顕熱、潜熱、全熱

顕熱は、相変化を引き起こさずに物質に、または物質から伝達される熱です。 熱いものや冷たいものに触れたときに感じる熱のことです。

潜熱は、液体から気体、または気体から固体などの相変化中に物質に、または物質から伝達される熱です。 物質の温度を変えずに状態を変化させるのに必要な熱です。

全熱は顕熱と潜熱の合計です。 物質に、または物質から伝達される熱の総量です。

方程式

顕熱：

顕熱とは、私たちが感じたり、温度計で測定したりできる熱の種類です。 これは、物質の相を変化させることなく（例えば、固体から液体、または液体から気体へ）温度を変化させるのに必要なエネルギーです。

$$H_S = 1.08 \times CFM \times \Delta T$$

潜熱：

潜熱は、物質の相を変化させる（たとえば、固体から液体、または液体から気体）のに必要なエネルギーです。 温度変化を引き起こしません。

$$H_L = 0.68 \times CFM \times \Delta W_{GR}$$

総熱量:

全熱は顕熱と潜熱の合計です。

$$H_T = H_S + H_L$$

どこ：

• H_Sは顕熱 (Btu/hr)
• H_L​は潜熱 (Btu/hr)
• H_Tは総熱量 (Btu/hr)
• CFM空気流量 (立方フィート/分)
• ΔTは温度差 (°F)
• ΔW_GRは湿度比の差 (粒子 H2O/ポンド DA)

例

エアコンは部屋から 10,000 Btu/hr の総熱を除去します。 空気流量は 1000 CFM、温​​度差は 20°F です。 湿度比の差は 0.005 グレイン H2O/ポンドです。 DA。

顕熱：

$$H_S = 1.08 \times 1000 \times 20 = 21,600 Btu/hr$$

潜熱：

$$H_L = 0.68 \times 1000 \times 0.005 = 3.4 Btu/hr$$

総熱量:

$$H_T = H_S + H_L = 21,600 + 3.4 = 21,603.4 Btu/hr$$

U 値と面積

材料の U 値は、その熱抵抗の尺度です。 U 値が低いほど、断熱性が高くなります。

表面の面積はそのサイズの尺度です。

方程式

$$H = U \times A \times \Delta T$$

どこ：

• Hは熱伝達率 (Btu/hr)
• Uは U 値 (Btu/hr. ft². °F)
• あ面積 (ft²)
• ΔTは温度差 (°F)

例

壁の U 値は 0.25 Btu/hr.ft² です。 °F、100 ft²の面積。 壁の内側と外側の温度差は20°Fです。

熱伝達率:

$$H = 0.25 \times 100 \times 20 = 500 Btu/hr$$

顕熱比 (SHR)

顕熱比 (SHR) は、全熱に対する顕熱の比率です。 総熱量のうちどれだけが顕熱であるかを示す尺度です。

方程式

$$SHR = \frac{H_S}{H_T} = \frac{H_S}{H_S + H_L}$$

例

前の例では、顕熱は 21,600 Btu/hr、総熱は 21,603.4 Btu/hr です。 したがって、SHR は次のようになります。

$$SHR = \frac{21,600}{21,603.4} = 0.999$$

結論

顕熱、潜熱、全熱は HVAC における重要な概念です。 これらの概念を理解することで、HVAC システムをより適切に設計および運用できるようになります。