Calculator voor relatieve luchtvochtigheid en bevochtiging
Schat hoe de relatieve luchtvochtigheid verandert wanneer buitenlucht wordt verwarmd of gekoeld, en hoeveel water moet worden toegevoegd of verwijderd om de gewenste luchtvochtigheid binnen te bereiken.
Dit is een indicatieve HVAC-berekening op basis van ideaal gas bij constante druk, geen model voor een afgesloten ruimte met vast volume of een volledig ontwerp voor een bevochtiger of ontvochtiger. De berekening geldt voor −20 tot 50 °C en een absolute druk van 60 tot 110 kPa. De RV wordt bepaald ten opzichte van vloeibaar water, inclusief onderkoeld water onder 0 °C. Resultaten voor temperaturen onder nul garanderen niet dat er geen rijpvorming optreedt.
Berekende resultaten
| Vochtgehalte buiten, g water/kg droge lucht | |
|---|---|
| Absolute vochtigheid buiten, g water/m³ buitenlucht | |
| RV binnen na uitsluitend een temperatuurverandering, % | |
| Absolute vochtigheid binnen vóór aanpassing van het vochtgehalte, g water/m³ | |
| Gewenst vochtgehalte, g water/kg droge lucht | |
| Benodigde vochtbehandeling | |
| Benodigde verandering in vochtgehalte, g water/kg droge lucht | |
| Gebruikt ruimtevolume, m³ | |
| Dichtheid van de vochtige binnenlucht vóór aanpassing van het vochtgehalte, kg/m³ | |
| Initiële massa droge lucht in de ruimte, kg | |
| Eenmalig toe te voegen of te verwijderen water, kg (bij benadering L) | |
| Buitenluchtaandeel van de totale luchtstroom, % | |
| Buitenluchtdebiet bij de gewenste binnencondities, m³/h | |
| Voor ventilatie toe te voegen of te verwijderen water, kg/h (bij benadering L/h) |
Inzicht in relatieve luchtvochtigheid en waterbehoefte
Relatieve luchtvochtigheid vergelijkt de partiële waterdampdruk met de verzadigingsdampdruk bij dezelfde temperatuur. Het is niet de hoeveelheid water per kilogram lucht. Vochtgehalte is de watermassa per kilogram droge lucht; absolute vochtigheid is de watermassa per kubieke meter vochtige lucht. Deze eenheden mogen niet met elkaar worden verwisseld.
Bij voelbare verwarming onder constante druk, zonder vochtuitwisseling, blijft het vochtgehalte constant en daalt de relatieve luchtvochtigheid. De absolute vochtigheid in g/m³ verandert ook, doordat het luchtvolume verandert. Koeling verhoogt de relatieve luchtvochtigheid totdat verzadiging wordt bereikt. Koeling tot onder het dauwpunt veroorzaakt condensatie; deze calculator stopt dan in plaats van een onmogelijke RV boven 100% weer te geven. In dat geval is een model voor een koelbatterij of voor condensatie nodig. Onder 0 °C kan rijpvorming optreden, zelfs wanneer de RV ten opzichte van vloeibaar water lager is dan 100%.
Berekeningsgrondslag
Met de druk in Pa en de temperatuur in °C: pw = RH/100 × pws(T), en W = 0,621945 pw/(p − pw). De bijgewerkte vergelijking van Buck voor vloeibaar water is pws = 611,21 exp[(18,678 − T/234,5) T/(257,14 + T)]. Er wordt geen correctiefactor voor vochtige lucht (enhancement factor) toegepast.
De relatieve vochtigheid binnen vóór aanpassing van het vochtgehalte is 100 pw,out/pws(Tin). De aanvankelijke massa droge lucht is V(p − pw,out)/[287,042(Tin + 273,15)]. Vermenigvuldiging van deze massa met het verschil tussen de gewenste en de aanvankelijke vochtverhouding geeft de eenmalige verandering van de aanwezige hoeveelheid water bij een vaste massa droge lucht. Het teken maakt onderscheid tussen bevochtiging en ontvochtiging; de weergegeven hoeveelheden zijn absolute waarden.
