Setelah membaca artikel ini, saya sarankan untuk membaca artikel tentang entalpi, kapasitas pendinginan laten dan penentuan jumlah kondensat yang terbentuk dalam sistem pendingin udara dan dehumidifikasi:

Selamat siang, rekan pemula yang terkasih!

Pada awal perjalanan profesional saya, saya menemukan diagram ini. Sepintas mungkin tampak menakutkan, tetapi jika Anda memahami prinsip-prinsip utama cara kerjanya, maka Anda bisa jatuh cinta padanya: D. Dalam kehidupan sehari-hari disebut diagram i-d.

Dalam artikel ini, saya akan mencoba menjelaskan (dengan jari saya) poin-poin utama, sehingga nanti, mulai dari fondasi yang diterima, Anda akan secara mandiri mempelajari jaringan karakteristik udara ini.

Ini adalah apa yang tampak seperti di buku pelajaran. Ini menjadi agak menyeramkan.

Saya akan menghapus semua yang berlebihan yang tidak saya perlukan untuk penjelasan saya dan menyajikan diagram i-d dalam bentuk ini:

(untuk memperbesar gambar, klik lalu klik lagi)

Masih belum sepenuhnya jelas apa itu. Mari kita bagi menjadi 4 elemen:

Elemen pertama adalah kadar air (D atau d). Tetapi sebelum saya mulai berbicara tentang kelembaban udara secara umum, saya ingin menyepakati sesuatu dengan Anda.

Mari kita sepakati "di pantai" sekaligus tentang satu konsep. Mari kita singkirkan stereotip yang tertanam kuat dalam diri kita (setidaknya dalam diri saya) tentang apa itu steam. Sejak kecil, mereka menunjuk saya ke panci atau teko yang mendidih dan berkata, sambil menjulurkan jari ke "asap" yang keluar dari bejana: "Lihat! Itu uap." Namun seperti kebanyakan orang yang bersahabat dengan fisika, kita harus memahami bahwa “Uap air adalah wujud gas” air. tidak memiliki warna, rasa dan bau. Hanya molekul H2O dalam keadaan gas, yang tidak terlihat. Dan apa yang kita lihat, mengalir keluar dari ketel, adalah campuran air dalam keadaan gas (uap) dan "tetesan air dalam keadaan batas antara cair dan gas", atau lebih tepatnya, kita melihat yang terakhir (dengan reservasi, kita dapat juga menyebut apa yang kita lihat - kabut). Akibatnya, kita mendapatkan bahwa saat ini, di sekitar kita masing-masing ada udara kering (campuran oksigen, nitrogen ...) dan uap (H2O).

Jadi, kadar air memberitahu kita berapa banyak uap ini ada di udara. Pada kebanyakan diagram i-d, nilai ini diukur dalam [g / kg], yaitu. berapa gram uap (H2O dalam bentuk gas) dalam satu kilogram udara (1 meter kubik udara di apartemen Anda beratnya sekitar 1,2 kilogram). Di apartemen Anda untuk kondisi nyaman dalam 1 kilogram udara harus ada 7-8 gram uap.

Pada diagram i-d, kadar air digambarkan dengan garis vertikal, dan informasi gradasi terletak di bagian bawah diagram:

(untuk memperbesar gambar, klik lalu klik lagi)

Elemen penting kedua yang harus dipahami adalah suhu udara (T atau t). Saya rasa tidak perlu dijelaskan di sini. Pada kebanyakan diagram i-d, nilai ini diukur dalam derajat Celcius [°C]. Pada diagram i-d, suhu digambarkan dengan garis miring, dan informasi gradasi terletak di sisi kiri diagram:

(untuk memperbesar gambar, klik lalu klik lagi)

Elemen ketiga dari diagram ID adalah kelembaban relatif (φ). Kelembaban relatif adalah jenis kelembapan yang kita dengar di TV dan radio saat kita mendengarkan ramalan cuaca. Ini diukur sebagai persentase [%].

Sebuah pertanyaan yang masuk akal muncul: "Apa perbedaan antara kelembaban relatif dan kadar air?" Saya akan menjawab pertanyaan ini langkah demi langkah:

Tahap pertama:

Udara dapat menampung sejumlah uap. Udara memiliki “kapasitas beban uap” tertentu. Misalnya, di kamar Anda, satu kilogram udara dapat "mengambil" tidak lebih dari 15 gram uap.

