เครื่องปรับอากาศความแม่นยำสูง

พื้นฐานอุณหภูมิและความชื้น

เราจะอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิ ความชื้น และไอน้ำอิ่มตัวให้เข้าใจง่าย และเปรียบเทียบปริมาณความชื้นที่มีอยู่ในอากาศภายใต้ระบบปรับอากาศทั่วไปและเครื่องปรับอากาศแบบแม่นยำ

สารบัญ [ซ่อน]

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความชื้น และความแห้ง
ความชื้นคืออะไร?
- ความชื้นสัมพัทธ์คืออะไร?
- ความชื้นสัมบูรณ์คืออะไร?
อุณหภูมิและความชื้น
- ไอน้ำอิ่มตัวคืออะไร?
การจำลองปริมาตรไอน้ำอิ่มตัว

ที่นี่เราจะสรุปความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและปริมาณไอน้ำอิ่มตัว และเปรียบเทียบปริมาณความชื้นที่มีอยู่ในอากาศภายใต้เครื่องปรับอากาศทั่วไปและเครื่องปรับอากาศแบบแม่นยำ

*ความเร็วในการอบแห้งยังแตกต่างกันขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นของวัตถุ แต่บทความนี้จะไม่กล่าวถึงปริมาณความชื้น

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความชื้น และความแห้ง

ในการผลิต การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัตถุอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของปริมาณความชื้น (ปริมาณน้ำ) จะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

การควบคุมความชื้นเป็นสิ่งสำคัญเพื่อรักษาความเร็วในการอบแห้งและความแห้ง

เมื่อวัตถุเปียกสูญเสียน้ำ วัตถุนั้นจะแห้ง ยิ่งมีไอน้ำในอากาศน้อยเท่าไหร่ น้ำก็จะระเหยได้ง่ายขึ้นเท่านั้น และวัตถุก็จะแห้งได้ง่ายขึ้นเท่านั้น

ความชื้นคืออะไร?

ความชื้นคือปริมาณและเปอร์เซ็นต์ของไอน้ำในอากาศ

ความชื้นสามารถแบ่งกว้างๆ ได้เป็นความชื้นสัมบูรณ์และความชื้นสัมพัทธ์ ซึ่งเป็นความชื้นสัมพัทธ์ที่มักใช้ในการพยากรณ์อากาศ

ความชื้นสัมพัทธ์คืออะไร?

ความชื้นสัมพัทธ์ (RH) คือ อัตราส่วนระหว่างปริมาณไอน้ำ (mw) ที่มีอยู่ในอากาศที่อุณหภูมิหนึ่งๆ ต่อปริมาณไอน้ำอิ่มตัว (mmax) ที่ความชื้นนั้นๆ

RH(%) = mw/mmax×100

เมื่อความชื้นสัมพัทธ์อยู่ที่ 100% ปริมาณไอน้ำในอากาศจะอิ่มตัวและเกิดการควบแน่น
อุณหภูมิในขณะนั้นเรียกว่าอุณหภูมิจุดน้ำค้าง

ความชื้นสัมบูรณ์คืออะไร?

ความชื้นสัมบูรณ์มีอยู่ 2 ประเภท คือ ความชื้นสัมบูรณ์แบบปริมาตรและความชื้นสัมบูรณ์แบบน้ำหนัก แต่ความชื้นสัมบูรณ์แบบน้ำหนักมักใช้ในสาขาเครื่องปรับอากาศ

อากาศที่มีไอน้ำเรียกว่าอากาศชื้น และอากาศที่ไอน้ำถูกกำจัดออกไปเรียกว่าอากาศแห้ง

อัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของไอน้ำในอากาศชื้น (mw (kg)) ต่อน้ำหนักของอากาศแห้ง (mDA (kg)) เรียกว่า ความชื้นสัมบูรณ์ (SH) (กก./กก.)

SH(กก./กก.)=มว./มด.เอ

อุณหภูมิและความชื้น

สำหรับปริมาณความชื้นเท่ากัน การลดอุณหภูมิจะทำให้ความชื้น (สัมพันธ์) เพิ่มขึ้น

เพื่อทำความเข้าใจเรื่องนี้ จะเป็นประโยชน์หากทราบ "ปริมาณไอน้ำอิ่มตัว" ซึ่งแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

ไอน้ำอิ่มตัวคืออะไร?

ปริมาณไอน้ำอิ่มตัว a(T) (g/m³) คือปริมาณไอน้ำที่สามารถมีอยู่ได้ในอากาศ 1 m³ แสดงเป็นมวล (g)

ปริมาณไอน้ำอิ่มตัวมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิ โดยจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น และจะลดลงเมื่ออุณหภูมิลดลง

a(T)=(217×e(T))/(T+273.15)
e(T) ประมาณ
e(T)=6.1078×10^(7.5T/(T+237.3))
คุณสามารถหาได้ที่:

*ครั้งนี้การคำนวณใกล้แรงดันวิกฤต (= 22.12 MPa) จะถูกละเว้น
*แรงดันวิกฤต (แรง) คือแรงดันที่จำเป็นในการทำให้ก๊าซกลายเป็นของเหลวใกล้อุณหภูมิวิกฤต

การจำลองปริมาตรไอน้ำอิ่มตัว

เมื่อเปรียบเทียบสภาพแวดล้อมทั่วไปที่อุณหภูมิผันผวนตั้งแต่ 5°C ถึงเกือบ 35°C ตลอดทั้งปีกับสภาพแวดล้อมปรับอากาศแม่นยำที่อุณหภูมิควบคุมอยู่ที่ 25°C ±0.1°C อย่างต่อเนื่อง ผลลัพธ์จะเป็นดังนี้:

หากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 5°C ถึง 35°C เราจะเห็นว่ามีความแตกต่างประมาณ 6 เท่า

เมื่อควบคุมที่ 25°C ±0.1°C โดยใช้ เครื่องปรับอากาศความแม่นยำสูง ปริมาณไอน้ำอิ่มตัวแทบจะไม่มีความผันผวนเลย

ภายใต้ระบบปรับอากาศแม่นยำที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิ 5°C ถึง 35°C และ 24.9°C ถึง 25.1°C ความแตกต่างของปริมาตรไอน้ำอิ่มตัวอยู่ที่ประมาณ 164 เท่า

การใช้เครื่องปรับอากาศแบบแม่นยำช่วยให้รักษาระดับความชื้นและไอน้ำอิ่มตัวพร้อมกับอุณหภูมิได้

สิ่งนี้ช่วยรักษาเสถียรภาพของปริมาณไอน้ำอิ่มตัวในสภาพแวดล้อมในพื้นที่ตลอดทั้งปี และยังช่วยรักษาเสถียรภาพของปริมาณความชื้นแห้งอีกด้วย

*ในกรณีของเครื่องปรับอากาศทั่วไป เนื่องมาจากสาเหตุต่างๆ เช่น ความสามารถในการปรับอากาศไม่เพียงพอ ความแตกต่างของอุณหภูมิดังที่กล่าวข้างต้น (5℃ ถึง 35℃) อาจเกิดขึ้นได้ตลอดทั้งปี ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเครื่องปรับอากาศ

เกี่ยวกับสายลม
นอกจากนี้ยังสามารถใช้ลมเพื่อควบคุมปริมาณความชื้นที่แห้งได้
เนื่องจากหากอากาศที่อิ่มตัวด้วยไอน้ำยังคงอยู่ใกล้พื้นผิวของวัตถุ ก็จะช่วยป้องกันไม่ให้วัตถุแห้ง
การเป่า "อากาศแห้ง" ให้ทั่วพื้นผิวของวัตถุ จะช่วยให้การทำให้แห้งเร็วขึ้น