To forum wykorzystuje pliki cookie
To forum wykorzystuje pliki cookie do przechowywania danych logowania, danych o Twojej ostatniej wizycie, pliki cookie na tym forum śledzą również tematy, które przeczytałeś. Korzystanie z forum oznacza akceptajcę ustawień plików cookie. Możesz zmienić ustawienia plików cookie w dowolnym momencie w swojej przeglądarce.


Termika - woda
#1
Termika a woda

W poprzednim artykule zagadnienie zachowania termiki w zestawie odzieży bądź ekwipunku, zostało ujęte pod katem promieniowania podczerwonego. W niniejszym zaś tekście zajmiemy się wpływem wody, pary wodnej, a nawet lodu na warstwę termiczną.
Obieg pary wodnej w warstwach odzieży (i ekwipunku w postaci śpiwora) w celach marketingowych określa się mianem termo-aktywności. Tak naprawdę jednak jest to dość nieszczęśliwie dobrane określenie. Termoaktywna bowiem jest np. membrana c-change, która w zależności od temperatury i wilgotności zmienia swoje parametry. W jej przypadku dochodzi do zmiany wielkości porów. W pozostałej odzieży tak określanej mamy do czynienia ze zwykłymi zjawiskami fizycznymi gdzie dana warstwa odzieży jedynie próbuje je jak w najmniejszym stopniu upośledzać. Stąd też ważnym okazać się może prawidłowy dobór warstw tak by w zależności od naszej aktywności wykorzystać do maksimum możliwości jakie oferują nam obecnie dostępne na rynku produkty.
Jak dużym problemem jest woda w warstwach izolacyjnych naszej odzieży bądź zestawu do biwakowania, wiedzą wszystkie osoby uprawiające turystykę zimą. Jeśli ktoś z was nie próbował jeszcze od razu wyjaśniam mamy wtedy do czynienia głównie z dwoma stanami; zdecydowanie za ciepło i zdecydowanie za zimno. Wszystkie nasze wysiłki koncentrujemy na intensywnym poszukiwaniu stanu równowagi pomiędzy tymi dwoma odczuciami. Jednocześnie kontrola ilości wody w warstwach termiczny staje się kluczowym problemem. Ile pary wodnej lub wody jesteśmy w stanie oddać za pomocą swojego organizmu do warstwy termiczny odzieży? Sporo! Nawet w stanie spoczynku wypacamy około pół litra wody. W ciągu dnia zaś jesteśmy w stanie oddać za pomocą skóry niemal dowolną, zależnie od naszego wysiłku, ilość płynu. nawet przy spokojnym marszu parująca powierzchnia naszej skóry oddaje ponad litr wody. Nie jest to jednak jedyne źródła zawilgocenia warstw izolujących termiczny.

Skąd para wodna w warstwach odzieży lub ekwipunku?

Po pierwsze i najbardziej oczywiste. Przy wzmożonym wysiłku fizycznym pocimy się. Pocimy się również przy braku wysiłku. W stanie spoczynku poprzez skórę wydzielamy około pół litra wody. Przy intensywnym wysiłku jesteśmy w stanie wypocić nawet kilka litrów. Dobór odpowiednich warstw odzieży pozwalającej na odprowadzanie tej ilości wody jest kluczowy. Wydatki zwiększa nie tylko komfort lecz również obniża wydatek energetyczny jaki musimy ponieść dla zachowania komfortu termicznego.
Po drugie dochodzi do naturalnej kondensacji pary wodnej z powietrza. Zjawisko to występuje przede wszystkim w punkcie gdzie różnica temperatur jest najwyższa. Wystarczy wyciągnąć szklaną butelkę z lodówki by zobaczyć jak duże ilości wody znajdują się w suchym, w naszym odczuciu, powietrzu. W warunkach turystyki zimowej problem ten niejednokrotnie może objawić się warstwą lodu na wewnętrznej stronie kurtki przeciwdeszczowej.
Trzecim wreszcie źródłem może być woda dostająca się do wewnętrznych warstw izolacyjnych z zewnątrz. Chodzi tu nie tylko o wodę która wlała nam się pod ubranie. W specyficznych warunkach membrany oddychają w niewłaściwym ,z naszego punktu widzenia, kierunku. dochodzi również do kondensacji pary wodnej znajdującej się na zewnątrz warstwy izolującej- ocieplenia. Najczęściej zjawisko to możemy zaobserwować w czasie poruszanie się w bardzo gęstej mgle lub chmurach (na wyższych wysokiściach) Mamy także do czynienia z występowaniem efektu kapilarnego dotyczy to przede wszystkim mankietów rękawów kurtek przeciwdeszczowych. Choć zdarza się zjawisko to zaobserwować w innych elementach ekwiunku.

