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Startseite - GBT Forum - Mollier h-x-Diagramm
 

Mollier h-x-Diagramm

Text Datum Benutzer
Mollier h-x-Diagramm
Hallo,

da ich eine graphische h-x-Regelung aufbauen möchte, benötige ich die Funktionen für die Feuchte (absolut, relativ),Enthalpie und Temperatur. Kann mir da jemand weiter helfen.
Vielen Dank schon mal im Voraus.

Mfg
fsperer
30 Jan 2008
20:25:45
fsperer
Mollier h-x-Diagramm
Guten Tag,
im Anhang Links und Text zu Ihrem Thema, viel Erfolg.
Gruss Xaver

http://www.kaelte-klima-solutions.de/Pro/Pro_Hx/pro_hx.html

http://www.thermo.tu-dresden.de/Individuelle%20Seiten/IS002_Boehmer/Thermocad_EL/Lehrtext/LT_5_10.htm

http://www.outotec.com/36772.epibrw

http://de.wikipedia.org/wiki/Mollier-h-x-Diagramm

http://www.ja-soft.com/index.php?idtop=10&artikel=10&id=55

Theorie - Luftfeuchte und Temperatur

Feuchte-Theorie
Dalton'sches Gesetz
Luft ist eine Mischung aus verschiedenen Gasen. Unter normalen Umgebungsbedingungen verhalten sich diese Gase praktisch „ideal“, das heißt jedes Gasmolekül kann völlig unabhängig von allen anderen agieren. Das führt zum Dalton’schen Gesetz :

p = p1 + p2 + p3 + ...

Der Gesamtdruck eines idealen Gasgemisches ist die Summe der Einzeldrücke (auch "Partialdruck" genannt) der Komponenten.
Wasserdampf, verhält sich meist ebenfalls wie ein ideales Gas und tritt daher als zusätzliche Komponente im Dalton'schen Gesetz auf:

p = p1 + p2 + p3 + ...+pD = pda + pD

pD: Wasserdampfpartialdruck, pda: Partialdruck der trockenen Luft

Dampfdruck über Wasser
In einem geschlossenen Behälter, der teilweise mit Wasser gefüllt ist, stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem Prozess der Verdampfung und der Kondensation ein. Eine tiefere Konzentration an Wassermolekülen im Dampf führt zu gesteigerter Verdampfung, die den Dampfdruck erhöht, eine höhere Konzentration hingegen senkt den Dampfdruck durch Kondensation.
Diese Molekülbewegungen hängt von der kinetischen Energie der Moleküle im Wasser ab, wobei die Temperatur des Mediums eine wichtige Rolle spielt. Ähnlich verhalten sich die Moleküle in der Wasserdampfphase.
Das Gleichgewicht zwischen Verdampfen und Kondensation führt zu einem Dampfdruck der nur von der Temperatur im Behälter abhängt.
Im thermischen Gleichgewicht ist der Wasserdampfpartialdruck pD, der sich im Behälter bei der Temperatur t einstellt der maximale Wert bei dieser Temperatur und heisst:
Sättigungsdampfdruck pW über Wasser bei der Temperatur t.

Relative Feuchte rF (%)
Die relative Feuchte rF ist definiert als das Verhältnis zwischen dem aktuellen Wasserdampfdruck pD und dem Sättigungsdampdruck pW über Wasser

rF = pD / pW * 100 [%]

Da der Wasserdampfpartialdruck pD den Sättigungsdruck pW nie überschreiten kann, ist der höchste mögliche Wert für rF = 100%


Taupunkt
Beim Abkühlen von Luft, die ungesättigt ist mit Wasserdampf, bleibt der Partialdruck pD zunächst unverändert, während die relative Feuchte wegen der Abnahme des Sättigungsdampfdrucks mit der Temperatur zunimmt.
Beim Taupunkt td erreicht der Sättigungsdampfdruck den Wert des aktuellen Partialdrucks, d.h.

pW (td) = pD und damit 100% maximale relative Feuchte.

