Yoğuşma Nedir? Anlamı, Çiy Noktası, Camda ve Kombide Yoğuşma
Yoğuşma, gaz hâlindeki bir maddenin ısı kaybederek sıvı hâle geçmesidir; günlük hayatta en çok havanın taşıdığı su buharının soğuk bir yüzeyde su damlacıklarına dönüşmesi olarak görülür. Buharlaşmanın tersidir ve gerçekleşirken çevresine ısı verir.
Bu kelime dört anlamda kullanılır: fizikte gazdan sıvıya hal değişimi; meteorolojide çiy, sis ve bulutun oluşumu; yapı fiziğinde cam, duvar ve çatı yüzeyinde ya da yapı elemanının içinde su birikmesi (terleme, buğu); ısıtma tekniğinde ise "yoğuşmalı" kombi ve kazanlarda baca gazındaki buharın ısısının geri kazanılması. Yakın akrabası yoğunlaşma kelimesi bunlara ek olarak kimya ve ruh bilimi anlamları da taşır.
Yoğuşma ne demek? Anlamları ve kaynakları
Türk Dil Kurumu sözlüğü "yoğuşma"yı fizik terimi olarak "yoğuşmak işi" diye tanımlar; "yoğuşmak" fiilinin karşılığı da "gaz hâlindeki bir madde ısı kaybederek sıvı hâle gelmek"tir. Aşağıdaki tablo kelimenin ve yakın akrabalarının sözlükteki ve uygulamadaki anlamlarını bir arada verir.
| Anlam | Alan | Kaynak |
|---|---|---|
| Yoğuşmak işi: gaz hâlindeki maddenin ısı kaybederek sıvı hâle gelmesi | Fizik | TDK ("yoğuşma", "yoğuşmak") |
| Havanın nem bakımından doyma noktasını aşmasıyla su buharının sıvı veya katı duruma geçmesi | Fizik ("yoğunlaşma" maddesi) | TDK |
| Yoğuşmalı: su buharının yoğunlaşmasıyla oluşan suyun yeniden kullanılmasını sağlayan (kombi vb.) | Fizik, ısıtma | TDK ("yoğuşmalı") |
| Çiy, sis ve bulut oluşumu | Meteoroloji | Meteoroloji Genel Müdürlüğü |
| Yüzey yoğuşması (terleme, buğu) ve yapı elemanı içinde yoğuşma | Yapı fiziği | TS 825, EN ISO 13788 |
| Yoğunlaşma: bir karışımın sıvısını yitirerek koyulaşması; derişme | Kimya | TDK |
| Yoğunlaşma: konsantrasyon, dikkatin bir konuda toplanması | Ruh bilimi | TDK |
TDK'nın "yoğunlaşma" tanımı gazın katıya geçişini de kapsar. Fizik derslerinde ise bu iki geçiş ayrı adlandırılır: gazdan sıvıya geçiş yoğuşma, gazdan doğrudan katıya geçiş kırağılaşmadır.
Fizikte yoğuşma nedir?
Su buharı soğuduğunda molekülleri yavaşlar, birbirine tutunur ve sıvı damlacık oluşturur. Bunun için buharın, basıncına karşılık gelen doyma sıcaklığının altına soğuması gerekir. Havanın taşıdığı buhar söz konusu olduğunda bu eşik çiy noktasıdır. Yoğuşma, camın buğulanması hangi hal değişimidir sorusunun da cevabıdır: gaz → sıvı.
Yoğuşmanın en önemli özelliği ısı vermesidir. Suyu buharlaştırmak için harcanan enerji, buhar yeniden suya döndüğünde geri açığa çıkar. Bu enerjiye gizli ısı ya da yoğuşma ısısı denir; "gizli" denmesinin sebebi, açığa çıkarken termometrede sıcaklık artışı olarak görünmemesidir. Isı ile sıcaklık arasındaki fark tam olarak burada belirginleşir.
Yoğuşma ısısı ne kadardır?
Suyun buharlaşma (ve yoğuşma) ısısı sıcaklığa göre biraz değişir: 0 °C'de yaklaşık 2500 kJ/kg, 20 °C'de yaklaşık 2450 kJ/kg, 100 °C'de yaklaşık 2257 kJ/kg. Yani oda koşullarında 1 kg (1 litre) su buharı yoğuştuğunda yaklaşık 0,68 kWh ısı açığa çıkar. Yoğuşmalı kombilerin tasarruf ettiği enerji de bu ısıdır.
