Kalkulator Psychrometryczny

Kategoria: Fizyka
- March 29, 2025
| |

Kalkulator Psychrometryczny

Psychrometria to nauka o właściwościach i procesach powietrza wilgotnego. Ten kalkulator pomaga określić różne właściwości powietrza wilgotnego, w tym wilgotność względną, punkt rosy, temperaturę mokrego termometru i inne, na podstawie różnych parametrów wejściowych.

Wybierz swoje parametry wejściowe, a kalkulator określi wszystkie pozostałe właściwości psychrometryczne mieszaniny powietrza i pary wodnej.

Wybierz Parametry Wejściowe

Warunki Atmosferyczne

? Temperatura powietrza mierzona zwykłym termometrem.
? Lokalne ciśnienie atmosferyczne. Standardowe ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi 101,325 kPa.
%
? Stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej do ciśnienia równowagi pary wodnej w danej temperaturze, wyrażony w procentach.

Opcje Wyświetlania

? Jeśli podano, ciśnienie barometryczne zostanie oszacowane na podstawie wysokości. W przeciwnym razie zostanie użyte wprowadzone ciśnienie barometryczne.

O Psychrometrii

Psychrometria to dziedzina inżynierii zajmująca się fizycznymi i termodynamicznymi właściwościami mieszanin gazowo-parowych, szczególnie mieszaniny powietrza i pary wodnej.

Kluczowe Właściwości Psychrometryczne:
  • Temperatura Suchego Termometru: Temperatura powietrza mierzona zwykłym termometrem wystawionym na działanie powietrza, ale nie na bezpośrednie promieniowanie słoneczne.
  • Temperatura Mokrego Termometru: Temperatura mierzona termometrem z bańką owiniętą mokrą tkaniną wystawioną na działanie ruchomego powietrza. Jest niższa niż temperatura suchego termometru z powodu chłodzenia parowania.
  • Temperatura Punktu Rosy: Temperatura, w której powietrze staje się nasycone parą wodną (100% RH), powodując kondensację.
  • Wilgotność Względna (RH): Stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej do ciśnienia równowagi pary wodnej w bieżącej temperaturze.
  • Stosunek Wilgotności: Masa pary wodnej na jednostkę masy suchego powietrza (kg/kg), znany również jako wilgotność właściwa lub stosunek mieszania.
  • Entalpia: Całkowita zawartość ciepła mieszaniny powietrza i pary wodnej na jednostkę masy suchego powietrza (kJ/kg).
  • Objętość Właściwa: Objętość zajmowana przez jednostkę masy suchego powietrza (m³/kg).
Typowe Zastosowania:
  • Systemy HVAC: Projektowanie, analiza i kontrola systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji.
  • Analiza Komfortu: Określanie warunków powietrza wewnętrznego dla komfortu człowieka.
  • Procesy Przemysłowe: Kontrola warunków powietrza w produkcji, przetwórstwie żywności i obsłudze materiałów.
  • Meteorologia: Analiza warunków atmosferycznych i prognozowanie zjawisk pogodowych.
  • Budownictwo: Zapobieganie problemom z kondensacją i projektowanie przegród budowlanych.
  • Systemy Rolnicze: Kontrola środowiska szklarniowego i warunków przechowywania upraw.
Kluczowe Zależności:
  • Przy 100% wilgotności względnej temperatura suchego termometru, mokrego termometru i punktu rosy są równe.
  • Różnica między temperaturą suchego i mokrego termometru (depresja mokrego termometru) wskazuje poziom wilgotności.
  • Niższa wilgotność względna powoduje większą depresję mokrego termometru.
  • Punkt rosy jest zawsze niższy lub równy temperaturze suchego termometru.
  • Obliczenia psychrometryczne są zależne od ciśnienia, więc ciśnienie barometryczne wpływa na wszystkie wyprowadzone właściwości.

Czym jest Kalkulator Psychrometryczny?

Kalkulator psychrometryczny to narzędzie zaprojektowane w celu pomocy użytkownikom w określaniu różnych właściwości wilgotnego powietrza. Właściwości te obejmują wilgotność względną, punkt rosy, temperaturę mokrego termometru, stosunek wilgotności, entalpię i inne. Wprowadzając konkretne parametry, takie jak temperatura suchego termometru i wilgotność względna, użytkownicy mogą natychmiast uzyskać pełny zestaw wartości właściwości powietrza.

