W centralach klimatyzacyjnych, w których zachodzi pełna obróbka cieplno-wilgotnościowa powietrza, oprócz procesów wymuszenia przepływu powietrza przez zespół wentylatorowy i blok filtrowania oraz odzysku, można wyróżnić następujące zmiany jego stanu:
• mieszanie,
• podgrzewanie,
• chłodzenie,
• osuszanie,
• nawilżanie.
Wyżej wymienione przemiany są pokrótce omówione poniżej, a ich przebieg zostanie przedstawiony graficznie na wykresie h-x.

Mieszanie dwóch strumieni powietrza suchego i wilgotnego

Idea mieszania została przedstawiona na rys.1. Punkty nr 1 i 2 są punktami stanu powietrza przed zmieszaniem. Zasada mieszania strumieni polega na znalezieniu na odcinku łączącym oba punkty, punktu M - punktu zmieszania poprzez podzielenie odcinka w proporcji odwrotnej do udziału strumieni składowych.
Wspomnianą zależność można również przedstawić za pomocą zapisu matematycznego w postaci:

Ogrzewanie powietrza

Proces podgrzewania powietrza w nagrzewnicy na wykresie h-x przebiega pionowo od dołu do góry na linii x=const., tj. przy stałej zawartości wilgoci (rys.2).

Schładzanie i osuszanie powietrza

Na rys.3 przedstawiono teoretyczny przebieg procesów schładzania i osuszania powietrza. Schładzanie przebiega początkowo wzdłuż linii x=const. pionowo do dołu, aż do przecięcia z krzywą nasycenia (φ=100%). Punkt przecięcia τ jest nazywany punktem rosy. Przy dalszym schładzaniu wykraplająca się para wodna osiada na powierzchni chłodnicy. Pożądany stan 2 leży teoretycznie na linii nasycenia, w rzeczywistości zaś osiągnięcie φ=100% jest trudne do osiągnięcia.

Rzeczywisty przebieg procesu schładzania i osuszania zachodzącego w przeponowej chłodnicy powietrza przedstawiono na rys.4.
Niska temperatura jej powierzchni jest osiągana dzięki odparowaniu czynnika chłodniczego (układ z bezpośrednim odparowaniem) lub przy wykorzystaniu tzw. wody lodowej. Należy przy tym mieć świadomość, iż osuszanie powietrza wilgotnego następuje wówczas, gdy temperatura powierzchni chłodnicy jest niższa od temperatury punktu rosy. Linia prosta łącząca punkty 1 i 2 stanowi daleko idące uproszczenie i nie oddaje rzeczywistego przebiegu zmian stanu powietrza wilgotnego. Proces rzeczywisty przebiega po tzw. krzywej chłodzenia.

Ponieważ układ klimatyzacyjny powinien zagwarantować określony stan powietrza doprowadzanego do pomieszczeń, a za pomocą chłodnicy przeponowej można regulować tylko jeden parametr stanu powietrza wylotowego, zwykle jest to zawartość wilgoci, dlatego aby otrzymać określoną temperaturę powietrza po jego schłodzeniu należy powietrze ogrzać np. w nagrzewnicy wtórnej.

Nawilżanie powietrza

Nawilżanie powietrza osiąga się poprzez wprowadzenie do jego strumienia wody lub pary wodnej, a także poprzez mieszanie z powietrzem wilgotnym.
Proces nawilżania wodą przebiega na wykresie h-x na przedłużonej „izotermie mgły wodnej”. W pierwszym przybliżeniu przebieg ten jest równoległy do linii stałej entalpii. Przebieg procesu przedstawiono na rys.5. Nawilżanie zaczyna się od stanu 1 na izotermie mgły wodnej, która zostaje równolegle przesunięta przez punkt 1 i w ten sposób otrzymuje się punkt przecięcia z linią nasycenia, będący stanem 2. Przy nawilżaniu wodą nie osiąga się praktycznie punktu rosy, ponieważ powierzchnia kontaktu z wodą nie jest nieskończenie wielka.

Proces nawilżania parą przedstawiono na rys.6. Dla określenia stanu punktu 2 wykorzystuje się tzw. podziałkę kierunkową przemiany wychodzącą z punktu zerowego wykresu. Tą prostą przesuwa się równolegle przez stan 1 i w ten sposób uzyskuje się kierunek zmiany stanu powietrza nawilżanego. W punkcie przecięcia tej linii z izochigrą leży stan powietrza opisany punktem 2.
Przy nawilżaniu parą powietrze nie jest nawilżane do stanu pełnego nasycenia w celu zapobieżenia w kanale dolotowym ewentualnej kondensacji pary wodnej przez jej przechłodzenie.

---