Tính toán
Kỹ thuật
Chuyển đổiMáy tính điểm sương & độ ẩm tương đối
Chuyển đổi nhiệt độ, độ ẩm tương đối và điểm sương bằng Magnus-Tetens. Nhận nhiệt kế ướt, tỉ số ẩm, độ ẩm tuyệt đối và áp suất hơi cho ngưng tụ HVAC, ASHRAE.
Máy tính điểm sương & độ ẩm tương đối chuyển đổi giữa nhiệt độ (T), độ ẩm tương đối (RH) và điểm sương (DP). Cần thiết cho thiết kế HVAC, phân tích chất lượng không khí trong nhà và hiểu rủi ro ngưng tụ.
Ngưng tụ xảy ra khi nhiệt độ bề mặt giảm xuống dưới điểm sương. Độ ẩm trong nhà thoải mái thường là 30-60%.
Có góp ý? Báo lỗi, đề xuất tính năng, hoặc chia sẻ suy nghĩ — chúng tôi đọc tất cảĐiểm sương và độ ẩm tương đối là gì?
Điểm sương là nhiệt độ mà tại đó không khí trở nên bão hòa với hơi nước và hơi nước bắt đầu ngưng tụ thành chất lỏng (sương). Độ ẩm tương đối (RH) là tỷ lệ giữa hàm lượng ẩm hiện tại so với hàm lượng ẩm tối đa mà không khí có thể giữ ở nhiệt độ đó, được biểu thị bằng phần trăm. Hiểu mối quan hệ giữa nhiệt độ, RH và điểm sương rất quan trọng cho thiết kế HVAC, phòng ngừa nấm mốc và sự thoải mái trong nhà. Điểm sương cao (trên 18°C) cảm thấy oi bức, trong khi điểm sương thấp (dưới 10°C) cảm thấy khô.
Thuộc tính không khí ẩm
- Điểm sương: Nhiệt độ mà tại đó bắt đầu ngưng tụ (100% RH)
- Độ ẩm tương đối: Độ ẩm hiện tại theo % độ ẩm bão hòa
- Độ ẩm tuyệt đối: Khối lượng thực tế hơi nước trên đơn vị thể tích không khí (g/m³)
- Nhiệt độ nhiệt kế ướt: Nhiệt độ thấp nhất đạt được bằng làm mát bay hơi
- Áp suất hơi: Áp suất riêng phần của hơi nước trong hỗn hợp không khí (kPa)
- Áp suất bão hòa: Áp suất hơi ở 100% RH cho nhiệt độ nhất định
Cách sử dụng máy tính này
- Chọn đơn vị nhiệt độ: Độ C, Độ F hoặc Kelvin
- Chọn chế độ tính toán: Tính DP từ T/RH hoặc tính RH từ T/DP
- Nhập nhiệt độ bóng khô (nhiệt độ không khí xung quanh)
- Để tính DP: Nhập phần trăm độ ẩm tương đối (0-100%)
- Để tính RH: Nhập nhiệt độ điểm sương
- Nhấn Tính toán để xem tất cả các thuộc tính không khí ẩm
- Kết quả bao gồm điểm sương, RH, nhiệt kế ướt, độ ẩm tuyệt đối và áp suất hơi
Công thức tính toán không khí ẩm
1. Công thức Magnus-Tetens (Áp suất hơi bão hòa)
e_s(T) = 6.112 × exp[(17.67 × T) / (T + 243.5)] kPa (với T tính bằng °C)
2. Áp suất hơi thực tế
e = (RH / 100) × e_s(T)
3. Điểm sương từ RH
T_d = [243.5 × ln(e/6.112)] / [17.67 - ln(e/6.112)]
4. Độ ẩm tương đối từ điểm sương
RH = 100 × [e_s(T_d) / e_s(T)]
5. Độ ẩm tuyệt đối
