南方潮濕地區(qū)儲藏室除濕計(jì)算及改善


結(jié)論前置
在廣東,每1平方的儲藏室,使用壓縮機(jī)除濕機(jī)比半導(dǎo)體除濕機(jī),每年能節(jié)約大約4-5度電;密封門窗能帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益;墻內(nèi)或外貼?;u裝飾可阻截大部分水蒸氣,但專門做水蒸氣阻隔在經(jīng)濟(jì)上不劃算;及時關(guān)門的日常進(jìn)出不會有明顯影響。
起因
我去年在儲藏室放了一個半導(dǎo)體除濕機(jī),2020年累計(jì)凝水13120g,在門縫封閉、減少進(jìn)出的情況下,今年除濕機(jī)冷凝水反而有明顯增加,才到8月份就凝水16451g,特別是7月4號到8月13號一共40天共凝水4802克。今年雨水比去年多。懷疑是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)、窗戶漏風(fēng)透進(jìn)來的水蒸氣。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲入
找到一篇相關(guān)論文。

讀了一下,該文獻(xiàn)公式2有誤,中間多項(xiàng)式的試樣厚度“L”應(yīng)該在分子,右邊多項(xiàng)式直接漏了一個“L”。作者概念不清,混淆了“水蒸氣透過率(WVT)”和“水蒸氣滲透率(WVP)”,此處兩者差別在于:WVP*試樣厚度(0.01米)=WVT。

6個曲線圖,上面一行從左到右是EPS、XPS、PU三種保溫材料;下面一行,從左到右是混凝土、水泥砂漿、粘土磚。圖表縱坐標(biāo)其實(shí)是“WVT”而非“WVP”,兩者差別在于:以至于縱坐標(biāo)與公式的數(shù)量級和單位都對不上,但數(shù)值卻是沒問題的。

ASTM E96-2000材料的水蒸氣滲透性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(英文)wk.baidu.com/view/27b17f3231b765ce050814ee?pcf=2&bfetype=new&zdm_ss=Android_2730526809_&send_by=2730526809&from=other&invite_code=zdm3mbvzk9inv
對“WVP”與“WVT”的定義,吐槽一下,中國的論文真是水得可以。

還好該論文其他部分似乎沒有硬傷,研究表明當(dāng)外界濕度超過60%以后,由于材料內(nèi)部出現(xiàn)冷凝水,水蒸氣透過率會大幅上升。操作條件是保持室內(nèi)相對濕度平均80%。按文獻(xiàn)所列公式計(jì)算:
計(jì)算夏季30℃,外界100%相對濕度時水蒸氣滲透率:
混凝土樓板:165mg/(平方米·小時)
180粘土磚:93mg/(平方米·小時)
春季回南天25℃,外界100%相對濕度時水蒸氣滲透率:
混凝土樓板:123mg/(平方米·小時)
180粘土磚:69mg/(平方米·小時)
計(jì)算條件:儲藏室混凝土樓層板厚100mm,22.3平方米,天花板上表面有不透水瓷磚,等效為3平方米;地板底面為下層單車房空間,由于墻體的緩沖作用巨大,濕度按90%計(jì)算,此情況下混凝土材料水蒸氣透過率大概是100%濕度的1/10,等效為3平方米。一共等效6平方米100mm混凝土。
180砂漿粘土磚外墻30.2平方米,水泥砂漿磚縫10mm,外側(cè)覆蓋有不透水的玻璃馬賽克,等效面積約137平方米180粘土磚;120砂漿粘土磚外墻18.5平方米,等效面積約294平方米180粘土磚。一共等效431平方米180粘土磚。

所以春季回南天25℃,所有圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)100%相對濕度時水蒸氣滲透率:
混凝土樓板:0.36g/小時;
180粘土磚:29.7g/小時;
考慮到墻的緩沖作用(連續(xù)3天滲入30克/平方米,質(zhì)量百分比0.001%),估計(jì)總的水蒸氣透過率20g/小時。夏季下雨也按此估算。
夏季的晚上平均濕度多數(shù)介于85%~95%之間長達(dá)10小時。


按90%濕度計(jì)算,計(jì)算30℃時水蒸氣滲透率:
10cm混凝土樓板:9.7mg/(平方米·小時)
180粘土磚:14.0mg/(平方米·小時)
估計(jì)一個晚上水蒸氣透過量約60g。而白天基本處于平衡狀態(tài),墻體緩沖作用消失。

門窗泄露
實(shí)測兩個鋁合金平開窗,都在兩扇窗中間接縫最下方軌道空隙處漏風(fēng)。平均大約一小時有0.5立方米左右。

如果外界相對濕度100%,約帶來2g/小時的濕負(fù)荷。估計(jì)夏天平均一天有40g。

另外每次進(jìn)入開門,估計(jì)有2個立方米的空氣交換,約帶來2g水。
結(jié)果與對策
上述的計(jì)算可以解釋,從7月4日到8月13日,一共40天中,晚上高濕度時段滲入的水有2400g;有24天下雨,以一場雨高濕狀態(tài)2小時估計(jì),滲入的水960g;漏風(fēng)滲入的水分1600g,開門約20g水。
一共4980g,是比實(shí)測值4802g多,估計(jì)是有一周晚上濕度沒達(dá)到90%導(dǎo)致的。
目前用半導(dǎo)體除濕機(jī)維持80%室內(nèi)濕度,能耗大約100度電一年,碳排放約0.1噸,還有很大的改進(jìn)空間。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)做水蒸氣阻斷層成本太高,經(jīng)濟(jì)上不劃算;把窗戶漏風(fēng)的地方堵上,能減少1/3的能耗,在這個基礎(chǔ)上,更換壓縮機(jī)除濕機(jī),能把能耗降低到10度電一年;或者是每年20度電就能把相對濕度控制在更理想的70%上。
趕緊閑魚又淘了一臺金鴻盛,150元自提,半導(dǎo)體價(jià)格買了個壓縮機(jī)除濕機(jī),兩年回本,回頭再改電源。

半導(dǎo)體除濕機(jī)放在一個更小的單車房。面積6.4平方米,天花板上表面向上層單車房空間,等效為0.5平方米;地板底面為土壤,長年100%相對濕度。按地溫平均25℃計(jì),滲水2.95g/天,1077g/年。
外墻12平方米,等效面積約127平方米;隔墻6平方米,等效面積約64平方米。一共等效191平方米180粘土磚。估計(jì)夏天滲水35g/天,約5000g/年。
耗電估計(jì)30度/年,可以接受。
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