空氣調(diào)節(jié)基礎知識

1、空氣調(diào)節(jié)基礎知識2008年04月07日09:59:08作者：wind目錄TOC o 1-5 h z空氣調(diào)節(jié)1空氣調(diào)節(jié)的四要素1溫度的保持1濕度的保持1室內(nèi)環(huán)境指標31.1.4舒適溫度濕度4氣流4潔凈度5空氣的特性6空氣的性質6空氣的濕度6h-x線圖（空氣線圖）8空調(diào)系統(tǒng)和h-x線圖8h-x線圖的術語和使用方法10h-x線圖的計算13空調(diào)供給空氣溫度162.5標準品的BF確認16計算加濕的方法18能力的修正（能力線圖的使用方法）21空氣調(diào)節(jié)基礎知識1空氣調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)就是根據(jù)房間的使用目的，使房間或者建筑物內(nèi)的空氣（室內(nèi)空氣）達到并保持其最佳狀態(tài)的過程。利用空調(diào)進行空氣調(diào)節(jié)，主要是為了滿足人們生活

2、所需的，稱為保健空調(diào)或舒適空調(diào)；主要是為了滿足物品的生產(chǎn)、實驗、貯藏或者維持機械裝置性能的，稱為工業(yè)空調(diào)?？諝庹{(diào)節(jié)的四要素溫度（維持希望的溫度值）濕度（維持希望的濕度值）氣流（維持適當?shù)目諝饬魉伲崈舳龋ňS持室內(nèi)空氣清潔）上述四項叫作空氣調(diào)節(jié)的四要素，四要素中缺少任何一個，就稱不上是舒適的空氣調(diào)節(jié)。此外，影響舒適度的要素有：暖熱四要素溫度（室溫）、濕度（相同濕度）、氣流、放射（輻射）溫度，以及人體二要素著裝的多少活動量。溫度的保持室內(nèi)空氣的溫度通過熱（顯熱）的散發(fā)或吸收而發(fā)生變化，所以為了防止溫度波動太大，需要通過某手段來控制。通過以下幾種方式來進行通氣調(diào)節(jié)：（注）制冷、制熱時，空氣量的多少和

3、溫差的大小成正比為了將室內(nèi)的空氣溫度保持在一定值上，必保證進出的熱量W冷熱風的熱量。用來產(chǎn)生并向室內(nèi)吹出冷熱風的裝置就是空氣調(diào)節(jié)器。熱熱4對于悴致室內(nèi)空氣溫度上升的熱的發(fā)土和流入,空調(diào)譴出比室溫悵的;令祖來與之對抗。圖1身天室溫維持制冷）熱熱圖？冬天室溫維持（制熱）對干導致室內(nèi)溫度上升的熱的發(fā)主和流入.空調(diào)送出比室溫低的冷風來與之對擾JIL丄41畠屆opn濕度的保持在同樣的溫度下，室內(nèi)空氣的濕度（）是由空氣中水蒸汽含量絕對濕度（kg/kg）的多少決定的。因此，想要保持一定的濕度，要采取某種手段來控制室內(nèi)水蒸汽的量的變化。采用以下方法進行空氣調(diào)節(jié)。因此，為了將室內(nèi)空氣的濕度保持在一定值上，濕度增

4、加時，必須符合以下條件：增加水蒸汽量kg/hW吹出空氣的除濕能力kg/h將空氣中的水蒸汽減少的方法之一就是讓水蒸汽冷卻（取潛熱）、冷凝，變成水的形態(tài)從空氣中除去。采用這種方法時，不是計算水蒸汽的重量，而是采用更方便的水蒸汽的潛熱值來計算。上述公式經(jīng)變形后成為：空調(diào)將吸入的空氣冷卻（取得顯熱）使之成為低溫空氣，同時，該空氣中的水蒸汽也冷卻（取得潛熱），其絕對濕度降低，之后空調(diào)再將該空氣吹出?？照{(diào)的制冷能力（kW）是空氣冷卻能力（取得顯熱的能力）和水蒸汽析出能力（取得潛熱的能力）之和，空氣冷卻能力與制冷能力的比例就是顯熱比（SHF）。為了與后文所述的室內(nèi)制冷負荷SHF（室內(nèi)SHF）進行區(qū)別，這個也

5、稱為裝置SHFo）|（參考）|取得顯熱的能力!裝置SHF=I制冷能力:取得顯熱能力=制冷能力XSHF取得潛熱能力=制冷能力SHD般空調(diào)的SHF為Q.6（X7ISHF：SensibleHeatFactor的縮寫水蒸汽*fcrfi水蒸汽0水蒸汽少的空氣:間隙風）劉i提高室勾空氣濕度的水蒸汽的流入.空調(diào)吹出水蒸汽少的空氣與之対抗圖3夏天濕度維持（除濕）此外，提高空氣濕度時，必須保證：減少的水蒸汽量kg/hW吹出空氣的加濕能力kg/h此時的單位是水分質量。各種空調(diào)中，就整裝式空調(diào)（以下簡稱空調(diào)）而言，有的在出廠前就組裝有加濕裝置，如工業(yè)用空調(diào)中的部分機型；有的是另購加濕裝置在安裝現(xiàn)場進行組裝；有的空調(diào)

