Rechner für Psychrometrie und feuchte Luft

Was beschreibt die Psychrometrie?

Die Psychrometrie beschreibt die Eigenschaften feuchter Luft, also eines Gemischs aus trockener Luft und Wasserdampf. Darauf beruhen Berechnungen für Klimatisierung, Lüftung, Trocknung und Entfeuchtung. Ein Luftzustand wird durch Druck, Trockentemperatur und eine Feuchtegröße festgelegt. Dieser Rechner akzeptiert relative Luftfeuchte, Feuchtkugeltemperatur, Taupunkt oder Feuchtegehalt der Luft.

Welche Beziehungen werden verwendet?

Zuerst wird der Sättigungsdruck des Wassers p_ws nach der Korrelation von Hyland und Wexler aus dem ASHRAE Handbook of Fundamentals bestimmt. Danach folgen:

• Dampfdruck: p_w = φ × p_ws
• Feuchtegehalt der Luft: W = 0,621945 × p_w / (p − p_w)
• Enthalpie: h = 1,006 × t + W × (2501 + 1,86 × t) kJ je kg trockener Luft
• Spezifisches Volumen: v = 0,287042 × T × (1 + 1,607858 × W) / p

Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der der Sättigungsdruck gleich p_w ist. Die Feuchtkugeltemperatur wird iterativ aus der Gleichung der adiabatischen Sättigung bestimmt.

Beispiel

Bei Meereshöhe, 25 °C und 50 % relativer Luftfeuchte ergeben sich 3169 Pa Sättigungsdruck und 1585 Pa Dampfdruck. Der Feuchtegehalt der Luft beträgt 9,9 g/kg, die Enthalpie 50,3 kJ/kg, das spezifische Volumen 0,858 m³/kg, der Taupunkt 13,9 °C und die Feuchtkugeltemperatur 17,9 °C. Bei 1000 m Höhe hat dieselbe Luft einen Feuchtegehalt von 11,2 g/kg, weil beim geringeren Gesamtdruck auf denselben Dampfdruck weniger trockene Luft entfällt.

Einfluss der Höhe

Ein psychrometrisches Diagramm gilt für einen bestimmten Druck. In größerer Höhe hängen die Fehler bei Feuchtegehalt der Luft und Enthalpie bei Verwendung eines Diagramms für Meereshöhe von Temperatur, Feuchte und Druck ab. Ein einziger Prozentsatz beschreibt nicht jeden Zustand. Geben Sie deshalb die Höhe ein.

Grenzen

Die Berechnung setzt ideale Gase voraus und lässt den Korrekturfaktor des Sättigungsdampfdrucks weg. Das entspricht der üblichen Genauigkeit in der Klimatechnik. Sehr hohe Drücke, Temperaturen über 90 °C und Präzisionsmessungen sind nicht vorgesehen.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die Enthalpie aus einem psychrometrischen Diagramm?

Bei Luftdruck auf Meereshöhe, einer Trockentemperatur von 25 °C und 40 % relativer Luftfeuchte beträgt die Enthalpie beispielsweise 45,22 kJ/kg trockener Luft. Diesen Zustand würde ein Diagramm darstellen. Die Enthalpiegleichung für feuchte Luft addiert die Anteile trockener Luft und des Wasserdampfs. Die Energie flüssigen Wassers und der Gerätewirkungsgrad sind nicht enthalten.

Mit diesen Werten berechnen