Najczęściej zadawane pytania

Jednym wykresem stanu powietrza wilgotnego. Oś pozioma to temperatura termometru suchego, a oś pionowa to zawartość wilgoci (gramy pary wodnej na kilogram powietrza suchego). Na wykresie naniesiono linie stałej wilgotności względnej, entalpii, temperatury termometru mokrego i objętości właściwej, więc znając dowolne dwie wartości, można odczytać wszystkie pozostałe.

Wykres służy do projektowania HVAC, doboru chłodnic i nawilżaczy, sterowania środowiskiem w budynkach oraz kontroli kondensacji.

(1) Temperaturę termometru suchego odczytuje się z dolnej osi, wzdłuż linii pionowej; (2) zawartość wilgoci z prawej osi, wzdłuż linii poziomej; (3) wilgotność względną z brunatnoczerwonych krzywych wznoszących się w górę i w prawo (najbardziej zewnętrzna gruba czarna krzywa to nasycenie, 100 %); (4) entalpię z zielonych linii skośnych opadających w prawo, od skali na zewnątrz krzywej nasycenia; (5) temperaturę termometru mokrego z turkusowych linii przerywanych, niemal równoległych do linii entalpii; (6) objętość właściwą ze stromych szaro-fioletowych linii przerywanych.

Punkt rosy odczytuje się, prowadząc z punktu linię poziomą w lewo do krzywej nasycenia. W tym kalkulatorze po najechaniu kursorem wszystkie wartości z danego miejsca pojawiają się na karcie obok kursora.

Dowolne dwie niezależne wartości spośród temperatury termometru suchego, wilgotności względnej, temperatury termometru mokrego, temperatury punktu rosy, zawartości wilgoci, entalpii i objętości właściwej (24 kombinacje). Pary niosące tę samą informację, np. zawartość wilgoci i punkt rosy, oraz stany powyżej nasycenia (wilgotność względna powyżej 100 %) są odrzucane wraz z podaniem powodu.

Przykład: temperatura termometru suchego 30 °C i mokrego 22 °C dają wilgotność względną 50,0 %, punkt rosy 18,4 °C i zawartość wilgoci 13,30 g/kg.

Temperatura termometru suchego to rzeczywista temperatura powietrza mierzona zwykłym termometrem.

Temperatura termometru mokrego jest mierzona termometrem owiniętym mokrym knotem, opływanym przez powietrze. Parowanie odbiera ciepło, więc wskazanie jest niższe niż na termometrze suchym. Im suchsze powietrze, tym większa różnica; przy nasyceniu (wilgotność względna 100 %) obie temperatury są równe. Ma to znaczenie dla chłodni wentylatorowych i chłodzenia wyparnego.

Kalkulator podaje termodynamiczną temperaturę termometru mokrego z równań ASHRAE.

Wilgotność względna (%) to ilość pary wodnej w powietrzu jako udział największej ilości, jaką powietrze utrzyma w danej temperaturze. Przy tej samej ilości pary wilgotność względna zmienia się wraz z temperaturą.

Zawartość wilgoci (g/kg powietrza suchego) to masa pary wodnej na kilogram powietrza suchego. Opisuje wyłącznie ilość pary, niezależnie od temperatury. Bywa nazywana wilgotnością bezwzględną, ale ściśle rzecz biorąc wilgotność bezwzględna to masa pary na metr sześcienny powietrza (g/m³), czyli inna wielkość.

Przykład: powietrze o 20 °C i 50 % ma 7,26 g/kg, a o 30 °C i 50 % ma 13,31 g/kg. Ta sama wilgotność względna, a wody prawie dwa razy więcej.

Entalpia (kJ/kg powietrza suchego) to zawartość ciepła w jednym kilogramie powietrza suchego wraz z niesioną parą wodną: h = 1,006 t + x (2501 + 1,86 t). Pierwszy składnik to ciepło jawne powietrza suchego, drugi to ciepło utajone i jawne pary.

Ciepło potrzebne do ogrzania lub schłodzenia powietrza to strumień masy razy różnica entalpii. Na wykresie linie stałej entalpii opadają w prawo.

Temperatura, w której powietrze chłodzone bez zmiany zawartości wilgoci staje się nasycone i zaczyna się skraplać.

Jeśli powierzchnia ściany, okna, kanału lub rury jest zimniejsza od punktu rosy, powstaje kondensacja. Przykład: powietrze w pomieszczeniu o 25 °C i 50 % ma punkt rosy 13,9 °C, więc każda zimniejsza powierzchnia będzie się rosić.

Na wykresie należy przejść poziomo w lewo od punktu do krzywej nasycenia.

Objętość właściwa (m³/kg powietrza suchego) to objętość zajmowana przez jeden kilogram powietrza suchego wraz z jego parą. Gęstość (kg/m³) to masa jednego metra sześciennego powietrza wilgotnego, wraz z parą.

Są w przybliżeniu odwrotnościami, ale dokładnie gęstość = (1 + x) / objętość właściwa, gdzie x w kg/kg. Przykład: przy 25 °C i 50 % objętość właściwa to 0,858 m³/kg, a gęstość 1,177 kg/m³.

Powietrze cieplejsze lub bardziej wilgotne jest lżejsze. Objętość właściwa służy do przeliczania strumienia objętości (m³/h) na strumień masy, co ma znaczenie dla wentylatorów i kanałów.

Używa równań z ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, rozdział 1: ciśnienie nasycenia wg Hylanda-Wexlera, a temperatura termometru mokrego i punkt rosy są wyznaczane iteracyjnie, bez przybliżeń.

