YAZILARINIZI GÖNDERİNİZ

Haber, makale, firma ya da ürün incelemelerinizi bekliyoruz.

YAZARIMIZ OLUN

Düşüncelerinizi Özgürce Duyurun, Paylaşın.

Psikrometrik Diyagram ve Kullanımı

| 10 Aralık 2015

Psikrometrik diyagram, nemli havanın fiziksel özelliklerini grafik halinde veren bir diyagramdır. Psikrometrik diyagram kullanımı örneklerle belirtilmiştir.

Kuru Termometre Sıcaklığı (KT)

Psikrometrik diyagramın alt kısmındaki yatay doğru kuru termometre sıcaklığını gösterir. Kuru termometre sıcaklıkları ile termodinamik yaş termometre sıcaklıkları, doyma eğrisi (φ =1) üzerinde aynı değere sahiptir.

Kuru Termometre Sıcaklığı

Şekil 1. Kuru termometre sıcaklığı (KT)

Yaş Termometre Sıcaklığı (YT)

Yaş termometre değişimleri de Şekil 2’de gösterilmiştir. Psikrometrik diyagramda eğik çizgiler halindedir ve tam olarak doğru olmasına rağmen birbirlerine paralel değildir.

Yaş Termometre Sıcaklığı

Şekil 2. Yaş termometre sıcaklığı (YT)

Bağıl Nem (φ)

Bağıl nem (φ) eğrileri, bu diyagramda %10 aralıklarla çizilmiştir. Doyma eğrisi %100 bağıl neme karşı gelirken, x = 0 yatay doğrusu %100 kuru havaya karşı gelmektedir.

Bağıl Nem

Şekil 3. Bağıl nem (φ)

Özgül Nem (x)

Psikrometrik diyagramın sol kısmındaki dikey doğru özgül nemi göstermektedir. Dikkat edilmesi gereken bir husus da burada değerler gnem/kgkuru hava cinsindedir.

Özgül Nem

Şekil 4. Özgül nem (x)

Özgül Hacim (v)

Özgül hacim doğruları düz olmalarına rağmen bunlar da birbirlerine tam olarak paralel değildir. Bunlar diyagramda 0.01 m3/kgkuru hava hassasiyetle belirtilmiştir.

Özgül Hacim

Şekil 5. Özgül hacim (v)

Entalpi (h)

Entalpi değişimleri Şekil 6’da gösterilmiştir. Birimi kj/kg’dır.

Entalpi

Şekil 6. Entalpi (h)

Çiğ Noktası Sıcaklığı (Yoğuşma Noktası Sıcaklığı) (Tyoğ)

Çiğ noktası veya yoğuşma noktası sıcaklığını bir örnekle açıklanacaktır. Örneğin kuru termometre sıcaklığı 30 °C, yaş termometre sıcaklığı 20 °C olan bir ortamdaki havayı ele alınsın. Bu havanın çiğ noktası sıcaklığını belirlemek için öncelikle bu iki noktayı çakıştırılır. Kesişme noktasından % 100 bağıl nem eğrisine kuru termometre sıcaklığına paralel bir doğru çizilir. % 100 bağıl nem eğrisiyle birleşim noktasından aşağıya inilerek kuru termometre sıcaklığına karşılık gelen değer okunur. Bu örnekte okunan değer yaklaşık 15 °C’dir. Bu değer çiğ noktası (yoğuşma noktası) sıcaklığıdır.

Çiğ Noktası Sıcaklığı

Şekil 7. Çiğ noktası sıcaklığı (Tyoğ)

Psikrometrik Diyagram  Örnek Problem 1.

Kuru termometre sıcaklığı 40 °C, termodinamik yaş termometre sıcaklığı 20 °C ve atmosfer basıncının 101.325 kPa olduğu bir ortamdaki nemli havanın özgül nemini, entalpisini, çiğ noktası sıcaklığını, bağıl nemini ve özgül hacmini bulunuz.

