乾溼兩用溫度計怎麼看

空調的任務是對一定環境的空氣的溫度、溼度、氣流速度及空氣的潔淨度進行調節。

空氣既是需要利用空調技術對特定空間空氣環境進行調節和控制的主體，又是空調工程中需要根據不同要求進行熱溼處理的物件。

因此，全面、深入地瞭解空氣的特性，熟悉反映空氣狀態的引數及相互間關係的線圖，會熟練運用焓溼圖是學習和掌握中央空調技術的重要基礎。

空氣的狀態引數

我們常說的空氣是幹空氣和水蒸氣的混合物。

空氣中水蒸氣含量的變化對空氣的乾燥和潮溼程度會產生重要影響，從而對人的舒適感及健康、產品產量和質量、生產工藝過程、裝置狀況、處理空氣的能耗等都有極大的影響。

基於上述種種原因，平時可以忽略的空氣中的水蒸氣，在空調範疇裡不僅不能忽略而且還要把它放在非常重要的地位來對待。

空氣除了組成、性質、狀態等定性的描述外，為便於對其進行處理和調控，還需要有對空氣進行定量分析和描述的物理量，歡迎關注微信公眾號：郭鵬學暖通。稱為空氣的狀態引數。

狀態引數通常是指識別某一個或某一類客觀事物的數值特徵或數量特徵的度量。可以說每一個客觀的物體都有其特定的“狀態引數”。

從空調的目的出發，主要從壓力、溫度、溼度和能量特性四個方面來描述空氣的狀態，所涉及的引數即為空氣的狀態引數。

溫度：

露點溫度tL、乾球溫度t、溼球溫度tS。

溼度：

含溼量d、相對溼度φ。

壓力：

大氣壓力B、水蒸氣分壓力Pq、飽和水蒸氣分壓力Pq，b。

焓：

h。

露點溫度

任一狀態的未飽和空氣，在保持所含水蒸氣量不變的條件下，使其溫度逐漸降低，當溫度低於某一個臨界溫度時，空氣中的水蒸氣便開始凝結出來，這個臨界溫度就稱為這個狀態空氣的露點溫度。

露點溫度通常用tL表示，單位為℃。

在含溼量不變時，空氣溫度下降，由未飽和狀態變為飽和狀態，此時空氣的相對溼度φ= 1O0％。在空調技術中，把空氣降溫至露點溫度，達到除溼乾燥空氣的目的。

溼度

在空調工程中，測量和調節空氣的溼度是僅次於溫度控制的重要任務，尤其是需要知道空氣中水蒸氣的含量有多少和某一狀態空氣吸收水蒸氣的能力有多大時。這兩種情況可以分別用含溼量d和相對溼度φ這兩個溼度類狀態引數來度量。

含溼量定義為每千克幹空氣中含有的水蒸氣量。

相對溼度定義為空氣中的水蒸氣分壓力與相同溫度下飽和空氣的水蒸氣分壓力之比。

含溼量這個引數只能反映空氣中水蒸氣量含量的多少，不能直觀地反映空氣是否飽和，即是否還能容納水蒸氣。

焓

焓表示空氣含有的總熱量。

在空調工程中，最常見的空氣處理過程是冷卻或加熱空氣，經常會碰到諸如將空氣從30℃冷卻到20℃需要多少冷量，或將5℃的冷空氣加熱到20℃需要多少熱量之類的問題。

焓是代表空氣能量狀態的引數，並能進行空氣能量變化的計量。

焓嚴格來說應稱為比焓或質量焓，但工程上常簡稱為焓，用h表示。

空氣狀態引數之間的關係

通常在進行空調方面的計算時，一般都認為大氣壓力基本不變。在大氣壓力不變的條件下，理論上知道下面五個（組）引數中的任意兩個（組），就可以利用公式求解出其餘的幾個（組）引數，這兩個（組）引數稱為獨立引數。

