4.2 Теоретические основы : Тема 4. J - d диаграмма влажного воздуха : «Расчёт теплового баланса, поступления влаги, воздухообмена, построение J- d диаграмм. Мульти зональное кондиционирование. Примеры решений» : Самоподготовка : АНО ДПО «УКЦ «УНИВЕРСИТЕТ КЛИМАТА»

4.2 Теоретические основы

Расчёт изменения состояния атмосферного воздуха требует выполнения сложных вычислений. Более простым и удобным способом является расчёт с помощью психометрической диаграммы, иначе называемой J-d диаграммой.

В координатах J-d наносят зависимости основных параметров влажного воздуха: температуры, влагосодержания, относительной влажности, энтальпии при заданном барометрическом давлении.

По оси ординат откладывают энтальпию на 1 кг сухого воздуха, а по оси абсцисс – влагосодержание воздуха в г на 1 кг сухого воздуха.

J-d диаграмма построена в косоугольной системе координат с углом между осями 150°. Такая система позволяет расширить на диаграмме область ненасыщенного влажного воздуха, что делает её удобной для графических построений.

Линии постоянной энтальпии (J = const) проходят под углом 150° к ординатам, а линии постоянного влагосодержания (d = const) располагаются параллельно оси ординат.

На полученной таким образом сетке, состоящей из параллелограммов, строят линии изотерм (t=const) и линии постоянных относительных влажностей φ = const.

Изотермы представляют собой прямые линии, причём изотермы не параллельны между собой, т.к. угол их наклона к горизонтальной оси различен. При низких температурах не параллельность изотерм почти незаметна. Приведение на диаграмме линии температур соответствует значениям по сухому термометру.

Кривую с относительной влажностью φ = 100% строят по данным таблиц насыщенного воздуха. Область диаграммы выше этой кривой относится к области ненасыщенного влажного воздуха, а область диаграммы ниже кривой насыщения φ = 100% характеризует состояние перенасыщенного влажного воздуха. В этой области насыщенный воздух содержит влагу в жидкой или твёрдой фазе (туман). Так как эта часть диаграммы не представляет интереса при расчётах, связанных с влажным воздухом, её не строят.

Каждая точка на поле диаграммы соответствует определённому состоянию воздуха.

При расчете воздухообменов в помещении J-d диаграмма является основой для построения процессов параметров влажного воздуха.

J-d диаграмма имеет косоугольную систему координат для увеличения рабочей площади, приходящейся на влажный воздух и лежащей выше линии φ = 100%.

J-d диаграмма основана на нескольких уравнениях:

  • теплосодержание влажного воздуха

теплосодержание влажного воздуха

  • Влагосодержание

Влагосодержание

где: РВ.П. - давление водяных паров, Па

давление водяных паров

φ - относительная влажность воздуха, %;
РВ.П.НАС. - давление водяных паров, насыщающих воздух, Па

давление водяных паров, насыщающих воздух

В формулу влагосодержания d входит величина барометрического давления РБАР, которая для разных районов России различна.

Следовательно, для точного построения процессов необходима J-d диаграмма для каждого района.

J-d диаграмма связывает 5 параметров влажного воздуха:

  • теплосодержание J кДж/кг;
  • влагосодержание d  г/кг;
  • температуру t ºС;
  • относительную влажность φ %;
  • давление водяных паров насыщения Рп кПа.

Зная два (из пяти) параметра влажного воздуха, можно по положению точки определить все остальные.