AIR HUMIDE

Définition & notations

Mélange binaire• air sec Ma = 29 g / mole et Cpa = 1,00 kJ / kg• vapeur d ’eau Me = 18 g / mole et Cpe = 1,86 kJ / kg

Fraction molaire de vapeur : ae

vv nn

n

Pression partielle de vapeur : pp vv

Conditions de saturation :

saturantevapeurdepressionpTpp vsevsv

Humidité relative (degré hygrométrique)

volumececontenirpeutquevapeurdeimalemasse

humideairdvolumeundansvapeurdemasse

max

'

Définition & notations

Humidité relative (degré hygrométrique) vvs

vvs

v

maxv

v

Tp

p

p

p

m

m

Humidité absolue : x a

e

v

v

a

v

M

M

1m

mx

Enthalpie de l ’air humide : va hxhh

0C0hetK273Tpour

tCpC0LxtCph

TTCpTLxTTCpThh

00

vlva

0v0lv0a00

Modèle

Exprimée par kilogramme d’air sec

Diagramme de l ’AIR HUMIDE

En abscisse : l ’humidité absolue (x)

En ordonnée : u = h - x L0

tCpxCpu va

Isenthalpes : droites de pentes -L0

Isothermes : Droites presque horizontales pour x faibles

Courbes Ctep

Calculées à partir d ’expressions paramétriques

Air humide : psi / p =1

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

1,0

Air humide : Courbes psi / p < 1

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

1,0

0,8

0,6

0,4

0,3

0,2

0,1

0,7

0,5

Air humide : isenthalpes

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

0 20 40 60 80

100 120 150

1,0

0,8

0,6

0,4

0,3

0,2

0,1

0,7

0,5

Refroidissement de l ’air humide à pression constante

Données :Pression atmosphérique 1 bar et 20 °CDegré hygrométrique : 70 %

1) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à condensation2) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à 10 °C

Calculer : Température de saturationLa quantité d ’eau formée à l ’état liquide

Le bilan d ’énergie

Refroidissement à x = Cte

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

0 20 40 60 80

100 120 150

1,0

0,8

0,6

0,4

0,3

0,2

0,1

0,7

0,5

14 °C

Refroidissement de l ’air humide à pression constante

Données :Pression atmosphérique 1 bar et 20 °CDegré hygrométrique : 70 %

1) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à condensation2) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à 10 °C

Calculer : Température de saturation : 14 °C

La quantité d ’eau formée à l ’état liquideLe bilan d ’énergie

8g/kg

Refroidissement jusqu'à 10 °C

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

0 20 40 60 80

100 120 150

1,0

0,8

0,6

0,4

0,3

0,2

0,1

0,7

0,5

30

DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide

0

5

10

15

20

25

30

0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012 0,014

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

10 20 4030

50

45

1,0

0,8

0,6

0,7

0,9

Refroidissement de l ’air humide à pression constante

Données :Pression atmosphérique 1 bar et 20 °CDegré hygrométrique : 70 %

1) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à condensation :Température de saturation : 14 °C

Le bilan d ’énergie : h1 = 45-40 = 5 kJ/ kg d ’air sec

2) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à 10 °C

La quantité d ’eau formée à l ’état liquide :x = 0.010-0.008 = 2g / kg d ’air secLe bilan d ’énergie h1 = 45-40 = 5 kJ/ kg d ’air sech2 = 40-30 = 10 kJ/ kg d ’air sec

Conditionnement de l ’air humide : climatisation

Conditions de confort :Températures 17 < t < 23 °C & en hiver

19 < t < 25 °C & en étéDegré hygrométrique : 30 % < < 70 %

Exemple1 Conditionnement en hiver

Conditions de confort : C[20°C, 60%]

Conditions extérieures : H [ 0°C, 90%]

DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

10 20 30 40 60

80

1,0

0,8

0,60,40,3

0,9

0,1

0,7

0,5

50

0,2

H

C

A

Climatisation en Hiver

Chauffage HumidificationH A C

Difficile

DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

10 20 30 40 60

80

1,0

0,8

0,60,40,3

0,9

0,1

0,7

0,5

50

0,2

A

H

C

A’

B

Climatisation en Hiver

ChauffageHumidification

à saturationH A’ CChauffageB

Chauffage HumidificationH A C

Difficile

Conditionnement de l ’air humide : climatisation

Conditions de confort :Températures 17 < t < 23 °C & en hiver

19 < t < 25 °C & en étéDegré hygrométrique : 30 % < < 70 %

Exemple2 : Conditionnement en été Condition de confort : C[20°C, 60%]Conditions extérieures E [ 30°C, 80%]

C

E

DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

10 20 30 40 60

80

1,0

0,8

0,60,40,3

0,9

0,1

0,7

0,5

50

0,2

E’

B

réchauffage C

Climatisation en été

Évacuation de l’eau liquide

refroidissement BE

DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

x (kg/kg d'air sec)

t (°

C)

0 20 40 60 80

100 120 150

1,0

0,8

0,6

0,4

0,3

0,2

0,1

0,7

0,5