1）乾球溫度或飽和水蒸氣分壓力（此兩者為非獨立引數），兩者任知其一。

2）溼球溫度。

3）含溼量或水蒸氣分壓力或露點溫度（此三者為非獨立引數），三者任知其一。

4）相對溼度。

5）焓。

已知溫度t和含溼量d，求解焓h的公式：

從式可看出，空氣的焓不僅與溫度有關，還與其所含水蒸氣的多少有關，因此在空調工程中，空氣被處理時焓增加、減少還是不變，要由溫度和含溼量二者的變化情況決定。

已知乾球溫度t（飽和水蒸氣分壓力Pq，b）和相對溼度φ，求解含溼量d的公式：

空氣的焓溼圖

焓溼圖最基本的應用是查詢引數。此外，焓溼圖還可以用於判斷空氣的狀態、表示空氣的狀態變化和處理過程等。

焓溼圖看上去比較複雜，實際上只有6種線條：

①45°的等焓線；

②垂直的等含溼量線；

③近似水平的等溫線；

④弧型的等相對溼度線；

⑤水蒸氣分壓力線；

⑥熱溼比線。

等相對溼度線的繪製要藉助等t線和等d線來確定。

例如繪製80%的等相對溼度線，首先選擇一個溫度，例如10℃，查附錄A得到該溫度下的飽和水蒸氣分壓力Pqb，根據公式計算d。

這樣，由選擇的t和計算得的d就確定了一點，再計算下一個溫度確定另一點，最後把所有點連線起來就繪製出80%的等相對溼度線了。

關於焓溼圖，需要特別注意以下幾點

1）飽和空氣線即相對溼度為100%的等相對溼度線，見上圖中最右下方的弧線。

這條弧線通常稱為“飽和線”，其上每一點都是空氣的飽和狀態。

飽和空氣的一個特點就是乾球溫度、溼球溫度、露點溫度完全相等。

2）大部分焓溼圖中沒有畫出等溼球溫度線。

因為等溼球溫度線與等焓線基本平行，歡迎關注微信公眾號：郭鵬學暖通。故工程上近似地用等焓線代替等溼球溫度線，即過某一點的等溼球溫度線就是過該點的等焓線。

3）焓溼圖中也沒有等露點溫度線。

等含溼量線就是等露點溫度線。因為露點溫度的定義已說明含溼量相同的狀態點，露點溫度均相同。

空氣乾球溫度、溼球溫度和露點溫度在焓溼圖上的查詢方法

2。熱溼比和熱溼比線

為了說明空氣狀態變化的方向和特徵，常用空氣狀態變化前後的焓差Δh和含溼量差Δd的比值來表示。這個比值稱為熱溼比ε（單位為kJ/kg） ，也稱為角係數，即：

在空調過程中，空氣常常由一個狀態（A）變為另一個狀態（B）。在整個狀態變化過程中，如果空氣的熱溼變化是同時進行的，那麼在焓溼圖上，狀態A和狀態B之間的直線連線就是空氣狀態變化的過程線，稱為熱溼比線。

從熱溼比的定義式可知，ε實際上是直線的斜率。而直線的斜率與直線的起始位置無關，兩條斜率相同的直線必然平行。

根據直線斜率的特性，在焓溼圖上以任意點為中心作出一系列不同值的ε標尺線，實際應用時，只需把等值的ε標尺線平移到空氣狀態點，就可畫出該空氣狀態的變化過程線了。該作法稱為平行線法（參見下圖）。