Dlaczego woda jest więc aż takim problemem

Przede wszystkim należy wyjaśnić; woda jest płynem posiadającymi jedną z największych pojemności cieplnych spośród wszystkich znanych człowiekowi cieczy. Stąd właśnie zastosowanie w elektrowniach zarówno węglowych jaki atomowych, jako główny nośnik energii. W dodatku występuje powszechnie. W obrębie zakresu temperatur w których ciało ludzkie jest w stanie funkcjonować może wystąpić aż w trzech różnych stanach skupienia. Jednocześnie niemal wszystkie te trzy stany mogą występować przy tej samej temperaturze. W granicach zera stopni będziemy mieli do czynienia zarówno z lodem wodę w stanie ciekłym jak i parą wodną. Zarówno więc pozbywanie się nadmiaru wody w przypadku zwiększonego wysiłku organizmu pozwala na obniżenie jego temperatury i uniknięcie przegrzania jak również w późniejszym czasie zmniejsza wydatek energetyczny potrzebny na utrzymanie poprawnej temperatury. Z drugiej zaś strony niska wilgotność warstwy izolującej nas termicznie także wpływa na obniżenie wydatku energetycznego organizmu. Pojemność cieplna wody ma też znaczenie przy rozważaniu warunków zewnętrznych. Ilość energii jaką odbierze nam metr sześciennego powietrza o temperaturze nieco powyżej zera stopni jest większa, ze względu na zawartość wody, od energii pobranej przez tą samej objętość powietrza przy temperaturach znacznie niższych.

