Tính toán
Kỹ thuậtMáy Tính Tâm Lý Kế
Tính điểm sương, bầu ướt, tỷ số ẩm, enthalpy và thể tích riêng của không khí ẩm có hiệu chỉnh độ cao, kèm kiểm tra tiện nghi ASHRAE 55.
Máy Tính Tâm Lý Kế giúp bạn xác định các tính chất không khí cho thiết kế và phân tích HVAC. Tính độ ẩm tương đối, điểm sương, nhiệt độ bầu ướt, enthalpy và nhiều hơn nữa.
Có góp ý? Báo lỗi, đề xuất tính năng, hoặc chia sẻ suy nghĩ — chúng tôi đọc tất cảMáy Tính Tâm Lý Kế Là Gì?
Máy tính tâm lý kế là công cụ kỹ thuật HVAC xác định các thuộc tính nhiệt động học của không khí ẩm. Cho nhiệt độ bầu khô và một tham số độ ẩm, nó tính toán tất cả các thuộc tính tâm lý kế khác bao gồm enthalpy, tỷ lệ độ ẩm, thể tích riêng và áp suất hơi.
Giải Thích Tính Chất Tâm Lý Kế
- Nhiệt Độ Bầu Khô: Nhiệt độ không khí thực tế đo bằng nhiệt kế tiêu chuẩn
- Nhiệt Độ Bầu Ướt: Nhiệt độ đo với vải ướt che bóng đèn nhiệt kế
- Điểm Sương: Nhiệt độ mà tại đó không khí trở nên bão hòa và hơi nước bắt đầu ngưng tụ
- Độ Ẩm Tương Đối: Tỷ lệ hơi nước thực tế với mức tối đa có thể ở nhiệt độ nhất định
- Tỷ Lệ Độ Ẩm: Khối lượng hơi nước trên một đơn vị khối lượng không khí khô
Phương Trình Tâm Lý Kế Chính
- Áp Suất Bão Hòa (kPa, T tính bằng Kelvin): Pws = exp(77.345 + 0.0057T - 7235/T) / T^8.2 / 1000
- Tỷ Lệ Độ Ẩm: W = 0.622 × Pw / (P - Pw)
- Enthalpy: h = 1.006T + W(2501 + 1.86T) kJ/kg
- Độ Ẩm Tương Đối: RH = Pw / Pws × 100%
Ứng Dụng Phổ Biến
- Thiết kế hệ thống HVAC
- Tính toán tải lạnh
- Thiết kế hệ thống hút ẩm
- Tính toán yêu cầu tăng ẩm
- Trộn không khí
- Quy trình công nghiệp
Mẹo Sử Dụng
- Điều kiện tiêu chuẩn: 20-25°C bầu khô, 40-60% ĐẨ cho sự thoải mái
- Chế độ làm lạnh: Quá trình di chuyển không khí từ ấm/ẩm sang lạnh/khô
- Độ cao lớn: Áp suất khí quyển thấp hơn ảnh hưởng đến tính toán
- Điểm sương dưới 10°C: Nguy cơ nấm mốc và ngưng tụ thấp
Câu Hỏi Thường Gặp
Máy tính psychrometric phân tích không khí ẩm — hỗn hợp không khí khô và hơi nước — để xác định trạng thái nhiệt động học đầy đủ từ hai phép đo độc lập. Cho trước nhiệt độ bầu khô cộng với độ ẩm tương đối (hoặc bầu ướt, điểm sương, tỷ số ẩm), nó suy ra mọi tính chất còn lại: nhiệt độ điểm sương, nhiệt độ bầu ướt, tỷ số ẩm (kg nước/kg không khí khô), entanpi riêng (kJ/kg), thể tích riêng (m³/kg) và áp suất riêng phần hơi nước. Các tính chất này định kích thước hệ HVAC, chọn dàn lạnh, thiết kế hút ẩm và phân tích tiện nghi nội thất. Tính toán theo mô hình khí lý tưởng với hiệu chỉnh từ chương 1 ASHRAE Fundamentals Handbook.
