Unter sensibler Wärme versteht man die Wärme, die auf einen Stoff übertragen oder von ihm weg übertragen wird, ohne dass es zu einer Phasenänderung kommt. Es ist die Art von Wärme, die wir spüren, wenn wir etwas Heißes oder Kaltes berühren.
Latente Wärme ist die Wärme, die während eines Phasenwechsels, beispielsweise von einer Flüssigkeit zu einem Gas oder von einem Gas zu einem Feststoff, auf oder von einer Substanz übertragen wird. Es ist die Wärme, die erforderlich ist, um den Zustand eines Stoffes zu ändern, ohne seine Temperatur zu ändern.
Gesamtwärme ist die Summe aus fühlbarer Wärme und latenter Wärme. Dabei handelt es sich um die gesamte Wärmemenge, die von oder zu einem Stoff übertragen wird.
Gleichungen
Spürbare Hitze:
Sensible Wärme ist die Art von Wärme, die wir fühlen und mit einem Thermometer messen können. Es handelt sich um die Energie, die erforderlich ist, um die Temperatur eines Stoffes zu ändern, ohne seine Phase zu ändern (z. B. von fest zu flüssig oder von flüssig zu gasförmig).
$$H_S = 1.08 \times CFM \times \Delta T$$Latente Wärme:
Latente Wärme ist die Energie, die benötigt wird, um die Phase eines Stoffes zu ändern (z. B. von fest zu flüssig oder von flüssig zu gasförmig). Es verursacht keine Temperaturänderung.
$$H_L = 0.68 \times CFM \times \Delta W_{GR}$$Gesamtwärme:
Gesamtwärme ist die Summe aus fühlbarer Wärme und latenter Wärme.
$$H_T = H_S + H_L$$wo:
- H.S. ist die fühlbare Wärme (Btu/h)
- H.L.ist die latente Wärme (Btu/h)
- H.T. ist die Gesamtwärme (Btu/h)
- CFMist die Luftströmungsrate (Kubikfuß pro Minute)
- ΔT.ist der Temperaturunterschied (°F)
- ΔW.GR ist die Differenz des Feuchtigkeitsverhältnisses (Körner H2O/lb. DA)
Beispiel
Eine Klimaanlage entzieht einem Raum 10.000 Btu/h Gesamtwärme. Der Luftdurchsatz beträgt 1000 CFM und der Temperaturunterschied beträgt 20 °F. Der Unterschied im Feuchtigkeitsverhältnis beträgt 0,005 Grains H2O/Pfund. DA.
Spürbare Hitze:
$$H_S = 1.08 \times 1000 \times 20 = 21,600 Btu/hr$$Latente Wärme:
$$H_L = 0.68 \times 1000 \times 0.005 = 3.4 Btu/hr$$Gesamtwärme:
$$H_T = H_S + H_L = 21,600 + 3.4 = 21,603.4 Btu/hr$$U-Wert und Fläche
Der U-Wert eines Materials ist ein Maß für seinen Wärmewiderstand. Je niedriger der U-Wert, desto besser ist die Dämmung.
Die Fläche einer Oberfläche ist ein Maß für ihre Größe.
Gleichung
$$H = U \times A \times \Delta T$$wo:
- H.ist die Wärmeübertragungsrate (Btu/h)
- U.ist der U-Wert (Btu/h. ft². °F)
- EINist die Fläche (ft²)
- ΔT.ist der Temperaturunterschied (°F)
Beispiel
Eine Wand hat einen U-Wert von 0,25 Btu/hr.ft². °F und einer Fläche von 100 ft². Der Temperaturunterschied zwischen der Innen- und Außenseite der Wand beträgt 20 °F.
Wärmeübertragungsrate:
$$H = 0.25 \times 100 \times 20 = 500 Btu/hr$$Sensibles Wärmeverhältnis (SHR)
Das Sensitive Heat Ratio (SHR) ist das Verhältnis der sensiblen Wärme zur Gesamtwärme. Es ist ein Maß dafür, wie viel der Gesamtwärme fühlbare Wärme ist.
Gleichung
$$SHR = \frac{H_S}{H_T} = \frac{H_S}{H_S + H_L}$$Beispiel
Im vorherigen Beispiel beträgt die sensible Wärme 21.600 Btu/h und die Gesamtwärme 21.603,4 Btu/h. Daher beträgt der SHR:
$$SHR = \frac{21,600}{21,603.4} = 0.999$$Abschluss
Sensible, latente und Gesamtwärme sind wichtige Konzepte in der HVAC. Wenn Sie diese Konzepte verstehen, können Sie HVAC-Systeme besser entwerfen und betreiben.