Zarządzanie obiegiem wody

Przede wszystkim należy się skupić na odpowiednim doborze warstw odzieży. dotyczy to zarówno bielizny termoaktywnej, warstwy termicznej, jak i odzieży zewnętrznej. Bardzo zbliżone wymagania dotyczą ekwipunku potrzebnego do komfortowego snu zarówno w warunkach letnich jak i zimowych.
Pierwszą z takich warstw stanowi bielizna termoaktywna. Jej Podstawowym zadaniem jest przetransportowanie wody w stanie ciekłym do kolejnych warstw jak również minimalnym stopniu ograniczenie naturalnego parowania potu. Drugim zadaniem jest zwiększanie możliwości odparowania poprzez rozprowadzanie wody na możliwie jak największej powierzchni. Najgorszym surowcem z jakimi możemy się spotkać jest bawełna. Co prawda, jest ona w stanie wchłonąć olbrzymie ilości cieczy, jednakże przemoczona (czy to od naszego potu czy też deszczu) skutecznie blokuje dalsze odprowadzanie wilgoci na zewnątrz. Co skutkuje nadmierną kumulacją wilgoci w ubraniu i może doprowadzić do drastycznego pogorszenie komfortu w przypadku zmniejszenia aktywności fizycznej. Najbardziej odczujemy to zimą podczas postoju chwilę po intensywnym marszu. Należy jednak zaznaczyć że bawełna ma w sobie olbrzymi potencjał jeśli chodzi o przyszłość odzieży termoaktywnej zwłaszcza w odniesieniu do obecnie panujących eko-trendów. Niestety obecne zaawansowanie rozwoju technologicznego bielizny nie pozwala na praktyczne i skuteczne wykorzystywanie bawełny jako bufora. Z powodzeniem za to Skandynawowie stosują ją do tworzenia nowoczesnych kurtek zewnętrznych będących bardzo ciekawą alternatywą dla obecnie dostępnych hardshelli.
Najlepszą obecnie dostępną konstrukcja “tkaninową” z której możemy stworzyć pierwszą warstwę stykającą się ze skórą jest dwuwarstwowa dzianina. Od strony wewnętrznej mamy warstwę hydrofobową od strony zewnętrznej zaś warstwę hydrofilną. (Mimo iż na “chłopski rozum” wydawało by się że warstwy powinny być odwrotnie.) taka konstrukcja przy odpowiednim doborze rozmiaru zapewnia pozostanie kropli wody na skórze aż do momentu w którym będzie ona na tyle duża by zetknąć się z warstwą chłonną. W momencie tym nastąpi przemieszczenie kropli potu do warstwy zewnętrznej oraz rozprowadzenie jej na stosunkowo dużej powierzchni. To z kolei umożliwi błyskawiczne odparowanie, a tym samym przesunięcie wilgoci do kolejnych warstw odzieży. W sklepach niestety nie zawsze jesteśmy w stanie uzyskać satysfakcjonującą ilość informacji dotyczących danej dzianiny.
Najprostszym testem wydajności bielizny termoaktywnej jaki możemy przeprowadzić w warunkach “domowych” jest naniesienie kropli wody na wewnętrzną stronę oraz dokonanie kilkakrotnego pomiaru wielkości plamy na stronie zewnętrznej. co z dość dużym uproszczeniu skuteczniejsza bielizna to ta w której wlano wodę o treści będzie największa. Warto jednak zwrócić też uwagę na inne dodatkowe elementy pozwalające na podniesienie komfortu użytkowania jakim są chociażby technologie zmniejszające lub likwidujące niemiłe zapachy. Rozważyć też wypada krój by uniknąć podrażnień skóry w strategicznych miejscach. O tym doskonale pamiętają biegacze którzy w przypadku dokonania złego wyboru, niejednokrotnie zmuszeni są korzystać z plastrów uniknąć bolesnych obtarć.
Powyższa konstrukcja bielizny termoaktywnej jest jednak uniwersalnym i najlepszym rozwiązaniem bez względu na intensywność oraz rodzaj naszej aktywności jedynie przy niższych temperaturach możemy skorzystać z dzianin o wyższej gramaturze, pełniących częściowo rolę warstwy termicznej. Dobrym przykładem takiej bielizny jest wełna Merino. Podobnie w przypadku ograniczeń wynikających z budżetu lub z naszego świadomego działania do maksymalnego obniżania wagi dobrym rozwiązaniem okaże się jedna warstwa dzianiny stanowiąca wyłącznie warstwę silnie hydrofilną