Misalkan ruangan Anda nyaman, dan dalam setiap kilogram udara di kamar Anda terdapat 8 gram uap, dan setiap kilogram udara dapat berisi 15 gram uap. Hasilnya, kami mendapatkan bahwa 53,3% uap maksimum yang mungkin ada di udara, mis. kelembaban relatif - 53,3%.

Fase kedua:

Kapasitas udara berbeda pada suhu yang berbeda. Semakin tinggi suhu udara, semakin banyak uap yang dapat dikandungnya, semakin rendah suhunya, semakin rendah kapasitasnya.

Misalkan kita telah memanaskan udara di kamar Anda dengan pemanas konvensional dari +20 derajat hingga +30 derajat, tetapi jumlah uap di setiap kilogram udara tetap sama - 8 gram. Pada +30 derajat, udara dapat "mengambil" hingga 27 gram uap, sebagai hasilnya, di udara panas kami - 29,6% dari uap maksimum yang mungkin, mis. kelembaban relatif - 29,6%.

Hal yang sama berlaku untuk pendinginan. Jika kita mendinginkan udara hingga +11 derajat, maka kita mendapatkan "daya dukung" yang sama dengan 8,2 gram uap per kilogram udara dan kelembaban relatif 97,6%.

Perhatikan bahwa ada jumlah kelembaban yang sama di udara - 8 gram, dan kelembaban relatif melonjak dari 29,6% menjadi 97,6%. Ini terjadi karena fluktuasi suhu.

Ketika Anda mendengar tentang cuaca di radio di musim dingin, di mana mereka mengatakan bahwa itu adalah minus 20 derajat di luar dan kelembabannya 80%, ini berarti ada sekitar 0,3 gram uap di udara. Setelah di apartemen Anda, udara ini memanas hingga +20 dan kelembaban relatif dari udara tersebut menjadi 2%, dan ini adalah udara yang sangat kering (pada kenyataannya, di apartemen di musim dingin, kelembaban dijaga pada 10-30% karena pelepasan kelembaban dari kamar mandi, dari dapur dan dari orang-orang, tetapi juga di bawah parameter kenyamanan).

Tahap ketiga:

Apa yang terjadi jika kita menurunkan suhu sedemikian rupa sehingga "daya dukung" udara lebih rendah daripada jumlah uap di udara? Misalnya, hingga +5 derajat, di mana kapasitas udara adalah 5,5 gram / kilogram. Bagian dari gas H2O yang tidak masuk ke dalam "tubuh" (dalam kasus kami adalah 2,5 gram) akan mulai berubah menjadi cairan, mis. dalam air. Dalam kehidupan sehari-hari, proses ini terutama terlihat jelas ketika jendela berkabut karena fakta bahwa suhu kacamata lebih rendah dari suhu rata-rata di dalam ruangan, sedemikian rupa sehingga hanya ada sedikit ruang untuk kelembaban di udara dan udara. uap, berubah menjadi cairan, mengendap di gelas.

Pada diagram i-d, kelembaban relatif ditunjukkan sebagai garis lengkung, dan informasi gradasi terletak pada garis itu sendiri:

(untuk memperbesar gambar, klik lalu klik lagi)

Elemen keempat dari diagram ID adalah entalpi (I atau i). Entalpi mengandung komponen energi dari keadaan panas dan kelembaban udara. Setelah dipelajari lebih lanjut (di luar artikel ini, misalnya dalam artikel saya tentang entalpi ) perlu memberikan perhatian khusus untuk itu dalam hal dehumidifikasi dan pelembapan udara. Namun untuk saat ini, kami tidak akan fokus pada elemen ini. Entalpi diukur dalam [kJ/kg]. Pada diagram i-d, entalpi digambarkan oleh garis miring, dan informasi tentang gradasi terletak pada grafik itu sendiri (atau di sebelah kiri dan di bagian atas diagram).