熱溼比線的另一種作法是輔助點法（下圖）

在焓溼圖上找到空氣的初狀態點A。

任取一個Δd值，則可計算出Δh＝εΔd。

在焓溼圖上找到比A點的焓值大Δh的等焓線，和比A點的含溼量值大Δd的等含溼量線，以及這兩條線的交點B。

連線A、B兩點，這條連線就是所要作的熱溼比線。

焓溼圖的應用

對於空調專業人員來說，焓溼圖是一個重要的工具，無論是工程設計、系統除錯，還是執行管理，都需要用到焓溼圖。

焓溼圖的應用主要包括

確定空氣所處狀態

查詢空氣狀態引數

分析空氣狀態變化過程

確定兩種不同狀態空氣混合後的狀態點

確定空氣狀態及查詢引數

根據任意兩個獨立的空氣狀態引數，就可以在焓溼圖上找到相應的狀態點，並可判斷出空氣是處於什麼狀態，還可查找出其他的狀態引數。

【例1-2】

已知某日氣象臺預報的天氣溫度是30℃，相對溼度是60%。

1）在焓溼圖中標出相應狀態點。

2）查出該狀態空氣的其餘引數。

3）畫出過此狀態點的等溼球溫度線和等露點溫度線。

【解】

1）在焓溼圖上找到30℃等溫線與60%等相對溼度線的交點A。

2）由過A點的45°斜線查得其焓為71kJ/kg幹，過A點的垂直線查得其含溼量為16。15g/kg幹，水蒸氣分壓力為25。50×102Pa。

3）過A點作等溼球溫度線（其實就是等焓線並以虛線表示），與飽和線相交於B點。由於飽和線上的乾球溫度與溼球溫度相同，故B點的乾球溫度也就是B點的溼球溫度，也即A點的溼球溫度為23。9℃。

4）過A點作等露點溫度線（其實就是等含溼量線並以點劃線表示），與飽和線相交於C點。由於飽和線上的乾球溫度與露點溫度相同，故C點的乾球溫度也就是C點的露點溫度，也是A點的露點溫度，為21。8℃。

5）找到30℃等溫線與飽和線的交點D，D點的水蒸氣分壓力即為A點的飽和水蒸氣分壓力，其值為42。2×102Pa。

【例1-3】

為了知道某房間內空氣的狀態，使用一個乾溼球溫度計進行實測，測得乾球溫度為30℃，溼球溫度為20℃。求該房間內空氣的其他引數。

【解】

1）先在飽和線上找到乾球溫度為20℃的狀態點B，由於B點在飽和線上，此點的乾球溫度與溼球溫度相等，故B點的溼球溫度也為20℃。

2）過B點，作等溼球溫度線（近似以等焓線代替），與30℃的等溫線相交於A點，此點就是房間內空氣的狀態點。由於A點在飽和線的上部區域，故房間空氣為未飽和空氣。

3）其餘引數的查詢方法參見例1-2。

表示空氣的狀態變化過程

空調的一個基本任務就是對空氣進行這樣和那樣的“加工”，例如將冬季的室外冷空氣加熱；將夏季的室外熱空氣冷卻；對空氣進行除溼或加溼等，這些對空氣的加工過程統稱為“熱溼處理”。

