معرفی نمودار سایکرومتریک

تعداد بازدید: 23580
چهارشنبه 03 دي 1393

معرفی نمودار سایکرومتریک

بسیاری از فرایند های تهویه مطبوع از تحولات در انرژی ناشی می شود. این تغییرات در اثر تغییر در درجه حرارت و رطوبت هوا به وجود می آید. روابط بین دما، رطوبت و انرژی تحت نمودار سایکرومتریک به راحتی قابل درک است. زمانی که محور های نمودار را درک کنید خواهید دید که این نمودار ابزاری است که به راحتی می تواند مشکلات شما در تهویه مطبوع را پاسخگو باشد.

 

طرح نمودار سایکرومتریک

نمودار سایکرومتریک بر اساس دو مفهوم ساده ساخته شده:

  1. هوای داخل مخلوطی از هوای خشک و بخار است
  2. میزانی انرژی مشخص در هوا، در دما و فشار خاص وجود دارد.

بخش1: هوای داخل مخلوطی از هوای خشک و بخار است.

هوایی که ما در آن زندگی می کنیم ترکیبی از هوای خشک و بخار نامرئی است. به مقدار بخار موجود در هوا رطوبت گفته می شود. مقدار بخار آب موجود در هوا را با "پوند بخار در هر پوند هوا" می سنجند. به این عدد "نسبت رطوبت " گفته می شود و با W نشان می دهند واحد آن نیز lbw/lbda می باشد.

خواص رطوبت هوا با فشار تغییر می کند چرا که با افزایش ارتفاع، فشار کاهش می یابد؛ بنابراین نمودار سایکرومتریک برای فشار استاندارد و سطح دریا طراحی شده. برای درک بهتر رابطه بخار هوا و دما، دو موقعیت را در نظر می گیریم:

موقعیت اول: دما ثابت باشد و مقدار بخار هوا افزایش یابد: در این شرایط رطوبت افزایش می یابد. اگر چه هر دمایی، یک مقدار مشخصی رطوبت را می تواند در خود نگاه دارد که به آن نقطه اشباع می گویند. اگر در این نقطه بخار بیشتری وارد هوا شود به شکل قطره در می آید.

موقعیت دوم: دما پایین آمده اما رطوبت ثابت بماند: اگر هوا به اندازه کافی سرد شود به خط اشباع می رسد و بیش از آن شبنم تشکیل می شود. یعنی تا جایی سرد شود که دیگر تحمل نگه داشتن بخار را نداشته باشد. برای مثال اگر یک قوطی نوشیدنی سرد را برای چند دقیقه از یخچال خارج کنید مشاهده می کنید که ظرف مرطوب شده. دلیل این امر برخورد هوای مرطوب به سطح سرد است.

رطوبت نسبی   RH

رطو بت نسبی ، نسبت رطوبت مطلق در دمای t به رطوبت اشباع در همان دما می‌نامند. به عبارت دیگر نسبت بخار آب موجود در حجم معینی از هوا در دمای t به وزن ماکزیمم بخار آبی که می‌تواند در همین حجم در دمای t داشته باشد را رطوبت نسبی می‌گویند. شکل زیر ماکزیمم مقدار بخار آب در هر پوند هوا در درجه حرارت های مختلف را نشان می دهد. محور X دما و محور Y نسبت رطوبت است. منحنی ماکزیمم بخار را "خط اشباع" می نامند و منحصرا همان RH=100% است. در هر نقطه روی خط اشباع که پایین آییم در آن دما رطوبت 100% است.

  

هنگامی که همان حجم هوا تنها شامل نیمی از وزن بخار باشد رطوبت نسبی 50% است. ( شکل زیر ). همان طور که می بینید بیشترین بخاری که هوا می تواند در خود نگاه دارد به سرعت با افزایش دما، افزایش می یابد.

 

 

به شکل بعد توجه کنید:

در یک روز سرد که هوای بیرون 36˚F )2˚C) و رطوبت نسبی 70% است این هوا را وارد ساختمان نموده و تا 70˚F و رطوبت 20% گرم می کنیم، (از نقطه 1 روی نمودار تا نقطه 2 هوا جابه جاشده)، در این تحول نسبت رطوبت ثابت و 0.003 پوند بخار به پوند هوای خشک است، اما دما افرایش و رطوبت کاهش یافته است.

  

بخش2: در دما و فشار خاص مقدارمشخصی  انرژی درمخلوط  هوا وجود دارد.

در نمودار سایکرومتریک خطوط شیب ثابتی از چپ به راست وجود دارد که "آنتالپی" نامیده می شود و واحد آن در سیستم انگلیسی "انرژی بر پوند هوای خشک" Btu/lb می باشد.

گرمایش   

روند گرمایش شامل افزودن انرژی گرمایی محسوس است. شکل زیر هوای خارج را در 47˚F و رطوبت نسبی 90% نشان می دهد که تا 72˚F گرم می شود. در این فرایند آنتالپی هوا از 18 تا 24 BTU/lb افزایش یافته. توجه شود که  روند فرایند افقی بوده و هیچ رطوبتی افزوده یا کاهیده نشده، در این  فرایند رطوبت نسبی از 90% تا 36% افت یافته است.