6、則無法附加加濕功能，因此，在進行機型選擇時，請予以注意?？照{(diào)機的制熱能力單位：kw）,表示的是空調(diào)加熱空氣的能力，與加濕無關。另外，若選擇直接水噴霧式作為加濕裝置，考慮到水汽化（蒸發(fā)）時的潛熱為2.5MJ/kg，特別要注意空調(diào)器的制熱能力。濕度測量作為直接測量濕度（）儀器，有各種濕度計；間接測量濕度的儀器，有干濕球溫度計。干球、濕球指示的溫度差越大，表示濕度越低，反之濕度越高。此外，利用后文所述的空氣線圖，通過干球、濕球的溫度可以求知絕對濕度、相對濕度及其他各種空氣的特性值。DB帕圖5干球濕球遍度!（編寫的說明）I表示千球溫度的記號衣示濕球溫度的記號衣示露點溫度的記號r（參考）I:干球濕球1干

7、燥的贍溫韶（球）千球溫度計DB記號f上的弓濃累露2分鐘以上”讀拒示-用緲帝弄濕后的鹽湄訊球濕球溫度計相記號廣室內(nèi)環(huán)境指標人體周圍的空氣環(huán)境對人體的生理機能及舒適感有著很大的影響，因此，進入20世紀以來，人們不斷對室內(nèi)環(huán)境進行著研究。為了將環(huán)境指標以單一尺度（以感覺或生理狀態(tài)為標準）的形式來表示，提出了各種方法。（1）新有效溫度1923年，有人把干球、濕球溫度和氣流速度結合，作為實驗測得的有效溫度（ET：Effective的簡稱），在空氣調(diào)節(jié)中被廣泛使用。1972年美國的暖通空調(diào)工程師協(xié)會（ASHRAE）發(fā)表的新有效溫度開始被使用。為了與以前的有效溫度（ET）進行區(qū)別，新有效溫度簡略成（ET*）

8、，進一步，該溫度作為ASHRAE標準被標準化。1981年，作為ANSI/ASHRAE規(guī)格，如圖7所示的舒適線圖發(fā)表了。新有效溫/I(ET*)ASHWECOMFOHTSTAf-DARD55-?flMODa-.azs-D.D24(3.022/oja怖30干堆也It代；a.I-圖6新有效溫度(ET*)(ASHRAE,Handbook,1972)(A35)(摘自丸善株式會社發(fā)行的“空氣調(diào)節(jié)手冊”)CB芒g彈照就坯5O5OiLILLA20-25300作用M(t)圖7ANSI/ASHRAE舒適線圖（摘自冷凍空調(diào)技術上級）AXSL美國國家規(guī)格協(xié)會1.1.4舒適溫度濕度表1室內(nèi)條件的基準值與大樓管理法（石野）

9、（摘自空氣調(diào)節(jié)衛(wèi)生工程學手冊）S鏟爭軍一段遽蟲檢得詠it宅槨、俚5即乜】261C.別蚣.八ao-eor）(20-22V)22Tx50M商用建筑(2627TS)2TTC,50%/(2B-22X?)工業(yè)建筑工廠期28TCh60%kzCie-EDT：)2嘰腐畫Tg大權營理沬*.殍浙執(zhí)粒的鼠).F，COjlOOOutffilV，COlOppkWF.Jal7-2T2,jO-70%.氣逬Q/mSUlF注：停用期采用夏季、冬季值的中間值即可。確保建筑物衛(wèi)生環(huán)境的相關法律。（）內(nèi)的值表示溫度濕度的適用范圍。對應空調(diào)條件而恒定不變的溫度、濕度是不存在的。在日本，將夏季干球溫度為26C、相對濕度為55%的，冬季室

10、內(nèi)干球溫度為23C、相對濕度為45%的狀態(tài)稱為空調(diào)溫度。從節(jié)能的觀點看，推薦為：夏季28C，相對濕度50%；冬季18C，相對濕度40%左右。但是,在空調(diào)設計中采用的制冷條件為26C、50%，制熱條件為22C、50%。重要的是，空氣調(diào)節(jié)的目的是達空調(diào)規(guī)格規(guī)定的室內(nèi)空氣品質，且空調(diào)用戶的要求是首先要考慮的。1.1.5氣流進行空氣調(diào)節(jié)時，為了將溫度、濕度保持于一定的值，空調(diào)將已調(diào)節(jié)了絕對濕度的冷、暖風吹向室內(nèi)，這個之前已經(jīng)說明。吹出的空氣（供給空氣）如果在室內(nèi)的流動（氣流）狀態(tài)不好的話，就得不到充分的空氣調(diào)節(jié)效果。有關氣流的項目說明如下：氣流分布風速循環(huán)次數(shù)下面就以上各項進行說明。氣流分布必須保證在