Voor ventilatie wordt de massastroom droge lucht berekend met het ingevoerde volumedebiet en de dampdruk bij de gewenste binnencondities. Het waterdebiet is de massastroom droge lucht × de buitenluchtfractie × |Wtarget − Woutside|. Er wordt aangenomen dat gerecirculeerde lucht terugkeert bij de gewenste condities. Het waterdebiet kan niet uitsluitend uit het ruimtevolume en het recirculatiepercentage worden bepaald.
Voorbeeld en beperkingen
Bij 101,325 kPa bevat buitenlucht van −10 °C en 30% RV ongeveer 0,53 g water/kg droge lucht. Verwarming tot 20 °C zonder toevoeging van water resulteert in ongeveer 3,68% RV. Om 40% RV te bereiken, is ongeveer 5,27 g water/kg droge lucht nodig. Voor het voorbeeld met 1.000 m³ bedraagt de eenmalige aanpassing van de aanwezige hoeveelheid water ongeveer 6,34 kg; bij één totale luchtwisseling per uur en 60% recirculatie bedraagt de vochtbelasting door ventilatie ongeveer 2,51 kg/h.
Dit zijn ideale vochtbalansen. Aanwezige personen, producten, infiltratie buiten de opgegeven luchtstroom, open deuren, vochtuitwisseling met bouwmaterialen, verliezen van de bevochtiger en thermische belastingen zijn niet meegenomen. Voor deze indicatieve resultaten is het aantal kilogram water ongeveer gelijk aan het aantal liter vloeibaar water; de verdampingsenergie en de capaciteit van de apparatuur worden niet berekend. Een werkelijk afgesloten ruimte met een vast volume vereist een andere druk- en massabalans.
Werkelijke m³/h en normaal-m³/h hebben verschillende referentiecondities voor het debiet. Gebruik deze HVAC-berekening niet voor een hete, verzadigde afgasstroom of voor een wateremissieberekening op basis van Nm³/h zonder de normaaltemperatuur, de normaaldruk en de basis van het debiet (droog of nat gas) vast te leggen.
Een streefwaarde voor de luchtvochtigheid kiezen
De relatieve vochtigheid kan buiten worden gemeten met geschikte, gekalibreerde instrumenten; de meetonzekerheid hangt af van de sensor, de installatie en de omstandigheden. Koude lucht kan een hoge RV hebben terwijl deze weinig waterdamp bevat. De temperatuur alleen bepaalt de RV niet.
Streefwaarden voor de luchtvochtigheid binnen hangen af van de omstandigheden in het gebouw en het gebruik ervan. Voor woningen adviseert de US EPA om de RV onder 60% te houden, idealiter tussen 30–50%, om schimmelvorming te helpen beheersen. Dit is een richtlijn voor vochtbeheersing in woningen, geen universele industriële of klinische specificatie. Aanhoudende condensatie op oppervlakken vereist aandacht, ook als de RV in de ruimte aanvaardbaar lijkt.
| Toepassing | Waarop moet de streefwaarde worden gebaseerd? |
|---|---|
| Gebouwen waarin mensen verblijven, algemeen | Comfort, condensatierisico, buitenomstandigheden en geldende ventilatie-eisen. |
| Materialen, voedingsmiddelen en productie | Stabiliteit van het vochtgehalte van producten, proceseisen, opslagomstandigheden en leveranciersspecificaties. |
| Musea, archieven en bibliotheken | Collectiespecifieke conserveringseisen en beheersing van schadelijke schommelingen. |
| Gezondheidszorg en gecontroleerde omgevingen | Geldende eisen voor de instelling of faciliteit, ruimteclassificatie en specialistische ontwerpcriteria. |
| Processen die gevoelig zijn voor elektrostatische ontlading | Het volledige programma voor beheersing van elektrostatische ontlading; luchtvochtigheid alleen biedt geen afdoende bescherming. |
Deze calculator bepaalt geen ziekterisico en schrijft geen luchtvochtigheidsbereiken voor bij astma, allergieën, ziekenhuizen of afzonderlijke producten.
Bronnen en gerelateerde hulpmiddelen
NCAR Earth Observing Laboratory: vergelijkingen voor de waterdampdruk; PsychroLib: psychrometrische relaties van ASHRAE; US EPA: richtlijnen voor vocht en schimmel in woningen.
Andere calculators · Contact met Lenntech
Lenntech BV kan niet aansprakelijk worden gesteld voor fouten in de berekening, het programma zelf of de toelichting. Voor vragen of opmerkingen kunt u contact met ons opnemen.