Tanım
Birim kuru hava kütlesi başına düşen su buharı kütlesidir (g/kg kuru hava). Psikrometrik diyagramlarda y-ekseninde gösterilir. Nem alma cihazının performansı bu değer üzerinden hesaplanır: giriş ve çıkış arasındaki fark, uzaklaştırılan nem miktarını verir.
Detaylı Açıklama
Nem içeriği — termodinamik literatüründe özgül nem (W veya humidity ratio) — havadaki su buharı kütlesinin, aynı havanın kuru hava kısmı kütlesine oranıdır. Birimi g su buharı / kg kuru hava şeklindedir. Psikrometrik diyagramların standart y-ekseni bu değerdir ve tüm HVAC hesaplamalarının temelini oluşturur.
Özgül nemin en önemli özelliği, bir hava akımı yalnızca ısıtıldığında veya soğutulduğunda (faz değişimi olmadan) sabit kalmasıdır. Bu nedenle ısıtma bataryasında W değişmez, fakat soğutma bataryasında çiy noktası altına inildiğinde W düşer (yoğuşma yoluyla). Nem alma cihazlarının kapasitesi ve enerji performansı doğrudan giriş-çıkış W farkı üzerinden hesaplanır.
Genel referans değerler: 25°C, %50 RH için W ≈ 9,9 g/kg; 30°C, %70 RH için W ≈ 18,9 g/kg; 18°C, %50 RH için W ≈ 6,5 g/kg.
Hesaplama
W = mv / mda = 0,622 × Pv / (Patm − Pv)
W: özgül nem (kg su buharı / kg kuru hava) mv: su buharı kütlesi (kg) mda: kuru hava kütlesi (kg) Pv: su buharı kısmi basıncı (Pa) Patm: atmosfer basıncı (Pa) — deniz seviyesi için 101.325 Pa 0,622: su buharının havaya göre molekül kütle oranı (Mv/Mda = 18,015 / 28,966)
Pratik Örnek
Bir endüstriyel nem alma cihazının performans hesabını yapalım. Cihazdan saatte 5000 m³ hava geçiyor olsun (yaklaşık 6000 kg/h kuru hava).
Giriş havası: 30°C, %70 RH → W₁ = 18,9 g/kg Çıkış havası: 25°C, %35 RH → W₂ = 7,0 g/kg ΔW = W₁ − W₂ = 11,9 g/kg
Uzaklaştırılan toplam nem: 6000 kg/h × 11,9 g/kg = 71.400 g/h ≈ 71,4 kg/h
Bu, cihazın efektif nem alma kapasitesidir. Üretici katalog değerleri genellikle 30°C, %60 RH gibi bir referans noktasında verilir; gerçek uygulamada giriş şartları farklıysa W üzerinden yeniden hesaplama yapılmalıdır. Aksi halde seçim hatası %20–40'a kadar çıkabilir.
Mühendislik Notu
Psikrometrik diyagram seçimi bölgesel bir konvansiyondur:
• Mollier diyagramı (Avrupa standardı): x-ekseni özgül nem (W), y-ekseni sıcaklık. • ASHRAE psikrometrik diyagramı (Amerika standardı): x-ekseni sıcaklık, y-ekseni özgül nem (W).
İki diyagram aynı termodinamik bilgiyi içerir, sadece eksenler yer değiştirir. Yazılım çıktıları (Carrier, Daikin, NKT araç sayfaları) hangi konvansiyonu kullandığını belirtmelidir.
Ölçüm açısından özgül nem doğrudan ölçülmez; çiy noktası, kuru/ıslak termometre veya RH+sıcaklık ölçümleri üzerinden hesaplanır. NKT psikrometrik hesaplama aracı bu dönüşümleri ASHRAE 2017 fundamentals eşitliklerine uygun olarak yapar. Yüksek hassasiyet gerektiren proseslerde (ilaç, lityum pil, kalibrasyon laboratuvarları) çiy noktası referans alınmalıdır.
