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Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Titel Dipl.-Ing. (FH) Sebastian Acker Heidelberg,

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1 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Titel Dipl.-Ing. (FH) Sebastian Acker Heidelberg, Raumlufttechni k Das h,x-Diagramm nach Mollier

2 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Das h,x-Diagramm dient zur einfachen und übersichtlichen Darstellung von Zustandsänderungen feuchter Luft Im h,x-Diagramm sind unter anderem folgende Größen aufgetragen: Temperatur der Luft in °C Enthalpie h in kJ/kg Luft (Wärmeinhalt der Luft-Wasserdampfmischung) Absolute Luftfeuchte (Wassergehalt) x in g/kg Luft relative Luftfeuchte in % Wasserdampf-Teildruck in mbar

3 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Sättigungslinie Da Luft nur bis zu einer rel. Feuchte von 100% Wasserdampf aufnehmen kann, bildet die sog. Sättigungslinie (100% Linie) die Grenzlinie zwischen: ungesättigter Luft (oberhalb der Kurve) gesättigter Luft (Nebelgebiet unterhalb der Kurve) Wird gesättigte Luft unterhalb der Sättigungslinie abgekühlt, so fällt Wasser aus. gesättigte Luft Nebelgebiet ungesättigte Luft

4 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Das h,x-Diagramm Im folgenden sollen folgende Vorgänge vereinfacht im h,x-Diagramm dargestellt werden: 1. Lufterwärmung 2. Luftkühlung und Entfeuchtung 3. Luftbefeuchtung 4. Mischen zweier Luftmengen 5. Luftzustände in einer Klimaanlage typischer Winterfall 6. Luftzustände in einer Klimaanlage typischer Sommerfall

5 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Lufterwärmung 1. Lufterwärmung: Hier von Punkt P 1 mit 5 °C nach Punkt P 2 mit 22 °C. P1P1 T P2P2 Die absolute Feuchte bleibt gleich, die rel. Luftfeuchte nimmt von 75% auf etwa 25 % ab. Wird feuchte Luft (bei konstantem Wassergehalt) erwärmt, so verläuft die Zustandsänderung der Luft im Diagramm senkrecht nach oben

6 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Luftkühlung und Entfeuchtung 2. Luftkühlung und Entfeuchtung: Hier von Punkt P 1 mit 30 °C P1P1 P2P2 Dabei steigt die rel. Luftfeuchte an, bis schließlich bei Punkt P 2 mit 14°C den Taupunkt TP mit 100% rel. F. erreicht wird. 1.) Wird feuchte Luft abgekült, so verläuft die Zustandsänderung der Luft im Diagramm zunächst senkrecht nach unten. 2 X P3P3 1 2.) Kühlt man die Luft weiter ab, hier z.B. bis zum Punkt P 3 mit 9°C kondensiert ein Teil der Luft und es wird Wasser ausgeschieden. Der absolute Wassergehalt sinkt von 10,8 auf 7,2 g/kg Luft. Es werden x = 3,6 g Wasser/kg Luft ausgeschieden.

7 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Luftbefeuchtung 3. Luftbefeuchtung: P2P2 A.) Befeuchtung mit Wasser gleicher Temperatur, z.B. in einem Luftwäscher Bei der Luftbefeuchtung muss man zwei Fälle unterscheiden: X A B.) Befeuchtung mit Wasserdampf Der absolute Wassergehalt nimmt um etwa x A = 5,4 g Wasser/kg Luft zu Hierbei kühlt in dem Bsp. die Luft von P 1 mit 35°C auf P 2 mit 22°C ab Da weder Heiz- noch Kühlenergie auf- gewendet werden, verläuft der Vorgang (adiabat) auf der Linie gleicher Enthalpie P1P1 A In dem Beispiel nimmt die rel. Luftfeuchte von P 3 mit 20% nach P 4 mit 80% zu. Bei Dampf von 100°C verläuft die Befeuchtung annähernd isotherm, d.h. es findet keine wesentliche Temperaturerhöhung statt. X B Der absolute Wassergehalt nimmt um etwa x B = 9 g Wasser/kg Luft zu P3P3 B P4P4

8 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Mischung zweier Luftmengen 4. Mischung zweier Luftmengen: Bei der Mischung zweier Luftmengen m 1 und m 2 (ohne Zu- oder Abführung von Wärmeenergie oder Feuchte) liegt der Luftzustand nach der Mischung auf einer Verbindungsgeraden zwischen den beiden Ausganspunkten P 1 und P 2 In dem Beispiel wird 60 % Außenluft von -10 °C; 80% rel. F. mit 40% Umluft von 20°C; 50% rel. F. gemischt. Der Mischpunkt liegt bei etwa 2 °C und 80% rel. F. und damit näher an dem Punkt P 2 MP P2P2 P1P1 Wobei die beiden Strecken zwischen Ausgangspunkt und Mischpunkt im umgekehrten Verhältnis, zu den jeweiligen Luftmengen steht.

9 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Winterfall 5. Winterfall: 1.) Mischen von Außen- und Umluft, Anteile jeweils 50%, Mischpunkt bei ca. 5°C ; rel. F. 75% 2.) Vorerwärmen um T 1 auf ca. 18 °C ; rel. F. 30% 3.) Befeuchten um x auf ca. 12 °C ; rel. F. 75% 4.) Nacherwärmen um T 2 auf ca. 22 °C ; rel. F. 40% UM AU MP ZU Außenluft (AU) T= -10°C ; rel.F. 80 % Umluft (UM)T= 20°C ; rel.F. 50 % T 2 T 1 X

10 Dozent Dipl. Ing. (FH) Sebastian Acker Berufsförderungswerk Heidelberg gGmbH Das h,x-Diagramm nach Mollier Sommerfall 6. Sommerfall: 1.) Mischen von Außen- und Umluft Anteile jeweils 50%, Mischpunkt bei ca. 28°C ; rel. F. 52% 2.) Kühlen um T k auf ca. 17 °C ; rel. F. 100% 3.) Entfeuchten um x durch weiteres Abkühlen auf ca. 9 °C ; rel. F. 100% 4.) Nacherwärmen um T H auf ca. 20 °C ; rel. F. 50% UM AU MP ZU Außenluft (AU) T= 30°C ; rel.F. 60 % Umluft (UM)T= 26°C ; rel.F. 40 % T H T K X


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