Udara lembab banyak digunakan di berbagai industri, termasuk transportasi kereta api dalam sistem pemanas, pendinginan, dehumidifikasi atau pelembab udara. Baru-baru ini, arah yang menjanjikan dalam pengembangan teknologi pendingin udara adalah pengenalan apa yang disebut metode pendinginan evaporatif tidak langsung. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa perangkat tersebut tidak mengandung zat pendingin yang disintesis secara artifisial, selain itu, mereka diam dan tahan lama, karena tidak memiliki elemen yang bergerak dan cepat aus. Untuk desain perangkat semacam itu, perlu memiliki informasi tentang pola proses rekayasa panas yang terjadi di udara lembab ketika parameternya berubah.

Perhitungan termoteknik terkait dengan penggunaan udara lembab dilakukan dengan menggunakan Indo diagram (lihat Gambar 4), diusulkan pada tahun 1918 oleh Profesor A.K. Ramzin.

Diagram ini mengungkapkan ketergantungan grafis dari parameter utama suhu udara, kelembaban relatif, tekanan parsial, kelembaban absolut dan kandungan panas pada tekanan barometrik tertentu. Untuk membangunnya pada sumbu bantu 0-d pada skala, dengan interval yang sesuai dengan 1 gram, kadar air d diletakkan dan garis vertikal ditarik melalui titik-titik yang diperoleh. Entalpi diplot sepanjang sumbu y pada skala saya dengan selang waktu 1 kJ/kg udara kering. Pada saat yang sama, ke atas dari titik 0, sesuai dengan suhu udara lembab t=0 0 (273K) dan kadar air d=0, nilai entalpi positif disisihkan, dan ke bawah - nilai negatif entalpi.

Melalui titik-titik yang diperoleh pada sumbu ordinat, garis-garis entalpi konstan ditarik pada sudut 135 0 terhadap sumbu absis. Pada grid yang diperoleh, garis isoterm dan garis kelembaban relatif konstan diterapkan. Untuk membangun isoterm, kami menggunakan persamaan untuk kandungan panas udara lembab:

Itu dapat ditulis dalam bentuk berikut:

, (1.27)

di mana t dan C st masing-masing adalah suhu (0 C) dan kapasitas panas udara kering (kJ / kg 0 C);

r adalah panas laten penguapan air (dalam perhitungan diasumsikan

r = 2,5 kJ/g).

Jika diasumsikan t=const, maka persamaan (1.27) akan berupa garis lurus, yang berarti bahwa isoterm pada koordinat Indo adalah garis lurus dan untuk konstruksinya perlu ditentukan hanya dua titik yang mencirikan dua posisi ekstrim udara lembab.

Gambar 4. diagram i - d udara lembab

Untuk membangun isoterm yang sesuai dengan nilai suhu t=0°C (273K), pertama, dengan menggunakan ekspresi (1.27), kita menentukan posisi koordinat kandungan panas (i 0) untuk udara yang benar-benar kering (d=0). Setelah mengganti nilai yang sesuai dari parameter t=0 0 C (273K) dan d=0 g/kg, ekspresi (1.27) menunjukkan bahwa titik (i 0) terletak di titik asal.

. (1.28)

Untuk udara jenuh penuh pada suhu t=0°C (273K) dan =100% dari literatur referensi, misalnya, kami menemukan nilai kadar air yang sesuai d2 =3,77 g/kg kering. udara dan dari ekspresi (1.27) kami menemukan nilai entalpi yang sesuai: (i 2 = 2.5 kJ / g). Dalam sistem koordinat i-d, kami memplot titik 0 dan 1 dan menggambar garis lurus melaluinya, yang akan menjadi isoterm udara lembab pada suhu t=0 0 (273K).

Isoterm lainnya dapat dibangun dengan cara yang sama, misalnya, untuk suhu ditambah 10 0 C (283). Pada suhu ini dan \u003d 100%, menurut data referensi, kami menemukan tekanan parsial udara jenuh penuh sama dengan P p \u003d 9,21 mm. rt. Seni. (1,23kPa), kemudian dari ekspresi (1,28) kami menemukan nilai kadar air (d=7,63 g/kg), dan dari ekspresi (1,27) kami menentukan nilai kadar panas udara lembab (i=29,35 kJ/g ).

Untuk udara yang benar-benar kering (=0%), pada suhu T=10 o C (283K), setelah mensubstitusi nilainya ke dalam ekspresi (1,27), kita mendapatkan:

saya \u003d 1,005 * 10 \u003d 10,05 kJ / g.

