空调理论介绍及焓湿图应用

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一、空调基础知识
3、练习题
例题：1.已知室外dw=14g/kg，tw=35℃，
求室外焓值hw？
2.标准空气状态：大气压= 相对湿度φ= %，密度ρ= Pa，温度t= ℃， kg/m3。
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等温线 T=30℃ 温度T 含湿量d
N L
T=21.4℃
L1
焓湿图分析
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三、焓湿图结构
3、已知夏季工况条件求空气露点温度
夏季工况设定值：30 ℃ ，60%RH
对应的露点温度为：21.4 ℃
温度T 等温线 T=30℃ 含湿量d
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二、空气处理过程
3.1空气过滤器
高效过滤器：分为有隔板高效过滤器，无隔板高效过滤器，滤筒高效滤
网，耐高温高效过滤器。
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二、空气处理过程
3.2表冷器（闭式系统）
二、空气处理过程
3.4加湿器
加湿器：分为干蒸汽加湿器、高压微雾加湿器、汽水混合加湿器3大类。
干蒸汽加湿器（开式系统）：必须有锅炉源，等温加湿，运行费用高。
高压微雾加湿器：压力高，需特定喷嘴，易堵塞，但运行费用低，节能。
汽水混合加湿器：压力低，但需要压缩空气源，维护费用低，运行费用高。
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二、空气处理过程
3.1空气过滤器
中效过滤器：主要用于高效过
滤器的前级保护，少数用于清 洁度要求较高的空调系统；主 要用于过滤 1μm 及以上粒径 的尘埃粒子。 过滤材料：玻璃纤维、人造纤 维合成的无纺布及中细孔聚乙 烯泡沫塑料。
三、焓湿图结构
2、焓湿图结构练习题
2.已知湿空气状态参数d=26 g/kg干
空气，
φ=80%，在焓湿图上查出湿空
气温度t及焓值h。
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三、焓湿图结构
3、已知夏季工况条件求空气露点温度
露点温度：在含湿量不变的条件下 ，湿空气达到饱和时的温度。在焓湿 图上，N点沿等含湿量线与 φ=100% 交点L1即为露点温度。 机器露点温度：当空气经过喷水室 或表面冷却器以后，空气的温度降低 ，相对湿度φ=90％~95％。一般习惯 上把这个接近饱和状态的温度称为机 器露点温度。 （L点）
含湿量d
B
t=20℃ 温度℃
A
已知湿空气A点参数：30 ℃ ，60%RH
把湿空气从A点加热到B点， B点温度 为30℃，求B点的焓值h、相对湿度、湿 球温度ts为多少？
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焓湿图分析
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四、焓湿图计算及应用
2、湿空气的冷却过程
散在被调房间内的二次设备（又称末端装置） 例如：风机盘管等.
全分散系统（局部机组）-这种机组把冷、热
源和空气处理、输送设备（风机）集中设置在 一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。局部 机组不需要集中的机房。
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二、空气处理过程
3.空调机组各功能段及作用
新风
回风 送风
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二、空气处理过程
3.1空气过滤器
初效过滤器：主要适用于空调与
通风系统初级过滤、洁净室回风过 滤、局部高效过滤装置的预过滤； 主要用于过滤 5μm 及以上粒径较 大的尘埃粒子，使用计重法测试。 也用于多级过滤系统的初级保护。 过滤材料：无纺布，尼龙网，铝波 网，不锈钢网等。
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一、空调基础知识
2、湿空气的状态参数
（5）焓h指物质所具有的能量（热量），单位为kJ/kg干空气。
在空气调节中，空气的压力变化一般很小，可近似于定压过程，因 此可直接用空气的焓变化来度量空气的热量变化。
湿空气焓h=干空气热量+水蒸汽热量
二、空气处理过程
1.空调机组分类
空调机组的分类按照使用目的，可分为：
舒适空调机组-要求温度适宜，环境舒适，
空调机组
对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、 办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、 飞机等.
工艺空调机组-对温度有一定的调节精度要
求，另外空气的洁净度也要有较高的要求。用 于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计 算机房、生物实验室等.
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一、空调基础知识
2、湿空气的状态参数
（3）含湿量d为1kg干空气同时并存的水蒸汽量，用符号d表示，单位 为g/kg干空气。 （4）相对湿度φ定义为湿空气的水蒸汽压力与同温度下的饱和湿空气 的水蒸气压力之比，既： φ = pq / pq.b×100% 其中：pq.b为饱和水蒸气压力，Pa。
二、空气处理过程
3.3加热器
加热器：通过里面流动的蒸汽把流经管外
换热翅片的空气加热，风机将加热的空气 送到使用场所，冷却水从加热器的回水管 道流回过路，吸收热量、升温后再被送回 加热器放热、加热流经的空气，不断循环 。
双套管式蒸汽加热器
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二、空气处理过程
2.空气调节系统分类
空气调节系统按空气处理设备的设置情况，可分为：
集中系统-所有空气处理设备（包括风机、冷
却器、加湿器、过滤器等）都设在一个集中的 空调机房内.