رطوبت زنی

این فرایند همان طور که از شکل آن پیداست شامل افزودن بخار به هواست و زمانی رخ می دهد که بخار موجود در هوا انرژی جذب کرده و تبخیر شود. این انرژی که بخار جذب می کند همان "گرمای نهان تبخیر" است.

خنک کاری و رطوبت گیری

خنک کاری در سیستم های تهویه مطبوع معمولا با عبور هوای مرطوب از روی کویل های سرد صورت می گیرد. همان طور که در شکل پیداست یک کویل از لوله های مارپیچ و طولانی ساخته شده که درون آن گاز یا مایع سرد جریان دارد. این مایع به طور معمول 40_45˚F است و مبرد نامیده می شود. در میان لوله های پره هایی می گذرد که انتقال حرارت را افزایش می دهد. بسته به مقدار افت دما و حذف رطوبت کویل ها را از 2 تا 8 ردیف طراحی می کنند. هر چه تعداد ردیف ها بیشتر باشد توانایی حذف رطوبت بالاتر می رود. دو نتیجه در این کار وجود دارد اول: هوای سرد با عبور از کویل سرد خنک شده. دوم: از آنجایی که سیال سرد که درون کویل جریان دارد زیر دمای اشباع است کندانسه روی کویل تشکیل می شود. این فرایند آنتالپی یا حرارت هوای مخلوط را کاهش و آنتالپی مبرد را افزایش می دهد.

  

مقدار رطوبت حذف شده در سیستم به عوامل زیر وابسته است.

  • دمای سیال سرد
  • عمق کویل ها
  • میزان تخت یا موجی بودن پره ها
  • سرعت هوای عبوری از کویل

یک مثال ساده این فرایند را در شکل زیر می توانید مشاهده نمایید.

هوای گرم مرطوب با دمای 80˚F و رطوبت نسبی 50% از روی کویل سرد عبور داده شده و تا 57˚F خنک می شود. هنگامی که رطوبت روی کویل کندانس می شود گرمای نهان آزاد می شود و این گرما باید از مایع مبرد نیز گرفته شود. در شکل آنتالپی A→B یک سوم آنتالپی B→C برای خنک کردن هوا می باشد.

 

منابع و پیوندها

Fundamentals of HVAC Systems Prepared by  Robert McDowall, P. Eng. Engineering Change Inc

نمودار سایکرومتریک

دانلود نمودار سایکرومتریک با واحد انگلیسی

دانلود نمودار سایکرومتریک با واحد SI

مجله علمی ویکی پی جی

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلا مانع است

لغات و اصطلاحات

رطوبت زنی

Humidification

گرمایش

Heating   

آنتالپی

Enthalpy  

نمودار سایکرومترک

Psychrometric Chart 

رطوبت نسبی

Relative Humidity 

رطوبت گیری

Dehumidification 

خنک کاری

Cooling

 
معرفی نمودار سایکرو
Introducing the Psychrometric Chart
توضیحات نمودار سایکرو
توضیحات نمودار سایکرومتریک
برچسب ها: تهویه مطبوع
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان اصفهان 97
بیست و یکمین نمایشگاه تخصصی ساختمان اصفهان 97   عنوا ...بیشتر
نمایشگاه صنعت ساختمان البرز 97
نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان البرز 97   عنوان: نمایشگ ...بیشتر
اولین نمایشگاه تخصصی سونا و جکوزی قزوین 97
نمایشگاه تخصصی سونا، استخر و جکوزی قزوین 97   عنوان: ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه ساختمان، سیستم های گرمایشی و سرمایشی اراک 97
هفدهمین نمایشگاه تخصصی ساختمان، سیستم های گرمایشی و سرمایشی اراک 97   ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی همدان 97
نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان،آسانسور، درب و پنجره، تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گر ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه بین المللی ایران پلاست تهران 97
نمایشگاه بین المللی ایران پلاست تهران 97   عنوان: نم ...بیشتر
نمایشگاه ساختمان، درب، پنجره، یراق آلات، لوازم، تجهیزات و ماشین آلات ساختمان سنندج 97
نمایشگاه ساختمان، درب، پنجره، یراق آلات، لوازم، تجهیزات و ماشین آلات ساختمان سنن ...بیشتر
اولین نمایشگاه بین المللی صنعت گاز شهر آفتاب تهران 97
اولین نمایشگاه بین المللی صنعت گاز تهران 97   عنوان: ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان کرمان 97
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان کرمان 97   عنو ...بیشتر
نمایشگاه تخصصی لوازم و تجهیزات خانه و آشپزخانه، حمام، سونا و استخر اصفهان 97
نمایشگاه تخصصی لوازم و تجهیزات خانه و آشپزخانه، حمام، سونا و استخر اصفهان 97 ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبریز 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبری ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر