巧析焓濕圖,半小時看懂,裝B一輩子
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圖 1:網路
定義
焓濕圖:表示空氣各參數之間關係的線圖。
焓濕圖就像一本字典,你可以根據拼音(某一參數)查字(空氣其他參數)。
空氣的部分參數
幹球溫度(℃):簡稱溫度,就是平常用溫度計量的溫度。
含濕量(g/kg):濕空氣中與一千克干空氣同時並存的水蒸氣的質量。
通常的空氣中都有水蒸氣,所以是濕的。濕空氣可以分為干空氣和水蒸氣。
相對濕度:相同溫度下,空氣中水汽壓與飽和水汽壓的百分比。
一立方干空氣可以「喝」10g水,現在只「喝」了5g,那相對濕度就是50%。
焓(kj/kg):一千克的物質含多少千焦能量。
可簡單理解為廣義的內能,就是空氣含多少能量。
熱濕比:焓的變化(h)和含濕量的變化(d)的比值。
熱量和含濕量兩者的變化值的比值。
等值線
圖 2:木又寸
等溫線:線上的溫度相同。它的平行線也都是等溫線。
同樣的溫度,空氣的含濕量越大,相對濕度和焓值越大。(非水平)
等焓線:線上的焓值相同。它的平行線也都是等焓線。
同樣的焓值,空氣溫度上升,含濕量在下降。
等濕度線:線上的濕度相同。它的平行線也都是等濕度線。
同樣的含濕量,空氣溫度越低,焓值(能量)越低。
等相對濕度線:線上的相對濕度相同。它的平行線也都是等相對濕度線。
同樣的相對濕度,空氣溫度越高,焓值(能量)越高。
【小應用】
露點溫度:空氣中的水蒸氣變為露珠時候的溫度。圖2中A點的溫度35℃,相對濕度100%、焓值130kj/kg,含濕量36.6g/kg。
圖 3:木又寸
這時如果溫度下降到30℃,含濕量和氣壓不變。A點就到了B點(虛擬點)的狀態。這時的相對濕度大於100%,多餘的水就會從氣態凝結成水珠,直到相對濕度小於或等於100%。
到這裡你應該能夠看懂焓濕圖了,下面來再試牛刀。
【大應用】
舉例說明:冬夏空調使用和焓濕圖對應變化。
圖 4:暖通妹
A點:正常夏天沒有開空調的房間,溫度:30℃,相對濕度:60%,含濕量:13.6g/kg。
A C(夏天家用空調降溫線)
含濕量變小:房間中人和物「吐」出的水蒸氣<空調外機排水
焓值減少:房中人和物散發的熱量<空調的製冷量
如果房間太大或開著窗,上面可能就是大於,房間就冷不起來。
溫度降低:焓值減少就是空氣能量少了,溫度也就低了。
相對濕度升高:溫度越低空氣「喝」水的慾望就越低。
A點,空氣能「喝」3g水,空氣肚裡1.5g水,相對濕度50%。
B點,降溫後只能「喝」1g了,排水管再排出0.8g,還剩0.7g,相對濕度70%。
因為空氣「喝」水慾望低,所以夏天開空調一般不會太乾燥。
圖 5:暖通妹
B D (冬天家用空調升溫線)
焓值增加:房間散失的熱量<空調增加的熱量
如果房間太大或開著窗,上面可能就是大於,房間就熱不起來。
溫度升高:空氣被加熱了,能量增加,焓值變大。
含濕量增加:溫度增高,空氣「喝」水慾望更高,不斷從空氣中吸收水分。
相對濕度減小:不斷從空氣中「喝」水,依然滿足不了隨溫度變高而大大增加的「喝」水慾望,空氣依然很「渴」。
數字舉例可以看成是B到A的過程。因為空氣不斷「喝」水,所以冬天開空調會很乾燥。可以在房間放一盆水,讓空氣「喝」盆里蒸發的水,而不是我們皮膚的水。
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延伸知識點
濕球溫度
相對幹球溫度而言的。通俗講,濕球溫度就是當前環境僅通過蒸發水分所能達到的最低溫度。
圖 6:百度百科
求焓公式
熱力學中表徵物質系統能量的一個重要狀態參量。體系中熱力學能再附加上PV這部分能量的一種能量。
H=U+PV
H代表焓,U代表內能,P代表壓力,V代表體積。
絕對濕度
在標準狀態下,每立方米濕空氣中所含水蒸氣的質量,即水蒸氣密度,單位為g/m3 。
顯熱 潛熱
圖 7:網路
顯熱:物體不發生化學變化或相變化時,溫度升高或降低所需要的熱稱為顯熱。
50℃的水變成90℃的水吸收的熱量就是顯熱。
潛熱:指物質在等溫等壓情況下,從一個相變化到另一個相吸收或放出的熱量。
100℃的水變成100℃的水蒸氣吸收的熱量就是潛熱。
注意小點
圖 8:網路
1、飽和空線即相對濕度為100%的等相對濕度線。特點:幹球溫度、濕球溫度、露點溫度相等。
2、等濕球溫度線與等焓線基本平行,故工程上近似地用等焓線代替等濕球溫度線。
3、等含濕量線就是等露點溫度線。因為露點溫度的定義已說明含濕量相同的狀態點,露點溫度均相同。
空氣幹球溫度、濕球溫度和露點溫度在焓濕圖上的查找方法
圖 9:網路
空調機組中各功能在焓濕圖中的體現(圖:網路)
附加題 ^_^
已知條件:
1、假設已知一個空氣狀態點A,A點的幹球溫度20℃,相對濕度60%。
3、變化後的焓值是59kJ/kg。
圖 10:暖通妹
平行線解法:
1、在焓濕圖上找到空氣初始點A
2、熱濕比ε=Q÷W = 10000Kj/h÷2Kg/h=5000,並通過A點畫一條與濕熱比為5000線平行的線L。
3、找出焓值為59kJ/kg的等焓線,與L線的交點即是B點。
要點:熱濕比線一定是空氣的起始狀態點A點到空氣處理後的狀態點B點的連線。
END
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