เครื่องคำนวณความสามารถของคอยล์ (วัดสองจุด)
หาความสามารถในการทำความเย็นหรือทำความร้อนจริง จากอุณหภูมิ ความชื้น และปริมาณลมที่วัดได้ทางเข้าและทางออกคอยล์ แสดงค่าจากสูตรผลต่างอุณหภูมิ (ρ·Q·Cp·Δt) และสูตรผลต่างเอนทัลปี (ṁ·Δh) เคียงกัน พร้อมส่วนต่างและสาเหตุ
หลักการคำนวณ
สูตรผลต่างเอนทัลปีใช้นิยามเดียวกับการ์ดกระบวนการของเครื่องคำนวณไซโครเมตริกชาร์ต ปริมาณลมเชิงปริมาตรแปลงเป็นอัตราการไหลเชิงมวลของอากาศแห้งด้วยปริมาตรจำเพาะที่สภาวะขาเข้า
| รายการ | สมการ | คำอธิบาย · ที่มา |
|---|---|---|
| อัตราการไหลเชิงมวลของอากาศแห้ง | ṁ = V / v₁ | V คือปริมาณลมเชิงปริมาตรที่วัดที่ทางเข้า v₁ คือปริมาตรจำเพาะที่ทางเข้า (m³/kg อากาศแห้ง) ASHRAE Fundamentals 2017 บทที่ 1 สมการที่ 28 |
| ความร้อนรวม (สูตรผลต่างเอนทัลปี) | Q_t = ṁ · (h₁ − h₂) | h คือเอนทัลปีของอากาศชื้น (สมการที่ 32) กรณีทำความเย็นคือความร้อนที่คอยล์นำออก |
| ความร้อนสัมผัส | Q_s = ṁ · (1.006 + 1.86 W₁) · (t₁ − t₂) | ความร้อนจำเพาะของอากาศชื้นคิดที่อัตราส่วนความชื้นขาเข้า เหมือนการ์ดกระบวนการของเครื่องคำนวณ |
| ความร้อนแฝงและน้ำควบแน่น | Q_l = Q_t − Q_s, m_w = ṁ · (W₁ − W₂) | ความร้อนแฝงคือส่วนที่เหลือจากความร้อนรวมลบความร้อนสัมผัส น้ำควบแน่นคือส่วนที่อัตราส่วนความชื้นลดลง |
| สูตรผลต่างอุณหภูมิ (สูตรประมาณหน้างาน) | Q = ρ · V · Cp · Δt, ρ = 1.2 kg/m³, Cp = 1.006 kJ/(kg·K) | ค่าประมาณของความหนาแน่นและความร้อนจำเพาะของอากาศแห้งใกล้ 20 °C ไม่ได้นับการเปลี่ยนแปลงความชื้น (ความร้อนแฝง) จึงได้เฉพาะความร้อนสัมผัสเมื่อใช้กับคอยล์ที่ทำความเย็นและลดความชื้น |
ตัวอย่าง
ทางเข้า: อุณหภูมิกระเปาะแห้ง 27 °C กระเปาะเปียก 19.5 °C (ความชื้นสัมพัทธ์ 49.8% อัตราส่วนความชื้น 11.10 g/kg เอนทัลปี 55.48 kJ/kg ปริมาตรจำเพาะ 0.8655 m³/kg) ทางออก: อุณหภูมิกระเปาะแห้ง 14 °C กระเปาะเปียก 13 °C (ความชื้นสัมพัทธ์ 89.6% อัตราส่วนความชื้น 8.92 g/kg เอนทัลปี 36.62 kJ/kg) ปริมาณลม 10,000 m³/h (ที่สภาวะขาเข้า)
ṁ = 10,000 / 3,600 / 0.8655 = 3.210 kg/s ความร้อนรวม = 3.210 × (55.48 − 36.62) = 60.54 kW (17.2 TR) ความร้อนสัมผัส = 3.210 × (1.006 + 1.86 × 0.01110) × 13 = 42.84 kW ความร้อนแฝง = 17.70 kW น้ำควบแน่น 25.2 kg/h
สูตรผลต่างอุณหภูมิได้ 1.2 × 2.778 × 1.006 × 13 = 43.59 kW ซึ่งน้อยกว่าสูตรผลต่างเอนทัลปี 28.0% ส่วนต่างส่วนใหญ่มาจากความร้อนแฝง (29% ของความร้อนรวม) ที่เหลือมาจากการประมาณ ρ·Cp
ข้อจำกัดและความคลาดเคลื่อนจากการวัด
ความคลาดเคลื่อนจากการวัดเปลี่ยนผลลัพธ์ได้มาก ในอากาศชื้นอย่างทางออกคอยล์ ความคลาดเคลื่อนของกระเปาะเปียก 0.5 K ทำให้เอนทัลปีต่างประมาณ 1.3 ถึง 1.7 kJ/kg (ที่ทางออกและทางเข้าของตัวอย่างนี้) ซึ่งในตัวอย่างนี้ทำให้ความร้อนรวมต่างประมาณ 7 ถึง 9% วัดกระเปาะเปียกด้วยไส้ผ้าเปียกและความเร็วลมที่เพียงพอ (ประมาณ 3 m/s ขึ้นไป) ส่วนเซนเซอร์ RH จะคลาดเคลื่อนมากขึ้นใกล้จุดอิ่มตัวที่ทางออก
ความคลาดเคลื่อนของการวัดปริมาณลม (การวัดแบบทราเวิร์สด้วยท่อพิโตต์ เครื่องวัดความเร็วลม) ส่งผลต่อผลลัพธ์โดยตรง ที่ทางออกให้ใช้ค่าเฉลี่ยของหลายจุด เพื่อเลี่ยงการแบ่งชั้นของอุณหภูมิที่อยู่หลังคอยล์ทันทีและละอองน้ำที่ถูกพัดมา
คำนวณที่ความดันบรรยากาศมาตรฐาน (101.325 kPa) ไม่ได้แยกความร้อนจากพัดลมและความร้อนที่ท่อลมได้รับ
แหล่งอ้างอิง
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI) บทที่ 1 Psychrometrics: เอนทัลปี (สมการที่ 32) ปริมาตรจำเพาะ (สมการที่ 28) กระเปาะเปียก (สมการที่ 33 และ 35)
- สูตรประมาณหน้างาน ρ 1.2 kg/m³ Cp 1.006 kJ/(kg·K): อากาศมาตรฐานที่ 20 °C ระดับน้ำทะเล
แก้ไขล่าสุด 2026-10-07