luftenergibalance

Luftenergibalans är ett begrepp som används för att beskriva hur energi följer med eller avges av luft när den passerar genom ett system eller över en yta. Begreppet är centralt inom byggnadsfysik, ventilationsdesign och atmosfärs- och klimatforskning. En luftenergibalans innebär i praktyk att kartlägga hur mycket värme och fukt som följer med luftens massflöde samt hur tillskott eller bortförsel av energi via värme, kyla, ventilation och strålning påverkar luftens tillstånd.

Inom byggnads- och ventilationsdesign används luftenergibalansen ofta i form av massflödet av ventilation och luftens entalpi. Den specifika entalpin hos fuktig luft kan beskrivas som h ≈ c_p T + w(λ + c_pv T), där T är temperatur och w är fuktighetsförhållandet. Vid stationär balans strävar man efter att energin som tillförs med luften minus energin som avges genom väggar, tak och ventilationskanaler balanseras av de in- och utgående luftströmmarna. I praktiken innebär det att man ofta arbetar med uttryck som m_dot(h_in − h_out) + Q_dot = 0, där Q_dot representerar yttre energi som tillförs eller avlägsnas av byggnaden.

Inom meteorologi och klimatforskning används begreppet för att beskriva energibalansen hos en luftmolekyl eller luftpaket. Här inkluderar man inkommande solenergi, strålning ut från atmosfären, samt sensibel och latent uppvärmning eller avkylning genom konvektion och fasförändringar av fukt. Denna balans styr temperatur- och fuktfördelningar i atmosfären och är central för förståelsen av väder och klimat.

Luftenergibalans är därmed ett praktiskt verktyg för både teknisk systemdesign och förståelsen av naturliga energiprocesser i luft.