Calculateur psychrométrique

Contexte historique

La psychrométrie est l'étude des propriétés de l'air humide, jouant un rôle crucial dans des domaines tels que le CVC (chauffage, ventilation et climatisation), la météorologie et les procédés industriels. Le terme psychrométrie provient du mot grec « psychros », signifiant « froid ». L'étude de l'air humide et du contrôle de l'humidité remonte au XIXe siècle, lorsque les scientifiques ont commencé à étudier systématiquement les effets de l'humidité sur les systèmes de climatisation.

Formules de calcul

Les calculs psychrométriques de cette calculatrice incluent la température du point de rosée et le rapport d'humidité. Les formules utilisées sont :

1. Température du point de rosée (Formule approximative) : \[ \alpha = \frac{a \times T_{db}}{b + T_{db}} + \ln\left(\frac{HR}{100}\right) \] \[ T_{dp} = \frac{b \times \alpha}{a - \alpha} \] Où :

   • \( T_{db} \) est la température sèche (°C)
   • \( HR \) est l'humidité relative (%)
   • Constantes : \( a = 17,27 \), \( b = 237,7 \)

2. Rapport d'humidité : \[ P_{ws} = 6,112 \times e^{\left(\frac{17,67 \times T_{db}}{T_{db} + 243,5}\right)} \] \[ W = 0,622 \times \frac{P_w}{P - P_w} \] Où :

   • \( P_{ws} \) est la pression de vapeur saturante (kPa)
   • \( P_w \) est la pression partielle de vapeur d'eau (kPa)
   • \( P \) est la pression atmosphérique (typiquement 101,325 kPa)

Exemple de calcul

Si la température sèche est de 25 °C et l'humidité relative de 60 %, les calculs seraient :

1. Température du point de rosée : \[ \alpha = \frac{17,27 \times 25}{237,7 + 25} + \ln\left(\frac{60}{100}\right) \approx 1,78 \] \[ T_{dp} = \frac{237,7 \times 1,78}{17,27 - 1,78} \approx 16,73 \text{ °C} \]

2. Rapport d'humidité : \[ P_{ws} = 6,112 \times e^{\left(\frac{17,67 \times 25}{25 + 243,5}\right)} \approx 3,169 \text{ kPa} \] \[ P_w = \frac{60}{100} \times 3,169 \approx 1,901 \text{ kPa} \] \[ W = 0,622 \times \frac{1,901}{101,325 - 1,901} \approx 0,0118 \text{ kg/kg d'air sec} \]

Importance et scénarios d'utilisation

La psychrométrie est essentielle dans diverses industries, notamment le CVC, où la compréhension des propriétés de l'air aide à concevoir des systèmes de chauffage, de refroidissement et de contrôle de l'humidité. Elle joue également un rôle important en agriculture, où le contrôle de la teneur en humidité peut influencer la croissance des cultures et les conditions de stockage, et en météorologie pour la prévision des conditions météorologiques.

FAQ courantes

1. Qu'est-ce que la température sèche ?

   • La température sèche est la température de l'air mesurée par un thermomètre standard sans influence de la teneur en humidité.

2. Qu'est-ce que l'humidité relative ?

   • L'humidité relative est la quantité d'humidité présente dans l'air par rapport à la quantité maximale que l'air peut contenir à cette température, exprimée en pourcentage.

3. Pourquoi le point de rosée est-il important ?

   • Le point de rosée est la température à laquelle l'air devient saturé et la vapeur d'eau commence à se condenser. Il est important pour prédire la condensation et contrôler le niveau de confort dans les systèmes CVC.

4. Qu'est-ce qu'un diagramme psychrométrique ?

   • Un diagramme psychrométrique est une représentation graphique des propriétés de l'air humide. Il est utilisé pour visualiser les relations entre la température, l'humidité, le point de rosée et d'autres propriétés.

Cette calculatrice psychrométrique peut être utilisée pour déterminer les propriétés clés de l'air humide, fournissant des informations précieuses pour les applications de contrôle environnemental et la conception de systèmes CVC.