Psychrometrischer Rechner

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Geben Sie Druck (oder Höhe), Trockenkugeltemperatur und eine weitere Eigenschaft ein, um den vollständigen Zustand feuchter Luft zu berechnen, dargestellt in einem interaktiven psychrometrischen Diagramm.Mehr erfahren ▾Weniger anzeigen ▴
Feuchte Luft ist vollständig beschrieben, sobald Sie den Druck und zwei beliebige ihrer Eigenschaften festlegen. Daraus ergeben sich Taupunkt, Feuchtkugeltemperatur, relative Feuchte, Feuchtegrad, Enthalpie und spezifisches Volumen allesamt aus den ASHRAE-Beziehungen. Dieses Tool führt diese Berechnung in beide von Ihnen benötigte Richtungen aus: Geben Sie das jeweils gemessene Paar ein und lesen Sie den Rest ab. Das psychrometrische Diagramm zeigt, wo Ihre Luft im Verhältnis zur Sättigung liegt, sodass Sie Heizen, Kühlen, Befeuchten und Kondensation auf einen Blick beurteilen können.
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Eigenschaften feuchter Luft
Psychrometrisches Diagramm
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Über dieses Werkzeug

Der Psychrometrische Rechner ermittelt den vollständigen thermodynamischen Zustand feuchter Luft aus zwei beliebigen Eigenschaften bei gegebenem Druck und stellt ihn in einem interaktiven psychrometrischen Diagramm dar. Er ist gemacht für HVAC- und Kältetechnik-Ingenieure, Fachleute aus Bauphysik und Energietechnik, Trocknungs- und Verfahrensingenieure sowie Studierende – für alle, die Taupunkt, Feuchtkugeltemperatur, Feuchtegrad, Enthalpie und verwandte Eigenschaften benötigen, ohne zu einem Papierdiagramm oder einem Rechenschieber greifen zu müssen.

Quellen: ASHRAE Handbook — Fundamentals

Anleitung

  1. Legen Sie den Druck über die Höhe oder direkt fest und wählen Sie SI- oder imperiale Einheiten.
  2. Geben Sie die Trockenkugeltemperatur und eine weitere Eigenschaft ein (relative Feuchte, Feuchtkugeltemperatur, Taupunkt oder Feuchtegrad).
  3. Lesen Sie den vollständigen Satz der Eigenschaften feuchter Luft ab und sehen Sie den Zustandspunkt im psychrometrischen Diagramm.

Anleitung

  1. Legen Sie den Druck über die Höhe oder direkt fest und wählen Sie SI- oder imperiale Einheiten.
  2. Geben Sie die Trockenkugeltemperatur und eine weitere Eigenschaft ein (relative Feuchte, Feuchtkugeltemperatur, Taupunkt oder Feuchtegrad).
  3. Lesen Sie den vollständigen Satz der Eigenschaften feuchter Luft ab und sehen Sie den Zustandspunkt im psychrometrischen Diagramm.

Methodik

Alle Eigenschaften folgen dem ASHRAE Handbook of Fundamentals, Kapitel 6. Der Sättigungsdampfdruck von Wasser verwendet die Hyland-Wexler-Formulierung mit getrennten Gleichungen über Eis und über flüssigem Wasser. Der Feuchtegrad ergibt sich aus dem Dampfdruck und dem Gesamtdruck; die relative Feuchte ist das Verhältnis von Dampfdruck zu Sättigungsdruck; Enthalpie und spezifisches Volumen nutzen die Standardbeziehungen idealer Gase für feuchte Luft. Die Feuchtkugeltemperatur wird durch Lösen der thermodynamischen Feuchtkugelbeziehung bestimmt und der Taupunkt durch Umkehren der Sättigungsdruckgleichung. Der barometrische Druck für eine gegebene Höhe folgt der US-Standardatmosphäre.

Quellen: ASHRAE Fundamentals, Ch. 6 Psychrometrics (Hyland-Wexler)

Ihre Ergebnisse verstehen

Jede Eigenschaft beschreibt dasselbe Luftpaket. Die relative Feuchte sagt Ihnen, wie nah die Luft im Moment an der Sättigung ist; der Taupunkt nennt die Oberflächentemperatur, bei der Kondensation einsetzt; die Feuchtkugeltemperatur nennt die niedrigste Temperatur, die die Verdunstungskühlung erreichen kann. Feuchtegrad und Enthalpie bleiben beim reinen Heizen oder Kühlen unverändert, weshalb Ingenieure sie durch ein System hindurch verfolgen. Im Diagramm ist der Abstand von Ihrem Punkt nach oben zur Sättigungskurve Ihre Reserve gegen Kondensation, und die waagerechte Ausdehnung der Linie konstanter Feuchte zeigt, wie weit Sie heizen oder kühlen können, bevor Feuchtigkeit zu- oder abgeführt wird.