空气调节系统
半集中系统-除了集中空调机房外，还设有分
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一、空调基础知识
1、湿空气
在湿空气中水蒸气的含量虽少，但其 变化却对空气环境的干燥及潮湿程度 产生重要影响，且使湿空气的物理性 质随之改变，例如：北方冬天干燥、 起静电，南方夏天闷热等。 湿空气既是空气环境的主体又是空气 调节的处理对象，因此熟悉湿空气的 物理性质及焓湿图，则是掌握空气调 节的必要基础；
等温线 温度℃ T=30℃ 等含湿量线 含湿量d
N L
ts
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四、焓湿图计算及应用
1、湿空气的加热过程
利用热水、蒸汽等热源，通过热表面 对湿空气加热，则其温度会增高而含湿 量不变。在焓湿图上这一过程可表示为 A B的变化过程。 练习题：
（6）干球温度、湿球温度、露点温度。
干球温度：温度计在普通空气中所测出的温度，即我们一般常说的 气温。
湿球温度：在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平 衡时的 绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。 露点温度：在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱和时的温度。 显然当湿空气被冷却时（或者与冷表面接触时），只要湿空气温度 大于或者等于其露点温度，则不会出现结露现象。因此，湿空气的露 点温度也是判断是否结露的判据。
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一、空调基础知识
2、湿空气的状态参数
湿空气的6个状态参数：
B-大气压力
t-温度 ρ -密度
d-含湿量
φ -相对湿度 h-焓
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一、空调基础知识
2、湿空气的状态参数
（1）B一般称为大气压力，以Pa或kPa（千帕）表示。海平面的标准 大气压为101325Pa或者101.325kPa。 （2）湿空气的密度ρ 等于干空气的密度与水蒸气的密度之和，既：
ρ= ρg+ρq
其中：ρg为干空气的密度，ρq为水蒸气的密度。 在标准条件下:压力为101325Pa，温度为20℃，相对湿度为65%， 干空气的密度ρg=1.205kg/m³ ，而水蒸气的密度ρq与干空气的密度相比 较小，因此在实际计算时，可近似取湿空气的密度ρ=1.2kg/m³。
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主要内容
空调基础知识 空气处理过程 焓湿图结构 焓湿图计算及应用
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一、空调基础知识
1、湿空气
大气是由干空气和一定量的水蒸气混合而成的，一般称其为湿空气； 空气环境内的空气成分和人们平时所说的“空气”，实际是干空气加 水蒸汽，即湿空气；
四、焓湿图计算及应用
3、湿空气的等焓加湿过程
利用定量的水通过喷洒与一定状态的 空气长时间直接接触，则此种水或水滴 及其表面的饱和空气层的温度即等于湿 空气的湿球温度。此时空气状态的变化 过程A E就近似等于等焓过程。
含湿量d
B
t=20℃ 温度℃
A C E
焓湿图分析
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等相对湿度线φ：60%RH、95%RH等
T=21.4℃
焓湿图分析
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三、焓湿图结构
1、焓湿图结构
等温线 温度℃ 含湿量d
等焓线h 在大气压力B一定的条件下，在h、t、 d、 φ中，已知任意两个参数，就可确定 湿空气状态，在焓湿图上也就有一个确 定的点，其与参数均可由此点查出。
N L
练习题：
夏季工况设定值：20 ℃ ，60%RH 对应的露点温度为？
T=21.4℃
L1
焓湿图分析
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三、焓湿图结构
4、已知工况条件求空气湿球温度
湿球温度：在定压绝热条件下，空气 与水直接接触达到稳定热湿平衡时的 绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。 方法：由N点沿h=常数线找到与 φ=100%的交点S，S点的温度ts即为N 状态的空气的湿球温度。 练习题： 夏季工况设定值：30 ℃ ，60%RH 对应的湿球温度ts为？ 焓湿图分析
二、空气处理过程
4.空气处理过程
混风状态点 室内状态点 室外状态点
送风状态点 机器露点
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三、焓湿图结构
1、焓湿图结构
等温线 含湿量d
等温线：焓湿图上近似看作平行线
T=30℃ 温度T
等含湿量线
N L
等含湿量线：焓湿图上垂直线
工作原理：通过里面流动的空调冷冻水（冷媒水）把流经管外换热翅片
的空气冷却，风机将降温后的冷空气送到使用场所供冷，冷媒水从表冷器
的回水管道将所吸收的热量带回制冷机组，放出热量、降温后再被送回表 冷器吸热、冷却流经的空气，不断循环。
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室内空气：
hN =1.01tN+dN（2500+1.84tN） 室外空气： hW=1.01tW+dW（2500+1.84tW）
其中：tN、dN为室内温度、室内空气含湿量
tW、dW为室外温度、室外空气含湿量
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一、空调基础知识
2、湿空气的状态参数
四、焓湿图计算及应用
4、湿空气的等焓减湿过程 D
T=30℃
等含湿量线
N L
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三、焓湿图结构
2、焓湿图结构练习题
1.已知湿空气状态参数温度t=20℃
， 相对湿度φ=60%，在焓湿图上查出
湿空气焓值h及含湿量d。
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利用冷水或者其他冷媒通过金属等表 面对湿空气冷却，在冷表面温度等于或 大于湿空气的露点温度时，空气中的水 蒸气不会凝结，含湿量不会变化，只是 温度将降低。在焓湿图上这一等湿冷却 过程可表示为A C。
含湿量d
B
t=20℃ 温度℃
A
C L
焓湿图分析
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