Entfeuchtungsleistung berechnen

Berechnen Sie aus Luftvolumenstrom, Temperatur und Feuchte am Eintritt und Austritt die abgeschiedene Wassermenge (kg/h) sowie gesamte, sensible und latente Kühllast.

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Formeln

Massenstrom trockener Luft (v_1: spezifisches Eintrittsvolumen): ṁ_{a} = Q / v_{1}
Abgeschiedenes Wasser: ṁ_{w} = ṁ_{a} · (W_{1} − W_{2})
Gesamte Kühllast (h_w: Kondensatenthalpie): Q_{t} = ṁ_{a} · (h_{1} − h_{2}) − ṁ_{w} · h_{w}
Kondensatenthalpie (kJ/kg, t in °C): h_{w} = 4.186 · t_{2}
Sensible Kühllast: Q_{d} = ṁ_{a} · (1.006 + 1.86·W_{2}) · (t_{1} − t_{2})
Latente Kühllast: Q_{g} = Q_{t} − Q_{d}

Weitere Formeln, die von Ihrer Auswahl abhängen, werden im Rechner angezeigt.

Annahmen

Die Austrittstemperatur muss mindestens 0 °C betragen. Eisbildung, Reif und Abtauenergie werden nicht erfasst.
Der Luftvolumenstrom bezieht sich auf den Eintrittszustand. Der Massenstrom trockener Luft wird aus dem spezifischen Eintrittsvolumen ermittelt und bleibt im Gerät konstant.
Stationärer Zustand. Es wird angenommen, dass das Kondensat das Register mit der Luftaustrittstemperatur verlässt (ASHRAE Handbook of Fundamentals, Beispiel zur Kühlung feuchter Luft).
Die sensible Last verwendet die spezifische Wärmekapazität der Luft beim Feuchtegehalt am Austritt. Die latente Last ist der verbleibende Teil der Gesamtlast. Die Aufteilung hängt in einer Größenordnung von etwa 1 % von der gewählten Konvention ab.
Der Austrittszustand wird von Ihnen vorgegeben. Der Rechner prüft nicht, ob ein Register ihn erreicht (Oberflächentemperatur, Bypassfaktor, Reihenanzahl).
Liegt die Austrittstemperatur über der Eintrittstemperatur (Sorptionsentfeuchter), bleibt der Feuchteentzug richtig. Die Kühllast wird jedoch negativ und hat dann keine Aussagekraft.
Die Nennleistung eines Entfeuchters gilt für festgelegte Bedingungen (oft 30 °C und 80 %). In kühleren und trockeneren Räumen ist die tatsächliche Leistung deutlich geringer.
Verwendet werden die Beziehungen idealer Gase aus dem Kapitel zur Psychrometrie im ASHRAE Handbook of Fundamentals. Der Sättigungsdruck folgt der Korrelation nach Hyland und Wexler (1983): unter 0 °C über Eis (−100 bis 0 °C), darüber über flüssigem Wasser (0 bis 200 °C).
Der Korrekturfaktor des Sättigungsdampfdrucks (f ≈ 1,004) wird nicht angewendet. Daher liegt der Feuchtegehalt etwa 0,4 % unter der Tabelle für feuchte Luft im ASHRAE Handbook. Dies genügt für die Klimatechnik, nicht für Labormessungen.
Der Druck aus der Höhe folgt der Beziehung der Standardatmosphäre (−500 bis 11 000 m). Das Wetter kann den Druck von Tag zu Tag um einige kPa verändern.

Wie wird die Entfeuchtungsleistung berechnet?

Strömt Luft über eine Oberfläche unterhalb ihres Taupunkts, kondensiert ein Teil des Wasserdampfs. So arbeiten Kühlregister in Lüftungsanlagen und tragbare Entfeuchter. Die abgeschiedene Wassermenge ist der Massenstrom trockener Luft mal der Differenz der Feuchtegehalte am Eintritt und Austritt: ṁ_w = ṁ_a × (W_1 − W_2).

Der Massenstrom trockener Luft ist der Volumenstrom geteilt durch das spezifische Eintrittsvolumen: ṁ_a = Q / v_1. Die Feuchtegehalte ergeben sich aus Temperatur, relativer Luftfeuchte und Luftdruck anhand der psychrometrischen Beziehungen.

Kühllast

Die gesamte vom Register abzuführende Leistung ist die Enthalpiedifferenz der Luft abzüglich der Energie, die das Kondensat abführt: Q_t = ṁ_a × (h_1 − h_2) − ṁ_w × h_w. Ein Teil kühlt die Luft (sensibel), der Rest kondensiert Wasserdampf (latent). Je kleiner der sensible Wärmeanteil ist, desto größer ist der für die Entfeuchtung aufgewendete Leistungsanteil.

Beispiel

Luft strömt mit 18 000 Kubikmetern je Stunde bei 30 °C und 50 % relativer Luftfeuchte in ein Register und verlässt es gesättigt bei 10 °C. Der Feuchtegehalt beträgt am Eintritt 13,3 g/kg und am Austritt 7,66 g/kg. Der Massenstrom trockener Luft ist 5,70 kg/s. Pro Stunde kondensieren etwa 116 kg Wasser. Die Kühllast beträgt 197 kW. Dies entspricht dem durchgerechneten Beispiel im ASHRAE Handbook of Fundamentals.

Worauf ist zu achten?

Der Rechner warnt, wenn die Luft am Austritt feuchter als am Eintritt ist. Luft mit 25 °C und 50 % gibt erst Feuchte ab, wenn sie unter ihren Taupunkt von 13,9 °C gekühlt wird. Die Geräteangabe in Litern je Tag gilt für eine bestimmte Prüfbedingung. Die Leistung im eigenen Raum weicht davon ab.

Grenzen

Der Rechner liefert Last und Feuchteentzug für den vorgegebenen Austrittszustand. Ob ein bestimmtes Register diesen Zustand erreicht, wird mit der Auslegungssoftware des Herstellers ermittelt.

Fehler entdeckt oder etwas vermisst?

Wenn ein Wert falsch erscheint, eine Abmessung fehlt oder Sie eine Funktion benötigen, schreiben Sie uns. Wir beheben das Problem.

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