Pada diagram i-d, kami menemukan koordinat titik-titik yang sesuai, dan menggambar garis lurus melalui mereka, kami mendapatkan garis isoterm untuk suhu plus 10 0 C (283K). Sebuah keluarga isoterm lainnya dibangun dengan cara yang sama, dan dengan menghubungkan semua isoterm untuk =100% (pada garis saturasi) kita mendapatkan garis kelembaban relatif konstan =100%.

Sebagai hasil dari konstruksi, diagram i-d diperoleh, yang ditunjukkan pada Gambar 4. Di sini, nilai suhu udara lembab diplot pada sumbu y, dan nilai kadar air diplot pada absis. Garis miring menunjukkan nilai kandungan panas (kJ/kg). Kurva yang menyimpang dalam sinar dari pusat koordinat menyatakan nilai kelembaban relatif .

Kurva =100% disebut kurva saturasi; di atasnya, uap air di udara dalam keadaan superheated, dan di bawahnya dalam keadaan lewat jenuh. Garis miring dari pusat koordinat mencirikan tekanan parsial uap air. Nilai tekanan parsial diplot di sisi kanan sumbu y.

Dengan menggunakan diagram i - d, dimungkinkan untuk menentukan parameter udara yang tersisa pada suhu dan kelembaban relatif tertentu - kandungan panas, kadar air dan tekanan parsial. Misalnya, untuk suhu tertentu ditambah 25°С (273K) dan kelembaban relatif dan =40% pada diagram i - d kita menemukan titik TETAPI. Bergerak darinya secara vertikal ke bawah, di persimpangan dengan garis miring kita menemukan tekanan parsial P p = 9 mm Hg. Seni. (1,23 kPa) dan selanjutnya pada absis - kadar air d A = 8 g / kg udara kering. Diagram juga menunjukkan bahwa titik TETAPI terletak pada garis miring yang menyatakan kandungan panas i A = 11 kJ/kg udara kering.

Proses yang terjadi selama pemanasan atau pendinginan udara tanpa mengubah kadar air digambarkan dalam diagram dengan garis lurus vertikal. Diagram menunjukkan bahwa pada d=const, dalam proses memanaskan udara, kelembaban relatifnya berkurang, dan ketika didinginkan, meningkat.

Dengan menggunakan diagram i - d, dimungkinkan untuk menentukan parameter bagian campuran udara lembab; untuk ini, apa yang disebut koefisien sudut balok proses dibangun . Konstruksi sinar proses (lihat Gambar 5) dimulai dari titik dengan parameter yang diketahui, dalam hal ini titik 1.

Udara lembab adalah campuran udara kering dan uap air. Sifat-sifat udara lembab dicirikan oleh parameter utama berikut: suhu bola kering t, tekanan barometrik P b, tekanan parsial uap air P p, kelembaban relatif , kadar air d, entalpi spesifik i, suhu titik embun t p, bola basah suhu t m, kepadatan .

Diagram i-d adalah hubungan grafis antara parameter udara utama t, , d, i pada tekanan udara barometrik tertentu P b dan digunakan untuk memvisualisasikan hasil perhitungan proses pengolahan udara lembab.

Diagram i-d pertama kali disusun pada tahun 1918 oleh insinyur pemanas Soviet L.K. Ramzin.

Diagram dibangun dalam sistem koordinat miring, yang memungkinkan perluasan area udara lembab tak jenuh dan membuat diagram nyaman untuk konstruksi grafis. Nilai entalpi spesifik i diplot sepanjang sumbu ordinat diagram, dan nilai kadar air d diplot sepanjang sumbu absis, diarahkan pada sudut 135 ° terhadap sumbu i. Bidang diagram dibagi dengan garis nilai konstanta entalpi spesifik i=konst dan kadar air d=konst. Diagram juga menunjukkan garis-garis nilai suhu konstan t = konstanta, yang tidak sejajar satu sama lain, dan semakin tinggi suhu udara lembab, semakin banyak isoterm menyimpang ke atas. Garis nilai konstan kelembaban relatif =const juga diplot pada bidang diagram.

kelembaban relatif adalah rasio tekanan parsial uap air yang terkandung dalam udara lembab dari keadaan tertentu dengan tekanan parsial uap air jenuh pada suhu yang sama.

Konten kelembaban- ini adalah massa uap air di udara lembab per 1 kg massa bagian keringnya.