Silnik obliczeń jest własny i jest automatycznie porównywany z PsychroLib, otwartą biblioteką implementującą te same równania ASHRAE: temperatury zgadzają się z dokładnością 0,001 °C, a zawartość wilgoci, entalpia i objętość właściwa z błędem względnym 1e-9. Dla bardzo suchego powietrza z temperaturą termometru mokrego bliską 0 °C przełączenie woda/lód w samych równaniach ASHRAE może jednak powodować niewielkie odchylenia temperatury termometru mokrego.

Przy 101,325 kPa: zawartość wilgoci 9,88 g/kg, entalpia 50,3 kJ/kg, temperatura termometru mokrego 17,9 °C, punkt rosy 13,9 °C, objętość właściwa 0,858 m³/kg, gęstość 1,177 kg/m³ i ciśnienie cząstkowe pary wodnej 1585 Pa.

Moc całkowita = strumień masy powietrza suchego × (entalpia na wylocie − entalpia na wlocie), moc jawna = strumień masy × (1,006 + 1,86 × zawartość wilgoci na wlocie) × różnica temperatur, moc utajona = całkowita − jawna, skropliny = strumień masy × różnica zawartości wilgoci.

Przykład: schłodzenie powietrza 33 °C / 60 % do 26 °C / 50 % przy 3600 kg/h powietrza suchego daje 29,25 kW mocy całkowitej, 7,29 kW jawnej, 21,96 kW utajonej, SHF 0,25 i 31,0 kg/h skroplin. Przy 10 000 m³/h (w warunkach wlotowych) jest to 90,9 kW i 96,4 kg/h.

W kalkulatorze należy połączyć dwa punkty i wpisać strumień powietrza.

Tak. Kliknij „Ciśnienie 101,325 kPa” po prawej stronie nagłówka (w telefonie „Ciśnienie” w menu) i wpisz wysokość n.p.m. w m lub ciśnienie w kPa. Zmiana jednego pola od razu przelicza drugie według równania atmosfery wzorcowej (ASHRAE, rozdział 1, równanie 3); np. 800 m n.p.m. to około 92,08 kPa, a 1500 m n.p.m. około 84,56 kPa.

Zmiana ciśnienia rysuje od nowa wszystkie krzywe na wykresie (nasycenia, wilgotności względnej, entalpii, temperatury termometru mokrego, objętości właściwej, skalę entalpii i podziałkę kierunkową) i na nowo wyznacza punkty z wpisanych dwóch wartości. Przy tych samych 26 °C i 50 % wilgotności względnej niższe ciśnienie daje wyższą zawartość wilgoci (około 12,6 g/kg przy 84,56 kPa). Moc przemian w kW, tok obliczeń, eksporty, drukowanie i linki udostępniania używają tego ciśnienia. Zakres to od -500 do 5000 m (około 54,02 do 107,48 kPa); wrócić można przyciskiem Poziom morza lub skrótem Ctrl+Z.

Najedź kursorem na wykres, aby zobaczyć na karcie obok temperaturę termometru suchego, wilgotność względną, zawartość wilgoci, entalpię, temperaturę termometru mokrego i punkt rosy. Kliknięcie dodaje punkt stanu, a przeciągnięcie go przesuwa.

W panelu wybierz dwie wartości określające stan i wpisz liczby, aby umieścić punkt dokładnie. Połącz dwa punkty w przemianę (chłodzenie, ogrzewanie, nawilżanie itd.) z mocą w kW dla zadanego strumienia powietrza albo użyj „Mieszaj”, aby otrzymać stan mieszaniny dwóch strumieni powietrza.

W telefonie dotknięcie dodaje punkt, a długie dotknięcie pozwala wycelować i odczytać wartości.

Tak. Użyj „Eksportuj” na pasku nad wykresem: tabela punktów i przemian jako CSV, wykres jako obraz PNG lub SVG albo „Drukuj / Zapisz jako PDF” dla wykresu i tabel na A4 (w oknie drukowania wybierz „Zapisz jako PDF”).

„Kopiuj link” kopiuje adres, który otwiera bieżące punkty i przemiany, a praca jest zapisywana automatycznie w tej przeglądarce. Pusty wykres do rysowania ręcznego jest na stronie pobierania PDF (https://psychart.kr/pl/download/).

Tak. Strona pobierania PDF (https://psychart.kr/pl/download/) ma trzy bezpłatne wersje: standardową kolorową, jasną (do rysowania ręcznego) i czarno-białą, każdą w formacie A4 i A3 poziomo.

Zakres to temperatura termometru suchego od -10 do 50 °C i zawartość wilgoci od 0 do 30 g/kg, jednostki SI, 101,325 kPa, z drobną podziałką (1 °C, 0,5 g/kg, 1 kJ/kg) i podziałką kierunkową SHF. Przy drukowaniu należy wybrać skalę „Rzeczywisty rozmiar”.

Tak, jest bezpłatny i bez rejestracji, do nauki, badań i pracy.

„Kopiuj tabelę” kopiuje tabelę rozdzieloną tabulatorami, którą można wkleić prosto do Excela. Można też pobrać plik: „Eksportuj” > „Tabela CSV”.

Działa w aktualnych wersjach Chrome, Edge, Safari i Firefox. Telefony i tablety też są obsługiwane: dotknięcie dodaje punkt, długie dotknięcie odczytuje wartości, punkty można przeciągać.

Na ekranie komputera wygodniej pracuje się z wieloma punktami i przemianami. Przycisk w prawym górnym rogu włącza tryb ciemny.