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巧析焓湿图,了解环保空调水蒸发降温原理。

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019-10-23     浏览次数:    

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 定义

焓湿图:表示空气各参数之间关系的线图。

焓湿图就像一本字典,你可以根据拼音(某一参数)查字(空气其他参数)。

 空气的部分参数

干球温度(℃):简称温度,就是平常用温度计量的温度。

含湿量(g/kg):湿空气中与一千克干空气同时并存的水蒸气的质量。

通常的空气中都有水蒸气,所以是湿的。湿空气可以分为干空气和水蒸气。

相对湿度:相同温度下,空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。

一立方干空气可以“喝”10g水,现在只“喝”了5g,那相对湿度就是50%。

焓(kj/kg):一千克的物质含多少千焦能量。

可简单理解为广义的内能,就是空气含多少能量。

热湿比:焓的变化(△h)和含湿量的变化(△d)的比值。

热量和含湿量两者的变化值的比值。

 等值线

等温线:线上的温度相同。它的平行线也都是等温线。

同样的温度,空气的含湿量越大,相对湿度和焓值越大。(非水平)

等焓线:线上的焓值相同。它的平行线也都是等焓线。

同样的焓值,空气温度上升,含湿量在下降。

等湿度线:线上的湿度相同。它的平行线也都是等湿度线。

同样的含湿量,空气温度越低,焓值(能量)越低。

等相对湿度线:线上的相对湿度相同。它的平行线也都是等相对湿度线。

同样的相对湿度,空气温度越高,焓值(能量)越高。

 小应用

露点温度:空气中的水蒸气变为露珠时候的温度。图2中A点的温度35℃,相对湿度100%、焓值130kj/kg,含湿量36.6g/kg。

这时如果温度下降到30℃,含湿量和气压不变。A点就到了B点(虚拟点)的状态。这时的相对湿度大于100%,多余的水就会从气态凝结成水珠,直到相对湿度小于或等于100%。

到这里你应该能够看懂焓湿图了,下面来再试牛刀。

【大应用】

举例说明:冬夏空调使用和焓湿图对应变化。

A点:正常夏天没有开空调的房间,温度:30℃,相对湿度:60%,含湿量:13.6g/kg。

A → C (夏天家用空调降温线)

含湿量变小:房间中人和物“吐”出的水蒸气<空调外机排水

焓值减少:房中人和物散发的热量<空调的制冷量

如果房间太大或开着窗,上面可能就是大于,房间就冷不起来。

温度降低:焓值减少就是空气能量少了,温度也就低了。

相对湿度升高:温度越低空气“喝”水的欲望就越低。

A点,空气能“喝”3g水,空气肚里1.5g水,相对湿度50%。

B点,降温后只能“喝”1g了,排水管再排出0.8g,还剩0.7g,相对湿度70%。

因为空气“”水欲望低,所以夏天开空调一般不会太干燥。

B → D (冬天家用空调升温线)

焓值增加:房间散失的热量<空调增加的热量

如果房间太大或开着窗,上面可能就是大于,房间就热不起来。

温度升高:空气被加热了,能量增加,焓值变大。

含湿量增加:温度增高,空气“喝”水欲望更高,不断从空气中吸收水分。

相对湿度减小:不断从空气中“喝”水,依然满足不了随温度变高而大大增加的“喝”水欲望,空气依然很“渴”。

数字举例可以看成是B到A的过程。因为空气不断“喝”水,所以冬天开空调会很干燥。可以在房间放一盆水,让空气“喝”盆里蒸发的水,而不是我们皮肤的水。

 延伸知识点

 湿球温度

相对干球温度而言的。通俗讲,湿球温度就是当前环境仅通过蒸发水分所能达到的最低温度。

图 6:百度百科

 求焓公式

热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量。体系中热力学能再附加上PV这部分能量的一种能量。

H=U+PV

H代表焓,U代表内能,P代表压力,V代表体积。

 绝对湿度

在标准状态下,每立方米湿空气中所含水蒸气的质量,即水蒸气密度,单位为g/m³ 。

 显热 潜热

显热:物体不发生化学变化或相变化时,温度升高或降低所需要的热称为显热。

50℃的水变成90℃的水吸收的热量就是显热。

潜热:指物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量

100℃的水变成100℃的水蒸气吸收的热量就是潜热。

 注意小点

1、饱和空线即相对湿度为100%的等相对湿度线。特点:干球温度、湿球温度、露点温度相等。

2、等湿球温度线与等焓线基本平行,故工程上近似地用等焓线代替等湿球温度线。

3、等含湿量线就是等露点温度线。因为露点温度的定义已说明含湿量相同的状态点,露点温度均相同。

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