Dlaczego psychrometria jest ważna?

Psychrometria to nauka o mieszankach powietrza i pary wodnej. Jest szeroko stosowana w:

  • Systemach HVAC: Zapewnienie komfortowej jakości powietrza wewnętrznego.
  • Analizie pogody: Zrozumienie wilgotności i warunków powietrznych.
  • Procesach przemysłowych: Utrzymanie odpowiednich warunków powietrznych w produkcji.
  • Nauce o budynkach: Zapobieganie kondensacji i wzrostowi pleśni.
  • Rolnictwie: Zarządzanie warunkami przechowywania w szklarni i uprawach.

Kluczowe wzory używane w kalkulatorze

Wilgotność względna (RH):

\[ RH = \frac{p_w}{p_{ws}} \times 100 \]

Gdzie:

  • \( p_w \) = rzeczywiste ciśnienie pary (kPa)
  • \( p_{ws} \) = ciśnienie pary nasyconej (kPa)

Stosunek wilgotności (W):

\[ W = 0.62198 \times \frac{p_w}{P - p_w} \]

Gdzie:

  • \( P \) = ciśnienie atmosferyczne (kPa)

Temperatura punktu rosy (Tdp):

\[ T_{dp} = \frac{b \cdot \gamma(T,RH)}{a - \gamma(T,RH)} \]

Gdzie:

  • \( \gamma(T,RH) = \ln(RH) + \frac{a \cdot T}{b + T} \)
  • \( a = 17.27, \quad b = 237.7 \) (stałe do obliczeń pary wodnej)

Jak korzystać z kalkulatora psychrometrycznego

Korzystanie z kalkulatora jest proste:

  1. Wybierz kombinację parametrów wejściowych (np. temperatura suchego termometru + wilgotność względna).
  2. Wprowadź wymagane wartości w polach wejściowych.
  3. Kliknij przycisk "Oblicz".
  4. Wyświetl wyniki, w tym dodatkowe obliczone właściwości, takie jak entalpia i ciśnienie pary.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

1. Jaka jest różnica między temperaturą suchego a mokrego termometru?

Temperatura suchego termometru to normalna temperatura powietrza mierzona termometrem. Temperatura mokrego termometru jest mierzona za pomocą termometru owiniętego wilgotną szmatką i zawsze jest niższa lub równa temperaturze suchego termometru.

2. Dlaczego temperatura punktu rosy jest ważna?

Punkt rosy to temperatura, w której powietrze osiąga 100% wilgotności względnej i zaczyna się kondensacja. Pomaga to w zrozumieniu kontroli wilgoci w budynkach i zapobieganiu problemom związanym z kondensacją.

3. Co oznacza wilgotność względna?

Wilgotność względna informuje, ile wilgoci znajduje się w powietrzu w porównaniu do maksymalnej ilości, jaką powietrze może pomieścić w danej temperaturze. Wyższy procent oznacza, że powietrze jest bliżej nasycenia.

4. Jak wysokość nad poziomem morza wpływa na obliczenia psychrometryczne?

Ciśnienie powietrza maleje wraz z wysokością, co wpływa na stosunek wilgotności, entalpię i inne właściwości. Kalkulator dostosowuje ciśnienie w zależności od wysokości, aby zapewnić dokładne wyniki.

5. Dlaczego stosunek wilgotności jest przydatny?

Stosunek wilgotności reprezentuje rzeczywistą masę pary wodnej w powietrzu. Jest kluczowy w projektowaniu systemów klimatyzacyjnych i zapewnieniu odpowiedniej kontroli wilgotności powietrza.

Jak ten kalkulator może być przydatny?

  • Inżynierowie HVAC: Pomaga w projektowaniu efektywnych systemów grzewczych i chłodzących.
  • Zarządcy budynków: Zapobiega wzrostowi pleśni i poprawia jakość powietrza wewnętrznego.
  • Użycie przemysłowe: Kontroluje poziomy wilgoci w produkcji i przechowywaniu żywności.
  • Meteorolodzy: Analizuje warunki pogodowe na podstawie wilgotności i temperatury.
  • Rolnictwo: Zarządza środowiskiem szklarniowym dla lepszych plonów.

Korzystając z tego kalkulatora, możesz lepiej zrozumieć warunki wilgotności powietrza i optymalizować środowiska dla komfortu i efektywności.