Расчет энтальпии и влагосодержания воздуха
Введите температуру по сухому термометру и относительную влажность (или температуру мокрого термометра), чтобы получить энтальпию влажного воздуха, влагосодержание и точку росы. Те же уравнения ASHRAE 2017, что в психрометрическом калькуляторе.
Определения
- Энтальпия I (кДж/кг сух. возд.)
- Теплосодержание 1 кг сухого воздуха вместе с паром, отсчитываемое от сухого воздуха при 0 °C, поэтому у очень холодного воздуха оно отрицательно. Нагрузка охладителя = массовый расход × разность энтальпий.
- Влагосодержание d (г/кг сух. возд.)
- Масса водяного пара на 1 кг сухого воздуха. Не путайте с «абсолютной влажностью»: в русской терминологии так называют плотность пара в г/м³ (она тоже показана).
- Точка росы (°C)
- Температура, при которой начинается конденсация, если охлаждать воздух без изменения влагосодержания. То же влагосодержание - та же точка росы.
- Относительная влажность и мокрый термометр
- Относительная влажность - давление пара как доля давления насыщения при той же температуре; мокрый термометр - показание смоченного термометра. Любой из них вместе с температурой по сухому термометру определяет состояние.
Энтальпия и влагосодержание при типовых условиях (101,325 кПа)
Типичные проектные и экзаменационные условия, рассчитанные тем же ядром, что и калькулятор. ккал/кг = кДж/кг ÷ 4,1868.
| Условие | t сух. °C | φ % | Энтальпия kJ/kg(DA) | Энтальпия kcal/kg | Влагосодержание g/kg(DA) | Точка росы °C | t мокр. °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Эталон | 25 | 50 | 50.3 | 12.02 | 9.88 | 13.9 | 17.9 |
| Лето, помещение | 26 | 50 | 52.9 | 12.64 | 10.50 | 14.8 | 18.7 |
| Лето, помещение (прохладнее) | 24 | 50 | 47.8 | 11.42 | 9.30 | 12.9 | 17.1 |
| Лето, наружный воздух (пример) | 32 | 60 | 78.4 | 18.72 | 18.03 | 23.3 | 25.6 |
| Лето, наружный воздух (экзаменационный пример) | 33 | 60 | 82.2 | 19.63 | 19.11 | 24.2 | 26.4 |
| Воздух после охладителя | 16 | 90 | 41.9 | 10.02 | 10.21 | 14.4 | 15.0 |
| Зима, помещение | 22 | 40 | 38.8 | 9.27 | 6.56 | 7.8 | 13.9 |
| Зима, наружный воздух (пример) | −5 | 70 | −0.7 | −0.17 | 1.73 | −9.1 | −6.3 |
| Холодная зима, наружный воздух | −10 | 70 | −7.3 | −1.74 | 1.12 | −14.0 | −11.0 |
Уравнения (ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, глава 1)
- Давление насыщения pws(t): Хайленд-Векслер (ур. 5 и 6, над водой и над льдом)
- Давление пара pw = φ/100 × pws(t), влагосодержание d = 0,621945 pw / (p − pw) (ур. 20)
- По мокрому термометру: d = ((2501 − 2,326 t*) d_s* − 1,006 (t − t*)) / (2501 + 1,86 t − 4,186 t*) (ур. 33, t* - температура мокрого термометра)
- Энтальпия I = 1,006 t + d (2501 + 1,86 t) кДж/кг сух. возд. (ур. 32)
- Точка росы: решается pws(td) = pw итерациями (без приближений)
Нагрузка охладителя по разности энтальпий
Охлаждение 1 000 м³/ч воздуха помещения при 26 °C и φ = 50 % (I 52,9 кДж/кг, удельный объем 0,862 м³/кг) до 16 °C и φ = 90 % (I 41,9 кДж/кг): массовый расход 1 000 ÷ 0,862 = 1 160 кг/ч, нагрузка 1 160 × (52,9 − 41,9) ÷ 3 600 = 3,5 кВт. Введите обе точки и расход воздуха в психрометрический калькулятор, чтобы разделить ее на явную и скрытую.
Источники
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), глава 1 Psychrometrics: ур. 5, 6, 20, 32, 33
- Hyland, R. W. and Wexler, A. (1983), ASHRAE Transactions 89(2A): формулировки давления насыщения
- Стандартная атмосфера (высота в давление): ASHRAE Handbook Fundamentals 2017, глава 1, ур. 3
Частые вопросы
Как перевести энтальпию из кДж/кг в ккал/кг?
Разделите значение в кДж/кг на 4,1868. Например, у воздуха при 25 °C и φ = 50 % энтальпия 50,3 кДж/кг сух. возд., около 12,0 ккал/кг сух. возд. Полезно при проверке старых учебников, где используются ккал.
Как получить мощность охладителя по разности энтальпий?
Полная мощность (кВт) = массовый расход сухого воздуха (кг/с) × (энтальпия на входе − энтальпия на выходе). 3 000 м³/ч при 1,2 кг/м³ - это около 1,0 кг/с, поэтому разность 20 кДж/кг дает около 20 кВт. Для точных значений берите удельный объем на входе, чтобы получить массовый расход сухого воздуха.
Одно ли и то же абсолютная влажность в г/м³ и влагосодержание в г/кг?
Нет. г/м³ - масса водяного пара в 1 м³ воздуха (плотность пара), а г/кг сух. возд. - на килограмм сухого воздуха. В русской терминологии «абсолютной влажностью» называют г/м³, а г/кг сух. возд. - влагосодержанием. При 25 °C и φ = 50 % влагосодержание 9,88 г/кг сух. возд., а плотность пара около 11,5 г/м³.
Обновлено: 2026-10-12.