كيف تقرأ الخريطة السيكرومترية

قراءة الخطوط الستة

خطوط الحرارة الجافة (مستقيمة رأسية)

خطوط مستقيمة تصعد رأسيًا من تدريج المحور الأفقي. انزل من النقطة رأسيًا إلى الأسفل واقرأ قيمة المحور الأفقي.

خطوط نسبة الرطوبة (مستقيمة أفقية)

خطوط أفقية تنتهي عند تدريج g/kg(DA) على المحور الرأسي الأيمن. تحرك من النقطة أفقيًا نحو اليمين واقرأ القيمة. والنقاط على الخط الأفقي نفسه لها نقطة الندى نفسها.

خطوط الرطوبة النسبية (منحنيات صاعدة نحو اليمين)

منحنى التشبع العلوي هو 100 %، وتحته 90 % و80 % وهكذا بالشكل نفسه. وإذا وقعت النقطة بين منحنيين فقدّر القيمة بنسبة المسافة بينهما.

خطوط الحرارة الرطبة (مائلة نازلة نحو اليمين)

خطوط مائلة تبدأ من التدريج على منحنى التشبع وتنزل نحو اليمين. اتبع الخط المار بالنقطة صعودًا نحو اليسار حتى يلتقي بمنحنى التشبع واقرأ درجة الحرارة هناك. وهي شبه موازية لخطوط المحتوى الحراري لكنها ليست مطابقة لها.

خطوط المحتوى الحراري (مائلة قليلة الانحدار)

خطوط مائلة تنزل نحو اليمين من تدريج المحتوى الحراري (kJ/kg(DA)) خارج الحافة العلوية اليسرى للخريطة. ضع مسطرة موازية لها مارّة بالنقطة واقرأ القيمة من التدريج الخارجي.

خطوط الحجم النوعي (مائلة شديدة الانحدار)

خطوط مائلة شديدة الانحدار بفاصل 0.01 m³/kg. وإذا وقعت النقطة بين خطين فقدّر القيمة بالنسبة. وتُستخدم لتحويل تدفق الهواء m³/h إلى تدفق كتلي kg/h (kg/h = m³/h ÷ v).

ليس لنقطة الندى خط خاص بها: تحرك من النقطة أفقيًا نحو اليسار مع ثبات نسبة الرطوبة حتى تبلغ منحنى التشبع، فدرجة الحرارة عندها هي نقطة الندى.

إيجاد نقطة الحالة

1. اختر القيمتين المعلومتين. وهما عادة الحرارة الجافة والرطوبة النسبية، أو الحرارة الجافة والحرارة الرطبة.
2. نقطة الحالة هي حيث يتقاطع خطا القيمتين. مثال: الخط الرأسي للحرارة الجافة 26 °C ومنحنى الرطوبة النسبية 50 %.
3. اقرأ بقية القيم على كل عائلة خطوط. فالحالة 26 °C و50 % تعطي نسبة رطوبة 10.5 g/kg، ومحتوى حراريًا 52.9 kJ/kg، وحرارة رطبة 18.7 °C، ونقطة ندى 14.8 °C، وحجمًا نوعيًا 0.862 m³/kg.

فتح هذه النقطة في الحاسبة

قراءة العمليات (تغيرات الحالة)

التسخين والتبريد المحسوسان

لأن كمية بخار الماء ثابتة تتحرك النقطة أفقيًا: نحو اليمين في التسخين، ونحو اليسار في التبريد فوق نقطة الندى. وتنخفض الرطوبة النسبية بالتسخين وترتفع بالتبريد.

التبريد مع إزالة الرطوبة

عندما يكون سطح الملف أبرد من نقطة الندى يتكثف بخار الماء وتتحرك النقطة نحو أسفل اليسار. والهواء الخارج من الملف تكون رطوبته النسبية عادة قرب 90 إلى 95 %. وتتكثف الرطوبة بالطريقة نفسها على الجدران والمواسير الأبرد من نقطة الندى.