Kolejne warstwy odzieży mają przede wszystkim za zadanie przekazywanie, jak największej ilości pary wodnej na zewnątrz. Jednocześnie te same elementy mają również zatrzymać cyrkulację powietrza w sztucznie bądz naturalnie ocieplonej warstwie izolacji termicznej.. Wymaganie to dotyczy zarówno polarów, softshell-i czy swetrów z puchem naturalnym bądź syntetycznym. Transport pary wodnej i jednoczesne ograniczenie ruchu powietrza to zdecydowanie sprzeczne założenia. stąd też największym wyzwaniem dla konstruktorów jest znalezienie optymalnego kompromisu. Nie da się więc stworzyć bezkompromisowej odzieży termicznej (Pomimo uporu działów marketingu). Powoduje to że w zależności od warunków zewnętrznych oraz intensywności naszego wysiłku będziemy inaczej dobierali warstwy odzieży. tutaj też swoją przewagę wykazuje tak zwane ubieranie się na cebulkę pozwalające na szybką zmianę charakterystyki noszonej odzieży. W szczególności dotyczy to używania wszystkich warstw ograniczających oddychalność Do jakich mogą należeć wszystkie elementy zawierające membrany. Zasadniczym wskazaniem jest wybór elementów Które odznaczają się jak najwyższy paro-przepuszczalnością. Pamiętajmy jednak że każda membrana zlaminowana z tkaniną oddycha znacznie gorzej niż sama tkanina. Najbardziej krytycznym elementem całego układu odzieży bądź ekwipunku jest najbardziej zewnętrzna warstwa.
W przypadku warunków zimowych dochodzimy do zagadnienia kondensacji pary wodnej która następuje z reguły na wewnętrznej stronie najbardziej zewnętrznej warstwy, (lub pojedynczej tkaniny). W przypadku bardzo niekorzystnych warunków atmosferycznych zdarzyć się może powstanie warstwy lodu pod membranową kurtką czy też na wewnętrznej stronie tropiku namiotu. To ostatnie zjawisko szczególnie uciążliwe jest w przypadku namiotów jednopowłokowych. Szansa pojawienie się lodu w tym miejscu jest wprost proporcjonalne Do stopnia w jaki dana powłoka będzie ograniczała “oddychalność”,Oczywiście przy założeniu że cały czas mamy do czynienia z temperaturami ujemnymi. kondensacja pary wodnej nie dotyczy jednak tylko stricte zewnętrznych powłok. dochodzi do niej również w innych elementach ekwipunku takich jak na przykład śpiwór. W przypadku stosowania namiotu dużo lepszym wyborem będzie na przykład śpiwór z pokryciem bez membranowym lub tkaniny z tkaniny nie powlekanej, Niż podobna konstrukcja zawierające membranę lub silnie powlekane tkaniny. ten drugi typ śpiworu sprawdzi się najlepiej tylko i wyłącznie w przypadku krótkotrwałego używania w takich warunkach jak na przykład jamy śnieżne. Dłuższe użytkowanie spowoduje znaczny wzrost ilości wilgoci wewnętrznej strukturze izolacje termiczne. Co przy kolejnym noclegu będzie wymagało dużo większego wysiłku energetycznego dla zapewnienia tego samego poziomu komfortu jak z konstrukcji pozbawionej takiego rozwiązania. potwierdzają to zarówno testy laboratoryjne jaki długoterminowe testy polowe. Ciekawym podejściem jest tworzenie warstwy izolacyjnej zamkniętych szczelnie pomiędzy całkowicie nieprzepuszczalnymi tkaninami. Przykładem takiego rozwiązania jest produkt firmy Polarmond, Czy też nieprzemakalna kurtka puchowa firmy Jack Wolfskin. pewną wadę tych produktów jest ich stosunkowo wysoka waga.
Musimy pamiętać o tym że dążenie do maksymalizacji oddychalności skutkować będzie większym ryzykiem przemoczenie odzieży, bądź ekwipunku. Zawilgocenie to powstać może w wyniku zewnętrznego oddziaływania czynników atmosferycznych. W przypadku nie stosowania membran (Bądź rozwiązań alternatywnych zapewniających zbliżoną wodoszczelność) w takiej, sytuacji dochodzić będzie do kondensacji pary wodnej z otoczenia. Oczywistym jest, że w przypadku deszczu nie mamy zbytniego wyboru. warto jednak zdawać sobie sprawę że nawet najbardziej oddychająca kurtka membranowa pokryta cienką warstwą spływającej wody (filmem wodnym) przestaje “oddychać”

Termiczne Hybrydy
Hybrydy zarówno jako zestawy jak również jako samodzielne konstrukcje maja za zadanie minimalizacje potencjalnych negatywnych skutków jakie może nieść ze sobą stosowanie jednorodnych warstw odzieży. Zarówno w koordynowanym zestawie śpiworowym wojsk specjalnych opracowanym przez rodzimego Pajak-a czy też kurtce Vario z pracowni Małachowskiego, mamy do czynienia z łączniem właściwości dwóch różnych ociepleń. W obu przypadkach wykorzystujemy zalety zarówno naturalnego puchu jak również jego syntetycznego odpowiednika. Podstawowe założenie w obu produktach jest zbliżone, wykorzystujemy naturalny puch będący nadal najdoskonalszym surowcem izolacyjnym (mimo chemicznych prób jego udoskonalania). Ponieważ w niskich temperaturach może dochodzić do kondensacji pary wodnej w bardzo nie korzystnym punkcie w obu tych produktach stosowane są tkaniny w minimalnym tylko stopniu upośledzające naturalną “oddychalność”. Jednocześnie aby zminimalizować ryzyko przemoczenia puchu a tym samym obniżenia Jego parametrów izolacyjnych, zastosowano dodatkową warstwę syntetycznego ocieplenia. chciałem tym układzie jeśli nastąpi wykraplanie pary wodnej, będzie ono miało miejsce w alternatywnym do puchu ociepleniu. dodatkowo cały taki układ zapewnia wyższą termika niż wynikałoby to z prostej analizę poszczególnych jego warstw dzieje się tak dzięki powstaniu dodatkowych komór powietrznych pomiędzy poszczególnymi warstwami izolacji. Jednocześnie nie naruszona zostaje naturalne właściwości puchu, poprzez chociażby jego impregnacji, jaką jest zdolność do akumulacji pary wodnej . Nie są to oczywiście jedyne przykłady hybryd stosowanych w warstwie termicznej. Rozpatrując tylko i wyłącznie surowce służące do ocieplania możemy znaleźć kilka ciekawych przykładów konstrukcji hybrydowych jak chociażby Primablend występujące zarówno w wersji Gold jak i Silver.

