Hava Karışımı Sıcaklık ve Entalpi Hesaplama

Hava karışımı nasıl hesaplanır?

Klima santrallerinde dış ortamdan alınan taze hava, mahalden dönen havayla karıştırılır. Karışımın durumu iki korunum yasasıyla bulunur: su buharı kütlesi ve enerji. Her ikisi de kuru hava kütlesi üzerinden yazılır:

• W_3 = (ṁ_1 × W_1 + ṁ_2 × W_2) / (ṁ_1 + ṁ_2)
• h_3 = (ṁ_1 × h_1 + ṁ_2 × h_2) / (ṁ_1 + ṁ_2)

Karışımın sıcaklığı bu iki değerden geri çözülür. Psikrometrik diyagramda karışım noktası, iki durumu birleştiren doğrunun üstünde ve debisi büyük olan akıma yakın yerdedir.

Örnek

Saatte 1000 metreküp dış hava (35 °C, yüzde 40) ile 3000 metreküp dönüş havası (25 °C, yüzde 50) karışıyor. Kuru hava debileri 1120 ve 3496 kg/h olur. Karışımın nem oranı 10.9 g/kg, entalpisi 55.5 kJ/kg ve sıcaklığı 27.4 °C çıkar. Hacimsel oranla yapılan kaba hesap 27.5 °C verir: fark küçüktür ama sıcaklık farkı büyüdükçe artar.

Neden kütleyle hesaplanır?

Sıcak hava seyrektir. Aynı hacimdeki sıcak hava soğuk havadan daha az kütle taşır. Bu yüzden dengeler hacimle değil kütleyle kurulur ve araç her akımın özgül hacmini ayrı hesaplar.

Sis uyarısı

Kışın çok soğuk dış hava, sıcak ve nemli dönüş havasıyla karışırsa karışım noktası doyma eğrisinin üstüne düşebilir. Bu durumda karışım odasında sis ve yoğuşma, donma noktasının altında ise buzlanma olur. Araç bu durumu yakalar ve sonuç yerine uyarı verir.

Sınırlar

Hesap tam karışım ve ısı kaybı olmayan bir karışım odası içindir. Fan ısısı, kanal kazancı ve tabakalaşma ayrıca düşünülür.