Entalpi spesifik- ini adalah jumlah panas yang terkandung dalam udara lembab pada suhu dan tekanan tertentu, terkait dengan 1 kg udara kering.

Diagram i-d dari kurva =100% dibagi menjadi dua area. Seluruh area diagram di atas kurva ini mencirikan parameter udara lembab tak jenuh, dan di bawah - area kabut.

Kabut adalah sistem dua fase yang terdiri dari udara lembab jenuh dan uap air tersuspensi dalam bentuk tetesan kecil air atau partikel es.

Untuk menghitung parameter udara lembab dan membuat diagram i-d, empat persamaan dasar digunakan:

1) Tekanan uap air jenuh di atas permukaan datar air (t > 0) atau es (t 0), kPa:

(3.12)

di mana in, in - konstanta untuk air, in \u003d 17,504, in \u003d 241,2 °

l, l - konstanta untuk es, l \u003d 22.489, l \u003d 272.88 °

2) Kelembaban relatif , %:

(4.7) 6 (23)

di mana P b - tekanan barometrik, kPa

4) Entalpi spesifik udara lembab i, kJ/kg w.m.:

6 (32)

Suhu titik embun adalah suhu di mana udara tak jenuh harus didinginkan agar menjadi jenuh dengan tetap mempertahankan kadar air yang konstan.

Untuk mencari suhu titik embun pada diagram i-d melalui titik yang mencirikan keadaan udara, Anda perlu menggambar garis d=const hingga berpotongan dengan kurva =100%. Suhu titik embun adalah suhu batas di mana udara lembab dapat didinginkan pada kadar air konstan tanpa kondensasi.

Suhu bola basah- ini adalah suhu yang diambil udara lembab tak jenuh dengan parameter awal i 1 dan d 1 sebagai akibat dari perpindahan panas dan massa adiabatik dengan air dalam keadaan cair atau padat, memiliki suhu konstan t dalam \u003d t m setelah mencapai jenuh menyatakan yang memenuhi persamaan:

(4.21)

di mana c in - kapasitas panas spesifik air, kJ / (kg ° C)

Selisih i n - i 1 biasanya kecil, oleh karena itu proses kejenuhan adiabatik sering disebut isoenthalpic, walaupun pada kenyataannya i n = i 1 hanya pada t m = 0.

Untuk menemukan suhu termometer basah pada diagram i-d melalui titik yang menggambarkan keadaan udara, Anda perlu menggambar garis entalpi konstan i=konstan hingga berpotongan dengan kurva =100%.

Kepadatan udara lembab ditentukan oleh rumus, kg / m 3:

(4.25)

di mana T adalah suhu dalam derajat Kelvin

Jumlah panas yang dibutuhkan untuk memanaskan udara dapat dihitung dengan rumus, kW:

Jumlah panas yang dikeluarkan dari udara selama pendinginan, kW:

di mana i 1 , i 2 - entalpi spesifik pada titik awal dan akhir, masing-masing, kJ / kg s.v.

G s - konsumsi udara kering, kg / s

di mana d 1 , d 2 - kadar air pada titik awal dan akhir, masing-masing, g/kg d.m.

Saat mencampur dua aliran udara, kadar air dan entalpi spesifik campuran ditentukan oleh rumus:

Pada diagram, titik campuran terletak pada garis lurus 1-2 dan membaginya menjadi segmen-segmen yang berbanding terbalik dengan jumlah udara yang tercampur:

1-3 = G c2 3-2 G c1

Ada kemungkinan titik campuran 3* berada di bawah garis =100%. Dalam hal ini, proses pencampuran disertai pengembunan sebagian uap air yang terkandung dalam campuran dan titik campuran 3 akan terletak pada perpotongan garis i 3* =konst dan =100%.

Di situs yang disajikan di halaman "Perhitungan", Anda dapat menghitung hingga 8 keadaan udara lembab dengan konstruksi sinar proses pada diagram i-d.

Untuk menentukan keadaan awal, Anda perlu menentukan dua dari empat parameter (t, , d, i) dan laju aliran udara kering L c *. Laju aliran diatur dengan asumsi kerapatan udara 1,2 kg/m 3 . Dari sini, laju aliran massa udara kering ditentukan, yang digunakan dalam perhitungan lebih lanjut. Tabel keluaran menampilkan nilai aktual aliran udara volumetrik yang sesuai dengan kerapatan udara aktual.