AH = (2165 × e) / (T + 273.15) g/m³
Ứng dụng HVAC
- Thoải mái trong nhà: Duy trì 30-60% RH và DP dưới 15°C cho sự thoải mái
- Phòng ngừa nấm mốc: Giữ nhiệt độ bề mặt trên điểm sương để ngăn ngưng tụ
- Thiết kế HVAC: Định cỡ thiết bị hút ẩm dựa trên tải ẩn và DP mục tiêu
- Kiểm soát ngưng tụ: Đảm bảo bề mặt lạnh (cửa sổ, ống) ở trên DP
- Kiểm soát quy trình: Giám sát DP cho các ứng dụng sấy, sơn, phủ
- Hiệu quả năng lượng: DP thấp hơn giảm năng lượng làm lạnh và cải thiện sự thoải mái
Hướng dẫn thoải mái & sức khỏe
- Dưới 30% RH: Quá khô - da khô, tĩnh điện, kích ứng hô hấp
- 30-60% RH: Phạm vi lý tưởng - thoải mái, lành mạnh, ngăn nấm mốc
- Trên 60% RH: Quá ẩm - cảm thấy oi bức, rủi ro nấm mốc, bọ phát triển
- DP dưới 10°C: Rất khô, không thoải mái trong thời gian dài
- DP 10-15°C: Thoải mái, lý tưởng cho hầu hết mọi người
- DP trên 18°C: Oi bức, không thoải mái, tải làm lạnh ẩn cao
Mẹo thực tế
- Giám sát điểm sương, không chỉ RH - DP là thước đo tuyệt đối của độ ẩm
- RH thay đổi theo nhiệt độ, nhưng DP vẫn không đổi (với độ ẩm không đổi)
- Ngưng tụ hình thành trên bề mặt dưới nhiệt độ điểm sương
- Điểm sương cao cho thấy hàm lượng ẩm cao bất kể nhiệt độ
- Hút ẩm hiệu quả nhất khi làm lạnh không khí dưới điểm sương của nó
- Sử dụng biểu đồ không khí ẩm để trực quan hóa mối quan hệ T/RH/DP
- DP trong nhà thường nên thấp hơn nhiệt độ trong nhà 8-10°C
- Ngưng tụ cửa sổ cho thấy DP trong nhà vượt quá nhiệt độ bề mặt cửa sổ
Tình huống HVAC phổ biến
- Làm lạnh mùa hè: 24°C, 50% RH → DP = 13°C (thoải mái tốt)
- Sưởi mùa đông: 21°C, 30% RH → DP = 3°C (chấp nhận được nhưng khô)
- Điều kiện oi bức: 27°C, 70% RH → DP = 21°C (rất khó chịu)
- Mùa đông khô: 20°C, 20% RH → DP = -4°C (quá khô, cần tăng độ ẩm)
- Rủi ro ngưng tụ: Trong nhà 21°C DP 10°C, bề mặt cửa sổ 7°C → xảy ra ngưng tụ
Câu Hỏi Thường Gặp
Dùng xấp xỉ Magnus-Tetens: trước tiên tính áp suất hơi bão hòa es(T) = 6.112 × exp[(17.67 × T) / (T + 243.5)] tính bằng kPa (T tính bằng °C), rồi áp suất hơi thực e = (RH/100) × es(T), và cuối cùng điểm sương Td = [243.5 × ln(e/6.112)] / [17.67 − ln(e/6.112)]. Máy tính làm điều này tự động — chỉ cần nhập nhiệt độ bầu khô và RH, chọn đơn vị (°C, °F, hoặc K) và bấm Tính. Mẹo nhẩm nhanh: cứ mỗi 1°C giảm điểm sương dưới nhiệt độ môi trường, RH giảm khoảng 5% trong khoảng điển hình 50-70%. Vậy 25°C với 50% RH cho điểm sương khoảng 14°C; 25°C với 60% RH cho khoảng 17°C.
