5. A nedves levegő entalpiája. A h-x diagram leírása, az állapotjelzők meghatározása H-x diagramban. Az irányjelző értelmezése.

Az 1 + x kg tömegű nedves levegő hőtartalma (entalpiája) az 1 kg száraz levegő és az x kg vízgőz hőtartalmának ősszege.

A száraz levegő hőtartalma: ­

h_lev=c_p t    [kJ/kg]

A vízgőz hőtartalma a 0 °C-ra vonatkozó párolgási hő (r₀) és a t °C hőmérsékletre melegítéshez szükséges túlhevítési hő (c_pvg) ősszege:

h_vg = r₀ + c_pvg t   [kJ/kg]

A nedves levegő hőtartalma:

                                h = h_lev h_vg = c_p t + X(r₀ + c_pvg t   )    [kJ/kg]

50 °C hőmérsékletig 101,325 kPa nyomáson, gyakorlatban megfelelő pontossággal c_p = 1,01 kJ/(kg K), r° = 2500,78 kJ/kg, c_pvg = 1,87 kJ/(kg K), így a hőtartalom:

h= 1,01 t + x (2500,78 + 1,87 t)    [kJ/kg]

Fenti hőtartalom-egyenlet alapján szerkeszthető meg a Mollier féle légállapotdiagram (h-x diagram), amely (1+x) kg, 101,325 kPa nyomású nedves levegőre vonatkozik. A diagramban:

-         az állandó hőmérséklet (t) vonalak közel vízszintesek,

-         az állandó abszolút nedvességtartalom (x) vonalak függőlegesek,

-         az állandó hőtartalom (h) vonalak kőzet 45°-os eső jellegűek,

-         az állandó relatív nedvességtartalom (f) vonalak pedig emelkedő jellegű görbék

-         Szerepel még a diagramban a vízgőz résznyomását (p_vg) szemlékelő vonal,

a kerületen pedig a Dh/Dx értékei vannak feltűntetve, a diagramban ábrázolható állapotváltozások irányának könnyebb meghatározása érdekében.

A h-x diagram felhasználható két állapotjelzővel megadott nedves levegő többi állapotjelzőinek meghatározására, állapot-változások ábrázolására és az állapotjelzők változásának nyomonkövetésére.

Sok szellőzéstechnikai feladatnál hasznos a szellőztetett helyiségben, ill. a szellőzőberendezésben (klímaberendezésben) végbemenő állapotváltozások nyomorkövetése légállapot-diagramban. Ezek általában visszavezethetők egyszerű állapotváltozásokra, ill. egyszerű állapotváltozások sorozatára. A legfontosabb egyszerű állapotváltozások:

-         a melegítés, a hűtés, a víz és a levegő keverése,

-         a gőz és a levegő keverése és két különböző állapotú levegő keverése.

0

B

C

D

A

Melegítés:                    0-A vonal

Hűtés:                          0-B vonal

Vízbepermetezés:         0-C vonal

Gőzbefúvás:                 0-D vonal