Status baru dapat dihitung dengan mendefinisikan proses dan mengatur parameter akhir.

Diagram menunjukkan proses berikut: pemanasan, pendinginan, pendinginan adiabatik, pelembapan uap, pencampuran dan proses umum, ditentukan oleh dua parameter.

Proses	Penamaan	Keterangan
Panas	HAI	Suhu akhir yang diinginkan atau keluaran panas yang diinginkan dimasukkan.
Pendinginan	C	Suhu akhir target atau kapasitas pendinginan target dimasukkan. Perhitungan ini didasarkan pada asumsi bahwa suhu permukaan pendingin tetap tidak berubah, dan parameter udara awal cenderung ke titik dengan suhu permukaan pendingin pada =100%. Seolah-olah ada campuran udara keadaan awal dengan udara jenuh penuh di permukaan pendingin.
Pendinginan adiabatik	A	Kelembaban relatif akhir target, baik kadar air atau suhu, dimasukkan.
Pelembab uap	P	Kelembaban relatif akhir yang ditentukan, atau kadar air, dimasukkan.
Proses Umum	X	Nilai dua dari empat parameter (t, , d, i) dimasukkan, yang merupakan final untuk proses yang diberikan.
Percampuran	S	Proses ini didefinisikan tanpa pengaturan parameter. Dua laju aliran udara sebelumnya digunakan. Jika kadar air maksimum yang diizinkan tercapai selama pencampuran, maka kondensasi adiabatik uap air terjadi. Akibatnya, jumlah kelembaban kental dihitung.

LITERATUR:

1. Burtsev S.I., Tsvetkov Yu.N. Udara basah. Komposisi dan properti: Proc. uang saku. - St. Petersburg: SPbGAHPT, 1998. - 146 hal.

2. Buku Pegangan ABOK 1-2004. Udara basah. - M.: AVOK-PRESS, 2004. - 46 hal.

3. Buku Pegangan ASHRAE. dasar. -Atlanta, 2001.

Dengan definisi yang lebih ketat, itu harus dipahami sebagai rasio tekanan parsial uap air pn di udara lembab tak jenuh dengan tekanan parsialnya di udara jenuh pada suhu yang sama.

Untuk kisaran suhu khas untuk AC

Kepadatan udara lembab ρ sama dengan jumlah densitas udara kering dan uap air

di mana adalah kerapatan udara kering pada suhu dan tekanan tertentu, kg / m3.

Untuk menghitung kepadatan udara lembab, Anda dapat menggunakan rumus lain:

Dapat dilihat dari persamaan bahwa dengan peningkatan tekanan parsial uap pada tekanan konstan p(barometrik) dan suhu T densitas udara lembab berkurang. Karena penurunan ini tidak signifikan, dalam praktiknya mereka menerima.

Tingkat kejenuhan udara lembab- rasio kadar airnya d dengan kadar air udara jenuh pada suhu yang sama: .

Untuk udara jenuh.

Entalpi udara lembabSaya(kJ / kg) - jumlah panas yang terkandung di udara, mengacu pada 1 kg kering atau (1+d) kg udara lembab.

Titik nol diambil sebagai entalpi udara kering ( d= 0) dengan suhu t= 0°С. Oleh karena itu, entalpi udara lembab dapat memiliki nilai positif dan negatif.

Entalpi udara kering

di mana adalah kapasitas panas massa udara kering.

Entalpi uap air mencakup jumlah panas yang dibutuhkan untuk mengubah air menjadi uap pada t\u003d 0 o C dan jumlah panas yang dihabiskan untuk memanaskan uap yang dihasilkan ke suhu t o C. Entalpi d kg uap air yang terkandung dalam 1 kg udara kering: ,

2500 - panas laten penguapan (evaporasi) air pada t=0 o C;

- kapasitas panas massa uap air.

Entalpi udara lembab sama dengan jumlah entalpi 1 kg udara kering dan entalpi d kg uap air:

di mana adalah kapasitas panas udara lembab per 1 kg udara kering.

Ketika udara dalam keadaan berkabut, mungkin ada tetesan uap air yang tersuspensi di dalamnya. d air dan bahkan kristal es d l. Entalpi udara tersebut secara umum

Entalpi air = 4.19t, entalpi es .

