ما هي حاسبة درجة حرارة الهواء المختلط؟
عندما يلتقي تياران من الهواء ويختلطان — كهواء العودة والهواء الخارجي اللذين يجتمعان في صندوق الخلط داخل وحدة معالجة الهواء في أنظمة التكييف (HVAC) — فإن درجة الحرارة الناتجة تكون متوسطًا مرجّحًا بالتدفق بين التيارين. تحسب هذه الأداة درجة حرارة الهواء المختلط بناءً على معدل التدفق الكتلي (أو الحجمي) ودرجة الحرارة لكل تيار.
كيفية الاستخدام
أدخل معدل التدفق ودرجة الحرارة لكل تيار من تياري الهواء. يجب أن تكون وحدات التدفق متطابقة (مثلًا كلاهما بوحدة كجم/ث أو كلاهما بوحدة CFM)، كما يجب أن تكون درجتا الحرارة بالمقياس نفسه (°م أو °ف أو كلفن). تُعيد الحاسبة درجة حرارة الخليط بالوحدة الحرارية نفسها التي أدخلتها.
شرح المعادلة
تُحسب درجة حرارة الهواء المختلط على النحو التالي:
$$T_{mix} = \frac{\text{م}_1 \cdot \text{د}_1 + \text{م}_2 \cdot \text{د}_2}{\text{م}_1 + \text{م}_2}$$
تُرجّح كل درجة حرارة بحسب حصتها من التدفق الكلي، فالتيار ذو معدل التدفق الأكبر يجذب النتيجة نحو درجة حرارته. وتفترض هذه المعادلة تساوي الحرارة النوعية والضغط بين التيارين، وهو تقريب دقيق في حالات خلط الهواء الاعتيادية في أنظمة التكييف.
مثال محلول
لنفترض أن 100 CFM من هواء العودة عند 20°م يختلط مع 300 CFM من الهواء الخارجي عند 5°م. عندئذٍ تكون درجة حرارة الخليط $$= \frac{100 \times 20 + 300 \times 5}{100 + 300} = \frac{2000 + 1500}{400} = \frac{3500}{400} = 8.75\,°\text{م}.$$ ولأن معظم التدفق يأتي من الهواء الخارجي الأبرد، فإن الخليط يقترب من 5°م أكثر بكثير من اقترابه من 20°م.
الأسئلة الشائعة
هل يمكنني استخدام التدفق الحجمي بدلًا من التدفق الكتلي؟ نعم، طالما أن كثافتي الهواء متقاربتان (كما هو الحال في ظروف التكييف المعتادة)، فإن التدفق الحجمي يعطي تقريبًا جيدًا.
هل تؤثر وحدة درجة الحرارة في النتيجة؟ استخدم الوحدة نفسها لكلا المدخلين، وستكون النتيجة بالوحدة ذاتها. فإدخال القيم بالدرجة المئوية يعيد النتيجة بالدرجة المئوية.
ماذا لو كان التدفق الكلي صفرًا؟ تكون النتيجة غير معرّفة — إذ يجب أن يكون لأحد تياري الهواء على الأقل معدل تدفق موجب.