Phần lớn máy tính nhận nhiệt độ bầu khô (°C ở SI, °F ở hệ Anh), áp suất khí quyển (chuẩn 101,325 kPa ngang mực nước biển) và một biến độc lập thứ hai: độ ẩm tương đối (0 đến 100 phần trăm), nhiệt độ bầu ướt, điểm sương hoặc tỷ số ẩm (g nước/kg không khí khô). Khi làm việc trên độ cao, bắt buộc nhập áp suất địa phương vì áp suất bão hòa biến đổi theo độ cao — ở 1500 m áp suất khí quyển giảm còn khoảng 84 kPa, kéo theo điểm sương và bầu ướt thay đổi. Đầu ra bao gồm tất cả tính chất suy diễn cộng với một điểm có thể vẽ lên biểu đồ psychrometric để kiểm tra trực quan.
Độ ẩm tương đối (RH) là tỷ số giữa áp suất riêng phần hơi nước thực tế và áp suất bão hòa ở cùng nhiệt độ, tính theo phần trăm. RH phụ thuộc nhiệt độ: cùng một lượng ẩm tuyệt đối có thể cho 60 phần trăm RH ở 25 °C nhưng nhảy lên 100 phần trăm (bão hòa) khi làm nguội xuống 17 °C. Tỷ số ẩm (còn gọi là độ chứa ẩm, omega) là khối lượng hơi nước trên khối lượng không khí khô (g/kg), không đổi khi không khí được đốt nóng hay làm nguội cảm nhận (không thêm bớt ẩm). Điểm sương là nhiệt độ mà không khí trở nên bão hòa nếu làm nguội ở áp suất không đổi. Để dự báo ngưng tụ, điểm sương là chỉ số có ích nhất: bất kỳ bề mặt nào lạnh hơn điểm sương đều đọng nước lỏng.
Nhiệt độ bầu khô là số đọc của nhiệt kế thường trong bóng râm với không khí tĩnh. Nhiệt độ bầu ướt là số đọc khi bầu nhiệt kế được bọc bằng bấc ướt và đặt trong luồng khí — sự bay hơi làm bầu lạnh xuống đến khi lượng ẩm mất vào không khí cân bằng với nhiệt nhận từ không khí. Bầu ướt phụ thuộc cả nhiệt độ lẫn độ ẩm: ở 100 phần trăm RH bầu ướt bằng bầu khô (không bay hơi được); ở RH thấp hơn bầu ướt thấp hơn. Bầu ướt là nhiệt độ tối thiểu lý thuyết đạt được bằng làm mát bay hơi — máy lạnh bay hơi sa mạc khai thác điều này. Tính toán tiện nghi ASHRAE 55 và chọn kích thước tháp giải nhiệt đều xoay quanh độ chênh bầu ướt.
Nhiệt cảm thay đổi nhiệt độ không khí mà không đổi lượng ẩm — đốt nóng hay làm nguội ở tỷ số ẩm không đổi sẽ di chuyển ngang trên biểu đồ. Nhiệt ẩn thay đổi lượng ẩm mà không đổi nhiệt độ — phun ẩm hay hút ẩm di chuyển dọc. Phần lớn quy trình HVAC thực tế kết hợp cả hai: dàn lạnh đồng thời hạ nhiệt độ và (nếu bề mặt lạnh hơn điểm sương) ngưng tụ ẩm, tạo đường chéo. Tỷ số nhiệt cảm (SHR) là tải cảm chia cho tổng. Làm mát tiện nghi thường có SHR 0,7 đến 0,8 (chủ yếu cảm); máy hút ẩm bể bơi có SHR khoảng 0,4 (chủ yếu ẩn). Biểu đồ cho thấy ngay liệu thiết bị có đáp ứng được SHR cần thiết.