Quellen

Praktische Beispiele

Beispiel 1: Raumluft bei 25 °C und 50 % relativer Feuchte auf Meereshöhe hat einen Taupunkt von etwa 13,9 °C, eine Feuchtkugeltemperatur von etwa 17,9 °C, einen Feuchtegrad von rund 9,9 g/kg und eine Enthalpie von etwa 50,3 kJ/kg. Beispiel 2: Dieselbe Luft mit 25 °C / 50 %, abgekühlt auf 13 °C, liegt unter ihrem Taupunkt, sodass Feuchtigkeit kondensiert – die Luft verlässt das Register gesättigt nahe 13 °C und hat dabei sowohl sensible als auch latente Wärme abgegeben. Das Ablesen der beiden Enthalpiewerte am Rechner ergibt die gesamte Registerlast je Kilogramm trockener Luft.

Tipps zur Nutzung psychrometrischer Ergebnisse

• Stellen Sie den Druck auf Ihre tatsächliche Höhe ein – auf 1500 m liegt er etwa 16 % unter dem Wert auf Meereshöhe und verändert jede Eigenschaft. • Um ein Kühlregister auszulegen, arbeiten Sie mit der Enthalpie: Die Last entspricht dem Volumenstrom multipliziert mit dem Enthalpieabfall über das Register. • Um das Kondensationsrisiko zu prüfen, vergleichen Sie eine Oberflächentemperatur mit dem Taupunkt; ist die Oberfläche kälter, kondensiert Feuchtigkeit. • Die Feuchtkugeltemperatur ist das Ziel der Verdunstungskühlung – je trockener die Luft, desto niedriger die Feuchtkugeltemperatur und desto mehr Kühlung erhalten Sie. • Der Feuchtegrad, nicht die relative Feuchte, ist das ehrliche Maß dafür, wie viel Wasser die Luft tatsächlich mit sich führt.

Alle Berechnungen werden lokal in Ihrem Browser durchgeführt. Es werden keine Daten an Server gesendet.

