Temperatura termometru suchego (DB)
Wartość odczytana z termometru suchego wystawionego na działanie powietrza otoczenia bez bezpośredniego promieniowania słonecznego. Temperaturę termometru suchego mierzy się za pomocą termometru wystawionego na działanie powietrza, ale osłoniętego przed promieniowaniem i wilgocią. Powszechnie uważa się ją za temperaturę powietrza otoczenia i reprezentuje rzeczywistą temperaturę termodynamiczną. Jest to temperatura mierzona za pomocą standardowego termometru wystawionego na działanie przepływu powietrza. W przeciwieństwie do temperatury termometru mokrego, temperatura termometru suchego nie wskazuje ilości wilgoci w powietrzu. W projektowaniu budynków jest to kluczowa kwestia przy planowaniu dla konkretnego klimatu. Nall określa ją jako jedną z „najważniejszych zmiennych klimatycznych wpływających na komfort człowieka i efektywność energetyczną budynku”.
Temperatura termometru suchego odzwierciedla rzeczywistą temperaturę powietrza stykającego się z powierzchnią termometru, natomiast temperatura termometru mokrego to temperatura mierzona po przykryciu powierzchni zwilżonym knotem, gdzie chłodzenie wyparne obniża tę temperaturę. Szybkość parowania zależy od wilgotności powietrza: wyższa wilgotność powoduje mniejsze parowanie i mniejsze chłodzenie, co prowadzi do mniejszej różnicy między temperaturą termometru suchego i mokrego. I odwrotnie, niższa wilgotność zwiększa parowanie i chłodzenie, zwiększając różnicę temperatur. Zatem różnica między temperaturą termometru suchego i mokrego odzwierciedla aktualne warunki wilgotności powietrza.
Temperatura mokrego termometru (WB)
Znana również jako termodynamiczna temperatura mokrego termometru, jest metodą określania wilgotności względnej.
Zwięzłe i precyzyjne zdefiniowanie temperatury mokrego termometru jest wyzwaniem. Reprezentuje temperaturę, w której powietrze zostaje nasycone w wyniku adiabatycznej wymiany ciepła i wilgoci w kontakcie z zwilżoną powierzchnią. Temperaturę tę mierzy się za pomocą termometru z bańką owiniętą-wilgotną szmatką, wystawionego na przepływ powietrza o prędkości przekraczającej 2,5 m/s i osłoniętego przed bezpośrednim promieniowaniem. Zmierzona temperatura powierzchni tkaniny wskazuje, jak blisko jest nasycenia powietrza. Większy deficyt nasycenia w otaczającym powietrzu powoduje silniejsze parowanie z mokrego termometru i niższą temperaturę. Wilgotność względną powietrza można określić na podstawie różnicy temperatur termometru suchego i mokrego.
Zasada:
Wilgotność względną mierzy się zazwyczaj za pomocą termometru suchego-mokrego, który składa się z dwóch standardowych termometrów (jak pokazano na rysunku 1). Jeden mierzy temperaturę termometru suchego, drugi natomiast za pomocą zwilżonego knota mierzy temperaturę termometru mokrego. Porównując oba odczyty, można wyznaczyć wilgotność względną.
Zasady dotyczące temperatury termometru suchego i temperatury termometru mokrego
Jeden termometr mierzy temperaturę termometru suchego poprzez bezpośrednie wystawienie na działanie powietrza otoczenia, podczas gdy drugi, z bańką owiniętą stale zwilżonym knotem, mierzy temperaturę termometru mokrego. Kiedy napływające powietrze jest nienasycone, wilgoć odparowuje z mokrego knota, pochłaniając ciepło i schładzając sąsiednią warstwę powietrza. Pomiędzy tą schłodzoną warstwą a głównym strumieniem powietrza tworzy się gradient temperatury, powodując przenoszenie ciepła w kierunku knota. Kiedy dopływ ciepła jest równy ciepłu potrzebnemu do odparowania, temperatura stabilizuje się, określając temperaturę mokrego termometru.
Większa różnica między temperaturą termometru suchego i mokrego wskazuje na niższą wilgotność względną. W przypadku powietrza nasyconego nie następuje parowanie, a obie temperatury są zbieżne.
Związek matematyczny
Powietrze nienasycone: Temperatura termometru mokrego < Temperatura termometru suchego
Powietrze nasycone: Temperatura termometru mokrego=Temperatura termometru suchego
Względy techniczne
1. Zależność od prędkości powietrza: Odczyty termometru mokrego różnią się w zależności od prędkości przepływu powietrza i nie są właściwością termodynamiczną.
2.Adiabatyczna temperatura nasycenia: Teoretycznie adiabatyczna temperatura nasycenia powinna definiować stany wilgotnego powietrza, ale praktyczny pomiar jest trudny.
3. Przybliżenie techniczne: Przy prędkościach przepływu powietrza od 2 m/s do 40 m/s odczyty mokrego termometru pozostają stabilne. Zatem w zastosowaniach inżynieryjnych powszechnie przyjmuje się temperaturę mokrego termometru jako parametr stanu praktycznego, czyli adiabatyczną temperaturę nasycenia.
4. Standard pomiarowy: Do dokładnych wykresów lub obliczeń wilgotności należy używać odczytów z psychrometrów zasysających (termometrów z wymuszoną-wentylacją suchą-mokrych).