Enthalpie und Wassergehalt berechnen
Geben Sie Lufttemperatur und relative Feuchte (oder Feuchtkugeltemperatur) ein, dann erhalten Sie sofort Enthalpie, Wassergehalt x und Taupunkt der feuchten Luft. Es sind dieselben ASHRAE-Gleichungen 2017 wie im psychrometrischen Rechner.
Begriffe
- Enthalpie h (kJ/kg tr. L.)
- Wärmeinhalt von 1 kg trockener Luft samt ihrem Wasserdampf, gemessen ab trockener Luft von 0 °C; sehr kalte Luft hat daher eine negative Enthalpie. Leistung am Kühler = Massenstrom × Enthalpiedifferenz.
- Wassergehalt x (g/kg tr. L., kg/kg′)
- Masse des Wasserdampfs in 1 kg trockener Luft. Dieser Wert wird gelegentlich auch Feuchtegehalt oder „absolute Feuchte“ genannt, ist aber nicht die Dampfdichte in g/m³, die in der Meteorologie verwendet wird. Im Ergebnis stehen beide.
- Taupunkt (°C)
- Temperatur, bei der sich bei gleichbleibendem Wassergehalt beim Abkühlen erstes Tauwasser bildet. Gleicher Wassergehalt bedeutet gleicher Taupunkt.
- Relative Feuchte und Feuchtkugeltemperatur
- Die relative Feuchte ist der Wasserdampfdruck im Verhältnis zum Sättigungsdampfdruck bei derselben Temperatur, die Feuchtkugeltemperatur die Anzeige eines Thermometers mit nassem Tuch. Einer der beiden Werte zusammen mit der Lufttemperatur legt den Zustand fest.
Enthalpie und Wassergehalt für typische Zustände (101,325 kPa)
Gängige Zustände aus Planung und Ausbildung, berechnet mit demselben Berechnungskern wie der Rechner oben. kcal/kg = kJ/kg ÷ 4,1868.
| Zustand | Lufttemp. °C | Rel. Feuchte % | Enthalpie kJ/kg(DA) | Enthalpie kcal/kg | Wassergehalt x g/kg(DA) | Taupunkt °C | Feuchtkugel °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Referenzbeispiel | 25 | 50 | 50.3 | 12.02 | 9.88 | 13.9 | 17.9 |
| Sommer, Raum | 26 | 50 | 52.9 | 12.64 | 10.50 | 14.8 | 18.7 |
| Sommer, Raum (kühlere Auslegung) | 24 | 50 | 47.8 | 11.42 | 9.30 | 12.9 | 17.1 |
| Sommer, Außenluft (Beispiel) | 32 | 60 | 78.4 | 18.72 | 18.03 | 23.3 | 25.6 |
| Sommer, Außenluft (Lehrbuchbeispiel) | 33 | 60 | 82.2 | 19.63 | 19.11 | 24.2 | 26.4 |
| Luft am Kühleraustritt (Zuluft) | 16 | 90 | 41.9 | 10.02 | 10.21 | 14.4 | 15.0 |
| Winter, Raum | 22 | 40 | 38.8 | 9.27 | 6.56 | 7.8 | 13.9 |
| Winter, Außenluft (Beispiel) | −5 | 70 | −0.7 | −0.17 | 1.73 | −9.1 | −6.3 |
| Außenluft bei starkem Frost | −10 | 70 | −7.3 | −1.74 | 1.12 | −14.0 | −11.0 |
Gleichungen (ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, Kapitel 1)
- Sättigungsdampfdruck pws(t): Hyland-Wexler (Gl. 5 und 6, über Wasser und Eis)
- Wasserdampf-Partialdruck pw = φ/100 × pws(t), Wassergehalt x = 0,621945 pw / (p − pw) (Gl. 20)
- Aus der Feuchtkugeltemperatur: x = ((2501 − 2,326 t*) xs* − 1,006 (t − t*)) / (2501 + 1,86 t − 4,186 t*) (Gl. 33, t* = Feuchtkugeltemperatur)
- Enthalpie h = 1,006 t + x (2501 + 1,86 t) kJ/kg tr. L. (Gl. 32)
- Taupunkt: pws(td) = pw wird iterativ gelöst (keine Näherungsformel)
Kühlerleistung aus einer Enthalpiedifferenz
Werden 1000 m³/h Raumluft mit 26 °C und 50 % (h 52,9 kJ/kg, spezifisches Volumen 0,862 m³/kg) auf 16 °C und 90 % (h 41,9 kJ/kg) gekühlt, beträgt der Massenstrom 1000 ÷ 0,862 = 1160 kg/h und die Leistung 1160 × (52,9 − 41,9) ÷ 3600 = 3,5 kW. Geben Sie beide Punkte und den Volumenstrom im psychrometrischen Rechner ein, dann wird sie in sensible und latente Leistung aufgeteilt.
Quellen
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), Kapitel 1 Psychrometrics: Gl. 5, 6, 20, 32, 33
- Hyland, R. W. and Wexler, A. (1983), ASHRAE Transactions 89(2A): Formeln für den Sättigungsdampfdruck
- Normatmosphäre (Höhe zu Luftdruck): ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, Kapitel 1, Gl. 3
Häufige Fragen
Wie rechne ich die Enthalpie von kJ/kg in kcal/kg um?
Teilen Sie den Wert in kJ/kg durch 4,1868, dann erhalten Sie kcal/kg. Beispielsweise hat Luft mit 25 °C und 50 % eine Enthalpie von 50,3 kJ/kg tr. L., das sind etwa 12,0 kcal/kg tr. L. Das hilft beim Abgleich mit älteren Lehrbüchern, die kcal verwenden.
Wie bestimme ich die Kühlerleistung aus einer Enthalpiedifferenz?
Gesamtleistung (kW) = Massenstrom trockener Luft (kg/s) × (Enthalpie Eintritt − Enthalpie Austritt). Ein Volumenstrom von 3000 m³/h ergibt bei der Näherung von 1,2 kg/m³ etwa 1,0 kg/s, bei 20 kJ/kg Enthalpiedifferenz also rund 20 kW. Für genaue Werte bestimmen Sie den Massenstrom trockener Luft mit dem spezifischen Volumen am Eintritt.
Ist die absolute Feuchte in g/m³ dasselbe wie der Wassergehalt in g/kg?
Nein. g/m³ ist die Masse des Wasserdampfs in 1 m³ Luft (Dampfdichte), g/kg tr. L. ist die Masse je Kilogramm trockener Luft. In der Klimatechnik wird der Wassergehalt manchmal ebenfalls „absolute Feuchte“ genannt. Bei 25 °C und 50 % beträgt der Wassergehalt 9,88 g/kg tr. L., die Dampfdichte etwa 11,5 g/m³.
Zuletzt aktualisiert: 2026-10-12.