PSİKROMETRİ – I – Bölüm 2 – Başlık 4 – PSİKROMETRİK DİYAGRAMLAR ve PROSESLER

4. PSİKROMETRİK DİYAGRAMLAR

4.1. GENEL

İlki 1904 yılında Willis Carrier tarafından yapılan ve günümüze kadar, araştırmalar neticesi devamlı gelişme gösteren Psikrometrik Diyagramlar nemli havanın termodinamik özelliklerinin yansıtıldığı tablolardır. Ancak bu tablolarda entropi ve buhar basıncı gösterilmez. Ancak buhar basıncının mutlak nem oranı ve doyma noktası ile olan matematiksel ilişkisi nedeniyle biz psikrometrik diyagramlarımıza buhar basıncını mutlak nem oranı ordinatına paralel bir çizgi olarak ekledik.

-40oC ile +120oC aralığı ve 101.325 kPa atmosferik basınç için tek bir diyagram hazırlamak mümkündür.

Ancak bu diyagramda normal ve düşük sıcaklıklardaki değerleri, örneğin A4 veya A3 ölçülerindeki bir psikrometrik diyagramda okumak çok zor olacağından ASHRAE bunu üçe bölerek kolaylaştırmıştır. Birinci tablo 0oC ila 50oc arasındaki sıcaklıklara, konfor klimasının genelde uygulamasının yapıldığı şartlara hitap etmektedir. Bunu tamamlayıcı mahiyette iki psikrometrik diyagram daha bulunmaktadır. Bu diyagramlardan biri -40cC ila +10oC aralığına hitap eden “düşük sıcaklık” psikrometrik diyagramıdır. Diğeri ise “yüksek sıcaklık”diyagramıdır. Bu diyagram +10oC ile +120oC aralığını kapsamaktadır. Yüksek sıcaklık psikrometrik diyagramı özellikle yüksek sıcaklıklarda ısı geri kazanımı prosesleri ile absorbsiyonlu nem alma proseslerinin etüdü açısından çok faydalı olmaktadır. Bu diyagramların tamamı 101.325 kPa basınca tekabül eden deniz seviyesi içindir. Birinci bölümde bahsedilen konulardaki formüllerle değişik irtifalar için de psikrometrik diyagramların çizimi mümkündür.

Bu durum karşımıza psikrometrik diyagramlarda üçüncü bir ekseni ortaya çıkarmaktadır. “Z” ekseni olarak adlandırabileceğimiz bu eksen deniz seviyesinden olan yüksekliktir. Aşağıdaki resimde 0 ve 1500m irtifalarda birçok değerin değişimi izlenmektedir.

Örneğin kuru havanın özgül hacmi artmakta, kuru termometre sıcaklıklarının doyma noktalarındaki mutlak nem oranları da keza artmaktadır. Bunların yanı sıra özgül entalpilerde de farklılıklar meydana gelmektedir. Buradan da klima proseslerinin en doğru ve/veya irtifa açısından en yakın psikrometrik diyagramlara işlenmesi, örneğin ısıtma-soğutma yükleri, nemlendirme miktarı, nem alma işlemi için gereken soğutma yüklerinin bu diyagramlarda belirlenmesi şarttır. Aksi halde diyagram üzerinden yapılacak hesaplamalar belirli hata oranlarına sahip olacaktır.

4.2. DENİZ SEVİYESİ PSİKROMETRİK DİYAGRAMLARI

4.2.1. Normal Sıcaklık Psikrometrik Diyagramı

-10OC ila +50oC arasındaki sıcaklıklara hitap eden, İMEKSAN A.Ş.’nin kullandığı psikrometrik diyagramı burada sunuyoruz. Çünkü bu sayede dış hava sıcaklığı 0oC’ın altında olan yerlerde de ısıtma yüklerini diyagram üzerinde belirlemek mümkün olmaktadır. Ayrıyeten bu diyagramda buhar basınçları da kırmızı bir koordinat  ile gösterilmektedir.

4.2.2. Düşük Sıcaklık Psikrometrik Diyagramı

  

4.2.3. Yüksek Sıcaklık Psikrometrik Diyagramı

4.3. DENİZ SEVİYESİNDEN YÜKSEK MAHALLER İÇİN PSİKROMETRİK DİYAGRAMLAR

4.3.1. Genel

ASHRAE’in  geliştirdiği psikrometrik diyagramlar arasında üç tane de yüksek irtifalar için psikrometrik diyagramlar bulunmaktadır. Bu diyagramlar 750 metre, 1500 metre ve 2250 metre içindir. Ancak ülkemiz dikkate alındığında bu diyagramların 500 metre, 1000 metre, 1500 metre ve 2000 metre irtifalar için yapılmasında büyük faydalar vardır.

İrtifaya bağlı değişkenler içinde başta barometrik basınç gelmektedir. Barometrik basınç deniz seviyesinden olan yükseklik arttıkça, buna bağlı olarak düşüş göstermektedir. Bu değişikilk 2.4.1’deki tabloda gösterilmiştir. Aynı tabloyu burada bir daha veriyoruz.

Yukarıdaki tablodaki atmosferik basınç değerleri , aşağıdaki formülle hesaplanmıştır.

Pbar=101,325 (1- 2,25577 x 10-5 x Z)5,2559

                                Z=Deniz seviyesinden irtifa (m)

Buhar basıncı da 3.9’da aşağıdaki gibi ifade edilmişti.

Pwv=1.6077W(101.325(1 – 2.25577 x 10-5x Z )5.2559-Pwv)

Bu formüllerden hareketle psikrometrik diyagramı oluşturabilmemiz için gerekli doneleri aşağıdaki gibi formülize edebiliriz:

Mutlak nem oranı: ( bkz.konu 3.8 )

W=0.622Pwv/(Pbar-Pwv)…………………………………………. (g/kg)

 Özgül hacım:

γ= V/ma=(Ra.T)/(Pbar-Pwv) =(Ra.T)/(1+ w/622).(m3/kg)

 Özgül Entalpi:

h= hda+ W.hwv=1,005t + W(2,501 + 0,001805 x t )..(kJ/kg)

 Bu formüller esas alınarak hesaplanmış olan 0, 500, 1000, 1500 ve 2000 metre irtifaların psikrometrik tabloları  üçüncü bölüm, konu-8 “Tablolar”da verilmektedir.  Ayrıca ASHRAE psikrometrik diyagramları esas alınarak geliştirilmiş 750m, 1500m ve 2250m irtifalara ait psikrometrik diyagramlar da aşağıda gösterilmektedir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.