Id Диаграмма Влажного Воздуха
Доброго времени суток уважаемые начинающие коллеги! В самом начале своего профессионального пути я наткнулся на данную диаграмму. При первом взгляде она может показаться страшноватой, но если разобраться в главных принципах, по которым она работает, то можно её и полюбить:D.
I-d диаграмма влажного воздуха была создана в 1918 году Л.К. Плодами труда этого. Диаграмма влажного воздуха дает графическое представление о связи параметров влажного.
В быту она называется и-д диаграмма. В данной статье я попытаюсь просто(на пальцах) объяснить основные моменты, чтобы вы потом отталкиваясь от полученного фундамента самостоятельно углубились в данную паутину характеристик воздуха. Примерно так она выглядит в учебниках. Как-то жутковато становится.
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему) Я уберу все то лишнее, что не будет мне нужным для моего объяснения и представлю и-д диаграмму в таком виде: (для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему) Все равно еще не совсем понятно, что это такое. Разберем её на 4 элемента: Первый элемент – влагосодержание (D или d).
Но прежде чем я начну разговор об влажности воздуха в целом, я бы хотел кое о чем с вами договориться. Давайте договоримся “на берегу” сразу об одном понятии. Избавимся от одного прочно засевшего в нас (по крайней мере, в меня) стереотипа о том, что такое пар. С самого детства мне показывали на кипящую кастрюлю или чайник и говорили, тыкая пальцем на валящий из сосуда “дым”: “ Смотри!
Вот это пар”. Но как многие, дружащие с физикой люди, мы должны понимать, что “Водяной пар — газообразное состояние. Не имеет цвета, вкуса и запаха”.
Это всего лишь, молекулы H2O в газообразном состоянии, которых не видно. А то что мы видим, валящее из чайника – это смесь воды в газообразном состоянии(пар) и “капелек воды в пограничном состоянии между жидкостью и газом”, вернее видим мы последнее. В итоге мы получаем, что в данный момент, вокруг каждого из нас находится сухой воздух (смесь кислорода, азота) и пар (H2O). Так вот, влагосодержание говорит нам о том, сколько этого пара присутствует в воздухе. На большинстве и-д диаграмм данная величина измеряется в г/кг, т.е.
Сколько грамм пара(H2O в газообразном состоянии) находится в одном килограмме воздуха (1 кубический метр воздуха в вашей квартире весит около 1,2 килограмма). В вашей квартире для комфортных условий в 1 килограмме воздуха должно быть 7-8 грамм пара. На и-д диаграмме влагосодержание изображается вертикальными линиями, а информация о градации расположена в нижней части диаграммы: (для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему) Второй важный для понимания элемент – температура воздуха (T или t). Думаю здесь ничего объяснять не нужно.
На большинстве и-д диаграмм данная величина измеряется в градусах Цельсия °C. На и-д диаграмме температура изображается наклонными линиями, а информация о градации расположена в левой части диаграммы: (для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему) Третий элемент ИД-диаграммы – относительная влажность ( φ). Относительная влажность, это как раз та влажность, о которой мы слышим из телевизоров и радио, когда слушаем прогноз погоды.
Ид Диаграмма Влажного Воздуха
Измеряется она в процентах %. Возникает резонный вопрос: “Чем отличается относительная влажность от влагосодержания?” На данный вопрос я отвечу поэтапно: Первый этап: Воздух способен вмещать в себя определенное количество пара. У воздуха есть определенная “паровая грузоподъемность”. Например, в вашей комнате килограмм воздуха может “взять на свой борт” не больше 15 грамм пара. Предположим, что в вашей комнате комфортно, и в каждом килограмме воздуха, находящегося в вашей комнате, имеется по 8 грамм пара, а вместить каждый килограмм воздуха в себя может по 15 грамм пара. В итоге мы получаем, что в воздухе находится 53,3% пара от максимально возможного, т.е. Относительная влажность воздуха - 53,3%.
Второй этап: Вместимость воздуха различна при разных температурах. Чем выше температура воздуха, тем больше пара он может в себя вместить, чем ниже температура, тем меньше вместимость. Предположим, что мы нагрели воздух в вашей комнате обычным нагревателем с +20 градусов до +30 градусов, но при этом количество пара в каждом килограмме воздуха осталось прежним – по 8 грамм. При +30 градусах воздух может “взять себе на борт” до 27 грамм пара, в итоге в нашем нагретом воздухе – 29,6% пара от максимально возможного, т.е.
Относительная влажность воздуха - 29,6%. Тоже самое и с охлаждением. Если мы охладим воздух до +11 градусов, то мы получим “грузоподъемность” равную 8,2 грамм пара на килограмм воздуха и относительную влажность равную 97,6%. Заметим, что влаги в воздухе было одинаковое количество – 8 грамм, а относительная влажность прыгала от 29,6% до 97,6%. Происходило это из-за скачков температуры. Когда вы зимой слышите о погоде по радио, где говорят, что на улице минус 20 градусов и влажность 80%, то это значит, что в воздухе около 0,3 граммов пара. Попадая к вам в квартиру этот воздух нагревается до +20 и относительная влажность такого воздуха становится равна 2%, а это очень сухой воздух (на самом деле в квартире зимой влажность держится на уровне 20-30% благодаря выделениям влаги из сан-узлов и от людей, но что тоже ниже параметров комфорта).