Pada suhu di atas nol derajat t>0°C) akan ada uap air di udara, ketika t< 0°С - кристаллы льда.

Suhu titik embun- suhu udara di mana dalam proses pendinginan isobarik tekanan parsial uap air r p menjadi sama dengan tekanan saturasi. Pada suhu ini, uap air mulai turun dari udara.

Itu. Titik embun adalah suhu di mana uap air di udara dengan kerapatan konstan menjadi karena pendinginan udara oleh uap jenuh(j =100%). Untuk contoh di atas (lihat Tabel 2.1), ketika pada 25 ° C kelembaban absolut j menjadi 50%, titik embun akan menjadi suhu sekitar 14 ° C. Dan ketika pada 20 ° C kelembaban mutlak j menjadi 50%, titik embun akan menjadi sekitar 9°C.

Seseorang merasa tidak nyaman pada nilai titik embun yang tinggi (lihat Tabel 2.2).

Tabel 2.2 - Sensasi manusia pada nilai titik embun yang tinggi

Di iklim kontinental, kondisi dengan titik embun antara 15 dan 20 °C agak tidak nyaman, dan udara dengan titik embun di atas 21 °C dianggap pengap. Titik embun yang lebih rendah kurang dari 10°C berkorelasi dengan suhu lingkungan yang lebih rendah dan tubuh membutuhkan lebih sedikit pendinginan. Titik embun yang rendah hanya dapat mengikuti suhu tinggi pada kelembaban relatif yang sangat rendah.

Diagram d-I udara lembab

Perhitungan dan analisis proses perlakuan panas dan kelembaban udara menurut ketergantungan di atas adalah rumit. Untuk menghitung proses yang terjadi dengan udara ketika keadaannya berubah, gunakan diagram termal udara lembab dalam koordinat d-aku(kadar air - entalpi), yang diusulkan oleh rekan senegaranya Profesor L.K. Ramzin pada tahun 1918.

L. K. Ramzin (1887-1948) - insinyur pemanas Soviet, penemu

ketel langsung. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ramzin

Ini telah menyebar luas di negara kita dan di luar negeri. Diagram d-aku udara lembab secara grafis menghubungkan semua parameter yang menentukan keadaan panas dan kelembaban udara: entalpi, kadar air, suhu, kelembaban relatif, tekanan parsial uap air.

Konstruksi diagram didasarkan pada ketergantungan.

Bagan yang paling umum d-aku dibangun untuk tekanan udara 0.1013 MPa(760mmHg). Ada juga diagram untuk tekanan barometrik lainnya.

Karena tekanan barometrik di permukaan laut bervariasi dari 0,096 hingga 0,106 MPa(720 - 800 mm Hg), data yang dihitung pada diagram harus dianggap sebagai rata-rata.

Diagram dibangun dalam sistem koordinat miring (di bawah 135 °). Dalam hal ini, diagram menjadi nyaman untuk konstruksi grafis dan untuk perhitungan proses pengkondisian udara, karena area udara lembab tak jenuh mengembang. Namun, untuk mengurangi ukuran grafik dan membuatnya lebih mudah digunakan, nilai d dibongkar pada sumbu bersyarat yang terletak di 90 ° ke sumbu Saya .

Diagram d-aku ditunjukkan pada Gambar 1. Bidang diagram dibagi dengan garis nilai entalpi konstan Saya= konstanta dan kadar air d= konstanta Garis nilai suhu konstan juga diplot di atasnya. t= const, yang tidak sejajar satu sama lain - semakin tinggi suhu udara lembab, semakin banyak isotermnya menyimpang ke atas. Selain garis nilai konstan saya, d, t, garis nilai konstan kelembaban udara relatif diplot pada bidang diagram φ = konstanta Terkadang garis tekanan parsial uap air diterapkan r p dan garis parameter lainnya.