Áp suất hơi bão hòa chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, nhưng quan hệ giữa tỷ số ẩm, áp suất riêng phần và áp suất tổng lại phụ thuộc vào áp suất khí quyển. Ở độ cao 1500 m áp suất không khí khoảng 84 kPa thay vì 101,325 kPa, nên cùng một tỷ số ẩm cho phần áp riêng phần lớn hơn và không khí có cảm giác ẩm hơn dù khối lượng nước như nhau. Độ chênh bầu ướt cũng nhỏ hơn ở độ cao vì ít nước có thể bay hơi trước khi bão hòa. Hiệu suất tháp giải nhiệt, máy mát bay hơi và máy hút ẩm đều thay đổi theo độ cao. Luôn kiểm tra máy tính có dùng áp suất địa phương hoặc hiệu chỉnh độ cao; bỏ qua có thể gây sai 5 đến 10 phần trăm cho tải lạnh và phun ẩm.
Tham chiếu chính thức là ASHRAE Handbook — Fundamentals, chương 1 (Psychrometrics), cung cấp công thức áp suất bão hòa (Hyland-Wexler), tỷ số ẩm, entanpi và thể tích riêng, hiệu lực từ −100 °C đến +200 °C. NIST công bố dữ liệu bảng hơi cơ sở qua công thức IAPWS-IF97. ASHRAE 55 quy định vùng tiện nghi nhiệt chấp nhận được (bầu khô 20 đến 27 °C với tỷ số ẩm 0,004 đến 0,012 kg/kg). ISO 7730 (PMV/PPD) là chuẩn quốc tế về tiện nghi. AHRI 210/240 quy định điều kiện thử cho điều hòa dân dụng — 80 °F bầu khô, 67 °F bầu ướt trong nhà. EN 16798 quy định tham số môi trường trong nhà cho khung hiệu năng năng lượng tòa nhà châu Âu.
Biểu đồ psychrometric vẽ nhiệt độ bầu khô trên trục x và tỷ số ẩm trên trục y, với các đường cong cho độ ẩm tương đối không đổi, các đường nghiêng cho bầu ướt và entanpi riêng, cùng một bộ khác cho thể tích riêng. Để phân tích quá trình — ví dụ làm lạnh và hút ẩm từ 26 °C/60 phần trăm RH xuống 12 °C/95 phần trăm RH — đặt hai điểm trạng thái, vẽ đường nối và đọc thay đổi entanpi (kJ/kg không khí khô) và độ ẩm (g/kg). Nhân với lưu lượng khối lượng để có công suất cảm, ẩn và tổng. Để trộn không khí ngoài với không khí tuần hoàn, vẽ đường thẳng giữa hai trạng thái và nội suy theo tỷ số khối lượng. Biểu đồ là công cụ phổ biến nhất trong kỹ thuật HVAC; máy tính này thay thế việc đọc tỉ mỉ bằng độ chính xác số.
Sau khi tính điểm trạng thái, máy tính này đánh giá nó theo vùng tiện nghi có người của Tiêu chuẩn ASHRAE 55 / EN 16798 và trả về phán định có màu ĐẠT, GIỚI HẠN hoặc KHÔNG ĐẠT kèm lý do. ĐẠT nghĩa là nhiệt độ bầu khô (khoảng 20 đến 27 °C), tỷ số ẩm (khoảng 4 đến 12 g/kg) và độ ẩm tương đối (dưới khoảng 70 phần trăm) đều nằm trong dải tiện nghi. GIỚI HẠN nghĩa là một giá trị chỉ vừa ra khỏi dải nghiêm ngặt nhưng còn trong dung sai nhỏ — nên lưu ý, song thường vẫn chấp nhận được. KHÔNG ĐẠT chỉ ra vấn đề cụ thể: quá nóng, quá lạnh, quá ẩm (cần hút ẩm), quá khô (cần tăng ẩm), hoặc nguy cơ ngưng tụ khi điểm sương đủ cao để làm ướt bề mặt lạnh. Nhờ đó các con số tâm lý kế trở thành quyết định thiết kế: liệu điểm trạng thái có tuân chuẩn và có cần thêm làm lạnh, sưởi, tăng ẩm, hút ẩm hay cách nhiệt bề mặt. Phán định dùng chính bầu khô, tỷ số ẩm, điểm sương và RH đã hiển thị nên không cần nhập thêm dữ liệu.
MáY TíNH Kỹ THUậT39
WUTOOLS