الترطيب

الترطيب بالبخار يحرك النقطة رأسيًا إلى الأعلى تقريبًا، والترطيب برش الماء (بالتبخر) يحركها نحو أعلى اليسار على امتداد خط الحرارة الرطبة، فيبرد الهواء.

الخلط

نقطة خلط هوائين تقع على الخط المستقيم بين نقطتيهما، وأقرب إلى الجهة ذات تدفق الهواء الأكبر. ومع 30 % هواء خارجي تقع على بعد 30 % من القطعة المستقيمة من نقطة الغرفة نحو نقطة الهواء الخارجي. فخلط 3,000 m³/h عند 33 °C و60 % مع 7,000 m³/h عند 26 °C و50 % يعطي 28.1 °C و54.7 %.

فتح مثال الخلطفتح خط اتجاه الحرارة الرطبة الثابتةفتح فحص التكثف

SHF والمنقلة

معامل الحرارة المحسوسة SHF = المحسوسة ÷ (المحسوسة + الكامنة). فإذا كان SHF لحمل الغرفة 0.8 وجب أن يقع هواء التغذية على «خط SHF = 0.8» المار بنقطة الغرفة ليعالج الحملين المحسوس والكامن معًا.

وفي الرسم اليدوي صِل مركز المنقلة (نصف الدائرة في أعلى يسار الخريطة) بتدريج SHF = 0.8 لتأخذ الميل، ثم انقل هذا الخط موازيًا بالمثلثين حتى يمر بنقطة الغرفة. وعلى هذا الخط تقع حالات التغذية.

فتح خط SHF في الحاسبة

خطوات رسم حالة التبريد

تتبع مسائل الخريطة السيكرومترية في الدراسة غالبًا هذا الترتيب. مثال: هواء خارجي 33 °C و60 %، وغرفة 26 °C و50 %، و30 % هواء خارجي، وحمل الغرفة المحسوس 10 kW والكامن 2.5 kW، وفرق درجة حرارة التغذية 10 K.

1. ضع نقطة الهواء الخارجي OA (33 °C و60 %) ونقطة الغرفة RA (26 °C و50 %).
2. صِل OA وRA بخط مستقيم وضع نقطة الخلط M على بعد 30 % من RA نحو OA.
3. خذ SHF = 10 ÷ (10 + 2.5) = 0.8 من المنقلة وارسم خط SHF المار بالنقطة RA.
4. مع فرق حرارة 10 K تكون نقطة التغذية SA عند تقاطع الخط الرأسي 26 − 10 = 16 °C مع خط SHF. وإذا أُعطيت الرطوبة النسبية عند مخرج الملف (مثل 90 %) بدل فرق الحرارة فاستخدم تقاطع ذلك المنحنى مع خط SHF.
5. تدفق التغذية = المحسوسة للغرفة ÷ (ρ × cp × Δt) ≈ 10 × 3,600 ÷ (1.2 × 1.006 × 10) ≈ 2,980 m³/h.
6. الخط الواصل بين M وSA هو عملية ملف التبريد. حمل الملف = التدفق الكتلي × (h_M − h_SA)، وكمية الرطوبة المزالة = التدفق الكتلي × (W_M − W_SA).

فتح هذا المثال في حساب التبريد بالحاسبة

يأخذ حساب التبريد والتدفئة في الحاسبة المدخلات نفسها ويعطي نقطة الخلط ونقطة التغذية وحمل الملف وتدفق هواء التغذية، فيمكنك مطابقة الأرقام مع الرسم اليدوي. أما التدفئة فتتبع الترتيب: خلط ثم تسخين (أفقي) ثم ترطيب (رأسي بالبخار، وعلى خط الحرارة الرطبة بالرش)، وتُحسب في وضع التدفئة من اللوحة نفسها.

المصادر

• ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI)، الفصل 1 Psychrometrics (معادلات الحالة والعمليات وSHF)
• رُسمت خطوط الشكل ونقاطه أثناء البناء بمحرك الحساب في هذا الموقع (معادلات ASHRAE 2017، و101.325 kPa).