichtige Rolle. 3. Wohlbefinden und Komfort In unserer komplexen modernen Gesellschaft spielen Wohlbefinden und Komfort eine wichtige Rolle. Eine korrekte Befeuchtung beseitigt nicht nur den Schwebstaub, sondern ermöglicht den Personen in geschlossenen Räumen auch eine problemlose Atmung. Eine mindere Hautverdunstung dank einer korrekten Befeuchtung verringert zudem das Gefühl der Kälte und ermöglicht eine Senkung der Raumtemperatur, was zu einer Heizkosteneinsparung und einer Begrenzung des Wärmeverlustes zwischen Innen- und Außenräumen führt.
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