熱溼處理過程中空氣的狀態要發生變化，因為空氣的每個狀態在焓溼圖上都可以用一個點來表示，而連續的點就是線，因此空氣狀態變化的情況可以在焓溼圖上用線條表示出來。

（1）加熱過程

是等溼加熱過程或等含溼量加熱過程的簡稱。

特點 空氣的含溼量保持不變（dB=dA，即Δd＝0），但溫度升高，焓增加（hB＞hA，即Δh＞0）。

在焓溼圖上用垂直向上的直線A－B表示。

空氣狀態變化的熱溼比值為：

空氣透過電加熱器和熱水或蒸汽加熱器時所發生的狀態變化過程即為加熱過程。

加熱器的加熱量為：

Q = qm(hB – hA) kw

式中 qm——空氣的質量流量，單位為kg/s。

（2）冷卻過程

凡是空氣在狀態變化過程中溫度要降低的過程統稱為冷卻過程，按冷卻過程是否有結露現象發生，冷卻過程又可分為乾冷過程和溼冷過程兩種。

1）乾冷過程

即等溼冷卻過程或稱等含溼量冷卻過程。

特點 空氣的含溼量保持不變（dc=dA，即Δd＝0），但溫度降低（不低於露點溫度），焓減小（hc＜hA，即Δh＜0）。

在焓溼圖上用垂直向下的直線A－C表示。

空氣狀態變化的熱溼比值為：

空氣透過製冷裝置的蒸發器或空調裝置的表冷器、冷卻盤管時無結露現象發生，以及與溫度為tl的水進行熱溼交換時的狀態變化過程均為乾冷過程。

在乾冷過程中空氣放出的熱量也即處理空氣所需要的冷量為：

Q = qm( hC - hA) kw

2）溼冷過程

又稱為減焓減溼過程。

特點：空氣的溫度要降低到其露點溫度以下，因此會有結露現象發生，這就意味著空氣的含溼量要減少（dc ＜dA，即Δd＜0）。

溼冷過程在焓溼圖上一般用直線A－C‘’表示。（空氣狀態的實際變化過程是先由A點到飽和線上的C‘’點，再保持飽和狀態由C‘’點減含溼量變化到C‘’點）。

由於溼冷過程不僅空氣的焓要減小（Δh ＜0），含溼量也要減少（Δd ＜0），因此其熱溼比值為：

空氣透過製冷裝置的蒸發器或空調裝置的表冷器、冷卻盤管時，有結露現象發生以及與溫度低於tl的水進行熱溼交換時的狀態變化過程均為溼冷過程。

溼冷過程是夏季空調中最常用的空氣熱溼處理過程。在此過程中，空氣放出的熱量也即處理空氣所需要的冷量（又稱為製冷量）為：

Q = qm ( hB

''

- hA) kW

溼冷過程凝結出的水蒸氣量為：

W = qm(dB

''

- dA) g/s

（3）等焓過程

凡是空氣在狀態變化過程中焓保持不變的過程統稱為等焓過程或絕熱過程。

按空氣在等焓變化過程中含溼量是增加還是減少，等焓過程又分為等焓加溼過程和等焓減溼過程兩種。

1）等焓加溼過程

特點 焓不變（Δh＝0），含溼量增加（Δd＞0）。

又稱為絕熱加溼過程。

在焓溼圖上 用45°的直線A－D表示。

在等焓加溼過程中，空氣狀態變化的焓溼比值為

當往空氣中噴霧（微小水滴）加溼時，工程上把此過程當作等焓加溼過程對待。同理，水在空氣中的自然蒸發，工程上也當作等焓加溼過程對待。

空氣經霧化式或自然蒸發式加溼裝置處理，或與溫度為tS的水進行熱溼交換時的狀態變化過程均按等焓加溼過程對待。

等焓加溼過程對空氣的加溼量為：

W = qm(dD – dA) g/s

2）等焓減溼過程

特點 空氣的焓不變（Δh＝0），含溼量減少（Δd＜0），

在焓溼圖上用45°直線A－E表示。

空氣狀態變化的焓溼比值為：

用固體吸溼劑（如矽膠）處理空氣時，工程上近似按等焓減溼過程對待。

該過程從空氣中除去的溼量為：

W = qm(dE – dA) g/s

（4）等溫加溼過程，簡稱等溫過程

特點 空氣的溫度不變，含溼量增加，在焓溼圖上用接近水平的直線A-F表示。

工程上把對空氣進行噴蒸汽加溼處理的過程視為等溫加溼過程。

該過程的加熱量為：Q = qm（hF－ hA） kW

該過程的加溼量為：W = qm（dF－ dA） g/s

①加熱過程 A→B

②冷卻過程 A→C

乾冷過程 A→C

溼冷過程 A→C″

③等焓過程

等焓加溼過程 A→D

等焓減溼過程 A→E

④等溫過程 A→F

例：考察一個等溼降溫過程，設空氣初狀態的乾球溫度為33℃，含溼量為14g/kg幹。查焓溼圖，求當空氣終狀態的乾球溫度分別為33℃、28℃、21℃和19。4℃時，相應的溼球溫度、露點溫度、相對溼度和焓。

暖通設計中焓溼圖運用

透過焓溼圖，可以確定溼空氣的狀態引數點，而且可以非常直觀地表示出溼空氣的狀態變化過程，這樣便於分析計算溼空氣的處理過程。

1、透過已知兩個空氣狀態引數，查詢另外其它引數。前面我們已經講過。舉例：試標出27，60%在焓溼圖上的點，並查詢其他引數。

表冷

主要應用功能段：冷水盤管、氟盤管

空氣變化：溫度降低、含溼量減少、相對溼度增大

加熱

主要應用功能段：蒸汽、熱水、電加熱。

空氣變化：溫度上升、含溼量不變，相對溼度減小。

等溫加溼

主要應用功能段：幹蒸汽加溼、電極、電熱。

空氣變化：溫度不變、含溼量加大，相對溼度加大，加溼效果好，精確度高。

等焓加溼

主要應用功能段：高壓噴霧、噴淋、溼膜、二流體加溼器。

空氣變化：溫度降低、含溼量、相對溼度加大。

等焓減溼

主要應用功能段：轉輪除溼。

空氣變化：溫度增高、含溼量、相對溼度減小。

等溼冷卻

主要應用功能段：幹盤管。

空氣變化：溫度降低、含溼量不變，相對溼度增加。

空氣處理機組中各功能在焓溼圖中的體現

工程例項（夏季工況）

2、一次迴風系統中計算送風量

透過焓溼圖，焓溼圖可以幫助工程、裝置設計人員、清楚準確的描述空氣處理過程，標定送風溫度、計算送風量、計算焓差、計算冷量、加溼量，驗算設計的準確性。舉例如下：

例：某機房總餘熱Q=3314W，總餘溼W=0。264g/s，要求室內參數維持在tN=22±1 ℃ ，φN=55 ±5%；求送風狀態和送風量。

（1）求熱溼比ξ=Q/W=3314/0。265=12600

（2）在I-d圖上，標定房間迴風溫度點N，畫熱溼比線，取送風溫差8 ℃，就可以得到送風溫度點O，送風露點L。I-d圖如下

（夏季工況）

送風量G=Q/（IN- I0 ）=3314/（46-36）=0。33kg/s=1426CMH

表冷器冷量：=G*（IN- IL）

加熱量=G* （IO- IL）

以上的例子是透過溫差法計算送風量，但在潔淨室的設計時一般是採用保證換氣次數的條件下，先得出風量再推算焓差，最後得出送風溫度點。以上只是焓溼圖應用的一點，在二次迴風系統，全新風空調系統都可以應用，基本上所有的空氣處理過程都可以透過焓溼表現出來。

空氣的熱溼特性

1、溼空氣的組成

幹空氣及一定量的水蒸氣的混合物稱為溼空氣。因為溼空氣中水蒸氣的含量很少，且一般處於過熱狀態。

溼空氣中的水蒸氣含量雖然較少，但其變化對環境產生重要影響。大氣中發生的雨、雪、霜、雹、霧、露等自然現象均由溼空氣中的水蒸氣的相變所致。因此研究溼空氣中水蒸氣含量的調節在空氣調節中佔有重要地位。

