حاسبة المحتوى الحراري ونسبة الرطوبة
أدخل الحرارة الجافة والرطوبة النسبية (أو الحرارة الرطبة) فتحصل مباشرة على المحتوى الحراري للهواء الرطب ونسبة الرطوبة (W) ونقطة الندى. وهي معادلات ASHRAE 2017 نفسها في حاسبة الخريطة السيكرومترية.
تعريفات المصطلحات
- المحتوى الحراري h (kJ/kg(DA))
- الطاقة الحرارية في 1 kg من الهواء الجاف مع بخار الماء الذي يحمله. ويُعتبر الهواء الجاف عند 0 °C صفرًا، لذلك تكون قيمة الهواء البارد جدًا سالبة. حمل الملف = التدفق الكتلي × فرق المحتوى الحراري.
- نسبة الرطوبة W (g/kg(DA)، kg/kg′)
- كتلة بخار الماء لكل 1 kg من الهواء الجاف. وتسميها بعض المراجع الرطوبة النوعية، وهي تختلف عن كثافة بخار الماء (g/m³) المستخدمة في الأرصاد الجوية. وتُعرض القيمتان في النتيجة.
- نقطة الندى (°C)
- درجة الحرارة التي يبدأ عندها التكثف عند تبريد الهواء مع ثبات محتوى الرطوبة. وإذا تساوت نسبة الرطوبة تساوت نقطة الندى.
- الرطوبة النسبية والحرارة الرطبة
- الرطوبة النسبية هي نسبة ضغط بخار الماء الحالي إلى ضغط التشبع عند درجة الحرارة نفسها، والحرارة الرطبة هي ما يشير إليه محرار مبلل. وتتحدد الحالة بأي واحدة منهما مع الحرارة الجافة.
جدول المحتوى الحراري ونسبة الرطوبة لظروف شائعة (101.325 kPa)
ظروف شائعة في التصميم والدراسة محسوبة بمحرك الحاسبة نفسه أعلاه. kcal/kg = kJ/kg ÷ 4.1868.
| الظرف | الجافة °C | الرطوبة النسبية % | المحتوى الحراري kJ/kg(DA) | المحتوى الحراري kcal/kg | نسبة الرطوبة g/kg(DA) | نقطة الندى °C | الرطبة °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| مثال مرجعي | 25 | 50 | 50.3 | 12.02 | 9.88 | 13.9 | 17.9 |
| غرفة صيفًا | 26 | 50 | 52.9 | 12.64 | 10.50 | 14.8 | 18.7 |
| غرفة صيفًا (أبرد) | 24 | 50 | 47.8 | 11.42 | 9.30 | 12.9 | 17.1 |
| هواء خارجي صيفًا (مثال) | 32 | 60 | 78.4 | 18.72 | 18.03 | 23.3 | 25.6 |
| هواء خارجي صيفًا (مثال آخر) | 33 | 60 | 82.2 | 19.63 | 19.11 | 24.2 | 26.4 |
| هواء مخرج ملف التبريد (التغذية) | 16 | 90 | 41.9 | 10.02 | 10.21 | 14.4 | 15.0 |
| غرفة شتاءً | 22 | 40 | 38.8 | 9.27 | 6.56 | 7.8 | 13.9 |
| هواء خارجي شتاءً (مثال) | −5 | 70 | −0.7 | −0.17 | 1.73 | −9.1 | −6.3 |
| هواء خارجي في أبرد أيام الشتاء | −10 | 70 | −7.3 | −1.74 | 1.12 | −14.0 | −11.0 |
المعادلات (ASHRAE Handbook Fundamentals 2017، الفصل 1)
- ضغط التشبع pws(t): معادلة Hyland-Wexler (المعادلتان 5 و6، فوق الماء وفوق الجليد)
- ضغط بخار الماء pw = RH/100 × pws(t)، ونسبة الرطوبة W = 0.621945 pw / (p − pw) (المعادلة 20)
- من الحرارة الرطبة: W = ((2501 − 2.326 t*) Ws* − 1.006 (t − t*)) / (2501 + 1.86 t − 4.186 t*) (المعادلة 33، وt* = الحرارة الرطبة)
- المحتوى الحراري h = 1.006 t + W (2501 + 1.86 t) kJ/kg(DA) (المعادلة 32)
- نقطة الندى: يُحل pws(td) = pw بالتكرار العددي (دون معادلة تقريبية)
حساب حمل الملف من فرق المحتوى الحراري
عند تبريد 1,000 m³/h من هواء الغرفة عند 26 °C و50 % (h = 52.9 kJ/kg، والحجم النوعي 0.862 m³/kg) إلى 16 °C و90 % (h = 41.9 kJ/kg) يكون التدفق الكتلي 1,000 ÷ 0.862 = 1,160 kg/h، والحمل 1,160 × (52.9 − 41.9) ÷ 3,600 = 3.5 kW. أدخل النقطتين وتدفق الهواء في حاسبة الخريطة السيكرومترية ليُقسَّم الحمل إلى محسوس وكامن.
المصادر
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI)، الفصل 1 Psychrometrics: المعادلات 5 و6 و20 و32 و33
- Hyland, R. W. and Wexler, A. (1983), ASHRAE Transactions 89(2A): معادلات ضغط التشبع
- الغلاف الجوي القياسي (من الارتفاع إلى الضغط): ASHRAE Handbook Fundamentals 2017، الفصل 1، المعادلة 3
أسئلة شائعة
كيف أحوّل المحتوى الحراري من kJ/kg إلى kcal/kg؟
اقسم قيمة kJ/kg على 4.1868 فتحصل على kcal/kg. فمثلًا المحتوى الحراري لهواء عند 25 °C و50 % وقيمته 50.3 kJ/kg(DA) يساوي نحو 12.0 kcal/kg(DA). وتفيد عند مقارنة النتائج بالكتب القديمة التي تستخدم kcal.
كيف أحسب قدرة تبريد الملف من فرق المحتوى الحراري؟
الحرارة الكلية (kW) = التدفق الكتلي للهواء الجاف (kg/s) × (المحتوى الحراري عند المدخل − المحتوى الحراري عند المخرج). فتدفق هواء 3,000 m³/h بتقدير كثافة 1.2 kg/m³ يساوي نحو 1.0 kg/s، وإذا كان فرق المحتوى الحراري 20 kJ/kg فالنتيجة نحو 20 kW. وللقيمة الدقيقة استخدم الحجم النوعي عند المدخل لحساب كتلة الهواء الجاف.
هل الرطوبة المطلقة بوحدة g/m³ هي نسبة الرطوبة بوحدة g/kg نفسها؟
لا. g/m³ هي كتلة بخار الماء في 1 m³ من الهواء (كثافة البخار)، أما g/kg(DA) فهي كتلة بخار الماء لكل 1 kg من الهواء الجاف. وكثيرًا ما تُسمى نسبة الرطوبة في التكييف الرطوبة النوعية. عند 25 °C و50 % تبلغ نسبة الرطوبة 9.88 g/kg(DA) وكثافة البخار نحو 11.5 g/m³.
آخر تحديث 2026-10-12.