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Praktische Anwendungs- und Arbeitshilfen.
Es werden die physikalische und technische Zusammenhänge der Lüftungstechnik vermittelt.
Der bei einer bestimmten Temperatur maximal mögliche Wasserdampfdruck wird als Sättigungsdampfdruck bezeichnet. Für die Berechnung des Sättigungsdampfdruckes über Wasser und Eis gibt es in der Literatur für die einzelnen Temperaturbereiche eine Vielzahl von Näherungsformeln. Die folgenden Werte sind gültig für den Normalluftdruck von 101325 Pa.
Eine Übersicht über weitere Sättigungsdampfdruck Formeln von Holger Vömel: https://cires.colorado.edu/~voemel/vp.html
nach obenDer Wasserdampfdruck ist der Partialdruck des in einem Luftvolumen vorhandenen Wasserdampfes. Er ist abhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur.
Die relative Luftfeuchtigkeit ist die tatsächlich in der Luft enthaltene Menge an Wasserdampf bezogen auf den maximal möglichen Gehalt der Luft an Wasserdampf (Sättigungsdampfdruck) bei der jeweiligen Temperatur. Da der Wasserdampfpartialdruck e den Sättigungsdampfdruck ew nie überschreiten kann, ist der höchste mögliche Wert für φ = 1,00.
Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die Masse des Wasserdampfs in einem bestimmten Luftvolumen, also dessen Dichte beziehungsweise Konzentration.
Die Wasserdampfsättigungskonzentration entspricht der maximalen Menge an Wasserdampf (φ = 1,0), die ein bestimmtes Luftvolumen bei einer bestimmten Temperatur enthalten kann.
Die spezifische Luftfeuchtigkeit, auch Wasserdampfgehalt genannt, gibt die Masse des Wassers an, die sich in einer bestimmten Masse feuchter Luft befindet. Der Zahlenwertbereich geht theoretisch von 0 ≤ x ≤ 1, wobei für trockene Luft x = 0 ist und für luftfreien Dampf x = 1 ist.
Das Mischungsverhältnis, auch Feuchtegrad genannt, gibt die Masse des Wassers an, die sich in einer bestimmten Masse trockener Luft befindet.
Die Taupunkttemperatur bezeichnet diejenige Temperatur, bei der die Wasserdampfsättigungskonzentration bzw. der Wasserdampfsättigungsdruck der Luft erreicht ist. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt in diesem Zustand φ = 1. Wird die feuchte Luft unter die Taupunkttemperatur abgekühlt, kommt es zu einem Phasenwechsel von gasförmig zu flüssig und ein Teil des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes wird als überschüssige Feuchtigkeit in flüssiger Form als Tauwasser ausgeschieden.
[1]
Die Enthalpie ist der Wärmeinhalt der Luft-Wasserdampf-Mischung, bezogen auf die Masse 1 kg und ist somit der Summe der Enthalpien der Bestandteile, also bezogen auf 1+x kg mit der Temperatur 0°C. Die Enthalpie eines gasförmigen Stoffes errechnet sich aus dem Produkt der spezifischen Wärmekapazität und der Temperatur.
Die Feuchtkugeltemperatur, ist die tiefste Temperatur, die sich durch Verdunstungskühlung erreichen
lässt. Dabei steht die Wasserabgabe einer feuchten Oberfläche mit dem Wasseraufnahmevermögen der umgebenden
Atmosphäre im Gleichgewicht und das umgebende Gas wird mit Dampf gesättigt. Aufgrund der Verdunstungskälte
liegt die Kühlgrenztemperatur in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte unterhalb der
Lufttemperatur.
Die Temperaturabsenkung ist dabei umso größer, je trockener die umgebende Luft ist.
Die Feuchtkugeltemperatur wird auch oftmals Kühlgrenztemperatur genannt.
In der folgenden Tabelle ist die Feuchtkugeltemperatur in Abhängigkeit der Lufttemperatur und relativen
Luftfeuchtigkeit aufgetragen.
Quelle: Fachhochschule Nordwestschweiz – Institut für Thermo- und Fluid-Engineering
Berechnung der Feuchtkugeltemperatur in Abhängigkeit der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit.
Die unten aufgeführte Formel für die Feuchtkugeltemperatur ist nur eine Näherungsformel. In manchen Bereichen weicht sie gegenüber den oben aufgeführten Tabellenwerten erheblich ab.
| Lufttemperatur (°C) | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Relative Luftfeuchtigk. (%) |
-10 | -9 | -8 | -7 | -6 | -5 | -4 | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 100 | -10,0 | -9,0 | -8,0 | -7,0 | -6,0 | -5,0 | -4,0 | -3,0 | -2,0 | -1,0 | 0,0 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
| 90 | -10,3 | -9,3 | -8,4 | -7,4 | -6,4 | -5,4 | -4,5 | -3,5 | -2,5 | -1,6 | -0,6 | 0,4 | 1,4 | 2,3 | 3,3 | 4,3 |
| 80 | -10,6 | -9,7 | -8,7 | -7,8 | -6,8 | -5,9 | -4,9 | -4,0 | -3,1 | -2,1 | -1,2 | -0,3 | 0,7 | 1,6 | 2,6 | 3,5 |
| 70 | -11,0 | -10,0 | -9,1 | -8,2 | -7,3 | -6,3 | -5,4 | -4,5 | -3,6 | -2,7 | -1,8 | -0,9 | 0,0 | 0,9 | 1,8 | 2,7 |
| 60 | -11,3 | -10,4 | -9,5 | -8,6 | -7,7 | -6,8 | -5,9 | -5,0 | -4,2 | -3,3 | -2,4 | -1,5 | -0,7 | 0,2 | 1,0 | 1,9 |
| 50 | -11,6 | -10,7 | -9,9 | -9,0 | -8,1 | -7,3 | -6,4 | -5,6 | -4,7 | -3,9 | -3,0 | -2,2 | -1,4 | -0,6 | 0,3 | 1,1 |
| 40 | -12,0 | -11,1 | -10,2 | -9,4 | -8,6 | -7,7 | -6,9 | -6,1 | -5,3 | -4,5 | -3,7 | -2,9 | -2,1 | -1,3 | -0,5 | 0,3 |
| 30 | -12,3 | -11,5 | -10,6 | -9,8 | -9,0 | -8,2 | -7,4 | -6,6 | -5,8 | -5,1 | -4,3 | -3,6 | -2,8 | -2,1 | -1,3 | -0,6 |
| 20 | -12,6 | -11,8 | -11,0 | -10,2 | -9,5 | -8,7 | -7,9 | -7,2 | -6,4 | -5,7 | -5,0 | -4,3 | -3,5 | -2,8 | -2,1 | -1,5 |
| 10 | -13,0 | -12,2 | -11,4 | -10,7 | -9,9 | -9,2 | -8,4 | -7,7 | -7,0 | -6,3 | -5,6 | -5,0 | -4,3 | -3,6 | -3,0 | -2,3 |
