Mollier i-x · jäähdytyspatterin laskenta
—
A · ADP / efektiivinen kennon pinta—
Bypass factor BF —Contact factor —
Kokonaisjäähdytysteho—
Tuntuva teho—
Latentti teho—
Jälkilämmitysteho—
Kondenssivesi—
Kosteussisältö x₁ → x₂—
Entalpia i₁ → i₂ (jäähdytyspatteri)—
Mollier i-x…
1 · ennen patteria
2 · patterin jälkeen
A · ADP / efektiivinen kennon pinta
3 · jälkilämmityksen jälkeen
Mitä jäähdytyspatterissa tapahtuu?
Kun kennon pinta on kastepisteen yläpuolella
Ilma jäähtyy ilman kosteuden tiivistymistä. Kosteussisältö x pysyy käytännössä samana ja suhteellinen kosteus kasvaa lämpötilan laskiessa.
Ilma jäähtyy ilman kosteuden tiivistymistä. Kosteussisältö x pysyy käytännössä samana ja suhteellinen kosteus kasvaa lämpötilan laskiessa.
Kun kennon pinta alittaa kastepisteen
Vettä alkaa tiivistyä kennolle. Ilman lämpötila ja kosteussisältö pienenevät samanaikaisesti.
Vettä alkaa tiivistyä kennolle. Ilman lämpötila ja kosteussisältö pienenevät samanaikaisesti.
ADP — Apparatus Dew Point
Prosessisuoran jatke kohtaa 100 % RH -käyrän. Leikkauskohdan lämpötila kuvaa kennon efektiivistä pintalämpötilaa.
Prosessisuoran jatke kohtaa 100 % RH -käyrän. Leikkauskohdan lämpötila kuvaa kennon efektiivistä pintalämpötilaa.
Bypass factor
BF kertoo, kuinka lähelle ADP-tilaa ilma pääsee. Pieni BF tarkoittaa tehokasta lämmön- ja kosteudensiirtoa kennolla. BF ei ole kennon yleispätevä vakio, vaan riippuu myös ilmavirrasta ja käyttötilanteesta.
BF kertoo, kuinka lähelle ADP-tilaa ilma pääsee. Pieni BF tarkoittaa tehokasta lämmön- ja kosteudensiirtoa kennolla. BF ei ole kennon yleispätevä vakio, vaan riippuu myös ilmavirrasta ja käyttötilanteesta.
Vakioilmastointi ja jälkilämmitys
Jos tarvitaan kuivaa mutta lämpimämpää ilmaa, ilma kuivataan ensin jäähdytyspatterilla kastepisteen alapuolella. Sen jälkeen ilma lämmitetään haluttuun lämpötilaan ilman kosteuden lisäämistä. Mollier-kaaviossa jälkilämmitys tapahtuu vakio-x-linjalla.
Jos tarvitaan kuivaa mutta lämpimämpää ilmaa, ilma kuivataan ensin jäähdytyspatterilla kastepisteen alapuolella. Sen jälkeen ilma lämmitetään haluttuun lämpötilaan ilman kosteuden lisäämistä. Mollier-kaaviossa jälkilämmitys tapahtuu vakio-x-linjalla.
Kaavalaskenta ja merkinnät
1. Kuivan ilman massavirta ṁda
V̇ = kostean ilman tilavuusvirta [m³/s]
v₁ = kostean ilman ominaistilavuus tulotilassa [m³/kgda].
Tässä ohjelmassa v₁ lasketaan tulotilan lämpötilasta, kosteussisällöstä ja ilmanpaineesta:
ṁda = V̇ / v₁
ṁda = kuivan ilman massavirta [kgda/s]. Alaindeksi da tulee sanoista dry air eli kuiva ilma. Mollier-laskennassa ilman energia- ja kosteussuureet ilmoitetaan yhden kuivailmakilon perusteella, joten myös massavirta käsitellään kuivan ilman massavirtana.V̇ = kostean ilman tilavuusvirta [m³/s]
v₁ = kostean ilman ominaistilavuus tulotilassa [m³/kgda].
Tässä ohjelmassa v₁ lasketaan tulotilan lämpötilasta, kosteussisällöstä ja ilmanpaineesta:
v₁ = Rda · T₁,K · (1 + 1,607858·x₁) / p
missä Rda = 287,055 J/(kg·K), T₁,K on absoluuttinen lämpötila [K],
x₁ on kosteussisältö [kg/kgda] ja p ilmanpaine [Pa].
