Psychrometrie ist die Wissenschaft der Thermodynamik feuchter Luft (die Auswirkungen von Wärme, Arbeit und Energie auf ein System) in Bezug auf HLK-Systeme. Ein phychrometrisches Diagramm ist hilfreich, um zu bestimmen, welche Kombination von Heiz-, Kühl-, Befeuchtungs- und Entfeuchtungsquellen verwendet werden sollte, um optimale Umgebungsbedingungen in Einrichtungen zu erreichen.
Am Ende dieses Beitrags habe ich ein Beispiel dafür, wie man ein psychrometrisches Diagramm verwendet, um saisonale Wetteränderungen in Bezug auf unsere gewünschte „Komfortzone“ darzustellen.“ Dies wird uns sagen, was wir tun müssen, um die Auswirkungen der äußeren Wetterbedingungen auszugleichen und uns in unsere gewünschte Zone zu bringen. Schauen wir uns zunächst die verschiedenen Teile an.
Teile eines psychrometrischen Diagramms
(zum Erweitern auf Diagramm klicken)
1. Temperaturen
a. Dry Bulb (DB) – ist die Temperaturanzeige auf einem Standardthermometer. Psychrometrische Diagramme sind in den folgenden ungefähren Trockenkolbentemperaturbereichen verfügbar:
niedrige Temperaturen: -20 ° FDB bis 50 °FDB,
normale Temperaturen: 20 °FDB zu 100 °FDB
hohe temperaturen von 60 °FDB zu 250 °FDB
b. Wet Bulb (WB)-ist die temperatur lesen auf eine standard thermometer, wenn die sensing birne ist abgedeckt mit einem nassen docht oder socke und ausgesetzt luftstrom zu trigger verdunstung.
c. Taupunkt – ist die Temperatur, bei der Feuchtigkeit aus der Luft zu kondensieren beginnt.
2. Spezifisches Volumen und Dichte
Das spezifische Luftvolumen wird in Kubikfuß pro Pfund (ft3 / lb) gemessen. Dies ist im Wesentlichen die Menge an Raum, die Luft pro Pfund Gewicht einnimmt. Je dichter die Luft (feuchte Luft vs. trockene Luft), desto geringer ist das spezifische Volumen.
3. Enthalpie
Enthalpie ist das Maß der Wärmeenergie (dargestellt durch die Variable „h“). Der Unterschied in der Gesamtwärme der Luft vor und nach dem Durchströmen einer Heiz- oder Kühlschlange ist eine Änderung der Enthalpie. Die Enthalpie wird in Btu (British Thermal Unit) pro Pfund trockener Luft ausgedrückt.
4. Sensitive Heat Ratio
Das Sensible Heat Ratio (SHR) ist der gesamte sensible Wärmestrom dividiert durch den gesamten Wärmestrom (sensibel + latent). Der fühlbare Wärmestrom bewirkt eine Temperaturänderung in einer Substanz, in diesem Fall Luft, ohne den Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu verändern. Der latente Wärmestrom bewirkt eine Änderung des Feuchtigkeitsgehalts der Luft, ohne dass sich die Lufttemperatur ändert. Eine typische Änderung wäre, wenn Luft kondensiert (von einem Gas zu einer Flüssigkeit wird). Kondensation beginnt, wenn der Luft spezifische Wärme entzogen wird, wodurch die Lufttemperatur den Taupunkt erreicht.
Sensibler Wärmestrom = 60 (spezifische Wärme der Luft in Btu / lb ºF (0.24 bei 72ºF)) (Dichte der Luft in lb / ft3) (Luftstrom in ft3 / min) (| Zulufttemperatur – konditionierte Raumtemperatur |)
Latenter Wärmestrom = 60 (latente Verdampfungswärme von Wasser in Btu / lb (970 auf Meereshöhe)) (Dichte der Luft in lb / ft3) (Luftstrom in ft3 / min) (Unterschied des Feuchtigkeitsverhältnisses in lb Wasser / lb trockene Luft)
Die obigen Links gehen tools zur Berechnung der Variablen für Ihre Einrichtung. Verschiedene geografische Regionen können den Wert einiger Variablen ändern.
5. Feuchtigkeitsgehalt
Feuchtigkeitsgehalt (a.k.ein Feuchtigkeitsverhältnis) ist das Gesamtgewicht von Wasserdampf pro Pfund trockener Luft. Der Feuchtigkeitsgehalt wird typischerweise in Körnern / lb (1 Korn = 0,000142857 lbs) gemessen und stellt die spezifische Luftfeuchtigkeit dar.
6. Relative Luftfeuchtigkeit
Die relative Luftfeuchtigkeit (RH) ist der Prozentsatz an Wasserdampf pro Pfund trockener Luft im Verhältnis dazu, wie viel die Luft bei ihrer aktuellen Temperatur halten kann. Je heißer die Luft, desto mehr Wasserdampf kann sie halten. Die Aufrechterhaltung einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 30 – 65% ist für die meisten Einrichtungen optimal. Mehr über relative Luftfeuchtigkeit und Insassenumgebungen.
7. Dampfdruck
Der Dampfdruck ist der Druck, den Wasserdampf in Luft ausübt, und wird in Zoll Quecksilber (in Hg) gemessen.
8. Standardluftpunkt
Der Standardluftpunkt ist eine Markierung auf der psychrometrischen Karte, die die Messung für Standardluft angibt. Standardluft ist typischerweise 70ºF mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 54% und 60 gr / lb spezifischer Luftfeuchtigkeit.
Verwendung eines psychrometrischen Diagramms
Hier ist das Beispiel, das ich zu Beginn dieses Beitrags unter Verwendung der Wetterbedingungen im Bundesstaat New York erwähnt habe. Saisonale Trockenzwiebel- und Taupunkttemperaturdurchschnitte werden in Bezug auf die „Komfortzone“ aufgetragen.“ Komfortzonen werden von Einrichtung zu Einrichtung unterschiedlich sein, aber dies ergibt einen allgemeinen Bereich, in dem die Temperatur zwischen 68 und 82ºF mit einem relativen Feuchtigkeitsbereich von 30 – 65% liegt. Das Zeichnen von Durchschnittswerten für jeden Monat würde zu genaueren Lösungen führen. Verwenden Sie https://weatherspark.com/, um Wetterstatistiken für Ihren Standort zu finden.
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