Gambar 1 - Diagram termal d-aku udara lembab

Properti diagram berikut sangat penting. Jika udara telah berubah keadaannya dari suatu titik sebuah ke titik b, tidak peduli proses apa, maka pada diagram d-aku perubahan ini dapat direpresentasikan sebagai segmen garis ab. Dalam hal ini, kenaikan entalpi udara akan sesuai dengan segmen bv \u003d saya b -saya a. Isoterm melalui suatu titik sebuah, bagilah segmennya bv menjadi dua bagian:

segmen garis bd, mewakili perubahan bagian panas yang masuk akal (stok energi panas, yang perubahannya mengarah pada perubahan suhu tubuh): .

segmen garis dv, yang menentukan skala perubahan panas penguapan (perubahan panas ini tidak menyebabkan perubahan suhu tubuh): .

Segmen garis ag sesuai dengan perubahan kadar air di udara. Titik embun ditemukan dengan menurunkan tegak lurus dari titik keadaan udara (misalnya, dari titik b) pada sumbu bersyarat d perpotongan dengan garis jenuh (φ=100%). pada gambar. 2.6 Titik embun K untuk udara, keadaan awalnya ditentukan oleh titik b.

Arah proses yang terjadi di udara ditandai dengan perubahan entalpi Saya dan kadar air d .

Diagram udara lembab memberikan representasi grafis dari hubungan antara parameter udara lembab dan merupakan dasar untuk menentukan parameter keadaan udara dan menghitung proses perlakuan panas dan kelembaban.

Dalam diagram I-d (Gbr. 2), kadar air d g / kg udara kering diplot sepanjang sumbu absis, dan entalpi I udara lembab diplot sepanjang sumbu ordinat. Diagram menunjukkan garis vertikal dari kadar air konstan (d = const). Titik acuannya adalah O, di mana t = 0 °C, d = 0 g/kg, dan, akibatnya, I = 0 kJ/kg. Saat membangun diagram, sistem koordinat miring digunakan untuk menambah luas udara tak jenuh. Sudut antara arah sumbu adalah 135 ° atau 150 °. Untuk kemudahan penggunaan, sumbu kadar air bersyarat digambar pada sudut 90º terhadap sumbu entalpi. Diagram dibuat untuk tekanan barometrik konstan. Gunakan diagram I-d yang dibuat untuk tekanan atmosfer p b \u003d 99,3 kPa (745 mm Hg) dan tekanan atmosfer p b \u003d 101,3 kPa (760 mm Hg).

Diagram menunjukkan kurva isoterm (t c = const) dan kelembaban relatif (φ = const). Persamaan (16) menunjukkan bahwa isoterm pada diagram I-d adalah garis lurus. Seluruh bidang diagram dibagi dengan garis = 100% menjadi dua bagian. Di atas garis ini merupakan daerah udara tak jenuh. Pada baris = 100% adalah parameter udara jenuh. Di bawah garis ini adalah parameter keadaan udara jenuh yang mengandung uap air tetesan tersuspensi (kabut).

Untuk kenyamanan kerja, ketergantungan diplot di bagian bawah diagram, garis diplot untuk tekanan parsial uap air p p pada kadar air d. Skala tekanan terletak di sisi kanan diagram. Setiap titik pada diagram I-d sesuai dengan keadaan udara lembab tertentu.

Penentuan parameter udara lembab sesuai dengan diagram I-d. Metode untuk menentukan parameter ditunjukkan pada gambar. 2. Posisi titik A ditentukan oleh dua parameter, misalnya suhu t A dan kelembaban relatif A. Secara grafis kita menentukan: suhu termometer kering t c, kadar air d A, entalpi I A. Suhu titik embun t p didefinisikan sebagai suhu titik potong garis d A = konstan dengan garis = 100% (titik ). Parameter udara dalam keadaan jenuh penuh dengan kelembaban ditentukan di persimpangan isoterm t A dengan garis \u003d 100% (titik H).

Proses pelembapan udara tanpa suplai dan pembuangan panas akan berlangsung pada entalpi konstan I A = konstan (proses A-M). Di persimpangan garis I A \u003d const dengan garis \u003d 100% (titik M), kami menemukan suhu termometer basah t m (garis entalpi konstan praktis bertepatan dengan isoterm
t m = konstanta). Di udara lembab tak jenuh, suhu bola basah lebih kecil dari suhu bola kering.

Kami menemukan tekanan parsial uap air p P dengan menggambar garis d A \u003d const dari titik A ke perpotongan dengan garis tekanan parsial.

Perbedaan suhu t s - t m = t ps disebut psikometri, dan perbedaan suhu t s - t p higrometri.