Siksi emme käytä kiinteää esimerkiksi 1,2 kg/m³ -tiheyttä.
Tämän hetken v₁ = — m³/kgda
ṁda = — kgda/s
ṁda = — kgda/s
2. Kokonaisjäähdytysteho Q̇kok
i₁ = ilman entalpia ennen patteria [kJ/kgda]
i₂ = ilman entalpia patterin jälkeen [kJ/kgda].
Entalpiaero sisältää sekä ilman lämpötilan alentamisen että kosteuden poistoon kuluvan energian.
Q̇kok = ṁda · (i₁ − i₂)
Q̇kok = patterilta tarvittava kokonaisjäähdytysteho [kW]i₁ = ilman entalpia ennen patteria [kJ/kgda]
i₂ = ilman entalpia patterin jälkeen [kJ/kgda].
Entalpiaero sisältää sekä ilman lämpötilan alentamisen että kosteuden poistoon kuluvan energian.
3. Tuntuva ja latentti teho
T₁ ja T₂ = ilman lämpötilat ennen ja jälkeen patterin [°C].
Q̇tuntuva ≈ ṁda · cp · (T₁ − T₂)
cp = kostean ilman ominaislämpökapasiteetti, jota arvioidaan kosteussisällön mukaan.T₁ ja T₂ = ilman lämpötilat ennen ja jälkeen patterin [°C].
Q̇latentti = Q̇kok − Q̇tuntuva
Latentti osuus on se osa jäähdytystehosta, joka liittyy kosteuden poistamiseen ilmasta.
4. Kondenssiveden määrä
x₁ = kosteussisältö ennen patteria [kg vettä / kgda]. Esimerkiksi x = 0,010 kg/kgda tarkoittaa 10 g vettä yhtä kuivailmakiloa kohti.
x₂ = kosteussisältö patterin jälkeen [kg/kgda].
Näytöllä tulos kerrotaan 3600:lla ja esitetään muodossa kg/h.
ṁvesi = ṁda · (x₁ − x₂)
ṁvesi = kondensoituvan veden massavirta [kg/s]x₁ = kosteussisältö ennen patteria [kg vettä / kgda]. Esimerkiksi x = 0,010 kg/kgda tarkoittaa 10 g vettä yhtä kuivailmakiloa kohti.
x₂ = kosteussisältö patterin jälkeen [kg/kgda].
Näytöllä tulos kerrotaan 3600:lla ja esitetään muodossa kg/h.
5. Bypass factor BF
T₁ = lämpötila ennen patteria [°C]
T₂ = lämpötila patterin jälkeen [°C]
TADP = Apparatus Dew Point eli kennon efektiivinen pintalämpötila [°C].
BF = 0 tarkoittaa ideaalista lähestymistä ADP-tilaan. Suurempi BF tarkoittaa, että lähtöilma jää kauemmas ADP:stä.
BF ≈ (T₂ − TADP) / (T₁ − TADP)
BF = bypass factor [-]T₁ = lämpötila ennen patteria [°C]
T₂ = lämpötila patterin jälkeen [°C]
TADP = Apparatus Dew Point eli kennon efektiivinen pintalämpötila [°C].
BF = 0 tarkoittaa ideaalista lähestymistä ADP-tilaan. Suurempi BF tarkoittaa, että lähtöilma jää kauemmas ADP:stä.
6. ADP eli Apparatus Dew Point
ADP ei ole yksittäisen lamellin mitattu lämpötila, vaan koko jäähdytyspatterin efektiivinen pintalämpötila. Mollier-kaaviossa tulo- ja lähtöilman prosessisuoraa jatketaan 100 % suhteellisen kosteuden käyrälle. Leikkauspisteen lämpötila on ADP.
Todellisessa kennossa pintalämpötila vaihtelee kennon eri kohdissa.
ADP ei ole yksittäisen lamellin mitattu lämpötila, vaan koko jäähdytyspatterin efektiivinen pintalämpötila. Mollier-kaaviossa tulo- ja lähtöilman prosessisuoraa jatketaan 100 % suhteellisen kosteuden käyrälle. Leikkauspisteen lämpötila on ADP.
Todellisessa kennossa pintalämpötila vaihtelee kennon eri kohdissa.