Yoğuşma ve çiy noktası
Havanın taşıyabileceği su buharı sıcaklığa bağlıdır: sıcak hava daha fazla buhar tutar. İçindeki buhar miktarı değişmeden soğutulan hava bir noktada doyar; bu sıcaklığa çiy noktası (yoğuşma noktası) denir. Bir yüzeyin sıcaklığı havanın çiy noktasının altına inerse o yüzeyde yoğuşma başlar. Hava durumu raporlarında görülen "çiy noktası" değeri de budur: sis ya da çiy ihtimalini gösterir.
Çiy noktası, sıcaklık (T, °C) ve bağıl nemden (BN, %) Magnus yaklaşımıyla hesaplanır: önce γ = ln(BN/100) + 17,62·T / (243,12 + T) bulunur, ardından Tç = 243,12·γ / (17,62 − γ). Bu katsayılar −45 °C ile +60 °C arasında geçerlidir. 20 °C'lik bir oda için sonuçlar:
| Oda sıcaklığı | Bağıl nem | Çiy noktası (yaklaşık) |
|---|---|---|
| 20 °C | %40 | 6,0 °C |
| 20 °C | %50 | 9,3 °C |
| 20 °C | %60 | 12,0 °C |
| 20 °C | %70 | 14,4 °C |
Tablo pratikte şunu söyler: %60 nemli bir odada iç yüzeyi 12 °C'nin altına düşen her cam, çerçeve ya da duvar köşesi terler. Nem %40'a indiğinde aynı yüzey 6 °C'ye kadar kuru kalır. Bu yüzden yoğuşma iki değişkenle yönetilir: yüzey sıcaklığı ve havanın nemi.
Doğada yoğuşma: bulut, sis, çiy (ve kırağı neden farklı)
Yükselen hava soğur ve içindeki buhar, toz ve duman gibi yoğunlaşma çekirdekleri üzerinde damlacıklara dönüşür; bulut böyle oluşur. Sis, yere yakın katmanda oluşan buluttur. Çiy, geceleri ışınımla soğuyan çim, yaprak ve araba yüzeylerinde havanın taşıdığı buharın yoğuşmasıdır.
Kırağı ise yoğuşma değildir. Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nün açıklamasına göre kırağı, su buharının 0 °C'nin altındaki yüzeylerde sıvı hâle geçmeden buza dönüşmesiyle oluşur ve donmuş çiy değildir. Bu, gazdan katıya geçiştir (kırağılaşma). Çok soğuk sabahlarda tek camlı pencerelerin iç yüzünde görülen buz desenleri de aynı olaydır.
Yapıda yoğuşma: nerede oluşur, ne anlama gelir?
Binada yoğuşma, iç havanın nemli olduğu ve bina kabuğunun bir noktasının çiy noktasının altına soğuduğu her yerde görülür. Yerini okumak sebebi bulmanın en kısa yoludur.
| Yoğuşmanın yeri | Sebebi | Ne yapılır? |
|---|---|---|
| Camın oda tarafındaki yüzeyi | İç nem yüksek, cam yüzeyi soğuk (tek cam veya zayıf yalıtım camı) | Nemi düşürmek, havalandırmak; kalıcı çözüm Low-e kaplamalı ısıcam |
| Yalnız cam kenarında, şerit hâlinde | Metal ara boşluk çıtasının oluşturduğu ısı köprüsü | Sıcak kenar çıtalı cam ünitesi |
| Isıcamın iki camı arasında | Kenar sızdırmazlığı bozulmuş, nem alıcı dolmuş | Ünite değişir; silinemez, havalandırmayla geçmez |
| Camın dış yüzeyi (sabahları) | İyi yalıtılmış dış cam, açık gecede çiy noktasının altına soğur | Arıza değildir; güneş çıkınca kaybolur |
| Duvar köşesi, tavan-duvar birleşimi, pencere çevresi | Isı köprüsü | Yalıtım sürekliliği, havalandırma |
| Duvar veya çatı katmanlarının içinde | Buhar difüzyonu, yanlış katman sırası | Buhar kesici, doğru kesit tasarımı |
Camda yoğuşma
Evlerde en sık görülen yoğuşma camın iç yüzündedir. Burada sorun cam değil, odadaki nemdir; cam, evin en soğuk yüzeyi olduğu için nemi ilk gösteren yerdir. Günlük önlemler ve nem kaynakları camda buğu ve terleme rehberinde ayrıntılı anlatılır. Buğunun yalnız kenarda toplandığı durum cam kenarında terleme sayfasında, iki cam arasındaki buhar ise cam arasındaki buhar sayfasında ele alınır. Kalıcı çözüm iç cam yüzeyini ısıtmaktır: Low-e kaplamalı bir ısıcam ünitesinde iç cam, tek cama göre çok daha sıcak kalır. Dıştan gelen buğu ise tersine, camın iyi yalıttığını gösterir.
