홍라이프 계산기습공기 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 건구 온도, 습구 온도, 대기압으로 습공기의 주요 성질인 상대 습도, 절대 습도(혼합비), 엔탈피, 이슬점, 수증기압, 비체적, 밀도, 포화도를 구합니다. 공조 기술자, 기상 관측자, 시설 재배 농가가 회전식이나 통풍식 건습계와 함께 씁니다.
계산 방법
W = [(2501 − 2.326 t*) W_s* − 1.006 (t − t*)] ÷ (2501 + 1.86 t − 4.186 t*)
W_s* = 0.621945 p_ws ÷ (p − p_ws)(습구 온도 t*에서)
p_w = p W ÷ (0.621945 + W), 상대 습도 = p_w ÷ p_ws(t)
h = 1.006 t + W (2501 + 1.86 t)kJ/kg, v = 287.042 (t + 273.15)(1 + 1.607858 W) ÷ p
이슬점: p_ws = p_w가 되는 온도
- 포화 수증기압은 ASHRAE 핸드북의 하일랜드–웩슬러 식을 씁니다.
원리
습구 온도계는 젖은 심지에서 물이 증발하며 식습니다. 공기가 건조할수록 물이 빨리 증발해 건구와 습구의 차이가 커집니다. 심지의 에너지 균형, 즉 물을 증발시키는 열이 공기에서 빼앗은 열과 같다는 조건에서 혼합비를 얻습니다. 수증기의 양을 알면 나머지 습공기 성질은 기체 법칙과 포화 수증기압 곡선에서 모두 나옵니다.
예제 풀이
기본값인 건구 25°C, 습구 18°C, 101.325kPa로 계산합니다.
- 혼합비 W = 건조 공기 1kg당 10.02g입니다.
- 수증기압 = 1.6062kPa, 상대 습도 = 50.7%입니다.
- 이슬점 = 14.07°C입니다.
- 엔탈피 = 50.67kJ/kg, 비체적 = 0.8582m³/kg, 밀도 = 1.1769kg/m³입니다.
- 포화도 = 49.9%입니다.
결과 해석
25°C에서 상대 습도 약 50%는 쾌적한 실내 조건입니다. 이슬점은 그보다 차가운 표면에 결로가 생기는 온도를 알려 줍니다. 냉방 부하는 엔탈피로 계산합니다. 정확한 측정을 위해서는 습구에 바람이 충분히 지나가고 심지에 깨끗한 물이 있어야 합니다.
흔한 실수
- 바람이 부족한 습구로 재서 값이 높게 나오는 경우
- 고지대에서 기압을 보정하지 않는 경우
- 상대 습도와 포화도를 혼동하는 경우(조금 다릅니다)
자주 묻는 질문
이슬점과 습구 온도는 어떻게 다릅니까?
습구는 증발로 식은 온도이고, 이슬점은 냉각만으로 포화되는 온도로 더 낮습니다.
기압은 왜 중요합니까?
혼합비가 분압에 달려 있고, 분압은 고도에 따라 변하기 때문입니다.
습공기의 엔탈피는 무엇입니까?
수증기를 포함해 건조 공기 1kg당 가진 열량입니다.
혼합비는 무엇입니까?
건조 공기 1kg에 들어 있는 수증기의 g 수입니다.
건구와 습구가 같으면 무슨 뜻입니까?
공기가 포화되어 상대 습도가 100%라는 뜻입니다.
출처: ASHRAE Handbook — Fundamentals (2017), chapter 1 "Psychrometrics" · D. Meyer and D. Thevenard, "PsychroLib", Journal of Open Source Software 4(33), 1137 (2019)