Çözüm:
40 °C sıcaklıktaki kuru termometre doğrusu ile 20 °C sıcaklıktaki yaş termometre doğrusunun kesim noktasından, istenen termodinamik özellikler gerektiğinde enterpolasyon yapılarak aşağıdaki şekilde bulunabilir:
Özgül nem, x = 6.5 gnem/kgkuru hava
Entalpi, h = 56.7 kJ/ kgkuru hava
Bağıl nem, φ = %14
Çiğ noktası, Tyoğ = 7 °C
Özgül hacim, v = 0.896 m3/ kgkuru hava

Örnek Psikrometrik Diyagram

Şekil 8. Örnek Problem 1’in psikrometrik diyagram yardımı ile çözümü

Psikrometrik Diyagram  Tabloların Kullanılması

Psikrometrik Tablolar, nemli havanın fiziksel özelliklerini sayısal değerler halinde veren tablolardır. Son yıllarda yapılan çalışmalar ile sıcaklığa bağlı olarak termodinamik özellikler için yeni bağıntılar bulunmuştur. Bu yeni formüllere göre nemli havaya ve suya ait termodinamik özellikler EK 1 ve EK 2’deki tablolarda sunulmuştur. Termodinamik olarak nemli havaya ait birçok problemin çözümünde psikrometrik diyagram dışında tablolar da kullanılabilir. EK 1 de verilen nemli havanın termodinamik özellikleri (Standart atmosfer basıncı, 101.325 kPa) tablosunda satır ve sütunlardaki değerler yardımı ile nemli havanın özellikleri belirlenebilir.

Psikrometrik Tablo kullanılarak verilen bir nemli havanın özelliklerinin belirlenmesi aşağıdaki örnek ile anlatılmıştır.

Psikrometrik Diyagram  Örnek Problem 2.

Kuru termometre sıcaklığı 20 °C ve bağıl nemi (φ) % 40 olan hnemli havanın özgül nemini, entalpisini, çiğ noktası sıcaklığını, ve özgül hacmini bulunuz.

Çözüm:
Problemin çözümünde 3 adım izlenecektir.

1. Adım
Öncelikle su buharının kısmi basıncı belirlenecektir. Bunun için;
ϕ = PH2O / Pd PH2O = ϕPd

Bu formüldeki PD basıncı için EK 1’den 20 ºC’deki doyma basıncı okunur (Yoğuşmuş su sütunundan, Psu).

PD=2.3389

Yerine konursa;
Ph20= 0.40 × 2.3389 = 0.93556 kPa

Hesaplanan bu değer EK 1’deki nemli havanın termodinamik özellikleri (Standart atmosfer basıncı, 101.325 kPa) tablosundan bulunur ve yaklaşık olarak 0.9353 alınabilir. Bu basınca karşılık gelen sıcaklık 6 ºC’dir. Bu sıcaklık verilen şartlardaki nemli havanın yoğuşma noktası sıcaklığıdır(TYOĞ). Ayrıca bu sıcaklığa karşılık gelen özgül nem değeri de verilen şartlardaki nemli havanın özgül nemidir (x) ve 0.005818 kgnem / kgkuruhava değerindedir.

xD kgnem / kgkuruhava Psu kPa, TºC
0.005818 0,9353 6

2. Adım
6 ºC’de % 100 bağıl nemdeki havayı, 20 ºC’de % 40 bağıl nemli hava şartlarına getirebilmek için ısıtma işlemi gerekmektedir. Bunun için aşağıdaki formül uygulanırsa;
h = hD + (CP,H ΔT)+ (x CP,H2OΔT) ve EK 1’den hD = 20.644 kJ/kg

h= 20,644 kj/kg + [1,006 kj/kgC × (20-6) C] + [0,005818×1,805 kj/kgC × (20-6)C]

h= 34,875 kj/kg

Hesaplanan bu entalpi EK 1’deki tablodan aranır ve bu entalpiye karşılık gelen sıcaklık yaş termometre sıcaklığını verir.

TºC hD
12 34,179
x 34,875
13 36,726

Tablo incelendiğinde hesaplanan entalpi değeri 12 ila 13 ºC arasında kalmaktadır. Hesaplamalarda az da olsa hata payı olmaması için iterasyon yapılacaktır.

