Kalkulator mocy chłodnicy (dwa zmierzone punkty)
Wyznacz rzeczywistą moc chłodzenia lub ogrzewania z temperatury, wilgotności i strumienia powietrza zmierzonych na wlocie i wylocie chłodnicy. Wzór temperaturowy (ρ·Q·Cp·Δt) i metoda entalpii (ṁ·Δh) są pokazane obok siebie wraz z różnicą i jej przyczyną.
Podstawy
Metoda entalpii używa tych samych definicji co karta przemiany w kalkulatorze psychrometrycznym. Strumień objętości jest przeliczany na strumień masy powietrza suchego według objętości właściwej na wlocie.
| Pozycja | Równanie | Uwagi · podstawa |
|---|---|---|
| Strumień masy powietrza suchego | ṁ = V / v₁ | V to strumień objętości zmierzony na wlocie, v₁ objętość właściwa na wlocie (m³/kg powietrza suchego). ASHRAE Fundamentals 2017, rozdz. 1, równ. 28 |
| Ciepło całkowite (metoda entalpii) | Q_c = ṁ · (h₁ − h₂) | h to entalpia powietrza wilgotnego (równ. 32). Przy chłodzeniu jest to ciepło odebrane przez chłodnicę |
| Ciepło jawne | Q_j = ṁ · (1,006 + 1,86 x₁) · (t₁ − t₂) | Ciepło właściwe powietrza wilgotnego przy zawartości wilgoci na wlocie, jak w karcie przemiany kalkulatora |
| Ciepło utajone i skropliny | Q_u = Q_c − Q_j, m_w = ṁ · (x₁ − x₂) | Ciepło utajone to całkowite minus jawne. Skropliny to spadek zawartości wilgoci |
| Wzór temperaturowy (skrót stosowany w praktyce) | Q = ρ · V · Cp · Δt, ρ = 1,2 kg/m³, Cp = 1,006 kJ/(kg·K) | Przybliżona gęstość i ciepło właściwe powietrza suchego w pobliżu 20 °C. Pomija zmianę wilgoci (ciepło utajone), więc dla chłodnicy osuszającej daje tylko część jawną |
Przykład obliczeń
Wlot: temperatura termometru suchego 27 °C, mokrego 19,5 °C (wilgotność względna 49,8 %, zawartość wilgoci 11,10 g/kg, entalpia 55,48 kJ/kg, objętość właściwa 0,8655 m³/kg); wylot: termometr suchy 14 °C, mokry 13 °C (wilgotność względna 89,6 %, 8,92 g/kg, 36,62 kJ/kg); strumień powietrza 10 000 m³/h na wlocie.
ṁ = 10 000 / 3600 / 0,8655 = 3,210 kg/s. Moc całkowita = 3,210 × (55,48 − 36,62) = 60,54 kW (17,2 RT). Jawna = 3,210 × (1,006 + 1,86 × 0,01110) × 13 = 42,84 kW, utajona = 17,70 kW, skropliny 25,2 kg/h.
Wzór temperaturowy daje 1,2 × 2,778 × 1,006 × 13 = 43,59 kW, czyli o 28,0 % mniej niż metoda entalpii. Większość różnicy to ciepło utajone (29 % całości); reszta wynika ze skrótu ρ·Cp.
Ograniczenia i błąd pomiaru
Błąd pomiaru bardzo zmienia wynik. W wilgotnym powietrzu, takim jak na wylocie chłodnicy, błąd temperatury termometru mokrego 0,5 K to około 1,3 do 1,7 kJ/kg entalpii (wylot i wlot z tego przykładu), czyli mniej więcej 7 do 9 % mocy całkowitej. Temperaturę termometru mokrego mierz zwilżonym knotem i przy wystarczającej prędkości powietrza (około 3 m/s lub więcej); czujniki wilgotności względnej tracą dokładność blisko nasycenia na wylocie.
Błąd pomiaru strumienia powietrza (rurka Pitota, anemometr) przenosi się wprost na wynik. Na wylocie uśrednij kilka punktów, aby uniknąć rozwarstwienia tuż za chłodnicą i unoszonych kropel.
Obliczenia zakładają ciśnienie normalne (101,325 kPa). Ciepło wentylatora i zyski ciepła w kanale nie są wydzielone.
Źródła
- ASHRAE Handbook, Fundamentals 2017 (SI), rozdz. 1 Psychrometrics: entalpia (równ. 32), objętość właściwa (równ. 28), termometr mokry (równ. 33, 35)
- Skrót stosowany w praktyce ρ 1,2 kg/m³, Cp 1,006 kJ/(kg·K): powietrze normalne o 20 °C na poziomie morza
Ostatnia aktualizacja: 2026-10-07.