Cả ba. Chọn từ menu thả xuống và mọi đầu vào/đầu ra sẽ dùng thang đó nhất quán — bao gồm điểm sương, bầu ướt và giá trị độ ẩm tuyệt đối (luôn ở g/m³ vì là mật độ). Công thức quy đổi: °F = °C × 9/5 + 32, K = °C + 273.15. Phương trình Magnus hoạt động nội bộ ở °C; chúng tôi chuyển đổi đầu vào của bạn và đổi kết quả trở lại tự động. RH luôn là phần trăm (0-100%) bất kể đơn vị nhiệt độ. Đầu ra áp suất hơi tính bằng kPa (kilopascal), đơn vị tâm sinh lý SI; nhân với 10 cho mbar, hoặc 0.145 cho psi. Hầu hết thiết bị HVAC ở Mỹ dùng °F cho bầu khô và điểm sương, nên chuyển sang °F giúp khớp với thiết bị dễ hơn.
Điểm sương là đo lường tuyệt đối hàm lượng ẩm; RH là đo lường tương đối thay đổi theo nhiệt độ ngay cả khi độ ẩm thực vẫn không đổi. Nếu khí ngoài là 30°C với 70% RH (điểm sương 24°C, rất ẩm), và bạn làm mát xuống 20°C mà không hút ẩm, RH nhảy lên 100% (vẫn 24°C điểm sương, nay đã bão hòa). Cùng khối khí có cùng độ ẩm, nhưng số RH gây hiểu nhầm. Cho tiện nghi, thiết kế, phòng mốc và lựa chọn thiết bị, hãy nhắm vào điểm sương: dưới 13°C cảm thấy khô nhưng thoải mái, 13-16°C trung tính, trên 18°C cảm thấy nhớp nháp bất kể nhiệt độ. Tiêu chuẩn tiện nghi nhiệt ASHRAE 55 quy định tỷ lệ độ ẩm tối đa (liên quan đến điểm sương), không phải RH tối đa, vì lý do này.
Nhiệt độ bầu ướt là chỉ số của nhiệt kế quấn vải ướt trong không khí chuyển động — đại diện cho nhiệt độ thấp nhất có thể đạt được chỉ bằng làm mát bay hơi. Luôn nằm giữa bầu khô (cao nhất) và điểm sương (thấp nhất); khoảng cách hẹp lại khi RH tăng. Ở 100% RH cả ba đều bằng nhau. Sử dụng thực tế: hiệu suất tháp giải nhiệt bị giới hạn bởi bầu ướt (không thể làm mát nước quy trình dưới bầu ướt của khí đầu vào); máy lạnh bay hơi chỉ hoạt động khi bầu ướt thấp hơn nhiều so với bầu khô (khí hậu khô); và giới hạn căng thẳng nhiệt OSHA dùng WBGT làm chỉ số nguy hiểm. Máy tính tính bầu ướt lặp đi lặp lại từ bầu khô và RH dùng phương trình Carrier.
Ngưng tụ hình thành bất cứ khi nào nhiệt độ bề mặt giảm xuống dưới điểm sương của khí xung quanh. Để ngăn nó, hoặc nâng nhiệt độ bề mặt (cách nhiệt ống/tường/cửa sổ) hoặc hạ điểm sương trong nhà (hút ẩm). Ví dụ: khí trong nhà 22°C, 60% RH có điểm sương 14°C. Cửa sổ kính đơn vào mùa đông với nhiệt độ ngoài −5°C có thể có nhiệt độ bề mặt trong 8°C — dưới điểm sương, nên ngưng tụ hình thành. Sửa: kính đôi hoặc ba nâng bề mặt trong lên 16°C (trên điểm sương, không ngưng tụ), hoặc dùng máy hút ẩm để giảm điểm sương xuống dưới 8°C. Cho ống nước lạnh, tính độ dày cách nhiệt tối thiểu chấp nhận được từ điểm sương xấu nhất trong phòng cơ khí; cách nhiệt không đủ gây nhỏ giọt liên tục và ăn mòn.
Độ ẩm tuyệt đối (AH) là khối lượng thực tế của hơi nước trên đơn vị thể tích không khí ẩm, tính bằng g/m³. Công thức: AH = (2165 × e) / (T + 273.15) trong đó e là áp suất hơi tính bằng kPa và T tính bằng °C. Khác với RH, AH không đổi khi bạn nung nóng hoặc làm mát khí mà không thêm/bớt độ ẩm — làm cho nó lý tưởng cho tính toán cân bằng độ ẩm qua hệ thống HVAC. Dùng AH khi chọn kích thước máy hút ẩm (bạn cần loại bỏ X g/m³ × thể tích × ACH = tổng g/hr), cho quy trình sấy công nghiệp (độ ẩm mục tiêu sản phẩm so với môi trường), thiết kế nhà kính (chênh lệch áp suất hơi điều khiển thoát hơi nước), và hút ẩm hồ bơi trong nhà nơi tỷ lệ bay hơi phụ thuộc vào gradient ẩm tuyệt đối, không chỉ RH.
Khoảng cách điểm sương = nhiệt độ bầu khô − nhiệt độ điểm sương. Cho biết khí cảm thấy 'khô' đến mức nào bất kể RH. Khoảng cách 10°C+ cảm thấy khô thoải mái, 5-10°C trung tính, 2-5°C ẩm/nhớp nháp, và 0-2°C ngột ngạt (gần bão hòa, dính, mồ hôi không bay hơi). Ở 30°C/90% RH so với 30°C/40% RH, khoảng cách là 2°C so với 14°C — cái thứ hai cảm thấy thoải mái hơn rõ rệt ở cùng nhiệt độ. Vùng tiện nghi ASHRAE 55 dịch khoảng cách điểm sương 8-15°C trong nhà. Báo cáo METAR hàng không luôn bao gồm T và Td để phi công phát hiện nguy cơ sương mù: khi khoảng cách giảm dưới 2°C với gió lặng và nhiệt độ giảm, hình thành sương mù sắp xảy ra.
Công thức Magnus-Tetens (với hệ số 17.67 và 243.5 °C, đôi khi gọi là phương trình August-Roche-Magnus) cho độ chính xác tốt hơn 0.4% trong khoảng −40°C đến +50°C — đủ cho hầu hết công việc HVAC, khí tượng và khoa học xây dựng. Các công thức chính xác hơn (Hyland-Wexler 1983 dùng bởi ASHRAE; Sonntag 1990; Wagner-Pruss IAPWS-95) khác biệt dưới 0.1°C trong điểm sương tính toán trong khoảng thực tế, với chi phí phức tạp hơn nhiều. Cho ứng dụng công nghiệp nhiệt độ cao (>50°C sấy, tiệt trùng) dùng dạng ASHRAE Hyland-Wexler. Cho nhiệt độ dưới đông đặc liên quan đến băng, dùng công thức Magnus với hệ số khác (22.46, 272.62 trên băng). Cho HVAC tòa nhà thường ngày, Magnus-Tetens là tiêu chuẩn ngành và đủ dùng.
Tỉ số ẩm W (còn gọi là tỉ lệ trộn hay độ ẩm riêng) là khối lượng hơi nước trên mỗi đơn vị khối lượng không khí KHÔ: W = 0.62198 × e / (P − e), trong đó e là áp suất hơi và P là tổng áp suất khí quyển, ở đây báo cáo theo g nước trên kg không khí khô. Khác với độ ẩm tuyệt đối (g/m³, một mật độ thể tích), W là đại lượng trên đơn vị khối lượng điều khiển việc tính tải ẩn và định cỡ máy hút ẩm: Q_ẩn ∝ lưu lượng khối × ΔW × 2501 kJ/kg. Quan trọng là điểm sương và RH độc lập với áp suất, nhưng W và nhiệt kế ướt thì KHÔNG. Ở Denver ~83 kPa so với 101.325 kPa mực nước biển, cùng một điểm sương cho khoảng 18% nhiều nước hơn trên mỗi kg không khí khô, nên thiết kế bỏ qua độ cao sẽ định cỡ hút ẩm thiếu nghiêm trọng. Nhập trực tiếp áp suất khí quyển tại địa điểm của bạn, hoặc gõ độ cao vào ô Độ cao và công cụ sẽ điền áp suất theo mô hình ISA P = 101.325 × (1 − 2.25577e-5 × h)^5.25588. Giá trị mặc định 101.325 kPa là mực nước biển tiêu chuẩn.
MáY TíNH HVAC6
WUTOOLS