(13-x) / (13-12) = (36,726-34,875)/(36,726-34,179)
x = 12,27 C
YT = 12,27 C

3. Adım
Özgül hacim v için daha önce belirlenen aşağıdaki formül kullanılacaktır.

V= v (1 + x)
V= T/P (× RH20+RH)
V=[(20+273,15) / 101,325] × (0,005818×0,461+0,287)
V= 0,833 m³/kg

EK-1- Nemli havanın termodinamik özellikleri (Standart atmosfer basıncı, 101.325 kPa)
Nemli havanın termodinamik özellikleri

EK-2-Doymuş su buharının termodinamik özellikleri
Doymuş su buharının termodinamik özellikleri

Diğer eklere, Psikrometri Nedir? Psikrometrik Diyagram ve Tablolar yazısından bakabilirsiniz.

Psikrometrik işlemleri yapabileceğiniz programları aşağıdaki linklerden indirebilirsiniz.

Psikrometrik Hesap Programları
Açıklama İndirme Linki
Daikin Psychrometric Chart Daikin Psychrometric ChartDaikini Psikrometrik Program İndir
Psikrometrik Hesap Programı.xls Psikrometrik Hesap Programıpsikrometrik-hesap-programi.xls
Psikrometrik Karışım Havası.xls Psikrometrik Karışım Havasıpsikrometrik-karisim-havasi.xls

4 Yorum

  1. Ferit Sarı

    Ferit Sarı

    10 Kasım 2016 - 11:29

    Merhaba teknik bir sorum olacaktı. Dış hava sıcaklığını 6 derece alıcak olursak, kışın Roof top ünitesinden odanın ısısını 25 derecede tutmak için mekana vereceğimiz, kanalın içerisindeki sıcak havanın miktarı ne kadar olmalıdır ?
    Ama esas sorum bu ki ; Eğer bu supply kanalda izolasyon kullanılmazsa hangi aşamada kanalda terleme görülür ? Psikometrik diyagram bunu görmek için ama ben pek anlayamadım. Değerli mühendislerinizden yardım bekliyorum. Şimdiden çok teşekkür ederim.

  2. tesisat

    tesisat

    10 Kasım 2016 - 12:20

    Merhaba,
    Isıtma sezonunda, ısı kaybı değerinize bağlı olarak üfleme sıcaklığı doğrultusunda hava debisi belirlenir. Belirnen hava debisine göre rooftop seçilir. Eğer aynı cihaz soğutma amaçlı olarak da kullanılacak ise gerekli olan hava debisi ısıtma sezonuna göre yüksek olacağından ısı kazancı ve taze hava ihtiyacı doğrultusunda rooftop hava debisi belirlenir. Debileri hesaplamamız için ısı kaybı, ısı kazancı ve taze hava ihtiyacınızı vermeniz gerekmektedir.
    Diğer sorunuza gelirse, soğutma sezonunda iç ortam çiğ noktası sıcaklığının altına düştüğü zaman kanalda terleme olacaktır. Mahal içindeki kanalda terleme olmaması için, Çiğ noktası sıcaklığı efektif ısı oranı,iç ortam sıcaklığı ve bağıl nem oranına göre tespit edilmekte ve üfleme sıcaklığı çiğ noktası üzerinde kalacak şekilde seçilmelidir.

  3. Ferit Sarı

    Ferit Sarı

    10 Kasım 2016 - 13:10

    Mahallerde gerekli bağıl nem oranları ne kadar olmalıdır ? Mesela Okula, rezidanslarda, süpermarketlerde ne kadar olmalıdır? Bunun seçimi neye dayanarak yapılır ?

    • tesisat

      tesisat

      14 Kasım 2016 - 13:14

      Mahallerdeki bağıl nem oranı, ilgili şehrin termometre sıcaklıkları, mahal konfor şartı ve hastane gibi özel alanlarda şart koşulan değerler sonucunda değişiklik göstermektedir. Hastaneler için “Türkiye Sağlık Yapıları Asgari Tasarım Standartları” kılavuzu doğrultusunda sıcaklık ve nem oranlarına bakabilirsiniz. Diğer binalar için ise Klima Tesisatı Kitabı sayfa 154.de yer alan konfor klimasında nem oranları tablosuna göz atabilirsiniz.

Yorum Yazınız

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir