เครื่องคำนวณอุณหภูมิอากาศผสม
ป้อนสภาวะและปริมาณลมของอากาศภายนอก (OA) และลมกลับ (RA) เพื่อหากระเปาะแห้ง RH เอนทาลปี และสมบัติอื่นของอากาศผสม (MA) ที่ผสมตามมวลอากาศแห้งได้ทันที พร้อมแสดงส่วนต่างจากสัดส่วนอย่างง่ายในตำรา
หลักการผสม
- การผสมตามมวลอากาศแห้ง
- ในการผสมแบบอะเดียแบติก มวลอากาศแห้ง ความชื้น และพลังงานคงที่ เมื่อ x คือสัดส่วนมวลอากาศแห้งของอากาศภายนอก WM = x WOA + (1 − x) WRA และ hM = x hOA + (1 − x) hRA ปริมาณลม (m³/h) หารด้วยปริมาตรจำเพาะของแต่ละกระแสเพื่อให้ได้มวล (kg/h)
- บนแผนภูมิ: จุดแบ่งภายในบนเส้นตรงระหว่าง OA กับ RA
- บนแผนภูมิไซโครเมตริก จุดผสม MA อยู่บนเส้นตรงที่เชื่อม OA กับ RA และระยะถึงสองจุดแปรผกผันกับมวลอากาศแห้ง เมื่อผสมอากาศภายนอก 30 % จุดผสมจะอยู่ราว 30 % ของระยะจาก RA ไปทาง OA
- กฎสัดส่วนอุณหภูมิอย่างง่าย
- ตำราสอบมักใช้ tM ≈ (QOA tOA + QRA tRA) / (QOA + QRA) แบ่งอุณหภูมิตามสัดส่วนปริมาณลม ความคลาดเคลื่อนมักต่ำกว่า 0.1 K แต่จะมากขึ้นเมื่ออุณหภูมิ (อากาศภายนอกฤดูหนาว) หรือความชื้นต่างกันมาก เครื่องคำนวณนี้แสดงค่าตามมวลและส่วนต่าง
ตัวอย่างการผสมตามสัดส่วน OA (ฤดูร้อน 101.325 kPa)
อากาศภายนอก 32 °C 60 % ลมกลับ 26 °C 50 % รวม 10,000 m³/h เปลี่ยนเฉพาะสัดส่วนปริมาณลมภายนอก คำนวณตอนสร้างหน้าด้วยเครื่องมือเดียวกับเครื่องคำนวณด้านบน คอลัมน์สุดท้ายคือส่วนต่างจากกฎอย่างง่าย (ตามมวล − อย่างง่าย)
| สัดส่วนปริมาตร OA % | สัดส่วนมวล OA % | อุณหภูมิกระเปาะแห้ง °C | ความชื้นสัมพัทธ์ % | เอนทัลปี kJ/kg(DA) | ต่างจากกฎอย่างง่าย K |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 9.7 | 26.59 | 51.6 | 55.39 | −0.010 |
| 20 | 19.5 | 27.18 | 53.0 | 57.88 | −0.017 |
| 30 | 29.3 | 27.78 | 54.3 | 60.38 | −0.023 |
| 50 | 49.2 | 28.97 | 56.5 | 65.44 | −0.027 |
คำถามที่พบบ่อย
คำนวณอุณหภูมิอากาศผสมอย่างไร
หารปริมาณลมแต่ละกระแสด้วยปริมาตรจำเพาะเพื่อหามวลอากาศแห้ง ผสมอัตราส่วนความชื้นและเอนทาลปีตามสัดส่วนมวลอากาศภายนอก x (WM, hM) แล้วหากระเปาะแห้งจาก tM = (hM − 2501 WM) / (1.006 + 1.86 WM) เช่น อากาศภายนอก 32 °C 60 % ลมกลับ 26 °C 50 % และอากาศภายนอก 30 % ได้ประมาณ 27.8 °C 54 % เอนทาลปีราว 60.4 kJ/kg อากาศแห้ง
สัดส่วนปริมาณลมกับสัดส่วนมวลต่างกันอย่างไร
ที่ m³/h เท่ากัน อากาศอุ่นชื้นมีปริมาตรจำเพาะมากกว่าจึงมีมวลอากาศแห้งน้อยกว่า ในตัวอย่างข้างบน สัดส่วนปริมาณลมภายนอก 30 % เท่ากับสัดส่วนมวลราว 29.3 % พลังงานและความชื้นคงที่ตามมวล การผสมตามมวลจึงถูกต้อง เครื่องคำนวณแสดงทั้งสองสัดส่วน
การผสมทำให้เกิดการควบแน่นหรือหมอกได้ไหม
เส้นอิ่มตัวโค้งนูนขึ้น เส้นตรงระหว่างอากาศภายนอกเย็นชื้นกับลมกลับอุ่นชื้นจึงอาจผ่านเหนือเส้นอิ่มตัวได้ เช่น ผสมอากาศภายนอก −10 °C 80 % กับลมกลับ 24 °C 70 % อย่างละครึ่ง จุดผสมบนเส้นตรง (ราว 6 °C) จะอยู่เหนือเส้นอิ่มตัว ความชื้นส่วนเกินกลายเป็นหมอกหรือหยดน้ำ เครื่องคำนวณนี้ไม่แสดงค่าสภาวะเกินอิ่มตัว แต่แสดงคำเตือนหมอกพร้อมกระเปาะแห้งบนเส้นตรง ควรพิจารณาอุ่นอากาศภายนอกก่อนหรือปรับสัดส่วน
สมการและที่มา
- มวลอากาศแห้ง: ṁ = Q / v (m³/h ÷ m³/kg(DA) = kg/h), x = ṁOA / (ṁOA + ṁRA)
- การผสมแบบอะเดียแบติก: WM = x WOA + (1 − x) WRA, hM = x hOA + (1 − x) hRA
- กระเปาะแห้งของอากาศผสม: tM = (hM − 2501 WM) / (1.006 + 1.86 WM) (สมบัติอื่นใช้สมการสภาวะเดียวกัน)
แหล่งอ้างอิง
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), บทที่ 1 Psychrometrics: Adiabatic Mixing of Two Moist Airstreams
แก้ไขล่าสุด 2026-11-09