一.理論概述
1.原圖
空氣線圖與莫理爾線圖皆可以表達同一元件(如蒸發器)的狀態
2.相關圖意:
1)絕對溼度 : 指乾空氣的質量,是否已變成水蒸氣
(每單位重量之乾空氣,實際含有水蒸氣之重量)
2)飽合線上為100%水氣,會出現水珠
3)露點(DPT) : 指空氣凝結成露水的溫度點
4)相對溼度 (RH) = 水蒸氣分壓/乾空氣分壓 (分壓比)
可以想像為含水量多寡
5)比容(m³/kg) : 密度的倒數
6) 乾球溫度 DBT
用普通溫度計所測得的空氣溫度
濕球溫度 WBT
以濕布,濕棉紗包著溫度計之感溫球,再絕熱狀態下所測得之空氣溫度稱為濕球溫度
當空氣越乾燥,則溼布水分蒸發越快,濕球溫度指示越低.
潮濕空氣下,乾濕球溫差小
3.空氣線圖會產生的八種變化 :
1)等溫加濕過程:
乾球溫度不變，絕對溼度增加。
2)加熱加濕過程:
在空氣中噴射熱水或熱空氣，乾球溫度及絕對溼度均增加。
煮水的狀況亦同
3)顯熱加熱過程:
用加熱器加熱，則乾球溫度增加，絕對溼度不變。
4)加熱減濕過程:
化學除濕時，吸濕材料吸收空氣中的水蒸氣凝結成水滴，排出凝結潛熱，空氣乾球溫度
增加，絕對溼度減少。
5)等溫減濕過程:
機械除濕機除濕時，乾球溫度不變，絕度溼度減少。
6)冷卻除濕過程:
冷氣機之冷卻盤管具有冷卻除濕功能，乾球溫度及絕對溼度均減少。
7)顯熱冷卻過程:
以露點溫度之冷卻盤管冷卻空氣，乾球溫度減少，絕對溼度不變。
8)加濕降溫過程:
乾球溫度減少，絕對溼 度增加。
灑水降溫
4. 對應於機體上的變化
此空氣線圖可以說明盤管動作
由a → b 點 : 先除濕降溫
再由 b → c : 進行加熱盤管
(由此可知冷氣空調的動作變化將產生空氣線圖多點上的改變)
二.相關計算
推算出風噸數 (判定冷房能力)
1.目的 : 經由計算可以應証設計與實際出風量之誤差,並確認冷房能力
2.使用的公式 :
H (冷房能力) = 風速 * 面積 * 密度 * 焓差
kcal/kg = m/h * m² * kg/m³ * kcal/kg
* kg/m³為比容倒數
* 風速 * 面積 = m/h * m² = m³/hr (體積流率=風口噸數)
*冷房能力 : 是為蒸發器能力,原廠都有提供相關資料(查銘牌標示),經由計算驗證
藉由P=IV計算出來的為壓縮機做功的能力(例: P=4.9A*220V = 1.2kJ).經由系統運轉後會轉變成
蒸發器所輸出的效能(例:2.2kJ)此數值並非冷房能力.
*冷凝器的盤管為蒸發器的1.2倍
| 風速 m/s(未知)
| 溫度 DB / WB
| 面積 m²
| 冷凍能力kw , kJ/S
|
蒸發器出風(窗型)
| 2.5 m/s
| 18/17
| 0.11*0.21
| 2000kw
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蒸發器回風(窗型)
| 0.6 m/s
| 31/26
| 0.33*0.3
| 2000kw
|
冷凝器出風(窗型)
| 0.568 m/s
| 48/32
| 47.5*31
| 2000*1.2倍
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蒸發器出風(分離式)
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蒸發氣回風(分離式)
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冷凝器出風(分離式)
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冷凝器回風(分離式)
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3.計算過程 :
1)藉由查表於出風得一焓值11.5,另外由回風再得一焓值19.2,中間的焓差7.7.
2)代入公式 :
出風口
2000kw = 風速 * 0.0231 * (1/0.8)*7.7 = 8995 m/hr
8995/3600 = 2.5 m/s
回風口
2000kw = 風速 * 0.099 * (1/0.8)*7.7 = 2098 m/hr
2098/3600=0.6 m/s
3)驗證 : 吸入多少風量,便排出多少風量
出風 : 2.5 * 0.0231 = 0.05775 m³/hr
入風 : 0.6 * 0.099 = 0.0594 m³/hr
相符 - 為有效風量值
*當進出風量不變,面積大風速小
*數值要準確 : 室內機與室外機要匹配才行
使用風速計進行冷房能力驗證 :
計算 (利用風速計+三用電表+溫濕度計得出下列數據)
電流
| 5A
| 冷凝器出口
| 37.5度C
| 實際冷凍能力
| 2852
|
高壓
| 250psig
| 蒸發器出口
| 14度C
| EER
| 2.7
|
低壓
| 60 psig
| 蒸發器風入口乾濕度
| 33 26
| COP
| 4.5
|
壓縮機出口
| 96度C
| 蒸發器風出口溫度
| 21 19
| 排氣量
(冷媒循還量)
| 59.75
|
壓縮機入口
| 34度C
| 蒸發器回風量
| 1.5m/s
| kg/hr
|
1)實際冷凍能力,EER計算
1.5m/s * 3600 * 0.12 m² (回風口面積) * 0.8(比容倒數) * 5.5 (焓差) = 2852 (實際冷凍能力)
P = VI = 5A * 211 V = 1055 (壓縮機電功率)
2852 / 1055 = 2.7 (EER)
上圖 : 四大元件對應之溫度與焓值表
2) COP = (153-90) / (167-153) =4.5 (冷凍效果/壓縮熱----焓值比)
3)冷媒流量 :
2852 = m*△h = G *△h
kcal/hr = kg/hr * kcal / kg
G = 59.75 kg/hr
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