Der Taupunkt td ist somit jene Temperatur auf die feuchte Luft bei konstantem Druck abgekühlt werden muss, um eine Kondensation einzuleiten. Wird die Temperatur unter die Taupunkttemperatur gesenkt, so übersteigt der Partialdruck den Sättigungsdruck und gelöster Wasserdampf beginnt zu kondensieren, bis es wieder zu einem Gleichgewicht kommt.


Mischungsverhältnis x
Das Mischungsverhältnis x gibt die Masse von Wasser an, die verdampft und mit 1 kg trockener Luft gemischt werden muss, um eine bestimmte relative Feuchte rF bzw. einen Wasserdampfpartialdruck pD zu erzeugen.

Spezifische Enthalpie h
Die spezifische Enthalpie gibt jene Energie an, die notwendig ist, um feuchte Luft aus einem thermischen Zustand a in einen anderen Zustand b zu bringen. Die spezifische Enthalpie von Luft mit der Temperatur t, relativer Feuchte rF und entsprechendem Mischungsverhältnis x ist die Summe der Energien, um diesen Zustand wie folgt zu erzeugen:

- Aufwärmen von 1 kg trockener Luft von 0°C auf t
- Verdampfen des Feuchtegehalts
- Aufwärmen des Wasserdampfes von 0°C auf t


Hx Diagramm
In einem Hx-Diagramm werden verschiedene Feuchtefunktionen in einer gemeinsamen Darstellung zusammengefasst und dient damit dazu, thermodynamische Fragen in der Klimatechnik graphisch zu lösen. Das Mischungsverhältnis x und die Temperatur t stehen im Verhältnis und es lassen sich damit Kurven konstanter relativer Feuchte rF als Funktionen t(x) auftragen. Solche Kurvenscharen bilden ein Hx- oder Mollier-Diagramm, wobei das Diagramm durch Kurven konstanter Enthalpie ergänzt werden kann.

31 Jan 2008
10:26:45
Xaver Müller
Mollier h-x-Diagramm
Hallo

Zunächst einmal MUSST erstellst Du das HX- Diagramm für einen bestimmten Luftdruck. (Den kann der Nutzer ablesen oder auch von der Meteo einlesen lassen)


Meine Schreibvorgänger haben sich nicht oder wenig über die Berechnung der Feuchte ausgelassen was ich nachholen möchte also die absolute Feuchte berechnet sich:

F= (Gaskonstante Wasser / Gaskonstante Luft) * (Sättigungsdruck/Sättigungsdruck Luft- Luftdruck)

Die diviosion der Gaskonstanten ergibt etwa 0.6 wenn ich es richtig in erinnerung habe.

Die Berechnung des Sättigungsdruckes erfolgt empierisch, also angenähert. Wenn Du genaue Berechnungen willst empfehle ich diese z.B von -10°C - 0°C gemäss Norm SIA. Von 0 bis +11°C gemäss Näherungsformel von Sagelsdorf Empa und von +11 bis + 50°C wieder nach Norm SIA. So liegen alle Sättigungsdrücke in einer Berechnung mit einem Fehler nie grösser als 1% vor. Sagelsdorf ist inzwischen gestorben im Element 23 der Zürcher Zieleien findest Du die empirische Berechnung noch.

Der Luftduck ist von der Geografischen Lage und er Höhe über Meer abhängig:

Die Abnahme vom Standartdruck:

h * g K-1 (K/K-1)
p= po[1- -------*----]^
R* To K

R=Gaskonstante Luft
g = 9.81
K= 1.4 (per Definition)
h = Meereshöhe

das HX Diagramm hab ich übrigens schon 1988 Texbasiert (Mit x auf dem Bildschirm) auf einem IBM XT berechnet (in Basic und Pascal) Viel Vergnügen trotzdem

PS. Für die Enthalpeberechnungen verwenden die meisten Programme für die Wärmekapazitäten Verdunstungsenergien standartwerte nicht sehr genau da diese Werte mit der Temperatur ändern und das Resultat eben dann nicht genau ist. (Fehler geschätzt bis 5%)
11 Sep 2009
11:36:32
Jürg

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