11、空調(diào)房間的各個角落都能感受到吹出的空氣。如果冷、熱風沒有到達，溫、濕度調(diào)節(jié)就不充分。除了要考慮安裝場所和相關工程，還要對空調(diào)方式、機型選擇以及機器的安裝場所予以充分的注意。根據(jù)房間的平面形狀、天花板的高度、用途等的不同，有時需要使用風管。另外，返回空調(diào)的空氣吸入空氣、返回空氣對于房間而言，熱量的出入是不同的（例如：窗縫、出入口旁是冬寒夏熱），有些房間里還有設備散發(fā)出熱量，夏天制冷和冬天制熱時，需要空調(diào)器的能力是不同的?？紤]到這些因素，有必要對氣流要重新分配。（RA）也要順利、均勻、全部地返回。亂氣流防止亂氣流（Draft）是由于空氣的溫度差（密度差）產(chǎn)生的空氣流動，在空氣調(diào)節(jié)中，就是指攪亂空氣

12、調(diào)節(jié)的空氣動。（例1）冬天，玻璃窗是冷的，與玻璃接觸的室內(nèi)空氣也變冷，產(chǎn)生冷空氣的下降氣流。（冷的亂氣流）（例2）吹出的空氣的前端遇到的墻壁和屏風，遭遇到其他地方吹來的空氣時，會產(chǎn)生亂氣流（DRAFT）。當剩余風速（末端風速）在0.5m/s以上時，較容易產(chǎn)生亂氣流。風速人體或室內(nèi)發(fā)熱體所發(fā)出的熱量會向空氣中散發(fā)，所以，如果空氣不流動的話，就無法散熱。但是，如果風速過快，人就會覺得不適，機器也不能正常地進行冷卻，因此，需要特別注意風速。從人的感覺來考慮時，室內(nèi)居住區(qū)域（距離地面1.2-1.5m左右）的風速應為0.3m/s以下（這個風速不僅是水平方向，垂直方向也要考慮），也就是說，強風吹不到坐著的

13、人。循環(huán)次數(shù)為了減少室內(nèi)溫度的不均，從空調(diào)中吹出的空氣量（風量）和房間容積（空調(diào)房間的體積），用下面的公式進行計算，其數(shù)值不小于6（最小值4）。風量循環(huán)次數(shù)=次/h房間容積卅1.1.6潔凈度所謂潔凈度，就是為了保持室內(nèi)空氣的清潔，也就是說，不讓空氣有嚴重的污染，前面已進行了說明。判斷室內(nèi)空氣清凈的項目包括：氧氣濃度灰塵濃度惡臭濃度有害氣體濃度除了因確保氧氣量需換氣外，灰塵、惡臭、有害氣體的濃度高時也應該進行換氣(把被污染的空氣排出房間，引入新鮮的室外空氣)，用這種方式，確保室內(nèi)污染物的濃度保持在較低水平。為了補充氧氣，需要按換氣量成倍換氣。換氣量大f熱的負荷大f空調(diào)機組大f設備費、運行費用大。

14、變化的情況如表4所示。關于換氣和除塵方面的問題，以后再做補充說明。次1.2空氣的特性在學習空氣調(diào)節(jié)前，了解空氣的性質是很重要的。空氣調(diào)節(jié)的對象是我們周圍的空氣。由于經(jīng)度和緯度不同，基本上，根據(jù)經(jīng)度或緯度的不同，空氣性質也會有所不同。平常，我們不太感覺到空氣的存在，其實空氣也有重量、體積，它是由各種分子組成的。從地面到遙遠的上空為止的空氣重量就是氣壓。就像深海的魚在水中游泳感受水壓一樣，我們在空氣中生活同樣感覺到氣壓?？諝獾男再|大致來講，空氣中氮(N2)的含量有78%,其余21%是氧(02)。還有其他的微量成分，如氬，二氣化碳，氦等?？紤]空氣的性質時，水蒸汽是重要的成分。從空氣中除去水蒸汽后的空