2、溼空氣的主要引數及確定法—密度ρ

（1）溼空氣的密度ρ

密度ρ=幹空氣密度與水蒸氣密度之和，即

ρ= ρg+ ρq =Pg/RgT+Pq/RqT（熱力學第一定律）=0。002484B/T-0。00134Pq/T

B—大氣壓力，T—溼空氣熱力學溫度，Pq—水蒸氣壓力

在實際計算時，在標準條件下（壓力101325Pa，溫度20℃）取值ρ=1。2kg/m3

（2）溼空氣的壓力

在通風空調及乾燥工程中，一般採用大氣作為工質，此時的溼空氣的總壓力即為當地的大氣壓力：B=Pa+Pv（道爾頓定理）

Pa=幹空氣壓力

Pv=水蒸氣氣壓力

標準大氣壓力= 101325Pa。

（2）溼空氣的壓力特性

水蒸氣分壓力的大小反映了溼空氣中水蒸氣含量的多少，水蒸氣含量越多，其分壓力也越大。在一定的溫度條件下，一定量的溼空氣中能夠容納水蒸氣的數量是有限的。溼空氣的溫度越高，它允許的最大含水蒸氣量也越大。當空氣中水蒸氣含量超過最大允許值時，多餘的水汽會以水珠的形式析出，即出現結露現象。此時，水蒸氣達到飽和狀態。由此可知，未飽和的空氣中，水蒸氣的含量沒有達到最大允許值，它還具有吸收水蒸氣的能力。我們周圍的空氣通常是未飽和空氣。

考慮到溼空氣體積會溫度變化，因此採用水蒸氣密度作為衡量溼空氣很不方便，因此可以科學家們發明了含溼量

d = 對應於1kg幹空氣的溼空氣所含有的水蒸氣的質量。

d= ρ q/ ρ g=0。622P q /（B-P q ）單位：g/kg

B—大氣壓力， Pq—水蒸氣壓力

含溼量可以確切的表示溼空氣中實際含有的水蒸氣量的多少。所以在空氣調節中常用含溼量的變化來表示被加溼或減溼的過程。並用此引數來計算加溼量。

（4）溼空氣的絕對溼度與相對溼度

每立方米溼空氣所含有的水蒸氣質量，稱為溼空氣的絕對溼度。也即為其水蒸氣密度：

相對溼度是另一種度量溼空氣水蒸氣含量的間接指標。它的定義為空氣中的水蒸氣分壓力與同溫度下飽和水蒸氣分壓力之比。它表示空氣接近飽和的程度。相對溼度大，說明空氣潮溼，接近飽和狀態，吸收水蒸氣的能力弱，相對溼度小，說明空氣乾燥，遠離飽和狀態，吸收水蒸氣的能力強。

可以近似表示為φ=d/d b*100%

d—含溼量， d b —飽和含溼量

3、含溼量、絕對溼度、相對溼度區別

（1）定義

含溼量—1kg幹空氣的溼空氣所含有的水蒸氣的質量

絕對溼度—每立方米溼空氣所含有的水蒸氣質量

相對溼度—水蒸氣分壓力與同飽和水蒸氣分壓力之比

（2）使用

含溼量—經常使用，大多用於計算加溼量，單位g/kg 。

絕對溼度—不經常使用，單位g/m3 。

相對溼度—經常使用，大多用於溼負荷計算，無單位。

（3）溼空氣的溼球溫度是在定壓絕熱的條件下，空氣與水的直接接觸達到穩定的熱溼平衡時的絕熱飽和溫度，也稱熱力學溼球溫度。由於在工程應用中測量不可能實現，常用乾溼球溫度計的溼球溫度代替。只須測試方法正確，採集風速大於4m/s即可。

露點溫度在含溼量不變的條件下，溼空氣達到飽和時的溫度。

（4）溼空氣焓值——用於度量空氣熱量變化，表示物質內能。

在等壓過程中，焓的改變等於系統熱的轉換。一般發生相變化時（PhaseTransition），壓力保持一定的情況下，焓的變化量就等於相變過程中的潛熱。

溼空氣的焓等於1公斤幹空氣的焓加上與其同時存在的0。001d公斤水蒸氣的總和：

i= 1。01*t +0。001*d*（ 2501+1。85*t ）（kj/kg）

t—溼空氣溫度、d—溼空氣含溼量

作者：暖通南社

編輯：暖通風向標微信公眾號