Enthalpie feuchter Luft

Enthalpie feuchter Luft ($h$) ist der gesamte Wärmeinhalt von 1 kg trockener Luft samt dem mitgeführten Wasserdampf (Wassergehalt $x$). Sie wird in kJ je kg trockener Luft angegeben.

Bestandteile der Enthalpie

$$h = c_{pa} \cdot t + x \cdot (r_0 + c_{pv} \cdot t)$$

dabei ist:

• $c_{pa}$ = 1,006 kJ/(kg·K) — spezifische Wärmekapazität der trockenen Luft
• $c_{pv}$ = 1,860 kJ/(kg·K) — spezifische Wärmekapazität des Wasserdampfs
• $r_0$ = 2501 kJ/kg — Verdampfungswärme des Wassers bei 0 °C
• $t$ — Temperatur [°C]
• $x$ — Wassergehalt [kg/kg tr. L.]

Enthalpie im Mollier-Diagramm

Im h–x-Diagramm sind die Achsen gerade $h$ und $x$ — das Diagramm dient daher auch zum direkten Ablesen der Enthalpie jedes Luftzustands. Isenthalpen verlaufen parallel zur schrägen $h$-Achse.

Leistung aus der Enthalpieänderung

Kühl- oder Heizleistung [kW]:

$$\Phi = \dot{m} \cdot (h_1 - h_2)$$

wobei $\dot{m}$ der Massenstrom der trockenen Luft [kg/s] ist (auch $q_m$ nach ISO 80000) und $h_1$, $h_2$ die Enthalpien der Ein- und Austrittsluft sind.

Sensible und latente Wärme

• Sensible Wärme — ändert die Temperatur, ohne Phasenwechsel des Wassers
• Latente Wärme — Energie des Phasenwechsels des Wassers (Kondensation/Verdunstung)

Die Enthalpie umfasst beides. Ein Kühler muss auch die latente Wärme des Wasserdampfs abführen, sobald er die Luft unter ihren Taupunkt kühlt.