Третий этап: Что произойдет, если мы опустим температуру до такого уровня, когда “грузоподъемность” воздуха будет ниже, чем количество пара в воздухе? Например, до +5 градусов, где вместимость воздуха равна 5,5 грамм/килограмм.
Id Диаграмма Влажного Воздуха Онлайн
Та часть газообразного H2O, которая не умещается в “кузов” (у нас это 2,5 грамм), начнет превращаться в жидкость, т.е. В быту особенно хорошо виден этот процесс, когда запотевают окна в связи с тем, что температура стекол ниже, чем средняя температура в комнате, на столько что влаге становится мало места в воздухе и пар, превращаясь в жидкость, оседает на стеклах. На и-д диаграмме относительная влажность изображается изогнутыми линиями, а информация о градации расположена на самих линиях: (для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему) Четвертый элемент ID диаграммы – энтальпия ( I или i ). В энтальпии заложена энергетическая составляющая тепловлажностного состояния воздуха. При дальнейшем изучении (за пределами этой статьи) стоит обратить на неё особое внимание, когда речь будет заходить об осушении и увлажнении воздуха.
Но пока особого внимания на этом элементе мы заострять не будем. Измеряется энтальпия в кДж/кг. На и-д диаграмме энтальпия изображается наклонными линиями, а информация о градации расположена на самом графике (или слева и в верхней части диаграммы): (для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему) Дальше все просто! Пользоваться диаграммой легко! Возьмем, например, вашу комфортную комнату, в которой температура +20°С, и относительная влажность 50%. Находим пересечение этих двух линий (температуры и влажности) и смотрим сколько грамм пара в нашем воздухе.
Нагреваем воздух до +30°С - линия идет вверх, т.к. Влаги в воздухе остается столько же, а увеличивается только температура, ставим точку, смотрим какая получается относительная влажность – получилось 27,5%. Охлаждаем воздух до 5 градусов – опять же ведем вертикальную линию вниз, и в районе +9,5°С натыкаемся на линию 100% относительной влажности. Эта точка называется “точка росы” и в этой точке(теоретически, т.к. Практически выпадение начинается чуть раньше) начинается выпадение конденсата.
Ниже по вертикальной прямой(как раньше) мы не можем двигаться, т.к. В этой точке “грузоподъемность” воздуха при температуре +9,5°С максимальная. Но нам необходимо охладить воздух до +5°С поэтому мы продолжаем движение вдоль линии относительной влажности (изображено на рисунке ниже), пока не достигнем наклонной прямой линии +5°С.
В итоге наша окончательная точка оказалась на пересечении линий температуры +5°С и линии относительной влажности 100%. Посмотрим сколько пара осталось в нашем воздухе – 5,4 грамма в одном килограмме воздуха. А остальные 2,6 грамма выделились. Наш воздух осушился.
(для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему) Другие процессы, которые можно выполнять с воздухом с помощью различных приборов (осушение, охлаждение, увлажнение, нагрев) можно найти в учебниках. Помимо точки росы – еще одной важной точкой является “температура мокрого термометра”. Данная температура активно используется в расчете градирен. Грубо говоря, это та точка, до которой может упасть температура предмета, если мы этот предмет обернем в мокрую тряпку и интенсивно начнем на него “дуть”, например, с помощью вентилятора. По этому принципу работает система терморегуляции человека.
Как найти эту точку? Для этих целей нам понадобятся линии энтальпии. Снова возьмем нашу комфортную комнату, найдем точку пересечения линии температуры +20°С, и относительной влажности 50%. Из этой точки необходимо прочертить линию, параллельную линиям энтальпии до линии влажности 100%(как на рисунке ниже). Точка пересечения линии энтальпии и линии относительной влажности и будет являться точкой мокрого термометра.
В нашем случае из этой точки мы можем узнать, что в нашей комнате, таким образом, мы можем охладить предмет до температуры +14°С. (для увеличения рисунка необходимо щелкнуть и потом еще раз щелкнуть по нему) Луч процесса(угловой коэффициент, тепловлажностное отношение, ε) строится для того чтобы определить изменение воздуха от одновременного выделения неким источником(-ами) тепла и влаги.
Обычно этим источником является человек. Очевидная вещь, но понимание процессов и-д диаграммы поможет обнаружить возможную арифметическую ошибку, если таковая случилась. Например, если вы наносите луч на диаграмму и при обычных условиях и наличии людей у вас уменьшается влагосодержание или температура, то здесь стоит задуматься и проверить расчеты. В данной статье многое упрощено для лучшего понимания диаграммы на начальной стадии её изучения.
Id Диаграмма Влажного Воздуха
Более точную, более подробную и более научную информацию необходимо искать в учебной литературе. В некоторых источниках I - d ( i - d ) диаграмму именуют J - d ( j - d ) диаграммой.