W praktyce projektowania urządzeń HVAC interesuje nas, w jaki sposób zmieniają się parametry powietrza. W zwykle używamy do obliczeń specjalistycznego oprogramowania lub odczytujemy dane z wykresu Molliera, ale podstawowe definicje warto pamiętać.

Parametry powietrza wilgotnego

Wilgotność bezwzględna powietrza γ

– stosunek masy pary wodnej m_w zawartej w powietrzu do objętości powietrza V dana wzorem:

Wilgotność bezwzględna masowa powietrza x

– stosunek masy pary wodnej m_w zawartej w powietrzu do masy powietrza suchego m_p dana wzorem:

Wilgotność względna powietrza φ

– stosunek wilgotności bezwzględnej γ do wilgotności maksymalnej γ_max, wyrażony w procentach, dany wzorem:

Wilgotność maksymalna powietrza γ_max, oznacza taką ilość pary wodnej zawartej w powietrzu, powyżej której nastąpi wykraplanie wody.

Punkt rosy

Powietrze nasycone – powietrze zawierające w danej temperaturze możliwie największą ilość pary. Temperaturę tę nazywamy temperaturą punktu rosy. Dla punktu rosy wilgotność względna wynosi 100%. Obniżenie temperatury powietrza poniżej punktu rosy spowoduje wykroplenie się wody w postaci mgły.

Entalpia i

W projektach układów HVAC entalpię powietrza wilgotnego wyznaczamy jako sumę entalpii powietrza suchego i_p oraz entalpii zawartej w nim pary wodnej i_w i odnosimy ją do (1+m_w) kg powietrza:

Jednostką entalpii jest [J/kg]. W praktyce najczęściej korzystamy z różnic entalpii, dzięki którym możemy obliczyć energię danej przemiany powietrza (gdy dotyczy określonej masy powietrza) lub moc (gdy dotyczy strumienia powietrza).

Ciśnienie powietrza (wzór barometryczny)

Wzór barometryczny przedstawia zależność ciśnienia powietrza p od wysokości nad poziomem morza h oraz temperatury T.

We wzorze R oznacza stałą gazową, p₀ ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza, μ masa molowa powietrza, natomiast g przyśpieszenie ziemskie.

Wykres Molliera

Zależności pomiędzy temperaturą, wilgotnością względną i bezwzględną oraz entalpią najprościej jest odczytywać z wykresu Molliera. Kalkulator online pozwalający na obliczenie podstawowych parametrów powietrza na podstawie wykresu Molliera można znaleźć pod adresem: http://hvac-calculator.com/. O przemianach powietrza wilgotnego i obliczeniach z nimi związanych napiszę w jednym z kolejnych wpisów.