Chłodzenie pomieszczeń pompą ciepła cz.2

Zawartość pary wodnej w powietrzu.
Linie niebieskie wyznaczają wartość wilgotności względnej, czyli tej, którą mierzymy za pomocą wilgotnościomierzy. Wykres pokazuje, że wilgotność względna i rzeczywista zawartość wilgoci w powietrzu to dwie różne sprawy. Na przykład: wskazanie wilgotnościomierza 60% oznacza, że jeśli temperatura powietrza wynosi +20°C, to na każdy kilogram powietrza przypada 9 g wody. Z kolei w temperaturze +30°C, takie samo wskazanie przyrządu będzie oznaczać 16 g wody w 1 kg powietrza. Z drugiej strony jedna i taka sama ilość wody w powietrzu może oznaczać różną wielkość wilgotności względnej. Jeśli w 1 kg powietrza jest 8 g wody, to przy temperaturze +50°C wilgotnościomierz pokaże około 10%. W miarę jak będzie spadać temperatura tego powietrza, miernik pokaże kolejno 20%, 30%, itd., aby przy temperaturze powietrza +10°C osiągnąć 100% wilgotności względnej, a wszystko to przy niezmiennej zawartości wody.

Zawartość pary wodnej w powietrzu ma ścisły związek z jego temperaturą. Im temperatura powietrza jest wyższa, tym więcej może wchłonąć wody w postaci pary. Z kolei oziębianie powietrza obniża granicę ilości pary wodnej, jaka może się „zmieścić” i wtedy jej nadmiar pojawi się w postaci kropel.

Rysunek obrazuje zdolność powietrza do wchłaniania wilgoci. Rośnie ona wraz z jego temperaturą (lewa strona wykresu). Pole żółte jest obszarem, w którym w danej temperaturze powietrze nie wchłonie więcej wody. Można na ten wykres popatrzeć także od strony schładzania pomieszczeń. Jeśli w pomieszczeniu latem powietrze ma temperaturę +25°C, to maksymalna możliwa ilość wody w tym powietrzu wynosi dokładnie 20 g/kg i wtedy wilgotność względna osiąga wartość maksymalną, czyli 100%.

20 g wody w powietrzu o masie 1 kg to jest dużo czy mało? Bardziej zrozumiałe i przemawiające do wyobraźni jest wyrażanie wilgotności powietrza w gramach wody na 1 m3. W tym celu trzeba wiedzieć, jaką masę ma powietrze. Niestety, nie da się tego określić jedną liczbą, gdyż masa powietrza zmienia się w zależności od jego ciśnienia i temperatury. Jednak z dokładnością wystarczającą do celów praktycznych można przyjąć, że 1 m3 powietrza pod ciśnieniem atmosferycznym mierzonym na poziomie morza ma masę około 1200 g, czyli 1 kg powietrza to około 0,8m3. Idziemy więc dalej i schładzamy powietrze w pomieszczeniu do + 15°C i patrzymy co się stanie.

Z wykresu wynika, że w powietrzu o temperaturze +15°C „zmieści się” tylko 10 g wody na kilogram powietrza, a reszta pojawi się jako krople wody. Aby jeszcze lepiej pokazać skalę problemu przyjmiemy, że schładzany jest dom jednorodzinny o powierzchni 200 m2. Przyjmując średnią wysokość pomieszczeń 2,5 m, otrzymamy kubaturę 500 m3 i takąż ilość powietrza. W temperaturze + 25°C powietrze mogło zawierać wody 20 g/kg, a temperaturze +15°C już tylko 10 g/kg. Z tego wynika, że przy takim schłodzeniu ulegnie kondensacji (skropli się) 10 g wody na każdy kilogram powietrza. Podzielmy więc 500 m3 przez 1,2 kg/m3, a otrzymamy 416 kg powietrza. Jeśli teraz z każdego kilograma skondensuje się 10 g wody, to otrzymamy ponad 4 litry wody, z którą coś zrobić trzeba.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *