Частые вопросы

Один график состояния влажного воздуха. По горизонтали отложена температура по сухому термометру, по вертикали - влагосодержание (граммы водяного пара на килограмм сухого воздуха). Поверх нанесены линии относительной влажности, энтальпии, температуры мокрого термометра и удельного объема, поэтому по любым двум известным величинам можно считать все остальные.

Диаграмму применяют при проектировании ОВК, подборе воздухоохладителей и увлажнителей, управлении микроклиматом зданий и проверке конденсации. Это те же состояния влажного воздуха, что и на i-d диаграмме (диаграмме Рамзина), но в другой системе координат: по горизонтали температура, по вертикали влагосодержание.

(1) Температура по сухому термометру считывается по нижней оси вдоль вертикальных линий, (2) влагосодержание - по правой оси вдоль горизонтальных линий, (3) относительная влажность идет по темно-красным кривым, поднимающимся вправо (жирная черная внешняя кривая - 100 %, насыщение), (4) энтальпия задается зелеными наклонными линиями, идущими вниз вправо от шкалы за кривой насыщения, (5) мокрый термометр - бирюзовая штриховая линия, почти параллельная энтальпии, а (6) удельный объем - крутая серо-фиолетовая пунктирная линия.

Точка росы находится там, где горизонталь от точки пересекает кривую насыщения. В этом калькуляторе при наведении все значения показываются в карточке рядом с курсором.

Любые два независимых параметра из следующих: температура по сухому термометру, относительная влажность, температура мокрого термометра, точка росы, влагосодержание, энтальпия и удельный объем (24 сочетания). Пары, несущие одну и ту же информацию (например, влагосодержание и точка росы), и состояния выше насыщения (φ больше 100 %) калькулятор отклоняет с объяснением причины.

Пример: температура по сухому термометру 30 °C и по мокрому 22 °C дают φ = 50,0 %, точку росы 18,4 °C и влагосодержание 13,30 г/кг.

Температура по сухому термометру - это фактическая температура воздуха, измеренная обычным термометром.

Температура по мокрому термометру измеряется термометром, обернутым влажной тканью, при обдуве воздухом. Испарение отнимает тепло, поэтому показание ниже, чем у сухого термометра. Чем суше воздух, тем больше разница; при насыщении (φ = 100 %) они равны. Это важно для градирен и испарительного охлаждения.

Этот калькулятор дает термодинамическую температуру мокрого термометра по уравнениям ASHRAE.

Относительная влажность (%) - это количество водяного пара в воздухе как доля от максимума, который воздух может удержать при этой температуре. При том же количестве пара φ меняется вместе с температурой.

Влагосодержание d (г/кг сух. возд.) - масса водяного пара на килограмм сухого воздуха. Оно описывает только количество пара и не зависит от температуры. Не путайте его с «абсолютной влажностью»: так называют массу пара в кубическом метре воздуха (г/м³), это другая величина.

Пример: воздух при 20 °C и φ = 50 % содержит 7,26 г/кг, при 30 °C и φ = 50 % - 13,31 г/кг. Влажность та же, а воды почти вдвое больше.

Энтальпия (кДж/кг сух. возд.) - теплосодержание одного килограмма сухого воздуха вместе с водяным паром: I = 1,006 t + d (2501 + 1,86 t). Первое слагаемое - явная теплота сухого воздуха, второе - скрытая и явная теплота пара.

Тепло, нужное для нагрева или охлаждения воздуха, равно массовому расходу, умноженному на разность энтальпий. На диаграмме линии постоянной энтальпии идут вниз вправо.

Температура, при которой воздух, охлаждаемый без изменения влагосодержания, становится насыщенным и начинает конденсироваться.

Если поверхность стены, окна, воздуховода или трубы холоднее точки росы, выпадает конденсат. Пример: у воздуха в помещении при 25 °C и φ = 50 % точка росы 13,9 °C, поэтому любая поверхность холоднее будет запотевать.

На диаграмме от точки нужно идти по горизонтали влево до кривой насыщения.

Удельный объем (м³/кг сух. возд.) - объем, который занимает один килограмм сухого воздуха вместе с паром. Плотность (кг/м³) - масса одного кубического метра влажного воздуха с учетом пара.

Они примерно обратны друг другу, а точно: плотность = (1 + d) / удельный объем, где d в кг/кг. Пример: при 25 °C и φ = 50 % удельный объем 0,858 м³/кг, плотность 1,177 кг/м³.

Чем воздух теплее или влажнее, тем он легче. Удельный объем переводит объемный расход воздуха (м³/ч) в массовый, что важно для вентиляторов и воздуховодов.

Используются уравнения ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, глава 1: давление насыщения по Хайленду и Векслеру, а температуры мокрого термометра и точки росы находятся итерациями, а не приближенными формулами.

Расчетное ядро собственное и автоматически сверяется с PsychroLib, открытой библиотекой, реализующей те же уравнения ASHRAE: температуры совпадают в пределах 0,001 °C, а влагосодержание, энтальпия и удельный объем - с относительной погрешностью 1e-9. Для очень сухого воздуха с температурой мокрого термометра около 0 °C переключение между водой и льдом в уравнениях ASHRAE может сделать температуру мокрого термометра слегка неоднозначной.

При 101,325 кПа: влагосодержание 9,88 г/кг, энтальпия 50,3 кДж/кг, температура мокрого термометра 17,9 °C, точка росы 13,9 °C, удельный объем 0,858 м³/кг, плотность 1,177 кг/м³ и давление пара 1 585 Па.

Полная = массовый расход сухого воздуха × (энтальпия на выходе − энтальпия на входе), явная = массовый расход × (1,006 + 1,86 × влагосодержание на входе) × разность температур, скрытая = полная − явная, конденсат = массовый расход × разность влагосодержаний.

Пример: охлаждение воздуха 33 °C / φ = 60 % до 26 °C / φ = 50 % при 3 600 кг/ч сухого воздуха дает 29,25 кВт полной, 7,29 кВт явной и 21,96 кВт скрытой мощности, SHF 0,25 и 31,0 кг/ч конденсата. При 10 000 м³/ч (по параметрам на входе) это 90,9 кВт и 96,4 кг/ч.

В этом калькуляторе соедините две точки и введите расход воздуха.

Да. Нажмите «Давление 101,325 кПа» справа в шапке (на телефоне «Давление» в меню) и введите высоту над уровнем моря в м или давление в кПа. Изменение одного поля сразу пересчитывает другое по уравнению стандартной атмосферы (ASHRAE, глава 1, ур. 3); например, 800 м - это около 92,08 кПа, а 1 500 м - около 84,56 кПа.

При изменении давления перерисовываются все кривые на диаграмме (насыщение, относительная влажность, энтальпия, мокрый термометр, удельный объем, шкала энтальпии и угломер), а ваши точки заново рассчитываются по двум введенным значениям. При тех же 26 °C и φ = 50 % пониженное давление дает более высокое влагосодержание (около 12,6 г/кг при 84,56 кПа). Мощность процессов в кВт, ход расчета, экспорт, печать и ссылки для обмена используют это давление. Диапазон: от −500 до 5 000 м (примерно от 54,02 до 107,48 кПа); вернуться можно кнопкой «Уровень моря» или сочетанием Ctrl+Z.

Наведите курсор на диаграмму, и рядом с ним в карточке появятся температура по сухому термометру, φ, влагосодержание, энтальпия, температура мокрого термометра и точка росы. Щелчок добавляет точку состояния, перетаскивание перемещает ее.

В панели выберите два задающих параметра и введите числа, чтобы поставить точку точно. Соедините две точки, чтобы получить процесс (охлаждение, нагрев, увлажнение и т. д.) с мощностью в кВт для заданного расхода воздуха, или используйте «Смешение» для состояния смеси двух потоков воздуха.

На телефоне касание добавляет точку, а долгое нажатие позволяет навести и прочитать значения.

Да. Используйте «Экспорт» на панели над диаграммой: таблица точек и процессов в CSV, диаграмма в виде изображения PNG или SVG или «Печать / Сохранить в PDF» для диаграммы и таблиц на листе A4 (в окне печати выберите «Сохранить как PDF»).

«Скопировать ссылку» копирует адрес, по которому открываются ваши текущие точки и процессы, а работа автоматически сохраняется в этом браузере. Чистая диаграмма для построений от руки есть на странице загрузки PDF (https://psychart.kr/ru/download/).

Да. На странице загрузки PDF (https://psychart.kr/ru/download/) есть три бесплатные версии: стандартная цветная, светлая (для построений от руки) и черно-белая, каждая в формате A4 и A3, альбомная ориентация.

Диапазон: температура по сухому термометру от −10 до 50 °C, влагосодержание от 0 до 30 г/кг, единицы SI, 101,325 кПа, с мелкими делениями (1 °C, 0,5 г/кг, 1 кДж/кг) и угломером коэффициента явной теплоты. Печатайте в масштабе «Фактический размер».

Да, это бесплатно и без регистрации, для учебы, исследований или работы.

«Копировать таблицу» копирует таблицу с разделителями-табуляциями, которая вставляется прямо в Excel. Ее можно и скачать файлом: «Экспорт» > «Таблица CSV».

Актуальные версии Chrome, Edge, Safari и Firefox. Телефоны и планшеты тоже подходят: касание добавляет точку, долгое нажатие показывает значения, точки можно перетаскивать.

На экране компьютера удобнее работать с большим числом точек и процессов. Кнопка справа вверху включает темную тему.