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湿空气的物理性质与焓湿
空气调节的对象是空气。湿空气是指干空气(如氮气、氧气、二氧化碳及其他微量气
体)和水蒸气的混合物。在空气热湿处理过程中,干空气不发生成分及质量的变化,所以
将其作为一个整体考虑,而水蒸气的质量可能发生变化。对于具备有害气体净化装置的空
气热湿处理设备,空气经过处理后干空气中的有害气体质量会发生变化,但由于空调工程
中涉及的有害气体浓度很低,所以工程中可以不考虑这部分质量的变化,仍将干空气的质
量视为定值,这样可大大简化相关计算。为叙述简便,后文中若不加特别说明,所提及的
空气均指湿空气。
湿空气的物性参数
(1)密度P。空气密度是单位体积空气的质量。湿空气的密度等于干空气密度与水蒸
气密度之和,由于湿空气的质量所占比例很小,所以工程应用中可以直接采用干空气密
度。空气密度可以用以下公式计算:
ρ=PB/P-287×(273+t)式中p一一空气密度,kg/mi
pa一大气压,Pa;
空气干球温度,℃。
热泵:
热泵是可以通过转换冷凝器与蒸发器的功能来实现供热的制冷装置。以图
2-9所示的家用分体空调器为例,在供冷季节,室内机内的盘管是蒸发器,吸收室内的热量
后通过室外机的冷凝盘管向室外散发。在供热季节,通过四通换向阀的动作使室内机盘管转
换成冷凝器,而室外机中的盘管成为蒸发器,从而将室外空气的热量转移到室内。大型热泵
机组的工作原理相同,但制冷工质的换向装置或方式不同,有采用制冷剂切换流向的,也有
采用水侧切换(切换冷冻水与冷却水系统)而制冷机组的蒸发器、冷凝器不转换。由于热泵
可以通过消耗少量能量获得较多的热量,所以得到广泛的应用,有很好的发展前途。
(性能系数:考核制冷设备的一个重要性能指标就是性能系数(COP, Coefficient
of Performance),它定义为制冷量(或制热量)与输入能耗的比值。对机组而言,输人能
耗要包括制冷压缩机以外的所有能耗(例如蒸发器、冷凝器风扇能耗等)。另一个定义相
近的指标为能量有效率(ER, Energy Efficiency Ratio)。对于COP与EER的区别,在制
冷空调界有一些争议,有的认为仅是使用的单位不同,有的认为定义范围不同,此处不做
详述。对于工程设计、应用及能耗分析,主要关注的是系统的输出与输入的比值,因此两
者没有本质区别。
对照图2-8,制冷循环的COP=制冷量/能耗,作为热泵运行时制热循环的COP=散
热量/能耗。降低冷凝温度或提高蒸发温度都可以降低能耗(即减小ん2一h),从而提高制
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