湿り空気計算機 (Psychrometrics)
乾球温度と湿度を入力して、空気の状態を詳細に分析します。
露点温度 (Dew Point)
-
水蒸気圧 (Vapor Pressure)
-
混合比/絶対湿度 (Mixing Ratio)
-
比エンタルピー (Enthalpy)
-
飽和水蒸気圧 (Sat. VP)
-
湿り空気の性質と計算の仕組み
空調(HVAC)や気象観測において、空気の状態を知ることは非常に重要です。通常は「湿り空気線図(Psychrometric Chart)」を使って読み取りますが、この計算機では数式を用いて正確な値を算出します。
1. 露点温度 (Dew Point)
空気を冷却していったとき、水蒸気が凝結し始める(結露する)温度です。相対湿度が100%になる温度とも言えます。Magnusの式を用いて近似計算されます。
2. 飽和水蒸気圧 (Saturation Vapor Pressure)
ある温度において空気が含むことができる水蒸気の最大圧力です。温度が高いほど大きくなります。Tetensの式などがよく用いられます。
es = 6.112 × exp((17.67 × T) / (T + 243.5)) [hPa]
3. 絶対湿度・混合比 (Mixing Ratio)
乾き空気1kgあたりに含まれる水蒸気の質量 (g/kg(DA)) です。温度が変わっても水分の出入りがなければこの値は一定であるため、空調プロセスの計算で重宝されます。
4. エンタルピー (Enthalpy)
空気の持つ全熱量です。顕熱(温度による熱)と潜熱(水蒸気による熱)の合計で表されます。冷房・暖房負荷の計算に必須のパラメータです。
h = 1.006×T + x(2501 + 1.86×T) [kJ/kg]
活用シーン
- 結露対策: 窓ガラスや配管の表面温度が露点温度以下になると結露します。
- データセンターの空調管理: 静電気防止や腐食防止のため、適切な湿度管理が必要です。
- 塗装・乾燥工程: 塗料の乾燥速度や仕上がりに湿度が大きく影響します。