15、氣，叫做“干空氣”把含有水蒸汽的空氣，稱為“濕空氣”。實際上，在自然界中沒有干空氣存在?？諝庵兴羝慷鄷r，感覺潮濕，含量少時就感到喉嚨干燥。1.2.2空氣的濕度空氣中水分(以水蒸汽形態(tài)存在)多，濕度就大，干燥空氣中的水蒸汽含量少，所以濕度就小。低一空氣溫度(DB)一圖9空氣濕度和水蒸汽量空氣溫度和空氣中可含的水分量決定濕度，如圖9所示。如圖所示，溫度越高，空氣中就能含有更多的水分。在某一溫度下，含有最大限度水蒸汽量的空氣叫做飽和空氣。把飽和空氣中水蒸汽量連接起來的線叫做作飽和蒸汽線。以某一溫度下空氣中最多可含的水蒸汽的量為前提，該溫度下空氣中實際所含的水蒸汽的量就是濕度。飽和空氣的濕度為1

16、00空氣中水蒸汽含量超過100時，水分就不能繼續(xù)以水蒸汽的形態(tài)存在，將形成水滴。如果在空中，就會下雨；如果在室內(nèi)，水滴將附著在窗戶上。絕對濕度(x)我們把1kg干燥空氣中所含的水蒸汽的質量定義為絕對濕度。X圖10絕對濕度)水蒸汽空U重奉干燥空氣的重*)kcF含水蒸汽的空氣濕空氣)分割為水滌汽分子和空氣分母)相對濕度(?)(單位)某溫度下，空氣中含有水蒸汽的分壓力相對于該溫度飽和空氣水蒸汽分壓力的比率，叫做相對濕度。細地說，如下圖所示，從某一溫度下的飽和空氣中將水蒸汽取出后放入一定的空間并測量壓力，同時，從該溫度下的濕空氣中將水蒸汽取出后放入相同容量的空間并測量壓力，這兩種壓力的比就是相對濕度。

17、p00=n相對濕度某一溫度下的濕空氣和上圈相同溫度下的飽卻空氣從左方空代中澈出的水蒸汽的壓力從左方空氣中甌岀的水蒸汽的壓力飽和度(比較濕度)()(單位)把某溫度下空氣中含有水蒸汽的量相對于該溫度飽和空氣中的水蒸汽量的百分比，作為表示的尺度，定義為比較濕度。對于飽和空氣的情況下，相對濕度和比較濕度相等，常溫下在大氣壓附近，誤差在1%以下，在空調(diào)設計中，可作為相同值考慮。通常認為只有在一定條件下，相對濕度和比較濕度才是相同的，對于設計對象，往往有必要再從基礎的考慮方法確認一下。0Ws1312比較濕度（0）只肛出水蒸汽慕一崔產(chǎn)下的濕空氣只取岀水熱汽和上團相同溫度下的飽和空筈2h-x線圖（空氣線圖）空

18、調(diào)系統(tǒng)和h-x線圖在空氣調(diào)節(jié)中，為了保持所希望的室內(nèi)空氣溫度、溫度值，必須將適當溫度、濕度的冷、熱風從空調(diào)中送入室內(nèi)。為此，必須考慮空氣在被加熱、冷卻、加濕、除濕時，各種性質進行怎樣的變化，這時就可采用空氣線圖。需要空氣的干球溫度、濕球溫度、絕對濕度、相對濕度、露點溫度、比容、焓保有熱量值時，只需通過O中任意的兩個值加以判斷，其他的值也就知道了。還有，對某狀態(tài)的空氣加熱、冷卻、加濕、除濕時，空氣將進行怎樣的變化，可能變成什么狀態(tài)，在空氣線圖上只要作圖就能夠判斷?？諝饩€圖也有許多繪制方法，在這里，用最一般的h-x線圖（空氣線圖）進行說明。在此省略了比焓，表示為焓。輔第草t鈉十不MBfel-tam

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20、法（1）干球溫度線絕對濕度線不對空氣加濕、除濕、只對空氣加熱、冷卻時，因為絕對濕度不度，僅干球溫度在平行于絕對濕度線的位置上變化。另外，保持溫度不變情況下加濕（加水蒸汽）、除濕（用氧化硅膠干燥等）時，干球溫度不變，只有絕對濕度值變化。（2）濕球溫度線比焓線（簡稱焓）如圖所示，這兩種線幾乎平行。濕球溫度用虛線表示，焓用實線表示，干球溫度t=OC、絕對溫度x=Okg/kg的干空氣的焓定為：h=OKJ/Kg。-（例）:干球溫度290,濕球溫度21匸的熔值是!60.7kJ/kgH0某一狀態(tài)的空氣，當用水噴霧的形式加濕時，其狀態(tài)在這條線上向左上方變化。水（霧）蒸發(fā)時，必須從空氣中吸收必要的汽化潛熱，此時空氣的干球溫度降低，但空氣的總能量不變。焓的記號h（或是i）（3）相對濕度線相對濕度100%線，也稱作飽和線，在這個線的上方，則空氣中的水蒸汽變成霧浮在空氣中，或是變成水從空氣中析出。相對濕度的記號?A.絕對濕度不變CM故加濕5除濕的時候.由加熱、冷卻引起變化8不