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Häufig gestellte Fragen
Was ist ein psychrometrischer Rechner?
Die Psychrometrie ist die Lehre von den Eigenschaften feuchter Luft – des Gemischs aus trockener Luft und Wasserdampf, in dem wir leben und arbeiten. Sind der Druck und zwei beliebige unabhängige Eigenschaften dieser Luft bekannt, ist jede weitere Eigenschaft festgelegt. Dieser Rechner nimmt die Trockenkugeltemperatur sowie eine der Größen relative Feuchte, Feuchtkugeltemperatur, Taupunkt oder Feuchtegrad und liefert den vollständigen Satz: die übrigen Feuchtegrößen sowie Enthalpie, spezifisches Volumen, Dampfdruck, Sättigungsgrad und Dichte.
Was ist der Unterschied zwischen Trockenkugel-, Feuchtkugel- und Taupunkttemperatur?
Die Trockenkugeltemperatur ist die Lufttemperatur, die ein gewöhnliches Thermometer anzeigt. Die Feuchtkugeltemperatur ist das, was ein Thermometer mit feuchtem Docht um die Kugel anzeigt – die Verdunstung kühlt es ab, sodass sie zwischen Taupunkt und Trockenkugeltemperatur liegt und widerspiegelt, wie viel Kühlung die Verdunstung leisten kann. Die Taupunkttemperatur ist die Temperatur, bei der die Luft gesättigt wäre und Kondensation einsetzt; sie hängt allein vom tatsächlichen Feuchtegehalt ab. Bei 100 % relativer Feuchte sind alle drei gleich.
Was ist der Feuchtegrad, und wie unterscheidet er sich von der relativen Feuchte?
Der Feuchtegrad (auch Mischungsverhältnis oder absolute Feuchte auf Massenbasis genannt) ist die Masse des Wasserdampfs je Masseneinheit trockener Luft, üblicherweise in Gramm pro Kilogramm oder Grain pro Pfund. Er ändert sich nicht, wenn Sie die Luft lediglich erwärmen oder abkühlen. Die relative Feuchte ist das Verhältnis des Dampfdrucks der Luft zu ihrem Sättigungsdampfdruck bei gleicher Temperatur, ausgedrückt in Prozent – sie steigt, wenn Luft abkühlt, und sinkt, wenn Luft sich erwärmt, selbst wenn der tatsächliche Feuchtegehalt gleich bleibt.
Warum spielt die Höhe (der barometrische Druck) eine Rolle?
Nahezu jede Eigenschaft feuchter Luft hängt vom gesamten barometrischen Druck ab, der mit der Höhe abnimmt. Bei gleicher Temperatur und relativer Feuchte weist Luft in größerer Höhe einen anderen Feuchtegrad auf und hat eine andere Enthalpie und ein anderes spezifisches Volumen als Luft auf Meereshöhe. Geben Sie Ihre Höhe ein, und der Rechner verwendet den Druck der Standardatmosphäre für diese Höhe – oder Sie geben den barometrischen Druck direkt ein.
Was ist die Enthalpie, und wozu ist sie nützlich?
Die Enthalpie ist der gesamte Wärmeinhalt der feuchten Luft je Masseneinheit trockener Luft; sie fasst die sensible Wärme der Luft und die latente Wärme ihres Wasserdampfs zusammen. Es ist die Größe, die HVAC-Ingenieure zur Auslegung von Kühl- und Heizregistern heranziehen, denn die Energie, die ein Register zuführen oder entziehen muss, entspricht dem Volumenstrom multipliziert mit der Enthalpieänderung. Im Diagramm verlaufen die Linien konstanter Enthalpie als sanfte Diagonalen.
Wie lese ich das psychrometrische Diagramm?
Die Trockenkugeltemperatur verläuft entlang der unteren Achse und der Feuchtegrad an der rechten Seite nach oben. Die gekrümmte Begrenzung oben links ist die Sättigungslinie (100 % relative Feuchte); die Kurven darunter sind Linien konstanter relativer Feuchte. Der Zustand Ihrer Luft ist der markierte Punkt. Heizen verschiebt den Punkt entlang einer Linie konstanten Feuchtegrades nach rechts; sensibles Kühlen verschiebt ihn nach links; Befeuchten verschiebt ihn nach oben; Abkühlen unter den Taupunkt entzieht Feuchtigkeit, und der Punkt wandert entlang der Sättigungskurve nach unten.
Was sind häufige Anwendungen für diese Berechnungen?
Auslegen von Kühl- und Entfeuchtungsregistern, Prüfen des Kondensationsrisikos an Oberflächen und in Wandaufbauten, Auslegen der Verdunstungskühlung, Festlegen von Trocknungs- und Aushärtungsbedingungen, Validieren der Leistung von Kühltürmen und Luftbehandlungsgeräten sowie Bewerten der Behaglichkeit. Kombinieren Sie ihn mit den Rechnern für Kühllast und HVAC-Auslegung für einen vollständigen Auslegungsworkflow.
Wie genau ist er, und welchen Standard verwendet er?
Der Rechner setzt die Gleichungen aus dem ASHRAE Handbook of Fundamentals, Kapitel 6, um – die Hyland-Wexler-Formulierung für den Sättigungsdampfdruck von Wasser sowie die Standardbeziehungen für Feuchtegrad, Enthalpie, spezifisches Volumen, Feuchtkugeltemperatur und Taupunkt. Die Sättigungsdrücke geben die ASHRAE-Tabellen über den Bereich von −60 bis 90 °C auf den Bruchteil eines Prozents genau wieder. Die Ergebnisse eignen sich für die ingenieurmäßige Auslegung; gleichen Sie sie stets mit den Projektanforderungen ab.
Unterstützt er sowohl SI- als auch imperiale Einheiten?
Ja. Wechseln Sie jederzeit zwischen SI (°C, kPa, g/kg, kJ/kg, m³/kg) und US-/imperialen Einheiten (°F, psia, gr/lb, Btu/lb, ft³/lb), und jeder Eingabewert sowie jedes Ergebnis wird sofort umgerechnet. Die Höhe lässt sich in Metern oder Fuß eingeben.
Sind meine Daten privat?
Ja. Jede Berechnung und das Diagramm laufen vollständig in Ihrem Browser. Nichts von dem, was Sie eingeben, wird gespeichert oder an einen Server gesendet, sodass Sie das Tool offline nutzen können, sobald die Seite geladen ist.