Duvar ve çatı içinde yoğuşma: buhar difüzyonu ve buhar kesici
Su buharı yalnız havayla taşınmaz; yapı malzemelerinin gözeneklerinden de yavaşça geçer (buhar difüzyonu). Kışın buhar sıcak içeriden soğuk dışarıya doğru ilerler. Kesitin içinde sıcaklığın çiy noktasının altına düştüğü bir katmana ulaşırsa orada yoğuşur; bu görünmeyen yoğuşma yalıtımı ıslatır, ahşabı çürütür, metali paslandırır. Malzemenin buhara direnci, TS 825'te μ (mü) değeri olarak geçen buhar difüzyon direnç faktörüyle ifade edilir. TS 825 ve EN ISO 13788, bu riski Glaser yöntemiyle hesaplar: kışın yoğuşan su miktarı sınırlı kalmalı ve yaz aylarında kuruyabilmelidir.
Genel kural, buhara direnci yüksek katmanın (buhar kesici ya da buhar freni) yalıtımın sıcak tarafına, yani iç tarafa konmasıdır; dış katmanlar ise buharı dışarı bırakabilmelidir. Ters sıralama, buharı yalıtımın içine hapseder. Bu hata en çok çatı katında terleme ve küf olarak ortaya çıkar; mantolamada da katman seçimi aynı hesapla yapılır.
Isı köprüsünde yoğuşma ve küf
Isı köprüsü olan noktalar çevresinden soğuk kalır. Yüzeyde su damlası görünmese bile yüzeydeki bağıl nem uzun süre yüksek kalırsa küf başlar. EN ISO 13788, küf riskini değerlendirirken en soğuk ayda iç yüzeydeki ortalama bağıl nemin %80'i aşmamasını ölçüt alır. Bu yüzden pencere kenarında küf çoğu zaman camda hiç damla görülmeden de oluşur.
Kombide yoğuşma nedir? Yoğuşmalı ne demek?
Doğal gaz yandığında karbondioksitle birlikte bol miktarda su buharı oluşur. Klasik kombide bu buhar baca gazıyla birlikte, taşıdığı gizli ısıyla beraber dışarı atılır. Yoğuşmalı kombi, baca gazını geniş bir ısı değiştiricide (eşanjör) tesisattan dönen suyla soğutarak içindeki buharı yoğuşturur ve açığa çıkan yoğuşma ısısını ısıtma suyuna aktarır. TDK'nın "yoğuşmalı" tanımı da bu kullanımı esas alır.
Bosch'un kazan planlama kaynağına göre doğal gazın üst ısıl değeri alt ısıl değerinden yaklaşık %10,8 fazladır ve doğal gaz baca gazının çiy noktası yaklaşık 57 °C'dir. Bu iki bilgi yoğuşmalı cihazın bütün mantığını özetler:
- Yoğuşma ancak eşanjöre giren dönüş suyu baca gazının çiy noktasından (yaklaşık 55-57 °C) soğuksa olur. Dönüş suyu sıcak kalırsa cihaz yoğuşmalı olduğu hâlde yoğuşma yapmaz.
- Katalogdaki %100'ün üzerindeki verimler, alt ısıl değere göre hesaplandığı için mümkündür; enerji yoktan var olmaz, bacadan kaçan gizli ısı geri kazanılır.
- Düşük sıcaklıkla çalışan tesisatlar (yerden ısıtma, büyük yüzeyli radyatör) yoğuşmayı kolaylaştırır. Ayrıntı: kombi bakımı sayfası.
Tam yoğuşma, hermetik ve premix ne demek?
Hermetik, yanma odasının kapalı olduğunu ve yanma havasının fanla dışarıdan alındığını anlatır; yoğuşmayla ilgili değildir. Bugün satılan yoğuşmalı kombilerin çoğu aynı zamanda hermetiktir, "hermetik yoğuşma" ifadesi bu ikisinin birleşiminden doğar. Premix, gaz ile havanın brülörden önce karıştırıldığı yanma tekniğidir. Tam yoğuşma ve çift yoğuşma ise standart terimler değil, ticari adlandırmalardır; üreticiler bunları çoğunlukla cihazın hem ısıtmada hem sıcak su üretiminde yoğuşma yapabildiğini anlatmak için kullanır. Karşılaştırma yaparken bu adlar yerine teknik föydeki verim ve çalışma sıcaklıklarına bakmak daha güvenlidir.
Yoğuşma sifonu ve gideri tıkanırsa ne olur?
Yoğuşan su asidiktir; Baymak'ın nötralizasyon kabı açıklamasında pH değeri yaklaşık 3,5 olarak verilir. Bu su cihazın altındaki yoğuşma sifonunda toplanır ve bir hortumla gidere verilir. Sifon aynı zamanda baca gazının gider hattından odaya çıkmasını engelleyen su tapası görevi görür. Sifon ya da gider tıkanırsa su eşanjörde geri birikir; cihazların çoğu bu durumda arıza kodu verip kendini kilitler. Açık havaya çıkan gider borusu kışın donarsa da aynı tablo oluşur. Yoğuşma borusundan su damlaması ise cihaz yoğuşma yaptığı sürece normaldir; sorun, suyun gidere değil başka yere akmasıdır. Belirtiler için kombi arızaları sayfasına bakılabilir.
Öteki anlamlar: yoğunlaşma
Kimyada yoğunlaşma, bir çözeltinin ya da karışımın sıvısını kaybederek koyulaşması, yani derişmesidir; reçel kaynatmak ya da tuzlu suyun buharlaşarak derişik hâle gelmesi buna örnektir. Kimyadaki "kondensasyon tepkimesi" ise ayrı bir kavramdır: iki molekül birleşirken su gibi küçük bir molekül ayrılır. Ruh biliminde yoğunlaşma, konsantrasyon anlamında dikkatin tek bir konuda toplanmasıdır. Bu anlamların hiçbirinde yapı fiziğindeki yoğuşma kastedilmez.
Sık sorulan sorular
Yoğuşma ile buharlaşma arasındaki fark nedir?
Buharlaşma sıvıdan gaza geçiştir ve ısı alır; yoğuşma gazdan sıvıya geçiştir ve aynı miktarda ısı verir. İkisi aynı olayın iki yönüdür.
Yoğuşma ısı alır mı, verir mi?
Verir. Oda koşullarında 1 kg su buharı yoğuştuğunda yaklaşık 2450 kJ ısı açığa çıkar.
Yoğuşma ile yoğunlaşma aynı şey mi?
Fizikte ikisi de gazdan sıvıya geçiş için kullanılır. "Yoğunlaşma" daha geniştir: TDK'da kimyada derişme, ruh biliminde konsantrasyon anlamları da vardır.
Çiy yoğuşma mıdır, kırağı neden farklıdır?
Çiy, su buharının soğuk yüzeyde sıvıya dönüşmesidir, yani yoğuşmadır. Kırağı buharın 0 °C altındaki yüzeyde doğrudan buza dönüşmesidir; gazdan katıya geçiş olduğu için kırağılaşma adını alır.
Kombi neden yoğuşma yapmaz?
En sık sebep dönüş suyunun baca gazının çiy noktasından sıcak olmasıdır. Cihaz yüksek sıcaklığa ayarlıysa ya da radyatörler küçükse eşanjör yüzeyi yeterince soğumaz ve buhar yoğuşmadan bacadan çıkar.
Camın dışında buğu olması arıza mı?
Hayır. İyi yalıtılmış bir camda dış cam içeriden ısı almadığı için açık gecelerde çiy noktasının altına soğur. Buğu güneş çıkınca kaybolur. Sorunlu olan, iki camın arasında kalan ve silinemeyen buğudur.