Der Aufbau des h‑x-Diagramms

Im h-x-Diagramm können Luftzustände und deren Änderungen abgebildet und berechnet werden. Die Größen Temperatur, relative und absolute Luftfeuchte, Enthalpie und Dichte können auf grafischem Wege bestimmt werden. Sind mindestens zwei Werte bekannt, können die restlichen Größen zeichnerisch ermittelt werden. Da der barometrische Luftdruck sich auf das Verhalten und die Eigenschaften von feuchter Luft auswirkt, ist jedes Diagramm nur für einen bestimmten Luftdruck anwendbar. In nachfolgenden Beispielen wird ein Luftdruck von 1.000 mbar angenommen. In der Kältetechnik findet das h-x-Diagramm Anwendung im Bereich der luftgekühlten Rückkühler, Verflüssiger und Kühltürme, bei Direktverdampfern im RLT-Gerät sowie bei Fan-Coils und Klimaschränken.

Eine ausführlichere Behandlung von Aufbau und Anwendung des h-x-Diagramms kann weiterführender Literatur wie dem „Leitfaden für Lüftungs- und Klimaanlagen“ entnommen werden.

Parameter im h‑x-Diagramm

Auf der Ordinate ist die Temperaturskala in °C aufgetragen, die Temperatur steigt von unten nach oben. Die von der y-Achse nach rechts bis zur Sättigungslinie wegführenden Hilfslinien konstanter Temperatur werden Isotherme genannt. Diese sind bei 0 °C parallel zur x-Achse, steigen jedoch mit zunehmender Temperatur leicht an.

Zusätzlich ist auf der y-Achse die Dichte der Luft in Kilogramm pro Kubikmeter ablesbar; im Gegensatz zur Temperatur verringert sich diese von unten nach oben, die Hilfslinien konstanter Dichte fallen horizontal von links nach rechts leicht ab. Die obere oder untere horizontale x-Achse (Abszisse) ist die absolute Feuchteskala. Diese wird in Gramm Wasser pro Kilogramm trockener Luft angegeben. Links im Schnittpunkt mit der Ordinate ist die Luft ganz trocken, dementsprechend ist die absolute Feuchte gleich null, nach rechts verlaufend nimmt diese kontinuierlich zu. Die senkrecht verlaufenden Hilfslinien sind Linien mit konstanter absoluter Feuchte.

Die Geraden konstanter Enthalpie, auch Isenthalpen genannt, verlaufen von links oben nach rechts unten in einem Winkel von ca. 45° parallel zueinander und sind auf der Ordinate oder unter der Sättigungskurve skaliert. Bei 0 °C Trockenkugeltemperatur und 0 g Wasser je Kilogramm trockene Luft beträgt die spezifische Entalpie 0 kJ/kg. Die Enthalpie der feuchten Luft ist die Summe aus der Enthalpie der trockenen Luft und der Enthalpie des enthaltenen Wasserdampfs.

Am unteren Ende wird das h-x-Diagramm durch die Sättigungskurve begrenzt. Hier kann die Luft keinen weiteren Wasserdampf mehr aufnehmen, die Luft ist gesättigt. Auf der Sättigungskurve entspricht die relative Feuchte 100 %, darunter ist die Luft übersättigt (Nebelgebiet), darüber ist die Luft ungesättigt. Kurven geringerer relativer Feuchte verlaufen steiler als Kurven mit höherer relativer Feuchte. 

Die relative Feuchte kann meist an der rechten Seite des Diagramms prozentual in Zehnerschritten abgelesen werden. Von einem definierten Luftzustand ausgehend, muss senkrecht nach unten der Schnittpunkt mit der Sättigungskurve ermittelt werden, von hier waagerecht nach links auftragend der Schnittpunkt mit der Ordinate, dort wird die Taupunkttemperatur (oder Sättigungstemperatur) abgelesen.

Von einem definierten Luftzustand ausgehend, muss der Isenthalpen nach unten folgend der Schnittpunkt mit der Sättigungskurve ermittelt werden, von hier waagerecht nach links auftragend der Schnittpunkt mit der Ordinate, dort wird die Feuchtkugeltemperatur abgelesen.
Zur besseren Verständlichkeit ist in Bild 1 ein h-x-Diagramm dargestellt, in dem zusätzlich die Parameter aus Tabelle 1 eingezeichnet sind.