Czy pozbywanie się pary wody zawsze jest najlepszym wyjściem?!
Otóż ze względów termicznych krótkotrwałe zatrzymywanie pary wodnej w obrębie warstwy izolacyjnej może okazać się strategicznie pożądanym rozwiązaniem. Założeniem takiego rozwiązanie jest zmniejszenie ucieczki ciepła z warstwy izolacyjnej. Najprostszym rozwiązaniem jest tu zablokowanie ucieczki pary wodnej która przenosi olbrzymie (w stosunku do mocy grzewczej organizmu ludzkiego) co ciekawe jednym z elementów takiej bariery może być membrana. Jako Vapour barrier możemy stosować zarówno membrany i folię,W tym również NRC, jak również tkaniny powlekane. zasadniczo dowolną warstwę która zapobiegnie przedostawaniu się pary wodnej na zewnątrz. Zyski energetycznym Uzyskujemy Dzięki zatrzymaniu energii przenoszonych przez parę wodną. W pewnym dodatkiem może być energia odzyskana Dzięki skropleniu się wody w punkcie Rosy. Rozwiązanie takie, nie jest możliwe do stosowania przez dłuższy okres czasu. nadmierne gromadzenie się wody w warstwach izolacyjnych produktu, bądź w poszczególnych elementach wszystkich warstw Będzie negatywnie oddziaływać przy kolejnym użyciu na przykład śpiwora. wynika to ze zwiększonej wilgotności i ocieplenia, a tym samym znacznie większej ilości energii potrzebnej do nadania mu temperatury zbliżonej do temperatury ciała ludzkiego. Jest to też jeden z argumentów przemawiających przeciw stosowaniu Vapour barrier zarówno w odzieży jak również elementach ekwipunku przeznaczonych do długo trwałego stosowania lub wykorzystywanych przez bardziej aktywne osoby. Niezaprzeczalnie jednak jest to ciekawe rozwiązanie w przypadku wystąpienia ekstremalnych warunków pogodowych w szczególności wystąpienia temperatur znacznie poniżej limitu jaki wynika ze stosowanego przez nas ekwipunku.
Innym przykładem bariery może być stosowanie kotary ograniczające rozprzestrzenianie się pary wodnej z oddechów wewnątrz namiotu. Zyskujemy dzięki temu wewnątrz dwie strefy pierwsza zajmująca miejsce od ramion w kierunku stóp o bardzo suchym a tym samym odbierając znikome ilości energii powietrzu, Oraz druga w których następuje kumulacja pary wodnej z naszych oddechów. Dzięki stosunkowo niewielkim rozmiarom drugiej komory część energii traconej wraz z parą wodną w naszych oddechów zostaje niejako odzyskana odzyskana. Co ciekawe mimo wysokiej skuteczności tego rozwiązania jest ono niezmiernie rzadko stosowane. Mam jednak głęboką nadzieję że tak samo jak ty się do innych przypadkach powróci ono do łask.
zgodnie z regulaminem NGT:
OD 2003 zawodowo R&D                      powiązania: aerosize crux huzar lesovik lightwave ortovox pajak patizon....
redaktor: outdoormagazyn, 4outdoor,    organizacje: POG  EOCA
Odpowiedz


Wiadomości w tym wątku
Termika - woda - przez sasq - 04-06-2020, 13:07

Skocz do: